川西坳陷什邡地区蓬莱镇组天然气藏特征及成藏过程分析

川西坳陷什邡地区蓬莱镇组气藏属于浅层常规—致密砂岩次生气藏,其形成机制不同于下伏须家河组储层的致密砂岩气。研究区内主要发育岩性圈闭,天然气来自于下伏须家河组煤系烃源岩及部分受到调整和改造的须家河组原生气藏,经长距离运移后在蓬莱镇组圈闭中聚集成藏。气层集中在蓬莱镇组中上部,天然气干燥系数大,以煤型气为主。流体包裹体分析表明,研究区内蓬莱镇组共经历3期热流体活动,前两期分别为液态烃充注及气液混合烃充注,但并未形成规模油藏;第3期为大规模天然气充注,对应成藏时间为晚白垩世晚期至古近纪早期(78~34Ma)。在此基础上,结合地质构造演化、烃源岩生排烃期、储层致密化窗口及生储盖组合特征,确定了蓬莱镇组天然气藏的形成过程及成藏特征:蓬莱镇组下部储层在晚白垩世中期达到致密化,已不利于天然气聚集成藏;喜山运动时期,下伏须家河组气藏受到调整和改造,早期发育的深大断裂得以扩展,大量深部气源沿断层向上运移至蓬莱镇组中上部,形成了浅层次生气藏。     

苏里格地区上古生界连续型致密砂岩气成藏条件及过程分析

致密砂岩气成藏过程复杂,而有利的成藏要素是连续型致密砂岩气大规模运聚成藏的基本条件,因此明确成藏条件及成藏过程对致密砂岩气理论研究及勘探实践都具有重要意义。利用烃源岩地球化学数据、地层测试数据、综合测井数据等资料并结合前人研究,对苏里格地区上古生界连续型致密砂岩气藏形成的主要因素(烃源岩、储集层、盖层、构造运动)进行了分析,总结了研究区连续型致密砂岩气的有利成藏条件并剖析了其成藏过程。研究表明:烃源岩广覆式生烃,源储紧邻,大面积分布的致密储层,有效的区域盖层及相对稳定的构造环境是苏里格地区上古生界连续型致密砂岩气成藏的可靠保证;研究区致密气砂岩成藏孔隙度下限约为2%;苏里格地区上古生界连续型致密砂岩气藏形成过程可以分为4个演化阶段:早侏罗世前的连续型致密砂岩气藏孕育阶段,即致密储层形成阶段;中侏罗世天然气开始大规模持续充注,为连续型致密砂岩气藏发展阶段;早白垩世气藏规模达到最大,为连续型致密砂岩气藏成型阶段;晚白垩世到现今为气藏萎缩阶段。     

鄂尔多斯盆地临兴A地区下石盒子组致密砂岩气成藏条件

为了给致密砂岩气藏的勘探实践提供指导,基于大量地球化学数据、储层分析测试实验,讨论了临兴A地区下石盒子组致密砂岩气藏形成的烃源条件、储集条件、保存条件及构造条件。结果表明:临兴A地区下石盒子组具有形成大规模连续致密砂岩气藏的良好成藏条件,广泛分布的烃源岩以Ⅱ2型、Ⅲ型有机质为主,具有厚度大、有机质丰度高、成熟度高、生烃能力强的特点;下石盒子组连片发育的致密砂岩储层非均质性较强,在整体致密的背景下发育局部相对高孔高渗带;上石盒子组泥岩及下部烃源岩分别构成区域盖层及气藏的底封条件,有利于气藏的保存;紫金山岩体的活动通过加速烃源岩排烃并形成作为天然气运移通道的裂缝,有利于气藏的发育;烃源岩在晚侏罗世-早白垩世达到生排烃高峰,储层致密化发生在晚三叠世-中侏罗世,储层致密化时间早于天然气充注时间,致密砂岩储层垂向上与烃源岩紧邻,天然气在烃源岩中大量生成后通过生烃增压产生的气体膨胀力作用进入临近的致密储层并在毛细管阻力的作用下滞留在储层中。     

