天然气地质学

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下气藏特征及断裂、裂缝对气藏高产富集控制作用

  • 刘新社 , 1 ,
  • 陈平 , 2 ,
  • 李鹏飞 1 ,
  • 李维 2 ,
  • 王学刚 1 ,
  • 于小伟 2 ,
  • 马玉龙 1 ,
  • 周梅 3 ,
  • 聂建委 2 ,
  • 韩伟 2 ,
  • 裴文瑞 2
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  • 1. 中国石油长庆油田分公司地球物理部,陕西 西安 710018
  • 2. 中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,陕西 西安 710021
  • 3. 长安大学地质工程与测绘学院,陕西 西安 710054
陈平(1995-),男,重庆万州人,硕士,工程师,主要从事构造地质学及油气风险勘探研究.E-mail:.

刘新社(1971-),男,陕西渭南人,博士,正高级工程师,主要从事石油与天然气地质研究及勘探管理工作.E-mail: .

收稿日期: 2025-01-07

  修回日期: 2025-02-08

  网络出版日期: 2025-03-11

Characteristics of Ordovician subsalt gas reservoirs in the central and eastern Ordos Basin, and the controlling effects of faults and fractures on the high-yield enrichment of gas reservoirs

  • Xinshe LIU , 1 ,
  • Ping CHEN , 2 ,
  • Pengfei LI 1 ,
  • Wei LI 2 ,
  • Xuegang WANG 1 ,
  • Xiaowei YU 2 ,
  • Yulong MA 1 ,
  • Mei ZHOU 3 ,
  • Jianwei NIE 2 ,
  • Wei HAN 2 ,
  • Wenrui PEI 2
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  • 1. Department of Geophysics,PetroChina Changqing Oilfield Branch Company,Xi'an 710018,China
  • 2. Research Institute Changqing Branch,PetroChina Oriental Geophysical Exploration Co. ,Ltd. ,Xi'an 710021,China
  • 3. School of Geological Engineering and Geodesy,Chang'an University,Xi'an 710054,China

Received date: 2025-01-07

  Revised date: 2025-02-08

  Online published: 2025-03-11

Supported by

The Scientific Research and Technology Development Project of CNPC(2025-N/G-1197)

the Project of PetroChina Changqing Oilfield Branch Company(2023-N/G-49852)

摘要

鄂尔多斯盆地奥陶系盐下具有较好的储盖组合,勘探面积近70 000 km2。近期盐下完钻了以J41、HT8井为代表的高产井,证实断裂、裂缝对奥陶系盐下油气富集成藏控制作用明显。运用大量二维、三维地震资料,结合钻井资料,系统刻画了盆地中东部盐下断裂,明确了盐下气藏成藏主控因素。研究结果表明:①盐下发育规模断裂,断裂具有横向分区、纵向分层的特征。②盐下储层整体较为致密,断裂对储层具有较强的改造作用。钻井岩心及成像测井揭示,近断裂探井岩心裂缝发育,孔隙也更为发育,远断裂探井岩心更为致密,裂缝基本不发育。③盐下高产井多位于断裂带上或近断裂,储层类型主要为裂缝型,相较于断裂,构造圈闭对盆地中东部的油气高产富集控制作用存在差异,盆地东部相较于盆地中部构造圈闭控富特征更为显著。④结构张量属性对盐下裂缝型储层预测结果与已钻井吻合度较高,证实断裂带是盐下高效勘探目标,高产井近断裂、储层改造强、油气强输导。

本文引用格式

刘新社 , 陈平 , 李鹏飞 , 李维 , 王学刚 , 于小伟 , 马玉龙 , 周梅 , 聂建委 , 韩伟 , 裴文瑞 . 鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下气藏特征及断裂、裂缝对气藏高产富集控制作用[J]. 天然气地球科学, 2025 , 36(7) : 1183 -1193 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2025.02.014

Abstract

The Ordovician subsalt in the Ordos Basin has a good reservoir-cap assemblage, with an exploration area of nearly 70 000 km2. Recently, high-yield wells represented by J41 and HT8 have been drilled in the subsalt area, which confirms that faults and fractures play an obvious role in controlling the Ordovician subsalt oil and gas enrichment accumulation in the basin. Using a large number of two-dimensional seismic data and drilling data, the subsalt faults in the central and eastern parts of the basin were systematically described, and the main controlling factors of the accumulation of subsalt gas reservoirs were clarified. The following understandings have been obtained: (1) Large-scale faults subsalt development, which have the characteristics of transverse partitioning and longitudinal stratification. (2) The overall subsalt reservoir is relatively compact, and the fault has a strong effect on the reservoir. Drilling core and imaging logging revealed that the fractures and pores of the near-fault exploration core were more developed, and the core of the far-fault exploration well was denser and the fractures were basically not developed. (3) Most of the high-yield wells subsalt are located on or near fault zones, and the reservoir types are mainly fractured type, and the structure has different controlling effects on the high-yield enrichment of oil and gas in the central and eastern basins, and the structural control characteristics in the eastern basin are more significant than those in the central basin. (4) The prediction results of structural tensor attributes for subsalt fractured reservoirs are in good agreement with those of drilled wells, which confirms that the fault zone is an efficient target for subsalt exploration, and high-yield wells are near faults, reservoir modification is strong, and oil and gas migration is strong.

