深盆气形成机理与成藏阶段划分——以鄂尔多斯盆地为例

上古生界煤系是鄂尔多斯盆地深盆气形成的基础,煤层在埋藏初期排出大量有机酸,有机酸溶解铝硅酸盐矿物,使岩石变松软、易于压实,以及地层水中Al3+和Si2+的有机络合物随温度升高分解形成SiO2沉淀,造成煤系砂岩的区域致密化.晚侏罗世-早白垩世,随埋深加大和构造热事件的发生,鄂尔多斯盆地上古生界煤层在由贫煤向无烟煤的演化过...     

鄂尔多斯盆地上古生界深盆气成藏模式

文章通过对鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩储层的分布特征、物性特征以及天然气成藏条件等进行分析，提出了鄂尔多斯盆地上古生界深盆气成藏的新模式，认为其成藏过程是天然气在垂向上向上排驱地层水并就近聚集，而不是长距离侧向运移的结果；鄂尔多斯盆地上古生界的气水分布从严格的意义上讲并不属于气水倒置的范畴，而是大量各自独立的致密砂岩天然气藏在平面上投影叠合的表象。根据这些结论，不仅对鄂尔多斯盆地，而且对阿尔伯达盆地的经典深盆气藏的气水倒置分布的观点也应该重新认识。     

鄂尔多斯盆地上古生界深盆气特点与成藏机理探讨

研究区盒8、山2两大成藏组合具备深盆气的形成条件及特征,其储层具有致密化程度高、含气范围内零星产水、气藏压力分割性强等特点,主要归因于陆相沉积层序和气藏的后期改造。地质分析和物理模拟实验表明,砂岩体走向上区域连通,在成藏环境下可以发生气驱水的运聚过程。以早白垩世末为界可划分出形成发育期和深盆气改造期两个阶段。在成藏过程中气藏压力经历了由超压到负压的演变过程。引起不同地区压力降低的主控因素是不同的:苏里格庙地区主要由储层溶孔体积增大引起,温度降低也有一定影响;而东部榆林、神木-米脂地区,主要由后期抬升温度降低引起。在综合分析成藏特征和过程的基础上,提出了"广覆叠置式源顶改造型深盆气"成藏模式。     

地层水相态变化与深盆气形成机理——以鄂尔多斯盆地上古生界为例

对比千米桥潜山异常高温气藏产水特征及封闭条件下汽、水相态模拟实验结果,分析鄂尔多斯盆地上古生界气藏形成过程和形成条件。镜质体反射率、磷灰石裂变径迹、包裹体均一温度测定表明,晚侏罗世—早白垩世鄂尔多斯盆地上古生界具有异常高的古地温场。异常高温促使煤系有机质快速熟化、生成大量天然气,同时地层水汽化,天然气与蒸汽互溶并逐渐积累产生异常高压;气(汽)相流体在异常高压推动下向封存箱内的上部地层扩散运移,降低下部异常高温地层的压力,加速地层水汽化并重新积聚压力,如此循环反复,气(汽)相流体逐渐渗透到封存箱的各个部位,封存箱内温度、压力趋于平衡,从而形成盆地级的高温高压气藏。晚白垩世—古近纪的抬升剥蚀导致上古生界温度、压力下降,蒸汽液化使气藏中的蒸汽和天然气浓度降低,从而形成了盆地级的低压气藏。     

鄂尔多斯盆地富县探区上古生界深盆气成藏条件

富县探区位于鄂尔多斯盆地的东南部，上古生界该区处于盆地南部生烃中心，气源条件较好；区内砂岩储集层较为发育，具致密、低孔低渗的特点。初步的勘探结果表明富县地区上古生界普遍含气，且具有深盆气的基本成藏特点，是天然气勘探的有利地区。     

