沁水盆地與鄂爾多斯盆地上古生界致密氣成藏條件類比及勘探潛力

梁建設(shè)，朱學(xué)申，柳迎紅，王存武，呂玉民

(中海油研究總院 新能源研究中心，北京　100028)

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沁水盆地與鄂爾多斯盆地上古生界致密氣成藏條件類比及勘探潛力

梁建設(shè)，朱學(xué)申，柳迎紅，王存武，呂玉民

(中海油研究總院 新能源研究中心，北京100028)

摘要:為了探討沁水盆地上古生界致密氣的勘探潛力，采用類比分析的方法，系統(tǒng)分析了沁水盆地與鄂爾多斯盆地的構(gòu)造-沉積演化、源儲條件及成藏規(guī)律的差異性。研究表明：(1)沁水盆地與鄂爾多斯盆地共同經(jīng)歷了構(gòu)造穩(wěn)定期、構(gòu)造分異期和構(gòu)造定型期，二者在石炭—二疊紀具有相似的沉積演化過程，主要以海陸過渡相和陸相沉積為主。(2)沁水盆地上古生界煤層總厚度介于3～17 m，與鄂爾多斯盆地相當，鏡質(zhì)體反射率介于2.0%～4.5%，熱演化程度高于鄂爾多斯盆地，生烴強度更大。(3)鄂爾多斯盆地致密氣主要目的層為太原組、山西組和下石盒子組，次為上石盒子組和石千峰組；沁水盆地103口井測井解釋結(jié)果顯示，太原組和上石盒子組可疑致密氣層較多，共計72層，占總數(shù)的64.9%，次為山西組和下石盒子組。(4)沁水盆地上古生界致密氣具有初次運移和二次運移成藏兩種模式，保存條件是成藏的關(guān)鍵因素，盆地中南部的向斜核部、斷裂不發(fā)育的翼部是勘探的有利區(qū)。

關(guān)鍵詞:沁水盆地；上古生界；致密氣；保存條件；勘探潛力

致密砂巖氣是覆壓基質(zhì)滲透率小于或等于0.1×10-3μm2的砂巖氣層，單井一般無自然產(chǎn)能或自然產(chǎn)能低于工業(yè)氣流下限，但在一定經(jīng)濟條件和技術(shù)措施下可獲得工業(yè)天然氣產(chǎn)量[1]。近年來，我國致密氣勘探取得重大突破，新一輪資源評價結(jié)果表明[2]，鄂爾多斯盆地天然氣總資源量為15.16×1012m3，其中致密氣資源量為10.37×1012m3，約占天然氣總資源量的68%，已發(fā)現(xiàn)蘇里格、烏審旗、大牛地、神木、靖邊、子洲等6個探明儲量超過千億立方米的致密氣田。沁水盆地作為我國北方另一重要的含煤盆地，與其僅一山之隔，諸多學(xué)者對沁水盆地石炭—二疊系源儲的配置關(guān)系研究認為，其具備致密氣成藏的條件[3-6]，筆者也在之前對沁水盆地成藏條件及勘探潛力進行了詳細論述，但目前該盆地仍未取得致密氣勘探突破，也尚無針對沁水盆地與鄂爾多斯盆地致密氣成藏條件的詳細對比研究。筆者擬通過對沁水盆地與鄂爾多斯盆地從構(gòu)造-沉積演化與成藏條件到勘探實踐與成藏規(guī)律，系統(tǒng)探討2個盆地上古生界致密氣成藏的差異性，以期開拓沁水盆地致密氣勘探的思路，進一步挖掘沁水盆地致密氣的勘探潛力。

1盆地勘探歷程

鄂爾多斯盆地上古生界發(fā)育多套煤系烴源巖，致密氣分布層位相對分散，主要經(jīng)歷了4個勘探階段[7-10]：① 探索階段，20世紀80年代以前在盆地周邊以尋找構(gòu)造油氣藏為主，沒有取得重大突破；② 深化認識階段，20世紀80—90年代，伴隨著煤成氣理論的發(fā)展和完善，勘探思路由構(gòu)造圈閉向巖性圈閉轉(zhuǎn)變，在靖邊下古生界奧陶系古風化殼和上古生界取得突破；③ 實踐階段，20世紀末期至21世紀初期，以煤成氣理論為指導(dǎo)，確定了“上、下古生界立體勘探”的思路，利用井震結(jié)合的“甜點”預(yù)測技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了烏審旗和蘇里格等大型致密氣田；④ 快速發(fā)展階段，盆地下生上儲的良好源儲配置關(guān)系，有利于致密氣成藏，相繼探明了蘇里格、大牛地、神木、榆林、子洲等多個大型致密氣田，相應(yīng)的開發(fā)配套技術(shù)不斷完善，促進了我國致密氣產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