0 引言

前人1-4研究表明鄂尔多斯盆地下古生界发育良好的源储盖组合,鄂尔多斯盆地中东部天然气成藏具有上古生界煤系烃源岩与下古生界海相烃源岩双源供烃的优势,但由于沉积相变快且距离较远,不少学者认为东部不具双源供烃条件,东部烃源主要为下古生界海相烃源岩。除源岩条件较好外,中东部广泛发育碳酸盐丘滩体储层及膏盐岩盖层,源储配置条件好,勘探潜力巨大。
目前四川、塔里木等盆地相继提出断裂相关油气藏勘探目标,证实断裂具有明显的控储、控运、控藏作用5-6。前人对鄂尔多斯盆地下古生界断裂已有一定程度的研究:徐兴雨等7-8通过对基底断裂与盖层断裂的走向对比研究,认为鄂尔多斯盆地盖层断裂广泛发育,且盖层断裂大多继承于基底断裂;陈平等9通过对鄂尔多斯盆地东部盐下断裂的研究,认为盐下断裂具有明显的分层变形特征;牛小兵等10根据岩心、岩石薄片、测井和生产动态等资料在鄂尔多斯盆地奥陶系盐下发现缝洞体天然气藏;王启超等11开展了对盆地南部旬邑—宜君(旬宜)地区下古生界断裂的研究,认为旬宜地区下古生界断裂具有一定控储、控藏作用,可作为下一步勘探的重要方向。虽然前人对鄂尔多斯盆地断裂的研究已取得一定成果,但受限于三维地震资料短缺,对于下古生界断裂几何学特征及断裂控储特征的研究相对匮乏。本文通过大量二维、三维地震资料对盆地中东部断裂及裂缝带进行预测及解释,明确中东部盐下断裂的分区、分层特征和控储、控藏机制以及裂缝型储层发育区带,以期为下一步油气勘探提供了更为精准的基础资料。

1 区域地质概况

鄂尔多斯盆地位于华北克拉通西南缘,面积约为25×104 km2。前人研究表明下古生界沉积期先后经历了多期构造运动:太古代—元古代裂陷沉积,南缘发育拗拉槽;寒武纪—奥陶纪沉积剥蚀,奥陶系顶、底界面发育风化壳;石炭纪,进入克拉通盆地演化阶段。加里东运动末期,受秦岭洋壳和兴蒙洋壳的相向俯冲、挤压,盆地区域主应力方向为近南北向;印支期,受中特提斯构造动力体系中羌塘地块与欧亚大陆碰撞产生的远程效应作用,盆地区域主应力方向呈北西—南东向和近南北向;燕山期,盆地呈板块多向会聚挤压的构造格局,受古太平洋大陆板块与欧亚大陆板块碰撞远程构造效应影响,盆地区域主应力方向为北西—南东向;喜马拉雅期,盆地受印度板块与亚欧板块远程构造效应以及太平洋向西俯冲消亡作用的影响,盆地区域主应力方向呈北北东—南南西向7-12
研究区位于鄂尔多斯盆地中东部,隶属伊陕斜坡二级构造单元(图1)。研究区奥陶系不全,仅残留马家沟组。马家沟组中马一段、马三段、马五段为海退沉积环境,沉积岩性以膏盐岩为主,而马家沟组中马二段、马四段、马六段为海进沉积环境,沉积岩性主要为灰岩与白云岩。由于成藏体系的差异,奥陶系可分为风化壳成藏系统(马五1亚段—马五5亚段)与盐下内幕成藏系统(马五6亚段及以下地层,马五6亚段及以下地层常以“盐下”简称)13-15。由于沉积相带及成藏条件的差异,盆地中部(乌审旗控边断裂以西)主要在马五6-10亚段发现一批高产井,盆地东部(乌审旗控边断裂以东)主要在马四段发现高产井。
图1 鄂尔多斯盆地中东部构造位置(a)及古生界地层综合柱状图(b)