陕北斜坡上古生界构造裂缝及其天然气成藏意义

鄂尔多斯盆地陕北斜坡上古生界气藏发育多套储层,中上部储层（石盒子组及石千峰组）与烃源岩（山西组下部及本溪组煤系地层）之间发育280~350 m致密砂泥岩隔层,由于盆地断裂构造不发育,天然气运移通道及成藏模式成为该区气藏研究的焦点。在岩心观察、微裂缝研究、测井解释、岩心孔隙度-渗透率实验研究的基础上,结合成岩作用及裂缝形成时间分析,对研究区上古生界隔层裂缝分布与中上部气藏之间的匹配关系进行了系统研究。结果表明:研究区上古生界主要发育剪性裂缝,裂缝形成于晚侏罗世－早白垩世,裂缝的形成在改善储层渗透性的同时,为天然气的纵向运移提供了必要的运移通道。综合分析认为：研究区上古生界隔层裂缝与中上部气藏在时空上具有良好的耦合关系,形成了基于裂缝运移及砂岩储存的石盒子组与石千峰组“岩性-裂缝型”气藏。     

苏里格低渗砂岩大气田天然气充注运移及成藏特征

苏里格气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北部,属于典型的低渗砂岩大气田.苏里格气田上古生界天然气组分和碳同位素组成特征变化较小,反映其来源和成藏过程的一致性.基于对成藏地质背景、储层物性、天然气地球化学特征、烃源岩成熟度、甲烷碳同位素动力学的综合分析,认为苏里格气田天然气主要为近源充注、近距离运移和聚集,为石炭系一二叠系煤系烃源岩生成的累积聚气.天然气运移输导体系主要包括砂体一孔隙、微裂缝及小断层等,由孔隙和裂缝构成的网状输导体系在成藏过程中起了重要作用,表现为动力圈闭成藏.苏里格气田形成过程经历了早侏罗世末期、晚侏罗世至早白垩世末期、早白垩世末期至今3个演化阶段,存在下生上储和自生自储两种成藏方式.     

苏里格西部上古生界天然气成藏主控因素分析

通过对苏里格西部地区上古生界烃源条件、储盖组合及成藏过程、成藏控制因素分析表明:气水分布受烃源岩厚度、生烃强度、运移动力和通道、异常压力等条件的控制。源储剩余压力差是天然气从烃源岩通过输导通道进入圈闭最主要的动力,砂体-孔隙型、微裂缝等为天然气的运移提供了有利的输导通道,异常压力封闭对整个研究区上古生界的天然气聚集和保存起着重要的作用。     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气运移特征及成藏过程分析

运用石油地质动态分析及综合研究方法,以鄂尔多斯盆地上古生界砂泥岩压实特征、古压力恢复、包裹体、成岩作用资料为基础,对上古生界天然气运移的地质背景、天然气运移特征进行详细分析,对储层致密化、古高压异常对天然气运移、成藏的影响等方面进行研究,认为上古生界砂岩致密化发生于中三叠世一晚三叠世,早于大规模油气运移时期,天然气呈连续相运移需要的临界气柱高度远大于砂岩的单层厚度,受压力封存箱的封闭以及封存箱内不均匀分布的高压泥质岩阻隔,天然气难以沿构造上倾方向作大规模运移,主要为就近垂向运移聚集成藏;成藏特征研究显示,只有毛管中值压力平均值小于6.21 MPa、厚度大于4 m以上的优质储层段能够允许天然气成藏,而且气水分布主要受构造部位、储层非均质控制.故此,上古生界气藏主要为致密储层条件下的岩性和构造-岩性气藏类型;根据各时期、各地区、各层段不同的天然气运移、成藏特征,将上古生界压力封存箱划分为非烃源岩和烃源岩两个成藏子系统,前者具自生自储、短距离运移、早期(J2-K1)源内成藏特点,形成原生气藏,而后者属近-远距离运移、晚期(K1-K2,K2末-Q)源外成藏特点.     

