第27卷 第3期2006年5月
石油学报
AC TA PETROL EI SIN ICA
Vol.27 No.3May
2006
基金项目:中国石油化工股份有限公司“中石化环渤海湾地区前第三系油气资源前景”项目(P 03076)。
作者简介:郑和荣,男,1962年4月生,1983年毕业于成都理工大学,教授级高级工程师,博士,现主要从事石油地质综合研究及勘探部署工作。
E 2mail :zhengherong @https://www.doczj.com/doc/e712800592.html,
文章编号:0253Ο2697(2006)03Ο0001Ο05
渤海湾盆地及鄂尔多斯盆地上古生界
天然气成藏条件分析
郑和荣 胡宗全
(中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院 北京 100083)
摘要:对渤海湾盆地与鄂尔多斯盆地上古生界烃源岩、储层、盖层、圈闭等成藏要素的地质特征分析结果表明,鄂尔多斯盆地和渤
海湾盆地均具有完整的生、储、盖组合和基本的自生自储成藏条件。对成藏条件时间配置关系的对比发现,鄂尔多斯盆地以1个沉降—抬升幕、持续生烃、早期成藏为特征,渤海湾盆地则以多个沉降—抬升幕、二次生烃、晚期成藏为特征。成藏条件的空间配置关系对比表明,鄂尔多斯盆地上古生界烃源岩、储层、盖层在时间上及纵横向上具有连续性,天然气保存条件良好,可形成大面积分布的岩性气藏,资源潜力大。渤海湾盆地上古生界烃源岩、储层、盖层时间连续性较差,天然气需要较大幅度的垂向运移才能成藏,二次生烃区与构造高部位成藏区之间的横向重叠区分布局限,以形成中、小规模但丰度较高的构造气藏为主。关键词:渤海湾盆地;鄂尔多斯盆地;上古生界;自生自储成藏;二次生烃;天然气成藏条件中图分类号:TE 11 文献标识码:A
G as pool 2forming conditions for Bohai B ay B asin and Ordos
B asin in the Upper Paleozoic
Zheng Herong Hu Zongquan
(Research I nstitute of Ex ploration and Production ,S inopec ,B ei j ing 100083,China )
Abstract :Analysis of some important factors for forming gas pool such as source rock ,reservoir rock ,cap rock and trap in the Up 2per Paleozoic of Ordos Basin and Bohai Bay Basin shows that the two basins are both favorable to form the self 2source and self 2reser 2voir gas pools with a complete combination of source rock ,reservoir and cap rock.The timing matching relation between the pool 2forming factors shows that Ordos Basin is characteristics by single embedding 2uplifting episode ,continuous hydrocarbon generation and early gas accumulation ,while Bohai Bay Basin is characteristics by multiple embedding 2uplifting episode ,secondary hydrocarbon generation and late gas accumulation.The spatial matching relation of pool 2forming factors shows that the Upper Paleozoic in Ordos Basin has timing ,vertical and lateral continuity of resource rock ,reservoir rock and cap rock.So it has good preserving condition for natural gas and can form big lithologic gas pools distributed in great area.Ordos Basin has a great potential of natural gas resources.Natural gas in Bohai Bay Basin needs vertical migration with a great altitude to become reservoir.Bohai Bay Basin with a limited su 2perposing area of secondary hydrocarbon generating zone and structural accumulation zone in high part can only form structural gas pool with moderate 2small size and high gas abundance.
K ey w ords :Bohai Bay Basin ;Ordos Basin ;the Upper Paleozoic ;self 2source and self 2reservoir pool formation ;secondary hydrocar 2
bon generation ;gas pool 2forming condition
华北地区晚古生代为统一的克拉通盆地[1],地层及沉积横向对比性好,上石炭统太原组和下二叠统山西组发育煤系气源岩。华北地区西部的鄂尔多斯盆地和东部的渤海湾盆地在生烃史、成藏过程等方面存在显著差异[2Ο6],从而导致彼此间上古生界资源潜力的不同。目前,鄂尔多斯盆地的上古生界天然气勘探取得
了重大突破,发现了多个储量超过1000×108m 3
的大
型天然气田[7]。在渤海湾盆地也发现了一些中小规模
的源自上古生界的天然气藏,如在黄骅坳陷发现了乌马营上古生界生、下古生界储的天然气藏[8Ο9],预测天
然气储量为660×108m 3,在东濮凹陷发现了文23井区上古生界生、下第三系储的天然气藏,探明天然气储
量为150×108m 3
。最近又分别在济阳坳陷和东濮凹陷发现了孤北古1井区和文古2井区天然气藏,实现了
2
石 油 学 报2006年 第27卷
渤海湾盆地上古生界自生、自储天然气勘探的突破。
对鄂尔多斯盆地和渤海湾盆地的上古生界自生、自储成藏要素及时空配置条件进行了分析对比,重点分析了渤海湾盆地南部的东濮凹陷和济阳坳陷与鄂尔多斯盆地上古生界成藏条件的异同点以及渤海湾盆地上古生界自生、自储天然气的勘探方向。
1 成藏要素
111 烃源岩
华北克拉通在晚古生代的古地形呈北高南低,并且具有向上变浅的沉积相演化特征,由下向上煤层的分布向南部相对低地势区迁移,但东西分异并不明显。由鄂尔多斯盆地至渤海湾盆地,作为主要烃源岩的煤岩和暗色泥岩的厚度、品质差异并不大(表1),但是华北克拉通在中新生代分化为多个盆地(图1),导致上古生界烃源岩在此阶段经历不同的埋藏史和热史,相应地在生烃期次和生烃强度方面也存在较大的差异。
在早中三叠世,华北地区仍为克拉通盆地,上古生界煤系烃源岩由西向东经历了相似的热演化过程,随后的印支运动使渤海湾地区隆升为剥蚀区,导致生烃
表1 上古生界自生自储成藏条件