Fig.1 Tectonic location of the central and eastern part of the Ordos Basin (a) and comprehensive histogram of Paleozoic strata (b)

2 盆地中东部断裂特征

二维地震资料区主要通过地震剖面进行断裂解释,三维区通过大量地震属性(相干、曲率、属性等)联合地震剖面进行断裂解释,明确了盆地中东部断裂的分区、分层特征,岩心及成像测井揭示了盐下近断裂探井岩心裂缝发育,孔隙也更为发育,结合三维地震资料,证实盐下断裂具有沟通源岩改善储层的双重作用。

2.1 中东部断裂几何学特征

受多期构造运动控制,鄂尔多斯盆地盐下发育规模断裂。前人研究表明,加里东与燕山构造运动是鄂尔多斯盆地盐下断裂主要活动期,加里东构造运动期盐下形成一定程度的先存断裂,燕山构造运动期盆地东抬西降,这期构造运动使得盆地东部缺失新生界及部分中生界,同时盐下部分断裂再复活9,东部由于受燕山期构造运动影响较大,沿加里东期断裂形成的地层薄弱带隆升形成一系列平行于盆地东缘离石大断裂的断隆带16-18。盐下沉积的膏盐岩作为塑性层对盐下断裂活动具有明显的控制作用,但膏盐岩分布并不均衡,而是具有明显的相变(东部盐岩为主、中部膏岩为主)19。受先存断裂、区域构造应力、岩相等影响,盐下断裂呈现明显的分区性,大致以乌审旗古隆起控边断裂为界,盆地东部(乌审旗古隆起控边断裂以东)以NE向断裂为主,盆地中部(乌审旗古隆起控边断裂以西),NE与NW向断裂均发育。盆地东部断裂活动性相对较强,断距较大,平面延续性较好,目前已经发现一条横跨盆地南北的大型断裂带——安崖米脂断裂带,盆地中部断裂断距相对较小,延续性差,目前并没有发现大型断裂带[图2(a)]。规模断裂的发现使得断裂相关类型气藏勘探成为可能。
图2 鄂尔多斯盆地中东部盐下奥陶系底断裂纲要图(a)与中部a三维地震工区典型地震剖面(A—A′)(b)东部b三维地震工区典型地震剖面(B—B′)(c)]

Fig.2 Outline map of the Ordovician bottom fault in the central, eastern part of the Ordos Basin (a) and typical seismic profile of the central a 3D seismic acreage (A-A′)(b) Typical seismic profile of the eastern b 3D seismic acreage (B-B′)(c)

盆地东部盐下断裂不仅在走向以及规模上与中部存在较大差异,在断裂样式、分层性也存在较大差异。盆地中部断裂高陡(平移与张扭断裂共存),且除断裂外还发育一定规模的沟槽,差异表现为沟槽纵向延续性差,而断裂纵向延续性较好,常常切穿多个地层组[图2(b),图3(a)],盆地东部除发育高陡断裂(压扭断裂)外,还发育一定程度的逆冲断裂[图2(c),图3(b)]。盆地中东部断裂也具有一定的分层差异,马一段、马三段、马五段发育较厚膏盐岩,这些膏盐岩层在断裂活动中可使断裂发生卸力,在一定程度上影响了断裂的活动,造成了断裂的分层。
图3 鄂尔多斯盆地中部古生界断裂分层模式(a)与东部古生界断裂分层模式(b)

Fig.3 Paleozoic fault stratification model diagram of the central part of the Ordos Basin(a) and eastern Paleozoic fault stratification model diagram(b)

盆地东部由于盐岩层较厚,卸力能力更强,使得海西期断裂大多向下消失于马五段,加里东期断裂也被封盖于马五段膏盐岩层之下,部分断裂向上消失于马五段膏盐岩层,向下直插基底;部分断裂向上消失于马五段膏盐岩层,向下消失于马三段膏盐岩层;也有部分断裂向上消失于马三段膏盐岩层,向下直插基底[图2(c),图3(b)]。盆地中部盐岩层较薄,海西期断裂多向下切穿马五段,甚至直插基底,而部分加里东期活动较强断裂则向上刺穿马五段,向下直插基底;也有部分加里东期断裂向上消失于马三段膏盐岩层,向下直插基底[图2(b),图3(a)]。