沁水盆地的油氣勘探工作開始于20世紀50年代，大致經(jīng)歷了5個階段[3,6,11]：第1階段(1957—1975年)，以古生界為勘探對象開展石油地質(zhì)普查，認為缺乏生烴條件；第2階段(1975—1979年)，以新近系(晉中斷陷)為勘探對象，未見油氣顯示，認為有機質(zhì)豐度低，未成熟，不具生油條件；第3階段(1982—1987年)，以上古生界煤成氣為勘探對象，僅在陽1井太原組灰?guī)r儲層中獲得工業(yè)氣流；第4階段(1994—2004年)，以上古生界煤層氣為勘探對象，對烴源巖、儲層、圈閉、熱演化程度、生烴期有了較為系統(tǒng)的認識，認為生氣期和圈閉形成具有較好地配置關(guān)系；第5階段(2005—2013年)，煤層氣大規(guī)模開發(fā)階段，沁水盆地南部已建成千億方大型煤層氣田，形成了高階煤煤層氣勘探開發(fā)理論與工藝技術(shù)體系。近年來，隨著煤層氣大規(guī)模的勘探開發(fā)，在沁源、柿莊南、柿莊北和壽陽等多個區(qū)塊，發(fā)現(xiàn)多套砂巖具有良好的氣測顯示，是天然氣勘探評價初期最可靠的依據(jù)，也受到越來越多學(xué)者的重視，已逐步朝著煤層氣與致密砂巖氣共同勘探與評價的方向發(fā)展。

圖1　沁水盆地與鄂爾多斯盆地構(gòu)造位置Fig.1　Tectonic location of the Qinshui Basin and Ordos Basin

2構(gòu)造演化對比分析

沁水盆地與鄂爾多斯盆地位于華北克拉通盆地的中西部，以呂梁山隆起相隔(圖1)，經(jīng)受呂梁-晉寧運動、加里東運動、海西-印支運動、燕山運動、喜馬拉雅運動等多個構(gòu)造階段的改造和疊加作用，經(jīng)歷了構(gòu)造穩(wěn)定期、構(gòu)造分異期和構(gòu)造定型期3個演化階段(圖2)。

圖2　沁水盆地與鄂爾多斯盆地構(gòu)造演化示意Fig.2　Tectonic evolution of the Qinshui Basin and Ordos Basin

1.1構(gòu)造穩(wěn)定期

前人研究成果表明[12-14]，晚古生代以前，整個華北克拉通位于一邊緣活動、內(nèi)部穩(wěn)定的特定大地構(gòu)造位置，沁水盆地與鄂爾多斯盆地共同經(jīng)歷了一段穩(wěn)定的演化過程。呂梁-晉寧運動階段，不同性質(zhì)、時代、走向的基底地塊逐漸融合、固結(jié)，形成了華北古大陸板塊的主體陸殼，由于陸殼性質(zhì)的不均一性(厚度、地溫梯度、剛性強度、固結(jié)程度)，同時也拉開了中晚元古代坳拉槽演化序列。早古生代早期進入了構(gòu)造穩(wěn)定發(fā)育時期，沉積了一套全區(qū)穩(wěn)定的寒武-奧陶紀海相碳酸鹽夾碎屑巖的沉積。晚奧陶世，加里東運動南北向的擠壓作用，華北克拉通盆地整體抬升和沉積間斷，導(dǎo)致奧陶系上統(tǒng)、志留系、泥盆系、石炭系下統(tǒng)的缺失。中石炭世晚期，由抬升剝蝕轉(zhuǎn)變?yōu)橄鲁两邮艹练e，沉積了一套海陸過渡相和陸相沉積地層，從本溪期海侵開始到二疊紀海水逐漸退出，現(xiàn)今的沁水盆地與鄂爾多斯盆地在這一宏觀背景下形成了一個完整的海侵-海退演化序列。

