鄂爾多斯盆地東緣臨興中區(qū)煤系氣富集地質(zhì)條件及成藏模式

蔡益棟 高國森 劉大錳 邱 峰

1.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院 2.非常規(guī)天然氣地質(zhì)評價(jià)與開發(fā)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

0 引言

近年來，隨著中國能源建設(shè)的發(fā)展和勘探開發(fā)的需要，煤層氣研究的重心逐步由單一煤層向煤系地層發(fā)展、由淺層向深層發(fā)展、由高階煤向低階煤發(fā)展，煤系氣、深部煤層氣與低階煤層氣成為研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域[1-3]。中國煤系氣（煤層氣、頁巖氣和致密砂巖氣）資源十分豐富[4-8]，其中煤層氣可采資源量為10.9×1012m3，頁巖氣可采資源量為15.0×1012～25.0×1012m3，致密砂巖氣可采資源量為8.8×1012～12.1×1012m3，資源潛力巨大。當(dāng)前，針對煤系氣中特定類型氣藏的研究較多，針對煤層氣的研究則多側(cè)重于煤層氣儲層物性、富集條件和成藏模式[9-11]；針對頁巖氣的研究則較集中于儲層特征、孔隙結(jié)構(gòu)和影響因素等方面[12-15]；針對致密砂巖氣的研究多聚焦在儲層特征、成藏特征及控制因素等方面[16-18]。但煤系氣不是獨(dú)立單一的非常規(guī)天然氣的簡單組合，因此，對煤系氣進(jìn)行綜合成藏地質(zhì)研究至關(guān)重要。

鄂爾多斯盆地東緣臨興區(qū)塊是中國煤系非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域，其煤系地層分布廣泛、沉積厚度大、煤系旋回性強(qiáng)，煤系氣資源潛力巨大，煤系生儲蓋層組合類型豐富[19-21]，形式多樣，富集模式差異大，形成不同的含氣系統(tǒng)，顯示出良好的煤系氣資源前景。筆者依據(jù)大量地質(zhì)、巖心、測井和實(shí)驗(yàn)資料，系統(tǒng)分析了臨興區(qū)塊中部（以下簡稱臨興中區(qū)）煤系氣的分布特征及其共生關(guān)系，定性與定量相結(jié)合，明確了臨興中區(qū)煤系氣的含氣性特征及控制因素，重點(diǎn)剖析了該區(qū)煤系氣的富集地質(zhì)條件，揭示了該區(qū)煤系氣主要成藏模式，深化了無井區(qū)煤系氣展布規(guī)律的認(rèn)識，以期助力煤系非常規(guī)天然氣的共探共采，同時(shí)為該區(qū)塊下一步天然氣有利勘探區(qū)優(yōu)選提供參考。

1 地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地東緣地跨伊盟隆起、晉西撓褶帶和渭北隆起3個(gè)構(gòu)造單元，整體為西傾的單斜構(gòu)造，構(gòu)造較簡單，廣泛發(fā)育石炭系—二疊系煤系地層[22]，烴源巖發(fā)育良好，下二疊統(tǒng)山西組煤層穩(wěn)定發(fā)育，厚度介于1～15 m，上石炭統(tǒng)本溪組—下二疊統(tǒng)山西組頁巖厚度較大、分布廣泛。臨興區(qū)塊位于鄂爾多斯盆地東緣晉西撓褶帶，總體為向西傾斜的單斜構(gòu)造，地層傾角較小，構(gòu)造發(fā)育。區(qū)內(nèi)可分為臨興西、臨興中、臨興東3部分，臨興中區(qū)中部隆起區(qū)受紫金山構(gòu)造巖漿作用影響較大，斷裂發(fā)育且呈環(huán)形放射狀展布，四周為環(huán)狀分布的向斜區(qū)，北部受巖漿侵入的影響較弱，為平緩構(gòu)造區(qū)[23-24]（圖1）。

