鄂尔多斯盆地油气的分布特征及富集规律

1、鄂尔多斯盆地油气的分布特征及富集规律盆地基本概况，油气分布特征，构造特征、储层类型、烃源岩特征、油气藏类型 及成藏主控因素分析。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。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。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

2、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 - II1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. 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 % -4.16%，平均为1.0 %，有机 碳含量一般为0.91% -

3、1.52%，个别生物灰岩可达4%-5%，氯仿沥青“人”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（R01.0%,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。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

4、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

5、-高成熟。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 册构造特征1地质构造发展史和4套含油气系统1.1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 m2（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。1 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-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

6、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。1.3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600-700m。生烃中心东部在榆林-延安-带,西部在 环县-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。1.4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

7、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 m2;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。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

8、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

9、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 形成的隐蔽圈闭是下古生界天然气最有利的储集场所。加里东运动结束了鄂尔多斯 盆地海相沉积环境,地壳整体抬升，奥陶系顶面接受130Ma的风化剥蚀，形成了准平 原化的碳酸盐岩古喀斯特岩溶地貌，它既有宽阔的潜台正向地貌单元，又有近等间距 分布的潜沟负向

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