鄂尔多斯盆地西北部地区天然气成藏地质特征与勘探潜力

鄂尔多斯盆地是一个多层系含油气盆地,天然气勘探近年来在盆地中北部上、下古生界取得一系列重大发现,探明了苏里格特大型气田和靖边大气田,为鄂尔多斯盆地成为中国天然气工业的重要基地奠定了基础。盆地西北部即天环北段和西椽冲断构造带北部具有与盆地中北部相似的成藏条件,天然气资源丰富,其上古生界为一套海陆过渡相的碎屑岩系;下部石炭系太原组及二叠系山西组为煤糸烃源岩,生烃能力强。二叠系山西组和上下石盒子组发育了一套河流—三角洲相沉积,砂体发育,储层物性好;下古生界发育海相碳酸盐岩沉积,岩溶储层厚,物性好,可接受上、下古生界两套烃源供给,气源充足;奥陶系风化壳上覆铝土质岩类,封盖条件好,有利于形成大型地层、岩性圈闭。上、下古生界生储盖配套,形成了三套有利的成藏组合及多种类型的成藏圈闭,具有良好的勘探前景。     

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榆林气田目的层系位于上古生界二叠系山西组底部。通过大量的化验分析样品数据，采用数理统计的方法对生烃条件、储层物性、储盖组合配置、岩性圈闭类型等成藏地质条件进行了较为深入的研究，认为榆林气田处于鄂尔多斯盆地最大生烃强度区，其烃源岩为石炭—二叠系煤系地层，具备形成大型气田的物质条件。山西组山2段储集层为三角洲分流主河道沉积的中粗粒石英砂岩，具有低孔低渗特征，在低孔低渗背景上，受沉积环境、岩性和粒度等因素影响，发育高效储层，成为该区主要工业产层 。气藏类型为南北向条带状发育的大型岩性圈闭。根据形成机理，将其岩性圈闭进一步划分为原生和次生两种类型。其天然气成藏具有独特的浅水三角洲成藏模式。近期钻井勘探证实榆林气田储集砂体继续向西南方向延伸，呈现出广阔的勘探前景。     

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鄂尔多斯盆地天然气资源丰富，含气层系多，具有上、下古生界复合含气的特征，已发现4个储量达到1×１０１１m3以上的大型气田。通过对生烃、沉积、储层、圈闭保存条件等的综合研究，认为上古生界具有煤系地层“广覆式”生气特色，三角洲分流河道中粗粒石英砂岩是上古生界高效储层的主要岩石类型，圈闭以大型岩性圈闭为主，天然气成藏条件优越，勘探领域广阔，仍具有发现大型气田的地质条件；下古生界具有混源气特征，白云岩风化壳岩溶储层是主要储集岩类型，圈闭以古地貌—岩性复合圈闭为主，勘探潜力较大。     

定北地区古生界天然气勘探前景

通过对鄂尔多斯盆地定北地区石油地质条件分析研究，认为该区二叠系山西组以三角洲体系沉积为主，石盒子期主要为河流相沉积；晚石炭系太原组和早二叠系山西组的煤系地层和暗色泥岩是上古生界的主要气源岩，二叠系山西组和下石盒子组为主要储层。经对比认为，定北地区石盒子组和山西组砂体发育，特别是主要含气层石盒子组底部砂体渗透性能好，有形成大规模岩性圈闭气藏的生储盖配置条件，勘探前景良好。     

鄂尔多斯盆地上古生界多藏大气田形成的关键因素及气藏性质的嬗变

鄂尔多斯盆地上古生界广覆式气源岩与多层砂岩体交互,天然气在自生自储、下生上储等多种组合情况下以及在河口坝砂体、河道充填砂体、辫状河下切谷砂体及地层超覆等多种圈闭条件下成藏。鄂尔多斯盆地上古生界大气田具有大面积产纯气,无明显边水、底水,基本上是低压等特点,这与天然气藏性质由侏罗纪至早白垩世的深盆气嬗变为现今特殊类型的岩性气藏有关。分析计算证明,这种变化可能是通过古深盆气再经砂岩储层扩散运移的天然气,以凝析水的形式将气层内的可动水排出实现的。晚白垩世以来,构造由南低北高转变为西低东高, 向东部上倾方向有泥质岩遮挡;由南向北的地层静压力差极小,加上同期生气量大量减少(仅占总生气量的5%),生气超压消失殆尽,早期较弱的渗流动力更趋于零, 北部致密带的侧向封堵作用更加凸显等,也是最终形成多藏岩性大气田的客观条件。     

鄂尔多斯盆地非构造气藏类型

鄂尔多斯盆地非构造气藏可分为4类:砂岩透镜体岩性圈闭、差异成岩作用形成的岩性圈闭、上倾岩性-地层圈闭、与风化壳和不整合面有关的岩性-地层圈闭气藏.非构造气藏分布受生烃坳陷和高效储集层分布制约,常位于气源岩与高效储集层的叠合部位、隆起与坳陷的转换部位.位于晋西挠褶带和天环坳陷间的伊陕斜坡区,因具有构造变形微弱,上、下古生界生烃中心叠置,高效储层发育,储集层物性侧向变化快等特点,具备形成非构造圈闭优越条件,为盆地气藏勘探的重点区带.     

