鄂尔多斯盆地大牛地复式气田基本地质特征

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（0）、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。

鄂尔多斯盆地地质特征概述在地理上,鄂尔多斯盆地是指河套以南,长城以北的内蒙古自治区伊可昭盟地区。

而地质学中的鄂尔多斯盆地范围则广阔,它东起吕梁山,西抵桌子山~贺兰山~六盘山一线,南起秦岭山坡,北达阴山南麓。

包括宁夏东部,甘肃陇东,内蒙古伊可昭盟、巴彦单尔盟南部、阿拉善盟东部，陕北地区，山西河东地区。

面积约37万K㎡。

（长庆油田勘探开发的鄂尔多斯盆地总面积约25万K㎡。

）黄土高原是盆地主要地貌特征，著名的毛乌素沙漠位于盆地北部，周边山系海拔1500～3800m，平均2500m左右。

盆地内部西北高，东南低，海拔800～1800m左右；西北部的银川平原、北部的河套平原、南缘的关中平原，地势相对较低（前二者海拔高度1600m左右，关中平原仅300～600m）。

中华民族的摇篮——黄河沿盆地周缘流过。

盆地内部发育有十几条河流，多数集中在中南部，在东南角汇入黄河，属黄河中游水系；像著名的无定河、延河、洛河、泾河、渭河流域都是我们中华民族的发祥地之一。

盆地内油气勘探始于上世纪初，1907年在地面油苗出露的陕北地区，用日本技术钻了我国大陆第一口油井。

大规模油气勘探、开发始于1970年。

到目前，不但在石油、天然气开采上取得了辉煌成果，而且在地质理论研究、钻采工艺技术等方面取得了重大突破，为世界特低渗透油田开发提供了成功经验。

第一讲盆地构造特征一、区域构造单元划分地质学上讲的鄂尔多斯盆地是一个周边隆起，中部下陷，内部西低东高，不对称的地史时期的沉积盆地；并非现今的地貌盆地。

按地层的分布形态划分为：（盆地一级构造单元）1 、（北部）伊盟隆起2 、（南部）渭北隆起3 、（西部）西缘断褶带、天环坳陷（天环向斜）4 、（东部）晋西挠褶带5 、（中部）陕北斜坡（西倾单斜构造）陕北斜坡是目前我们研究时间最长、认识比较清楚的一个一级构造单元。

由于它的存在，盆地内同一个时期的地层（同一套储层），在西部埋藏深度大，东部埋藏浅。

例如：马岭油田主力含油层延10在庆阳埋深1400m左右，在延安出露地表，西峰油田的长8油层在陇东埋深2200多米，在陕北延河入黄河口处则高悬在山崖上。

文章编号:1000-2634(2005)02-0017-05鄂尔多斯盆地大牛地复式气田基本地质特征3曹忠辉(中国石化华北分公司勘探开发研究院,河南郑州450006)摘要:大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部,主要含气层位为石炭系太原组、二叠系山西组和下石盒子组。

气田具有石炭系太原组和二叠系山西组二套烃源岩,源岩类型有煤层、暗色泥岩和灰岩;气田具有石炭系太原组障壁砂坝、二叠系山西组三角洲平原分流河道砂和下石盒子组河流相河道砂三套储集体,储集体为低孔、低渗、致密性储层;上石盒子组沉积的湖相厚层泥岩为气田区域盖层,局部盖层有太原组、山西组、下石盒子组沉积的泥质岩,具有多封盖体系;生储盖组合有下生上储式和自生自储式;气田主要发育岩性圈闭;各种的地质特征表明大牛气田为一典型的复式气田。

关键词:鄂尔多斯盆地;大牛地;复式气田;地质特征中图分类号:TE112.323 文献标识码:A 大牛地气田位于内蒙古自治区伊克昭盟伊金霍洛旗、乌审旗和陕西省榆林市交界处,构造位置位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部[1](图1)。

图1　气田位置图大牛地气田钻遇地层有第四系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系和奥陶系,在该套地层中发育奥陶系上马家沟组、石炭系太原组、二叠系山西组和下石盒子组4套气层。

