鄂爾多斯盆地伊盟隆起什股壕區(qū)帶氣藏類型

齊　榮

(中國石化 華北油氣分公司 勘探開發(fā)研究院，河南 鄭州 450006)

?

鄂爾多斯盆地伊盟隆起什股壕區(qū)帶氣藏類型

齊榮

(中國石化 華北油氣分公司 勘探開發(fā)研究院，河南 鄭州 450006)

鄂爾多斯盆地伊盟隆起什股壕區(qū)帶下二疊統(tǒng)山西組和下石盒子組發(fā)育巖性氣藏和背斜氣藏，為深入研究該區(qū)成藏規(guī)律和提高水平井的實施效果，對氣藏的幾何形態(tài)及其類型詳細(xì)研究很有必要。利用鉆井和地震資料，結(jié)合氣、水層解釋和測試成果，解剖了典型氣藏的平面和剖面幾何形態(tài)，分析了相關(guān)圈閉遮擋因素，將研究區(qū)氣藏分為5種類型?？v向上，下石盒子組2段和3段主要發(fā)育巖性氣藏，盒1段主要發(fā)育背斜氣藏，山西組主要發(fā)育地層超覆氣藏和構(gòu)造-巖性復(fù)合氣藏。平面上，區(qū)帶西部斜坡區(qū)主要發(fā)育巖性氣藏和地層超覆氣藏，東部隆起區(qū)主要發(fā)育背斜氣藏和構(gòu)造-巖性復(fù)合氣藏。研究區(qū)層間斷層比較發(fā)育，除發(fā)育有小型斷塊氣藏外，一些巖性氣藏和背斜氣藏被層間小斷層切割，幾何形態(tài)有所改變，利用三維地震資料可以精細(xì)地確認(rèn)研究區(qū)氣藏的幾何形態(tài)。

氣藏幾何形態(tài)；巖性氣藏；背斜氣藏；氣藏類型；什股壕區(qū)帶；伊盟隆起；鄂爾多斯盆地

什股壕區(qū)帶位于鄂爾多斯盆地北部伊盟隆起杭錦旗斷階帶東部，其南以泊爾江海子斷裂為界與伊陜斜坡相鄰(圖1)，基底為太古界變質(zhì)結(jié)晶基底?，F(xiàn)今構(gòu)造繼承了燕山期的構(gòu)造格局,整體為向南西傾斜的平緩斜坡，傾角為2°～5°。早古生代什股壕區(qū)帶處于相對隆起的狀態(tài)，缺失沉積。晚古生代發(fā)育了由北向南的辮狀河三角洲、沖積扇和辮狀河沉積體系，儲層為辮狀河道和心灘砂體，孔隙度平均值為11.2%，滲透率平均值為1.56×10-3μm2，屬于低孔、低滲儲層。前期的勘探基本明確什股壕區(qū)帶主要含氣層位為下石盒子組，氣藏類型主要是與構(gòu)造有關(guān)的類型，氣水關(guān)系較為復(fù)雜[1-8]。

隨著近年來勘探思路的轉(zhuǎn)變和研究的深入，逐步揭示了研究區(qū)下石盒子組上部的盒2、盒3段主要發(fā)育數(shù)量眾多的巖性氣藏。受基底古地貌的控制和后期構(gòu)造活動的影響，研究區(qū)小型背斜構(gòu)造和層間斷層比較發(fā)育，形成巖性圈閉和構(gòu)造圈閉共存的格局。本文在構(gòu)造解釋、層序和沉積相分析、有效儲層評價以及圈閉含氣性評價等研究成果的基礎(chǔ)上，通過對典型氣藏類型的分析解剖，認(rèn)為在下石盒子組存在一個區(qū)域氣水界面，位于其下部的盒1段。盒1段頂部發(fā)育背斜氣藏，剖面上成串珠狀“氣帽子”分布[9]。在盒1段之上的盒2、盒3段則以巖性氣藏為主，在基底凸起處發(fā)育山西組地層超覆尖滅氣藏，空間上氣藏類型有一定分布規(guī)律。從三維地震資料的解釋可以看出，層間斷層在一定程度上改變了氣藏的幾何形態(tài)，對氣藏中流體的分布和圈閉的有效性都有影響，甚至改變了氣藏類型。這一因素對今后井位確定和水平井軌跡設(shè)計有著較大影響。因此，利用地質(zhì)和地震資料對圈閉類型及其幾何形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)刻畫，不僅能深入認(rèn)識研究區(qū)的成藏規(guī)律，也對勘探開發(fā)部署有著實際的技術(shù)支撐作用。