1.2構(gòu)造分異期

印支早期，沁水盆地與鄂爾多斯盆地繼承了晚古生代以來的構(gòu)造格局與沉積特點；印支晚期，受庫拉板塊NNW向左旋擠壓應(yīng)力的作用，形成了沁水盆地的雛形，而鄂爾多斯盆地整體東高西低，沉積地層也出現(xiàn)了向西加厚的現(xiàn)象。至燕山中期，以東西分帶、南北分塊的太平洋構(gòu)造體系占主導(dǎo)地位，呂梁山隆起成山，NW-SE方向的強烈擠壓使東側(cè)的沁水盆地地區(qū)抬升遭受剝蝕作用，同時形成一系列NE-NNE向復(fù)背斜和復(fù)向斜隆起區(qū)[15]，而以西的鄂爾多斯盆地沉積了侏羅紀和早白堊世地層，盆地周緣構(gòu)造活動較強[16]，徹底結(jié)束了華北克拉通盆地的沉積演化歷史，鑄成了沁水與鄂爾多斯兩個具有不同構(gòu)造屬性的內(nèi)陸盆地。到燕山晚期，沁水盆地與鄂爾多斯盆地整體抬升，形成了白堊世地層與上覆地層的不整合接觸。

1.3構(gòu)造定型期

喜馬拉雅運動早期階段，沁水盆地、鄂爾多斯盆地所處的華北西部地區(qū)受印度板塊與歐亞板塊碰撞所產(chǎn)生NE-SW方向的擠壓應(yīng)力控制，盆地整體抬升。喜馬拉雅運動中晚期階段，是鄂爾多斯盆地周緣裂陷作用最強烈的時期，沁水盆地西北部晉中斷陷也是此時形成的。結(jié)合前人的研究成果[17]，晚新生代以來，鄂爾多斯盆地與沁水盆地經(jīng)歷了兩期隆升事件，鄂爾多斯盆地西部的最大隆升-剝蝕量是1.0 km，東部的總隆升-剝蝕量為3.7 km，而沁水盆地明顯大于鄂爾多斯盆地東部的隆升量，至少為4.2 km。經(jīng)歷喜馬拉雅運動階段的多期次的拉張、擠壓改造，逐漸形成了沁水盆地與鄂爾多斯盆地及其周緣現(xiàn)今的構(gòu)造格局。

類比結(jié)果表明，燕山運動期間，沁水盆地與鄂爾多斯盆地產(chǎn)生差異演化，鄂爾多斯盆地繼承和發(fā)展了華北克拉通盆地，逐漸形成了內(nèi)部穩(wěn)定、周緣斷裂發(fā)育的構(gòu)造格局；而沁水盆地則經(jīng)受了強烈的擠壓作用形成了大型復(fù)式向斜，整體呈NNE向，次級褶皺和斷裂發(fā)育。

2沉積演化差異性

圖3　沁水盆地與鄂爾多斯盆地沉積柱狀簡圖Fig.3　Sedimentary columnar section of the Qinshui Basin and Ordos Basin

受控于區(qū)域構(gòu)造演化，晚石炭世-早二疊世華北地區(qū)廣泛發(fā)育海陸交互相和以陸相為主的近海盆地含煤沉積體系，是我國石炭—二疊世主要的聚煤區(qū)[18-19]。位于華北西部的鄂爾多斯盆地與沁水盆地石炭—二疊紀含煤巖系主要以河流、三角洲、湖泊及潟湖-潮坪沉積為主(圖3)，自下而上發(fā)育多套煤層，與砂巖、泥巖互層發(fā)育，為致密氣成藏提供了源儲蓋條件。(1)本溪組。

沁水盆地與華北海連通，主要為碳酸鹽臺地和潮坪沉積，東南部局部區(qū)域發(fā)育障壁砂壩。由于受鄂爾多斯盆地中央古隆起的影響，兩側(cè)碳酸鹽臺地被潮坪分開，以西與祁連海連通，在鄂爾多斯盆地西北部沉積了較厚的地層；以東的鄂爾多斯盆地廣大地區(qū)，發(fā)育碳酸鹽臺地和潮坪沉積[19-24]。

