鄂尔多斯盆地北部伊盟地区上古生界岩性气藏储盖层特征

依据最新的岩心、物性等资料,对本区上古生界天然气储、盖层沉积特征及其性能评进行了评价和论述,以期对鄂尔多斯盆地北部伊盟地区上古生界构造背景下的岩性气藏勘探有所裨益。     

鄂尔多斯盆地东北部上古生界天然气成藏模式及气藏分布规律

通过气源岩成烃史、古构造演化特征及天然气成藏组合、成藏期次及气藏类型的分析研究,认为鄂尔多斯盆地东北部因气源岩有机质埋藏热演化程度与盆地中南部存在差异,并且受多期构造抬升影响,天然气运聚成藏经历了早、晚两期。其中早期成藏主要集中在研究区南部,具有高温高压下的近源成藏的特点;晚期随着构造活动的加剧及区域封盖层异常压力的散失,天然气向上运聚,形成穿越式成藏组合。因此,根据气藏温压特征及形成过程,将该区天然气成藏模式概括为高温高压、高温低压及温压调整定型3个阶段。并在此基础上分析了气藏控制因素及分布规律,为该区上古生界天然气勘探指明了方向。     

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。     

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     

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     

鄂尔多斯盆地上古生界岩性圈闭类型探讨

鄂尔多斯上古生界砂体主要发育于SQ8（山₂段）和SQ11（盒8下油层组）的低位体系域,发育河口坝砂体圈闭、泥岩超覆圈闭、受沟谷地貌控制的河道充填砂体圈闭以及辫状河下切谷砂体圈闭。SQ8（山₂段）下切谷和地形坡折带控制优质储层的发育和气藏的分布。下切谷河道砂体的两侧为分流间湾、沼泽泥岩所围限,上覆层为河漫泥岩,形成凸镜状岩性圈闭。河口坝-水下分流河道叠置砂体的发育受控于水下地形坡折带,发育由侧向封堵和湖侵泥岩超覆形成的复合圈闭。SQ8（山₂段）气藏主要分布于盆地的中东部,河道的限制性较强,含气区带相对集中。SQ11（盒8下油层组）气藏分布明显受侧向遮挡带和岩性致密带控制,气藏主要分布在盆地的中西部,由于辫状河道的摆动性很强,含气砂体广布连片,高产富集区为下切的高能河道砂体。     

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。     

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。     

鄂尔多斯盆地上古生界流体压力分布与成因

鄂尔多斯盆地上古生界的流体压力从一个侧面反映了盆地内的天然气藏类型。深盆气表现为区域的负压异常,且随气层埋藏深度变大和煤层Ro的增大,负压程度越来越大;与构造有关的气藏,则普遍表现为静水压力或正异常压力特征。深盆气的负压特征与区域性的构造抬升剥蚀有关,负压程度的不同则受煤层成熟演化程度的控制。盆地腹部高演化程度区的煤层高生气强度和地层水的高汽化程度,使盆地腹部天然气"湿度"小,比重小,压力系数低;向盆地边缘方向随热演化程度变低,天然气"湿度"变大,比重变大,压力系数升高。深盆气区压力系数的规律性变化反映了天然气近距离运移和就地成藏的特征。     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气储集层长石的溶蚀与次生孔隙的形成

鄂尔多斯盆地上古生界天然气储集层主要为二叠系山西组山2段和下石盒子组盒8段，主要孔隙类型为次生孔隙。镜下观察，次生孔隙的形成除了与沉积物源、沉积环境和搬运介质有关外，还与后期成岩阶段长石的溶蚀作用有关。根据长石溶蚀的岩石学证据，建立反应方程式对长石溶蚀进行计算，综合考虑溶蚀的温度、反应的热力学趋势、体积的减小等因素，认为钾长石溶蚀可提供较大的次生孔隙．钙长石和钠长石溶蚀效果较差。在有机酸参与下碱性长石的溶蚀作用是该区天然气储集层次生孔隙形成的主要原因。图3表2参20     

鄂尔多斯盆地上古生界低压气藏成因

鄂尔多斯盆地上古生界气藏具有明显的低压特征,其流体压力梯度东高西低,与现今构造形态基本一致。研究表明,剥蚀期间的温度下降和后期埋深的增加是造成上古生界气藏低压形成的主要原因。对苏里格气田的实例研究表明,在150℃成藏时,流体压力梯度约为1.22MPa/100m;温度下降时,压力梯度下降14.9%,到白垩纪末压力梯度约为1.06MPa/100m。在新生代,随着埋深增加,压力梯度再下降21.4%,从而形成典型的低压气藏。     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏特征

