鄂尔多斯盆地上古生界砂岩气藏评价勘探方法研究

储量是勘探成果的最终体现，勘探部署及技术应用将会直接影响提交储量的质量。本文通过对尔多斯盆地上生界勘探风险及收益的评价预测，典型气藏评价勘探与储量计算的解剖分析，提出了上古生界砂岩气藏的四种勘探模式，指明了主要勘探目标。     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏地质特征及勘探方法

鄂尔多斯盆地上古生界为一套以碎屑岩沉积为主的含气层系,下部煤系暗色岩类气源充足,中部河流、三角洲砂岩储集层广泛分布,上部湖相泥岩盖层区域稳定。晚古生代至中、新生代,盆地经多次稳定沉降,并最终整体抬升后,完成了上古生界天然气的生成、运移和聚集。盆地周边在地史期构造活跃,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,南北向展布的河流三角洲砂体与侧向的河湖间湾相泥质岩配合形成了近南北向的大型岩性圈闭气藏。其中砂岩储层经历了长期的压实、充填、交代、重结晶等成岩作用,大部分原生孔隙遭受破坏,以低孔低渗为主要特征。近年来,通过天然气成藏理论研究与勘探实践以及低渗透砂岩岩性气藏勘探技术系列的应用,有效地揭示了上古生界气藏特征。综合分析证明,盆地中北部上古生界盒8、山2、山1三层段砂岩厚度大、分布广、气藏富集条件优越,是勘探的最有利地区。     

吐哈盆地下侏罗统致密砂岩气藏特征与勘探方向

为进一步明确吐哈盆地下侏罗统致密砂岩气藏特征与勘探方向,开展了吐哈盆地下侏罗统致密砂岩气藏类型、成藏特征、有利勘探方向评价研究。认为吐哈盆地下侏罗统致密砂岩气藏分为背斜构造型、构造—岩性复合型和动力圈闭型3类,构造—岩性复合型致密砂岩气藏主要分布于胜北生气中心及周缘,储集砂体主要为湖底扇砂砾岩和三角洲前缘砂体,综合评价为II类储层,是勘探最有利的气藏类型。研究结果表明：①湖底扇砂砾岩、三角洲前缘细砂岩与构造匹配形成构造—岩性复合型致密砂岩气藏,砂砾岩、粗砂岩的抗压实能力优于细砂岩,粗粒度砂体的储集物性优于细粒砂体;②吐哈盆地下侏罗统致密砂岩气资源量为2 400×10⁸ m³,胜北洼陷是最有利生气中心,勘探潜力大;③三工河组储层可分为4类,位于胜北生气中心的胜北洼陷南部斜坡带、胜北洼陷洼中隆起区、鄯善弧形带三工河组储层主要为Ⅱ类、Ⅲ类储层,是致密砂岩气的主要勘探有利区。     

低渗透砂岩气藏岩性测井识别方法及意义

鄂尔多斯盆地上古生界气藏属于典型的低孔隙、低渗透性砂岩气藏。岩性控制物性、物性控制含气性,这是鄂尔多斯盆地低渗透性砂岩气藏储层四性关系的一般特征。所以岩性的识别对于预测天然气的高产富集区具有十分重要的意义。本文在利用岩性刻度测井的基础上,选择Rockclass软件,实现了利用测井资料识别储层岩性的目的,丰富了测井解释内容,其结果对于上古生界砂岩储层评价具有重要的意义。     

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。     

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AVO分析方法是利用地震反射波振幅与炮检距的关系来识别岩性、检测油气的一种地震技术。它充分利用地震采集中的多种信息,进行资料处理与分析,对于岩性勘探有很好的帮助。鄂尔多斯盆地上古生界下二叠统山西组含气砂岩主要属湖相三角洲平原分流河道沉积,是一种具低孔低渗和高阻抗特征的岩性气藏。在岩性处理解释上,很难区分含气砂岩和致密砂岩。引入AVO处理分析方法,利用不同岩性泊松比差异所形成的AVO特征响应,可以有效区分地震高阻抗层的岩性及含气性,部分避免了地震岩性解释上的陷阱。在长庆气田榆林区山西组山2段高阻抗砂岩气藏的勘探开发中,应用高保真的CDP集资料进行AVO处理分析,提高了天然气钻井的成功率,取得了较好的应用效果。     

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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。     

鄂尔多斯盆地西南部致密砂岩气成藏主控因素

鄂尔多斯盆地西南部上古生界砂岩储层整体较为致密,已获得工业气流,成为鄂尔多斯盆地致密砂岩气储量接替区。为了明确该盆地西南部致密砂岩天然气成藏的主控因素及规律,运用气源条件、源储空间配置和储层质量等单因素叠合分析方法进行综合研究。研究表明：盆地西南部上古生界气源强度满足形成致密砂岩气藏的成藏下限要求,与烃源岩空间配套的致密砂体宏观上控制气藏的位置和规模,致密砂岩内石英含量及其孔喉连通程度微观上控制致密砂岩气藏的富集程度,而气源条件、源储配置和储层质量三元补偿的最佳配置区为天然气的高产区。研究结果为盆地西南部致密砂岩气藏的勘探开发提供了科学依据。     

