鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下天然气富集规律与气藏主控因素

近年来,鄂尔多斯盆地中东部盐下储层,相继发现了一批高产工业气流井及一批低产、低效井,充分显示了盐下天然气分布的复杂性,给今后勘探部署决策增大了难度。本文在前人研究成果基础之上,通过野外露头地质调查、钻井岩芯观察与描述、镜下鉴定、实验室相关实验测试,同时引入构造应力场及流体势场数值模拟及构造曲率计算技术,系统研究盐下主力储层马五7亚段和马五9亚段天然气的富集规律。研究认为:沉积相带影响储层的储集性,天然裂缝影响气藏的分布,平面上天然气主要分布在工区中西部白云岩相对较厚的颗粒滩沉积微相中,其原因主要是该微相中天然裂缝系统发育,有效地改善了颗粒滩沉积微相储层的储集性能。在构造应力场作用下,天然气从高压低孔隙地带向低压高孔隙带运移与富集,微幅构造对气藏富集的控制作用明显,本区高产气井均位于鼻隆及其两侧的鼻翼位置。该研究为今后盐下气藏的勘探部署决策提供了地质依据。     

鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳古地貌特征嬗变及地质意义

鄂尔多斯盆地奥陶系风化壳气藏的发育与前石炭纪古地貌格局密切相关,目前主要认为发育西高东低的古地貌格局,自西向东依次发育岩溶高地、岩溶斜坡及岩溶盆地的古地貌单元。但随着勘探的深入,在盆地东部地区奥陶系早期认为的岩溶盆地区已经发现了大量代表了较强岩溶作用的岩溶角砾岩等地质现象,因此有必要从古地貌动态演化角度重新认识影响岩溶古地貌发育的内外因素,研究地质历史中奥陶系风化壳古地貌的性质嬗变,指导对区域储集空间发育规律的进一步研究与预测。以盆地东部奥陶系顶部风化壳古地貌恢复为目的,综合研究了古地理背景、残留地层厚度、古岩溶特征等因素。认为早期在盆地中东部存在一个大范围的岩溶古高地,形成了岩溶型储集空间,但后期盆地东部逐渐演变为古岩溶盆地,形成了现今的前石炭纪古地貌格局,并造成早期形成的溶蚀类储集空间被大量充填,整体储层较致密,但由于溶洞塌陷形成的裂缝网络沟通了白云岩晶间孔储集空间,局部仍然可以保留有较好的储层,是值得重视的勘探目标。     

鄂尔多斯盆地东部奥陶系马家沟组五段5亚段微生物碳酸盐岩发育特征及储集意义

基于钻井岩心、铸体薄片和扫描电镜等资料,研究了鄂尔多斯盆地东部马家沟组五段5亚段底部微生物碳酸盐岩的发育、分布规律及储层特征,取得了以下几点认识：①微生物碳酸盐岩的发育时期具有明显的特殊性,膏盐岩—碳酸盐岩的岩性转换期是微生物碳酸盐岩的主要发育期;②微生物碳酸盐岩的岩石类型具有明显的地域性,明显受古地貌和海水盐度控制,自东向西,由潮间带向潮下带海水盐度逐渐降低,微生物岩的岩石类型由叠层石向凝块石转变;③微生物碳酸盐岩储层的孔隙类型具有明显的专属性,凝块石白云岩以发育晶间孔为主,叠层石白云岩以发育窗格孔为主;④凝块石白云岩受回流-渗透白云石化作用控制,呈环带状分布于中央古隆起东侧,叠层石白云岩与微生物诱导白云石化作用有关,呈层状连续分布于鄂尔多斯盆地东部米脂—神木地区。研究认为,微生物碳酸盐岩具备一定的储集性,可成为马家沟组碳酸盐岩、膏盐岩共生体系天然气勘探的重要目的层系。     

