鄂尔多斯盆地东缘上古生界沉积特征研究

通过对鄂尔多斯盆地东缘上古生界野外露头特征、颜色特征、岩性及沉积构造特征等相标志的详细分析,确定了研究区上古生界发育2种沉积相模式,进一步划分5种亚相及8种微相类型。本溪-太原组沉积时发育海相障壁海岸-潮坪沉积体系模式,储集砂体主要为潮道、砂坪、障壁砂坝微相;山西-石盒子-石千峰组沉积时,沉积环境过渡到广泛的陆相河流-浅水三角洲沉积体系,储集砂体主要为分流河道、（水下）分流河道及河口坝微相。高能沉积微相形成的储层具有“相对高孔渗”储层物性,孔隙结构好,为有效储层发育区,钻遇气层占比大。     

鄂尔多斯盆地东缘上古生界致密储层含气系统压力演化

鄂尔多斯盆地东缘上古生界多层系致密气发育,准确认识气藏压力演化过程对深化致密气成藏认识和实现气井高产稳产具有指导意义。综合应用钻测井资料和岩心流体包裹体测试,结合盆地埋藏史和热演化史模拟,揭示了鄂尔多斯盆地东缘上古生界含气系统压力演化。结果显示,研究区自下而上发育欠压、略微欠压和常压系统。均一温度和盐度总体上连续分布,反映了油气连续充注过程。太原组、山西组和下石盒子组均一温度和盐度正相关,反映近源生烃后快速充注;上石盒子组和石千峰组均一温度和盐度负相关,受流体远距离运移充注和紫金山构造热事件作用下的气藏再平衡影响。研究区在白垩纪中期大量生烃,形成了异常高压,储层压力在34.89～38.26 MPa。后期地层抬升造成储层压力降低,其中地层降温贡献了50.31%～57.85%;天然气膨胀引起的气体运移贡献了28.25%～41.95%,且以上部地层降低为主;孔隙反弹贡献了0.37%～0.79%。相关成果系统揭示了上古生界致密气藏压力系统演化及现今气藏压力成因,对于认识鄂尔多斯盆地和类似盆地致密气富集成藏规律具有借鉴意义。     

鄂尔多斯盆地东缘上古生界煤成气初探

鄂尔多斯盆地东缘属晋西挠褶带与晋西南褶皱带,它具有成煤气生储盖圈保的基本地质条件。类比已发现工业气藏的盆地西缘,有相似的煤成气地质条件,尤其本区独具良好的大型构造带,是一个值得勘探的地区。     

鄂尔多斯盆地上古生界非常规含气系统

指出:鄂尔多斯盆地中东部上古生界煤层厚度大,煤岩中镜质组含量普遍较高(处于中―高变质程度),构造演化与应力场作用使煤层割理发育、渗透率较高、煤层吸附强度大,具有相对稳定的水动力场分布和顶底板盖层,形成了有利的煤层气系统;盆地中部在丰富的气源、砂岩成岩致密化早于主供气期、成藏后构造及水动力稳定等成藏条件配合下形成了大型深盆气系统。认为上古生界煤层气富集区亦是深盆气的重要气源补充区。     

鄂尔多斯盆地下古生界含气系统分析

利用含油气系统理论将鄂尔多斯盆地下古生界在纵向上划分为中奥陶统平冰组、下奥陶背弃马家沟组及寒武系三个含气子系统。其中，又将下奥陶统马家沟组合气子系统在平面上划分为中央古隆起东北部子系统和中央古隆起及其西南部子系统，并对其进行评价。     

鄂尔多斯盆地中东部上古生界三角洲沉积特征

上古生界是鄂尔多斯盆地重要的含气层系，天然气的聚集受相带的控制，其主产层均为三角洲沉积体系。通过对盆地中东部上古生界野外露头、岩心及测井曲线等的综合分析，将区内上古生界三角洲沉积体系划分为辫状河三角洲及曲流河三角洲。分析表明，研究区两类三角洲沉积在岩性、沉积构造、沉积序列、测井曲线等方面存在差异。辫状河三角洲主要发育在中二叠世下石盒子组下部盒₈、盒₉段气层组，主体为辫状河三角洲前缘亚相；曲流河三角洲主要发育在早二叠世山西组山₂段气层组，以曲流河三角洲前缘沉积为主。勘探实践表明，曲流河三角洲沉积体系对于研究区天然气的富集有着更为重要的作用。今后应重点加强对山₂段气层组曲流河三角洲沉积体系中有利储集相的寻找，同时兼顾盒₈、盒₉段气层组的辫状河三角洲沉积体系。     

鄂尔多斯盆地东缘北段煤层含气量变化规律及控制因素

依托鄂尔多斯盆地东缘含煤地层发育情况、埋藏史、构造演化史、岩浆活动等地质背景,选取北段保德区块、神府区块府谷区、临兴杨家坡区、临兴中区4个相邻煤层气区块作为研究对象,依托4个区块共48块煤样含气量和镜质组反射率测试数据,结合录井、试井、地震等资料,探讨了不同因素对煤层气含气量的控制作用.研究结果显示,对于浅部煤层含气量...     

