0 引言
致密气是全球非常重要的一种非常规天然气资源，已成为天然气产量的重要增长点［1-2］。致密气藏储层覆压基质渗透率一般小于或等于0. 1×10-3 μm2，气藏自然产能低，一般需要在措施改造下可获得工业产量，储层类型包括致密的砂岩、碳酸盐岩及其他岩类，主要以致密砂岩为主［3］。全球具有丰富的致密气资源，已经在多个盆地中发现规模致密气藏，资源潜力巨大，成为天然气“增储上产”的主要领域［4］。我国同样具备丰富的致密气资源，以鄂尔多斯、四川和塔里木为代表的多个盆地发现了储量巨大的致密气藏，探明并开发了鄂尔多斯盆地万亿立方米级致密气区。根据中石油第四次资源评价，中国致密气地质资源量达21. 85×1012 m3，致密气产量占天然气总产量的30%以上，但总体致密气勘探程度较低，仅8%左右，还有较大资源潜力［5］。
我国已发现的大型致密气藏以砂岩为主，已报道的碳酸盐岩致密气藏主要分布在四川盆地侏罗系自流井组大安寨、川中磨溪三叠系和鄂尔多斯盆地东部奥陶系地层中，陆相碳酸盐岩致密气藏较少［6］。柴达木盆地西部为典型的新生代陆相盆地，发育古近纪—新近纪咸化富烃凹陷，油气资源丰富。长期以来，柴西以石油勘探为主，已发现了尕斯库勒、昆北、英东等多个大中型油藏［7-8］。受源岩埋深演化等影响，石油主要分布在西南部，而天然气主要分布在柴西北区，已发现了南翼山、开特米里克和油墩子等多个含气构造，但总体上天然气勘探程度较低［9］。根据第四次资源评价，柴西天然气资源量达6 315×108 m3，但天然气探明率仅为0.07%，资源潜力巨大。近年来，随着黄瓜峁、英中等气藏的发现，表明柴西天然气资源量巨大，勘探前景广阔。目前英雄岭地区已发现的气藏储层主要以灰质云岩等细粒湖相碳酸盐岩为主，物性较差，渗透率一般小于0.1×10-3 μm2，为典型的致密储层［10］。受咸化湖盆影响，湖相碳酸盐岩储层在柴西地区多套地层中大面积分布，因此具备天然气规模聚集的基础。
柴西地区以石油勘探为主，天然气研究程度较低，前人［11-14］在柴西天然气研究方面主要集中在天然气成因、分布及沉积储层方面。研究认为柴西以油型气为主，已发现的气藏主要为裂缝型伴生气藏，产量衰减快，稳产难度大。柴西新近系沉积以湖相碳酸盐岩为主，储层以细粒泥—灰岩为主，溶蚀孔及裂缝是主要储层空间。柴西天然气资源潜力大，但由于烃源岩成熟度低，主要处于生油阶段，加上储层以细粒致密储层为主，因此认为柴西形成大气田难度大。近年来，随着黄瓜峁、英中、南翼山等气藏的发现，表明柴西具备形成大气田的条件。本文基于非常规气理念，以英雄岭已发现的古近系—新近系碳酸盐岩气藏（E3 2—N2 1）为例，综合地质、地球化学及测井等资料，分析了柴西碳酸盐岩气藏地质特征，重新研究和认识了柴西致密碳酸盐岩储层中天然气富集条件，并指出了有利勘探方向，为柴西天然气勘探提供了方向，也为富油凹陷中天然气研究提供了技术支持。
1 地质背景
柴达木盆地是青藏高原上典型的中新生带内陆咸化湖相沉积盆地［15-16］，古近系—新近系含油气系统主要分布在柴达木盆地西部坳陷区，其西北部与阿尔金山相连，西南部与昆仑山相连，东以一里坪—甘森一线为界，面积近36 800 km2。环英雄岭地区位于柴西腹部，包括英中—英东构造带、南翼山、黄瓜峁及油墩子等构造带（图1），该构造带地层厚度大，圈闭类型多样，成为油气运移和聚集的优势区带，先后发现了油砂山、狮子沟、英东、南翼山及黄瓜峁等油气藏。钻井揭示，英雄岭地区主要发育路乐河组（E1+2）、下干柴沟组下段（E3 1）、下干柴沟组上段（E3 2）、上干柴沟组（N1）、下油砂山组（N2 1）、上油砂山组（N2 2）及狮子沟组（N2 3）等多套地层。