鄂尔多斯盆地上古生界深盆气藏研究

鄂尔多斯盆地存在前缘坳陷和大型斜坡组成的深盆地结构。上古生界发育海陆交互相和陆相砂泥岩生储组合,大型三角洲体系形成了广泛发育的致密砂岩储集层。煤系地层形成了深盆气藏的主要气源岩,范围广、丰度高的煤系有机质除东北部处于低成熟外,盆地中普遍进入成熟─高成熟演化阶段。深盆气的生成─运移─聚集从三叠纪持续到晚白垩世,其后进入保存期。上古生界形成了一个几乎覆盖全区的特大型深盆气藏,地层压力以异常低压为主,气水分布明显呈现南气北水下气上水的特征,气层分布不受构造控制,预测地质储量为１． ４７ × １０１２～ １０． ５ × １０１２ｍ３。     

鄂尔多斯盆地深盆气勘探实践与问题

深盆气,就圈闭类型而言,在其主体含气范围内也属隐蔽性地层-岩性圈闭,但二者的成藏机制不同,尤其在油气水分布规律上有重大差别。深盆气显著的标志是,上倾高部位含水、低部位含气,呈现“气水倒置”的展布态势;而通常的非背斜隐蔽性油气藏,则遵循上气下水的常规分布格局。深盆气理论的积极意义在于,它突破了“避开低部位出水、在高位找气”的常规勘探思路,着力于在盆地(坳陷)深处或斜坡下倾深部位找气,从而拓宽了天然气勘探的思路和领域。最近,Ben E.Law在盆地中心气(Basin-centered gas systems)一文中对全球性深盆气作了系统论述。他列出了遍布北美、南美、欧洲、亚太、南亚、中东和非洲的72个存在和可能发育深盆气的盆地或地区。其中包括中国的鄂尔多斯、四川和准噶尔等3个盆地,而且均被列为确定性高的一类。因此,总结该盆气深盆气勘探实践与问题,对进一步开展国内深盆气的研究和勘探会有积极作用。     

鄂尔多斯盆地下二叠统深盆气藏形成的地质条件

深盆气藏在很多方面不同于传统气藏,常具有饱和气体、异常压力、下倾部位无气水界面和低渗透储层等特征,鄂尔多斯盆地下二叠统气藏就是一个典型的直接型深盆气藏的实例。指出:该深盆气的主要赋存层位为山西组和下石盒子组,储层岩石为河流三角洲相砂砾岩和砂岩,砂体厚度大、分布广泛,岩性致密,储层渗透率普遍小于1×10-3μm2(但对于深盆气的储集,仍是十分有效的储层);上古生界煤系气源岩表现为广覆型分布、较高有机质丰度、倾气腐殖型有机质为主的特点,属于全天候式生气,目前虽然可能基本上不再继续供气,但其生成的巨大资源量在极为缓慢的散失速率下仍能形成特大型深盆气藏;深盆气藏主体分布区以常压和低压为主,天然气分布充分表现出深盆气藏特有的气水倒置特征;山西组、下石盒子组深盆气甜点属于地层性质,多出现在深盆气上倾边界附近的储层中。     

鄂尔多斯盆地上古生界深盆气形成的气源条件研究

鄂尔多斯盆地石炭－二叠系海陆交互相含煤岩系是一套良好的气源岩，具有分布面积大、厚度中等、有机质丰度较高、有机母质类型以主要生气的腐植型为主、热演化程度较高、生气量大、“广布型”生气、生气强度中等、平均生气速率较慢、生气高峰期地质时代老等特点。这套气源岩的热演化生气可划分为两个阶段，即气源岩持续深埋的大量生气阶段（Ｊ－Ｋ１）和盆地抬升的缓慢生气阶段（Ｋ１末至现今）。其中，大量生气阶段无疑是上古生界天     