鄂尔多斯盆地子洲地区上古生界沉积体系特征

为了搞清楚鄂尔多斯盆地东部子洲地区上古生界的沉积体系，进而寻找有利砂体及高产天然气聚集区，采用野外观察与室内研究相结合的方法进行了专项研究。结果认为，子洲地区上古生界主要发育辫状河三角洲、三角洲、湖泊、障壁海岸及浅海陆棚5种沉积体系；在古地理演化过程中，本溪组发育障壁岛-潟湖及浅海陆棚相，太原组在研究区东部及西南部形成浅海陆棚沉积，在中部和西北部形成潮坪沉积；山西组发育三角洲前缘亚相，盒8段发育辫状河三角洲前缘亚相；研究区上古生界的水下分流河道、砂坪及障壁岛沉积区均可作为该区的有利储层。     

鄂尔多斯盆地上古生界气井产能控制因素分析

鄂尔多斯盆地从石炭系本溪组到二叠系石千峰组各个地层均可见到含气层,而主力气层以下石盒子组的盒8亚段和山西组的山2亚段为主,气层层位由盆地东部向西部、自南向北有逐渐升高的趋势。钻探、测井及试气结果表明:气层的分布严格受砂体展布和砂体物性控制;气层产能与储能系数、地层系数具有较好的正相关关系;工艺因素对气井产能有很大影响,例如压裂改造规模、测试时间等;气层伤害对气井产能的影响不容忽视。     

鄂尔多斯盆地东缘煤系地层致密气低产原因探究

总结了该地区的储层特征,并通过综合气层特征,压缩后效果评估,返排系统和其他数据分析了低产的原因.此外,研究表明:煤层对裂缝构造和天然气产量没有明显影响,为今后致密砂岩气与煤层气合压合采提供了研究依据.     

鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气成藏条件研究现状与展望

海陆过渡相页岩是页岩气勘探的重要接替领域。与海相页岩相比,海陆过渡相页岩层段岩石类型多样、厚度分布不稳定、有机质丰度较低,页岩气的勘探难度较大。随着鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气勘探的不断突破,亟需加强页岩气成藏过程、保存条件及时空匹配等方面的精细化研究,以明确不同构造区海陆过渡相—页岩气—富集主控因素与成藏模式。研究以鄂尔多斯盆地东缘北部和南部页岩气潜力区为研究对象,在详细对比页岩基本地质条件和生烃潜力基础上,从能量场—演化、保存条件—有效性及成藏模式特征进行系统总结。综合分析认为：鄂东缘北部太原组页岩层段生烃潜力优越,具备页岩气勘探潜力;南部山西组页岩生烃潜力要优于太原组页岩,但能量场及页岩气保存条件的研究还相对薄弱;海陆过渡相页岩气成藏模式建立的关键参数缺乏校正,有待精细研究。未来需要在精细刻画岩性组合和流体单元的基础上,开展能量场的重建和盖层封闭性的评价,精细描述能量场对页岩气赋存方式的控制,进而准确建立页岩生排烃过程与保存条件的时空匹配关系,从而建立鄂东缘海陆过渡相页岩气的精细成藏模式,以期为该区页岩气高效勘探开发提供重要理论支撑。     

Characteristics and accumulation mechanism of tight sandstone gas reservoirs in the Upper Paleozoic, northern Ordos Basin, China

The Ordos Basin is a significant petroliferous basin in the central part of China.The Carboniferous and Permian deposits of transitional and continental facies are the main gas-bearing layers in the north part of the basin.The Carboniferous and Permian natural gas reservoirs in the northern Ordos Basin are mainly tight sandstone reservoirs with low porosity and low permeability,developing lots of ＂sweet spots＂ with comparatively high porosity and permeability.The tight sandstones in the study area are gas-bearing,and the sweet spots are rich in gas.Sweet spots and tight sandstones are connected rather than being separated by an interface seal.Sweet spot sand bodies are vertically and horizontally overlapped,forming a large gas reservoir group.In fact,a reservoir formed by a single sweet spot sand body is an open gas accumulation.In the gentle dipping geological setting and with the source rocks directly beneath the tight reservoirs over a large area,the balance between gas charging into tight reservoirs from source rocks and gas loss from tight reservoirs through caprock is the key of gas accumulation in tight sandstones.Both the non-Darcy flow charging driven by source-reservoir excess pressure difference and the diffusion flow charging driven by source-reservoir gas concentration difference play an important role in gas accumulation.The results of mathematical modeling indicate that the gas accumulation cannot be formed by just one of the above mechanisms.The diffusion of gas from source rocks to reservoirs is a significant mechanism of tight sandstone gas accumulation.     

鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩气藏储层建模

鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩气藏普遍具有岩性致密、低孔、低渗的地质特征,其地球物理异常往往较为微弱,先验地质模型特征模糊、地球物理数据体约束性差,从而导致最终构建的储层地质模型不能充分体现致密砂岩气藏储层较强的非均质性特征。为了解决该区致密砂岩气藏储层建模中遇到的实际问题,提出了将地质研究和地震数据信息充分结合起来的储层模型构建方案。在该方案中,在储层地质研究的基础上构建储层地质知识库,量化先验地质认识;通过地震属性优化和储层地震反演,构建对储层参数较为敏感的地震约束信息库;通过精细速度模型构建,将时间域和深度域的数据信息很好地进行匹配;通过构造建模、沉积相/岩相建模、相控下的连续型储层参数建模,建立起完备的致密砂岩储层地质模型。通过该方案在大牛地气田致密砂岩气藏储层建模中的实施和应用,证实了该方案的有效性。     

煤系地层致密砂岩气甜点区地震逐级预测——以鄂尔多斯盆地东南缘下二叠统山西组2~3亚段为例

鄂尔多斯盆地东南部下二叠统山西组2~3亚段(以下简称山2~3亚段)为该盆地重要的天然气勘探目的层,但该亚段储层薄、厚度变化快、非均质性强,储层预测和勘探目标优选难度大。为了准确预测该亚段煤系地层致密砂岩气甜点区、提高天然气勘探成功率,针对该套储层的特征和预测难点,提出了90°相移技术识别河道外形、模型约束波阻抗反演刻画砂体厚度和子波衰减梯度属性识别含气砂体的地震逐级预测技术。研究结果表明:①山2~3亚段上覆5号煤地震强反射层,下伏储层地震反射能量弱,加之为稀疏二维地震测网、井控程度低,致使致密砂岩气甜点区预测难度大;②所提出的技术方法通过地震逐级预测约束,可以有效地刻画河道砂体分布并识别有效含气储层,提高了对勘探开发目标预测的精度;③基于该技术方法指导部署的勘探开发目标实钻效果好,地震预测结果横向分辨率高,真实地反映了河道及河道砂体的变化特征。结论认为,采用该方法可以有效地解决二维地震勘探区煤系地层强非均质性、薄储层致密砂岩气甜点区预测的地质难题。     

鄂尔多斯盆地西缘石沟驿向斜的形成演化与致密砂岩气成藏模式

向斜构造是一种基本的褶皱样式,是煤层气、致密砂岩气、页岩气、盐类以及铀矿等矿产资源赋存的主要场所之一。研究向斜的形成机制将为剖析褶皱冲断带的构造演化及矿产资源的分布特征奠立重要基础。以鄂尔多斯盆地西缘的石沟驿向斜为例,应用新的高分辨率地震剖面与深探井资料,解析向斜的深层地质结构及其成因机制。研究表明,石沟驿向斜处于鄂尔多斯盆地西缘北段与中段的过渡部位,形成于中侏罗世末期—晚侏罗世,是在以羊虎沟组—山西组含煤岩系为滑脱层形成的叠瓦冲断系统基础上,下伏的早期阶状正断层组合反转形成的大型构造楔的上层褶皱体系;惠安堡断层为一正反转断层,在该区起构造-沉积分划作用;石沟驿向斜及邻区的上石炭统—二叠系的致密砂岩气具有自生、自储、自封闭成因,于早白垩世成藏。石沟驿向斜的形成期早于油气成藏高峰期,天然气资源丰富,有较好的勘探前景。     

鄂尔多斯盆地东缘临兴地区致密储层产出水赋存特征及开发启示

鄂尔多斯盆地东北缘临兴地区致密气储层测试产水问题突出,为了明确该区致密砂岩储层产水主要来源,从区域水文地质条件分析着手,通过地层产出水样分析实验、半渗隔板实验,分析了研究区地层水化学特征和赋存状态。结果表明:1)研究区致密砂岩储层产出水为成藏后地层内滞留水,产出水以地层内自由水和毛管水为主,受压裂沟通及生产压差影响产出;2)Ⅰ类高孔渗储层水以高可动水储层为主,是"避可动"的主要目标;Ⅱ类储层水主要以毛细管水为主,是"控转化"的主要目标;Ⅲ类储层水以毛管水、束缚水为主,是"限压裂"的主要目标。以上成果认识对盆地边缘低压、低饱和度致密气藏开发具有一定指导意义。     