鄂尔多斯盆地乌审旗-靖边古隆起对奥陶系盐下沉积与储层的控制作用

基于钻井及地震地层对比剖面、系统性的寒武系厚度、寒武系各层段超覆尖灭线以及前奥陶纪古地质图等编图研究,发现鄂尔多斯盆地早古生代除了发育伊盟隆起、吕梁隆起和中央古隆起外,还发育乌审旗-靖边古隆起。乌审旗-靖边古隆起核部缺失整个寒武系,周缘寒武系由老到新依次向古隆起超覆。进一步的古构造分析表明,奥陶纪沉积期受寒武系乌审旗-靖边古隆起的继承性影响,该区仍为低幅度的水下隆起,对盆地中东部奥陶系盐下沉积与储层发育具有明显的控制作用。主要表现在3个方面：一是乌审旗-靖边古隆起东、西沉积分异明显;二是乌审旗-靖边古隆起、中央古隆起和吕梁隆起的共同障壁作用形成了盆地东部米脂盐洼;三是乌审旗-靖边古隆起上发育浅水沉积特征的丘滩体等有利储集相带,海退期则由于间歇性暴露而利于溶孔型储层的形成,是奥陶系盐下天然气勘探的有利区带。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段膏盐下白云岩储层形成的主控因素

近期勘探实践表明,鄂尔多斯盆地东部奥陶系马家沟组五段膏盐下白云岩具有良好的天然气勘探开发潜力。为此,综合岩心观察、薄片鉴定、物性分析及地球化学特征等资料,对其岩石学、储集空间和孔渗特征等开展了系统研究。结果表明,鄂尔多斯盆地奥陶系膏盐下储集层为孔隙型白云岩储层,纵向上分布在马五6亚段、马五7亚段和马五9亚段。马五6亚段储集层岩性主要为颗粒白云岩和斑状粉晶白云岩,马五7亚段和马五9亚段储集层岩性主要为颗粒白云岩和粉-细晶白云岩。三个储层段储集空间均以溶蚀孔洞为主,次为残余粒间孔、晶间溶孔、晶间孔和微裂缝,平均孔隙度分别为5.84%、6.81%和7.03%。沉积古地貌、海平面变化和准同生期大气淡水溶蚀作用等因素共同控制膏盐下白云岩储集层的发育与分布。研究认为位于盐岩边界线外侧的中央古隆起带和榆林-横山隆起带地势相对较高,颗粒滩沉积厚度大,在准同生期和浅埋藏期易于发生大气淡水溶蚀作用,其内部赋存的孔隙不易被膏盐岩充填,是盆地内膏盐下有利白云岩储集层的发育区。     

鄂尔多斯盆地下古生界风化壳气藏差异性

对鄂尔多斯盆地伊陕斜坡下古生界风化壳成储、成烃、成藏地质特征及分布规律研究表明,该盆地风化壳储层经历了准同生期层间岩溶、表生期风化壳岩溶及埋藏期局部热液改造,风化壳气藏气源来自上古生界、下古生界2套烃源岩生烃,其中上古生界煤系烃源岩是其主力烃源岩,伊陕斜坡风化壳气藏具有差异聚集分布的特征。靖西地区发育(常规)低渗透风化壳气藏,圈闭类型主要为岩性圈闭,储层类型以裂缝—白云石晶间(溶)孔为主,天然气以油型气为主,气藏分布不连续,有边底水,局部高产富集。靖边地区发育低渗透风化壳气藏,圈闭类型主要为古地貌—地层圈闭,储层类型以裂缝—孔洞型为主,天然气成因具有以煤成气为主,油型气为辅的混源气特征,气藏不含边底水,大面积连续分布。靖东地区发育致密风化壳气藏,圈闭类型主要为古地貌—地层圈闭,储层类型以裂缝—微孔隙为主,孔洞局部发育,天然气以煤成气为主,大面积普遍含气,但单井产能较低。气藏差异聚集主要受控于以下4个方面:(1)沉积微相是多类型储层发育的基础;(2)岩溶古地貌为风化壳储层发育创造了条件;(3)多源烃类有序聚集是天然气差异聚集的关键;(4)燕山期构造反转奠定了下古生界风化壳气藏差异分布的格局。     

鄂尔多斯盆地奥陶系盐下含气系统及勘探方向

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段首次发现了工业性聚集的天然气藏,揭示出盆地深层盐下含气系统也具有良好的勘探前景,但目前对该套含气系统的基本成藏条件及天然气富集规律的认识不清,严重制约了勘探进程。综合利用地震、测井、钻井岩心、岩石薄片及天然气同位素等资料,以含气系统的方法对其成藏条件及富集规律进行了整体研究。结果表明：盐下含气系统主要表现为断层输导型的自生自储天然气成藏模式,晶间孔和溶孔是滩、丘体白云岩储层主要储集空间,广泛分布的膏盐岩是优质盖层,断裂及相关裂隙系统构成自身海相碳酸盐岩烃源岩与有效储集体之间的疏导介质,局部构造、断裂与白云岩储层的叠加有利于形成高产富集区。盆地东部的米脂—神木区域是盐下马四段目前最有利的勘探区带,马三段、马二段是未来勘探的有利目标层系。     