延长石油集团非常规天然气勘探开发进展

延长石油集团通过强化地质认识,明确了鄂尔多斯盆地陕北斜坡具备形成非常规天然气的地质条件,而致密砂岩气和页岩气是当前最为现实的勘探开发领域。在地质勘探理念上,确定鄂尔多斯盆地的南部物源对古生界砂体的发育具有重要贡献,而频繁的水进水退作用是促进优质储层发育的最主要因素;建立了"成熟烃源灶迁移控藏"的成藏模式,以此预测致密砂岩气藏的空间展布;重视陆相页岩砂质纹层的气体赋存能力,找到游离气赋存空间;以地化、储层、测井、地震等多种学科相结合实现了页岩气储层甜点的地震预测。同时,形成了陆相页岩气水平井钻完井技术、致密砂岩气藏储层保护钻井液体系、VES-CO₂泡沫压裂技术、液态CO₂/滑溜水混合压裂技术等开发技术,保证了致密砂岩气和页岩气的规模化开采。以勘探开发一体化模式为指导,探明中生界页岩气地质储量677×10⁸m³,古生界致密砂岩气地质储量3000×10⁸m³,目前的天然气生产能力已达到6×10⁸ m³/a,基本打破南油北气的开发局面。     

渤海湾盆地沾化凹陷上古生界煤成气藏研究

2004年5月在渤海湾盆地沾化凹陷孤北斜坡带上的孤北古1井在上古生界获得了高产工业气流，对深层煤成气勘探取得了突破性进展。文中介绍了近年来，在该区上古生界煤成气藏勘探的成果，分析了天然气的成因及来源为石炭一二叠系含煤层系。在新生代随埋深加大，进入二次生气门限而生成煤成气，碳同位素分析和轻烃组分分析结果都证明，其为煤层气成因；气藏为自生自储型的受岩性控制的构造岩性气藏或岩性气藏。试气资料表明：渤海湾盆地深层上古生界煤成气具有良好的勘探前景。     

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鄂尔多斯盆地长庆气田榆林区（陕１４１井区）的主要产气层是上古生界下二叠统山西组，１９９６年起地震工作提前介入该区的天然气勘探及井位部署。从高分辨率采集地震资料入手，重点采取了人机交互折射波静校正和分频处理等６项特色技术，利用测井约束地震高分辨率反演和高阻抗砂岩储层ＡＶＯ分析等９项储层横向预测技术，创立了一套有效的山西组砂岩储层厚度解释及天然气检测技术，对山２段砂岩储层提供探井井位１４口，预测成功率达８５．７％。由此，盆地上古生界天然气勘探接连获得重要发现和重大进展，１９９７年榆林区提交了相对独立的近千亿立方米的天然气探明和控制储量。     

鄂南富县地区上古生界天然气成藏特征分析

通过对富县地区上古生界的构造、烃源岩、储集岩、盖层等方面的详细分析,认为上古生界具有良好的成藏条件,圈闭类型为岩性圈闭。依据烃源岩与岩性圈闭的关系,将上古生界成藏组合划分为源内型和近源型两类,结合前人研究成果,建立了上古生界天然气的成藏模式。成藏研究表明,富县地区岩性气藏分布主要受烃源岩和储集岩分布控制,富县地区东北部是烃源岩和多层系叠合砂体发育区,是勘探评价的有利目标。     

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鄂尔多斯盆地上古生界气藏属于典型的低孔隙,低渗透性砂岩气藏,岩性控制物性,物性控制含气性,这是鄂尔多斯盆低渗透性砂碉气藏储层四性关系的一般特征,所以岩性的识别对于预测天然气的高产富集区具有十分重要的意义。文章在利用岩性刻度测井的基础上,选择Rockclass软件,实现了利用测井资料识别储层岩性的目的,丰富了测井解释内容,其结果对于上古生界砂岩储层评价具有重要的意义。     

鄂尔多斯盆地富县探区上古生界气藏形成条件分析

富县探区上古生界主力烃源岩是煤系,该煤系有机质含量和成熟度均较高,是上古生界气藏的基础.工区上古生界储层大部分是低孔低渗的砂岩,无论间接盖层还是区域性盖层都为古生界气藏的保存做出巨大贡献.盆地内圈闭较为简单,主要是披盖圈闭和岩性圈闭.上古生界良好的生储盖组合和多样的成藏模式组成了一个完整的上古生界含气系统.     

