鄂尔多斯盆地上古生界深盆气藏研究

鄂尔多斯盆地存在前缘坳陷和大型斜坡组成的深盆地结构。上古生界发育海陆交互相和陆相砂泥岩生储组合,大型三角洲体系形成了广泛发育的致密砂岩储集层。煤系地层形成了深盆气藏的主要气源岩,范围广、丰度高的煤系有机质除东北部处于低成熟外,盆地中普遍进入成熟─高成熟演化阶段。深盆气的生成─运移─聚集从三叠纪持续到晚白垩世,其后进入保存期。上古生界形成了一个几乎覆盖全区的特大型深盆气藏,地层压力以异常低压为主,气水分布明显呈现南气北水下气上水的特征,气层分布不受构造控制,预测地质储量为１． ４７ × １０１２～ １０． ５ × １０１２ｍ３。     

深盆气藏与鄂尔多斯盆地

“深盆气藏”是由一种“气水倒置”的特殊圈闭形成的气藏，构造平缓、储层致密和具有不断供气的气源是其形成的主要条件。鄂尔多斯盆地上古生界岩性致密、构造平缓、又是生气量巨大的煤系地层，具有形成深盆气藏的地质条件；同时又具有区域性的气水倒置、盆地中部普遍含气及地层压力异常等特点。所以，鄂尔多斯盆地上古生界天然气的聚集为“深盆气藏”似应无疑。但是，储层连通性很差，多为互不连通的“单个砂体”气藏，与加拿大阿尔     

鄂尔多斯盆地深盆气勘探实践与问题

深盆气,就圈闭类型而言,在其主体含气范围内也属隐蔽性地层-岩性圈闭,但二者的成藏机制不同,尤其在油气水分布规律上有重大差别。深盆气显著的标志是,上倾高部位含水、低部位含气,呈现“气水倒置”的展布态势;而通常的非背斜隐蔽性油气藏,则遵循上气下水的常规分布格局。深盆气理论的积极意义在于,它突破了“避开低部位出水、在高位找气”的常规勘探思路,着力于在盆地(坳陷)深处或斜坡下倾深部位找气,从而拓宽了天然气勘探的思路和领域。最近,Ben E.Law在盆地中心气(Basin-centered gas systems)一文中对全球性深盆气作了系统论述。他列出了遍布北美、南美、欧洲、亚太、南亚、中东和非洲的72个存在和可能发育深盆气的盆地或地区。其中包括中国的鄂尔多斯、四川和准噶尔等3个盆地,而且均被列为确定性高的一类。因此,总结该盆气深盆气勘探实践与问题,对进一步开展国内深盆气的研究和勘探会有积极作用。     

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。     

鄂尔多斯盆地北部晚古生代的深盆气气藏

鄂尔多斯盆地晚古生代整体抬升,形成了稳定的大型区域斜坡,为深盆气的形成提供了必要的构造条件;其太原组、山西组煤系地层具有良好的生气条件,为深盆气的形成奠定了物质基础;太原组、山西组及下石盒子组的砂体厚度大、分布广,且岩性致密,为深盆气的形成起到了决定性作用。深盆气藏在伊陕斜坡及天环凹陷一带以产气为主;晋西断褶带至西缘断褶带气水同产;在伊 12井至哈 2井一带则以产水为主。伊陕斜坡及天环凹陷的主体均处于深盆气藏的含气带内,储量丰度高,是最具远景的勘探区域。     

深盆气藏形成机理实验模拟

深盆气是一种特殊的天然气藏类型,它最主要的特征就是气水倒置。通过模拟实验得出:实验室内完全可以模拟深盆气藏气水倒置的形成过程,且砂子粒度愈细,气体从砂柱中驱排出的水愈多。根据实验结果和实例分析得出深盆气藏形成必须具备3个条件:1源岩离储层近,2储层致密,3源岩生气能力强且在地质历史中有快速生气的过程;只有这3个条件相互匹配时,才能相成深盆气藏。     

深盆气理论在鄂尔多斯盆地的应用和前景展望

有关深盆气的地质理论以及在我国的勘探实践,现在是“出了书”(‘中国深盆气田’,2002年,石油工业出版社)、“得了奖”(‘苏里格气田的发现’获国家大奖),但自1989年鄂尔多斯盆地靖边气田发现以来一直有争议的一些地质问题不仅没有解决,反而又起波澜。作者早年曾长期在鄂尔多斯盆地从事地质勘探和综合研究工作,后来又曾介入有关深盆气的研讨,现就所了解的一些情况写出来,以作补遗和交流。一、鄂尔多斯盆地古生界油气早期的调查和研究油气勘探是一个调查认识不断深化发展的过程,并且与科技手段的发展密切相关。1.最早的发现与认识早在1953年…     

