鄂尔多斯盆地是我国内陆大型沉积盆地及重要的能源基地，拥有丰富的石油、天然气、煤炭和铀矿等资源，不仅是我国能源矿种最全的大型沉积盆地，而且是我国最早发现油气的沉积盆地之一。1905年我国陆上第一口油井——“延一井”在陕西省延长县境内完成钻探，产原油0.2~1.25t/d，结束了中国陆上不产石油的历史。

1985年，合参井于石盒子组底部获产气2.01×10⁴m³/d，拉开了盆地上古生界天然气的勘探序幕。特别是“九五”以来，中石油和中石化陆续在盆地北部（北纬38度以北）上古生界发现了苏里格、榆林、大牛地、乌审旗等多个探明储量超1000×10⁸m³的大型气田，使其成为我国天然气增储上产的重点领域；而盆地南部天然气勘探进展缓慢，与北部如火如荼的勘探形势形成了鲜明的对比，其重点产层仍然是以产油为主的三叠系延长组，从而形成了“南油北气”分布格局的认识，进一步制约了盆地东南部的天然气勘探进程，严重制约了该区天然气资源的有效利用。

自“西气东输”战略确定以来，面对盆地东南部天然气勘探程度低、地质理论和技术体系缺乏的现状，延长石油集团积极地开展了沉积-储层-成藏地质理论研究，并在盆地东南部上古生界多个层段取得了天然气勘探的重大突破；打破了长期以来盆地油气分布的格局。截止到2015年年底，盆地东南部上古生界探明天然气地质储量超过5000×10⁸m³，在传统认识的“贫气区”发现了延安大气田，实现了天然气地质理论认识和工艺技术的重大突破，证明鄂尔多斯盆地东南部上古生界具有广阔的天然气勘探开发前景。

《鄂尔多斯盆地东南部上古生界沉积储层与天然气富集规律》基于露头、岩心、测井等各类资料，厘定了层序地层划分与对比方案，构建了盆地东南部上古生界主力产层（本溪组—下石盒子组）高精度层序地层格架；并根据不同时期的沉积特点，建立了障壁砂坝、曲流河三角洲、辫状河三角洲等三大沉积体系八种垂向沉积序列，理清了上古生界海陆变迁与潮坪-碳酸盐台地-三角洲的空间响应关系；明确提出“盆地东南部发育的海陆交互相障壁砂坝与三角洲前缘低位前积楔为有利储集相带，频繁水进水退是形成优质储层主因”的新观点。

依据岩石薄片、扫描电镜、阴极发光等多种分析化验资料，对上古生界致密砂岩储层的孔隙结构、成岩作用及其演化特征进行了研究与探讨；运用灰色关联与层次分析法，采用孔隙度、渗透率、有效砂厚等多种参数，对重点含气层段的储层进行了定量评价。结合多种资料，以气藏精细解剖为基础，总结了上古生界富气规律，证实天然气富集是构造-沉积-成岩多因素耦合作用的结果，广覆式烃源岩、稳定构造背景、多期砂体叠置、溶蚀作用改造及裂缝的形成，是天然气富集的关键因素。通过流体包裹体、盆地埋藏史、沉积充填史等的研究，明确了盆地东南部上古生界成藏特征，创新性地建立了成熟烃源灶迁移控制成藏模式。总之，《鄂尔多斯盆地东南部上古生界沉积储层与天然气富集规律》系统阐述了鄂尔多斯盆地东南部上古生界沉积、储层、成藏等方面的研究成果，对鄂尔多斯盆地及其他类似气藏的勘探与研究有重要的指导意义。

气藏特征

一、圈闭类型

（一）圈闭类型及气藏特征

鄂尔多斯盆地东南部为宽缓西倾单斜，坡度小于1°，以稳定升降为主，构造不发育，地形平坦，不具备形成构造圈闭的条件（付明义等，2014）。晚古生代，经历了由海相、海陆过渡相再到陆相的沉积演化，沉积体系具备多样性，发育多期次、多类型的储集砂体，形成了垂向叠置、横向连片的复合砂体带，具备形成大型岩性圈闭的有利条件。该区发育岩性圈闭，主要受沉积和成岩作用控制，可分为上倾尖灭型和透镜体型岩性圈闭。

上倾尖灭型：由于储集层沿上倾方向尖灭或渗透性变差而造成的圈闭即为上倾尖灭型圈闭（杨庆元等，1989），油气在其中聚集成藏称之为上倾尖灭型岩性气藏，其主要发育于山西组三角洲前缘水下分流河道砂体中。这些砂体在侧向上与分流间湾粉砂质、泥质共生。在经历差异升降构造运动后（东高西低），原先分布于河道砂体一侧的泥岩和粉砂岩处于上倾方向，形成上倾封堵；另一侧的泥岩和粉砂岩则处于分流河道砂体的下倾方向，形成下倾方向封闭，最终形成上倾岩性尖灭型圈闭特征。这种气藏主要受沉积相带分异控制，由于水下分流河道砂体延伸长，分布面积大，往往形成大型圈闭，是研究区主要圈闭类型之一。