臨興中區(qū)上古生界自下而上依次發(fā)育石炭系本溪組，下二疊統(tǒng)太原組和山西組，中二疊統(tǒng)下石盒子組、上石盒子組和上二疊統(tǒng)石千峰組，主要含煤巖系為發(fā)育于海陸過渡相沉積環(huán)境的本溪組、太原組及山西組（圖1），廣泛發(fā)育了穩(wěn)定的煤層、砂巖層及泥頁巖層[24-25]。本溪組為潮坪—潟湖相沉積，巖性以石灰?guī)r為主，夾雜少量砂巖，頂部發(fā)育8號+9號煤層，并自上而下細(xì)分為本一段和本二段；太原組為障壁海岸沉積，巖性以泥巖為主，夾雜部分砂巖，頂部發(fā)育兩套煤層，自上而下細(xì)分為太一段和太二段；山西組為淺水三角洲沉積，巖性以砂巖及頁巖為主，夾雜泥巖和石灰?guī)r，自上而下細(xì)分為山一段和山二段，山二段頂部發(fā)育4號+5號煤層[25-26]；下石盒子組為辮狀河三角洲沉積，與上石盒子組統(tǒng)一自上而下劃分為8段，其中下石盒子組為盒五段—盒八段，盒八段巖性以砂巖及泥巖為主。本溪組—盒八段煤層、泥巖層、砂巖層平面上廣泛分布，垂向上相互疊置，發(fā)育多套有效的生儲蓋配置，具備良好的煤系氣富集成藏基礎(chǔ)，是筆者本次研究的目的層段。

圖1 臨興中區(qū)構(gòu)造位置及地層綜合柱狀圖

2 煤系氣生儲蓋特征

2.1 烴源巖特征

臨興中區(qū)煤系烴源巖廣覆式分布，有機(jī)質(zhì)演化程度較高，為煤系氣的富集成藏提供了充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。煤系烴源巖主要包括本溪組—山西組廣泛發(fā)育的煤層、暗色泥巖和頁巖，煤層累計(jì)厚度介于15～35 m，平均厚度為24 m，北部及西南部煤層較厚，自北向南呈現(xiàn)先變薄再變厚的趨勢（圖2-a）；泥頁巖累計(jì)厚度介于35～94 m，平均厚度為54 m，南部及東北部厚度較大，呈中間薄南北厚的分布趨勢（圖2-b）；暗色泥巖厚度大，分布穩(wěn)定，累計(jì)厚度介于80～130 m，平均厚度為105 m。煤層為煤系氣的主要烴源巖，主力煤層為4號+5號煤層和8號+9號煤層，兩套煤層全區(qū)基本穩(wěn)定發(fā)育。臨興中區(qū)煤巖總有機(jī)碳含量較高，平均值63.63%，暗色泥巖和頁巖總有機(jī)碳含量較低，平均值分別為3.21%和2.90%，有機(jī)質(zhì)豐度整體為中等—好，相對較高；有機(jī)質(zhì)成熟度受紫金山巖漿活動的熱作用影響明顯，烴源巖鏡質(zhì)體反射率主要介于0.7%～1.4%，處于成熟階段中期，而在紫金山巖體附近有機(jī)質(zhì)熱演化程度異常增高，最高可達(dá)4.0%，處于過成熟階段；有機(jī)質(zhì)類型以腐殖型和偏腐殖混合型為主，含少量偏腐泥混合型，具有較好的生氣潛力[27-28]。

圖2 臨興中區(qū)本溪組—山西組煤系地層不同巖性厚度分布圖

2.2 儲層特征

臨興中區(qū)煤系氣儲集層包括砂巖、泥頁巖及煤層，其中泥頁巖和煤層不僅可作為儲層還是烴源巖，各類儲集層與烴源巖疊置共生，地質(zhì)條件配置較為有利。砂巖儲層巖石類型以巖屑砂巖、巖屑長石砂巖及長石巖屑砂巖為主，受壓實(shí)膠結(jié)作用和后期溶蝕作用影響，孔隙類型多樣，以粒間溶蝕孔與粒內(nèi)溶蝕孔為主，砂巖儲層孔隙度介于4.0%～12.8%[29]，滲透率介于0.01～0.28 mD，屬于低孔、低滲的致密砂巖儲層且非均質(zhì)性強(qiáng)。泥頁巖儲層以黏土礦物為主，含量介于25.0%～73.0%，平均含量為52.7%，導(dǎo)致泥頁巖儲層具有低孔、低滲的特征，脆性礦物含量變化范圍較大，隨著埋深增大而遞減，孔隙度介于0.4%～2.9%，平均值為1.9%，滲透率整體小于0.40 mD[30-31]。4號+5號、8號+9號煤層以半暗煤和半亮煤為主，顯微組分以鏡質(zhì)組為主，含少量惰質(zhì)組和殼質(zhì)組，煤儲層微孔較為發(fā)育，割理發(fā)育較少，孔滲變化范圍較大，孔隙度介于4.6%～6.5%[32]，滲透率介于0.03～0.75 mD，屬于低孔、低滲。