圖1　伊盟隆起什股壕區(qū)帶地理位置與地層綜合柱狀圖Fig.1　Location and composite stratigraphic columnar section of Shiguhao area，Yimeng Uplift

1　氣藏分類依據(jù)及劃分方案

根據(jù)圈閉成因法分類原則，結(jié)合氣藏剖面和平面幾何形態(tài)及遮擋條件[10-18]，將研究區(qū)氣藏類型劃分為五種基本類型，分別是巖性氣藏、斷塊氣藏、背斜氣藏、構(gòu)造-巖性復(fù)合氣藏和地層超覆氣藏(圖2)。

2　典型氣藏特征

2.1巖性氣藏

圖2　伊盟隆起什股壕區(qū)帶過J66井—J66P2S井氣藏解釋剖面(剖面位置見圖1)Fig.2　Gas reservoir interpretation profiles tied to Well Jin66 and J66P2S in Shiguhao area，Yimeng Uplift(see Fig.1 for the profile location) P1sh.下二疊統(tǒng)上石盒子組；P1x3.下二疊統(tǒng)下石盒子組3段；P1x2.下二疊統(tǒng)下石盒子組2段； P1x1.下二疊統(tǒng)下石盒子組1段；P1s2.下二疊統(tǒng)山西組2段；P1s1.下二疊統(tǒng)山西組1段a.過井氣藏解釋剖面；b.過井氣藏地震剖面

2.2斷塊氣藏

研究區(qū)典型的斷塊氣藏見錦45井盒2氣藏(圖4a)。該氣藏是一條南北向河道砂體被兩條東西向斷層切割，形成一個小斷塊氣藏。該類氣藏數(shù)量目前已經(jīng)認(rèn)識清楚的還較少，但隨著解釋程度的不斷提高，推測數(shù)量應(yīng)該較多。鉆井部署時應(yīng)注意避開斷層，以免引起復(fù)雜情況發(fā)生，如壓裂試氣時串通下部盒1段水層。

2.3背斜氣藏

研究區(qū)的背斜構(gòu)造數(shù)量不多，且閉合面積不大，一般小于5 km2，主要有擠壓型背斜和受古地貌控制的披覆型背斜兩種，背斜氣藏多發(fā)育在盒1段和山西組，在區(qū)帶東部隆起區(qū)的盒2、3段也可見到背斜氣藏。盒1段為典型的辮狀河沉積，河道砂體縱向上多期疊置、厚度大(20～50 m)、粒度粗，橫向上連續(xù)性好，砂/地比值平均大于0.45，不易形成巖性圈閉，當(dāng)背斜構(gòu)造與砂體匹配時，可以形成小規(guī)模的背斜氣藏。目前已在研究區(qū)發(fā)現(xiàn)面積大于1 km2的背斜圈共19個，估算地質(zhì)儲量66×108m3。

2.3.1擠壓型背斜氣藏

錦82井所處的構(gòu)造為典型的擠壓型背斜氣藏(圖4b)，盒1段(P1x1)頂部氣層穩(wěn)定產(chǎn)氣量2.9×104m3/d。

圖3　伊盟隆起什股壕區(qū)帶J11P11H井盒2段巖性氣藏解釋剖面Fig.3　Lithologic gas reservoir interpretation profiles of the P1x2 tied to Well J11P11H in Shiguhao area，Yimeng Uplift P1sh.下二疊統(tǒng)上石盒子組；P1x3.下二疊統(tǒng)下石盒子組3段；P1x2.下二疊統(tǒng)下石盒子組2段； P1x1.下二疊統(tǒng)下石盒子組1段；P1s.下二疊統(tǒng)山西組a.過井地震剖面；b.過井解釋剖面

