鄂尔多斯盆地古生代苏里格气田致密气的特征和成因
摘 要 苏里格气田是鄂尔多斯盆地上古生界内发现的大型岩性气藏。本文在该地区地质构造的基础上，查询并总结前人对苏里格古生代致密气的研究，归纳了古生代该地区气田致密气的特征和形成机理并作出科学评论。主要得出以下结论。苏里格地区致密砂岩气的成藏特征为：1）垂直和横向的甜点重叠，形成广泛分布的有效储层；2）致密砂岩广泛含气，甜点富含天然气；3）在甜点和致密砂岩之间没有密封界面，形成开放的气藏。通过对苏里格气田非达西流，生、储、盖匹配条件的分析，以及对苏里格气田的生、排烃特征、运、储体系特征、天然气运聚特征及圈闭条件等成藏地质特征进行了综合分析研究，认为广覆式烃源岩生烃、低孔渗河流相储集砂体储气、源储压力差较小等因素综合作用造就了现今的苏里格大气田。
关键词：苏里格气田；古生界；成藏特征；形成机理
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目 录
1 前言.............................................................. 1 1.1 研究目的........................................................ 1 1.2 致密砂岩气的定义................................................ 1 1.3 研究区概况...................................................... 1 1.3.1 研究区位置.................................................... 2 1.3.2 研究区范围.................................................... 2 1.4 研究现状........................................................ 2 1.5 地质环境........................................................ 3 2 苏里格气田致密砂岩气的特征和成因.................................. 4 2.1 成藏基本条件.................................................... 4 2.1.1气源岩 ........................................................ 4 2.1.2 储集层........................................................ 4 2.1.3 盖层.......................................................... 4 2.1.4 沉积构造特征.................................................. 5 2.2 致密砂岩气成藏的基本特征........................................ 5 2.2.1 上古生界天然气成藏特征........................................ 6 2.2.2 下古生界天然气成藏特征........................................ 8 2.3 致密砂岩气藏的成藏机理.......................................... 9 2.3.1 由源和储层之间的压差过大驱动的非达西流动充注................. 10 2.3.2 由源—储集层烃浓度差驱动的扩散流动充注....................... 10 2.3.3 生、排烃系统................................................. 11 2.3.4 运、储体系特征............................................... 12 2.3.5 天然气运聚及圈闭条件......................................... 12 2.4 苏里格气田成藏模式............................................. 13 3 总结............................................................. 14 4 参考文献......................................................... 16
1 前言
1.1 研究目的
苏里格气田是鄂尔多斯盆地上古生界内发现的大型岩性气藏，但气藏含气特征复杂，开发难度大。目前我国致密气业务发展迅速，致密气需求越来越大，勘探开发面临巨大的挑战，苏里格气田致密气中甲烷占绝对优势，干燥系数低，为湿气，因此，研究古生界该地区致密气的成藏特征和形成机理对致密气的进一步开发具有重要意义。本文旨在前人工作的基础上，归纳苏里格地区致密气的成藏特征和形成机理，并作出比较科学的评论，增加对非常规油气的理解和认识，拓宽视野，从而提高自己专业水平和素养。 1.2 致密砂岩气的定义
致密气藏的说法源于国外，是指储层的渗透性很低的气藏，在我国也被称为低渗透气藏，二者的概念和区别不是十分清楚。
对致密砂岩气的的研究，最早开始于美国的圣胡安盆地，称之为隐蔽气藏；Rose在研究Raton盆地时，首先使用了“盆地中心气”；Law等对“致密砂岩气”进行了研究；Holditch（2006）认为致密砂岩气（又称致密气）是指低渗透—特低渗透砂岩储层中无自然产能，需通过大规模压裂或特殊采气工艺技术才能产出具有经济价值的致密气，该定义同样适用于煤层气、页岩气、致密碳酸盐岩储层气；Spencer将致密储层划分为高孔隙度致密储层和低孔隙度致密储层，前者所指的储层岩性为孔隙度变化范围为10%~30%的粉砂岩和孔隙度为25%~40%的细砂岩，其渗透率均不大于0.1×l0-3?m2；后者的砂岩储层孔隙度变化范围为3%~12%，渗透率同样小于0.1×l0-3?m2；Kazemi将气体渗透率小于1×l0-3?m2的含气储层称为低渗透或致密气储层，将储层气体渗透大于1×l0-3?m2的天然气藏为常规天然气，邹才能认为，致密砂岩气是指覆压基质渗透率≤0.1×l0-3?m2的砂岩气层，单井一般无自然产能，或自然产能低于工业气流下限，但在一定经济条件和技术措施下，可以获得致密气产量。
致密砂岩气藏的界定标准尚未统一，国家和地区往往根据不同阶段油气资源的状况来判断，其概念伴随着油气勘探开发程度的进步也在不断的发展。美国联邦能源管理委员会(FERC)给致密气层所下的定义是：在产气层段内，其平均渗透率低于或等于0.1×l0-3?m2的储集层，或产量低于FERC规定的各深度层段产量的储集层。根据我国国家标准GB/T30501－2014《致密砂岩气地质评价方法》和前人的研究成果，定义采用储层孔隙度低于12％，覆压基质渗透率≤0.1×l0-3?m2的砂岩气层作为致密砂岩气。 1.3 研究区概况
鄂尔多斯盆地是中国内陆第二大沉积盆地，面积约25×104 km2，盆地南部中
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生界富含石油，中北部古生界富集致密气——以苏里格气田为例。苏里格气田为一大型的岩性气藏，气田上古生界气藏含气面积大、资源总量大，但是丰度低、物性差，开发难度较大。 1.3.1 研究区位置
苏里格气田为一大型的岩性气藏。地处内蒙古自治区伊克昭盟境内，区域构造上属于伊陕斜坡西北部(图1) ，西起内蒙古自治区鄂托克前旗，东到陕西省靖边县，北起内蒙古自治区鄂托克旗，南至陕西省吴旗县。该区北部地表为草原、沙丘，南部为黄土塬地貌。 1.3.2 研究区范围
本论文主要研究鄂尔多斯盆地古生界苏里格气田，该气田致密气探明地质储量5378×108m3，含气面积5715.9km2[1]，近两年苏里格气田又建成了部分上、下古生界气藏合采的气井，气质中H２S含量可达199.28mg/m３，无阻流量可达122×10４m３/d，是我国重要的致密气聚集区之一， 同时也成为长庆油田致密气增储上产的重点地区。
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图1 苏里格地区位置图(引自杨华，2007)
图1 苏里格气田位置（引自杨华，2007）
1.4 研究现状
由于苏里格气田含有丰富的油气资源，前人对研究区的沉积相特征、层序地层特征、储层物性特征、储集砂体展布规律、储层成岩作用和成藏机理等方面做过大量的研究[ 2~6]，取得了丰硕的研究成果，但随着勘探开发的深入， 发现苏里格气田致密气地球化学特征和成藏特征都比较复杂，给成藏研究和致密气勘探带来较大困难。
上古生界苏里格气藏的砂岩储层（下二叠统山西组山１段和下石盒组盒８段）
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