鄂尔多斯盆地晚古生代以来构造-沉积演化与致密砂岩气成藏

鄂尔多斯盆地上古生界主要发育致密砂岩气藏,已发现地质储量超过5万亿m3,勘探潜力大。文中通过盆地构造演化史分析,结合包裹体测温、锆石U Pb定年、自生伊利石K Ar测年等分析方法,明确了晚古生代以来构造演化对上古生界致密砂岩气藏的控制作用。研究表明：石炭纪-二叠纪沉积古地形平缓,构造沉降缓慢,形成了大面积分布的煤系烃源岩和砂岩储层;三叠纪-中侏罗世快速沉降,压实作用及硅质胶结作用明显,水岩作用强,致密砂岩储层形成;晚侏罗世-早白垩世构造活动强烈,伴随构造热事件的发生,天然气大量生成并运聚成藏,致密气藏形成;早白垩世末-现今地层抬升剥蚀,天然气散失,低压气藏形成。     

鄂尔多斯盆地上古生界气藏与深盆气藏成藏机理之辩析

通过对鄂尔多斯盆地上古生界气藏形成基本条件、气水分布规律和成藏动力学特征研究分析.并与北美典型深盆气进行对比发现,如果仅从气源丰富、储层致密、异常压力、大面积舍气等气藏表现特征观察,上古生界气藏与典型深盆气藏极为相似.但从各区气藏形成条件来看,上古生界烃源岩生气速率慢,持续地供气条件较差;气藏上倾方向多因物性或岩性封挡,主要表现为非均质储层条件下的岩性和构造一岩性气藏类型;舍气范围内的同一气层连通性较差,气水分布受区域构造控制,局部明显存在边底水,也没有整体活塞式气驱水作用形成的区域性气水界面.成藏动力学机理反映,上古生界储层毛细管阻力过大,天然气二次运移的浮力不够,主要是就近运移聚集成藏,没有大规模运移的迹象,难以实现整体活塞式气驱水运移.所以用深盆气藏成藏机理还不能合理解释鄂尔多斯盆地上古生界气藏成因.综合分析认为,持续供气能力不够、储层连通性差是造成上古生界气藏有别于深盆气藏的主要原因.     

川中须家河组流体包裹体与天然气成藏机理

基于本区构造演化、生烃条件和储集条件及其时空配置的综合分析,根据烃类包裹体形成时间分布的广泛性和离散性,认为须家河组油气充注和聚集成藏是一个持续的过程,主要从晚侏罗世开始持续到古近纪末.天然气成藏时期不是表现为某一或某几个时刻或时期,须家河组煤系烃源岩具有连续生烃、持续充注的特点.根据川中地区的沉积埋藏史,将须家河组的成藏过程分为早期深埋阶段和晚期抬升阶段.深埋阶段(晚侏罗世-晚白垩世)也是成岩圈闭的形成阶段和大量生烃阶段,油气呈层状蒸发式运移,形成"泛气田"(圈闭内气饱和度较低,致密砂岩介质中有一定的分散滞留气,大面积连片砂体普遍含气).构造抬升阶段(白垩纪末-古近纪末)产生断裂和裂缝,烃源岩中的气进一步释放,分流汇聚于孔渗性好的砂体中,形成大面积的"孤立气藏"(圈闭内气饱和度较高,致密砂岩介质滞留分散气较少).须家河组连片砂体与煤系烃源岩互层,生储盖配置得当,天然气成藏是一个持续充注的过程.大范围烃源层和储集层层状间互展布,产状平缓,油气以短距离垂向运移为主,是形成大面积低丰度大气区的主要原因.     

基于恒速压汞技术研究页岩气储层孔隙结构:以湘西北地区五峰组页岩为例

页岩气储层孔隙结构是页岩气富集成藏、储层评价和优选有利区的关键参数,区分孔隙和喉道是表征页岩气储层孔隙结构的关键。本文选择4块具有不同渗透率的湘西北地区奥陶系五峰组页岩为研究对象,基于恒速压汞实验讨论孔隙和喉道的大小、分布特征及其相互关系以及与渗透率的联系。结果表明:具有不同渗透率的页岩样品表现为较为相近的孔径分布特征但差异较大的喉道分布特征。页岩样品渗透率的大小与孔隙半径没有明显相关关系;喉道大小及其分布特征是控制低渗储层孔隙结构的关键要素之一。渗透率较低页岩样品的喉道以喉道半径小且集中分布为特征,而渗透率较大页岩样品的喉道以喉道半径大呈分散分布但主要以大喉道为特征。喉道特征是研究页岩气储层储集空间和吸附能力的重要部分,在以后对页岩气的勘探开发中应特别注意及重视。     

