鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系古地貌研究

鄂尔多斯盆地中部气田位于稳定克拉通中央古隆起东北部,是一个与奥陶系海相碳酸盐岩有关的风化壳型气田。对其古构造、地层出露状况和沟槽特征进行了分析,采用残余厚度法对奥陶系古地貌进行了研究,分析了地貌单元与油气富集的关系。     

鄂尔多斯盆地靖边气田的古地貌定量恢复新方法

近年来,靖边气田在上、下古生界立体开发过程中,多次在原预测模型的侵蚀沟槽区域发现下奥陶统马五_(1+2)亚段完整,引起人们对原古地貌恢复方法的质疑。为此,综合分析现有古地貌恢复方法的优缺点,基于印模法和残厚法,提出了一种靖边气田的古地貌定量恢复新方法 :选取任意一点作为参考水平面,将该水平面至奥陶系剥蚀面的距离作为古地貌高程值,通过绘制古地貌高程图实现古地貌的定量化表征与侵蚀沟槽预测。结果表明:在靖边气田侵蚀沟槽的重新刻画中,侵蚀沟槽的展布模式由原来的东西向树枝状沟槽模式变为沟槽与潜坑并存模式,且2017年完钻的8口井,有7口井的实钻结果与新方法预测的古地貌相吻合。     

鄂尔多斯盆地靖边气田高产富集因素

通过对靖边气田古地貌单元、构造特征及泥岩压实特征对天然气富集的单一控制因素分析,认为这3种单一因素对天然气的富集都具有一定的控制作用。要全面、准确地把握本区的天然气富集规律并划分有利区,还需展开多因素的组合分析。以岩溶古地貌和现今构造作为主导因素,将组合关系分为以下4类:1)高点组合类型;2)台缘斜坡区、构造鼻隆与古构造不同部位组合类型;3)台缘斜坡区、构造鼻翼与古构造不同部位组合类型;4)洼地、构造鼻凹与古构造不同部位组合类型。其中,以高点组合类型为最优。根据控制和影响天然气富集的各种因素,结合已有高产井地质反映特征,提出靖边气田天然气富集所必须具备的5个条件,揭示其高产富集的规律性。     

鄂尔多斯盆地西部奥陶系古油藏油源对比与靖边气田气源

岩心观察和镜下薄片鉴定表明,鄂尔多斯盆地奥陶系孔洞缝储集体中普遍存在沥青,平面上主要分布在盆地中西部地区,剖面上主要集中在桌子山组顶-克里摩里组和乌拉力克组。成层富集的沥青揭示出研究区存在3类古油藏:克里摩里组顶部孔洞型、桌子山组顶部孔隙型和乌拉力克组裂隙型。应用生物标志化合物进行油源对比,证实古油藏的油源为盆地西南缘的平凉组海相泥页岩;结合天然气碳同位素、黄金管热模拟实验、构造沉积演化史、成藏史及地质背景研究,认为中央古隆起东西两侧奥陶系储层中天然气的气源岩为平凉组海相泥页岩;侏罗纪-早白垩世,平凉组泥页岩生成的油气向中央古隆起区带运聚形成古油藏;晚侏罗世-古近纪,古油藏裂解生成的天然气向盆地北东方向的构造高部位进行区域性运移,形成群体性潜山风化壳大气田--靖边气田。     

鄂尔多斯盆地中东部前石炭纪古岩溶地貌与天然气富集研究

加里东构造运动期，在鄂尔多斯盆地中东部奥陶系顶面形成广阔的岩溶化准平原地貌，属典型的老年期岩溶地貌。自西向东划分为古岩溶高地、古岩溶斜坡、古岩溶盆地、。在古岩溶斜坡、古岩溶盆地内又可进一步分别划分为古残丘、古台地、古沟槽、古谷地等次级古地貌单元。古岩溶斜坡是天然气聚集的有利区带；古岩溶叙坡的上古台地是天然气富集的最有利地区；古台地与古沟槽之间的过渡带是高产气井的主要分布区块。     