鄂尔多斯盆地低丰度大型岩性气田成藏机理——以榆林气田为例

鄂尔多斯盆地二叠系发育一系列低丰度大型岩性气田。对其中榆林气田形成机理的研究表明,大型平缓构造背景下,河流-三角洲砂体与烃源岩大面积分布且呈"三明治"式间互接触,为低丰度大型气田提供了成藏条件;区域性构造抬升剥蚀和大面积薄层致密砂岩储集层是导致榆林气田储量低丰度的根本原因;低丰度大型岩性气田的"甜点"主要受控于输导体系的质量,尤其在厚层带状砂体—裂缝型输导体系发育区,天然气富集程度高。利用流体包裹体、天然气组分等地球化学资料结合盆地构造-沉降演化将榆林气田形成划分为3个阶段:早中侏罗世,早期生烃侵位与储集层物性改造阶段;早白垩世,成藏要素达到最大优化配置,岩性气藏形成阶段;晚白垩世至现今,构造抬升与大面积薄层致密砂岩储集层有效耦合使气田保存至今成为低丰度大型气田阶段。     

长庆气田白云岩储层的成岩作用与成岩圈闭

长庆气田奥陶系马家沟组马五段白云岩储层是鄂尔多斯地区最主要的储层之一。岩性以潮坪相云岩为主,厚度60m。成岩阶段包括准同生白云岩化及缺钙同沉积阶段、地表—浅埋藏阶段、表生岩溶阶段、浅埋藏阶段、深埋藏阶段等。不同的演化阶段、埋藏深度、地层压力、地层温度、水介质条件等众多物理化学条件的差异形成的孔洞缝系统、孔洞充填物及其平面分布具有较大的差异。不同的孔洞充填物,对储层的影响不同,方解石、硬石膏的充填交代使储层形成了致密遮挡层,而白云石及硅质、高岭石等的充填预示着好的储层。构造上倾方向上的成岩致密带是天然气特殊的圈闭类型,即成岩圈闭。     

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鄂尔多斯盆地是一个构造简单的大型多旋回克拉通盆地,面积约25×104km2。上古生界石炭—二叠系下部沉积的暗色泥岩、煤层和石灰岩有机质含量高、热演化程度高、生气能力强,为古生界气藏的形成提供了充足的气源;其中下部为一套河流、三角洲砂岩沉积,是上古生界的主要储层;而其上部的河漫湖相泥质岩为良好盖层。盆地周边在燕山期构造活跃,砂体发育,以构造圈闭为主;盆地内部构造稳定,在倾角不到1°的西倾单斜上,南北展布的河流三角洲复合砂体与侧向河流间湾泥质岩,形成了近南北向的大型岩性圈闭。因此,盆地周边发育以构造控制为主的小型气藏,盆地内部则以大型岩性气藏为主,盆地西缘断褶带胜利井气藏和伊陕斜坡上的陕141井区下二叠统山西组山2段气藏等的存在就反映了这一特征。     

柴西地区古近系—新近系天然气成藏条件分析及目标优选

柴达木盆地西部地区古近系—新近系油气资源丰富,但天然气勘探程度相对较低,为了推进研究区天然气勘探新局面,以源-盖控烃、构造-储层-圈闭控藏的选区评价思路为指导,综合运用实验分析、盆地模拟及地质评价技术,研究气源岩、储集层、圈闭、盖层及保存条件等特征,并提出有利勘探目标。研究结果表明:柴西地区气源岩(R_o≥0.8%)有5套,主力气源岩为E₃²和N₁,具有明显晚期生烃特征,主要分布在柴西北及靠近茫崖凹陷的柴西南局部地区,面积约为4 743.40 km²,生烃总量约为1.17×10¹²m³;柴西地区储层分为碎屑岩和碳酸盐岩两大类,岩性致密,物性变化较大;柴西地区存在2套区域性盖层,深层盖层保存条件好,浅层盖层保存条件差;有效气源岩区深层主要以E₃¹、E₃²晚期(断)背斜及断鼻等构造圈闭为主,与生气期、成藏期及保存期时空匹配一致。在此基础上,优选了狮子沟-干柴沟、咸水泉-油泉子-黄瓜峁和南翼山3个天然气有利勘探区带,明确了12个有利圈闭和3个较有利圈闭。研究结果对柴西地区天然气的深入勘探具有一定借鉴意义。     