鄂尔多斯盆地上古生界深盆气成藏模式

文章通过对鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩储层的分布特征、物性特征以及天然气成藏条件等进行分析，提出了鄂尔多斯盆地上古生界深盆气成藏的新模式，认为其成藏过程是天然气在垂向上向上排驱地层水并就近聚集，而不是长距离侧向运移的结果；鄂尔多斯盆地上古生界的气水分布从严格的意义上讲并不属于气水倒置的范畴，而是大量各自独立的致密砂岩天然气藏在平面上投影叠合的表象。根据这些结论，不仅对鄂尔多斯盆地，而且对阿尔伯达盆地的经典深盆气藏的气水倒置分布的观点也应该重新认识。     

鄂尔多斯盆地上古生界深盆气储集层伤害原因及气层保护

鄂尔多斯盆地上古生界石炭－二叠系碎屑岩储集层大都为水敏性极强、物性较差的致密层，其低的主要原因是由钻井试油过程中对储层污染和伤害形成的水锁造成的；此外由于井身结构不合理和浸泡时间过长，井内压差过大及射孔液侵入等储集层也造成一定的伤害。文中针对水锁伤害的主要因素提出一系列保护措施。     

鄂尔多斯盆地富县探区上古生界深盆气成藏条件

富县探区位于鄂尔多斯盆地的东南部，上古生界该区处于盆地南部生烃中心，气源条件较好；区内砂岩储集层较为发育，具致密、低孔低渗的特点。初步的勘探结果表明富县地区上古生界普遍含气，且具有深盆气的基本成藏特点，是天然气勘探的有利地区。     

鄂尔多斯盆地上古生界深盆气特点与成藏机理探讨

研究区盒8、山2两大成藏组合具备深盆气的形成条件及特征,其储层具有致密化程度高、含气范围内零星产水、气藏压力分割性强等特点,主要归因于陆相沉积层序和气藏的后期改造。地质分析和物理模拟实验表明,砂岩体走向上区域连通,在成藏环境下可以发生气驱水的运聚过程。以早白垩世末为界可划分出形成发育期和深盆气改造期两个阶段。在成藏过程中气藏压力经历了由超压到负压的演变过程。引起不同地区压力降低的主控因素是不同的:苏里格庙地区主要由储层溶孔体积增大引起,温度降低也有一定影响;而东部榆林、神木-米脂地区,主要由后期抬升温度降低引起。在综合分析成藏特征和过程的基础上,提出了"广覆叠置式源顶改造型深盆气"成藏模式。     

利用包裹体信息研究鄂尔多斯盆地上古生界深盆气的运移规律

以鄂尔多斯盆地上古生界深盆气藏为例,应用Leica Qwin和PVTsim软件对盆地中20多个钻孔的砂岩储层中的次生流体包裹体捕获温度、捕获压力、包裹体成分进行了模拟计算.同时采用Leica THSM G00气流冷热台对流体包裹体盐度进行了测定.根据以上信息的变化特征及盆地构造史和地热史分析结果表明,鄂尔多斯盆地上古生界深盆气藏在主形成期时,天然气由南向北运移.     

苏里格西部盒8段地层水化学特征及其地质意义

苏里格气田石盒子组盒8段是气田的主力产层,其地层水矿化度为0.79~99.87 g/L,水型多为CaCl2型。在盒8段同一层段的砂体中,有独立分布的气层或水层,也有气水互层和气水同层等几种分布类型。通过119口井的试气资料及地层水化验数据的分析,绘制了地层水的矿化度图、离子含量比值分布图以及变质程度图等,最终确定了地层水性质及分布与天然气富集的关系,并预测出具有天然气勘探潜力的有利区域。     

论鄂尔多斯盆地中部气田混合气的实质

对鄂尔多斯盆地中部气田气源问题主要是有两种不同看法：一种看法认为它是以奥陶系碳酸盐烃源岩来源为主、腐泥气为主的混合气；另一种看法认为它是上古生界煤系气或煤系气为主的混合气。最近，有人提出混合气中的腐泥成分仍来自石炭系。气源问题直接关系到对低丰度碳酸盐烃源岩的评价。本文从介绍烃源岩入手，然后以乙烷碳同位素为主要判断依据，详细剖析了两种来源气体的各种特征。通过典型样品的氩同位素、δ^13C2和轻烃异庚烷值指标关系分析，说明腐泥型气只能来自奥陶系，不可能来自石灰系高成熟腐殖型干气和奥陶系过成熟腐泥型更干的干气所形成的混合气，计算中部气田天然气总量中有大约80％来自奥陶系，解释了轻烃碳同位素资料不能用来说明天然气主成分来源的基本道理。     