T able1 The selfΟsource and selfΟreservoir poolΟforming conditions of the Upper P aleozoic
成藏要素对比参数
盆 地 或 地 区
鄂尔多斯盆地东濮凹陷济阳坳陷
烃源岩
煤层厚度/m17(7～29)19(16～22)25(10～40)煤岩总有机碳/%73(49～89)48(21～80)57(55～67)泥岩厚度/m75(50～150)70(60～140)67(50～150)泥岩总有机碳/%2167(0105～23138)2126(1150～3150)2145(1103～4159)镜质体反射率/%1180(0160～4100)118(0180～7120)117(0185～4100)生烃史一次生烃二次生烃二次生烃
生气强度/(108m3?km-2)25(10～50)50(5～150)40(5～120)生烃区范围大面积局部深洼区局部深洼区生烃区完整性好差差
储层
岩 性石英砂岩长石细砂岩长石石英砂岩石英含量/%90(80～95)60(45～80)83(70～95)储集空间孔隙孔隙孔隙和裂缝孔隙度/%1310(610～2010)516(415～810)810(2～116)
渗透率/10-3μm256100(2100～561100)2180(0103～14100)4160(0105～25100)
盖层
岩 性泥岩泥岩泥岩+煤
总厚度/m50～12040～8080～100
单层厚度/m7～155～105～28
封阻机理毛细管毛细管毛细管和气浓度分布稳定性稳定较不稳定不稳定
断层发育情况不发育发育发育
圈闭
类 型岩性断背斜断背斜含气面积/km2>1000<100<100闭合高度/m2008001500埋藏深度/m340038004000地层倾角/(°)<1>10>10
注:1310(610～2010)表示平均值(最小值～最大值)。
终止[10Ο12];而在鄂尔多斯盆地则持续沉降,上古生界持续生烃[13]。在侏罗纪—早白垩世,鄂尔多斯盆地持续沉降,上古生界煤系烃源岩大规模生烃,渤海湾地区局部沉降,但沉降幅度与印支期对三叠系的剥蚀厚度相当,大部分地区没有达到“二次生烃”。晚白垩世之后,鄂尔多斯盆地开始经历抬升,大规模生烃过程终止。早第三纪渤海湾盆地经历大幅度断陷,在局部深洼区上古生界达到深埋藏而经历“二次生烃”。
112 储 层
鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层孔隙渗透性明显优于渤海湾盆地[14Ο15]。岩性对比表明,前者上古生界砂岩中的石英含量明显高于后者,这可能是2个盆地上古生界储层物性差异的重要原因。另外,鄂尔多斯盆地上古生界只经历了一个埋藏—抬升幕,压实和胶结作用相对较弱,持续增温有利于地下溶蚀作用的进行,因此鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层以发育原生粒间孔隙和溶蚀孔隙为主。渤海湾盆地上古生界砂岩储层异常致密,只是在粒度较粗、石英含量较高的砂岩中才保留有一定的粒间孔隙,在靠近剥蚀面附近发育淡水淋滤溶蚀孔隙,在新生代张性断裂附近发育构造
第3期郑和荣等:渤海湾盆地及鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏条件分析3
图1 华北地区主要盆地的构造与地层对比模式
Fig.1 The tectonic and strata models of m ain
b asins in North China
裂缝,从而使储层受到改造而成为有效储层。由于渤海湾盆地天然气的侵位时间很晚,因而不利于对上古生界早期储层孔隙的保存。
113 盖 层
华北地区上古生界气藏的直接盖层一般都是上古生界内部的泥岩或煤,但区域盖层有所不同。鄂尔多斯盆地的区域盖层主要为上石盒子组泥岩[16Ο17],在横向上分布稳定,没有遭受剥蚀作用,断层不发育,封阻性能良好。东濮凹陷区域盖层也为三叠系,与上古生界基本为连续沉积。但由于三叠系中上部被剥失,封盖性能与鄂尔多斯盆地相比有所降低。济阳坳陷三叠系地层被剥失殆尽,侏罗系泥岩和煤层取而代之作为区域盖层,具有一定的厚度及一定的生气能力,在一定程度上阻碍了上古生界天然气向上覆地层的散失速度。
114 圈 闭
从圈闭条件来看,鄂尔多斯盆地主要发育岩性圈闭,在稳定的构造背景和低缓的地层倾角条件下,上倾方向的静水压力作为运移的阻力,天然气缓慢地向上倾方向进行横向运移,从而形成大面积分布的深盆气藏。在渤海湾盆地,上古生界天然气主要赋存于临近下第三系深洼区的较大型断背斜之中。由于经历的后期抬升幅度不同,鄂尔多斯盆地上古生界埋藏深度一般小于3500m。渤海湾盆地一般仅在下第三系凹陷区残留有上古生界地层,因而圈闭的埋藏深度一般大于3500m。
2 成藏组合条件
211 成藏条件时间配置
鄂尔多斯盆地上古生界发育完整的生储盖组合,上古生界之上有完整的三叠系地层作为上覆地层,生、储、盖层、上覆地层的时间连续性很好(图2)。鄂尔多斯盆地上古生界发育岩性圈闭,圈闭在上古生界沉积之时就已形成,有利于长期捕集油气。在晚三叠世,鄂尔多斯盆地上古生界开始经历大规模生烃,天然气就近赋存于砂岩储层中,对储层孔隙的保存极为有利。从晚白垩世开始的抬升过程使天然气向上倾方向运移。但由于抬升幅度及其横向差异性不大,
未对早期
图2 上古生界自生自储成藏事件时间配置关系
Fig.2 The timing m atching relation of selfΟsource and self2reservoir pool2forming events of the Upper P aleozoic
4 石 油 学 报2006年 第27卷
形成的气藏造成明显破坏,在深盆区到斜坡区形成大范围分布的深盆气藏。
渤海湾盆地上古生界烃源岩在三叠世末经历了早期生烃过程,随后印支运动的大幅度抬升使生烃过程终止,早期形成的部分烃量在抬升期间散失。但此时烃源岩热演化程度普遍较低,一般在018%以下,还保留有较大的生烃潜力。在东濮凹陷,印支运动和随后的燕山运动造成三叠系地层中上部被剥失而保留三叠系下部地层,从而保留了上古生界生、储、盖与上覆地层三叠系所构成的成藏组合的时间连续性(图2)。在济阳坳陷,印支运动造成三叠系地层被剥蚀殆尽,并波及上古生界上部地层,从而造成上古生界生、储、盖层和上覆地层之间的断代,使早期形成的天然气完全散失。但在侏罗纪—白垩纪又下降成盆,并且侏罗系下部发育含煤暗色地层,对天然气有较好的封阻能力,重新形成有效的生、储、盖组合(图2)。新生代强烈的断陷作用使深洼区的上古生界烃源岩开始经历“二次生烃”,在局部的洼中隆起区形成构造圈闭,并超晚期成藏。212 成藏条件空间配置
鄂尔多斯盆地上古生界纵向上整体为一水退旋回,发育浅湖—三角洲—河流—冲积平原沉积体系,浅
湖泥岩、湖岸平原煤系是良好的烃源岩,同时也是好的
盖层。三角洲砂体是优质储层,泛滥平原泥岩是较好的区域盖层。生、储、盖层纵向连续性很好,储层与烃源岩之间呈指状交叉,十分有利于天然气的初次运移。天然气进入储层之后,由于地层倾角平缓,浮力的横向分力很小,在气、水倒置条件下,静水压力作为天然气运移的阻力,因此天然气向上倾方向缓慢运移,纵向上在紧邻烃源岩的层系中成藏(图3)。上古生界煤系在鄂尔多斯盆地绝大部分地区均有生烃能力。据计算,
生烃能力大于20×108m 3/km 2
的地区总面积达到15
×104km 2
,约占全盆地总面积的60%,分布于盆地的中部。有利的储集砂体主要来自于盆地北部,向南进积于强生烃区,后期构造向东北方向低角度掀斜。位于主力生烃区内及构造上倾方向上邻近的砂体是有利的勘探区带(图4),总面积可达10万km 2之多,约占全盆地总面积的40%,因此形成了多个大型的天然气
田。如苏里格气田有效勘探面积约2×104km 2
,仅苏
6井区已探明天然气储量为5000×108m 3
。但由于地层倾角平缓,天然气的横向运移动力分量较小,形成一定高度的气柱需要很大的横向距离,因此天然气储量丰度并不高。据估算,苏6井区天然气储量约为1197