(2)太原組。

太原期海侵范圍進一步擴大，祁連海與華北海連通，東西沉積格局的差異性縮小，是沁水盆地與鄂爾多斯盆地灰?guī)r發(fā)育的鼎盛時期[21-23]，灰?guī)r分布穩(wěn)定，厚度大。沁水盆地南部主要發(fā)育碳酸鹽潮坪沉積為主，北部發(fā)育小規(guī)模的淺水三角洲沉積，鄂爾多斯盆地以濱淺海沉積為主，物源區(qū)主要來自于盆地北側(cè)，發(fā)育三角洲沉積體系，而南側(cè)也發(fā)育小規(guī)模的三角洲沉積。此階段2個盆地沉積地層厚度逐漸趨于一致。

(3)山西組。

山西期，海水從東西兩側(cè)退去，沁水盆地北部為主要物源供給區(qū)，南部陽城、高平一帶存在物源區(qū)，主要發(fā)育三角洲沉積體系，中部廣大地區(qū)以湖泊沉積為主[26]。鄂爾多斯盆地三角洲和濱淺湖沉積體系為主，南北兩側(cè)同時有物源供給，在志丹-延安-大寧-吉縣一帶存在大規(guī)模湖泊沉積體系[19]。

(4)下石盒子組。

石盒子期早期，沁水盆地主要以三角洲沉積體系為主，盆地南端東南方向持續(xù)有物源供給，形成向盆地內(nèi)部推進的三角洲沉積，南北兩側(cè)三角洲沉積體系之間的地帶為湖泊相區(qū)。鄂爾多斯盆地北部伊盟隆起進一步抬升，三角洲沉積體系向南推移，中部以三角洲沉積為主，北部主要發(fā)育河流相沉積；盆地中南部主要為湖泊沉積，南端東南和西南方向均有物源供給，發(fā)育三角洲沉積體系[21,23-25]。

(5)上石盒子組。

石盒子期晚期，沁水盆地以河流和三角洲沉積為主，泥砂互層。鄂爾多斯盆地以三角洲和湖泊沉積為主，在區(qū)域上形成一套穩(wěn)定的且具有一定厚度的泥巖[21]，2個盆地存在一定差異。

(6)石千峰組。

石千峰期，沁水盆地北部主要為河流相沉積，南部以湖泊相沉積為主，中間的狹長窄小地帶為三角洲沉積。鄂爾多斯盆地以河流和三角洲沉積為主，湖泊相范圍進一步縮小，主要分布在盆地的南部[19,21,23]。

沁水盆地與鄂爾多斯盆地沉積演化歷程相似，決定了二者具有相似的源儲條件，而鄂爾多斯盆地內(nèi)部穩(wěn)定的構(gòu)造背景以及晚古生代晚期以來大范圍的湖相泥巖沉積為致密氣成藏提供了良好的保存條件，但此時沁水盆地主要以河流-三角洲沉積體系為主，后期又遭受了強烈的隆升剝蝕作用，從上覆地層的封蓋能力和厚度來說都相對差一些。

3烴源巖及儲層特征

3.1烴源巖

烴源巖是控制油氣成藏和分布的重要因素之一，是含油氣系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)[28]，其中煤系烴源巖有機質(zhì)含量高、生氣能力強，具有持續(xù)生烴和充注的能力[29]。華北地區(qū)晚古生代發(fā)育近海型含煤沉積體系，其中沁水盆地和鄂爾多斯盆地是區(qū)內(nèi)重要的含煤盆地，石炭-二疊系煤層發(fā)育，為致密氣成藏提供了良好的烴源條件。沁水盆地上古生界含煤層數(shù)多達16層，總厚度主要介于3～17 m，呈“北東向厚薄相間”的分布特點(圖4)，其中山西組和太原組煤層平均有機碳含量73.84%和70.86%[31]，成熟度主要介于2%～4.5%，盆地中部主要受深成控制作用，在盆地的南端和北端受燕山期巖漿活動影響較大，熱演化程度較高。而鄂爾多斯盆地上古生界煤層厚度主要介于4～22 m，呈現(xiàn)“東西厚、中間薄”的分布特點(圖4)，平均有機碳含量約為67.3%[30]，成熟度主要介于0.8%～3%，主要受深成控制作用，在慶陽、延安和宜川最大。