鄂尔多斯克拉通地块活化了吗？

克拉通地块在演化过程中的活动性是大陆保存状态研究的核心内容,克拉通不同程度的活动性与油、气、煤、铀和盐类等矿产资源密切相关,制约着板内的地震活动,因此是能源、资源与环境研究的热点之一。以华北克拉通西部的鄂尔多斯地块为例,以地块内部的深井与高精度反射地震剖面为基础,揭示了鄂尔多斯地块的构造活动性,并将这种活动性称之为“活化”。研究表明,自中元古代以来,鄂尔多斯克拉通地块的活化表现在6个方面：①地块内部或周缘发育了中元古代、寒武纪—早奥陶世、石炭纪—早二叠世、中-晚三叠世与新生代等5期裂陷或伸展活动;②地块内部发育了中-新元古代、奥陶纪、晚石炭世、中-晚三叠世、早白垩世与中新世晚期—第四纪等6期岩浆活动,尤以长城纪、早白垩世岩浆活动为盛;③发育了7个时期的断裂系统及断层相关褶皱;④发育了长城系与前长城系、蓟县系与前蓟县系、震旦系与前震旦系、寒武系与前寒武系、奥陶系与前奥陶系、石炭系与前石炭系、三叠系与前三叠系、侏罗系与前侏罗系、白垩系与前白垩系、第四系与前第四系等10个区域性不整合面;⑤经历了中-新元古代、早古生代、石炭纪—三叠纪与侏罗纪—白垩纪等4个构造沉降旋回,沉降中心发生明显迁移;⑥新生代地块周缘地区快速裂陷并沉降充填,内部则隆升剥蚀,地块周缘及内部均发生了一系列强震活动。鄂尔多斯地块的演化受周缘板块构造背景与深部构造活动的强烈控制,早白垩世的岩石圈可能经历了大规模减薄,新生代晚期地块北部的岩石圈发生活化和减薄,这与鄂尔多斯地块逆时针旋转、上地幔物质部分熔融及其沿周缘地堑系薄弱带上侵有关。鄂尔多斯地块已发生了较明显的活化,活化事件对成盆、成烃与成藏可能具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组五段白云岩储层成岩作用及孔隙演化

通过岩心、薄片、阴极发光、扫描电镜、能谱和地球化学等分析测试工作,对鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组五段（马五段）白云岩的白云岩化作用、胶结作用、溶蚀作用和压实、压溶作用等开展研究,将研究区马五段白云岩储层成岩作用分为近地表-浅埋藏和中-深埋藏两个阶段。研究表明,马五段白云岩储层可分为泥晶-微晶白云岩型、晶粒白云岩型和颗粒白云岩型3大类;准同生期近地表环境中的溶蚀作用是储层孔隙形成的关键因素,白云岩化作用是储层孔隙保存的重要有利条件,胶结作用是孔隙破坏的主要成岩作用;含石膏结核和含石膏团块的泥晶灰岩在海平面短暂下降期间,受大气淡水影响,石膏溶解,形成膏模孔和不规则膏溶孔,后经浅埋藏期白云岩化作用,岩石抗压性得到增强,利于孔隙保存,中-深埋藏期经历胶结作用,部分孔隙空间被充填;颗粒灰岩在沉积期形成粒间孔,在准同生期经胶结作用,在浅埋藏环境下经历白云岩化作用,残余粒间孔得到保存,形成良好的储层。     

鄂尔多斯盆地奥陶系盐下马家沟组四段天然气勘探突破及意义

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组发育碳酸盐岩—膏盐岩共生体系沉积,马家沟组四段(马四段)是马家沟组沉积厚度最大的一套海侵碳酸盐岩沉积层,长期以来是天然气勘探关注的重点层位.基于地球物理、钻井岩心及有机地球化学等资料,重新认识了鄂尔多斯盆地奥陶系盐下古构造、储层分布、烃源岩和圈闭等成藏条件,并取得以下成果认识:(1)盐下马四段...