圖4　伊盟隆起什股壕區(qū)帶錦45井(a)、錦82井(B)和J66P2S(c)氣藏解釋剖面Fig.4　Gas reservoir interpretation profiles of Well Jin45(a),Jin82(b) and J66P2S(c) in Shiguhao area，Yimeng Uplift P1sh.下二疊統(tǒng)上石盒子組；P1x3.下二疊統(tǒng)下石盒子組3段；P1x2.下二疊統(tǒng)下石盒子組2段； P1x1.下二疊統(tǒng)下石盒子組1段；P1s2.下二疊統(tǒng)山西組2段；P1s1.下二疊統(tǒng)山西組1段

該氣藏完全受背斜構(gòu)造控制，圈閉面積4.69 km2，氣、水界面位于海拔-1 030 m，氣藏高度為30 m，含氣面積為1.62 km2，計算該背斜氣藏地質(zhì)儲量為4.8×108m3。

2.3.2斷背斜氣藏

當(dāng)背斜一側(cè)被斷層切割，斷層對氣藏起封堵作用時就構(gòu)成斷背斜氣藏。典型如J66P2S井山1氣藏(圖4c)，背斜北部河道砂體的上傾方向發(fā)育一條正斷層，J66P2S井位于斷層南側(cè)斷背斜高部位，試氣獲6.58×104m3/d高產(chǎn)氣流。

2.3.3受斷層改造的背斜氣藏

研究區(qū)的二級斷層多切割盒1段及以下地層，地震剖面可以看到一些背斜氣藏受斷層改造，多發(fā)育在盒1段和山西組。吳七渠背斜盒1段是一個位于基底凸起上的披覆背斜(圖5)，背斜長軸2.3 km，后被兩側(cè)的斷層改造，其幾何形態(tài)受到影響，在吳七渠斷層南側(cè)背斜高部位實施了J66P17H井，水平段長1 054 m，試獲工業(yè)氣流，而在背斜以南低部位的J66P16H井盒1段見水層，說明斷層未破壞氣藏，背斜氣藏的含氣格局沒有改變。

2.4構(gòu)造-巖性復(fù)合氣藏

構(gòu)造-巖性復(fù)合氣藏多發(fā)育在區(qū)帶東部隆起帶部位的盒2段和盒3段，數(shù)量較少。此類構(gòu)造多為基底披覆型背斜，后期上古生界不同層位的地層在基底高點形成披覆沉積。

在背斜和鼻狀等局部構(gòu)造背景的基礎(chǔ)上，疊加有利的沉積微相，是控制構(gòu)造-巖性氣藏形成和展布的主控因素(圖2)。Y26井所處位置為基底凸起上的二疊系下部形成的披覆背斜構(gòu)造，盒2段河道砂體在背斜翼部形成構(gòu)造-巖性氣藏。本區(qū)構(gòu)造-巖性氣藏含數(shù)量較少、規(guī)模小，適合直井開發(fā)。

圖5　伊盟隆起什股壕區(qū)帶J66P17H盒1段背斜氣藏解釋剖面Fig.5　Anticlinal gas reservoir interpretation profiles of the P1x2 tied to Well J66P17H in Shiguhao area，Yimeng Uplift P1sh.下二疊統(tǒng)上石盒子組；P1x3.下二疊統(tǒng)下石盒子組3段； P1x2.下二疊統(tǒng)下石盒子組2段；P1x1.下二疊統(tǒng)下石盒子組1段a.過井地震剖面；b.過井解釋剖面

2.5地層超覆氣藏

地層超覆氣藏目前僅在研究區(qū)西南部J66井區(qū)(圖2)山西組發(fā)現(xiàn)。晚古生代早期，沉積地層開始向泊爾江海子斷裂以北的古隆起超覆沉積。太原組在斷裂以北分布局限，山西組則全區(qū)有分布，但呈南厚北薄，在斷裂附近山西組發(fā)育溝谷充填沉積，向北往往在基底凸起處減薄尖滅，形成地層超覆氣藏。該氣藏目前在山1組氣層有兩口鉆井試氣，J66井穩(wěn)產(chǎn)氣2.1×104m3/d，J66P2S井穩(wěn)產(chǎn)氣6.58×104m3/d，進(jìn)一步尋找更多的此類氣藏應(yīng)以基底古地貌刻畫為基礎(chǔ)，古凸起間的溝谷充填河道是最有利的目標(biāo)。

