鄂尔多斯盆地上古生界深盆气特点与成藏机理探讨.doc

鄂尔多斯盆地上古生界深盆气特点与成藏机理探讨 2005-8-3 ??? 摘要：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，主要归国于陆相沉积层序和气藏的后期改选。地质分析和物理模拟实验表明，砂岩体定向上区域连通，在成藏环境下可以发生气驱水的运聚过程。以早自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—柽历7由超压到负压的演交过程。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。　　关键词：鄂尔多斯盆地；上古生界；深盆气；致密储层；成藏模式　　近年来，鄂尔多斯盆地天然气探明地质储量超万亿立方米大气区的快速崛起令世人瞩目。关于它的气藏类型和成藏问题，引起了地质界的高度关注，陆续发表了不少论文和专著[1-5]。其中，对于上古生界天然气的气藏类型和成藏机理，认识尚有分歧。概括起来，可归纳为两种不同的观点，一种观点认为是地层岩性气藏；另一种观点认为应属深盆气。两种观点各执一词，各抒己见。岩性气藏论者，从勘探需要出发，强调按岩性圈闭气藏部署勘探工作；深盆气论者，强调成藏机理，动态地分析成藏天然气地质过程和气藏后期改造，就深盆气区内局部工业性气藏，所谓“甜点”(一般占整体的10％～15％)而言，也认同其当属地层岩性圈闭气藏。作者认为，两种观点的争论决非纯学术上的无谓之争，它直接涉及到找气勘探部署上的指导思想和原则问题。深盆气观点的积极意义在于，它突破了常规的在构造高部位找气的框框，指导我们到盆地(坳陷)的深部位或深斜坡找气；而且二者在气区规模和天然气远景资源量评估上有重大差别。　　鄂尔多斯盆地深盆气与国外典型深盆气盆地(阿尔伯达盆地)[6]相比，有堵多相似之处，也有一些明显差异。两者在深盆气形成的3个基本地质条件(煤系为主的烃源岩、致密砂岩储集层、单斜构造)，区域气水倒置和气藏负压异常等方面基本一致。其主要差别是，鄂尔多斯盆地储层更加致密，含气范围内见水，气藏压力分割性强，气藏后期改造明显。正是这些差异点引发了人们对鄂尔多斯盆地是否存在深盆气的质疑。　　本文针对现存的几个主要疑点，运用地质综合分析、物理模拟实验、成藏动力学和成藏地球化学等方法，动态地分析气藏的特征、成藏过程、成藏机理与模式，提出了一些看法供大家讨论。1 深盆气特点　　鄂尔多斯盆地上古生界天然气有山2-太1(简称山2)、盒8-山1(简称盒8)和峰5-盒3(简称峰5)3大成藏组合(图1)，其中前两个组合具备深盆气形成的地质条件和特征，下面以盒8气藏为重点对有关问题做出初步分析。 图1 鄂尔多斯盆地上古生界成藏组合图? 1．1 砂岩储层物性　　研究区与阿尔伯达盆地相比(表1)，天然气储集层方面有明显差异，后者为海相滨岸砂岩，沉积时代较新(K1)，砂体规模较大，横向分布较为稳定，砂岩孔隙度，特别是渗透率较高；研究区上古生界砂岩储集层为内陆河湖相沉积[7]，沉积时代老(P)，高能环境下形成的砂体规模较小，且横向变化大，储层物性，特别是渗透率明显偏低，均值为0．5×10-3～1．0×10-3μm2。从目前已发现的上古生界天然气气藏看，储气层的连通性确实较差，多呈规模不等的岩性或地层-岩性气藏。据此，自然会提出，这样的储集层能否满足深盆气形成的锗集层条件。要回答这个问题，首先要分析砂体的区域连通性问题；其次，再进而分析这类致密储集层在成藏环境下能否发生天然气向上翘方向驱排地层水的活动。 表1 鄂尔多斯盆地与阿尔伯达盆地潭盆气藏特征比较 特征要素 鄂尔多斯盆地 阿尔伯达盆地 面积/(104km2) 26 100 类型 类克拉通盆地 前陆盆地 烃源层系 石炭-二叠 下白垩统煤系及海相岩 含气层位 中二叠统 下白垩统 成藏组合 下生上储源顶成藏组合 自生自储源内成藏组合 沈积环境 内陆河流相 滨岸相 砂体规模 复合砂体：宽十几～几十公里长100km高能砂体：宽200～400m，长800～1500m 高能砂体：平均长80km，宽16～24km 岩性 粗、中砂岩为主 砾岩及粗砂岩为主 孔隙度/% 8～12 8～12 渗透率/(10-3μm2) 1．0～0．5 0．5～500 压力 分割性和复杂性明显 压力系统较单一 地层水 含气范围内见零星地层水 未发现 后期构造活动及气藏改造 后期构造变动及气藏改造强烈 后期持续下沉，气藏变动不大 表2 苏里格气田小层砂岩钻遇率计(全区70口井) 段 小层 砂岩厚度/m 砂岩钻遇率/% 砂岩厚度/m 1