2.3 蓋層特征

蓋層的封蓋能力主要反映在宏觀平面展布特征的好壞及微觀封閉能力的強(qiáng)弱，宏觀上和微觀上會受到沉積環(huán)境、成巖作用和斷裂活動的影響[33-34]。研究區(qū)廣泛發(fā)育的盒八段泥巖作為煤系地層的區(qū)域性蓋層，厚度較大分布穩(wěn)定，總厚度介于15～35 m，平均排替壓力為8.17 MPa，孔隙度低于3.0%，對下伏煤系儲集層起到良好的封閉作用。煤系地層內(nèi)部蓋層主要以泥質(zhì)巖為主，山西組泥巖厚度介于55～105 m，平均排替壓力超過7.41 MPa，太原組泥巖厚度介于12～54 m，平均排替壓力超過6.55 MPa[35]，較大的厚度和較高的排替壓力使其具備很好的封閉能力。此外，煤層成熟度高，生烴能力強(qiáng)，對下伏儲集層起到很好的烴濃度封閉作用；泥頁巖生烴能力弱，孔滲條件差，也可以作為蓋層；致密砂巖厚度大、分布廣泛，結(jié)合較低的孔滲也可以有效阻止氣體的逸散。泥巖、煤層、頁巖和砂巖在縱向上交互疊置且互層頻繁，基于由下到上為生儲蓋層的原則，將臨興中區(qū)煤系地層劃分為3種類型共計(jì)9種生儲蓋組合模式（圖3），各類生儲蓋組合為煤系氣的富集保存提供了基礎(chǔ)條件。

圖3 臨興中區(qū)生儲蓋組合類型圖

3 煤系氣分布特征

采用測井參數(shù)與錄井資料相結(jié)合的方法對煤系地層含氣性進(jìn)行預(yù)測分析[36-37]，臨興中區(qū)煤層含氣量介于6.1～24.6 m3/t，由于紫金山巖體的侵入，整體表現(xiàn)為環(huán)紫金山巖體帶顯示異常高值且向四周降低的特性（圖4-a、b）。泥頁巖儲層孔隙發(fā)育程度較低，含氣性較弱，整體上不如煤層氣和砂巖氣含量高，介于0.2～2.6 m3/t，分布規(guī)律同煤層含氣量相反，環(huán)紫金山巖體帶處含氣量較低，沿四周含氣量較高（圖4-c～d）。砂巖氣含氣量介于0.4～4.5 m3/t，含氣量分布不均勻，以蔡家會為界，北部含氣量較高，南部含氣量較低，表現(xiàn)為北高南低的特性（圖4-e～h）。

基于煤系地層構(gòu)造特征（圖1）、含氣性（圖4）、儲層累計(jì)厚度（圖2-c）、巖性組合及生儲蓋關(guān)系，將研究區(qū)煤系氣分布劃分為紫金山隆起區(qū)、環(huán)紫金山向斜區(qū)和平緩構(gòu)造區(qū)3個(gè)帶（圖1）。紫金山隆起區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，煤系儲層發(fā)育較薄，巖漿侵入有利于烴源巖的成熟，提供了充足的氣源供應(yīng)，煤層作為烴源巖和儲層具有較高的含氣量，煤系氣組合類型以煤層氣自生自儲為主；環(huán)紫金山向斜區(qū)內(nèi)構(gòu)造較復(fù)雜，煤層氣、砂巖氣、頁巖氣三氣共生，含氣量均較為可觀，煤系氣在北部較為集中，煤系儲層發(fā)育，泥頁巖和煤層互層頻繁，煤層和泥頁巖互為生儲蓋層，二者共同產(chǎn)氣、共同儲存、互相封閉，厚層砂巖也提供了充足的儲存空間，煤系氣組合類型以三氣自生共儲為主；平緩構(gòu)造區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單，煤層氣與砂巖氣含量較高，煤層砂層發(fā)育，煤層及泥頁巖作為烴源巖，生烴能力強(qiáng)，天然氣在源儲壓差作用下向鄰近巨厚砂巖層運(yùn)移成藏，煤系氣組合類型以兩氣自生共儲為主。

