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     

鄂尔多斯盆地陇东地区上古生界天然气成藏模式

主要基于鄂尔多斯盆地陇东地区上古生界天然气成藏地球化学特征、流体包裹体特征、生烃增压数值模拟等研究对天然气运移动力、运移方式和成藏过程进行了分析,建立了天然气成藏模式。研究表明,鄂尔多斯盆地陇东地区上古生界山西组山1段(P₁s₁)、石盒子组盒8段(P₂h₈)天然气除了生烃增压驱动运移外,还具有明显的扩散运移特征,且盒8段相对更加明显。石炭系-二叠系烃源岩生烃增压驱动的天然气运移距离纵向上主要到达山1段底部,扩散作用对于天然气从山1段至盒8段的运移具有重要贡献。天然气在烃源岩生烃超压和浓度梯度驱动下通过基质孔隙和裂缝运移进入山1段储层,在山1段直接盖层之下聚集形成山1段气藏,若山1段直接盖层不发育,则进一步以垂向扩散运移为主进入盒8段有利部位聚集形成盒8段气藏。     

鄂尔多斯盆地杭锦旗东部地区上古生界天然气成藏模式

为了弄清鄂尔多斯盆地杭锦旗地区上古生界天然气成藏模式,用以指导该区的油气勘探,从烃源岩分布、天然气运移及圈闭分布特征等角度展开深度剖析,总结了该区的油气成藏模式。结果表明：该区烃源岩呈南厚北薄的展布特征,泊尔江海子断裂以南地区烃源岩成熟度高于断裂以北地区;区内构造圈闭主要分布在泊尔江海子断裂北部地区（什股壕地区）;泊尔江海子断裂以南地区天然气密度大于北部地区,整体呈现由南向北逐渐降低的趋势,而天然气干燥系数则整体由南向北逐渐增大,反映了缺少烃源岩的什股壕地区天然气主要由泊尔江海子断裂以南地区运移而来;泊尔江海子断裂以南地区发育优质的烃源岩,天然气高密度、低干燥系数的分布特征表明了该区域天然气为原地聚集;阿镇地区断裂及伴生构造圈闭成为该区油气运移的通道和聚集场所,十里加汗地区普遍不发育断裂,在砂岩储层物性的控制作用下,形成了近源天然气藏;杭锦旗东部地区上古生界天然气成藏模式划分为3类,即横向远距离运移异地成藏模式、垂向近距离运移原地成藏模式和准连续致密砂岩气成藏模式。该研究成果为杭锦旗地区下一步勘探指明了方向。     

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。     

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。     

鄂尔多斯盆地奥陶系天然气成藏特征及气藏分布规律

以鄂尔多斯盆地奥陶系岩溶古地貌气藏为例,通过深入分析奥陶系天然气成藏地质背景、烃源岩地化指标、储层物性及孔隙结构、封盖条件及储盖组合、圈闭类型及天然气运聚特征,系统归纳了天然气成藏模式,并且在此基础上,将气藏的形成演化概括为储集体、圈闭体及运聚场的形成和气藏调整定型等4个阶段。认为鄂尔多斯盆地奥陶系天然气的富集与气藏的分布,不仅与上述成藏地质要素相联系,而且受岩溶古地貌、构造枢纽带及成烃中心控制。同时指出,加里东旋回是气藏形成的基础,燕山旋回是气藏形成的主要阶段,古风化壳是天然气富集的主要场所。     

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     

鄂尔多斯塔巴庙地区上古生界天然气成藏机理分析

以鄂尔多斯塔巴庙地区上古生界气藏的天然气组分特征、气藏产层现今压力特征和区域性裂缝特征研究为基础,对气藏的成藏过程进行了分析。据二次运移特征把成藏分为两个阶段:一是天然气首先主要富集于盒1段及其以下层段中,形成高温高压的太原组、山西组和盒1段等早期气藏;二是区域抬升剥蚀后,下伏天然气沿后期产生的大量高角度裂缝再运移进入浅部的盒2~3段中形成压力系数高和轻烃含量高的晚期气藏。具有物性封闭和超压封闭双重作用的上石盒子组泥质岩区域盖层和天然气运聚动平衡,使大量天然气得以保存至今。     