透镜体型：透镜体型岩性气藏主要发育于本溪组障壁岛砂坝中（汶锋刚等，2013），这些砂体连续性较差，分布较为孤立，平面范围有限，砂体四周均为非渗透性岩层包围。

（二）气藏类型分布特点

上倾尖灭型气藏主要以山西组及下石盒子组发育为特征；本溪组因其储集体沉积相为障壁岛，故其圈闭类型主要为透镜体型。其中山西组及下石盒子组气藏以上倾尖灭型气藏为主，东西向连续、叠置。下石盒子组盒8段因以辫状河三角洲沉积为主，砂体较为发育，气藏较山西组丰富；山2段气藏较少，干层分布较多。本溪组受沉积相影响，砂体发育较孤立，其气藏类型主要呈透镜体型孤立分布。

平面分布上山西组及下石盒子盒8段气藏主要以上倾尖灭型从北向南叠置分布，气藏北部分布较少，南部次之，中部最为集中。

二、地层水性质

地层水是油气储层中与油气伴生的地下水。在含油气盆地中，地层水作为盆地流体的重要组成部分，是油气生成、运移、聚集的动力和载体。油气成藏是地下水在地史进程中循环活动的产物（汪林汪等，1995）。地下水与周围介质（包括围岩和油气）之间存在物质与能量的交换过程（楼章华等，2006），其活动与循环样式直接涉及油气与成矿物质运移的方向（曾溅辉等，2008b），因而常常也保留了油气运移、聚集和成藏的信息。盆地中的水文地质条件与油气的生、运、聚、散过程有着十分密切的关系。地层水的活动及其性质直接或间接指示盆地流体系统的开放性和封闭性（李继宏等，2014）。它是盆地演化过程中水文地质、流体- 岩石相互作用、流体流动及其混合作用等的综合反映，而这些作用过程与矿床的形成和油气聚集紧密相关（孙向阳和刘方槐，2001）。

研究区含气层段地层水具有以下特征：

（1）矿化度较高。其中本溪组地层水矿化度最大，达112.78g/L，山2 段、山1 段地层水平均矿化度次之，分别为59.97g/L、44.84g/L，盒8段地层水的平均矿化度相对较低，为14.06g/L。

（2）主要阴离子中，Cl^–含量最高、SO₄^2–次之、HCO₃^–最小。

（3）主要阳离子中，K⁺、Na⁺含量最高、Ca²⁺次之、Mg²⁺最小。

（4）各套地层水均以氯化钙型为主，而海水为氯化镁型。

水型是反映影响油气运聚与保存条件的重要水化学因素（李贤庆等，2002）。按苏林分类，盆地东南部上古生界地层水有3种类型：氯化钙型（CaCl₂）、碳酸氢钠型（NaHCO₃）、氯化镁型（MgCl₂），其中CaCl₂型水占绝大多数。以CaCl₂型为主体的地层水是区域水动力相对阻滞区的典型特征（梁积伟等，2013），在一定程度上说明上古生界地层水封闭条件较好，仅见极少数NaHCO₃型和MgCl₂型的出现，可能与邻近地表水的入侵或者其他因素有关。

三、气体组分

研究区气藏甲烷最大含量从本溪组到下石盒子盒8段呈减小的趋势，最大为97.48%；C₂H₆含量以山1段最高，山2段次之，盒8段最少；C₃H₈含量盒8段与山1段相当，最高者可达0.07%，最低为0.01%；C₄H₁₀本溪组含量最高，山1段及盒8段平均含量最大；研究区气体中，山2段气体CO₂含量最高，为1.19%～5.88%，平均为3.26%，盒8 段含量最低，为1.03%～2.46%，平均为1.74%；N₂含量盒8段分布最为均匀，平均含量最高，可达5.08%，山2段N2分布不均匀，本溪组平均含量最低；相对密度则分布均匀，从本溪组到盒8 段其平均值相差甚微。

本文摘编自王香增、王念喜、于兴河、高胜利著《鄂尔多斯盆地东南部上古生界沉积储层与天然气富集规律》前言、第七章，内容有删减。

鄂尔多斯盆地东南部上古生界沉积储层与天然气富集规律

王香增等 著

北京：科学出版社  2017.06

责任编辑：刘翠娜

ISBN 978-7-03-052018-0

《鄂尔多斯盆地东南部上古生界沉积储层与天然气富集规律》以储层沉积学、石油地质学、测井地质学、层序地层学等油气地质理论为指导，针对鄂尔多斯盆地“南油北气”分布格局的传统认识，综合运用露头、测井、岩心及大量分析化验等资料，对盆地东南部上古生界主力产层的沉积- 储层- 成藏进行了全面系统介绍，阐明了海陆变迁背景下层序格架内多物源供给储集砂体的宏观展布规律与微观储集特征，理清了控制储层成岩与孔隙演化的主控因素，明晰了上古生界天然气的成藏特征与富集规律。明确提出“盆地东南部发育的海陆交互相障壁砂坝与三角洲前缘低位前积楔为有利储集相带，频繁水进水退是形成优质储层主因”的新观点；证实天然气富集是构造- 沉积- 成岩多因素耦合作用的结果，创新性地建立了“成熟烃源灶迁移”的成藏模式；有力地指导了盆地东南部上古生界天然气勘探实践，在传统认识的“贫气区”发现了延安大气田，实现了天然气地质理论认识的重大突破。研究成果与认识对鄂尔多斯盆地及其他类似气藏的勘探与研究有着重要的指导意义。

（本期编辑：安 静）

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