论深层气与深盆气——以潍北凹陷为例

以潍北凹陷为代表的第三系断陷盆地深层具有较丰富的天然气藏，且显示出深盆气的部分成藏特征。深盆气成藏机理表现为典型的活塞式气水排驱成藏特征，是一种较稳定的成藏模式。潍北深层气在成藏机理上表现为深盆气模式，在张性断陷盆地的地质条件下又有其独特的成藏特点，是岩性和构造圈闭起主要的控制作用，并将成藏单元、压力系统复杂化的深盆气藏，构造岩性封堵和水封堵之间没有明显的界限。后期构造活动弱、储层与外部连通性差的部位有利于深层气成藏，有利的储集相带是深层气勘探的重点目标。     

我国典型天然气藏输导体系研究——以鄂尔多斯盆地苏里格气田为例

前陆盆地褶皱-冲断带气藏和裂谷盆地气藏油气输导体系以断裂为主,天然气运移方向以垂向为主,运移距离短,输导效率高;而克拉通盆地岩性气藏和前陆盆地斜坡带气藏油气输导体系以砂体为主,油气运移方向为侧向、垂向,运移距离较长,输导效率低。苏里格气田属克拉通盆地岩性气藏,输导体系主要类型为砂体型,也有少量断裂型、砂体-断裂型。砂体型又可进一步分为厚层带状砂体、薄层带状砂体与透镜状砂体等类型。输导体系的输导能力随时间而变化。在200～150 Ma溶蚀作用和断层活动最强,输导体系的输导能力增大到顶峰。在成藏关键时刻(J₃—K₁),输导体系格架产状西高东低、北高南低,主要输导体系为砂体、断层与裂缝,油气向西北方向运移,输导效率高。在成藏后调整期(K₂—Q),输导体系格架大部为东高西低、北高南低,主要输导体系为砂体与裂缝。油气运移效率较低,运移不太明显。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田盒2、3段沉积微相研究

通过岩心观察,认为工区盒2、3段,不仅仅发育单一河流相沉积体系,而是发育一套辫状河三角洲-浅湖沉积体系.识别并划分了工区内沉积相、沉积亚相、沉积微相.另外,对工区特有沉积特点的研究,结合沉积过程和岩性特征,对重点沉积微相进一步划分为超微相.早二叠世,鄂尔多斯盆地克拉通沉积阶段,盆地内部坡度非常平缓的地形和北部蚀源区的抬升是形成大牛地气田辫状河三角洲-浅湖沉积体系的主要地质背景.     

鄂尔多斯盆地苏里格气田西部盒8段地层水地球化学特征及成因

通过对苏里格气田西部盒8段地层水性质及地球化学特征研究,推断地层水的成因,寻找天然气富集区,揭示气田油、气、水分布规律。苏里格气田西部39口井的地层水具有如下地球化学特征:①地层水阴、阳离子含量(r)高低差异悬殊,阴离子以Cl^-占绝对优势,HCO₃^-和SO^2-₄含量很低,阳离子以Ca²⁺占优势,K⁺+Na⁺含量也较高,Mg²⁺含量低;②地层水呈弱酸性,具中-高矿化度;③水型以氯化钙Ⅴ型水为主,局部有氯化钙Ⅳ型和Ⅲ型水;④地层水化学特征参数具有钠氯系数(r_Na⁺/r_Cl^-)低、脱硫系数(2×100×r_SO4^2-/r_Cl^-)高、变质系数[1/2(r_Cl^--r_Na⁺)/r_Mg²⁺]高和镁钙系数(r_Mg²⁺/r_Ca²⁺)低的特征。研究结果表明:苏里格气田西部盒8段地层水具有油气伴生水特点,属于天然气充注时留下的残余地层水,形成于封闭、还原的水文地球化学环境。地层水分布受砂体和成藏条件控制,可能有3种成因类型:孤立砂体封闭地层水、弱动力生烃气水驱替不完全的残留水及大砂体低部位滞水。     

鄂尔多斯盆地南部镇泾地区中生界油气成藏规律研究

鄂尔多斯盆地南部镇泾地区中生界烃源岩发育,有机质丰度高、成熟度高。区块延长组以三角洲—湖泊沉积体系为主,三角洲前缘砂体为油气聚集提供了良好的储集空间,储盖配置良好,形成多套有利的储盖组合。该区储层为低孔低渗特低渗为主,主要目的层含油普遍,油层厚度大,但油层产量悬殊,单井产量明显受孔渗条件直接影响。区内构造简单,主要以岩性圈闭及岩性+低幅度构造复合圈闭为主,西倾单斜构造对油气聚集成藏有一定的控制作用。泥岩欠压实形成的过剩压力是油气初次运移的动力,裂缝、微裂缝及连片发育的砂体为油气纵横向运移的通道。