在本区大牛地气田主要指的是石炭系太原组、二叠系山西组和下石盒子组气层。

1　区域地质鄂尔多斯盆地是一个长期稳定发育的大型克拉通叠合盆地[2],可分为5个原型盆地发展阶段,即中晚元古代以浅海碎屑岩和碳酸盐岩发育为主的裂陷槽盆地,早古生代以陆表海碳酸盐岩沉积为主的复合型克拉通坳陷盆地,晚古生代到中三叠世以滨海碳酸盐岩逐渐过渡为碎屑岩台地的联合型克拉通坳陷盆地,晚三叠世到白垩纪的大型内陆湖泊、河流沉积的坳陷盆地,以及新生代内陆河湖断陷充填型周缘断陷盆地。

5个原型盆地有不同的沉积体系和沉积特征,形成了三套含油气体系,即下古生界寒武2奥陶系海相碳酸盐岩含油气体系、上古生界石炭系2二叠系海陆交互相含煤碎屑岩含油气体系和中生界内陆湖泊相碎屑岩含油气体系,整个鄂尔多斯盆地为一个典型的复式含油气系统。

前言大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部。

伊陕斜坡是一个延西走向的背斜。

岩层由高向低，由北东至南西小于1°倾角延伸。

经研究表明，气藏主要由横向尖灭的砂岩河流沉积形成。

河流沉积的主要特征为多层纵向堆积，薄层交错的砂岩体。

其砂岩体沉积相主要为二叠系深灰、灰黑色泥岩与浅灰、灰白色中、粗砂岩夹煤层及炭质泥岩。

由于砂岩在河床两边沉积，造成大牛地气田主力气层之一的山1-1组具有非均质性强、储层物性条件差、厚度小的特点。

由于储层物性条件较差，各开发井均需要进行后期增产改造。

所以，储层有效开发成为华北分公司技术研究人员一直追求的目标。

（二）大牛地气田地层层序、储层特征分析1地层特征及层序分布大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部。

伊陕斜坡是一个延西走向的背斜。

岩层由高向低，由北东至西南小于1°倾角延伸。

经研究表明，气藏的分布与其气藏构造和塔巴庙区块之间无物性关系。

气藏主要由横向尖灭的砂岩河流沉积形成。

其砂岩体沉积相主要为二叠系深灰、灰黑色泥岩与浅灰、灰白色中、粗砂岩夹煤层及炭质泥岩。

由于砂岩在河床两边沉积，造成山1-1为非均质性强，储层物性条件差厚度小，南北走向的薄砂气层。

含气砂岩的分布主要被沉积相条件所控制。

三角洲平原沉积是山1-1砂岩的主要岩特征。

河流沉积的主要特征为多层纵向堆积，薄层交错的砂岩体。

因此气藏山1-1由河道床和砂泥岩多错层沉积而形成。

本井设计钻遇目的层为山1-1气层，在大探1井、DP1井一带砂体发育厚度较大，可达12m以上。

山1-1气层在该区构造不发育，气层顶面相对平缓油层厚度分布稳定。

大牛地气田地层层序分布情况见表2-1。

2储层特征2.1岩石学特征大牛地气田上古生界储层岩石粒度以中、粗粒为主，碎屑岩石英含量67~90.5%，长石含量0.7~3.8%，岩性以岩屑砂岩、岩屑石英砂岩和石英砂岩为主。

山西组与下石盒子组砂岩储层岩石特征相似，碎屑颗粒含量平均为87.65~89.0%，其中石英平均含量68~75%，长石平均含量1.4~2.4%，岩屑平均含量24~30%。

鄂尔多斯盆地地质特征鄂尔多斯盆地，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。

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”。

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石油，最早进入现在的伊克昭盟，鄂尔多斯大草原就是最先踏入的立足地，另外在西方人眼里，亚洲人都是属于蒙古人种序列。

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，在中国民族和谐的今天，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。

鄂尔多斯盆地大牛地气田沉积背景与沉积古地理演化【摘要】大牛地气田是以上古生界石炭—二叠系为主要目的层开发致密砂岩气的大型气田，为典型的低压、低渗—特低渗储层，以岩性圈闭发育为主的隐蔽性致密气藏。

鉴于大牛地气田目的层系多，储层连续性差等特点，对大牛地气田沉积背景、沉积古地理演化的分析对精确预测目的层的展布形态具有重要意义。

【关键词】鄂尔多斯盆地；大牛地气田；沉积背景0 引言鄂尔多斯盆地位于华北地台西部，面积28×104km2，是我国重要的能源盆地，石油天然气资源丰富，俗称“半盆油、满盆气”，其中大牛地气田位于盆地东部伊陕斜坡带东北部塔巴庙区块，以上古生界石炭—二叠系为主要目的层，开发致密砂岩气为主的大型气田，勘探面积2000km2。