鄂尔多斯盆地环江地区前侏罗纪古地貌恢复研究

前侏罗纪古地貌控制着中下侏罗统沉积发育及油气的富集规律,精确恢复刻画古地貌形态对于侏罗系油气勘探至关重要。以鄂尔多斯盆地环江地区为例,通过大量的古地质、岩相古地理、古水流方向等方面的调查研究,明确了研究区在侏罗纪沉积前的沉积背景、构造格局及物源方向,并结合大量的测井资料及岩心资料,对研究区延10+富县组地层沉积厚度进行研究,采用沉积厚度印模法对前侏罗纪的古地貌进行了恢复。环江地区前侏罗纪古地貌呈现西高东低的形态,分为高地剥蚀区、坡地与残丘、古河谷和河间丘。研究区前侏罗纪古地貌是控制富县期、延安早期沉积相分布及油藏分布的主要因素。古地貌斜坡地带最有利于油藏的形成。     

鄂尔多斯盆地中央隆起带奥陶系风化壳古油藏与靖边大气田关系

大量岩石薄片分析表明,中央隆起带淳探1井、富探1井和陕54井区奥陶系风化壳储层中存在次生充填状沥青或炭屑,其成熟度高（RO≈2.0%）,光性和生物标志物特征显示为石油裂解的残余物,是古油藏（田）的证据。古油藏位于靖边大气田的下倾方向,其西侧和南侧地层下倾方向的中奥陶统平凉组笔石页岩有机质含量丰富,可能是古油藏的烃源岩。J₂-K₁期的埋深加大和古地温升高,导致古油藏石油裂解形成古气藏;K₂-E期燕山和喜马拉雅运动形成陕北斜坡,中央隆起带天然气向斜坡高部位运移,受岩性封堵形成靖边气田。     

鄂尔多斯盆地延安气田南部岩溶古地貌分级识别及有利区预测

延安气田南部地区古地貌研究程度较差,难以满足精细勘探要求。综合利用钻井、测井、录井、二维地震资料,对延安气田南部下古生界奥陶系顶部风化壳岩溶古地貌进行精细恢复,结合钻井试气成果,明确了岩溶古地貌对气藏分布的控制作用,并划分有利目标区。研究结果表明:研究区划分为西部岩溶台地、中部岩溶斜坡以及东部岩溶盆地3个二级古地貌单元,在二级古地貌单元上进一步分级识别出三级古地貌单元;沟槽两翼及高地洼地转换地岩溶作用强烈,储层物性较好,为最有利目标区,沟槽、洼地以及远离沟槽处物性较差。具体优选吴起志丹部分地区、甘泉地区、西南部黄陵富县西地区为有利岩溶储层区。该研究可有效提高钻井成功率,为后期气田增储上产提供有力支撑。     

鄂尔多斯盆地靖边气田气井油管腐蚀规律与防腐对策

鄂尔多斯盆地靖边气田于1997年建成投产,天然气中携带H₂S（平均691 mg/m³）、CO₂（5%）等酸性气体及高矿化度地层水等腐蚀性介质。为了掌握靖边气田气井油管腐蚀规律,利用多臂井径检测仪MIT、磁检测仪MTT、电磁探伤测井仪MID K等仪器组合采取绳索作业方式,对60余口气井油管开展了不动管柱腐蚀检测作业,结合气井产水量、产水矿化度、氯离子、H₂S和CO₂含量等因素进行综合分析。结果表明：产水气井较其他气井的油管腐蚀更为严重,产水量越大、产水矿化度越高腐蚀就越严重,严重腐蚀井段主要集中在油管中下部;在0～2 000 m油管腐蚀方式由外壁向内壁扩展,2 000 m以下油管腐蚀主要由内壁向外壁扩展。针对靖边气田高产水气井油管的腐蚀状况,从使用新型缓蚀剂和“内涂外喷”涂层防腐油管两方面改进了防护措施,油管腐蚀情况大为减轻,局部最大腐蚀速率由3.67 mm/a降至0.11 mm/a,确保了产水气井正常、安全生产。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田地震转换波解释

