鄂尔多斯盆地准连续型致密砂岩大气田成藏模式

鄂尔多斯盆地大气田主要赋存于上古生界致密砂岩储层中,且广泛分布于上古生界中下组合特别是二叠系山西组与下石盒子组。研究表明,鄂尔多斯盆地致密砂岩大气田既非典型的不连续型常规气藏,又非典型的连续型非常规气藏,而是介于常规与非常规或不连续型与连续型之间的一种过渡类型,称之为准连续型天然气聚集。其主要特点是:天然气大面积准连续分布,无明确气藏边界;圈闭介于常规圈闭与无圈闭之间,主要由非常规岩性圈闭和动力圈闭组成;气水分布复杂,无明显边、底水;天然气运移为非浮力驱动,近距离成藏。这种大气田的形成与分布主要受烃源岩和储层等因素控制,其中优质烃源岩的大面积分布是控制致密砂岩大气田形成和分布最重要的因素。由于为近距离运移成藏,加之致密储层本身同时可起到一定封盖作用,鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩大气田形成的生气强度下限可以低至10×108 m3/km2左右。准连续型致密砂岩天然气成藏模式的提出,预示着鄂尔多斯盆地上古生界天然气资源丰富,勘探潜力较大。但另一方面,准连续型成藏模式的确认,也意味着传统的常规油气地质学的研究思路及勘探理念在鄂尔多斯盆地并不完全适用。     

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。     

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根据南方多期构造改造及油气演化复杂性的特点，将南方中、古生界古今油气藏分布原生、次生及再生烃油气藏3类。原生及次生油气藏的分布主要受生烃凹陷邻近的古隆起及古斜坡控制，再生烃油气藏分布主要受“二次生烃”或晚期生烃中心控制。南方现存的中、古生界工业性油气藏特别是天然气藏的成藏期均较晚，以第三纪为主；南方中、古生界烃源岩存在早期－晚期的多期生烃、多期成藏，而勘探的重点应该是晚期生烃及晚期成藏的油气藏。晚侏罗世－早白垩世燕山运动对南方中、古生界原生油气藏的保存与破坏起到了决定性的作用，它控制了现今南方中、古生界主要油气藏成因类型－－次生型及再生烃型油气藏的分布。上扬子地区主要考虑次生气藏的勘探，中、下扬子地区主要考虑再生烃油气藏的勘探。指出了具体油气勘探有利区并已经得到苏北盆地盐城凹陷朱家墩气田及江汉盆地沉湖地区南部开先台西含油构造勘探发现的证实。     

沁水盆地南部地区古构造恢复及其油气意义

古构造的高点通常是致密气长期运移和聚集的有利低势区,古构造恢复对致密砂岩气勘探尤为重要。以沁水盆地南部地区为例,基于该地区丰富的钻井、录井、测井等资料,对该地区在燕山早期(J_1—J_2)、燕山晚期(J_3—K_1)及喜马拉雅中期(E—N)等3个关键构造演化期的古构造进行了恢复。结果表明,自晚三叠世以来,本区表现为整体隆升剥蚀,强剥蚀区沿着NE—SW方向展布。燕山运动期间古隆起具有继承性,晚二叠世地层挤压变形强烈,古构造表现出"多隆多坳"特征;喜马拉雅运动中期出现"夷平化"现象,逐渐接近现今构造特征,部分古隆起逐渐变得宽缓,构造形态表现为"背斜宽缓,向斜紧闭"。将喜马拉雅运动中期的古构造单元划分为相对隆起带、相对斜坡带及相对坳陷带。相对隆起带是下一步该区煤系致密砂岩气勘探的有利区域。     

鄂尔多斯盆地东部上古生界致密岩性气藏成藏模式

鄂尔多斯盆地东部上古生界气藏为典型的致密砂岩岩性气藏,其特点是气源充足、多层系含气、致密砂岩储集层发育、盖层封闭条件相对较好.根据鄂尔多斯盆地东部气藏形成特征,以成藏期次为主线,以致密岩性圈闭为重点,综合考虑成藏主控因素,分别对早侏罗世末期、晚侏罗世中晚期、早白垩世末期、早白垩世末期至今4个具有代表性的阶段进行了成藏模式分析,认为晚侏罗世中晚期及早白垩世末期是盆地东部天然气成藏的关键时期.受致密岩性圈闭气藏储集层物性差的影响,输导层不同决定了天然气二次运移的方式不同,本溪组、太原组、山西组、下石盒子组形成的天然气气藏在平面上连片性好,而石千峰组及上石盒子组天然气在输导层发育的地方常形成"小而肥"的次生气藏.图3表2参22     