圖4 臨興中區(qū)本溪組—山西組煤系地層含氣量分布圖

4 煤系氣富集地質(zhì)條件

4.1 構(gòu)造

臨興中區(qū)受紫金山巖漿侵入抬升地層的影響，總體可分為3個(gè)區(qū)，分別是紫金山隆起區(qū)、環(huán)紫金山向斜區(qū)和平緩構(gòu)造區(qū)，采用斷層相似維及褶皺平面變形系數(shù)量化評價(jià)研究區(qū)構(gòu)造的復(fù)雜程度[38-39]。

斷層相似維（Ds）可以定量表征臨興中區(qū)斷層的發(fā)育程度，斷層相似維值越大，斷層越發(fā)育。其計(jì)算公式為：

式中Ds表示斷層相似維；N(r)表示同一等級含有斷層跡線的單元數(shù)；r表示單元相似比。

將臨興中區(qū)劃分為5 000 m×5 000 m網(wǎng)格，逐個(gè)標(biāo)記，再按照相似比r取0.500 0、0.250 0、0.125 0、0.062 5分別劃分出邊長為2 500.0 m、1 250.0 m、625.0 m、312.5 m的不同級別的單元格，統(tǒng)計(jì)每一等級下含有斷層跡線的單元格數(shù)N(r)，在lg(1/r)—lgN(r)所得回歸擬合直線的斜率即為該網(wǎng)格的斷層相似維。

褶皺平面變形系數(shù)（KP）可以定量表征臨興中區(qū)褶皺的變形程度的大小，其計(jì)算公式為：

式中KP表示褶皺平面變形系數(shù)；h、L1分別表示邊長250 m的單元格中心相鄰兩條等高線的標(biāo)高差和水平距離，m；L0、L2分別表示單元格中心附近等高線在單元格內(nèi)的實(shí)際長度和割線長度，m。

如圖5所示，斷層相似維介于0.3～1.5，褶皺平面變形系數(shù)介于0.01～0.52，變化范圍較大，受紫金山巖體的影響，分布趨勢整體為在紫金山隆起區(qū)最高，紫金山隆起區(qū)到平緩構(gòu)造區(qū)，斷層發(fā)育程度越差，巖層褶皺變形程度越小，整體構(gòu)造越簡單。紫金山隆起區(qū)受紫金山巖體侵入影響明顯，斷層褶皺最為發(fā)育，隆起核部發(fā)育大量高陡正斷層，斷距大，斷開層位多，天然氣沿?cái)鄬酉蛏线\(yùn)移，導(dǎo)致源內(nèi)、近源發(fā)育的煤系氣藏遭受破壞，在上部上石盒子組遠(yuǎn)源成藏更為普遍；環(huán)紫金山向斜區(qū)在擠壓作用下圍繞紫金山巖體發(fā)育弧形斷層及小型層間斷裂，主要為逆斷層，規(guī)模較小，斷距介于10～50 m，起到溝通相鄰儲層的作用，有利于煤系地層中天然氣運(yùn)移；平緩構(gòu)造區(qū)受紫金山巖體影響較小，地層傾角小，斷層不發(fā)育，微裂縫發(fā)育較好，有利于煤系氣藏的保存[40]。