鄂尔多斯盆地杭锦旗探区上古生界天然气成藏机理

多类型天然气共生现象在越来越多的盆地中被发现,并已引起广大学者的注意。但是我国对于多类型天然气共生研究重视不够,更多地集中于单一类型天然气研究。以鄂北杭锦旗探区为例,展开多类型天然气研究。研究表明杭锦旗探区上古生界具备发育多类型天然气藏的地质条件,煤层气、根缘气(深盆气)、常规气共同发育。3种不同类型天然气在成藏机理上具有递变关系,从吸附机理过渡至活塞式、置换式运聚机理,在空间上依次形成了煤层气藏、根缘气藏(深盆气藏)及常规气藏,构成了杭锦旗探区上古生界天然气成藏机理序列。从实际勘探角度而言,仅根缘气藏(深盆气藏)和常规气藏具有工业勘探价值。     

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。     

鄂尔多斯盆地苏里格庙气田上古气藏成藏机理研究

苏里格庙气田是上、下古生界2套含气层系叠合发育区，通过对其上古气藏成藏规律系统研究，得出：天然气生成、运移和保存条件较好，气源岩主要为石炭—二叠系海陆过渡相至陆相的含煤地层，所产气为高成熟裂解气；气田处于油气就近运移的指向带上，利于天然气富集；砂体的储集物性横向非均质性强，天然气聚集不严格受控于构造，形成局部透镜状盒。至山2段岩性圈闭气藏；气藏表现为负异常流体压力的特征，并具有特有的分布规律。     

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。     

鄂尔多斯盆地古生界气藏成藏模式及优势储层预测

鄂尔多斯盆地延长气田天然气勘探起步较晚,古生界气藏隐蔽性较强,勘探难度较大.为探究该地区气藏成藏模式,以沉积学原理为基础,从地层分布、构造特征、沉积相、储层主控因素等方面研究了延长气田南部地区古生界天然气成藏特征及富集规律.研究表明:延长气田相对优质储层是天然气成藏与富集的关键,储层规模决定气藏规模;优质储层发育主要受...     

鄂尔多斯盆地东北缘神府区块上古生界致密砂岩成藏特征

为进一步拓展鄂尔多斯盆地东缘致密气勘探前景,在区域烃源岩、储层、盖层和运移输导体系分析基础上,结合流体包裹体测试,开展了神府区块石炭系—二叠系(C—P)致密气成藏条件研究.结果表明:主力煤层厚度较大且分布稳定,较大的生烃强度构成成藏的基本条件;储层整体呈现低孔低渗特征,以残余粒间孔和粒内溶孔为主要储集空间;C—P内部广...     

鄂尔多斯盆地东部构造演化对上古生界大气田形成的控制作用

构造演化研究表明,鄂尔多斯盆地东部上古生界自中生代以来的构造演化大体经历了中三叠世平缓构造发育、晚三叠世—早白垩世古隆起发育和现今斜坡形成3个阶段。其中晚三叠世—早白垩世的上古生界古隆起可能形成于晚三叠世印支运动,加强于侏罗纪燕山早期运动,弱化于早白垩世末的燕山晚期运动,改造于新生代的喜马拉雅运动。该古隆起由于与石炭系—二叠系烃源岩的生气、排气高峰期匹配很好,因而成为当时天然气运移聚集的最有利区,已发现的榆林大气田和大牛地大气田即位于该古隆起部位,说明成藏关键时期古隆起背景的存在对鄂尔多斯盆地上古生界大气田的形成具有一定控制作用,但现今构造面貌对气藏分布基本上不起控制作用。气藏类型研究表明,鄂尔多斯盆地上古生界气藏为致密砂岩连续型非常规气藏,具有广覆式生烃、"蒸发式"排烃、近距离运移、大面积成藏的特点,古隆起区是这种连续型气藏的一个重要"甜点"区。连续型致密砂岩气藏的确认,预示着鄂尔多斯盆地拥有更丰富的天然气资源和更广阔的天然气勘探前景。