鄂尔多斯盆地榆林—子洲地区山2气藏成藏特征

榆林气田和子洲气田是位于鄂尔多斯盆地东部的2个地质储量均超过1 000×108 m3的上古生界大气田,二叠系山西组2段是榆林—子洲气田的主力产层.鄂尔多斯盆地榆林—子洲地区山2气藏烃源岩在区域上呈广覆式分布,成熟度高;储层致密,源储近邻,生储盖组合关系良好;存在众多小型岩性圈闭群,圈闭界限不明显,很难判断气藏的边界;全区大面积含气,区域上没有明显的气水倒置现象,砂体连通性差、非均质性强,不存在明显的边底水;气水分布复杂、分异不明显,现今构造对于气水分布及产出基本不起控制作用;气藏的成藏富集主要受烃源岩的生烃强度,储层物性及有效砂体厚度联合控制.通过研究气藏的成藏特征、天然气成藏富集规律,表明鄂尔多斯盆地榆林—子洲地区山2气藏符合准连续型气藏“储层致密,主要为源外成藏、近源储集,天然气呈准连续分布,圈闭介于有形与无形之间”的特征.     

鄂尔多斯盆地神木气田太原组低品质气藏储层微观特征及形成机理

鄂尔多斯盆地神木气田与周边气田开发效果差异较大,表现出低品质气藏特征,给气田勘探部署及持续稳产带来一定困扰。为了揭示低品质气藏成因,基于不同尺度微观实验手段,对神木气田太原组储层开展了微观特征及形成机理研究。结果表明,神木气田太原组储层具有“富石英、贫长石、岩屑含量较高”的特征,发育小孔—细喉型孔喉组合,孔喉连通性较差,储渗能力较弱,为低孔—超低渗致密砂岩储层;太原组低品质储层的形成受杂基、喷发岩岩屑含量及成岩作用的共同影响。储层在形成过程中,受晚石炭世—早二叠世鄂尔多斯盆地北部内蒙古古隆起火山活动的影响明显,砂岩内喷发岩岩屑和杂基含量普遍较高,喷发岩岩屑为次生孔隙的发育提供了主要物质基础,杂基在堵塞孔隙的同时也产生了一定数量杂基溶孔,对储层的影响具有双重性。成岩过程中的溶蚀作用对于太原组储层的形成至关重要,增孔效应占现今孔隙度的64.3%。晚白垩世末期,燕山运动末幕导致鄂尔多斯盆地构造反转,气水重新调整,盆地东部天然气沿断裂部分逸散,最终形成了现今神木气田太原组的低品质气藏。神木气田下一步勘探重点应在摸清成岩作用宏观展布规律及有利岩性圈闭的基础上,寻找高含量喷发岩岩屑和低含量杂基的发...     

鄂尔多斯盆地西南部上古生界山西组一段古构造特征及其对油气的控制作用

基于鄂尔多斯盆地西南部最新地震、地质资料和勘探成果,通过构造演化史分析和古构造恢复等手段,重点研究了鄂尔多斯盆地西南部上古生界山西组1段古构造特征,并分析了古构造对油气分布的控制作用。通过地层对比分析,明确了二叠系山1段的沉积-构造-沉降特征。构造演化史和成藏期次揭示,西南部上古生界构造-成藏关键变革期为侏罗纪末期和早白垩世末期。通过对不同构造演化阶段山1段古构造的恢复,认为三叠纪末期、侏罗纪末期和早白垩世末期上古生界山1段古构造具有继承性和迁移性。其中古隆起和古斜坡在侏罗纪末期发育广泛,西倾斜坡范围呈逐渐收窄趋势,天环坳陷形成于早白垩世末期。在构造变形与成藏期次分析的基础上,认为侏罗纪末期山1古构造可能是控制鄂尔多斯盆地西南部上古生界气藏分布的关键因素。研究区上古生界天然气缺乏长距离运移的条件,早白垩世末期的油气充注围绕着侏罗纪末期山1段的古构造进行,表现为近源或源内成藏。     