伊-陕斜坡山2段包裹体古流体势恢复及天然气聚集条件

恢复自烃类生成以来的各个地史时期的古流体势, 有助于正确认识油气藏的分布规律.通过对鄂尔多斯盆地伊-陕斜坡太原组—山西组砂岩储层流体包裹体样品的系统分析, 将其油气充注划分为6个期次; 结合埋藏史分析, 确定出6期油气充注发生的时间.在此基础上, 运用流体包裹体pVT热动力学模拟的方法, 获得了6期油气充注的古压力数据, 并计算出伊-陕斜坡山2段6期次天然气充注的古气势, 分析了古气势分布及时空演化规律, 认为区域构造和热史演化是其主要控制因素.结合区域地质资料, 探讨了天然气运移与聚集规律: 晚三叠世中期至中侏罗世末期, 山2段储层气势西南高而北部、东北部低, 天然气主要从西南向北、东北向运移; 中侏罗世末期至早白垩世末期, 气势西高东低, 天然气主要由西向东就近运移, 再向北和东北向运移; 早白垩世末至现今, 天然气藏进入聚集与散失的动平衡状态, 形成现今分布特征.榆林及其南部地区是天然气聚集的最有利地带, 其次为神木-米脂地区.      

Evidence of the Near-Source Accumulation of the Tight Sandstone Gas in Northern Ordos Basin, North-Central China

The tight sandstone gas in Upper Paleozoic Formation of the northern Ordos Basin is a typical giant unconventional tight gas province. Evidences from geochemistry, reservoir geology and paleo-tectonic setting all verify that the present-day tight sandstone gas accumulation in the Ordos Basin is the result of near-source accumulation. The evidences are listed as following: tight sandstone gas is mainly distributed in the area with high gas-generating strength; gas composition was not subjected to fractionation; gas saturation significantly decreases with the distance away from the source rocks; gas isotopes suggest their origin is the same and maturity is consistent with in-place source rocks; reservoirs have experienced three types of densification digenesis, including intense compaction, siliceous cementation and calcareous cementation, which took place before the formation of a large amount of tight sandstone gas, forming tight reservoirs with low porosity and permeability, fine pore throat and great capillary resistance; the paleo-structural gradient ratio is small from the main hydrocarbon generation period to present. It is indicated the present distribution of tight sandstone gas in the northern Ordos Basin is the result of near-source and short-distance migration and accumulation.     

川西前陆盆地流体的跨层流动和天然气爆发式成藏

川西前陆盆地是我国西部典型的前陆盆地,也是我国重要的致密砂岩含气区。盆地上三叠统须家河组二段和四段等渗透层中的流体跨过须家河组三段、五段等不渗透层流入侏罗系自流井组、千佛岩组、沙溪庙组、遂宁组和蓬莱镇组等渗透层,即发生了流体的跨层流动。流体的跨层流动一方面使侏罗系砂岩发生了受酸性水控制的次生溶蚀作用,从而改善了侏罗系的储集条件;另一方面为侏罗系形成天然气藏提供了气源条件。盆地天然气成藏具有烟囱效应、早聚晚藏和异常高压等特征。深盆气是天然气早期聚集在川西前陆盆地上三叠统(主要是须二段和须四段)的基本形式,是后期天然气成藏的基础,本文称之为气库区。天然气藏形成是由地壳隆升作用致使早期聚集的气库区决口,引起流体跨层流动,天然气以速度快、规模大和范围窄的形式运移和聚集,本文称之为爆发式成藏。爆发式成藏形成了上三叠统晚期裂缝重组气藏和侏罗系气藏(并非都是次生气藏)两类气藏。早期天然气聚集和定位地区的确定和评价是今后川西前陆盆地天然气勘探的重点和难点。     

