油气盆地作业.docx

中国西部三大叠合盆地（塔里木、鄂尔多斯和四川盆地）基本特征和油气富集规律比较性研究（包括海相和陆相)中国西部三大叠合盆地（塔里木、鄂尔多斯和四川盆地）基本特征和油气富集规律比较性研究（包括海相和陆相)鄂尔多斯盆地油气的分布特征及富集规律 1基本概况：鄂尔多斯盆地由于其具有与我国东、西部明显不同的地质构造背景,因而有着独特的油气聚集规律和分布特征主要表现在 :古生界以海相或海陆交互相沉积为主烃源岩分布面积较广，且较稳定，古生界以生气为主，而中生界以生油为主油、气生成高峰时期趋于一致盆地主体部分地层平缓（地层倾角< 1°)，构造简单，并少见断裂储集岩物性较差因此油气以短距离运移为主，而油藏以自生自储岩性----地层圈闭为主根据含油气系统的基本研究方法，结合鄂尔多斯盆地的地质特征该盆地含油气系统研究的总体思路可以概括为定源 (烃源岩评价→定时 (生烃高峰或关键时刻→定灶生烃中心或生油洼陷→定向 (油气运移方向→定位 (油气运聚单元下面根据这一原则对鄂尔多斯盆地含油气系统予以初步分析 2烃源岩基本特征 鄂尔多斯盆地存在J2T3CPO2四套烃源岩其中几湖相泥岩和C一P系煤系泥岩是两套主要的烃源岩。

2.1.下古生界气源岩 下古生界碳酸盐岩残余有机质丰度一般在0.12 %0.33 %之间平均为0.21% 0.22 % 泥岩、泥灰岩烃源岩主要产于中奥陶统平凉组和上奥陶统克里摩里组、桌子山组及乌拉力克组分布于中央 古隆起西缘或南缘泥岩有机碳含量一般为0.4%0.5 % ;泥灰岩残余有机碳含量大多在0.2%0.5 % 最高达1.11 %干酪根镜检、干酪根碳同位素及轻烃组成等研究表明鄂尔多斯盆地下古生界碳酸盐岩原始有机质类型为海相腐泥型生烃母质即以ⅠⅡ型干酪根为主有机质成熟度大多已进人高成熟阶段故以生气为主 2.2上古生界烃源岩 石炭一二叠系气源岩主要是一套海陆过渡相及陆相含煤岩系,主要发育在下石炭统本溪组 、上石炭统太原组、下二叠统山西组 ,总体上分布较广煤主要分布于太原组 和山西组暗色泥岩分布于山 西组、太原组石灰岩主要发育于太原组中上部,本溪组中也有分布,但分布较局限,厚度薄暗色泥岩有机质丰度 比较高,有机碳含量为 0.5 2 %7.19 % ,平均为2.7 1 % ,有机碳含量在 2 %4 %之间,地区间差异不大太原组生物灰岩有机质丰度较高,有机碳含量为0.11 %到4.16% ,平均为1.0 % ,有机碳含量一般为0.91%到1.52% ,个别生物灰岩可达4%到5% ,氯仿沥青“A”平均为0.0735%。

根据有机显微组分研究 ,石炭一二叠系煤主要显微组分为镜质组,属腐殖型;暗色泥岩一般为腐殖型,少量本溪组、太原组泥岩干酪根为腐泥型根据碳同位素特征及干酪根研究,煤和暗色泥岩有机质类型主体为腐殖型,石岩的母质类型较煤和暗色泥岩好,有机质类型主要为腐泥腐殖型和腐殖腐泥型盆地南部富县一带热演化程度最高,R02.2 %以上,局部达 2.8 %以上盆地中东部,以这个地区为中心,向四周均有所降低盆地东北部热成熟度最低(R0<1.0%),盆地西缘天环坳陷中部R0在2.0 %左右,但西南部由于深陷,R0可达4.0%以上西缘逆冲带则为上盘成熟度低、下盘成熟度高根据有机质性质及热成熟度,可以确定鄂尔多斯盆地上古生界属于一套生气为主的烃源岩层系 2.3.中生界烃源岩 中生界烃源岩主要以暗色泥岩、油页岩、碳质泥岩等碎屑岩类为主,纵向上主要发育于上三叠统延长组二、三段(即长7、长8及长4+5) 及下侏罗统延安组二段(即延6延8),生油岩的分布严格地受沉积环境制约由于延长组与延安组的沉积环境存在一定差异,其烃源岩的分布特征亦有所不同延长组烃源岩主要发育段属半深水湖相沉积 延安组主要生油岩段的暗色泥岩分布于吴旗环县华池庆阳志丹一带,主要为碳质泥岩及暗色泥岩,暗色泥岩的有机质丰度较高,但烃转化率不高,有机碳含量为2.32%,氯仿沥青“A”为0.083 2 % ,HC 为262mg/L。