總之，兩個盆地上古生界煤層總厚度大體相當[25](圖4)，鄂爾多斯盆地略厚，均有廣布式分布、生烴物質(zhì)基礎(chǔ)雄厚的特點，主力煤層分布穩(wěn)定，發(fā)育以高等植物為原始成煤物質(zhì)的腐植煤，干酪根主要以III型為主。

3.2儲層

圖4　沁水盆地與鄂爾多斯盆地[25]上古生界煤層厚度Fig.4　Coal thickness in the Upper Paleozoic of the Qinshui Basin and Ordos Basin[25]

圖5　沁水盆地柿莊區(qū)塊X1井測井解釋成果Fig.5　Log interpretation results of X1 well in the Shizhuang Block of Qinshui Basin

圖6　沁水盆地致密氣可疑氣層分布特征Fig.6　Distribution of suspicious tight gas reservoir in the Qinshui Basin

沁水盆地與鄂爾多斯盆地石炭—二疊紀主要發(fā)育海陸過渡相沉積，晚期盆地的北部發(fā)育陸相沉積體系，主要發(fā)育障壁砂壩、砂坪、潮道、河口壩、分流河道、心灘和河道等沉積微相控制砂體的展布，二者具有一定的相似性。目前，鄂爾多斯盆地已發(fā)現(xiàn)蘇里格、大牛地等多個大型致密氣田，主要目的層段為山西組、太原組和下石盒子組，具有含氣層組多、單層砂體薄、滲透率低、非均質(zhì)性強等特點[2,8,28,30,32-33]。通過對沁水盆地壽陽、沁源、柿莊等區(qū)塊103口煤層氣參數(shù)井復(fù)查發(fā)現(xiàn)，共計32口井發(fā)育111個致密氣可疑氣層，具有“低密度、低伽馬、高電阻”的特征，氣測異常明顯，具有顯著的中子“挖掘”效應(yīng)(圖5)，其中太原組和上石盒子組可疑氣層層數(shù)達到34層和38層，占總數(shù)的64.9%，后者平均厚度達到7.1 m，其次為山西組和下石盒子組，而石千峰組砂體的平均厚度最大(圖6)。沁水盆地可疑氣層孔隙度測井解釋成果表明，與鄂爾多斯盆地具有相似性(圖7)，沁水盆地儲層孔隙度略大，孔隙度小于8%的層位占36.92%，孔隙度為8%～12%的層位占53.85%，大于12%的層位占9.23%。鄂爾多斯盆地儲層覆壓基質(zhì)滲透率小于1×10-2μm2的儲層占89%[30]，前人對沁水盆地851個樣品分析結(jié)果表明盆內(nèi)砂體滲透率的優(yōu)勢分布區(qū)間為<(0.1～0.3)×10-3μm2[3]，二者均屬于低孔滲的致密砂巖儲層。

圖7　沁水盆地與鄂爾多斯盆地儲層孔隙度直方圖Fig.7　Reservoir porosity histogram of the Qinshui Basin and Ordos Basin

4成藏規(guī)律與勘探潛力

4.1鄂爾多斯盆地致密氣成藏規(guī)律

鄂爾多斯盆地已經(jīng)建立了“近源箱型”成藏模式[33-35]，石炭—二疊系廣布式分布的煤層及暗色泥巖提供了生烴的雄厚物質(zhì)基礎(chǔ)，障壁海岸、海陸過渡相的三角洲以及河流-湖泊三角洲等三大沉積體系控制下的砂壩、分流河道、河道、心灘等砂體則為氣藏的發(fā)育提供了存儲空間，上石盒子組過剩壓力的封蓋作用以及穩(wěn)定的構(gòu)造背景，為鄂爾多斯盆地氣藏的形成提供了良好的保存條件，天然氣的運移主要靠生烴高峰期的超壓以及分子濃度差的擴散作用，形成了下石盒子組、山西組和太原組的下部致密砂巖氣藏(圖8)；盆地的邊緣構(gòu)造相對發(fā)育的地區(qū)(晉西撓褶帶等)，斷層的發(fā)育為烴類垂向運移提供了通道，在石千峰組的底部甚至劉家溝組形成上部氣藏。因此，在鄂爾多斯盆地內(nèi)部構(gòu)造穩(wěn)定的地區(qū)，勘探目的層主要為下石盒子組下部、山西組和太原組等下部氣藏，而盆地邊緣構(gòu)造活動強烈的地區(qū)，以下部氣藏為主，同時兼顧上部石千峰組和劉家溝組等淺層氣藏。