圖5 臨興中區(qū)斷層相似維與褶皺平面變形系數(shù)圖

4.2 熱動力作用

臨興中區(qū)埋藏—熱演化史表明，晚石炭世至中三疊世，地層逐漸沉降，隨著埋深增大，有機(jī)質(zhì)成熟度緩慢升高，晚三疊世進(jìn)入早期生烴階段，晚三疊世至中侏羅世，地層發(fā)生兩期抬升剝蝕事件，埋深及有機(jī)質(zhì)成熟度變化不大，晚侏羅世至早白堊世，巖漿活動強(qiáng)烈，為臨興中區(qū)主要的巖漿活動期，紫金山侵入烘烤地層，加之地層快速沉降，導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)成熟度急劇升高，進(jìn)入大量生烴階段，中侏羅世至新生代，地層抬升，溫度下降，有機(jī)質(zhì)成熟度基本不變，生烴逐漸停止[41]。

熱動力主要通過影響有機(jī)質(zhì)成熟度來達(dá)到控氣作用，研究區(qū)地溫梯度介于2.8～5.8 ℃/100 m，紫金山隆起區(qū)附近為地溫梯度異常高值區(qū)，自紫金山隆起區(qū)至平緩構(gòu)造區(qū)，地溫梯度逐漸降低（圖6-a），本溪組有機(jī)質(zhì)成熟度也呈現(xiàn)出紫金山隆起區(qū)異常增大的特征。臨興中區(qū)整體較高的有機(jī)質(zhì)成熟度保證了全區(qū)充足的氣源供應(yīng)，同時(shí)巖漿熱事件加快了紫金山隆起區(qū)煤系有機(jī)質(zhì)的演化程度，異常增溫導(dǎo)致烴源巖再次產(chǎn)氣形成疊加生烴效果，即大埋深條件下已有較高成熟度的烴源巖又疊加了區(qū)域巖漿熱變質(zhì)作用，導(dǎo)致煤系烴源巖快速成熟，生成大量天然氣。而巖漿侵入伴隨的熱動力作用兼之動力擠壓作用會產(chǎn)生異常高壓，產(chǎn)生貫穿多套地層的斷裂體系，兼之后期發(fā)生的多次大規(guī)模巖漿噴發(fā)活動，斷裂體系反復(fù)擴(kuò)張，致使地層已有裂隙變寬并產(chǎn)生大量次生裂縫[44]，導(dǎo)致紫金山隆起區(qū)附近的煤系氣部分逸散，而生烴增壓作用在擴(kuò)寬裂隙的同時(shí)形成大量微裂縫，使煤層具有較好的儲集條件和運(yùn)移條件（圖6-b、c）。

圖6 臨興中區(qū)地溫梯度、本溪組有機(jī)質(zhì)成熟度與主力煤層滲透率分布圖

4.3 沉積相

沉積相帶通過含煤巖系的巖性、巖相及空間組合等控制著煤系儲層的規(guī)模與物性，優(yōu)質(zhì)儲層的規(guī)模和分布直接決定了煤系氣能否富集成藏[45]。臨興中區(qū)山西組為淺水三角洲沉積（圖7-a），太原組為障壁海岸沉積（圖7-b），本溪組為潮坪—潟湖沉積（圖7-c）。沉積微相中水下分流河道、砂坪、障壁島有利于發(fā)育優(yōu)質(zhì)砂體，在水動力條件影響下，砂體厚度大，孔滲條件較好。煤系砂巖厚度顯示，厚層砂巖主要集中于環(huán)紫金山向斜區(qū)，砂地比可以判斷砂巖儲層的發(fā)育情況，山西組、本溪組砂地比顯示優(yōu)質(zhì)砂巖儲層在研究區(qū)全區(qū)都有分布，主要集中在環(huán)紫金山向斜區(qū)及平緩構(gòu)造區(qū)（圖8-a、b），滲透率分布規(guī)律與砂地比相似，環(huán)紫金山向斜區(qū)西北部較其他兩區(qū)高，平緩構(gòu)造區(qū)次之（圖8-c、d），兩區(qū)優(yōu)質(zhì)砂巖儲層分布更為廣泛。沉積微相中分流間灣、潟湖—潮坪水體深度較大，水動力作用較弱，有利于發(fā)育厚層煤及泥頁巖，泥頁巖厚度全區(qū)整體較大，在西南角厚度最大，煤層全區(qū)均勻分布，受紫金山巖漿活動的影響，紫金山隆起區(qū)煤層厚度稍薄。整體上全區(qū)廣泛分布的煤層提供了充足的氣源基礎(chǔ)，優(yōu)質(zhì)砂巖儲層主要沉積于環(huán)紫金山向斜區(qū)及平緩構(gòu)造區(qū)，導(dǎo)致致密砂巖氣在兩區(qū)分布更為集中，環(huán)紫金山向斜區(qū)厚層泥頁巖的分布也為泥頁巖氣的富集提供了有利條件。