×108m 3/km 2
。
图3 上古生界自生自储成藏要素纵向配置关系
Fig.3 The vertical m atching relation of self 2source and self 2reservoir pool 2forming factors of the Upper P
aleozoic
图4 上古生界自生自储成藏要素横向配置关系
Fig.4 The lateral m atching relation of self Οsource and self Οreservoir pool Οforming factors of the Upper P aleozoic
第3期郑和荣等:渤海湾盆地及鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏条件分析5
渤海湾盆地在喜山期断陷过程中,前第三系地层形成单面山构造,从而在上古生界形成断背斜圈闭,靠近断层一侧有下第三系泥岩或盐岩作封阻,背向断层一侧上古生界以较陡的倾角伸入深洼区,低部位的上古生界烃源岩达到二次生烃门限深度,生成的天然气在浮力驱动下向构造高部位运移富集。由于地层倾角大,运移的横向分力较大,因此天然气的富集程度相对较高。东濮凹陷文古2井区控制气藏面积为2416 km2,控制天然气储量为10215×108m3,储量丰度为4117×108m3/km2;济阳坳陷孤北古1井区控制气藏面积为814km2,控制天然气储量为64×108m3,储量丰度达8109×108m3/km2,储量丰度均高于鄂尔多斯盆地的苏里格地区。但是在渤海湾盆地新生代整体张性的构造背景下,只能在局部地区形成较大型的正向构造圈闭。同时,由于二次生烃区只分布于断陷深洼区,彼此间分割性强,有利生烃区和有利成藏区之间存在一定的横向距离,有利成藏区带规模相对较小,以形成中小型构造气藏为主。据计算,东濮凹陷和济阳坳陷上古生界二次生气强度大于20×108m3/km2的地区仅占凹陷(坳陷)总面积的1/8～1/5。东濮凹陷东部次洼上古生界地层保留完整,新生代断陷幅度最大,是东濮凹陷上古生界最有利的“二次生烃”区,与之相邻的中央隆起带成藏条件有利。济阳坳陷有利生烃区位于惠民凹陷的临南、滋镇、阳信洼陷、东营凹陷南坡低部位、沾化凹陷的孤北洼陷、车镇凹陷东部等地区。惠民凹陷的临南斜坡、王判镇及林樊家、东营凹陷南斜坡及金家、沾化凹陷的孤北和渤南、车镇凹陷东部等地区成藏条件较好(图4)。
3 结 论
(1)华北地区上古生界原始沉积特征在东、西部基本相似,可对比性强,因此具有相似的烃源岩、储层和盖层条件,均具有形成自生、自储天然气藏的基本条件。
(2)鄂尔多斯盆地以1个沉降—抬升幕、持续生烃、早期成藏为特征,渤海湾盆地则以多个沉降—抬升幕、二次生烃、晚期成藏为特征。
(3)烃源岩、储层、盖层、上覆地层的时间连续性反映了上古生界天然气保存条件的优劣。鄂尔多斯为完整的连续时间序列,渤海湾盆地为顶部不完整的连续时间序列或不连续的时间序列,因此前者的上古生界天然气保存条件优于后者。
(4)鄂尔多斯盆地上古生界烃源岩、储层、盖层在垂向上紧邻,生成的天然气就近进入储层,以形成岩性气藏为主。渤海湾盆地上古生界成藏必须依赖构造圈闭,天然气由生烃区须经纵横向运移在构造圈闭顶部成藏。
(5)鄂尔多斯盆地上古生界后期改造作用弱,形成了大面积分布的、完整的有利生烃区,有利储集体与有利生烃区大面积重合或邻近,从而在大范围内成藏;渤海湾盆地上古生界受后期改造作用强,生烃区位于局部深洼区,成藏区位于局部洼中隆起,应以寻找中小规模的高产构造气藏为主。
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(收稿日期2005Ο07Ο28 改回日期2005Ο11Ο16 编辑 张 怡)
鄂尔多斯盆地沉积——构造演化及油气勘探新领域 2002年9月
目录 前言 一．地质背景与构造演化 （一）地质背景 (1) （二）构造演化 (2) 二．鄂尔多斯盆地古生代—中生代沉积演化 （一）奥陶系沉积体系划分及岩相古地理演化 (4) （二）石炭—二叠纪沉积体系划分及岩相古地理演化 (10) （三）中生界沉积体系划分及岩相古地理演化 (18) 三．鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系生、储、盖特征及天然气富集规律（三）烃源岩特征 (25) （四）储集岩特征 (33) （五）盖层特征 (44) （六）天然气富集规律……………………………………………………四．尔多斯盆地上古生界生、储特征及天然气富集规律 （一）烃源岩特征 (55) （二）储集岩特征 (56) （三）天然气富集规律 (69) 五．鄂尔多斯盆地中生界生、储特征及石油资源评价 （一）烃源岩特征………………………………………………………… （二）储集岩特征………………………………………………………… （三）石油成藏规律………………………………………………………
前言 本课题以新理论、新思路为指导，以收集、综合分析和总结已有成果为主，重点野外调查和岩芯观察为辅，深化、综合、总结前人研究成果，研究盆地沉积演化历史，确定生储盖组合、结合研究和总结石油地质规律和油气勘探新领域。 为了完成有关研究内容，课题组成员自合同鉴定之后进行了大量的资料收集，露头剖面观测，钻井岩芯观察等工作，完成了大量工作量，具体见表1。 表1 完成工作量一览表 通过一年的工作取得了如下认识 1．确定了奥陶系、石炭—二叠系、中生界三叠—侏罗系沉积体系类型，其中奥陶系主要为碳酸岩沉积，包括4大沉积体系，石炭—二叠系主要为陆源碎屑岩沉积，包括6大沉积体系，中生界侏罗系包括三大沉积体系。 2．详细讨论了各时期岩相古地理特征及演化 3．深入论述了奥陶系、石炭—二叠系及中生界生储留特征，特别是详细讨论了各时代储集岩特征 4．在上述基础上分别讨论了奥陶系、石炭—二叠系及中生界的油气有无勘探目标区，认为今后不同时代油气勘探具有重要的指导意义。
渤海湾盆地 一、概况 盆地类型：华北地台上发育起来的中新生代断陷盆地， 是中朝地台经古生代沉积，并在印支、燕山期 运动的基础上发展起来的中、新生代断陷。面积:近20×104km2。 行政范围：包括北京、天津两市， 山东、河北、河南、辽宁 的一部分以及渤海海域。 区域构造：东临胶辽隆起， 西以山西台向斜为邻； 南靠东濮凹陷南缘，
1955年开展了大规模油气普查；1964年开始全面石油地质勘探，目前已经找到100多个油气田，建成了胜利、辽河、华北、 大港、中原等油气田区。 资源量： 石油188.4亿吨， 探明71.69亿吨； 天然气2.12万亿方， 探明储量0.52亿吨。
主要油气田油气产量 产量辽河华北大港冀东胜利中原合计1997年1504.1468.143561.12801.2402.15671.6石油1998年1452.08473.0243063.812731400.175550.081997年15.51 3.29 3.890.3310.0211.5768.01天然气 1998年 12.01 3.13 3.54 0.46 9.18 11.9 63.52 天然气产量（亿方） 5101520 1997年1998年 êˉóí2úá?￡¨òú??￡? 50010001500200025003000áéoó?a±′ó??????ê¤à??D?- 1997?ê1998?ê
二、盆地演化与地层 1．地层 基底：太古界—中下元古界； 沉积盖层： Pt3-Pz准地槽和地台型碳酸盐岩和碎屑岩沉积， Mz-Kz陆相湖泊碎屑岩沉积，累积沉积厚度33000米。