圖8　沁水盆地與鄂爾多斯盆地上古生界致密氣成藏模式Fig.8　Tight gas accumulation model in the Upper Paleozoic of Qinshui Basin and Ordos Basin

4.2沁水盆地致密氣成藏模式

沁水盆地致密氣成藏的模式可能有以下2類(圖8)，① 近源成藏模式：煤層及暗色泥巖大量生烴后，滿足自身吸附能力后，運移到煤層上下物性較好地砂巖儲層中聚集成藏，主要分布在沁水復(fù)向斜的核部和斜坡區(qū)域，斷裂不發(fā)育；② 垂向疏導(dǎo)運移成藏模式：構(gòu)造運動產(chǎn)生的斷層或者裂隙，導(dǎo)致古氣藏被破壞，烴類向上運移，在有利的構(gòu)造部位聚集成藏，形成常規(guī)的背斜氣藏。因此，在沁水盆地中南部的向斜核部和斜坡地區(qū)是致密氣勘探的有利區(qū)，埋深相對較大，斷裂不發(fā)育，勘探目的層主要為石盒子組、山西組和太原組，同時兼顧評價圈閉條件，具備常規(guī)氣藏發(fā)育的可能性。

4.3沁水盆地致密氣勘探潛力

通過對沁水盆地與鄂爾多斯盆地成藏條件類比，以及對沁水盆地成藏模式的總結(jié)，筆者認為，沁水盆地上古生界具有一定的致密氣勘探潛力。其理由如下：① 沁水盆地上古生界沉積了一套優(yōu)質(zhì)煤系烴源巖，且經(jīng)歷了充分的熱演化，烴源條件優(yōu)越；② 沁水盆地石炭-二疊系發(fā)育海陸交互相沉積體系，其中三角洲前緣、三角洲平原以及河流相砂體廣泛發(fā)育，形成良好的儲蓋條件；③ 從已鉆探的煤層氣參數(shù)井復(fù)查結(jié)果來看，沁水盆地致密氣可疑層廣泛分布。應(yīng)該說，沁水盆地上古生界致密氣勘探前景廣闊，應(yīng)予以重視。

但也應(yīng)該看到，與鄂爾多斯盆地類比，沁水盆地中生代遭受強烈的擠壓變形，新生代喜山運動階段又形成大量走滑斷層，原生氣藏可能遭受破壞[36]；新生代晚期，沁水盆地遭受的剝蝕作用強于鄂爾多斯盆地，整個新生界地層都相對較薄；因此，保存條件是沁水盆地致密氣成藏的關(guān)鍵因素。該盆地在致密氣勘探中應(yīng)充分重視保存條件的研究，沁水盆地中南部的向斜核部、斷裂不發(fā)育的翼部是勘探的有利區(qū)。

5結(jié)論

(1)沁水盆地與鄂爾多斯盆地共同經(jīng)歷了構(gòu)造穩(wěn)定期、構(gòu)造分異期和構(gòu)造定型期3個演化階段，形成了沁水盆地復(fù)式向斜、斷裂發(fā)育與鄂爾多斯盆地內(nèi)部穩(wěn)定、邊緣構(gòu)造發(fā)育的基本特征。二者在石炭—二疊世有相似的沉積演化過程，以陸相和海陸過渡相沉積為主，發(fā)育沖積扇、河流、三角洲、潟湖-潮坪、碳酸鹽臺地等沉積體系。

(2)沁水盆地與鄂爾多斯盆地以煤系烴源巖為主，具備良好的生烴物質(zhì)基礎(chǔ)，煤層厚度分別介于3～17 m 和4～22 m，鏡質(zhì)體反射率分別介于2%～4.5%和0.8%～3%，主要為III型干酪根，以生氣為主。儲層以障壁砂壩、砂坪、潮道、河口壩、分流河道、心灘和河道等砂體為主，為低滲～致密儲層。鄂爾多斯盆地主要目的層為山西組、太原組和下石盒子組，次為上石盒子組和石千峰組；沁水盆地太原組和上石盒子組可疑氣層較多，共計72層，占總數(shù)的64.9%，次為山西組和下石盒子組。