圖7 臨興中區(qū)山西組—本溪組沉積微相分布圖

圖8 臨興中區(qū)砂巖砂地比與滲透率分布圖

4.4 水動力作用

臨興中區(qū)煤系地下水補(bǔ)給主要來源于鄂爾多斯盆地東緣，紫金山巖體東側(cè)存在一個(gè)較大的補(bǔ)給源，同時(shí)煤系地層中多套厚度穩(wěn)定、裂隙不發(fā)育的泥巖作為主要隔水層，阻斷了煤系地層間的水動力聯(lián)系，導(dǎo)致地下水徑流方向?yàn)樽詵|南向西北，在西北部形成滯留區(qū)，有利于煤系天然氣的保存。地層水礦化度可以反映地下水的活躍程度，通常在滯留區(qū)地下水礦化度較高，封閉性較強(qiáng)，有利于煤系氣的保存[47]，環(huán)紫金山向斜區(qū)北部及平緩構(gòu)造區(qū)內(nèi)山西組地下水礦化度較高（圖9-a），為煤系氣富集的有利區(qū)。

圖9 臨興中區(qū)山西組地下水礦化度與8號+9號煤層折算水位分布圖

折算水位（S）可以定量評價(jià)地下水的水勢大小[48-49]，折算水位計(jì)算公式為：

式中S表示折算水位，m；H1、H2分別表示壓力測試點(diǎn)及基準(zhǔn)平面的絕對高程，m；pc、p分別表示折算壓力及實(shí)測地層壓力，Pa；rrw表示地下水密度，kg/m3；rrw(H)表示rrw隨深度變化的函數(shù)。

以海平面為基準(zhǔn)平面，H2=0，忽略水密度的變化，可以將計(jì)算公式簡化為S=100p+H1。研究區(qū)8號+9號煤層的折算水位如圖9-b所示，臨興中區(qū)南部為水勢的高值區(qū)，環(huán)紫金山向斜區(qū)北部及平緩構(gòu)造區(qū)為水勢的低值區(qū)，地下水由高勢區(qū)流向低勢區(qū)。根據(jù)礦化度及折算水位特征，北部環(huán)紫金山向斜區(qū)及平緩構(gòu)造區(qū)形成相對滯留區(qū)或弱徑流區(qū)，礦化度高，水勢較小，水體環(huán)境穩(wěn)定，水的流動性弱，為煤系氣的富集提供了有利條件。

5 煤系氣成藏模式

5.1 巖漿熱侵—斷層逸散型

紫金山隆起區(qū)煤系氣富集特征主要表現(xiàn)為受構(gòu)造和熱動力影響明顯，形成巖漿熱侵—斷層逸散型煤系氣成藏模式（圖10），煤系氣以煤層氣自生自儲為主。巖漿活動加快了烴源巖的變質(zhì)作用，導(dǎo)致烴源巖在快速增溫作用下大量產(chǎn)氣，然而巖漿侵入上拱作用產(chǎn)生大量正斷層和裂縫，在增加儲層滲透率改善儲運(yùn)條件的同時(shí)連通上部地層，導(dǎo)致游離氣運(yùn)移到上部遠(yuǎn)源成藏，同時(shí)砂巖和泥頁巖受制于儲層物性、規(guī)模的發(fā)育，限制了此區(qū)域煤系氣的富集，因此，紫金山隆起區(qū)砂巖氣及泥頁巖氣含量較少。此外，紫金山隆起區(qū)屬于相對徑流區(qū)，水的流動性強(qiáng)，對煤系氣的保存較為不利。