伊陕斜坡上古生界大面积岩性气藏分布与成因

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡上古生界发育大面积分布的岩性气藏。经过近40余年的勘探，已经在伊陕斜坡上古生界发现并探明了苏里格、乌审旗、榆林、大牛地、子洲和米脂等6个大型气田，累计探明天然气地质储量达13126．54×10^8m^3，天然气勘探成果显著。研究其成藏机理发现，大面积气藏形成的主控因素有：煤系烃源岩分布范围广、“广覆式”生烃，为大面积含气奠定了物质基础；盆地北部河流-三角洲沉积砂体大面积发育，为大面积含气提供了良好的储集空间；上古生界储集层致密后成藏以及盆地构造的稳定性均有利于气藏的后期保存。上述几个成藏要素在空间和时间上的有效配置、共同作用．形成了现令上古生界岩性气藏大面积分布的格局。图3表1参25     

低渗透岩性气藏含水特征分析与测井识别技术——以苏里格气田为例

鄂尔多斯盆地苏里格地区上古生界发育低渗透砂岩岩性气藏。随着苏里格气田勘探向北部、西部的拓展,在大面积含气背景下,部分井、层出现不同程度的产水,出水井产水量大小、含水特征各异,平面分布规律复杂,影响了单井产量的提高和储量评价工作。为此,以苏里格气田为例,从低渗透岩性气藏成藏机理出发,分析了气藏充注不充分的条件下低渗透岩性气藏的含水特征,结合储层微观、宏观非均质特征,明确了束缚水、层间水和滞留水３种地层水赋存状态,分析了其测井响应特征及识别方法,结合试气工艺方案的优化,提出了有针对性的气层改造措施,以期达到控水增气的目的。     

苏里格南部地区上古生界天然气成藏条件及勘探潜力

苏里格地区具有丰富的天然气资源,在其北部和东部已发现大型气田,而苏里格南部地区天然气勘探却一直没有突破。通过化验分析样品数据,采用数理统计的方法对苏里格南部地区生烃条件、储层物性、储盖组合配置、成藏输导介质和运移运聚等地质条件进行较为深入的研究。结果表明,苏里格南部地区上古生界具有有利的天然气成藏条件,发育良好的广覆式煤系烃源岩、大面积近北西向至南东向展布的带状砂体、广厚的区域盖层和直接盖层,在空间上构成了理想的生、储、盖组合;良好的输导介质和有效的天然气近距离运聚为天然气气藏的形成提供了有利条件;靖边—高桥、安边—吴起、定边—铁边城和盐池—姬塬地区为研究区有利的天然气勘探目标区。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田低效气藏的形成机理

鄂尔多斯盆地苏里格气田是一个地质储量为5336.52×10⁸m³、含气面积为4054.6km²的大气田,同时也是一个低丰度储量、开发难度大的气田。对该气田低效形成机理的研究结果表明,储集体内部非均质性强,平缓构造背景导致气柱高度小,因而气层连通性变差,异常低压使天然气穿透流动能量不足,这些是导致气藏低效的主要因素。     

鄂尔多斯大型含煤盆地岩性气藏成藏规律与勘探技术

鄂尔多斯盆地为—大型含煤盆地,天然气资源丰富。已发现了榆林、苏里格、乌审旗和米脂4大 气田,资源探明率lO．6％,勘探潜力较大。上古生界广泛发育的煤系地层为主要的烃源岩层,在晚侏罗 世至早白垩世末期盆地含煤烃源岩大面积成熟,表现为“广覆型”生烃模式。在大面积的低渗背景下, 天然气以近距离运移为主,生气强度控制气田的形成和分布;相对高孔高渗的三角洲平原分流河道砂体 为主要的储集体,是天然气富集的主要场所;由多个岩性圈闭组成的大型岩性圈闭是天然气成藏的主要圈闭类 型。针对上古生界的天然气地质特征,在勘探中,形成了一套适合长庆低渗透岩性气藏的勘探技术方法。     

鄂尔多斯盆地南部上古生界天然气勘探潜力

之前的勘探实践表明,鄂尔多斯盆地具有“南油北气”的平面分布特征,北部先后发现了多个大中型气田,而南部针对天然气的勘探却一直止步不前。为此,对盆地南部上古生界天然气勘探潜力进行了分析。通过对南部烃源岩、砂体展布特征、储层特征、盖层等成藏条件进行分析,并与盆地北部的成藏条件进行了对比,认为该盆地南部亦具有良好的烃源条件和盖层条件,储层发育程度则是制约盆地南部天然气勘探的最主要因素;南部山西组、下石盒子组和上石盒子组基本发育3大三角洲砂体,彬县-富县三角洲前缘砂体延伸远,储层物性条件较好,与烃源岩相配合,为天然气在盆地南部成藏提供了有利条件。盆地南部多口探井测试见到工业气流,显示出鄂尔多斯盆地南部上古生界良好的天然气勘探潜力。     

