淺析鄂爾多斯盆地東部天然氣成藏富集規律

摘 要:本文結合筆者多年的實踐經驗，對鄂爾多斯盆地東部天然氣成藏地域進行了比較與分析，由此得出一些富集規律，謹供大家作參考之用。

關鍵詞:鄂爾多斯盆地東部天然氣成藏富集規律

中圖分類號:N93文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)01(a)-0131-01

1 生氣強度控制了氣田分布范圍

大中型氣田的形成要求有一定的生氣強度，生氣強度大，不僅可以獲得高豐度的氣源，而且運移距離短，避免天然氣運移聚集過程中大量的散失，故易形成大型氣田。對于鄂爾多斯盆地上古生界，受天然氣近距離運聚成藏模式的控制，生氣強度對氣田形成和分布的控制作用更加明顯，不但在平面上控制了天然氣的形成和分布，在縱向上也具有明顯的控制作用。

中國大中型氣田形成條件表明，大中型氣田的形成都要有一個生氣中心，同時要具備一定的生氣強度，一般要大于20×108m3/km2。在研究區，上古生界烴源巖盡管具有“廣覆式”的生烴特征，但研究區范圍生氣強度己達20×108m3/km2，而且在研究區南部有一明顯的高生氣強度展布帶，生氣強度高達30×108m3/km2～40×108m3/km2，它對氣藏的分布具有明顯的控制作用。

縱向上，太原、山西組氣源層內部及其附近成為天然氣聚集的主要層位。石炭-二疊系儲集層發育，儲集體之上的泥巖為直接蓋層，因此氣層在各層系均有分布，其主要分布在靠近氣源的山2、山1及盒8段，氣層、含氣層的累計厚度占氣層、含氣層總厚度的75%以上。

2 運移的通道影響了天然氣富集程度

研究區運移通道主要包括砂體-孔隙型、微裂縫及小斷層等輸導通道，在不同的含氣組合中不同的運移通道起的作用有主次之分。

下部含氣組合直接處于石炭-二疊系煤系烴源巖內部，氣源充足，加之發育海相一海陸過渡相石英砂巖儲層，儲層物性好，儲集空間以原生粒間孔和粒間溶孔和巖屑溶孔為主;運移輸導通道主要是以海相石英砂巖構成的砂體輸導體系為主，同時也有微裂縫及小型逆斷層的發育。輸導體系主要為厚層帶狀砂體輸導通道，其輸導速度為0.86～2.1×104m/s，比上部含氣組合輸導速度大。砂體孔隙式輸導通道主要構成小范圍近距離側向運移的主體，垂向的微裂縫構成了山2與下部烴源巖的運移通道。

中部含氣組合山西組山1段和下石盒子組陸相巖屑石英砂巖儲集層發育，下伏煤系烴源巖，上覆上石盒子組區域蓋層，構成良好的生儲蓋組合，儲層物性較好，儲集空間以粒間溶孔和晶間孔為主。輸導層主要是以三角洲平原分流河道及三角洲前緣水下分流河道砂體中發育的厚層、薄層及透鏡狀滲砂體為主，以低滲透性屑石英砂巖、長石砂巖和長石巖屑砂巖構成的輸導系統的主體。由于砂體橫向連通性差，儲層非均質性比較強，源儲壓差較低，為10～18MPa，距烴源巖距離較遠，為100m左右，油氣運移動能完全克服低滲砂巖中的毛管阻力，天然氣多存在于互不連通的孤立的厚層砂體而不能大面積匯聚。砂體輸導速度為0.03～0.07× 10-4m/s，比下部山23的輸導速度產氣量較低，因此其輸導效能偏低。

上部含氣組合遠離石炭-二疊系烴源巖，且中間被上石盒子組區域泥巖蓋層分隔，因而石炭一二疊系煤系氣源巖生成天然氣進入石千峰組成藏的運移通道主要受山西組、下石盒子組、上石盒子組泥巖的封閉性能，斷裂、裂隙的發育程度，天然氣運移動力等因素控制。因此，為了更好的反映面上運移通道的分布，對控制天然氣運移通道的主要條件進行了疊加處理，目前石千峰組試氣工業氣流井和測井解釋的氣層井均分布在I類、II類運移通道區;電測解釋氣顯示90%以上的井分布在I類、II類、III類運移通道區。