圖10 臨興中區(qū)煤系氣富集成藏模式圖

5.2 向斜—水動力封堵型

環(huán)紫金山向斜區(qū)煤系氣富集特征主要表現(xiàn)為受控于構(gòu)造和水動力條件，形成向斜—水動力封堵型煤系氣成藏模式（圖10），煤系氣以煤層氣、致密砂巖氣、泥頁巖氣三氣自生共儲為主。環(huán)紫金山向斜區(qū)受到巖漿侵入影響較小，但在擠壓作用下發(fā)育的弧形斷層及小型層間斷裂的斷距較小，在溝通上下儲集層的同時(shí)提高了生儲層的滲透率和導(dǎo)流能力。此外，向斜核部埋深較大，上覆區(qū)域性蓋層較厚，保存條件較好，大規(guī)模物性較好的砂巖和泥頁巖儲層的發(fā)育也有利于煤系氣富集成藏，相對滯留區(qū)的地下水環(huán)境阻礙了地下水的交互，導(dǎo)致地下水流動性弱，有利于煤系氣的保存。

5.3 巖性—水動力封堵型

平緩構(gòu)造區(qū)煤系氣富集特征主要表現(xiàn)為受控于沉積環(huán)境和水動力條件，形成巖性—水動力封堵型煤系氣成藏模式（圖10），煤系氣以煤層氣、致密砂巖氣兩氣自生共儲為主。平緩構(gòu)造區(qū)基本不受巖漿侵入的影響，地層穩(wěn)定發(fā)育，斷層發(fā)育程度差，但微裂縫發(fā)育良好，煤層和砂巖相對厚度大、分布廣，總體上有利于煤系氣的儲存富集。同時(shí)，此區(qū)域發(fā)育的厚層泥巖為下覆砂巖儲層和煤層提供了優(yōu)質(zhì)蓋層，相對滯留水的環(huán)境也保證了較弱的地下水流動性，二者疊加為煤系氣的富集提供了有利條件。

6 結(jié)論

1）臨興中區(qū)煤系烴源巖分布廣泛，生烴潛力及熱演化程度較高，為煤系氣富集成藏提供了氣源基礎(chǔ)；煤系儲層相對致密，但分布面積廣，累計(jì)厚度大，各類儲層與烴源巖疊置共生，空間配置關(guān)系有利；煤系地層上部盒八段區(qū)域性泥巖蓋層廣泛發(fā)育且封蓋性強(qiáng)，煤系旋回性強(qiáng)，煤系地層內(nèi)部泥巖、煤巖、致密砂巖和頁巖可以互為蓋層，形成多套生儲蓋組合，為研究區(qū)煤系氣提供了較為有利的成藏條件。

2）臨興中區(qū)煤系儲層存在多種巖性組合配置關(guān)系，基于構(gòu)造特征、含氣性、儲層累計(jì)厚度、巖性組合及生儲蓋關(guān)系將煤系氣分布劃分為3個(gè)帶。其中紫金山隆起區(qū)以煤層氣自生自儲為主，發(fā)育獨(dú)立煤層氣藏；環(huán)紫金山向斜區(qū)以三氣自生共儲為主，發(fā)育煤系三氣組合氣藏；平緩構(gòu)造區(qū)以煤層氣、致密砂巖氣兩氣自生共儲為主，發(fā)育煤層氣和致密砂巖氣組合氣藏。

3）煤系氣的富集成藏受到構(gòu)造、熱動力、沉積和水動力條件等多因素影響，從定性、定量的角度出發(fā)綜合分析控氣地質(zhì)因素。紫金山隆起區(qū)煤系氣富集主要受控于構(gòu)造、熱動力條件，形成巖漿熱侵—斷層逸散型煤系氣成藏模式；環(huán)紫金山向斜區(qū)煤系氣富集主要受控于構(gòu)造、水動力條件，形成向斜—水動力封堵型煤系氣成藏模式；平緩構(gòu)造區(qū)煤系氣富集主要受控于沉積、水動力條件，形成巖性—水動力封堵型煤系氣成藏模式。