第6期 朱筱敏等:我国典型天然气藏输导体系研究—以鄂尔多斯盆地苏里格气田为例 20世纪90年代以来,含油气系统理论和成藏向运移为主,运移距离长3 动力学系统理论的发展促进了系统化、动态化的 以鄂尔多斯盆地上古生界天然气藏为例,岩性 油气成藏研究。作为沟通源岩与储层的桥梁,气藏输导体系为砂体单一型、断裂-砂体复合型, 输导体系是油气成藏极为关键的控制因素,也是输导性能受成岩作用影响,总体上输导效率较低。 系统化、动态化油气成藏硏究的重要体现。深入1.2前陆盆地天然气藏 研究输导体系的类型、特征、分布、影响因素、时空 前陆盆地气藏地史时间较短(144-200Ma) 关系和有效性,有助于认识油气运移的动态过程,构造运动旋回较少(1~2次),埋藏速率较大 揭示油气成藏规律,发现油气富集区。一般认为,(20~50mMa),成岩序列较为简单(5个成岩期 输导体系是油气从烃源岩运移到圈闭过程中所经次,成岩环境为浅至中-深埋藏,成岩作用以压实、 历的所有路径网,主要包括输导体(高孔、渗砂压溶、胶结和溶解作用为主),输导体系类型较多, 体)不整合面、断层和裂缝以及这4种类型的组输导性能演化史较为简单 合类型。目前,人们着重研究输导体系类型及其 以塔里木盆地库车坳陷中-新生界天然气藏 特征,很少涉及到各种输导体系类型的精细描述、为例,褶皱-冲断带气藏油气输导体系为断裂单 输导性能随时间的演化和时空匹配等问题161 型、砂体-断裂复合型,油气幕式运移,输导效率 不同类型盆地因构造背景不同、沉积相不同、高,油气运移方向以垂向为主,运移距离短。 成岩作用机理不一样,天然气输导体系类型和输 以四川盆地川西上三叠统天然气藏为例,斜 导性能差异较大。在对不同盆地构造背景、沉积坡带气藏油气输导体系为砂体单一型、断裂-砂体 相、成岩作用机理分析的基础上,对比了不同类型复合型,输导性能受成岩作用影响总体上输导效 天然气藏输导体系的类型和输导性能。在对沉积率较低,油气运移方向为侧向、垂向,运移距离较 相、砂体形态、断裂发育状况及烃源岩与储层配置长l。 关系等因素综合研究的基础上,建立了苏里格气1.3裂谷盆地天然气藏 田的现今输导体地质模型。结合盆地模拟技术, 裂谷盆地气藏地史时间短暂(36Ma),构造运 确立了输导体系地质模型的时空演化;进而采用动旋回少,埋藏速率大(130mMa),成岩序列较简 岩石薄片鉴定、电镜分析等储层分析技术,通过成单(6个成岩期次,成岩环境为浅至中-深埋藏,成 岩作用研究,分析了不同类型油气输导体系的输岩作用以压实和溶解作用为主),输导体系类型较 导能力以及演化历史 少,输导性能演化史简单。 按构造背景分类我国典型天然气藏类型主方向以垂向为主运移距离短W多 1输导体系特征 以莺-琼盆地第三系天然气藏为例,输导体系 为底辟型,油气幕式运移,输导效率高 要有克拉通盆地古隆起构造气藏、克拉通盆地背2苏里格气田的输导体系 斜气藏、克拉通盆地岩性气藏、前陆盆地褶皱-冲 断带气藏、稳定前陆斜坡气藏和裂谷盆地气藏 苏里格气田地处内蒙古自治区伊克昭盟境 不同类型天然气藏输导体系各具特征 内,天然气勘探面积2×10km2,地质构造隶属于 1.1克拉通盆地天然气藏 鄂尔多斯盆地伊-陕斜坡西部,是发育于上古生界 克拉通盆地气藏地史时间长(360~600Ma),碎屑岩系中的大型砂岩岩性圈闭气藏3。该气藏 具多构造运动旋回(4~6次),埋藏速率小烃源岩为上石炭统本溪组、下二叠统太原组与山 (10mMa),成岩序列复杂(5~6个成岩期次,成西组的煤和泥岩,主力含气层段为下二叠统下石 岩环境多变,成岩作用多样),输导体系类型多样,盒子组盒8段和山西组山1段输导层主要为本 输导性能演化史复杂 溪一下石盒子组的低孔、低渗砂体。 以四川盆地乐山-龙女寺古隆起和川东石炭2.1类型与特征 系天然气藏为例,古隆起构造气藏和背斜气藏油 输导体系的类型受控于盆地的构造类型、地 气输导体系为不整合单一型、断层-不整合复合层格架特点、沉积充填特征、流体活动方式等诸多 型,输导性能持续、稳定,输导效率较高,油气以侧因素。根据砂体形态、断裂发育状况及烃源岩与 o1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHousealLrightsreservedhttp://nn.cnki.net第 6期 朱筱敏 ,等 :我国典型天然气藏输导体系研究 ———以鄂尔多斯盆地苏里格气田为例 725 20世纪 90年代以来 ,含油气系统理论和成藏 动力学系统理论的发展促进了系统化、动态化的 油气成藏研究 [ 1, 2 ]。