鄂尔多斯盆地天然气地质特征

鄂尔多斯盆地天然气地质特征主讲：马振芳长庆油田分公司勘探部一、盆地勘探概况（一）盆地概况：是中国第二大沉积盆地，盆地范围北起阴山，南抵秦岭，西至六盘山，东达吕梁山。

盆地面积37万km2，本部面积25万km2。

行政区划分：内蒙15万km2，陕西11万km2。

地形地貌：北部为沙漠、草原及丘陵区，地势相对平坦，平均海拔1200-1350m；南部为黄土塬。

（二）地质概况1.盆地演化：是典型的克拉通盆地，基底为太古界及下元古界变质岩系。

盆地演化经历了五个阶段，天然气主要在晚古生代，石油主要在中生代。

2.构造单元划分：主要依据白垩系划分六个二级构造单元。

主要特征为南油北气。

a.伊盟隆起：主要发育构造油气藏。

b.天环坳陷：主要发育构造、地层油气藏。

c.伊陕斜坡：主要发育古地貌油气藏和岩性油气藏。

d.渭北隆起：主要发育构造油气藏。

e.晋西挠褶带：发育构造油气藏。

f.西缘掩冲带：发育构造油气藏。

3.地层：除缺失上奥陶系（O）、志留系（S）、泥盆系（D）外，其余地层均发育存在。

沉积岩厚度平均约6000m，纵向上具有“上油下气”的特征，即中生界产油，古生界产气，天然气主要分布在山西组、太原组和马家沟组。

部分地区本溪组也有。

4.含气层系：主要有两套层系十八个地层组。

下古生界：以奥陶系(O)马家沟组顶部马五1~马五4白云岩气田为主。

上古生界：以二叠系（P）、石炭系(C)砂岩气田为主。

二叠系又以石盒子组盒8底部砂岩、山西组山2、太原组太1砂岩为主要产气层；石炭系以本溪组底部砂岩为主要产气层。

（三）勘探历史阶段：1907年第一口油井到现在近百年历史。

分六个阶段：1.1907年~1949年：延1井发现油苗经历了清末官办期（1907年~1911年）和中美合办期（1911年~1919年）。

2.1949年~1969年：构造指导期，发现断层。

3.1970年~1979年：长庆油田会战阶段，第一个储量增长阶段。

4.1980年~1989年：调整稳定阶段，在三角洲理论指导下找油，为第二个储量增长高峰期。

5.1989年~1999年：油气并举，协调发展阶段。

6.1999年~现在：油气快速发展阶段。

二、天然气勘探成果：发现古生界靖边气田、榆林气田、苏里格气田、乌审旗气田、子洲气田、胜利井气田等8个气田1.4万亿m3，其中下古生界0.43万亿m3，上古生界1.00万亿m3。