3　氣藏分布特征及其意義

3.1分布特征

通過對研究區(qū)氣藏類型的研究，可以看到各類型氣藏在空間上的分布規(guī)律。縱向上，盒2段和盒3段主要發(fā)育巖性氣藏，盒1段主要發(fā)育背斜氣藏，山西組主要發(fā)育地層超覆氣藏和構(gòu)造-巖性復(fù)合氣藏。平面上，區(qū)帶西部斜坡區(qū)主要發(fā)育巖性氣藏和地層超覆氣藏；東部隆起區(qū)主要發(fā)育背斜氣藏和構(gòu)造-巖性復(fù)合氣藏。

總體來說，在研究區(qū)由西向東，由斜坡帶到隆起帶，構(gòu)造因素對氣藏的控制作用逐漸加強(qiáng)，氣藏類型由巖性氣藏轉(zhuǎn)變?yōu)楸承?巖性氣藏；從下部到上部，構(gòu)造因素對氣藏的控制作用逐漸減弱，氣藏類型由背斜氣藏轉(zhuǎn)變?yōu)閹r性氣藏。

3.2意義

利用地質(zhì)和地震資料對氣藏類型及幾何形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)刻畫，并分析不同氣藏類型的成因、特征和勘探開發(fā)潛力，不僅能深入認(rèn)識研究區(qū)的成藏特征，也對勘探開發(fā)部井方式的選擇具有指導(dǎo)意義。層間斷層在一定程度上改變了氣藏的幾何形態(tài)，對氣藏中流體的分布和圈閉的有效性都有影響。不同氣藏類型分布、規(guī)模和勘探開發(fā)潛力均存在差異，對勘探開發(fā)部井方式的選擇也有較大影響。西部斜坡帶盒2段+盒3段氣藏可多選擇水平井鉆井方式，東部隆起帶則多選擇直井鉆井方式。在有二級斷層發(fā)育的氣藏部井時，首先選擇直井方式部署在斷層控制的高部位一側(cè)，若為水平井則應(yīng)避開斷層，選較寬緩高部位一側(cè)。

4　結(jié)論

1) 根據(jù)圈閉成因法，結(jié)合氣藏剖面和平面幾何形態(tài)及遮擋條件分析，將研究區(qū)氣藏類型劃分為五類，分別是巖性氣藏、斷塊氣藏、背斜氣藏、構(gòu)造-巖性復(fù)合氣藏和地層超覆氣藏。

2) 初步確定了研究區(qū)不同氣藏類型的空間分布特征：自西向東，由斜坡帶到隆起帶，構(gòu)造因素對氣藏的控制作用逐漸加強(qiáng)，氣藏類型由巖性氣藏轉(zhuǎn)變?yōu)闃?gòu)造-巖性復(fù)合氣藏；自下而上，構(gòu)造因素對氣藏的控制作用逐漸減弱，氣藏類型由背斜氣藏轉(zhuǎn)變?yōu)閹r性氣藏。

致謝：感謝論文編寫中李良院長的悉心指導(dǎo)，無論是在論文的圖件還是文字方面，李院長都十分細(xì)心地提供寶貴的修改意見，在此表示真誠地感謝。感謝百忙中抽出時間對本文進(jìn)行評審并提出寶貴意見的各位領(lǐng)導(dǎo)、專家！

[1]李良,袁志祥,惠寬洋,等.鄂爾多斯盆地北部上古生界天然氣聚集規(guī)律[J].石油與天然氣地質(zhì), 2010, 21 (3):269-271.

Li Liang,Yuan Zhixiang,Xi Kuangyang,et al.Accumulation regularity of upper Paleozoic gas in north Ordos Basin[J].Oil & Gas Geology,2010,21(3):269-271.

[2]田景春,劉偉偉,王峰,等.鄂爾多斯盆地高橋地區(qū)上古生界致密砂巖儲層非均質(zhì)性特征[J].石油與天然氣地質(zhì)，2014，35(2):183-189.