2.2 断裂控油气特征

盐下钻遇断裂带或近断裂带探井与远断裂探井储层具有较大差异,钻井岩心及成像测井揭示,近断裂探井岩心裂缝发育,孔隙也更为发育,远断裂探井岩心更为致密,裂缝基本不发育。失利井T59井盐下马五6-10亚段未见气显示,目的层马五6-10亚段岩性主要为粉晶白云岩,岩心揭示其储层致密,裂缝发育较少[图4(a)];失利井J18井盐下马五6-10亚段未见气显示,未钻遇有效储层,目的层马四段岩性主要为含灰云岩,岩心显示孔隙与裂缝发育程度均较低[图4(b)];G1井为低产井,试气仅为数千立方米,目的层马四段岩性主要为灰质云岩,岩心显示孔隙与裂缝发育程度同样较低[图4(c)],T59、J18、G1这3口井失利或低产,远断裂、储层改造弱是这3口井的共性之一。HT8、J41、M1这3口井均获高产(盐下4×104 m3/d以上为高产井),而近断裂或位于断裂带之上、储层被强改造是其共性之一,从岩心上看这3口井目的层段岩心裂缝与孔隙相较于T59、J18、G1这3口井都更为发育[图4(d)—图4(f)],HT8井成像测井也证实该井目的层马五6-10亚段发育大量高角度网状裂缝[图4(g)]。完钻井揭示,盐下储层整体较为致密,断裂对储层具有较强的改造作用。
图4 鄂尔多斯盆地中东部盐下典型岩心及测井成像

(a)T59井马五7亚段岩心;(b)J18井马五7亚段岩心;(c)G1井马四段岩心;(d)HT8井马五7亚段岩心;

(e)J41井马五7亚段岩心;(f)M1井马四段岩心;(g)HT8井马五7亚段(3 474~3 490 m)成像测井

Fig.4 Typical subsalt cores and logging imaging in the central and eastern part of the Ordos Basin

前人1-3通过对鄂尔多斯盆地盐下样品TOC含量的测定中发现有机质类型为混合型,且盐下天然气具有油型气特征。勘探实践也表明,盆地中部盐下天然气多见混合型(上古生界煤系烃源岩、盐下海相烃源岩),盆地东部气源则主要来自盐下,通过裂缝沟通源岩高产富集。HT8、J41、J14这3口井位于盆地中部a三维区,3口井在盐下马五6-10亚段试气均获高产工业气流,地震资料证实3口井均近断裂,且正好位于裂缝发育区,验证了断裂对盐下储层较强的改造作用[图5(a)—图5(c)]。M1井位于盆地东部b三维区内断裂带之上,在盐下马四段试气获35.24×104 m3/d的高产工业气流,证实盐下断裂具有沟通源岩改善储层的双重作用[图5(d)]。
图5 鄂尔多斯盆地中东部高产井地震剖面叠裂缝属性

Fig.5 Seismic profile stacked fracture properties of high-yield wells in the central and eastern part of the Ordos Basin

3 盐下气藏成藏主控因素及有利区带预测

由于成藏条件的差异,盆地中部盐下主要含油气层系为马五6-10亚段,而东部主要含油气层系为马四段,虽然含油气层系存在较大差异,但高产井均多见于断裂带附近,构造对盆地中部油气高产富集控制作用不明显,盆地东部除断裂外,构造圈闭同样对油气富集具有重要控制作用,因此构造叠加裂缝型目标可能更为有利。通过结构张量属性预测了盆地中部a三维区及盆地东部b三维区裂缝带储层发育区,与已钻井吻合度较高。

3.1 盐下气藏高产富集主控因素

盆地中部a三维区内16口完钻井,T74、J41、HT8等8口井为高产井,8口高产井与断裂距离均≤0.2 km(位于断裂带之上或近断裂),除J41、HT8、J19共3口井主要为裂缝型储层外,其余高产井均以裂缝+岩性型或岩性+构造型储层为主,证实断裂对储层具有较好的改造作用(表1)。构造对油气高产贡献率具有较大差异,构造圈闭高点、构造斜坡、构造低部位均有高产井发现,证实构造并非盆地中部油气高产富集主控因素,其原因可能是盆地中部相较于盆地东部构造起伏较小,且双源供烃,源较富,成藏条件较盆地东部更优越。J30、T58、T73等5口井为低产井,与断裂距离为0.3~2 km之间(远断裂),储层类型主要以岩性为主,构造位置同样差异较大,构造圈闭高点、构造斜坡均有分布。J12、T59、J18这3口井为气显示井及干井,与断裂距离0.2~2.6 km之间(远断裂),岩性储层或无储层,分别位于构造圈闭高点与构造斜坡。a三维区内完钻井揭示,断裂带对储层具有明显的改造作用,高产井大多位于断裂带附近,而构造对于盆地中部油气高产富集控制作用不明显。
表1 鄂尔多斯盆地中部a三维地震工区(位置见图1)盐下完钻井统计