上三叠统延长组泥岩的有机质丰度高,有机碳含量为1.56% ,氯仿沥青“A”为 0.1427 % ,HC为7 7 3 m g/L纵向上有机质丰度的高值段主要位于延 长组二、三段,其他层段的有机质丰度明显降低平面上以陕北地区有机质丰度最高,向陇东及灵盐地区,有机质丰度明显变低延长组泥岩的有机质丰度整体属于较好好的生油岩类与延安组相比,延长组泥岩的有机碳值不高,但其可溶有机质含量及烃转化率明显高于前者,这说明延长组是更为优质的生油岩类,应属中生界的主要生油岩侏罗系延安组有机质以腐殖型(Ⅲ型) 为主,并有少量腐泥腐殖型(Ⅰ型)而上三叠统延长组有机质以腐殖腐泥型(Ⅱ1型)为主,并有部分腐泥型(Ⅰ型)中生界生油岩成熟度自上而下逐渐增高,延安组为低成熟成熟;延长组长6层为成熟;长7长10层为成熟高成熟 资料来源： 雷振宇、张朝军、杨晓萍(中国石油勘探开发研究院,北京100083) 鄂尔多斯盆地含油气系统划分及特征 2000年8月勘探家Petroleum Explorationist第 5 卷 第 3 册 3构造特征 地质构造发展史和4套含油气系统 3.1 上三叠统延长组砂岩油藏含油系统 最早勘探开发的延长组含油系统烃源岩以延长组深湖相及浅湖相黑色泥岩、页岩和油页岩为主,生烃中心分布在盆地南部马家滩定边、华池、直罗、彬县范围,油源岩最厚达300400m,有利生油区面积达6万k m(见图1)。

储集岩围绕生油凹陷分布,北翼缓坡带有定边、吴旗、志丹、安塞和延安等5个大型三角洲及三角洲前缘砂体, 南翼较陡坡带则发育环县和西峰等堆积速率较快的河流相砂体及水下沉积砂体储渗条件靠裂缝及浊沸石次生孔隙改善,圈闭靠压实构造,遮挡靠岩性在上倾方向的侧变 3. 2 下侏罗统延 安组砂岩油藏含油系统 延安组砂岩油藏以淡水或微咸水湖相沉积的上三叠统延长组烃源岩为主要油源岩属混合型干酪根以沼泽相煤系沉积的侏罗系延 安组为辅助烃源岩,属腐植型干酪根,陕北南部的衣食村煤系更以含油率高为特征三叠纪末期,印支运动使鄂尔多斯盆地整体抬升,在三叠系顶部形成侵蚀地貌,以古河道形式切割延长组规模最大的甘陕古河由西南向东北汇聚庆西古河、宁陕古河和直罗古河,开口 向南延伸印支期侵蚀面的古河道切割了延长组 ,成为油气上溢通道,溢出侵蚀面的油气首先向古河床内的富县组和延安组底砂岩运移和 聚集也向延安组上部各砂岩体及古河床两侧的边滩砂体中运移、聚集,以压实构造和大量岩性圈闭为其主要圈闭形式 3.3 奥陶系马家沟组碳酸盐岩含气系统 鄂尔多斯盆地奥陶系陆表海浅海碳酸盐岩的烃源岩主要为微晶及泥晶灰岩、泥质灰岩、泥质云岩及膏云岩,厚达600到700m。

生烃中心东部在榆林到延安一带,西部在环县到庆阳一带,产生腐泥型裂 解气加里东运动使鄂尔多斯盆地整体抬升,经受130Ma的风化剥蚀, 导致奥陶系顶面形成准平原化的古岩溶地貌,盆地中部靖边一带分布有南北走向的宽阔潜台,周缘有潜沟和洼地,在上覆石炭系煤系铁铝 土岩的封盖和东侧奥陶系盐膏层的侧向遮挡双重作用下,古潜台成为 天然气运移聚集的大面积隐蔽圈闭3.4石炭—二叠系煤系含气系统 鄂尔多斯盆地石炭系为渴湖相和潮坪相沉积,二叠系为海陆过渡相和内陆河湖相沉积,以碎屑岩为主,仅石炭系有少量碳酸盐岩烃源岩主要为石炭系太原组和下二叠统山西组的煤系,显微组成为镜质体与丝质体,干酪根属腐植型,煤型气的组分以甲烷为主北部东胜、榆林地区煤层厚20m,暗色泥岩5090m,范围约7万k;南部富县、环县地区煤层厚510m,暗色泥岩厚10100m,范围约6万km2储集体以砂岩为主,主要物源区在北部大青山、乌拉山一带,各层砂体叠置, 蔚为壮观山西组沉积中心位于盆地南部洛川庆阳一带,以盆地北部砂体最发育,共有 6条大砂体向盆地内延伸,各支大砂体内部受古河网控制,呈现复杂的条带状储渗条件靠裂缝及后生成岩作用改善圈闭靠压实构造及上倾方向的岩性遮挡。