受沉积演化影响，环英雄岭地区湖盆早期（E1+2—E3 1）主要以河流—泛滥平原相沉积为主，砂岩和红色泥岩发育，沉积中心位于英雄岭主体构造以西一带。下干柴沟组上段（E3 2）沉积时期湖盆中心向北扩大，达到最大湖泛期，盆地边缘岩性较粗，盆地腹部发育大范围滨浅湖—半深湖相沉积（图2），岩性以灰色、深灰色泥岩，灰质泥岩和泥晶灰岩等湖相碳酸盐岩沉积为主，特别是E3 2广泛分布的灰色、深灰色泥岩，灰质泥岩是古近系最优质的烃源岩，也是柴西南区最重要的油气源岩［17］。而上干柴沟组（N1）沉积时期沉积中心向北迁移，沉积中心位于柴西北的油泉子—黄瓜峁—开特，此时狮子沟—英东一带以碎屑岩沉积为主，而英北南翼山—油泉子—油墩子地区以泥岩、灰质泥岩和颗粒灰岩为主，也是仅次于E3 2烃源岩的另一套主要烃源岩。在新近系下油砂山组（N2 1）沉积时期，受昆仑山抬升，湖盆中心由西南向东北迁移，英北地区的黄瓜峁—油墩子地区碳酸盐岩较为发育，而英雄岭主体构造则为碎屑岩。到上油砂山组（N2 2）沉积以后，湖盆中心向东迁移至一里坪地区［18］，柴西环境干旱，英雄岭地区以碎屑岩为主，部分地区出现膏盐岩。
柴西总体油多气少，受烃源岩类型和埋深演化的控制，柴西南以石油为主，天然气主要分布在柴西腹部的环英雄岭地区［9］。含气构造主要分布在英中、英东、黄瓜峁、南翼山及开特米立克一带，受晚期构造活动影响，圈闭幅度大，断裂发育。柴西腹部环英雄岭地区古近系—新近系（E3 2—N2 1）主要为滨浅湖—深湖相沉积，已发现气藏储层以细粒碳酸盐岩储层为主，表明湖相碳酸盐岩致密气藏具备形成规模气藏的条件，资源潜力巨大。
2 碳酸盐岩致密气藏特征
2. 1 含气层系多，面积大
柴西地区天然气分布广泛，目前已在柴西腹部的英雄岭主体构造、黄瓜峁、开特等多个构造发现了油气藏，而在纵向上发育E3 2、N1及N2 1等多套油气层（表1），其中开特、黄瓜峁等构造以纯气藏为主，气藏岩性主要为泥灰岩和灰质云岩，部分为藻灰岩，具有明显大面积含气特征。从环英雄岭已发现油气藏的天然气分析表明（表1），天然气甲烷含量介于74.26%~89.23%之间，以湿气为主，从西到东干燥系数逐渐变大，表明源岩成熟度增加。该地区非烃含量较高，主要以N2和CO2为主，英雄岭地区部分井含TSR成因的有硫化氢［19］，表明源岩中碳酸盐含量较高。碳同位素分析表明，该地区δ13C2值为-20.1‰~-30.7‰，主要以油型气为主，部分构造带具有煤型气特征，表明母质类型以腐泥型为主，部分地区发育腐殖型，这与该区湖相烃源岩源岩干酪根类型一致。该地区天然气主要来源于E3 2和N1的成熟源岩，2套源岩在柴西地区大面积叠置分布，不同构造带源岩埋深变化大，代表源岩成熟度的δ13C1值变化较大。因此柴西碳酸盐岩致密气藏具有气源多样、含气层系多，气藏分布广的特点。
表1 环英雄岭地区碳酸盐岩气藏天然气组分与碳同位素特征Table 1 The character of gas composition and carbon isotope around Yingxiongling area |
| 油气田 | 井号 | 深度/m | 岩性 | 层位 | 碳同位素组成/‰ | 烃类组分组成/% | 非烃/% | 干燥系数 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| δ13C1 | δ13C2 | δ13C3 | 甲烷 | 乙烷 | 丙烷 | N2 | CO2 | H2S | ||||||