Table 1 Statistics of subsalt drilling completed in the a 3D seismic work area of the central Ordos Basin (see Fig. 1 for location)

序号 井号 含气层系 日产量/(104 m3/d) 气层与含气层厚度/m 与断裂距离/km 构造位置 储层类型
1 T74 马五6-10亚段 128 5.5 <0.1 构造低部位 裂缝+岩性
2 J41 马五6-10亚段 21.36 17 <0.1 构造斜坡 裂缝
3 HT8 马五6-10亚段 11.06 14.8 <0.1 构造圈闭高点 裂缝
4 J14 马五6-10亚段 7 7.9 <0.1 构造低部位 裂缝+岩性
5 J15 马五6-10亚段 5.65 13.9 0.2 构造斜坡 裂缝+岩性
6 J6 马五6-10亚段 4.8 15.9 <0.1 构造圈闭高点 岩性+裂缝
7 J17 马五6-10亚段 4.49 5.8 <0.1 构造斜坡 裂缝+岩性
8 J19 马五6-10亚段 4.18 9.7 <0.1 构造斜坡 裂缝
9 J30 马五6-10亚段 1.36 2.3 2 构造圈闭高点 岩性
10 T58 马五6-10亚段 1.3 9.3 0.4 构造圈闭高点 岩性
11 T73 马五6-10亚段 1.1 1.8 0.5 构造圈闭高点 岩性
12 J27 马五6-10亚段 0.69 16.1 0.4 构造斜坡 岩性
13 L148 马五6-10亚段 0.2 4.6 0.3 构造斜坡 岩性
14 J12 马五6-10亚段 气显示 1.1 0.2 构造斜坡 岩性
15 T59 马五6-10亚段 干井 0 2.2 构造圈闭高点 无储层
16 J18 马五6-10亚段 干井 0 2.6 构造斜坡 无储层
盆地东部b三维区内8口完钻井,M1、M2为高产井,2口高产井均位于断裂带之上(与断裂距离小于0.1 km),储层类型为裂缝+岩性型,以裂缝为主,且均位于构造圈闭高点,可能原因是盆地东部构造起伏更大,构造圈闭更为发育,构造高点是油气长期运移指向,同时由于远离二叠系供烃窗口,源主要来自于盐下(相较于盆地中部更为贫瘠),成藏条件更为苛刻,构造圈闭更容易获得油气发现。M7、S100、M104等5口井为低产井,与断裂距离在0.2~4.5 km之间,构造位置均位于构造斜坡,除S85井与M7井为裂缝+岩性型储层外,其余各井储层均以岩性为主。M2井为干井,与断裂距离0.2 km,未钻遇有效储层,构造位置为构造斜坡。盆地东部钻探表明构造对油气成藏较为重要。a三维区与b三维区内完钻井揭示,盐下储层整体致密,断裂对储层具有明显的改造作用,盐下油气勘探应该转向裂缝带预测,寻找断裂相关类型气藏这一高效勘探目标(表2)。
表2 鄂尔多斯盆地东部b三维地震工区(位置见图1)盐下完钻井统计

Table 2 Statistical table of subsalt drilling completion in the b 3D seismic work area of the eastern Ordos Basin (see Fig. 1 for location)

序号 井号 含气层系 日产量/(104 m3/d) 气层与含气层厚度/m 与断裂距离/km 构造位置 储层类型
1 M1 马四段 35.24 36.6 <0.1 构造圈闭高点 裂缝+岩性
2 M6 马四段 12.2 41.2 <0.1 构造圈闭高点 裂缝+岩性
3 M2 马四段 1.4 15.6 0.2 构造斜坡 裂缝+岩性
4 S100 马四段 0.72 15.1 3.4 构造斜坡 岩性
5 M104 马四段 0.62 10.9 0.7 构造斜坡 岩性
6 S85 马四段 0.53 102.8 0.2 构造斜坡 裂缝+岩性
7 G1 马四段 0.50 13.3 4.5 构造斜坡 岩性
8 M2 / 0 0 m 0.2 构造斜坡 无储层