煤层气成藏机理及气藏类型划分——以鄂尔多斯盆地东缘为例

随着我国煤层气勘探开发工作的不断深入,定义和归纳赋存状态多样化的煤层气藏,并据此指导煤层气有利勘探目标优选就显得愈发重要。为此,在系统梳理国内外煤层气富集成藏理论的基础上,结合鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发的地质规律,借鉴常规油气藏按照圈闭成因进行分类的方法,提出了煤层气圈闭的概念和煤层气藏类型的划分方案。研究成果包括:①结合煤层、砂岩、泥岩和石灰岩在垂向上的组合关系,刻画了"泥裹藏、砂通煤、水包气"的气体封闭样式,"泥裹藏"即以泥岩等致密岩层封闭煤储层而成藏,"砂通煤"即上覆砂岩与煤层连通而与煤层统一形成气藏,"水包气"即在水力封闭和水力封堵作用下,气体在煤层中富集而成藏;②阐释了物性封闭、气压封闭、水压封闭和吸附封闭在煤层气藏形成过程中的作用,指出气藏开发的上、下限分别为风氧化带和地应力转折带;③提出了以构造、岩性、水动力和复合型圈闭为主导的气藏类型划分方案,并分别解剖了背斜、断层、向斜、地层—岩性、水力封堵和水力辅助型煤层气藏。     

鄂尔多斯盆地中部上古生界砂岩气层沉积体系类型及特征

鄂尔多斯盆地中部上古生界砂岩气层的形成受控于不同沉积体系的相互配置。通过对钻井资料和地质资料的分析研究,将上古生界沉积体系划分为四种类型。在阐述各沉积体系的沉积特征与展布特征的基础上,指出了气藏的储集岩以三角洲沉积体系为主,烃源岩以煤系地层为主,盖层以湖泊沉积体系为主。最后明确了气藏勘探的有利区域。     

鄂尔多斯盆地东部上古生界致密气储层石英溶蚀及其机理探讨

鄂尔多斯盆地东部上古生界致密气储层主要以岩屑石英砂岩和石英砂岩为主,总体石英含量较高,在镜下观察中经常发现该区上古生界储层发育石英溶蚀现象,因此分析该区石英溶蚀特征、探讨其形成机理对储层评价具有重要的意义。通过铸体薄片鉴定、扫描电镜及X-射线衍射分析等测试手段,对鄂尔多斯上古生界致密气储层石英溶蚀特征、成因机理进行了详细研究。石英溶蚀表现为石英颗粒及硅质胶结物溶蚀成港湾状、锯齿状,部分颗粒表面发育溶蚀坑,可分为石英颗粒边缘被溶蚀、石英次生加大边被溶蚀及石英颗粒部分或整体被溶蚀这3种型式;石英溶蚀表现出2种伴生胶结物特征:一种是多酸性黏土矿物高岭石的石英溶蚀;另一种为富伊利石的石英溶蚀。石英溶蚀机理有2种：一种是有机酸条件下酸性孔隙水及游离水中的Al³⁺对石英的溶蚀,主要伴生以高岭石为主的酸性黏土矿物,对高岭石含量较高的本溪组及山2段储层孔隙改善明显;另一种是偏碱性成岩环境下碱性孔隙水对石英的溶蚀,主要伴生以伊利石为主的偏碱性_中性黏土矿物,对伊利石大量发育的太原组储层孔隙改善明显。     

鄂尔多斯盆地杭锦旗东部地区上古生界天然气成藏模式

为了弄清鄂尔多斯盆地杭锦旗地区上古生界天然气成藏模式,用以指导该区的油气勘探,从烃源岩分布、天然气运移及圈闭分布特征等角度展开深度剖析,总结了该区的油气成藏模式。结果表明：该区烃源岩呈南厚北薄的展布特征,泊尔江海子断裂以南地区烃源岩成熟度高于断裂以北地区;区内构造圈闭主要分布在泊尔江海子断裂北部地区（什股壕地区）;泊尔江海子断裂以南地区天然气密度大于北部地区,整体呈现由南向北逐渐降低的趋势,而天然气干燥系数则整体由南向北逐渐增大,反映了缺少烃源岩的什股壕地区天然气主要由泊尔江海子断裂以南地区运移而来;泊尔江海子断裂以南地区发育优质的烃源岩,天然气高密度、低干燥系数的分布特征表明了该区域天然气为原地聚集;阿镇地区断裂及伴生构造圈闭成为该区油气运移的通道和聚集场所,十里加汗地区普遍不发育断裂,在砂岩储层物性的控制作用下,形成了近源天然气藏;杭锦旗东部地区上古生界天然气成藏模式划分为3类,即横向远距离运移异地成藏模式、垂向近距离运移原地成藏模式和准连续致密砂岩气成藏模式。该研究成果为杭锦旗地区下一步勘探指明了方向。