| 英西 | 狮205 | 3 380~3 598 | 灰质云岩 | E3 2 | -41.3 | -30.7 | -26.8 | 85.33 | 6.42 | 3.87 | 1.85 | 0.29 | — | 0.87 |
| 英中 | 狮新58 | 5 502~5 514 | 灰质云岩 | E3 2 | -41.4 | -27.2 | -25.1 | 85.92 | 5.43 | 2.09 | 1.14 | 1.66 | 2.75 | 0.91 |
| 黄瓜峁 | 峁平1 | 2 694~2 900 | 灰质云岩 | N2 1 | -38.9 | -27.1 | -25.1 | 82.6 | 5.36 | 2.31 | 6.64 | 0.15 | — | 0.9 |
| 峁2井 | 2 843 | 粉屑灰质云岩 | N2 1 | -38.4 | -26.9 | -24.5 | 87.19 | 7.337 | 2.447 | 0.553 | 0.065 | — | 0.89 | |
| 南翼山 | 南5 | 3 475~3 488 | 泥灰岩 | E3 2 | -34.9 | -21.9 | -16.8 | 88.23 | 4.36 | 1.215 9 | 0.67 | 0.773 4 | — | 0.91 |
| 南105 | 2 342.3~2 390 | 泥灰岩 | N1 | -40.8 | -28.7 | -26.2 | 89.22 | 5.35 | 2.06 | 1.88 | 0.54 | — | 0.91 | |
| 油墩子 | 墩5 | — | 泥灰岩 | N2 1 | -41.8 | -25.4 | -22.6 | 74.26 | 3.6 | 0.91 | 18.91 | 1.86 | — | 0.94 |
| 开特 | 开2 | — | 藻灰岩 | N1 | -32.98 | -20.1 | -17.3 | 74.8 | 2.81 | 1.47 | 15.16 | 4.81 | — | 0.93 |
| 油泉子 | 油浅153 | — | 灰质云岩 | N2 1 | -40.3 | -31.4 | -26.5 | — | — | — | — | — | — | — |
|
2. 2 储层致密，溶孔裂缝发育
环英雄岭地区已发现气藏储层主要以碳酸盐岩储层为主，受混积沉积环境影响，岩石矿物成分复杂［20］，主要以长英质矿物、碳酸盐岩矿物、黏土矿物为主，另外可见硬石膏、黄铁矿、菱铁矿等自生矿物，含量三者基本相当，但不同层段存在一定差异，碳酸盐岩与碎屑岩互层分布，具有明显细粒混积岩特征。储层主要以灰质云岩、泥灰岩为主，部分地区发育颗粒灰岩，孔隙类型主要有溶蚀孔、晶间孔和裂缝等（图3），其中裂缝和溶蚀孔的发育极大地改善了致密储层空间。根据英西E3 2碳酸盐岩355块岩心常规物性分析（图4），孔隙度分布范围为6.0%~15.2%，中值为7.8%，平均孔隙度为8.3%。岩心分析渗透率变化范围为（0.000 1~40.2）×10-3 μm2，其中多达68%的储层渗透率小于0.1×10-3 μm2，渗透率大于1×10-3 μm2的仅占8%。英雄岭地区碳酸盐岩储层总体致密，非均质性较强，特别是在裂缝和溶蚀孔发育的地方，容易形成致密储层甜点，有利于形成规模气藏。