钻井表明高能水道的分布是控制苏里格气田有效储层分布的最主要因素。指出由于高能水道沉积的粗砂岩具有较高的横波速度,且与泥岩的横波速度差较大,使得转换波剖面出现较强的反射振幅,故利用转换波资料可以很好地刻画高能水道的分布,这是在苏里格气田利用多波多分量解释气层最为重要的基础。利用模型证明含气砂岩和泥岩的转换波反射系数是致密砂岩和泥岩反射系数的4倍左右,同时还证明在苏里格地区纵波和转换波具有180°的相位差,认为在解释时应把转换波剖面相位调整到和纵波剖面一致,这样解释的结果与井的吻合度较高。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田中奥陶统马家沟组裂缝特征及成因

鄂尔多斯盆地大牛地气田天然气潜力巨大,但中奥陶统马家沟组风化壳岩溶储层发育多种裂缝,成因复杂。为探明该储层裂缝特征,应用岩石学和测井技术,从裂缝发育频率、有效性、期次、赋存层位、形态、倾角等方面,比较了陡坎成因裂缝与构造裂缝的差异性;并通过弹性理论和断裂力学理论分析了裂缝端部区域的应力分量,探讨了陡坎裂缝的成因。陡坎成因裂缝以垂直缝、高角度斜交缝为主;裂缝延展方向和裂缝形态不规则,裂缝面不平整,具有上宽下窄、尾端无分叉特征;缝间有溶蚀现象,裂缝呈未—半充填状态,裂缝有效性高。陡坎成因裂缝受控于古地貌陡坡地形的坡度、岩层倾角、初始裂缝密度及岩石力学性质等因素;与构造裂缝相比,陡坎成因裂缝更有利于油气的运移。研究陡坎成因裂缝特征及成因,有助于进一步认识风化壳岩溶储层的展布规律,落实大牛地气田下一步勘探开发有利区。     

鄂尔多斯盆地长北气田钻井工程项目后评价

以鄂尔多斯盆地长北气田为例,对钻井工程项目进行了详细的后评价分析。概述了长北气田钻井工程项目,对长北气田钻井工程方案设计和钻井工程实施效果两个阶段的工作进行了项目后评价;通过采用定量和定性相结合的方式,利用前后对比法,将项目前期的可行性研究和预测结论等与项目的实际运行结果相比较,对比了符合程度,进行了原因分析。评价认为,长北气田井的设计合理可行,方案设计思路正确,对钻井施工中暴露出来的技术风险有一定的预见性,对地质复杂情况和技术难点有一定认识;通过井身剖面优化、钻头优选、钻具组合优化、钻井液体系优化等技术,对钻井工程设计技术方案进行了优化完善,钻井技术经济指标较高,工程质量能满足长北气田开发需要。      

靖边潜台南部地区马家沟组储集岩的成岩作用及成岩相

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组为重要的含气层系,该文深入研究了靖边潜台南部地区马家沟组碳酸盐岩的成岩作用类型及其成岩条件,其中对储集条件最具影响的为白云石化作用、古岩溶作用和胶结交代作用;根据各成岩作用的特征及其共生序列关系,认为这套碳酸盐岩主要经历了准同生成岩、表生成岩、早成岩和中成岩4 个成岩阶段,目前已达中成岩阶段的晚期;在成岩作用及其序列组合研究的基础上,开展了成岩相组合研究,粗略划分出3 个成岩相,即表生古岩溶－早期充填胶结成岩相、表生古岩溶－埋藏古岩溶成岩相和埋藏胶结成岩相,其中表生古岩溶－埋藏古岩溶相具有最好的储集性。根据影响各成岩相分布因素的初步研究,确定了重点研究层段成岩相的平面展布,为该区的储层评价及预测提供了依据。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田地层水特征及成因分析

通过研究地层水中离子的富集或亏损程度,并结合前人研究成果,对大牛地气田上古生界太原 组、山西组和下石盒子组地层水成因进行了初步探讨。研究结果表明：研究区地层水受沉积环境、水-岩相 互作用、流体混合作用及蒸发浓缩作用共同控制,各层系地层水均具有富Br ^-,Ca ²⁺ ,Sr ²⁺ ,贫Mg ²⁺ ,略微贫 Na ⁺ 的特点;下石盒子组Br ^- 的富集及各层系地层水化学特征的相似性共同表明了地层水混合作用的存 在;煤系酸性地层水对储层砂岩的成岩作用有重要影响。     