鄂尔多斯盆地上古生界形成深盆气藏有关问题的讨论

针对鄂尔多斯盆地上古生界形成深盆气藏的有关问题，以深层气藏定性为目标展开讨论。初步认为本地区具有形成深盆气藏的部分地质条件和判别依据－如构造平缓、煤系大面积生烃、储层致密、区域盖层下含气较普遍、低压异常为主等。与阿尔伯达盆地深盆气藏相比，既存在着宏观上的某些相似性，但也存在着某些差异性－如本区尚未发现连通体内的气水倒置，气藏上倾方向主要靠岩性封闭，压力梯度曲线显示不出深盆气藏的曲线特征等。     

油气分段捕获原理在天然气成藏研究中的应用——以柴达木盆地南翼山和开特米里克地区为例

油气分段捕获原理是基于油气生成与聚集的阶段性提出的一项动态分析油气成藏过程的理论,从现今圈闭中油气地球化学性质反推油藏形成过程是其最大的特色,在构造活动较为复杂的地区尤为适用。以构造活动较为频繁的柴西北区南翼山和开特米里克地区天然气成藏研究为例,根据天然气碳同位素差异,确定了气藏捕获的阶段性。阐述了2个构造形成期的不同,是其分别形成凝析气藏和干气藏及其成藏规模存在较大差异的主要原因,指出开特米里克构造期形成晚于气源岩生烃高峰,它仅捕获源岩演化阶段晚期生成的天然气,而南翼山构造则捕获了源岩生烃高峰期的油气。油气捕获阶段性的差异是造成2个构造气藏规模与类型存在较大差异的主要原因。     

流体封存箱与天然气成藏——以鄂尔多斯盆地苏里格气田为例

引入流体封存箱理论,探讨了异常压力与流体封存箱形成的关系,并建立了流体封存箱模型。通过气源岩埋藏史、构造热演化史、次生孔隙发育史、成岩圈闭孕育史及天然气运聚史等五史分析研究,并结合气液包裹体均一温度及自生伊利石K—Ar同位素测年资料,将鄂尔多斯盆地苏里格气田盒8、山1气藏的形成时间确定为晚侏罗世—早白垩世。并在此基础上,总结了研究区天然气成藏演化模式。通过对研究区生、储、盖、圈、运、保等天然气成藏要素的综合研究,总结了天然气富集规律:生烃强度控制了天然气的富集程度;优势运移通道是天然气运聚的基本途径;储层物性优劣是影响天然气富集的关键因素。     

鄂尔多斯盆地深部地壳构造特征与油气成藏（为庆祝塔里木油田石油会战20周年而作）

根据鄂尔多斯盆地基底性质、基底断裂带分布、盆地巨厚白云岩分布,以及膏盐(特别是钾盐)和大量金属热液矿物,认为盆地曾有地幔流体的强烈活动.对鄂尔多斯盆地及西缘盆地(银川盆地、六盘山盆地)的深部地壳结构的研究表明,尽管鄂尔多斯盆地深部没有中地壳低速层,但银川盆地、六盘山盆地中地壳广泛发育低速高导层.地幔流体在银川盆地的中地壳低速高导层发生费托合成生成天然气;而在六盘山盆地的中地壳低速高导层发生费托合成生成石油.中生代晚期发生了强大的构造挤压推覆作用,中生界石油沥青的稀土元素分配模式、古生界天然气的碳、氢同位素特征均表明有地幔流体的参与.根据这一模式推测,鄂尔多斯盆地下古生界生物礁(白云岩为储集层,膏盐为盖层)是未来寻找大气田的主要靶区;盆地北部伊盟隆起的东胜地区深部中地壳有低速高导层,因此东胜砂岩铀矿下部可能有大油气田.     