图3 英雄岭地区典型碳酸盐岩储层特征（a）峁2井，2 290.15 m，N2 1，灰质云岩与粉砂互层，岩心照片；（b）S40井，4 147.81 m，E3 2，角砾状灰岩，岩心照片；（c）S3-1井，4 374.89 m，E3 2，灰质云岩，岩心照片；（d）峁2井，2 107.48 m，N2 1，粉砂岩与泥晶灰岩互层，单偏光；（e）峁2井，2 042.52m，N2 1，含粉砂砂屑灰岩，单偏光；（f）S41-6-1井，3 854.80m，E3 2，薄层状含粉砂泥质灰岩，发育层间缝，（蓝色）铸体单偏光；（g）S43井，3 913.85 m，E3 2，溶缝，（蓝色）铸体单偏光；（h）S3-1井，2 416.90 m，E3 2，溶蚀孔，（蓝色）铸体单偏光；（i）峁2井，2 041.65 m，N2 1，白云石晶间孔，扫描电镜 Fig. 3 Characteristic map of typical carbonate reservoirs in Yingxiongling area |
2. 3 含气饱和度低，气水分异不明显
柴西腹部英雄岭地区古近系—新近系地层沉积速率较快，构造活动较晚，地层异常高压发育，导致细粒、小孔喉储层中的游离水无法有效排出，变为地层封存水，致使多数井生产中存在气水同出的现象，加之储层致密，探井产量总体较低，含气饱和度低。黄瓜峁地区埋藏相对较浅，3口井获得工业气流，日产量分布范围为（0.6~1.7）×104 m3，含气饱和度计算平均值为45.4%，比如峁2井，在2 560.3~2 563.2 m之间，压裂日产气11 551 m3，日产水达37. 55 m3，气水同出，以常压为主。当然部分地区产量较高，比如英雄岭地区的狮新58井，气藏埋深为5 502~5 514 m，日产气量7.6×104 m3，产量稳定，压力较高，含水较少，这与其储层碳酸盐岩溶蚀孔和裂缝发育有关。
总体上该地区气藏含气饱和度低，产量变化大，储层特征对产量控制明显，低产背景下局部有高产，符合致密气藏的规律。
2. 4 气藏埋深变化大、多藏叠置
由于碳酸盐岩储层厚度薄，绝大部分气层厚度分布在1~6 m之间，但层数多，累计厚度大，气层平面叠合连片，纵向相对集中，具有多藏聚集的特征。由于研究区构造变化大，不同气藏的埋深较大，黄瓜茆N2 1气藏埋深在3 000 m以深，测井解释累计气层数达150个，英雄岭狮58井区E3 2气藏埋深5 500 m以深，属于超深气藏，因此，不同构造带单井开发所要求的经济天然气产量不同，浅层有利于规模开发，而深层需要储层物性好，单井产量高。
3 碳酸盐岩致密气藏成藏有利地质条件
柴西碳酸盐岩地层分布广泛，长期以来以石油勘探为主，近年来随着英雄岭地区黄瓜峁、英中、南翼山等构造带碳酸盐岩气藏的发现，表明柴西具备形成碳酸盐岩大气田的条件。
3.1 大范围分布的优质气源，为大面积成藏提供了充足的动力
受湖盆迁移影响，柴西主要发育E3 2和N1共2套咸化湖相优质烃源岩，2套烃源岩具有纵向上叠置，平面上互补特征。大量岩心样品实验分析，发现柴西古近系—新近系咸化湖相烃源岩有机碳含量整体低于国内其他盆地淡水湖相烃源岩，有机碳含量一般小于1%，机质类型以上柴西南Ⅱ1型和Ⅱ2型为主，而柴西北区Ⅲ型干酪根发育。虽然柴西烃源岩有机质丰度较低，但其产烃潜量远高于相同TOC含量的淡水湖相烃源岩，反映生烃潜力较大。总体上，热演化成熟具有自西向东、由南向北逐渐增加的趋势，在盆缘区烃源岩埋藏较浅，演化程度较低，以生油为主，但在盆地腹部，2套烃源岩埋深较大，演化程度高，生气能力强。下干柴沟组上段（E3 2）烃源岩具有厚度大，分布广的特点，源岩面积达1.2×104 km2，R O值分布范围为0. 26%~1. 5%，主力生气凹陷主要分布在盆地腹部英雄岭构造带及小梁山地区。