3.2 盐下断裂及裂缝带预测

结构张量原理是将地震数据视为图像,通过识别地震图像中不同的结构特征或纹理单元,区分图像的平坦、边缘及角点区域,进而突出地质目标中的异常体,在碳酸盐岩油藏中则可能突出缝洞储集层及断裂破碎带的响应20。通过结构张量属性在盆地中部a三维区与盆地东部b三维区开展裂缝型储层预测(图6图7),预测结果与已钻井吻合度较高。钻探结果揭示,盆地中部a三维区中高产井储层类型主要为裂缝型,预测结果也表明这些井裂缝带发育,储层较好(表1图6);低产井储层类型以岩性为主,预测结果也表明裂缝带发育程度弱或不发育,储层较差(表1图6);气显示井及干井为岩性储层或无储层,预测结果同样表明裂缝带发育程度弱或不发育,储层较差(表1图6)。
图6 鄂尔多斯盆地中部a三维地震工区(位置见图1)马五6 - 10亚段裂缝带地震预测

Fig.6 Seismic prediction of fracture zone in the 6th-10th sub-members of Ma5 Member in the a seismic work area in the central part of the central Ordos Basin (see Fig.1 for the location)

图7 鄂尔多斯盆地东部b三维地震工区(位置见图1)马五4亚段裂缝带地震预测

Fig. 7 Seismic prediction of the fracture zone of the fourth sub-member of the Ma5 Member in the b 3D seismic acreage in the eastern part of the Ordos Basin (see Fig. 1)

盆地东部b三维区内8口井,钻探结果表明高产井储层以裂缝型为主,裂缝型储层预测结果也表明2口井裂缝带发育,储层较好(表2图7);其余低产井与干井裂缝型储层发育程度均不如这2口高产井,预测结果与实钻结果吻合(表2图7)。基于结构张量的地震属性与已钻井吻合度较高,证实这类属性可以用于盐下裂缝型储层预测。已钻井与地震预测结果高度吻合,证实断裂带是盐下高效勘探目标,高产井近断裂、储层改造强、油气强输导。与盆地中部寻找裂缝带不同,盆地东部裂缝带+构造圈闭的组合模式(构造裂缝型气藏)可能更为有利。

4 盐下油气成藏模式

受海平面高频旋回控制,鄂尔多斯盆地盐下发育碳酸盐岩与膏盐岩互层地层,拥有较好的储盖组合,具备立体成藏的可能(图8)。前人4研究表明鄂尔多斯盆地盐下具有上下古生界双源供烃的优势,盐下部分断裂在燕山期活化,为下古生界油型气垂向运移提供了高效运移通道,同时由于加里东运动中央古隆起马四段直接与上古生界煤系地层接触(100 km左右的供烃窗口),上古生界煤系烃源岩沿岩性渗透层自西向东运移,使得盆地中部盐下具有上古生界煤系烃源岩侧向供烃的条件(图8),气源类型以混源为主21。由于沉积相变形成的岩性侧向遮挡,且距离较远,上古煤系烃源岩对盆地东部的供烃能力相对较弱(完钻井也证实了这一认识,盆地中部探井钻探情况远远好于盆地东部),盆地东部以下古生界海相烃源岩供烃为主,气源类型主要为油型气。但由于盐下碳酸盐岩储层整体较为致密,而断裂带可以有效地改善储层,沟通盐下低丰度多层系烃源岩,因此断裂带就是油气高产富集带,断裂相关类型气藏就是盐下高效勘探目标。结合完钻井,对于盆地中东部的断裂相关高效勘探目标,笔者认为应该区别看待,盆地中部受燕山期构造运动影响相对较小,构造高低起伏变化远不如盆地东部,以寻找裂缝发育带为主要勘探目标,而盆地东部由于远离上古生界供烃窗口,油气富集条件更为苛刻,且构造相对活跃,以寻找裂缝带+构造圈闭为主要勘探目标。
图8 鄂尔多斯盆地中东部东西向油气成藏模式(井位置见图1)

Fig.8 East-west hydrocarbon accumulation model in the central and eastern part of the Ordos Basin (see Fig. 1 for well locations)

5 结论

(1)鄂尔多斯盆地盐下发育规模断裂,断裂具有横向分区、纵向分层的特征。东部断裂活动性相对较强,断距较大,平面延续性较好;盆地中部断裂断距相对较小,延续性差。
(2)鄂尔多斯盆地盐下储层整体较为致密,断裂对储层具有较强的改造作用。钻井岩心及成像测井揭示,近断裂探井岩心裂缝发育,孔隙也更为发育,远断裂探井岩心更为致密,裂缝基本不发育。地震预测结果也表明高产井位于裂缝发育带。
(3)完钻井揭示,盐下高产井大多位于断裂带上或近断裂,储层类型主要为裂缝型,构造圈闭对于盆地中东部的油气高产富集控制作用存在差异,盆地东部相较于盆地中部的构造圈闭控富特征更为显著。
(4)结构张量属性对盐下裂缝型储层预测结果与已钻井高度吻合,证实断裂带是盐下高效勘探目标,高产井近断裂、储层改造强、油气强输导。与盆地中部寻找裂缝带不同,盆地东部裂缝带+构造圈闭的组合模式(构造裂缝型气藏)可能更为有利。
[1]
何海清,郭绪杰,赵振宇,等.鄂尔多斯盆地奥陶系盐下马四段天然气成藏新认识及勘探重大突破[J].石油勘探与开发,2022,49(3):429-439.