鄂尔多斯盆地上古生界具有含气丰富和低孔、低渗、低压的特征。通过储集层流体包裹体均一温度、包裹体激光拉曼光谱、沥青分布与成因、岩石薄片等分析，结合天然气组分、C5-C8轻烃、单体碳同位素实验数据，分析了鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏基本特征和成藏过程，总结了高效储集层的主控因素，划分出3种上古生界天然气成藏组合，即源内成藏组合（山2段-太原组几源顶成藏组合（山1段-盒8段）、源外成藏组合（石千峰组）。并应用上述方法剖析了不同类型气藏天然气成藏过程及成藏主控因素。图7表2参17     

鄂尔多斯盆地上古生界泥页岩储层含气性影响因素及储层评价

评价泥页岩储层的好坏主要考虑泥页岩的含气性与泥页岩后期压裂开发的难易程度。据此,优选了与泥页岩储层优劣紧密相关的6项影响因素,包括有机碳含量、等温吸附气量、成熟度、孔隙度、伊蒙混层及脆性矿物含量。运用灰色关联理论,对鄂尔多斯盆地上古生界泥页岩储层进行了评价,应用储层综合评价指标(REI)可将储层分为3类:Ⅰ类储层,REI≥0.5;Ⅱ类储层,0.33≤REI<0.5;Ⅲ类储层,0.3≤REI<0.33。同时参考前人成果和经验数据,提出了该区海陆过渡相泥页岩储层的评价方案,并用图像的方式展示了不同储层的特征。     

大牛地气田上古生界沉积相与天然气富集规律的再认识

摘要：通过构造沉积演化与宏观地质认识和微观地质证据相统一的沉积相分析方法,针对鄂尔多斯盆地大牛地气田近400余口完钻井进行了录井、测井资料分析、解释、对比研究及岩心的观察、描述。研究认为,大牛地气田上古生界太原组沉积相为在区域陆表海背景下形成的陆表海碎屑滨岸-碳酸盐台地和三角洲沉积,主要发育了三角洲分流河道和潮汐沙滩砂体;下石盒子组盒一段是在地形高差显著的古构造-沉积背景下形成的湖泊-辫状河三角洲沉积体系,主要发育分流河道和分流间湾微相。上述两个沉积时期的沉积相及砂体展布特点决定了太原组二段砂体物性及产能具有由北东向南西变差的特点,高产区带主要集中在研究区北北东向砂体的中北部;盒一段研究区发育高产富集区带的可能性较小,中产区带主要分布在研究区中北部。     

运用流体包裹体研究鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏

鄂尔多斯上古生界砂岩储层流体包裹体均一温度具有明显的单峰分布特征,对应的均一温度分别为70~110℃、110~140℃、140~200℃,各温度段均与油气充注有关。在70~140℃温度段,有机质成熟并进入生油高峰期,水-岩作用活跃,机械压实、硅质胶结作用明显,形成大量流体包裹体,上古生界致密储层基本形成。在140~200℃温度段,有机质进入高成熟—过成熟阶段,水-岩作用不明显,仅形成少量的石英、方解石、白云石胶结物及极少量流体包裹体,包裹体中烃类成熟度和烃类组分与气田相似,是天然气的大量成藏期。因此,鄂尔多斯盆地上古生界致密储层形成时间要早于气藏形成时间。     

鄂尔多斯盆地延长区上古生界储集层地质特征及天然气勘探前景

鄂尔多斯盆地东南部延长区天然气勘探程度低，对该区古地理格局、沉积相类型及展布特征、储集层岩石特点及其储集条件进行分析，进而预测该区上古生界山西组、下石盒子组天然气勘探前景。延长区气源岩及盖层条件良好，广泛发育了主要产气层山西组、下石盒子组的三角洲前缘、三角洲平原、滨浅湖等沉积；储集层以石英砂岩为主，次为岩屑砂岩，具低孔、低渗特点。根据储集层岩石特征、物性特征、孔隙结构特征，将延长区上古生界储集层划分为4类，工业气流一般都形成于I至Ⅲ类储集层，Ⅳ类储集层基本不具备储气能力。不同类型储集层分布比较分散，是本区普遍含气却产量偏低的原因之一。研究区子长-延川-延长-带，多期河道叠加发育，砂体厚度大，已见到较好的含气显示和工业气流井，是极富希望的天然气勘探区。图3表2参15     

鄂尔多斯盆地南部晚古生代沉积特征与天然气勘探潜力

鄂尔多斯盆地南部地区是目前天然气勘探和研究程度较低的地区。在详细研究野外露头与钻井剖面的基础上,通过岩石学、沉积学分析以及古构造恢复等研究,阐明了晚古生代鄂尔多斯盆地南部地区有4个主要物源方向。指出该区太原组是一套以潮坪—潟湖—障壁岛—碳酸盐台地沉积为主的障壁海岸沉积,山西组沉积以曲流河、三角洲相为特征,下石盒子组发育辫状河、三角洲和湖泊相。鄂尔多斯盆地南部上古生界具有良好的烃源条件以及储盖组合,勘探潜力巨大。图5参14