3 優質儲層是天然氣富集的主要場所

(1)三角洲分流河道砂體是優質儲層形成的物質基礎。

鄂爾多斯盆地東部上古生界各含氣層系沉積體系大體相似，以沖積-三角洲-湖泊體系為主，沖積-三角洲沉積體系主要分布于盆地南北兩側，物源區受到南緣構造環境的控制，表現出不同的類型和規模特征。

(2)高石英砂巖含量是優質儲層形成的關鍵。

據統計石英砂巖的物性一般都好，這是因為石英含量高，形成了顆粒骨架，抵抗壓實作用的能力也就越強，同時保存的粒間孔也就越多，利于介質的流動和排替，進而促進了溶蝕作用的進行，儲層連通性好，多形成優質儲成為天然氣富集的主要場所;巖屑砂巖，特別是以為千枚巖、泥板巖、巖等柔性巖屑，雖然也含有大量的凝灰質，由于不具備剛性顆粒骨架，壓實作用粒間孔隙全部消失，成巖流體被排擠出來，不利于溶蝕作用的進行，儲層連通性差。

4 蓋層控制了氣田的形成與保存

(1)直接蓋層的厚度和排替壓力。

天然氣勘探實踐表明，蓋層作為天然氣藏的重要組成部分，不僅控制著天然氣在空間上的分布，而且控制著天然氣富集的數量。一個氣藏，尤其是大中型氣藏的天然氣聚集和保存數量除受圈閉容積大小制約外，更重要的是受其封蓋條件的影響。而封蓋條件的優劣除了要受到蓋層本身條件(厚度和突破壓力)的影響外，還要受到氣藏本身能量(剩余壓力，可用壓力系數大小表示)和天然氣本身性質(流動粘度)的影響。

下部含氣組合的直接蓋層主要為山西組泥巖，厚度基本上小于40m，子洲氣藏的直接厚度為15～20m，均值為18m，巖性為泥質巖，排替壓力11～12MPa;榆林氣藏的直接厚度為18～28m，均值為23m，排替壓力12～13MPa。一般直接蓋層厚度與氣藏的聚集效率呈正相關關系，即蓋層厚度越大，聚集效率也越高。另一方面，直接蓋層的排替壓力與氣藏的聚集效率呈正相關關系，即排力越大，聚集效率也越高。

在中部含氣組合直接蓋層為石盒子組下部泥巖，泥巖厚度及排驅壓力也是氣保存的關鍵因素。米脂盒8氣藏直接蓋層厚度在15～22m，均值為18m，排替壓力一般小于15MPa，在11～14MPa，氣藏的聚集效率與直接蓋層的厚度及替壓力具有正相關性。

上部千5氣藏直接蓋層厚度在11～18m，均值為15m，排替壓力一般在13～16MPa，在三個含氣組合中具有較高排替壓力，但由于氣源不足，氣藏的聚集效率較低，與直接蓋層的厚度及排替壓力略具有正相關性。

(2)區域蓋層。

上石盒子組泥質巖是本區區域性分布的蓋層。晚二疊世早期，本區廣泛發育了一套以湖相為主的碎屑巖沉積，以泥質巖和粉砂質泥巖為主體，湖盆中心的泥質巖約占地層總厚度的80%以上。泥質巖封閉能力較強，且厚度較大，特別是上石盒子組上部沉積泥巖厚度30～50m，一般可以連續追蹤20～30km。同時上石盒子組在地史期普遍發育泥巖欠壓實現象，在研究區大范圍內構成了以泥巖為主體的異常高壓區域性蓋層。壓力封閉作用與良好的物性封閉條件形成了上古生界氣藏良好的封蓋層，它是上古生界氣藏良好的區域性蓋層。

穩定的構造背景及區域蓋層和直接蓋層良好的封蓋能力構成了上古生界天然氣保存的有利條件，促使大面積巖性氣藏的形成。