Tian Jingchun,Liu Weiwei,Wang Feng,et al.Heterogeneity of the Paleozoic tight sandstone reservoirs in Gaoqiao Area of Ordos Basin[J].Oil & Gas Geology，2014，35(2)：183-189.

[3]王朋巖，劉鳳軒，馬鋒，等.致密砂巖氣藏儲層物性上限界定與分布特征[J].石油與天然氣地質(zhì)，2014，35(2):238-243.

Wang Pengyan,Liu Fengxuan,Ma Feng,et al.Upper limit and distribution of physical property of tight gas sands[J].Oil & Gas Geology，2014，35(2)：238-243.

[4]張興良，田景春，王峰，等.致密砂巖儲層成巖作用特征與孔隙演化定量評價——以鄂爾多斯盆地高橋地區(qū)二疊系下石盒子組盒8段為例[J].石油與天然氣地質(zhì)，2014，35(2):212-217.

Zhang Xingliang,Tian Jingchun,Wang Feng,et al.Diagenetic characteristics and quantitative porosity estimation of tight sandstone reservoirs:A case from the 8th Member of Permian Xiashihezi Formation in the Gaoqiao region,Ordos Basin[J].Oil & Gas Geology，2014，35(2)：212-217.

[5]惠寬洋,袁衛(wèi)國,聶武軍.杭錦旗地區(qū)上古生界油氣成藏規(guī)律與油氣水分布規(guī)律研究[R].(內(nèi)部報告),2002.

Xi Kuangyang,Yuan Weiguo,Nie Wujun.Hydrocarbon accumulation and distribution regularity of upper Paleozoic gas in Hang Jinqi[R].(Internal Report),2002.

[6]張杰,薛會,王毅,等.鄂北杭錦旗探區(qū)上古生界天然氣成藏類型[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2009,24(3):1-6.

Zhang Jie,Xue Hui,Wang Yi,et al.Accumulation types of Neopaleozoic gas in Hangjinqi block of north Ordos Basin[J].Journal of Xi’an Shiyou University(Natural Science Edition),2009,24(3):1-6.

[7]鄭喜強(qiáng),嚴(yán)崗.鄂爾多斯盆地北部杭錦旗地區(qū)油氣圈閉類型研究[J].勘探地球物理進(jìn)展,2006,29(4):279-284.

Zheng Xiqiang,Yan Gang.Types of hydrocarbon traps in Hangjinqi area of northern Ordos Basin[J].Progress in Exploration Geophysics,2006,29(4):279-284.

[8]薛會,王毅,毛小平,等.鄂爾多斯盆地北部上古生界天然氣成藏期次_以杭錦旗探區(qū)為例[J].天然氣工業(yè),2009,29(12):9-12.

Xue Hui,Wang Yi,Mao Xiaoping,et al.The timing of gas pooling in the Upper Paleozoic in the northern Ordos Basin:A case study of the Hangjinqi Block[J].Gas Technology,2009,29 (12):9-12.

[9]齊榮.東勝氣田盒1背斜氣藏氣水界面識別及其意義[J].石油地質(zhì)與工程,2015,29(增刊):65-68.

Qi Rong.Gas/Water interface identification and significance in anticlinal gas reservoir of Member 1 in Dongsheng Gas field[J].Petroleum Geology & Engineering,2015,29(supplement):65-68.

[10]張一偉,熊琦華,王志章,等.陸相油藏描述[M].北京:石油工業(yè)出版社,1997.

Zhang Yiwei,Xiong Qihua,Wang Zhizhang,et al.Nonmarine reservoir description[M]. Bei Jing：Petroleum industry press,1997.

[11]王志章,石占中.現(xiàn)代油藏描述技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1999.

Wang Zhizhang,Shi Zhanzhong.Mordern reservoir description[M].Bei Jing：Petroleum industry press,1999.

[12]李慶忠.走向精確勘探道路[M].北京:石油工業(yè)出版社,1997.

Li Qingzhong.The way to obtain a better resolution in exploration[M].Bei Jing：Petroleum industry press,1997.

[13]高幫飛,鄧軍,王慶飛,等.鄂爾多斯盆地非構(gòu)造氣藏類型[J].石油天然氣學(xué)報(江漢石油學(xué)院學(xué)報),2007,29(2):38-41.