鄂尔多斯盆地靖边油田西部延9原油地球化学特征与油源

为了明确靖边油田西部延9油藏石油的来源,采用原油物性、族组成、饱和烃色谱及色谱-质谱等方法,分析了延9原油地球化学特征,通过对比本区长7烃源岩与湖盆中心志丹地区长7烃源岩地球化学特征,结合区域地质背景研究了延9油藏石油的来源。结果表明,延9原油饱和烃含量均在60%以上,正构烷烃单峰分布,主峰碳主要以C₂₁为主;生物标志物中C₃₀藿烷占优势,其次为C₂₉藿烷,规则甾烷以C₂₉为主,C₂₇和C₂₈含量相似,呈不对称“V”字型分布。延9原油地球化学特征相似,具有统一的物质来源和演化程度,为淡水条件下弱氧化-还原环境形成的成熟原油。油源对比表明,靖边油田本地长7烃源岩与延9原油具有明显的亲缘关系,延长组沉积时期位于湖盆中心的志丹地区长7烃源岩地化特征与延9原油差异明显。延9油藏的形成主要为本地区长7烃源岩成熟后,经叠置砂体及裂缝系统输导,主要经垂向运移至延9储层,再经过短距离侧向运移至圈闭聚集成藏。     

鄂尔多斯盆地神木气田的发现与天然气成藏地质特征

截至目前,鄂尔多斯盆地神木特大型气田已探明含气面积4 069 km~2、探明天然气地质储量3 334×10~8m~3,该区域有可能将形成万亿立方米级天然气储量规模,系统总结该气田的勘探历程、气藏地质特征及天然气成藏机理,可以指导该盆地以及其他盆地同类气藏的勘探。研究结果表明:①该气田产层主要为上古生界二叠系太原组,其次为山西组、石盒子组,为典型的致密砂岩气藏;②天然气类型主要为煤成气,其中甲烷平均含量为88%,不含H_2S;③气藏埋深介于1 700~2 800 m,具有多个压力系统,平均压力系数为0.87;④储层为大面积分布的河流—三角洲相砂岩,平均孔隙度为7.8%、渗透率为0.63 mD,喉道半径多小于1μm,具有强的应力敏感性和水锁效应;⑤不同阶段天然气成藏动力差异明显,早白垩世沉降阶段异常压力发育,成为天然气成藏主要动力,早白垩世之后抬升剥蚀阶段流体膨胀力成为天然气运移主要动力;⑥气藏具有超低含水饱和度特征,其主要受控于晚侏罗世—早白垩世高温、高压场的变化,高成熟阶段干气的充注以及成藏后期气藏泄漏逸散等作用;⑦天然气以垂向近距离运聚成藏为主,源内、近源含气组合气源充足、含气饱和度高、气藏规模大,远源含气组合以次生气藏为主,气藏规模相对较小。     

鄂尔多斯盆地靖边油田李家城则地区长6致密油储层微观特征与含油性

综合应用铸体薄片、荧光薄片、扫描电镜、高压压汞和恒速压汞等分析测试资料,研究了鄂尔多斯盆地靖边油田李家城则地区长6致密砂岩微观特征及含油性。长6砂岩储层岩石类型为细粒长石砂岩,胶结物成分主要为方解石、绿泥石和浊沸石;铸体薄片下,孔隙类型主要以残余粒间孔和各种溶蚀孔隙为主,平均孔隙直径主要分布在20~50 μm;储层物性差,局部发育微裂缝,孔隙结构非常复杂。综合高压压汞和恒速压汞,孔喉半径跨度从纳米级至微米级,但主要存在2个主峰,以孔喉半径小于2 μm的孔隙为主。长6砂岩含油性较差,总体以油斑级别为主,石油主要分布在残余粒间孔和溶蚀孔隙中。达到工业油流井的含油砂岩,其储层孔隙度下限为7.5%,渗透率下限为0.15×10^-3 μm²,孔喉半径下限为0.1 μm。     

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。