鄂尔多斯盆地天然气分布及利用 鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地，面积37×104km2。自中国陆上第一口油井在陕北钻探成功以来，已历经了近一个世纪的油气勘探，可谓勘探历史悠久，然而对于天然气勘探来说，仍可看作是一个新的地区，因为盆地天然气大规模的研究、勘探和开发仍比较滞后，靖边、苏里格、榆林、乌审旗等4个上千亿立方米的大气田都是上世纪90年代以来才发现。因此，盆地天然气资源潜力大，储量发现率低，天然气工业发展前景大。 鄂尔多斯盆地截至2004年底共探明8个气田，探明地质储量 11955.56×108m3，可采储量7082.56×108m3。天然气藏主要以地层—岩性气藏为主，具有低孔、低渗、低压、低丰度等特征。盆地常规天然气资源主要分布在古生界，有C-P和O两套主力产层，勘探面积25×104km2。其中上古生界预测资源量8.59×1012m3，有利勘探区带资源量为3.92×1012m3；下古生界预测资源量为2.36×1012m3，有利勘探区资源量为1.16×1012m3。煤层甲烷资源主要分布在C-P 和J，预测煤层气资源11.2×1012m3，有利勘探区资源量为4.4×1012m3；另外盆地中生界还包括油田伴生气资源3416.94×108m3。因此，盆地天然气资源潜力雄厚，资源配置合理，后备资源充足，预计到2010年，鄂尔多斯盆地天然气累计探明储量可达15000×108～20000×108m3，可成为我国最大的天然气资源战略接替基地。 鄂尔多斯盆地天然气分布 鄂尔多斯盆地常规天然气资源量（煤成气及碳酸盐岩气）为10.95×1012m3，占全国二次资源评价天然气总资源量38×1012m3的三分之一，占最新资源评价结果50.6×1012m3的21%。煤层气占全国煤层甲烷总量32.6×1012m3的34%。
［收稿日期］２０１３－０９－ １２ ［作者简介］储阳（１９８８－） ，女，硕士生，现主要从事沉积学和储层地质学方面的研究工作。 ［通讯作者］李建明（１９６２－），男，教授，现主要从事沉积学及储层评价方面的教学与研究工作；Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｊｍ＠ｙａｎｇ ｔｚｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。鄂尔多斯盆地天环坳陷北段 下古生界生烃潜力研究 储阳，李建明，颜冠山 （ 长江大学地球科学学院，湖北武汉４３０１００） 余锦 （ 上海海洋石油局第一海洋地质调查大队，上海４３４０１２） 涂利辉 （中石油西部钻探工程有限公司，新疆乌鲁木齐８３００２６ ）［摘要］综合运用沉积学、有机地球化学、储层地质学等基础理论和岩石学方法，对鄂尔多斯盆地天环坳陷北段下古生界烃源岩进行分析。研究表明，天环坳陷北段下古生界烃源岩条件好，其中以克里摩里组烃源岩品质最好；奥陶统拉什仲组、乌拉力克组和克里摩里组以腐泥类型为主，表现为Ｉ型干酪根的特征，具有较好的生烃潜力；中奥陶统和下奥陶统地层中有机质均处于高成熟阶段；烃源岩生烃强度在平面上的分布大致以中央古隆起为中心，环周分布，越靠近古隆起区域其生烃强度越小。［关键词］鄂尔多斯盆地；天环坳陷北段；下古生界；烃源岩；生烃潜力［中图分类号］ＴＥ１２２．３ ［文献标志码］Ａ ［文章编号］１６７３－１４０９（２０１４）０２－００１８－ ０３１ 区域地质概况 鄂尔多斯盆地是一个比较稳定的大型叠合型沉积盆地，在盆地西北部地区不同程度地发育中晚奥陶世的碳酸盐岩沉积，局部有碎屑岩和蒸发岩的沉积。位于鄂尔多斯盆地西北部的天环坳陷，前期勘探表明其与东邻的苏里格气田区具有相似的沉积、演化背景，具备形成岩性气藏的地质条件。该研究区内的探井含气显示普遍，部分层段试气已获工业气流，是古生界天然气成藏的有利区带，其中天环坳陷北段 奥陶系碳酸盐岩是天然气勘探的重要领域［ １］ ，其大致范围为北至铁克苏庙以北，南至大水坑，西至吴忠，东邻定边，总的勘探区域面积约３．５×１０４ｋｍ２ 。该研究区下古生界缺失志留系和泥盆系，只有奥陶系和寒武系。气藏分布的总趋势是西厚东薄，向中央古隆起逐步超覆尖灭［ ２］ 。天环坳陷北段地区烃源层主要包括下古生界海相碳酸盐岩、上古生界海陆过渡相碎屑岩和中生界湖盆碎屑岩共３套烃源岩，其中天环坳陷北段地区下古生界奥陶统的乌拉力克组、拉什仲组、克里摩里组烃源岩呈南北向展布，沿中央古隆起西斜坡由东向西厚度逐渐增大。 ２ 有机质丰度评价 一般情况下，烃源岩中可溶有机质与岩石中的有机质丰度成正比。因此，氯仿沥青“Ａ”可作为判 断岩石中有机质数量的地球化学指标。总烃是氯仿沥青“Ａ”族组分中饱和烃与芳烃之和，所以其既可做丰度参数也是判断烃源岩中有机质向油气转化程度的指标之一。通过岩石热解分析，能够了解未成熟的烃源岩的原始产烃潜力，但对已进入成熟阶段的烃源岩尤其是达到高成熟阶段的烃源岩只能检测其残余生烃潜力，随着变质程度的加强和成熟度的提高，生烃潜量（Ｓ１＋Ｓ２）指标会明显地变小。该研究区下古生界烃源岩形成时间长、成岩史复杂，采用通用标准不利于烃源岩实际划分与评价。基于该研究区烃源岩的高成熟度演化的特点以及生产实际显示总有机碳含量（ＴＯＣ）低于０．３％无法作为有效烃源岩，将天环坳陷北段地区碳酸盐岩烃源岩的有机质丰度的下限值定为０．１５％，其中大于０．１５％为烃源岩类，小于０．１５％为非烃源岩类（ 见表１）。· ８１·长江大学学报（自科版） ２０１４年１月号石油中旬刊第１１卷第２期 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｙａｎｇｔｚｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎ ａｔ Ｓｃｉ Ｅｄｉｔ） Ｊａｎ．２０１４，Ｖｏｌ．１１Ｎｏ．２
鄂尔多斯盆地地质特征鄂尔多斯盆地，北起、大青山，南抵，西至贺兰山、六盘山，东达、太行山，总面积37万平方公里，是我国第二大。 鄂尔多斯盆地是上的名称，也称陕甘宁盆地，横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区）。“”意为“宫殿部落群”和“水草肥美的地方”。权威的解释，“鄂尔多斯”是“官帐”的意思。由蒙语翰尔朵（官帐的意思）的复数演变而来。但也有人把成吉思汗死后，其使用过的物品被安放在八个白室中供奉，专门的护陵人繁衍并逐渐形成了一个新的蒙古部落鄂尔多斯部落。其后几百年间，鄂尔多斯部落的按时祭奠，一直没有离开此地。这样久而久之，这一地区就叫做鄂尔多斯了。历史上的鄂尔多斯地区包括今日伊克昭盟全境，还包括的河套及宁夏和的一部分地区。鄂尔多斯地区西、北、东三面环水，南与相接，形成一个巨大的套子，因此也被称为“河套”。从所跨地域 鄂尔多斯盆地，其地域跨蒙汉广大地域，而且绝大部分地域是汉族居住区，为什么把该“盆地”叫蒙语“鄂尔多斯”盆地，而不叫汉语名称。据传说1905年前后，英国人到此地域勘探，最早进入现在的，就是最先踏入的立足地，另外在西方人眼里，亚洲人都是属于序列。所以，自然而然地就把该盆地称之为鄂尔多斯盆地，但也无法考证。 “陕甘宁”盆地在长庆油田会战初期叫得比较响，但随着市场经济的缘故，人们都喜欢“新奇”，“陕甘宁”盆地叫的人越来越少了，加上赶时髦，伊克昭盟改为“鄂尔多斯”市，叫“陕甘宁”盆地的人就更少了。
“陕甘宁”也不确切，因为“盆地”跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区）地域。总之，这也不是个什么大问题，在和谐的今天，叫什么都无所谓。 从地质特性看，鄂尔多斯盆地是一个整体升降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地，基底为太古界及下变质岩系，沉积盖层有长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、、石炭系、、三叠系、、白垩系、第三系、第四系等，总厚5000—10000m。主要油气产层是三叠系、侏罗系和奥陶系上古升界和下。 从盆地构造特征看 鄂尔多斯盆地石油开发示意图 从盆地构造特征看，西降，东高西低，非常平缓，每公里坡降不足1°。从盆地油气聚集特征讲是半盆油，满盆气，北气、上油下气。具体讲，面积大、分布广、复合连片、多层系。纵向说含油层系有“四层楼”之说，因此，这个盆地有之誉。 鄂尔多斯盆地地形模型 鄂尔多斯盆地位于中国中西部地区，为中国第二大，其、、三种资源探明储量均居全国首位，石油资源居全国第四位。此外，还含有、、、水泥灰岩、、、、等其他矿产资源。 盆地具有地域面积大、广、能源矿种齐全、资源潜力大、储量规模大等特点。盆地内石油总约为86亿吨，主要分布于盆地南部10万平方公里的范围内，其中占总储量78.7%，占总储量19.2%，宁夏占总储量2.1%。天然气总资源量约11万亿立方米，储量超过千亿立方米的天然气大气田就有5个。埋深2000米以内的煤炭总资源量约为4万亿吨；埋深1500米