柴西上干柴沟组（N1）烃源岩主要分布在英雄岭构造以北，厚度在100~700 m之间，面积为10 000 km2，R O值范围为0. 6%~1. 2%，主力生气凹陷主要分布在油泉子—油墩子一带。通过生烃模拟，计算了古近系—新近系生烃强度图（图5），可以看盆地腹部主要有红狮凹陷、小梁山凹陷和茫崖东凹陷等3个生气凹陷。从整个柴西来看，总生气强度大于20×108 m3/km2的面积为5 300 km2，具备形成大气田的物质条件，能够为致密气藏大面积成藏提供充足动力。
3.2 湖相碳酸盐岩储层大面积分布，为致密气规模成藏提供了储集空间
自古近系中晚期以来，柴西湖盆整体处于相对稳定构造阶段，湖盆范围逐渐扩大，受咸化环境影响，在柴西腹部陆源碎屑输入量减小，沉积速率低，湖平面逐渐扩大并形成相对稳定、含氧充足的沉积环境，有利于碳酸盐岩的发育，基本环凹广泛分布。湖相碳酸盐岩主要分布在英雄岭构造带以北地区，分布面积约为8 000 km2。自E3 2以来至N2 1时期，随着湖盆沉积中心自西南向北东方向迁移，纵向上沉积了多套碳酸盐岩地层，多期湖水震荡迁移，使得储层与烃源岩交互、叠置发育，有利于致密气大面积成藏。柴西碳酸盐岩地层主要发育灰云坪、藻席和滩坝等有利微相（图6），储层主要以泥晶灰质云岩为主，砂屑灰质云岩和藻灰岩次之。混积湖盆矿物成分复杂，长英质矿物、黏土矿物各占30%左右，碳酸盐矿物含量均在35%左右，石英、长石、方解石、白云石、泥质等混积特征明显，具有典型的混积岩特征。储层单层厚度为3~6 m，储地比值在25%~50%之间，多层叠置，累计厚度大，横向连续性较好，局部薄层有尖灭现象。储层孔隙空间主要以溶蚀孔、洞和晶间孔为主，部分地区裂缝发育。通过对黄瓜峁气藏N2 1184个样品的物性分析结果进行统计，孔隙度范围集中在2%~15%之间，平均为7.6%，渗透率范围主要集中在（0.02~0.5）×10-3 μm2之间，其中85%处于0. 1×10-3 μm2以下，为典型的致密储层。不同类型的碳酸盐岩储层发育不同尺度的多类储集空间，储集性能差异较大，非均质性强，澡灰岩及块状云灰岩储层中裂缝、溶蚀孔洞、角砾化孔洞和基质孔发育，储层物性好，而泥灰岩及薄层灰质云岩中溶孔和裂缝不发育，储层物性一般。总之，柴西地区碳酸盐岩储层在全区呈大面积薄层分布，纵向多层叠置，储层非均质性强，为大面积致密碳酸盐岩气形成奠定了有利的储层条件。
3. 3 源储叠置、交互发育有利于大面积成藏
勘探实践表明，生气阶段的烃源岩与致密储层大面积叠置或者紧邻是形成规模致密气的重要条件，我国四川盆地上三叠统须家河组致密气及鄂尔多斯盆地上古生界等致密气藏都是典型的源储叠置、互层组合关系。柴西地区发育N1和E3 2共2套气源，主要发育N2 1、N1和E3 2共3套碳酸盐岩储集层，平面上，烃源岩分布面积大，储层分布范围广，并且烃源岩和储层大面积互层分布，构成了致密气成藏的良好配置关系。综合柴西腹部碳酸盐岩致密气源储关系，可分为互层型和紧邻型2种。互层型指成熟烃源岩与致密储层大规模互层分布，比如E3 2烃源岩与本身广泛分布的灰岩致密储层大面积互层叠置分布，形成了英雄岭中部气田；又比如N1烃源岩与致密储层，形成了开特气藏（图7）。紧邻型主要指致密储层与下部气源紧密接触，比如黄瓜茆地区，N2 1泥灰岩等致密储层与下部N1气源紧邻，形成了黄瓜茆气藏。柴西碳酸盐岩地层中典型的源储“三明治”结构是形成范围气藏的重要基础。而在同一致密储层段内，物性较好者，如果气源生气强度也大，可以形成大面积高丰度气藏。
3. 4 孔—缝网络匹配形成了有效储集空间