HE H Q, GUO X J, ZHAO Z Y, et al. New understandings on gas accumulation and major exploration breakthroughs in subsalt Ma 4 Member of Ordovician Majiagou Formation, Ordos Basin, NW China[J]. Petroleum Exploration and Development,2022,49(3):429-439.

[2]
刘丹,冯子齐,刘洋,等.鄂尔多斯盆地中东部下古生界奥陶系自生自储气地球化学特征[J].天然气地球科学,2016,27(10):1892-1903.

LIU D, FENG Z Q, LIU Y, et al. Geochemistry of the self-generated and self-accumulated gas of Lower Paleozoic in Ordos Basin, China[J]. Natural Gas Geoscience,2016,27(10):1892-1903.

[3]
刘丹,张文正,孔庆芬,等.鄂尔多斯盆地下古生界烃源岩与天然气成因[J].石油勘探与开发,2016,43(4):540-549.

LIU D, ZHANG W Z, KONG Q F, et al. Lower Paleozoic source rocks and natural gas origins in Ordos Basin, NW China[J]. Petroleum Exploration and Development,2016,43(4):540-549.

[4]
陈平,李维,周义军,等.鄂尔多斯盆地乌审旗古隆起与中央古隆起形成演化及其对油气的控制作[J].石油与天然气地质,2024,45(6):1653-1664.

CHEN P,LI W,ZHOU Y J,et al. Formation and evolution of the Wushenqi and Central Paleo-uplifts,Ordos Basin and their control on hydrocarbon accumulation[J]. Oil & Gas Geology,2024,45(6):1653-1664.

[5]
陈平,能源,吴鲜,等.塔里木盆地顺北5号走滑断裂带分层分段特征及构造演化[J].新疆石油地质,2023,44(1):33-42.

CHEN P,NENG Y,WU X, et al. Characteristics of stratification and segmentation and tectonic evolution of Shunbei No.5 strike-slip fault zone in Tarim Basin[J]. Xinjiang Petroleum Geology,2023,44(1):33-42.

[6]
杜金虎,邹才能,徐春春,等.川中古隆起龙王庙组特大型气田战略发现与理论技术创新[J].石油勘探与开发,2014,41(3):268-277.

DU J H,ZOU C N,XU C C,et al.Theoretical and technical innovations in strategic discovery of a giant gas field in Cambrian Longwangmiao Formation of central Sichuan paleo-uplift Sichuan Basin[J].Petroleum Exploration and Development,2014,41(3):268-277.

[7]
徐兴雨,王伟锋.鄂尔多斯盆地隐性断裂识别及其控藏作用[J].地球科学,2020,45(5):1754-1768.

XU X Y, WANG W F. The recognition of potential fault zone in Ordos Basin and its reservoir control[J]. Earth Science,2020,45(5):1754-1768.

[8]
徐兴雨,王伟锋,陈谋.鄂尔多斯盆地断裂特征及其石油地质意义[J].中国矿业大学学报,2019,48(4):830-841.

XU X Y,WANG W F,CHEN M. Characteristics of faults and their significance in hydrocarbon accumulation in Ordos Basin[J].Journal of China University of Mining & Technology,2019,48(4):830-841.

[9]
陈平,李明瑞,李维,等.鄂尔多斯盆地东部高家堡地区下古生界断裂分层变形特征及形成机制[J].石油实验地质,2024, 46(3):542-552.

CHEN P, LI M R, LI W, et al. Characteristics and formation mechanism of stratified deformation of Lower Paleozoic faults in Gaojiapu area, eastern Ordos Basin[J]. Petroleum Geology & Experiment,2024,46(3):542-552.

[10]
牛小兵,范立勇,任军峰,等.鄂尔多斯盆地奥陶系盐下缝洞体天然气勘探突破及其意义[J].石油学报,2024,45(12):1715-1727.

NIU X B, FAN L Y, REN J F, et al. Breakthrough and significance of natural gas exploration for Ordovician subsalt fracture-cavities in Ordos Basin[J].Acta Petrolei Sinica,2024,45(12):1715-1727.