作为沟通源岩与储层的桥梁 , 输导体系是油气成藏极为关键的控制因素 ,也是 系统化、动态化油气成藏研究的重要体现。深入 研究输导体系的类型、特征、分布、影响因素、时空 关系和有效性 ,有助于认识油气运移的动态过程 , 揭示油气成藏规律 ,发现油气富集区。一般认为 , 输导体系是油气从烃源岩运移到圈闭过程中所经 历的所有路径网 ,主要包括输导体 (高孔、渗砂 体 )、不整合面、断层和裂缝以及这 4种类型的组 合类型。目前 ,人们着重研究输导体系类型及其 特征 ,很少涉及到各种输导体系类型的精细描述、 输导性能随时间的演化和时空匹配等问题 [ 3～6 ]。 不同类型盆地因构造背景不同、沉积相不同、 成岩作用机理不一样 ,天然气输导体系类型和输 导性能差异较大。在对不同盆地构造背景、沉积 相、成岩作用机理分析的基础上 ,对比了不同类型 天然气藏输导体系的类型和输导性能。在对沉积 相、砂体形态、断裂发育状况及烃源岩与储层配置 关系等因素综合研究的基础上 ,建立了苏里格气 田的现今输导体地质模型。结合盆地模拟技术 , 确立了输导体系地质模型的时空演化 ;进而采用 岩石薄片鉴定、电镜分析等储层分析技术 ,通过成 岩作用研究 ,分析了不同类型油气输导体系的输 导能力以及演化历史。 1 输导体系特征 按构造背景分类 ,我国典型天然气藏类型主 要有克拉通盆地古隆起构造气藏、克拉通盆地背 斜气藏、克拉通盆地岩性气藏、前陆盆地褶皱 - 冲 断带气藏、稳定前陆斜坡气藏和裂谷盆地气藏。 不同类型天然气藏输导体系各具特征。 111 克拉通盆地天然气藏 克拉通盆地气藏地史时间长 (360～600 Ma) , 具多 构 造 运 动 旋 回 ( 4 ～ 6 次 ) , 埋 藏 速 率 小 (10 m /Ma) ,成岩序列复杂 ( 5～6个成岩期次 ,成 岩环境多变 ,成岩作用多样 ) ,输导体系类型多样 , 输导性能演化史复杂。 以四川盆地乐山 - 龙女寺古隆起和川东石炭 系天然气藏为例 ,古隆起构造气藏和背斜气藏油 气输导体系为不整合单一型、断层 - 不整合复合 型 ,输导性能持续、稳定 ,输导效率较高 ,油气以侧 向运移为主 ,运移距离长 [ 7, 8 ]。 以鄂尔多斯盆地上古生界天然气藏为例 ,岩性 气藏输导体系为砂体单一型、断裂 - 砂体复合型 , 输导性能受成岩作用影响 ,总体上输导效率较低 [ 9 ]。 112 前陆盆地天然气藏 前陆盆地气藏地史时间较短 (144～200 Ma) , 构造运动旋回较少 ( 1 ～2 次 ) , 埋藏速率较大 (20～50 m /Ma) ,成岩序列较为简单 ( 5个成岩期 次 ,成岩环境为浅至中 - 深埋藏 ,成岩作用以压实、 压溶、胶结和溶解作用为主 ) ,输导体系类型较多 , 输导性能演化史较为简单。 以塔里木盆地库车坳陷中 - 新生界天然气藏 为例 ,褶皱 - 冲断带气藏油气输导体系为断裂单一 型、砂体 - 断裂复合型 ,油气幕式运移 ,输导效率 高 ,油气运移方向以垂向为主 ,运移距离短 [ 10 ]。 以四川盆地川西上三叠统天然气藏为例 ,斜 坡带气藏油气输导体系为砂体单一型、断裂 - 砂体 复合型 ,输导性能受成岩作用影响总体上输导效 率较低 ,油气运移方向为侧向、垂向 ,运移距离较 长 [ 11 ]。 113 裂谷盆地天然气藏 裂谷盆地气藏地史时间短暂 (36 Ma) ,构造运 动旋回少 ,埋藏速率大 (130m /Ma) ,成岩序列较简 单 (6个成岩期次 ,成岩环境为浅至中 - 深埋藏 ,成 岩作用以压实和溶解作用为主 ) ,输导体系类型较 少 ,输导性能演化史简单。 以莺 - 琼盆地第三系天然气藏为例 ,输导体系 为底辟型 ,油气幕式运移 ,输导效率高 ,油气运移 方向以垂向为主 ,运移距离短 (图 1) [ 12 ]。 2 苏里格气田的输导体系 苏里格气田地处内蒙古自治区伊克昭盟境 内 ,天然气勘探面积 2 ×10 4 km 2 ,地质构造隶属于 鄂尔多斯盆地伊 - 陕斜坡西部 ,是发育于上古生界 碎屑岩系中的大型砂岩岩性圈闭气藏 [ 13 ]。该气藏 烃源岩为上石炭统本溪组、下二叠统太原组与山 西组的煤和泥岩 ,主力含气层段为下二叠统下石 盒子组盒 8段和山西组山 1段 ,输导层主要为本 溪 —下石盒子组的低孔、低渗砂体。 211 类型与特征 输导体系的类型受控于盆地的构造类型、地 层格架特点、沉积充填特征、流体活动方式等诸多 因素。根据砂体形态、断裂发育状况及烃源岩与 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net