勘探实践证实，裂缝对于改善柴西致密湖相碳酸盐储集层导流能力、提高储集空间体积和单井产量方面具有重要作用，也是英西油田高产的主要控制因素。受喜马拉雅早、中、晚3期构造运动影响［21］，柴西腹部平面上发育了X1断裂、英北、翼北等大型深层断裂，纵向上发育浅层滑脱，深层挤压断裂，形成了英雄岭、南翼山及开特米里克等大型构造，挤压和走滑叠加应力导致柴西地区断裂大量发育，裂缝分布广泛。柴西地区发育不同尺度的裂缝，这些不同尺度的裂缝与致密储层孔隙空间组合匹配，对于致密油气成藏富集具有重要作用。一种裂缝是由于构造应力作用形成的大尺度构造裂缝，主要表现为垂直缝、斜交缝和水平缝，其中以高角度斜交缝为主。根据成因可划分为剪切裂缝和张性裂缝，剪切裂缝主要为中新世以来在北北东—南南西方向的强烈构造挤压作用下发生层间滑动剪切而形成，多发育于纹层状泥岩段。张性裂缝为纵张裂缝，主要分布在近东西向背斜构造或断层相关褶皱的构造顶部，延伸短，常呈楔形。构造缝裂缝的形成与区域构造作用有关，分布面积广，在地震、岩心和测井上较容易识别，不但改善了储层空间，同时也是油气运移的主要通道。除构造缝以外，碳酸盐岩地层中还发育大量的溶缝和层间缝，溶缝多呈不规则状，裂缝尺度不一，发育频率较高，多为岩类矿物全—半充填，部分充填矿物中可见，此类裂缝为区内局部高产的主要因素之一。层间缝主要发育在薄层粉砂质灰质云岩与薄层状泥质灰质云岩之间，裂缝形状大多平直规则延伸，宽度一般小于60 μm，因其上下界面岩性粒度较细，因此形成后常受溶蚀和充填作用的影响，层间缝是层状泥质灰质云岩储层的重要储集类型，但其非均质性较强。
碳酸盐岩储层发育不同尺度与裂缝相关的多类储集空间，包括极少量的粒间孔、广泛发育的白云石晶间孔、晶/粒间溶孔以及在断裂附近或大曲率区发育的角砾间孔和裂缝，储集空间为典型的湖相碳酸盐岩具有分形结构特征的孔缝网络系统（图8）。勘探生产实践证实，不同的储集空间类型储层的储集能力大小、渗流能力强弱差异较不同，断裂附近构造裂缝发育，但油气井具有明显的“短期产量高—急剧降低”的特征，而基质孔、溶孔与微裂缝相互交错发育的地区，油气产量高，稳产时间长，因此碳酸盐岩储集甜点空间结构主要为多级裂缝+溶蚀孔洞及多级裂缝+晶间溶孔。总之，多种类型的裂缝与溶孔组合构成柴西碳酸盐岩致密储层孔缝网络结构，大量发育的裂缝将晶间孔、孤立的溶蚀孔洞连结起来，形成有效的运移—储集空间。裂缝尺度和密度分布不均匀加大了碳酸盐岩致密储层的非均质性，同时也使得构造低部位和高部位均可以形成经济性较好的天然气藏，从而使得柴西碳酸盐岩致密储层油气富集程度不同，具备不规则、大范围成藏的特点。
3.5 良好的封盖条件有利于致密气大面积保存
柴西发育规模性致密碳酸盐岩储层，在强大生烃动力条件下，需要有良好的保存条件和有效的生储盖组合，才能形成大面积气藏富集。柴西腹部E3 2—N2 1时期一直处在湖盆中心区域，受咸化沉积环境影响，盐岩、泥质岩和碎屑岩、灰岩储层都非常发育，稳定分布的大段盐岩层和广覆分布的滨浅湖—半深湖相泥岩层，形成了优质区域盖层。泥质层与储层大面积互层叠置，为致密气的成藏奠定了良好的配置关系。
天然气充注时期与致密储集层形成期的匹配关系对于致密气的成藏有重要影响。成岩作用研究表明［20］，柴西湖相混积细粒沉积储层中，压实和胶结作用是储集层致密的主要原因，储层大约在3 000 m左右，孔隙度在6%~8%之间，为致密储层形成的主要时期。根据柴西北烃源岩埋藏演化史（图9），柴西腹部烃源岩主要生气期为N2 3以后，而混积岩细粒储层形成较早，大约在N2 1—N2 2时期为主要致密期，因此，储层具有先致密、后成藏的特征，致密储层限制了天然气散失，具备形成大规模初次运移聚集成藏的条件。