鄂尔多斯盆地地层组基本特征 第四系：第四系自下向上包括更新统和全新统。晚第三纪末，受喜山运动的影响，鄂尔多斯盆地曾一度抬升，大约以北纬38°为界，北部为一套河湖相沉积，南部为黄土沉积，黄土分布广，厚度大，构成塬、梁、峁的物质主体，与下伏新近系呈不整合接触。第四纪主要是人类的出现并有多期冰期，可见人类化石、旧石器与大量相伴生的哺乳动物化石和鸟类化石。 新近系：曾称新第三系、上第三系，自下而上包括中新统和上新统。中国新近系仍以陆相为主，仅在大陆边缘，如台湾、西藏等地有海相沉积。 古近系：曾称老第三系，自下而上包括古新统、始新统和渐新统，主要分布在河套、银川、六盘山等盆地。鄂尔多斯盆地早第三纪古新世，盆地继承了晚白垩世的挤压应力状态，断裂活动性强，沉积速度快，多发育冲积扇、水下扇等各种扇体。地层厚度厚50～300米左右，岩性主要为红色泥岩、砂质泥岩夹泥灰岩。 白垩系：主要出露下白垩统，又称志丹群，分六个组，从上往下为泾川组、罗汉洞组、环河组、华池组、洛河组及宜君组。 泾川组：命名地点在甘肃省泾川县。地层厚100-400米，岩性主要为暗紫、浅棕红、浅灰、浅灰绿色等杂色砂质泥岩、泥页岩、灰质泥岩与泥质粉砂岩互层，夹浅灰、浅紫红色灰
岩和浅灰色、浅黄色砂岩，与下伏罗汉洞组呈整合接触。 罗汉洞组：命名地点在甘肃省泾川县罗汉洞。主要为河流相的砂泥岩沉积。地层厚度100～260米，上部为发育巨大斜层理的红色细至粗粒长石砂岩，含细砾和泥砾；中部以紫红色为主的泥岩及泥质粉砂岩，夹发育斜层理的细粒长石砂岩为主；下部岩性以紫红色为主的泥岩底部为发育巨大斜层理的黄色中至粗粒长石砂岩为主，与下伏环河组呈整合接触。 环河组：命名地点在甘肃省环县环江。地层厚240米左右，岩性为黄绿色砂质泥岩与灰白色、暗棕黄色砂岩、粉砂岩互层，与下伏华池组呈整合接触。 华池组：命名地点在甘肃省华池县。地层厚290米左右，岩性以灰紫、浅棕色砂岩夹灰紫、灰绿色泥岩为主，含中华弓鳍鱼、狼鳍鱼、原始星介、女星介等化石，与下伏洛河组呈整合接触。 洛河组：旧称“洛河砂岩”，命名地点在陕西省志丹县北洛河。地层厚度250～400米，从西南往东北变厚，在黄陵沮水以南与宜君组为连续沉积；在沮水以北，宜君组缺失，假整合于侏罗系之上。岩性以河流相的紫红、桔红、灰紫色块状、发育巨型斜层理的粗一中粒长石砂岩为主，局部发育夹较多的砾岩、砾状砂岩。含介形类、狼鳍鱼、达尔文虫等化石。 宜君组：主要分布在黄陵沮水、宜君、旬邑、彬县一带，
鄂尔多斯盆地是一个含油气沉积盆地[24-27]。盆地北以阴山为界，向南经陕西， 至北秦岭；西与六盘山、贺兰山毗邻，向东延伸，至山西吕梁山[7]。盆地横跨内 蒙古、陕西、山西、甘肃、宁夏五省份，总面积约33×104km2。 2.1 大地构造背景及研究区范围 2.1.1 大地构造背景 从大地构造背景来看（图2-1），鄂尔多斯盆地地块北隔河套盆地与内蒙地轴 相望，南与秦岭褶皱带相接；西与北祁连褶皱带为界，至东部鄂尔多斯地块[28]。 图2-1 鄂尔多斯盆地及其邻区构造格局图（据陈刚，1994）构造区划：Ⅰ鄂尔多斯地块；Ⅰ1天环向斜，Ⅰ2东部斜坡，Ⅰ3东南部挠褶带；Ⅱ贺兰断褶带；Ⅲ华北地块南缘构造带：Ⅲ1六盘山-鄂尔多斯南缘过渡带，a 六盘山弧形逆冲构造带；b 南北向构造带；c 鄂尔多斯南缘冲断带；Ⅲ2 祁连—北秦岭带：a 北祁连构造带； b 中祁连构造带； c 南祁连构造带； d 北秦岭带；Ⅳ阿拉善地块（阿拉善隆起）；Ⅴ山西地块；Ⅵ伊盟隆起；Ⅶ内蒙加里东海西褶皱带；Ⅷ内蒙隆起。 主要断裂：①离石断裂；②桌子山东断裂；③贺兰山东麓断裂；④地块西南缘边界断裂:（4a）龙首山—查汉布鲁格断裂，（4b）金塔泉—马家滩断裂，（4c）惠安堡—沙井子断裂，（4d）草碧—老龙山—口镇圣人桥断裂；⑤青铜峡—固原断裂；⑥地块南缘过渡带与祁连—北秦岭构造带分界断裂:（6a）北祁连—海原断裂，（6b）宝鸡—洛南—栾川断裂；⑦（华北）地块南缘构造带与南秦岭构造带分界断裂：（7a）临夏—武山断裂，（7b）商县—丹凤断裂。 图例说明：1、祁连—北秦岭变质杂岩（Ar-Pt1），2、一级构造单元分界断裂，3、二、三级构造单元分界 2.1.2 研究范围
文章编号:1671-1505(2005)01-0034-11 文献标识码:A 鄂尔多斯盆地西南地区上三叠统延长组 沉积相及石油地质意义 付金华1,2 郭正权2 邓秀芹2 1西北大学地质系,陕西西安 710069 2中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安 710021 摘 要 鄂尔多斯盆地三叠系延长组主要发育东北和西南两大沉积体系,东北的河流三角洲体系已为大量的勘探研究资料所证实,而西南体系因受勘探程度限制,目前研究不够 。本文通过最新钻探成果,结合盆地西南部露头资料,确立盆地西南地区三叠系延长组为冲积扇-扇三角洲沉积体系,发育冲积扇、扇三角洲、湖泊 (浊积)相。冲积扇以西南缘平凉崆峒山和 水河剖面为代表,扇三角洲及湖泊(浊积)相为区内钻井剖面所证实。 长6—长8为区内主力油层组,地层保存完整,钻探程度相对较高。扇三角洲前缘砂体类型以水下分流河道为主,局部发育河口坝。浊积体以厚层块状为主。长8亚期为扇三角洲前缘亚相最发育期,横向形成自西南向东北延伸的三支前缘砂体带,是石油聚集的重要区带;长7亚期随着湖盆沉降,周边抬升强烈,湖岸较陡,大量发育浊积体系;长6亚期湖退导致扇三角洲再次发育,但规模较长8亚期小。扇三角洲前缘砂体单层厚度大,砂岩粒度较粗,颗粒分选及物性好,是石油富集的最有利相带。 关键词 鄂尔多斯盆地 上三叠统 沉积相 冲积扇 扇三角洲 浊积 第一作者简介 付金华,男,1963年生,1982年毕业于江汉石油学院勘探系,现为西北大学在读博士,长庆油田分公司勘探开发研究院教授级高工,主要从事油气勘探地质研究。 Sedimentary facies of the Yanchang Form ation of Upper T riassic and petroleum geological implication in southw estern Ordos B asin Fu Jinhua 1,2 Guo Zhengquan 2 Deng Xiuqin 2 1Depart ment of Geology ,Northwest U niversity ,Xi ’an 710069,S haanxi 2Research Institute of Pet roleum Ex ploration and Development ,Changqing Oilf ield Com pany , Pet roChina ,Xi ’an 710021,S haanxi Abstract In the Yanchang Formation of Triassic in the Ordos Basin mainly two sedimentary sys 2tems are developed :the northeastern and southwestern systems 1It has been proved that the northeast 2ern sedimentary system