Gao Bangfei,Deng Jun,Wang Qingfei,et al.Type of nonstructural gas reservoirs in Ordos Basin[J].Journal of Oil and Gas Technology(J.JPI),2007,29(2):38-41.

[14]楊華,付金華,魏新善,等.鄂爾多斯盆地天然氣成藏特征[J].天然氣工業(yè),2005,25(4):5-81.

Yang Hua,Fu Jinhua,Wei Xinshan,et al.Gas accumulation characteristics in Ordos Basin[J].Gas Technology,2005,25 (4):5-81.

[15]付金華,段曉文,席勝利,等.鄂爾多斯盆地上古生界氣藏特征[J].天然氣工業(yè),2000,20(6):16-18.

Fu Jinhua,Duan Xiaowen,Xi Shengli,et al.Gas reservoir characteristics of upper Paleozoic in Ordos Basin[J].Gas Technology,2000,20(6):16-18.

[16]趙忠英,柳廣弟,孫明亮,等.鄂爾多斯盆地上古生界天然氣藏類型辨析[J].現(xiàn)代地質(zhì),2010,24(4):703-708.

Zhao Zhongying,Liu Guangdi,Sun Mingliang,et al.Gas reservoir types analysis of upper Paleozoic in Ordos Basin[J].Geoscience,2010,24(4):703-708.

[17]李建忠,郭彬程,鄭民,等.中國致密砂巖氣主要類型、地質(zhì)特征與資源潛力[J].天然氣地球科學(xué),2012,23(4):608-615.

Li Jianzhong,Guo Bincheng,Zheng Min,et al.Main Types,Geological features and resource potential of tight sandstone gas in China[J].Natural Gas Geoscience,2012,23(4):608-615.

[18]朱彤,葉軍.川西坳陷致密碎屑巖氣藏類型劃分及特征[J].石油實驗地質(zhì),2004,26(6):537-541.

Zhu Tong,Ye Jun.Types and characteristics of tight clastic rock gas pools in the west Sichuan depression[J].Petroleum Geology & Experiment,2004,26(6):537-541.

(編輯張玉銀)

Gas reservoir types in Shiguhao area of the Yimeng Uplift,Ordos Basin

Qi Rong

(ExplorationandProductionResearchInstitute，SINOPECNorthChinaCompany,Zhengzhou,Henan450006,China)

Lithologic and anticlinal gas reservoirs were developed in the Lower Permian Shanxi Formation and Lower Shihezi Formation in Shiguhao area of Yimeng Uplift,Ordos Basin.In order to study the hydrocarbon accumulation rules and optimize emplacement of horizontal wells,it is essential to analyze the geometries and types of the gas reservoirs.Based on drilling and seismic data in combination with identification of gas and water layers and test results,this paper analyzed the geometries on plane and sectional views of typical gas reservoir and researched the mainly factors that influence the sealing of gas reservoirs.Five types of gas reservoirs are recognized in the study area.In vertical,lithologic gas reservoirs are mainly developed in the P1x2and the P1x3,anticlinal gas reservoirs are mainly developed in the P1x1,stratigraphic overlapping gas reservoirs and structural-lithologic gas reservoirs are the predominant types in the Shanxi Formation.On the plane,lithologic and stratigraphic overlapping gas reservoirs are mainly developed in the slope belt of western Shiguhao area; anticlinal and structural-lithologic gas reservoirs are mainly developed in uplift belt of eastern Shiguhao area.Meanwhile,interlayer faults are well developed in Shiguhao area.In addition to small scale fault block gas reservoirs,some lithologic and anticlinal gas reservoirs are cut by interlayer faults,changing their geometries.By using three-dimensional seismic data,the geometries of gas reservoirs can be depicted accurately.

geometry of gas reservoirs，lithologic gas reservoir，anticlinal gas reservoir,gas reservoir type,Shiguhao area，Yimeng Uplift,Ordos Basin

2015-08-15;

2015-12-13。

齊榮(1986—)，女,碩士、工程師，天然氣勘探。E-mail:267284223@qq.com。

中石化科技攻關(guān)項目(P13109)。

0253-9985(2016)02-0218-06

10.11743/ogg20160210

TE122.3

A