川西坳陷上三叠统须家河组天然气分布及成藏特征

川西坳陷自晚三叠世以来,经历了印支、燕山、喜马拉雅多期构造运动,导致了上三叠统须家河组岩石物性、构造特征、流体性质和地压场的多期次变化,油气运移聚集经多次反复而成藏。川西坳陷上三叠统须家河组天然气富集带环绕彭灌生烃凹陷,在其东、西、北坡呈马蹄形分布,显裂缝系统构成天然气自然渗流的重要通道,天然气藏主要聚集在以早期构造为基础的各种复合圈闭中。综合源岩生排烃期-储层致密化期-流体充注储层时期-圈闭形成期的分析,川西坳陷上三叠统的原生气藏成藏期为印支中晚期-燕山中晚期。晚白垩世以后,储层整体致密化,烃源岩生排烃高峰期结束,油气被致密化作用所"封存"。喜马拉雅运动使区内产生强烈形变,主要表现为裂缝对早期致密化"封存"油气的活化作用。因此,川西坳陷上三叠统须家河组天然气的成藏特征:早期"古构造"是天然气藏聚集的基础;中期"致密化封存"是天然气保存的条件;晚期"裂缝活化"是天然气富集的关键。     

鄂尔多斯盆地延长组低渗透致密岩性油藏成藏机理

以层序地层学为指导,从成藏条件解剖入手,从孔隙演化的角度分析鄂尔多斯盆地中生界上三叠统延长组低渗透致密岩性油藏成藏机理,归纳其成藏演化模式。延长组低渗透致密岩性油藏分布于优质烃源岩范围内,湖相重力流沉积与三角洲前缘沉积为主要储集砂体类型。延长组低渗透致密砂岩在早期成藏期具有高孔高渗的特点,早期生成的油气在浮力作用下正常成藏,中后期成藏过程中经历了持续压实致密过程;后期主生烃期生成的原油在浮力和源储压差共同作用下沿先前残余路径以浸润方式运聚,达到致密条件时,油气停止运移。晚侏罗世—早白垩世中期,油气在高孔隙砂岩中近源多点面状充注大面积成藏,油气从湖盆中心向四周运移;早白垩世晚期,砂岩储集层成岩作用加强,储集层发生致密化。晚白垩世之后,受西倾东翘的构造挤压抬升运动影响,形成现今低渗透致密岩性油藏。     

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鄂尔多斯盆地油气资源丰富 ,目前已累计探明天然气地质储量 1 18× 10 12 m3 ,成为了中国第一个天然气探明储量超过万亿立方米的大气区。长庆油田作为盆地勘探的主体 ,在 30余年的天然气勘探历程中 ,经历曲折和挫折 ,终于取得了令人瞩目的突破。靖边下古生界气田 (长庆气田 )的发现 ,即是解放思想 ,重新认识 ,改变构造成藏的认识 ,提出风化壳古地貌成藏认识的结果 ;榆林气田和苏里格气田的探明 ,则是解放思想 ,提出上古生界大面积含气背景下 ,存在高渗储层而坚持勘探的成果。天然气勘探取得突破是勘探者解放思想 ,对盆地特征重新认识 ,应用勘探新理论 ,改变勘探思路的结果。     

鄂尔多斯盆地大气田的烷烃气碳同位素组成特征及其气源对比

鄂尔多斯盆地是中国第二大沉积盆地,至2002年底已发现4个储量为10¹¹m³以上的大气田.上古生界与煤系有关的烃源岩形成了苏里格、榆林、乌审旗3个位于碎屑岩中的煤成气大气田,在下古生界奥陶系马家沟组碳酸盐岩中发现了靖边气田(其气源仍存在争议).对4个大气田125个气样烷烃气碳同位素分析成果的研究表明,上古生界大气田烷烃气碳同位素组成较重,数值分布域小,表现了煤成气特征,其δ¹³C_iC4>δ¹³C_nC4,各个气田仅发现单项性碳同位素倒转.下古生界靖边气田δ¹³C₁频率主峰值和δ¹³C_B,δ¹³C_T与上古生界具有相似性,也表现出煤成气为主的特征.但靖边气田具有多项性碳同位素倒转,δ¹³C₁,δ¹³C₂,δ¹³C₃数值分布域大,δ¹³C₂较轻,表现出了以煤成气为主油型气为辅的混合气特征.煤成气和油型气的气源均来自上古生界的石炭-二叠系煤系和太原组含煤地层中有机碳丰度高的石灰岩,否定了有机碳含量约为0.20%的马家沟组碳酸盐岩是油型气烃源岩的结论.     