is a river delta system through abundant research data 1However ,the south 2western system is little studied as there has been only limited efforts in exploration 1Based on the latest drilling and outcrop data ,it has been concluded that the southwestern sedimentary system in the Or 2dos Basin is an alluvial fan 2fan delta system and the alluvial fan ,fan delta and lake facies or turbidite facies were developed 1The alluvial fan is typical in the sections of Pingliang K ongdongshan and Ruishuihe River 1The fan delta and lake facies or turbidite facies are proved by observation on the drilling sections in the study area 1The main reservoirs include the intervals Chang 6to Chang 8and the 第7卷 第1期2005年 2月 古地理学报 JOURNAL OF PALAEO GEO GRAPHY Vol 17 No 11 Feb 1 2005
鄂尔多斯盆地区域地质概况 一、概况 鄂尔多斯盆地的广义地理界线：北起阴山，南到秦岭，东自吕梁山，西至贺兰山，六盘山一线。 盆地含油气地层主要为侏罗系的延安组合三叠系富含延长植物群的一套地层。 盆地内出露的地层包括：太古界至奥陶系，石炭系至白垩系，第三系和第四系，以陆相中生代地层和第四系黄土最为发育且广泛分布，缺失志留系和泥盆系。 二、区域地质构造，构造演化（鄂尔多斯盆地天然气地质） 独立成盆时间应为中侏罗纪末。 太古代—早元古代基底形成阶段：基底岩系由两部分组成：下部为太古界和下元古界下部的结晶岩系，上部为下元古界上部的褶皱岩系，这使得基底具备结晶—褶皱的双重构造。对基地形成起重要作用的构造事件是早元古代早期的五台运动和早元古代晚期的吕梁—中条运动。 中晚元古代坳拉槽发育阶段：这个时期形成了向北收敛向南敞开的贺兰坳拉槽和向北东方向收敛，南西方向敞开的彬县临县坳拉槽，二者时间夹峙着向南倾伏的乌审旗庆阳槽间台地。 早古生代克拉通坳陷阶段： 寒武纪的构造面貌是：初始继承中、晚元古代构造格局，表现为北高南低，中隆(乌审旗一庆阳巾央古隆起带)东、西凹；晚期(晚寒武世)变为南北高、中间低，中凹(盐池、米脂凹陷)南北隆（坏县一庆阳隆起、乌兰格尔隆起)的形态。后者是新的构造体制控制下的构造变形。 奥防纪初始，克拉通整体台升成陆，海水进一步退缩，冶里—亮甲山组仅分布在古陆四周，为厚度数十米至200m的含隧石结核或条带的深灰色白云岩夹灰岩。 早奥陶世的古构造面貌，基本继承晚寒武世的构造轮廓。由于内蒙海槽活动性增强的影响，克拉通北部的乌兰格尔古隆起带仍保持古陆形式，而南部环县一庆阳古隆起则表现为相对校低的水下隆起。
渤海湾渤中凹陷IES沉积盆地模拟实习报告 -------- 以渤中凹陷BZ25-1-1 井钻探PB-25022测线为例学生姓名: 学生学号： 所在院系: 日期:
目录 第一章地质背景介绍………………………………… （一）渤海湾盆地渤中凹陷地质概况 第二章实习过程展示………………………………… （一）建立地质模型 （二）设置模拟环境条件 （三）油气迁移模拟及结果图示 第三章运行结果分析……………………………………第四章结束语 （一）实习心得体会
第一章地质背景介绍 （一）渤海湾盆地渤中凹陷地质概况 渤中凹陷位于渤海湾盆地的中部，北有石臼坨凸起，南为渤南凸起，西邻沙垒田凸起，东与渤东低凸起和渤东凹陷相隔，面积约为8 600km ，发育了下第三系(孔店组、沙河街组、东营组)、上第三系(馆陶组、明化镇组)和第四系(图2)。渤中凹陷发育两个区域性不整合面，分别对应于沙河街组三段沉积末期和东营组沉积末期。 （本次实习所采用数据来源于渤中凹陷BZ25-1-1 井钻探PB-25022测线）
第二章实习过程展示 （一）建立地质模型 1、数据准备阶段 本次实习我选择了B组数据来进行沉积盆地模拟，首先将B组数据中的ASCII data复制到C盘的data文件夹中。可以打开PBZ5022-A.xls 文件（地层和断层数据）为下步搭建地层格架做准备。 2、加载数据阶段 （1）、运行PetroMod71程序，建立New Global Version命名wangbo打开project->Open Global Version 选择wangbo （2）、打开Program->SeisStrat 2D->Sketch。选择File/New/Sierra ASCII..，进入如下界面： 按ok导入数据，即可生成类似下面的图形:
鄂尔多斯盆地地质特征文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
鄂尔多斯盆地地质特征鄂尔多斯盆地，北起、大青山，南抵，西至贺兰山、六盘山，东达、太行山，总面积37万平方公里，是我国第二大。 鄂尔多斯盆地是上的名称，也称陕甘宁盆地，横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区）。“”意为“宫殿部落群”和“水草肥美的地方”。权威的解释，“鄂尔多斯”是“官帐”的意思。由蒙语翰尔朵（官帐的意思）的复数演变而来。但也有人把成吉思汗死后，其使用过的物品被安放在八个白室中供奉，专门的护陵人繁衍并逐渐形成了一个新的蒙古部落鄂尔多斯部落。其后几百年间，鄂尔多斯部落的按时祭奠，一直没有离开此地。这样久而久之，这一地区就叫做鄂尔多斯了。历史上的鄂尔多斯地区包括今日伊克昭盟全境，还包括的河套及宁夏和的一部分地区。鄂尔多斯地区西、北、东三面环水，南与相接，形成一个巨大的套子，因此也被称为“河套”。 从所跨地域 鄂尔多斯盆地，其地域跨蒙汉广大地域，而且绝大部分地域是汉族居住区，为什么把该“盆地”叫蒙语“鄂尔多斯”盆地，而不叫汉语名称。据传说1905年前后，英国人到此地域勘探，最早进入现在的，就是最先踏入的立足地，另外在西方人眼里，亚洲人都是属于序列。所以，自然而然地就把该盆地称之为鄂尔多斯盆地，但也无法考证。 “陕甘宁”盆地在长庆油田会战初期叫得比较响，但随着市场经济的缘故，人们都喜欢“新奇”，“陕甘宁”盆地叫的人越来越少了，加上赶时髦，伊克昭盟改为“鄂尔多斯”市，叫“陕甘宁”盆地的人就更少了。“陕甘宁”也不确切，因为“盆地”跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区）地域。总之，这也不是个什么大问题，在和谐的今天，叫什么都无所谓。
盆地名称： 从地质学上讲鄂尔多斯盆地 从行政区划讲陕甘宁盆地 盆地范围： 总面积37万平方千米（我国第二大沉积盆地） 北起阴山 南抵秦岭 西自贺兰山、六盘山 东达吕梁山 行政区划： 内蒙15万平方千米（中部） 陕西11万平方千米（中北部） 宁夏5万平方千米（全境） 甘肃4万平方千米（东部） 山西2万平方千米（西部） 主体范围： 面积25万平方千米（陕西10万平方千米、内蒙8万平方千米、甘肃3万平方千米、宁夏2万平方千米、山西2万平方千米） 北起伊盟隆起 南抵渭北隆起 西自西缘断褶带 东达晋西绕褶带 地形地貌：