[11]
张岳桥,施炜,廖昌珍,等.鄂尔多斯盆地周边断裂运动学分析与晚中生代构造应力体制转换[J].地质学报,2006,80(5):639-647.

ZHANG Y Q,SHI W,LIAO C Z, et al. Analysis of fault kinematics around Ordos Basin and transformation of tectonic stress regime in the Late Mesozoic era[J].Acta Geologica Sinica, 2006,80(5):639-647.

[12]
王启超,刘光祥,吴疆,等.鄂尔多斯盆地旬宜地区下古生界走滑断裂特征与油气勘探意义[J].石油实验地质,2024,46(2):342-353.

WANG Q C, LIU G X, WU J, et al. Characteristics of Lower Paleozoic strike-slip faults and their significance for oil and gas exploration in Xunyi-Yijun area, Ordos Basin[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2024,46(2):342-353.

[13]
于洲,范立勇,任军峰,等.鄂尔多斯盆地寒武系—奥陶系天然气成藏模式及有利勘探区[J].天然气工业,2024,44(8): 44-57.

YU Z,FAN L Y,REN J F,et al.Natural gas accumulation models and favorable exploration areas of the Cambrian Ordovician in the Ordos Basin[J].Natural Gas Industry,2024,44(8):44-57.

[14]
于洲,罗晓容,周进高,等.鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段优质白云岩储层发育特征及成因机制[J].天然气工业,2024,44(2):30-39.

YU Z,LUO X R,ZHOU J G, et al. Development characteristics and genetic mechanisms of high-quality dolomite reservoirs in the 4th Member of Ordovician Majiagou Formation in the Ordos Basin[J].Natural Gas Industry,2024,44(2):30-39.

[15]
付金华,于洲,李程善,等.鄂尔多斯盆地东部米探1井奥陶系马四段天然气勘探新发现及勘探方向[J].天然气工业,2021,41(12):17-27.

FU J H, YU Z, LI C S, et al. New discovery and favorable areas of natural gas exploration in the 4th Member of Ordovician Majiagou Formation by Well Mitan 1 in the eastern Ordos Basin[J]. Natural Gas Industry,2021,41(12):17-27.

[16]
胥旺,邓虎成,雷涛,等.鄂尔多斯盆地东北部大牛地气田马家沟组不同性质断裂对表生岩溶的控制作用[J].天然气地球科学,2023,34(3):431-444.

XU W, DENG H C, LEI T, et al. Control of different faults on supergene karst in the Majiagou Formation of Daniudi Gas Field, northeastern Ordos Basin[J]. Natural Gas Geoscience,2023,34(3):431-444.

[17]
白玉宝,孙冬胜.离石断裂带构造特征及演化[J].石油与天然气地质,1996,17(1):77-80.

BAI Y B,SUN D S. Tectonic characteristics and evolution of rocky fault zone[J].Oil & Gas Geology,1996,17(1):77-80.

[18]
贾维花. 离石断裂中生代活动特征及其对鄂尔多斯盆地的控制作用[D].青岛:山东科技大学,2005.

JIA W H. Mesozoic Activity Characteristics of Rocky Faults and Their Control Effect on Ordos Basin[D]. Qingdao: Shandong University of Science and Technology,2005.

[19]
胡安平,沈安江,张杰,等.碳酸盐岩-膏盐岩高频沉积旋回组合生—储特征——以鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组中-下组合为例[J].石油与天然气地质,2022,43(4):943-956.

HU A P, SHEN A J, ZHANG J, et al. Source-reservoir characteristics of high-frequency cyclic carbonate-evaporite assemblages: A case study of the lower and middle assemblages in the Ordovician Majiagou Formation, Ordos Basin[J]. Oil & Gas Geology,2022,4304: 943-956.

[20]
汪如军,孙冲,袁敬一,等.基于结构张量的走滑断裂破碎带地震识别:以富满油田超深层碳酸盐岩为例[J].新疆石油地质, 2024,45(4):475-482.

WANG R J, SUN C, YUAN J Y, et al. Seismic identification of strike-slip fault damage zones based on structure tensor analysis:A case study of ultra-deep carbonate rocks in Fuman oilfield[J].Xinjiang Petroleum Geology,2024,45(4):475-482.

[21]
徐旺林,李建忠,刘新社,等.鄂尔多斯盆地奥陶系下组合天然气成藏条件与勘探方向[J].石油勘探与开发,2021,48(3):549-561.

XU W L, LI J Z, LIU X S, et al. Accumulation conditions and exploration directions of Ordovician lower assemblage natural gas, Ordos Basin, NW China[J]. Petroleum Exploration and Development,2021,48(3):549-561.

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