可采储量0.913538万亿m3。

1.靖边气田：构造位置为伊陕斜坡中部，地理位置为靖边、横山、安塞。

发现井为陕参1井，也是长庆天然气的发现井，为岩溶古地貌气藏。

探明储量4699.96×108m3，控制储量1046.66×108m3，预测储量1588.03×108m3，三级储量7334.65×108m3。

2.苏里格、乌审旗气田：构造位置为伊陕斜坡中西部，地理位置为乌托克旗、乌审旗。

发现井为桃5井、苏6井，主要为盒8、山1岩性气藏。

探明储量5916.66×108m3，控制储量1698.84×108m3，预测储量2548.20×108m3，三级储量10163.50×108m3。

3.榆林、子洲气田：构造位置为伊陕斜坡东部，地理位置为榆林、子洲、米脂。

发现井陕141井，主要为山2砂岩岩性圈闭气藏。

探明储量2730.08×108m3，控制储量381.44×108m3，预测储量388.77×108m3，三级储量3500.29×108m3。

三、天然气成藏地质特征：1.下古生界成藏地质特征：下古生界为陆表海碳酸盐岩台地，主要沉积物为碳酸盐岩、泥页岩、风化壳岩溶孔洞发育。

马二、马四、马六段以灰岩为主，正常海相沉积；马一、马三、马五段以白云岩为主，蒸发相沉积。

其中马一、马二、马三段在盆地许多地区没有沉积，马四段以后大范围沉积。

主要气层分布在马五段顶部。

由于测井解决不了低渗透问题，只能依靠钻井取心，因此现场钻井取心主要卡取马五1~马五2气层段。

（注意现场见显示取心时，显示不能超过2m，一般气测显示峰值/基值在8~10倍，钻时在10min以内或见明显气测异常即可取心）。

1.1.马五段又细分为十个亚段：1）马五1：灰岩、凝灰岩。

马五1又分为四层：马五11~马五14。

a. 马五11：3-9m。

第一个尖前。

b. 马五12：5-8m，两层白云岩夹一层泥质夹层。

c. 马五13：3-5m，灰褐色、浅灰色纯细晶云岩，整个盆地稳定。

溶蚀孔洞储层（马五11~马五13）。

d.马五14：底部为深灰色灰岩、凝灰岩，最厚也就70-80m，深灰色、像页岩样、片状是马五14底部。

马五14中间有2-5m厚的白云岩，晶间孔储层。

其凝灰岩的特征是：高声波低电阻，高伽马低Pe-Pb。

两个双尖。

2）马五2：分为两个小层。

a.马五21：顶部2-3m白云岩，底部2-3m泥质白云岩。

下来一凹一尖底。

b.马五22：褐色纯白云岩，岩屑呈陀螺状，有石膏假晶。

为晶间孔储层。

凹结束。

3）马五3：依据岩石成分、结构分三个小层，一般12-25m，马五32有白云岩。

整个马五3由上到下：颜色逐渐变深，泥质含量逐渐增加，角砾（为泥质）结构逐渐发育，曲线伽马锯齿状高值，电阻不明显，声波高值。

4)马五4：分三个小层，厚20-30m，纯白云岩夹泥质白云岩。

底部为一层灰绿色凝灰岩，层理不发育，厚1-3m，高伽马高声波，低电阻低Pb-Pe。

5）马五5：纯灰岩，平均厚度25m，一般21-28m。

部分地区白云化，曲线声波、伽马低平段，值变化小，高电阻高密度，Pe值＞4，R＞1000Ω·m。

分两个小层，马551：3m左右灰岩，马552：20m左右灰岩夹一层泥岩。

灰岩块状致密。

6）马五6：海退期，白云岩夹石膏，局部夹盐岩，以蒸发环境为主。

北部发现了工业气流马五7：灰岩为主，一般20-40m，夹薄层白云岩。

马五8：海退期，白云岩夹石膏，局部夹盐岩，以蒸发环境为主。

马五9：灰岩为主，一般20-40m，夹薄层白云岩。

马五10：海退期，白云岩夹石膏，局部夹盐岩，以蒸发环境为主。

1.2. 下古生界烃源岩条件：马五段沉积时，发育蒸发潮坪和膏盐湖沉积，西部仍为台地边缘和斜坡沉积，有利相带主要为中东部含膏云坪。

1）烃源岩条件：奥陶系下统（O1）泥质碳酸盐厚度100~300m，有机碳0.2%~0.4%，平均R0＞2%，具有一定生烃能力。

在盆地西南及中部生烃强度大于8×108m3/km2。

2）储层特征：①准同生白云岩溶孔型储层，孔隙类型以膏盐矿物溶孔为主，孔隙度5%~10%，渗透率（0.2~2）×10-3μm2。

②成岩白云岩晶间孔型储层（马五4），孔隙类型为晶间孔、溶孔，孔隙度4%~9%，渗透率（0.3~5）×10-3μm2。

③裂缝。

3）盖层特征：石炭系~二叠系泥质岩类封盖性能好。

4）气藏类型：主要为地层—岩性复合圈闭。

盆地中东部地区以地层—岩性（古地貌）为主的圈闭；盆地西部以构造及地层气藏为主。

2.上古生界天然气成藏地质特征：上古生界包含石炭系和二叠系，为海陆过渡相—河流三角洲相。

其地层自上而下分为：石千峰组P3q：千1、千2棕红色泥岩，含钙质结核，与上覆刘家沟组肉红色块状砂岩明显区分；千4、千5以浅灰色、灰白色砂岩为主，很脏，长石含量高，达20%，石英＜60%。