资料来源：杨俊杰. 鄂尔多斯盆地构造演化与油气分布规律「M .北京石油工业出版社,2002 李克勤. 鄂尔多斯盆地大地构造对油气的控制作用 中国含油 气盆地构造学.北京石油工业出版社, 2002 油气分布特征 鄂尔多斯盆中生界石油分布规律 鄂尔多斯盆地石油分布在中生界,发育三叠系、侏罗系两套含油层系,已开发的油田分布在盆地的中南部鄂尔多斯盆地在晚三叠世早期开始下坳,进入了湖盆发育阶段, 为一套湖泊三角洲碎屑岩沉积, 形成三叠系上统延长组含油层系晚三叠世末印支运动使盆地抬升, 形成侵蚀古地貌, 侏罗纪白垩纪时期,由河流相、湖沼相、河流相沉积旋回充填,形成侏罗系下统延安组含油层系 三叠系延长组沉积时,湖盆的东北、东南、西南及西北都有较大的河流注入,主河流注入区形成了规模较大的三角洲复合体,成为湖盆中心生成的烃类运移聚集的场所,目前已发现的三角洲油藏聚集在两类砂体中,一类是三角洲前缘河口砂坝,形成的油藏规模较大;另一类是三角洲平原分流河道砂体,形成的油藏规模较小三角洲沉积发育完整的生储盖组合,半深湖相生油岩三角洲前缘砂体和三角洲平原分流河道砂体形成良好储层，浅湖相砂泥岩和煤系地层形成的良好盖层。

盆地北东向和南北向的三角洲沉积体油气富集程度高,这两类走 向的三角洲东侧(即油藏上倾方向)沉积以暗色泥岩夹薄层粉砂岩为主, 当区域构造东抬之后, 它们成为区域遮挡,形成岩性圈闭油藏 印支运动结束了延长组内陆湖盆古地理环境,并将延长组顶面侵蚀改造,横贯盆地东西的一级甘陕古河谷和近于南北走向的宁陕、庆西、蒙陕二级古河谷将盆地南部地区分割为四个油气富集区:姬塬、演武、子午岭和靖边古高地,这种古地貌控制了侏罗系早期沉积,是形成侏罗系古地貌油藏的基础延安组河流相砂体是形成古地貌油气藏的主要储集体,延安组早期沉积主要集中在一、二级古河床中,中后期河谷变浅,沉积范围扩大到古高地斜坡残丘区,由早期的垂向加积沉积变为后期的侧向沉积,在残丘区形成分选良好的储集砂体深切延长组的古河谷是油气向上运移的主要通道,延安组的油源来自三叠系延长组,延安组在一、二级古河谷中的沉积直接与延长组呈不整合接触, 延长组的油源沿延安组河床砂体先垂向运移后转为侧向运移至近岸古残丘、滨岸砂体之中, 到了岩性变化带,聚集形成油气藏,受古地貌控制的差异压实构造是油气长期运移的指向,差异压实作用形成的砂层顶面起伏, 形成圈闭因此,古地形高部位是油气早期运移的指向, 紧邻侵蚀面上覆地层的砂岩顶面起伏促使油气进一步富集,这是古地貌岩性油藏形成的特有地质条件。

鄂尔多斯盆地古生界天然气分布规律 鄂尔多斯盆地的天然气集中分布在古生界,古生界奥陶系为浅海台地碳酸盐岩沉积体系,石碳二叠纪系滨海平原碎屑岩和煤系沉积体系,该盆地古生界天然气成藏分为上、下两套含气层系古生界为石碳二叠系气藏,分布在盆地的北部,为受北部物源控制的三角洲砂岩气藏,目前已投入开发的米脂、榆林、乌审旗、苏里格气田均为三角洲砂岩气藏下古生界气藏主要分布在奥陶系古风化壳中,已投入开发的靖边气田是我国陆上第一大气田鄂尔多斯盆地下古生界天然气储集在奥陶系顶部风化壳古潜台岩溶中,烃源岩为下古生界海相碳酸盐岩和上古生界海陆过渡相煤系,前者为腐泥型裂解气,后者为腐殖煤型气,二者气混源比为3:7下古生界奥陶系的生烃中心位于榆林、靖边、 延安一带,烃源岩为白云岩和石灰岩;上古生界石炭二叠系的生烃中心位于榆林、靖边、富县一带,烃源岩为泥岩和煤系;下古生界生气中心与上古生界生气中心在盆地内的叠合面积达7500km2古潜台与古潜沟有机配套。