鄂尔多斯宁县-正宁地区上古生界盒8段天然气成藏特征及主控因素

鄂尔多斯宁县-正宁地区上古生界石盒子组盒₈段天然气展示了良好的勘探前景,但有效储层单层厚度薄、横向变化快,其天然气成藏特征和富集规律尚不清楚,严重制约了该区天然气勘探开发。为此,通过对研究区气藏生、储、盖、圈、运等成藏条件综合分析,总结其成藏特征和富集规律,筛选了气层敏感的测井曲线,结合储层岩性和物性特征,建立了研究区盒₈段气藏有效储层划分标准,在此基础上运用三维地震资料开展有效储层预测。结果表明:二叠系煤系烃源岩广覆式分布,处于高—过成熟阶段,为天然气成藏提供了良好的气源条件;盒₈段辫状河三角洲前缘分支河道砂岩近南北向条带状大规模展布,岩性主要为岩屑石英砂岩,次为石英砂岩,形成了天然气藏的有效储集砂体;盒₈段优势储层与下伏有效烃源岩形成“下生上储 ”型近源成藏组合,形成大面积展布的致密砂岩岩性气藏。近源有利砂体优先成藏,气藏分布及含气丰度受有效砂体展布、储层物性及通源断层控制。通过该研究落实了区内盒₈段有效储层分布,为该区域天然气下步勘探目标优选提供了依据。     

什股壕地区上古生界气藏类型再认识及其意义

鄂尔多斯盆地北部什股壕地区地质条件特殊,气藏类型及分布情况一直未明确,制约了该区天然气勘探开发工作的进展。为此,在分析该区油气成藏地质特征的基础上,结合最新测井、钻井、地震、试气等资料, 分层系、分区域对典型气藏进行了解剖,重新认识了该区上古生界气藏类型。结果认为：①该区构造区划可细分为斜坡带与隆起带,构造面貌差异性影响着下二叠统下石盒子组2+3段的气藏类型;②平面上,锦33井处是盒2+3段气藏类型的分界线,该井以东隆起带主要发育构造背景控制下的构造—岩性复合气藏,该井以西斜坡带发育的岩性气藏含气面积广、储量规模大,是下一步天然气勘探开发的有利目标和方向;③纵向上,受构造复杂及天然气侧向运聚成藏的影响,不同层位的气藏类型差异性明显,由下往上构造因素的控制作用减弱,下部下二叠统山西组1段、下石盒子组1段主要发育岩性—构造复合气藏,上部盒2+3段则以岩性气藏为主。     

鄂尔多斯盆地上古生界气藏与深盆气藏特征对比

通过对鄂尔多斯盆地上古生界砂泥岩压实资料、孔隙演化、压力成因、气水分布、天然气运移和成藏特征等分析研究,结合前人的成果资料,对上古生界气藏与典型深盆气藏特征进行了详细对比。研究认为,如果仅从成藏基本条件和气藏某些表现形式看,上古生界气藏与深盆气藏有相似之处。但开发动态资料显示,气层连通性差,气层分属多个压力系统,并没有出现大范围的气水关系倒置现象,局部存在边底水,气水分布主要受构造部位和有利储层相带等因素控制。由成藏作用过程、成藏关键条件和成藏机理考察,上古生界气藏具就近运移、聚集、成藏特点,主要属岩性气藏或构造-岩性气藏。综合分析认为,储层连通性差、圈闭受岩性和构造控制是造成上古生界气藏有别于深盆气藏的根本原因。     

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盖层对气藏的保存极为重要，其封盖能力的优劣决定了气藏的“存亡”。盖层的宏观封闭性是指盖层厚度、岩性、纵横向分布等宏观特征所体现出来的封闭能力，是盖层封闭能力的最直接表现，也是控制大中型气田（藏）分布的主要因素之一。鄂尔多斯盆地中部上古生界石炭—二叠系煤系地层中天然气资源十分丰富，针对该层系的勘探工作可以为大气田提供重要的后备储量，改变气田储量丰度偏低的状况。应用模糊数学方法，对陕甘宁盆地中部上古生界８个层段的盖层宏观封闭性进行了评价。结合实钻资料分析表明，该区上古生界试气较好的井大部分在封闭性隶属度高值区内，对气层封盖起重要作用的是上古生界及其上的泥质岩；上二叠统上石盒子组的封闭隶属度值明显高于其他层段，并且对区域性天然气富集有控制作用。研究结果可揭示上古生界气藏的形成及分布规律。     

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鄂尔多斯盆地苏里格气田是迄今发现的我国最大的天然气田 ,其主要产气层段是上古生界下二叠统下石盒子组底部附近盒8段的砂岩储集层 ,钻探结果表明 ,该区是一个大面积含气同时具有明显非均质性的砂岩复合气藏。单井产气量 (无阻流量 )最小为 2× 10 4 m3 /d ,最大可达 12 0× 10 4 m3 /d ,变化非常大 ,因此 ,在储层厚度预测的基础上 ,定性或半定量预测砂岩储层的含气性 ,对于有效提高探井成功率十分重要和必要。本文在测井及地质资料综合分析的基础上 ,通过对已知井作正演模拟 ,总结其井旁地震道振幅随偏移距的变化规律 ,并利用岩性物理测定结果进行烃类检测反演 ,将本区含气砂岩组合正确归类。在苏里格气田的评价勘探中 ,把AVO技术作为该区进行钻前目标含气性预测的主要手段 ,取得了很好的应用效果。