鄂尔多斯盆地上古生界气藏产能差异探讨

鄂尔多斯盆地上古生界苏里格气田和榆林气田储层均为低压、低孔和低渗储层，然而榆林气田气井生产状况却明显优于苏里格气田。为此，利用铸体薄片、压汞、物性和动态测试资料，探讨了不同低压、低孔和低渗储层气井产能差异的主要因素，指出了形成较高产能储层的条件。通过对榆林气田和苏里格气田气藏特征进行对比，结合控制气井产能的地质和工程因素的分析，认为造成两个气田气井产能差异的主要地质因素是储层的孔喉结构和储层规模。榆林气田储层以粒间孔+中、粗喉道为主，延伸宽度160~420 m，优于苏里格气田储层；苏里格气田砂体属于辫状河沉积，矿物成熟度较低（岩屑石英砂岩），且仅粗粒沉积构成储层，而榆林气田砂体属于三角洲沉积，砂体连续性好，矿物成熟度高（石英砂岩），因而后者具有更高的产能。这表明在鄂尔多斯盆地寻找较高产能储层的目标是：具有横向更连续的砂体和更易形成好的孔喉结构的三角洲沉积。     

琼东南盆地中央峡谷深水大气田形成关键要素与勘探前景

琼东南盆地深水区新发现的大气田位于中央峡谷乐东-陵水段,具有气层厚度大、储层物性好、纯烃含量高、单层测试产量高等特点。研究认为煤系烃源岩供烃、重力流水道砂岩储集、底辟近源垂向运移是形成中央峡谷深水大气田的三大决定性因素。古近系崖城组海陆过渡相煤系烃源岩广泛分布,成熟度高,是主力烃源岩;高温高压凹陷深埋藏烃源岩仍具较好的生烃潜力。中央峡谷是南海北部深水区独特的重力流沉积体系,具有分段式发育、多物源汇聚、多期次充填特征,重力流水道砂形成了该深水区厚层优质储层;且水道砂岩被后期泥质水道切割、块体流改造,与峡谷壁联合形成了多个岩性圈闭。深部异常高压促使凹陷内底辟、裂隙比较发育,底辟作为垂向高效沟源通道,油气可直接运移至中央峡谷内的岩性圈闭聚集成藏。深水区烃源条件优越、储集条件良好、勘探目标成群成带分布,天然气总潜力超2×10¹²m³,具有巨大的勘探潜力;乐东-陵水凹陷以及宝岛-长昌凹陷的海底扇形成的构造-岩性圈闭群是继中央峡谷之后的深水区下步有利勘探领域。     

富县探区深盆气成藏特征与有利区评价

富县探区位于盆地的东南部，上古生界该区处于盆地南部生烃中心，气源条件较好；区内砂岩储层较为发育，具致密、低孔低渗的特点。初步的勘探结果表明本区上古生界普遍含气，且具有深盆气的基本成藏特点，地质评价认为，探区的东北部是上古生界天然气勘探的有利区。     

塔里木盆地震旦系—寒武系万米超深层天然气成藏条件与有利区带优选

塔里木盆地超深层碳酸盐岩具有良好的油气勘探潜力,明确震旦系-寒武系万米超深层碳酸盐岩油气成藏条件及有利勘探区带分布规律对于开展塔里木盆地超深层油气勘探具有重要指导意义。塔里木盆地南华系-寒武系烃源岩发育,分布面积广;储层以礁滩相白云岩为主,中寒武统大面积发育的膏盐湖-膏/泥（云）坪沉积有利于油气保存及聚集,空间上构成多种有利的油气成藏生-储-盖组合。综合烃源岩、储层、有利盖层的分布规律,优选塔中隆起北斜坡与温宿凸起周缘的寒武系盐下台内滩、轮南低凸起-满加尔凹陷西部盐下礁后滩、轮南低凸起-古城低凸起台缘带及塔北隆起-满加尔凹陷西部-塔中隆起中寒武统盐间滩相储层分布区是塔里木盆地寒武系超深层有利勘探区带,其中埋深小于10 km的有利勘探面积达9.7×10⁴km²;塔北隆起南斜坡与塔中隆起北斜坡的台内滩储层分布区为震旦系超深层有利勘探区带,其中埋深小于10 km的有利勘探面积达3.1×10⁴km²。研究认识对于开展塔里木盆地震旦系-寒武系超深层天然气勘探具有重要理论和现实意义。