北部沙漠草原 南部黄土高原（黄土层100～500米） 构造特征： 从区域构造讲单一的西倾大单斜（坡降0.5°） 西降东升（古生界4000～1000米） 东高西低（侏罗系0～2000米） 从局部构造讲发育小型鼻状隆起带 聚集特征： 总体讲：满盆气，半盆油；上油下气 具体讲：面积大；分布广；复合连片 多层系：侏罗系河流沉积砂岩油藏：一套含油层系，14个油层组 三叠系三角洲沉积砂岩油藏：一套含油层系，10个油层组 上古生界河流沉积砂岩气藏：一套含气层系，5个气层组 下古生界碳酸盐岩气藏：一套含气层系，1个气层组 储层特征（图：盆地01）： 三低 低渗： 侏罗系（最低2×10-3μm2，平均20×10-3μm2），三叠系（最低0.1×10-3μm2，平均1×10-3μm2） 上古生界（最低0.05×10-3μm2，平均0.6×10-3μm2）, 下古生界（最低0.01×10-3μm，平均0.6×10-3μm2） 低产： 油井平均日产3吨
气井平均日产2～5万立方米 低压： 油藏压力系数0.6～0.9 气藏压力系数0.8～0.9 两高: 局部高产： 油生产（侏罗系7～20吨，三叠系5～10吨） 气生产（上古生界40～50万立方米，下古生界15～20万立方米） 局部高渗：侏罗系300×10-3μm2，三叠系3×10-3μm2；上古生界561×10-3μm2，下古生界1×10-3μm2沉积体物源多方向 长庆油田演变史 1970年，兰州军区按照国务院、中央军委（1970）81号文件，以玉门石油管理局石油队伍为主，先后从四川、胜利、青海、江汉等油田抽调职工组建成立“长庆油田会战指挥部”。会战指挥部1975年隶属于石油化学工业部，1983年经石油部批准改名为长庆石油勘探局，1999年重组改制后分为长庆石油勘探局（存续部分）和中国石油长庆油田分公司（上市部分）。 鄂尔多斯盆地开发历史 西汉末、王莽时代（2000多年前）就有高奴出脂水之说，东汉班固（公元32-92年）《汉书·地理志》："高奴有洧水可燃"最早发现盆地延长一带有石油，距今1900多年。北宋沈括（公元1031-1095年）《梦溪笔谈·杂志》："富延境内有石油，旧说高奴出脂水，即此也"再次证实延长、安塞一带有油最早提出"石油"科学命名，距今900多年。 1905年--清政府创办“延长石油官厂”，距今98年。 1907年-- 钻探延1井（中国大陆第一口油井） 1914年--中美合办 1923年--民国官办 1935年--陕甘宁边区人民政府办矿 1950年-- 国务院召开西北石油勘探会议，成立西北石油勘探局
第二章 地质构造与矿产资源 第一节 地质构造 第一节 地质构造 鄂尔多斯台拗是中朝准地台上的一个大型拗陷，除南与秦岭褶皱系相接外，其它三面均与中朝准地台的几个二级构造单元相连：北为内蒙地轴，东为山西台隆，西为鄂尔多斯台缘褶带等。该台拗即通常所说的鄂尔多斯盆地或陕甘宁盆地，大体位于秦岭以北，阴山以南，吕梁山以西，贺兰山——六盘山断陷以东，呈长方形。跨陕西、山西、甘肃、内蒙古、宁夏等省(区)，面积约30万平方公里。陕西黄土高原正好位于鄂尔多斯盆地的中部，是该盆地的主体部分(图2.1)。 图2.1 鄂尔多斯盆地构造示意图 一、区域地层系统 鄂多斯盆地内部主要为单斜构造，这一构造特点在陕西黄土高原内部尤为明显。陕西黄土高原的东南部为铜川复背斜的一翼，地层大体向北西缓倾；而在陕西黄土高原的中部和北部，地层由东向西
缓倾，被石油地质部门称之为陕北斜坡带。 陕西黄土高原属华北地层区，跨两个地层分区：陕甘宁盆地地层分区和陕甘宁盆缘地层分区，区内出露的地层有奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系及第四系。以陆相中生代地层及第四纪黄土最为发育，缺失志留系和泥盆系。区内大部分地区被厚层黄土所覆盖，只有在南部的一些山地、东北部的府谷、神木一带和区内的一些深切沟谷中，出露着不同时期的地层。奥陶系仅出露中统海相灰岩。石炭系有中、上统，为海陆交互相沉积之灰岩、砂页岩，含煤、铁、铝土矿等。二叠系及三叠系下统为湖泊、沼泽相含煤砂泥岩沉积，及河湖相红色碎屑岩。三叠系中、上统至白垩系在区内的一些地段连续出露，以内陆河湖相为主，部分为内陆盆地边缘山麓堆积。三叠系中、上统为红色砂泥岩及灰绿色含煤、油页岩及少量火山碎屑之砂泥岩。侏罗系由红色砂泥岩、煤系地层，过渡为含泥灰岩、油页岩的红色砂泥岩及砾岩。白垩系仅有下统志丹群，为红色砂岩、砾岩、泥岩及少量泥灰岩，第三系为河湖相含石膏的红色碎屑沉积。第四系以黄土为主，另有零星的河流、仲积、洪积、湖相等沉积。 按照由老到新的时间顺序将该区地表出露的各时代地层分述如下： (一)古生界(Pz) 1.奥陶系(O) (1)上马家沟组(02m) 主要出露在府谷北海子庙一带，沿黄河河谷分布。岩性主要为深灰色中厚层至块状灰岩和灰黄色泥质灰岩。未见下界。 (2)桃曲坡群(Q2-3，tq) 仅分布在本区南部的铜川、耀县一带。为混合相沉积。岩性为灰黑、深灰色，局部为黄褐色的灰岩、礁状灰岩、泥质灰岩及钙质页岩，富含头足、笔石、珊瑚、腕足、腹足等化石，厚435米，横向变化不明，目前将此套地层暂定为中、上奥陶统。 2.石炭系(C) (1)本溪组(C2 b) 仅在府谷上马家沟组灰岩之上有小面积出露；另外，在延长、富县地区井下也可见到，岩性为海陆交互相的砂岩、泥岩及铝土质页岩，厚13～23米。本溪组与下伏的马家沟组灰岩之间，为假整合接触。 (2)太原群(C3，ty) 在府谷上马家沟组灰岩出露的地段，太原群沿黄河两岸成条带状分布。岩性主要为海陆交互相的煤系地层，由灰白色砂岩、深灰色页岩、煤层、油页岩和炭质页岩组成，中夹二层海相灰岩和一层海相页岩，底部为厚约5～9米铁铝岩。含动物及植物化石。当缺失本溪组时，直接假整合于奥陶系之上，总厚124.5～128.5米。 铜川、耀县一带，太原群直接假整合于桃曲坡群之上。太原群是渭北煤田的主要含煤地层之一，为海陆交互相沉积。岩性主要有灰黑、黑色泥岩、砂质泥岩及石英砂岩，夹可采煤层及海相灰岩、钙
鄂尔多斯盆地 编辑 鄂尔多斯盆地，北起阴山、大青山，南抵秦岭，西至贺兰山、六盘山，东达吕梁山、太行山，总面积37万平方公里，是我国第二大沉积盆地。 目录 1命名 1.1 从地理位置 1.2 从所跨地域 1.3 从地质特性看 1.4 从盆地构造特征看 2资源 3地质历史 3.1 地台基底雏形阶段 3.2 华北地台形成 3.3 盖层发展阶段 3.4 陆表海沉积 3.5 坳陷盆地 3.6 现代地貌形成 4勘测历史 4.1 从地质特性看 4.2 从构造特征看 4.3 石油勘探未果 4.4 有微小发现 4.5 开辟油田 4.6 全国推广 4.7 突破新高 4.8 发展乐观 1命名 从地理位置 鄂尔多斯盆地 鄂尔多斯盆地，北起阴山、大青山，南抵秦岭，西至贺兰山、六盘山，东达吕梁山、太行山。总面积37万平方公里，是中国第二大沉积盆地。 鄂尔多斯盆地是地质学上的名称，也称陕甘宁盆地，行政区域横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省（区）。“鄂尔多斯”意为“宫殿部落群”和“水草肥美的地方”。权威的解释，“鄂尔多斯”是蒙语“官帐”的意思。由蒙语翰尔朵（官帐的意思）的复数演变而来。但也有人把成吉思汗死后，其使用过的物品被安放在八个白室中供奉，专门的护陵人繁衍并逐渐形成了一个新的蒙古部