受盆地埋藏演化影响，柴西以晚期成藏为主，N2 3时期为天然气主要生成期，而古近系—新近系致密储层主要形成于N2 1—N2 2时期，储集层物性低，孔喉半径小，毛细管阻力较高，在区域地层平缓的构造背景下，一定程度上阻止了天然气向上倾方向发生大规模的侧向运移，生成的天然气主要以较小散失量沿着孔、缝网状输导体系就近运移至储层聚集，聚集效率高。由于致密气藏受构造作用控制弱，构造下倾方向仍然是天然气有利区，因此致密气具有形成大气区的有利条件。N2 3以后，随着晚喜马拉雅运动影响，盆地抬升，断裂发育，构造圈闭大量形成。多级别裂缝的形成提高了储集层的渗透性和储集空间体积，储层非均质性进一步增强，天然气沿着裂缝向上运移，构造高部位有利于天然气富集。由于储层的非均质性，在物性较好的碳酸盐岩储集层中天然气充注的阻力小，所需压力低，储层中水容易被气替换，而在物性较差的储层中，气体难以进入，形成了隔层，阻止了天然气的进一步散失。因此晚期成藏有利于碳酸盐岩致密气藏大面积分布。
4 勘探方向
柴西已发现天然气藏并非裂缝性气藏，而是大面积分布的碳酸盐岩致密气藏。一般认为生气强度控制致密气藏的充满度，优质储层控制着致密气藏的规模，构造控制天然气的运移方向，微裂缝控制了高产。总体上生气中心及其周缘若有圈闭就易于富集而形成大气田，中国大气田常分布在生气强度大于20×108 m3/km2处。柴西地区总生气强度大于20×108 m3/km2的面积为5 300 km2，主力烃源岩E3 2底界R O值大于0. 8%的面积为6 000 km2，具备形成大气田的物质条件。柴西发育大面积碳酸盐优质储层，咸化震荡水体环境下，柴西腹部广泛发育多种微相类型碳酸盐岩细粒沉积物，有利于形成多层系、大面积致密储层。大面积碳酸盐岩致密储层中，澡灰岩及块状云灰岩储层中裂缝、溶蚀孔洞、角砾化孔洞和基质孔发育，储层物性好，容易形成物性较好的储层甜点。纵向上，新近系湖盆中心发育E3 2和N1共2套生气层位，在E3 2—N2 1地层中形成多套碳酸盐岩致密储层，与广泛分布的烃源岩互层叠置，构成了致密大面积成藏的良好配置。在构造上，柴西发育英雄岭、南翼山—黄瓜峁，大风山等多个大型构造圈闭，是油气运聚有利指向区，断层及微裂缝发育，有利于天然气富集。综合来看，柴西湖相碳酸盐岩致密气藏主要分布在狮子沟—油砂山—英东、南翼山—小梁山构造带的E3 2和油泉子—油墩子构造带的N1—N2 1中，这些区带是下步致密气勘探的重点方向。
5 结论
（1）柴西腹部英雄岭地区古近系—新近系（E3 2—N2 1）发育大面积湖相致密碳酸盐岩非常规气藏，具有含气层系多，分布面积广，含气饱和度低，多藏聚集，产量变化大的特点；储层非均质性强，具有缝网结构特征。
（2）柴西发育E3 2和N1共2套生气烃源岩层，分布面积广，生气强度大，具备形成大气田的物质条件。柴西湖相碳酸盐岩平面上大面积分布，纵向多层叠置，大范围各种成因裂缝与溶孔、晶间孔形成孔缝网络结构的储集空间。柴西大面积源储叠置、交互发育有利于致密气大面积成藏。
（3）柴西天然气以晚期成藏为主，气藏具有先致密、后成藏的特点。致密储层限制了天然气散失，具有近源高效聚集特征，稳定分布的大段盐岩层和广覆分布的湖相泥岩层，形成了优质区域盖层，有利于致密气的保存。
（4）柴西地区碳酸盐岩致密气藏资源潜力大。根据成藏条件，指出狮子沟—油砂山—英东、南翼山—小梁山构造带的E3 2和油泉子—油墩子构造带的N1—N2 1是有利勘探区带。
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