重庆及其周缘地区下古生界页岩气成藏条件及有利区预测

从野外地表露头、井下岩心及典型剖面等基础资料出发,以富有机质页岩形成地质背景及其展布特征-页岩气成藏条件-有利区预测为主线,对重庆及周缘地区下古生界页岩气成藏条件进行分析,并采用综合信息叠合法对该区有利区进行预测。指出研究区下寒武统筇竹寺组和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组两套富有机质页岩普遍发育,分布广,厚度大,埋藏适中,有机质类型好,有机质含量高,具有充足的储集空间和运移通道,并且等温吸附模拟和现场解析实验也表明,这两套页岩均具有较强的气体吸附、较好的含气性能;多口井钻遇黑色页岩段气显异常普遍,也为页岩气的存在提供证据。总之,该区与美国东部典型页岩气盆地有诸多地质可比性,具有形成页岩气藏的有利地质条件,是页岩气勘探研究值得关注的重要领域。     

琼东南盆地中生界潜山天然气成藏模式

琼东南盆地基底潜山勘探面临地质年代不清、储层非均质性强及成藏条件复杂等难题。通过开展区域大地构造演化、基底锆石测年、潜山储层描述及成藏动力分析,明确潜山储层发育区及有利成藏区。研究表明,在印支运动、燕山运动及喜山运动叠加控制下,松南低凸起、陵南低凸起大面积发育印支期的花岗岩潜山储层,平面上北西、北东及近东西向三组断裂、裂缝交错切割成网,纵向上形成的风化带-裂缝带总厚度超300 m的双层结构,明确裂缝储层发育的关键因素为脆性矿物和双向流体改造。基于早渐新世古地貌及烃源岩沉积模拟实验研究,提高了崖城组陆源海相烃源岩TOC分布预测精度,明确了中央坳陷优质烃源灶分布规律。综合分析潜山-古近系储层、构造脊展布和崖城组烃源灶的时空配置关系,建立了“松南低凸起源外高潜山天然气长距离侧向有限运聚模式”及“陵南低凸起源边低潜山近距离高效运聚模式”,提出源边低潜山的L26-B是下步勘探的有利目标。     

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区上古生界低压力异常及其与产气性的关系

通过对鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区上古生界地层压力的分布规律、压力历史恢复及其与产气性关系的详细分析,认为上古生界气藏现今属异常低压-常压气藏,各气藏及同一气层的不同区域多为不同的压力系统,气藏横向连通范围有限,与阿尔伯达埃尔姆沃斯地区典型的的深盆气藏有较大的区别;上古生界烃源岩流体压力的演化历史恢复结果及平衡深度法计算证实上古生界泥岩在最大埋深时(早白垩世末)古压力系数达1.46~1.62;现今上古生界储层的异常低压是由历史中的古高压演化而成的,目前塔巴庙地区上古生界为一个高低压相间共存的复杂压力系统;区域压力封盖层——上石盒子组控制了上古生界天然气成藏,目前发现的天然气在纵向上集中分布于下石盒子组、山西组及太原组;上古生界气层压力与气层分布、无阻流量、物性、气藏流体特征有较密切的关系,相对高压力的盒3段、盒2段、太原组为较有利层段,92%的高产气井分布在压力系数大于0.95的区域内,地层压力较低的山1段产气性较差。研究资料显示盒3、2段有明显的富集成藏过程。盒3、2段为下生上储富集型气藏,太2段表现为自生自储近距离聚集型气藏。     

鄂尔多斯盆地东南部古生界天然气勘探前景

目前,鄂尔多斯盆地中北部已发现多个天然气田,为寻找新的勘探接替区域,从储集条件、烃源岩条件、封盖条件、圈闭类型、天然气运聚成藏过程和保存条件等方面入手,对鄂尔多斯盆地东南部古生界天然气的富集与成藏条件进行了全面分析,探讨了其天然气勘探前景,指出了有利勘探目标,并提出了具体的勘探部署意见。结果表明:研究区紧邻上古生界生烃中心,发育优质煤系烃源岩,生烃潜力大,气源充足,具备形成大型天然气藏的物质基础;区内奥陶系马家沟组发育有蒸发潮坪相沉积,位于北部古潜台的向南延伸带上,是下古生界天然气的有利勘探目标;南部山西组和下石盒子组发育三角洲沉积体系砂体,是有利的上古生界天然气富集区;研究区古生界发育各种隐蔽性非构造型圈闭,天然气运聚成藏过程非常有利,封盖和保存条件也很好。因此,研究区古生界具有广阔的天然气勘探前景。