落鄂尔多斯部落。其后几百年间，鄂尔多斯部落的蒙古人按时祭奠成吉思汗陵，一直没有离开此地。这样久而久之，这一地区就叫做鄂尔多斯了。历史上的鄂尔多斯地区包括今日伊克昭盟全境，还包括巴彦淖尔盟的河套及宁夏和陕北的一部分地区。鄂尔多斯地区西、北、东三面环水，南与古长城相接，形成一个巨大的套子，因此也被称为“河套”。[1] 从所跨地域 鄂尔多斯盆地，其地域跨蒙汉广大地域，而且绝大部分地域是汉族居住区，所以多称为陕甘宁盆地，而且在地质学中，特别是在长庆油田的石油勘探开发中，一直都称这一地区为陕甘宁盆地，从来不称鄂尔多斯盆地。 从地质特性看 从地质特性看，鄂尔多斯盆地是一个整体升降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地，基底为太古界及下元古界变质岩系，沉积盖层有长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系、第四系等，总厚5000—10000m。主要油气产层是三叠系、侏罗系以及奥陶系上古生界和下古生界。 从盆地构造特征看 鄂尔多斯盆地石油开发示意图[2] 从盆地构造特征看，西降东升，东高西低，非常平缓，每公里坡降不足1°。从盆地油气聚集特征讲是半盆油，满盆气，南油北气、上油下气。具体讲，面积大、分布广、复合连片、多层系。纵向说含油层系有“四层楼”之说，因此，这个盆地有聚宝盆之誉。 2资源 鄂尔多斯盆地地形模型 鄂尔多斯盆地位于中国中西部地区，为中国第二大沉积盆地，其天然气、煤层气、煤炭三种资源探明储量均居全国首位，石油资源居全国第四位。此外，还含有水资源、地热、岩盐、水泥灰岩、天然碱、铝土矿、油页岩、褐铁矿等其他矿产资源。 盆地具有地域面积大、资源分布广、能源矿种齐全、资源潜力大、储量规模大等特点。盆地内石油总资源量约为86亿吨，主要分布于盆地南部10万平方公里的范围内，其中陕西占总储量78.7%，甘肃占总储量19.2%，宁夏占总储量2.1%。天然气总资源量约11万亿立方米，储量超过千亿立方米的天然气大气田就有5个。埋深2000米以内的煤炭总资源量约为4万亿吨；埋深1500米以内的煤炭资源量达到2.4万亿吨。盆地内分布7个含煤区，隶属的5
鄂尔多斯盆地天然气地质特征 主讲：马振芳 长庆油田分公司勘探部 一、盆地勘探概况 （一）盆地概况：是中国第二大沉积盆地，盆地范围北起阴山，南抵秦岭，西至六盘山，东达吕梁山。盆地面积37万km2，本部面积25万km2。行政区划分：内蒙15万km2，陕西11万km2。地形地貌：北部为沙漠、草原及丘陵区，地势相对平坦，平均海拔 1200-1350m；南部为黄土塬。 （二）地质概况 1.盆地演化：是典型的克拉通盆地，基底为太古界及下元古界变质岩系。盆地演化经 历了五个阶段，天然气主要在晚古生代，石油主要在中生代。 2.构造单元划分：主要依据白垩系划分六个二级构造单元。主要特征为南油北气。 a.伊盟隆起：主要发育构造油气藏。 b.天环坳陷：主要发育构造、地层油气藏。 c.伊陕斜坡：主要发育古地貌油气藏和岩性油气藏。 d.渭北隆起：主要发育构造油气藏。 e.晋西挠褶带：发育构造油气藏。 f.西缘掩冲带：发育构造油气藏。 3.地层：除缺失上奥陶系（O）、志留系（S）、泥盆系（D）外，其余地层均发育存在。 沉积岩厚度平均约6000m，纵向上具有“上油下气”的特征，即中生界产油，古生 界产气，天然气主要分布在山西组、太原组和马家沟组。部分地区本溪组也有。 4.含气层系：主要有两套层系十八个地层组。 下古生界：以奥陶系(O)马家沟组顶部马五1~马五4白云岩气田为主。 上古生界：以二叠系（P）、石炭系(C)砂岩气田为主。二叠系又以石盒子组盒8底 部砂岩、山西组山2、太原组太1砂岩为主要产气层；石炭系以本溪组底部砂岩为 主要产气层。 （三）勘探历史阶段：1907年第一口油井到现在近百年历史。分六个阶段： 1.1907年~1949年：延1井发现油苗经历了清末官办期（1907年~1911年）和中美合 办期（1911年~1919年）。 2.1949年~1969年：构造指导期，发现断层。 3.1970年~1979年：长庆油田会战阶段，第一个储量增长阶段。 4.1980年~1989年：调整稳定阶段，在三角洲理论指导下找油，为第二个储量增长高 峰期。 5.1989年~1999年：油气并举，协调发展阶段。 6.1999年~现在：油气快速发展阶段。 二、天然气勘探成果：发现古生界靖边气田、榆林气田、苏里格气田、乌审旗气田、子洲气田、胜利井气田等8个气田1.4万亿m3，其中下古生界0.43万亿m3，上古生界1.00万亿m3。可采储量0.913538万亿m3。 1.靖边气田：构造位置为伊陕斜坡中部，地理位置为靖边、横山、安塞。发现井为陕 参1井，也是长庆天然气的发现井，为岩溶古地貌气藏。探明储量4699.96×108m3，
第30卷第3期2011年5月 地质科技情报 Geological Science and Technology Information Vol．30No．3 May 2011 鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征与 收稿日期：2010-12-17编辑：刘江霞 基金项目：国家重大基础研究规划项目（2002CCC01400）；中国石油化工股份有限公司科技攻关项目 作者简介：毛小妮（1986— ），女，现正攻读矿产普查与勘探专业硕士学位，主要从事油气成藏机理与富集规律研究。E-mail ：466969658@qq．com 沉积环境分析 毛小妮a ，b ，周立发a ，b ，杨甫a ，b ，蒲磊a ，b （西北大学a．大陆动力学国家重点实验室；b．地质学系，西安710069） 摘要：鄂尔多斯盆地西南缘发育奥陶系海相烃源岩，该套烃源岩沉积厚度大、分布广，具备良好的生储油条件。运用元素地球化学方法，结合岩石学特征，探讨了研究区的沉积环境及其烃源岩分布特征。研究认为，鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系地球化学特征能较好地反映其沉积环境的变化。南缘马家沟组和西缘桌子山组沉积时水体较浅，还原性差，不利于烃源岩的发育。南缘峰峰 组和西缘克里摩里组沉积时水体较深， 为还原环境，有利于烃源岩发育。平凉组沉积时水体较深，为闭塞的还原环境，烃源岩发育良好。这些特点对该区奥陶系的油气藏评价具有重要意义。 关键词：元素地球化学；沉积环境；烃源岩；奥陶系；鄂尔多斯盆地 中图分类号：P534．42；P595文献标志码：A 文章编号：1000-7849（2011）03-0098-05鄂尔多斯西南缘早古生代位于鄂尔多斯台地与 古秦岭洋之间，构造位置特殊。奥陶纪研究区处于相对凹陷构造位置，地层发育较全且保存完整。但是鄂尔多斯西南缘地区奥陶系各沉积期构造格局、 沉积环境差异很大［1-6］，不同的沉积体系以及后期构 造运动都对烃源岩分布有重要影响 ［7-13］ 。对该区进行地球化学特征研究对西南缘地区下古生界奥陶系 天然气勘探有重要意义：一方面可以反映本区及邻区奥陶系沉积环境的变化规律；另一方面可以反映该区烃源岩的分布规律。 笔者运用元素地球化学方法，以期能够重现鄂 尔多斯盆地西南缘奥陶系沉积演化历程，为西南缘地区奥陶系天然气藏分布及聚集规律研究提供理论 依据和资料。 1区域地质背景与样品数据 1．1区域地质背景 鄂尔多斯盆地西南缘早古生代毗邻秦祁地槽，具有被动大陆边缘的性质，沉积了碳酸盐岩、海相碎屑岩和浊积岩，形成向秦祁海槽倾斜的广阔陆架区（图1）。鄂尔多斯地区早奥陶世晚期发生海侵，除庆阳古陆外海水全部侵漫，早奥陶世末期大面积隆 升为陆， 仅在西南缘保留狭长海槽。中奥陶世平凉期研究区发育阶梯状同生断裂和重力流。晚奥陶世末，随着北秦岭加里东褶皱带最终形成，海水退出鄂 尔多斯地区， 结束了鄂尔多斯早古生代海相沉积历史。 奥陶系在鄂尔多斯盆地西南缘广泛分布。盆地西缘地区缺失下奥陶统冶里组、亮甲山组和上奥陶统背锅山组。西缘北段天池—桌子山地区下奥陶统自下而上为三道坎组（下马家沟组）、桌子山组（上马家沟组）和克里摩里组（峰峰组），中奥陶统为乌拉力克组、拉什仲组、公乌素组和蛇山组；西缘南段平凉地区下奥陶统自下而上为麻川组（下马家沟组）、水泉岭组（上马家沟组）、三道沟组（峰峰组），中奥陶统为平凉组。南缘地区下奥陶统为冶里组、亮甲山组和马家沟组（下马家沟组、上马家沟组和峰峰组），中奥陶统为平凉组。桌子山组（上马家沟组）主要由中厚层灰岩组成，偶含泥质或硅质结核，局部具瘤状突起；克里摩里组（峰峰组）主要由薄层 灰岩、 瘤状灰岩和黑色页岩组成，泥质成分含量向上递增；平凉组主要由黑色、深灰色、黄绿色钙质、泥质或粉砂质页岩组成，上部和下部各夹数层薄灰岩或灰岩透镜体。