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长庆榆林气田在开始建设时采用了常温分离的技术工艺，但在生产中发现集气、输气管道中有凝析油析出。影响了正常生产。为此，首先在榆—9集气站改用低温分离的集输工艺，经过工业模拟试验，目前已在该气田其他集气站逐步推广。章介绍了在长庆榆林气田南区上古生界气藏开采中，充分利用气藏地层压力，采用节流制冷脱油、脱水的低温分离工艺，以满足外输天然气水、烃露点的要求。     

塔里木盆地构造特征与油气聚集规律

塔里木盆地是一个由古生界克拉通盆地和中、新生界前陆盆地组成的大型叠合复合盆地,具有古老陆壳基底和多次沉降隆升的复杂构造演化历史。古生界油气聚集受克拉通古隆起和斜坡构造控制,中、新生界油气聚集受喜马拉雅期逆冲构造控制。此外油气分布还受油气系统、区域盖层、断裂及不整合等因素控制。盆地具有多套烃源岩、多个油气系统、多套储盖组合、油气多源多期多种类型的特点。储集层条件好、天然气资源丰富和整体勘探程度低是在盆地进行油气勘探时不可忽视的三个特点。塔里木盆地已成为我国三大天然气区之一,油气勘探前景广阔     

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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。     

不封闭气藏建库库容设计

库容是衡量天然气地下储气库调峰能力的重要指标,是储气库工作气量、单井能力等指标设计的基础,准确计算储气库库容至关重要。,国内外目前储气库库容计算主要采用压降法等动态方法。气藏类型多为封闭性较好构造油气藏．榆林气田南区储气库为岩性气藏,其北部与长北合作区连通。借鉴国际上关于矿权的常规处理手段,计划在榆林南距长北一定距离建设储气库,为此需要开展榆林南区岩性气藏局部建设储气库库容优化设计研究。文中针对上述情况,采用压降法、产量不稳定分析法对榆林南区动储量进行计算,并通过气藏工程、数值模拟方法及现场压力传播干扰试验,研究了不同渗透率情况下的压力传播速度;在此基础上,对不同注采周期库区范围及库容进行了优化设计,为榆林南储气库防止气体溢漏及相关指标设计提供了基础依据．     

鄂尔多斯盆地上古生界低渗岩性气藏综合勘探技术

鄂尔多斯盆地是一个稳定的克拉通,区内晚古生代经历了中晚石炭世近海平原至二叠纪内陆河流、湖泊三角洲两个沉积阶段,沉积地层中三角洲平原河道、三角洲前缘河口砂坝、潮道砂体等各种成因的砂体极为发育,砂体处于生烃源岩之上、或夹于生烃源岩之中,气源条件优越,形成大面积分布的低孔、低渗、低压、低丰度隐蔽性眇岩岩性气藏。近几年,针对该岩性气藏的勘探难点,开展了一系列攻关实验,总结了一套以地质评价、地震勘探、测井精细评价解释、试井压裂等为主体的勘探技术,有效地指导了上古生界天然气的勘探,发现了苏里格、榆林、乌审旗、米脂四个大气田。     

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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榆林气田南区上古生界山2段气藏属于低孔低渗河流三角洲砂岩隐蔽气藏，2000年以来在勘探阶段摸索出的榆林区上古生界山2段砂岩储层地震横向预测技术系列基础上，筛选并推广地震地质综合分析布井的实用经验，并使其在2001年天然气产建中发挥了重要的作用，大幅度提高了气田开发的经济效益。和过去相比，不单纯追求技术上的新、奇，而注重研究各种方法的适应性、实用性，然后针对不同开发井位的具体部署，采取行之有效的方法，利用波形特征分析和STRATA反演技术在储层厚度定量预测的基础上，进行储层物性的定性一定量预测，综合过井测线AVO特征分析最终预测储层的含气性，多方法有机的结合起来使用，提高了钻井的成功率。