石盒子组P2h：紫、紫灰、紫红、棕红色。

盒1为硅质层；盒5为桃花泥岩层；盒8被称为骆驼脖子砂岩，浅灰—灰白色，长石含量递减，石英含量递增。

山西组P1s：泥岩变成深灰、灰黑色，砂岩为浅灰色、灰白色。

山1砂岩白云母含量高，岩屑含量高；山2以灰白、浅灰色粗粒砂岩为主，煤层发育，一般1-3个煤层，煤层单层厚约1m。

太原组P1t：顶部有一套灰岩（有时先是泥岩再是灰岩），灰岩泥质含量5%~10%，具动物化石；砂岩为灰白或浅灰色，如为深灰色则物性差。

煤层具臭味。

本溪组C2b：顶部有一套煤层，俗称9号煤层，3-9m，少数达10m，具臭味。

砂岩为石英砂岩，分布范围有一定局限性，厚度变化大；底部是褐铁矿层或铁铝岩层（铝土矿层），是奥陶系顶部风化的产物。

1）烃源岩条件：本区上古生界烃源岩包括煤、暗色泥岩、碳酸盐岩三类，其中煤和暗色泥岩有机质含量高，分布范围广，是主要的烃源岩类型。

特点一是广覆式生烃，盆地总面积25×104km2，烃源岩面积就有23×104km2，且盆地在23×104km2见到气层或含气显示。

特点二是近距离运移。

西缘和北缘甲烷含量小于90%，占气井的72%；东部甲烷含量在90%~95%，见凝析油的井占到35%；南部甲烷含量大于90%，为干气。

2）沉积特征：鄂尔多斯盆地经历了石炭纪本溪—太原浅海陆棚与近海沼泽交替的海陆过渡环境。

进入山西期，盆地由北向南发育冲积平原—三角洲平原—三角洲前缘—滨浅湖沉积，西南缘和东南缘发育三角洲平原和三角洲前缘沉积。

下石盒子沉积期北部古陆进一步抬升，物源充足，形成米脂、靖边、苏里格和石嘴山四个大型河流。

三角洲沉积体系南部发育平凉和韩城两个三角洲。

3）砂体展布：盆地上古生界继承性发育六大河流—三角洲沉积体系，是有利储集砂体的分布区。

较典型的有山1、山2和盒8。

本溪组和山23段以石英砂岩为主；太原组、山22段、山21段及山1以岩屑石英砂岩和岩屑砂岩为主。

盒8段~盒5段以岩屑石英砂岩和岩屑砂岩为主；上石盒子组~石千峰组，长石含量明显增高，发育有长石砂岩、岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩。

从岩屑成分结构看，从本溪组—石千峰组物源没有太大变化，上石盒子—石千峰组的高变质岩屑含量略有增加的趋势。

压裂对纯石英砂岩影响较小，对岩屑砂岩的损害较大。

4）储层特征：次生孔隙是主要孔隙类型，火山碎屑物的溶蚀是次生孔隙形成的重要因素。

溶孔成因与同沉积期火山作用提供的易溶组构有关。

粒间孔22.8%，次生溶蚀孔51.1%，晶间孔25%，微裂缝1%。

本溪组：岩性：粗粒石英砂岩为主，局部为岩屑石英砂岩。

填隙物：以高岭石为主，硅质胶结。

孔隙类型：以粒间孔、高岭石晶间孔为主，见少量颗粒溶孔。

太原组：岩性：粗粒、中粗粒岩屑砂岩为主，局部为岩屑石英砂岩。

填隙物：以伊利石为主，硅质胶结。

孔隙类型：以颗粒溶孔及杂基微孔为主，见少量粒间孔。

山2段：岩性：粗粒石英砂岩为主，次为岩屑—石英砂岩。

填隙物：以伊利石、高岭石为主，硅质胶结。

孔隙类型：以颗粒溶孔、粒间孔为主，见少量高岭石晶间孔。

榆林地区山2储层以高石英含量砂岩为特征，是含气有利地区。

石英含量越高，储层物性越好。

孔隙类型以粒间孔、晶间孔为主，孔隙度6%~10%，渗透率（0.5~10）×10-3μm2。

山1段：岩性：中粗粒岩屑砂岩为主，少见石英砂岩。

填隙物：以伊利石为主，次为高岭石，局部见较高的钙质胶结。