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根据天然气的受力情况及气水界面的变化状态，将深盆气藏划分为3个演化阶段；生长阶段、稳定阶段、萎缩阶段。在其生长阶段，内部压力结构在垂向上表现为下述三种情况之一：（1）高压异常；（2）高压异常→正常压力；（3）高压异常→正常压力→低压异常。在其稳定阶段和萎缩阶段，内部压力结构表现为低压异常，尤其在萎缩阶段其低压特征表现得更为明显。由于气体运移和储层非均质性的影响，气藏内部压力随深度呈非线性变化，下部的压力梯度大于上部压力梯度，压力梯度线偏离均质气藏静态压力梯度线。     

鄂尔多斯塔巴庙地区上古生界天然气成藏机理分析

以鄂尔多斯塔巴庙地区上古生界气藏的天然气组分特征、气藏产层现今压力特征和区域性裂缝特征研究为基础,对气藏的成藏过程进行了分析。据二次运移特征把成藏分为两个阶段:一是天然气首先主要富集于盒1段及其以下层段中,形成高温高压的太原组、山西组和盒1段等早期气藏;二是区域抬升剥蚀后,下伏天然气沿后期产生的大量高角度裂缝再运移进入浅部的盒2~3段中形成压力系数高和轻烃含量高的晚期气藏。具有物性封闭和超压封闭双重作用的上石盒子组泥质岩区域盖层和天然气运聚动平衡,使大量天然气得以保存至今。     

深盆气基本概念与特征

深盆气的最本质特征是盆地中心饱含气。凡煤系发育、构造稳定、埋藏适中、经历过高地温演化阶段的盆地都能形成深盆气。深盆气上倾方向多因致密岩石含水而封闭,孔隙性地层的水封只是个例,它因深盆中仍不断大量供气而存在。深盆气形成于高温高压的环境中,早期地层水因汽化而与甲烷气混溶,一部分随岩性变致密加厚水膜而成为束缚水,导致深盆气盆地内无水层。但在深盆气萎缩阶段,降温降压过程可使蒸汽水“冷凝”形成深盆气中的“酸点”。“酸点”水规模小呈散点状分布,矿化度低于正常地层水矿化度。深盆气因所处演化阶段不同而具有不同的压力特征,既可以是低压的,也可以是高压的。松辽盆地、沁水盆地和西北侏罗系含煤盆地都具有深盆气形成的条件。     

Petroleum Accumulation Associated with Volcanic Activity in the Tarim Basin——Taking Tazhong-47 Oilfield as an Example

塔中47油田的发现证实在塔里木盆地围绕火成岩寻找油气田是现实的。火山活动以及由此形成的火成岩体对油气聚集的有利条件主要体现在两个方面:一是沿火成岩与围岩的接触面构成油气运移的通道,火成岩与围岩接触,似一直立的不整合面,与孔渗性好的岩层组合不仅能使油气运移而且遇有圈闭油气还会聚集成藏;二是构成火山岩遮挡的圈闭,或是对原有圈闭进行改造、分割。另外,火成岩也是一类潜在的储集层,在国内外都有不少实例,塔中隆起中-1井在二叠系火成岩中也见到油气显示。与火山活动相关的油气聚集将成为塔里木盆地一个新的勘探领域。     

鄂尔多斯盆地东部二叠系流体包裹体与天然气成藏

应用储集层流体包裹体精细描述了鄂尔多斯盆地东部二叠系（太原组、山西组、石盒子组及石千峰组）气藏的成藏时间和成藏过程。研究表明,二叠系储集层流体包裹体类型丰富,主要包括盐水包裹体、含烃包裹体和气态烃包裹体。不同含气层系流体包裹体均一温度分布差异较大,呈单段式、双段式或多段式,成藏期古流体具有高矿化度性质。结合盆地埋藏史和热史分析确定出太原组、山西组、下石盒子组及上石盒子组-石千峰组含气层系的有效成藏时间。研究区二叠系气藏群成藏过程可以分为两个阶段：早期持续埋深阶段（侏罗纪-早白垩世）,太原组和山西组原生气藏形成,下石盒子组“泛气藏”形成;晚期抬升调整阶段（晚白垩世）,天然气呈束状流快速调整,微裂缝和断裂起沟通作用,下石盒子组气藏和上石盒子组-石千峰组次生气藏形成。