(3)鄂爾多斯盆地內(nèi)部穩(wěn)定地區(qū)以下部氣藏為主；盆地邊緣構(gòu)造活動區(qū)，斷裂溝通氣體向上運移的通道，石千峰組甚至更淺的地層發(fā)育淺層氣藏。與之類比的結(jié)果表明，保存條件是沁水盆地致密氣成藏的關(guān)鍵因素，具有初次運移和二次運移成藏兩種模式，盆地中南部的向斜核部和斷裂不發(fā)育的翼部是勘探的有利區(qū)。

(4)通過對沁水盆地構(gòu)造-沉積演化和源儲條件分析，認為沁水盆地具有致密氣成藏的地質(zhì)條件。在煤層氣大規(guī)模開發(fā)中，發(fā)現(xiàn)多套砂巖氣測異常，老井復(fù)查發(fā)現(xiàn)多套可疑氣層，應(yīng)重視對沁水盆地上古生界致密氣的勘探評價，加強煤系地層的綜合研究。

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Comparative study on accumulation conditions of the tight gas in the upper paleozoic of the Qinshui Basin and Ordos Basin and its exploration potential

LIANG Jian-she,ZHU Xue-shen,LIU Ying-hong,WANG Cun-wu,Lü Yu-min

(ResearchInstituteNewEnergyResearchCenter,CNOOCResearchInstitute,Beijng100028,China)

Abstract:To discuss the exploration potential of tight gas in the Upper Paleozoic of Qinshui Basin,a systematic analogy analysis on difference about tectonic-sedimentary evolution,source-storage conditions,and accumulation regulation in Ordos and Qinshui basin was made.Some conclusions are as follows:(1) Qinshui Basin and Ordos Basin have experienced tectonic stability,differentiation and finalization phase with similar sedimentary evolution mainly composed of transitional and continental sediments in carboniferous-Permian.(2) The total coal seam thickness in the Upper Palaeozoic of Qinshui Basin is about 3-17 m,as same as in the Ordos Basin;and its vitrinite reflectance is about 2.0%-4.5% with higher thermal evolution and stronger hydrocarbon-generating intensity than that of Ordos Basin.(3) Taiyuan,Shanxi and Xiashihezi Formations are the main targets,and the next are Shangshihezi and Shiqianfeng Formations in the Ordos Basin.103 well logs were reinterpreted in the Qinshui Basin,which indicates that there are 72 questionable tight gas bearing layers accounting for 64.9% of the totals in the Taiyuan and Shangshihezi Formations,followed by Shanxi and Xiashihezi Formations.(4) Based on the comprehensive analysis,two gas accumulation models of primary migration and secondary migration are presented in the Upper Paleozoic of the Qinshui Basin,preservation condition is the key factor in the tight gas accumulation,and the syncline core and wing with little fault in the south-central basin are favorable exploration areas.

Key words:Qinshui Basin;Upper Paleozoic;tight gas;preservation condition;exploration potential

中圖分類號:P618.13

文獻標志碼:A

文章編號:0253-9993(2016)01-0192-10

作者簡介:梁建設(shè)(1965—)，男，陜西富平人，教授級高級工程師。E-mail:wangcw@cnooc.com.cn

基金項目:國家科技重大專項資助項目(2011ZX05060)；中國海油科技攻關(guān)資助項目(YXKY-2015-ZY-08)

收稿日期:2015-08-01修回日期:2015-10-14責任編輯:許書閣

梁建設(shè)，朱學(xué)申，柳迎紅，等.沁水盆地與鄂爾多斯盆地上古生界致密氣成藏條件類比及勘探潛力[J].煤炭學(xué)報,2016,41(1):192-201.doi:10.13225/j.cnki.jccs.2015.9004

Liang Jianshe,Zhu Xueshen,Liu Yinghong,et al.Comparative study on accumulation conditions of the tight gas in the upper paleozoic of the Qinshui Basin and Ordos Basin and its exploration potential[J].Journal of China Coal Society,2016,41(1):192-201.doi:10.13225/j.cnki.jccs.2015.9004