自2000年以来，大牛地气田已有13年的勘探开发历史[1]，施工钻井超过1000口，2012年天然气产量达到27.59亿m3，积累了成熟的勘探开发经验和研究成果，对鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气等非常规天然气的开发具有重要的指导意义。

大牛地气田为典型的低压、低渗—特低渗储层，以岩性圈闭发育为主，为隐蔽性致密气藏。

多年的研究表明，特定的沉积背景及生储盖组合是决定大牛地气田成功开发的关键因素，鉴于大牛地气田目的层系多，储层连续性差等特点，对大牛地气田沉积背景、沉积古地理演化尤其是储层精细化研究及沉积体系类型的划分对精确预测储层及目的层的展布形态具有重要意义。

本文以大牛地气田上古生界石炭—二叠系为研究对象，通过对区域沉积背景、沉积古地理演化的分析，对沉积特征及沉积微相进行精细划分和研究。

1 沉积背景鄂尔多斯盆地的地质构造演化可分为五个阶段：①中晚元古代以浅海碎屑岩和碳酸盐岩发育为主的裂陷槽盆地阶段；②早古生代以陆表海碳酸盐岩沉积为主的复合型克拉通坳陷盆地阶段；③晚古生代到中三叠世以滨海碳酸盐岩逐渐过渡为碎屑岩台地的联合型克拉通坳陷盆地阶段；④晚三叠世到白垩纪的大型内陆湖泊、河流沉积的坳陷盆地阶段；⑤新生代内陆河湖断陷充填型周缘断陷盆地阶段。

第33卷第4期2021年8月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSV ol.33No.4Aug.2021收稿日期：2020-07-27；修回日期：2020-12-07；网络发表日期：2021-02-02基金项目：国家油气重大专项“济阳坳陷页岩油勘探开发目标评价”（编号：2017ZX05049-004）和中国博士后面上基金“基于岩石组构及酸溶试验的低渗透油层改造方法”（编号：2019M662438）联合资助作者简介：徐宁宁（1988—），男，博士，高级工程师，主要从事储层地质学和储层酸化改造方面的研究工作。

地址：（257022）山东省东营市东营区聊城路2号。

Email ：****************。

文章编号：1673-8926（2021）04-0052-11DOI ：10.12108/yxyqc.20210406引用：徐宁宁，王永诗，张守鹏，等.鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系盒1段储层特征及成岩圈闭.岩性油气藏，2021，33（4）：52-62.Cite ：XU N N ，WANG Y S ，ZHANG S P ，et al.Reservoir characteristics and diagenetic traps of the first member of Permian Xiashi ‐hezi Formation in Daniudi gas field ，Ordos Basin.Lithologic Reservoirs ，2021，33（4）：52-62.鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系盒1段储层特征及成岩圈闭徐宁宁1，2，王永诗3，张守鹏2，邱隆伟4，张向津5，林茹6（1.中国石化胜利石油管理局博士后科研工作站，山东东营257000；2.中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院，山东东营257022；3.中国石化胜利油田分公司，山东东营257022；4.中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，山东青岛266580；5.天津方联科技发展有限公司，天津300280；6.鲁胜石油开发有限责任公司，山东东营257077）摘要：为了明确鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系盒1段致密碎屑岩储层特征及成岩圈闭的发育机制，开展了储层含气性分析、铸体薄片鉴定和碳氧同位素分析，并通过对岩石成岩微观特征分析和定量统计，明确了研究区二叠系盒1段气层段和干层段的岩石学特征和成岩-孔隙演化的差异性，阐释了成岩圈闭发育机制。

大牛地气田下石盒子组盒3段储层地质特征摘要：下石盒子组盒3段是鄂尔多斯盆地北部大牛地气田的主要勘探目的层。

从沉积相和岩石学特征入手，结合常规薄片分析、孔渗分析、压汞试验分析成果，利用数理统计方法，对盒3储层特征进行了分析研究，结果表明该套储层为低孔隙、低渗透率储层，具有较高的排驱压力，较小的孔喉半径，且孔喉分选性差。

在前人研究的基础上，结合低渗透油田的评价方法，确定了以岩性、物性、孔隙结构、含气性及电性等参数来进行储层分析评价的方法，认为盒3段以ⅲ类储层为主，其次为ⅱ类储层和ⅰ类储层。

关键词：鄂尔多斯盆地天然气下石盒子组储层评价中图分类号：te4 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）11（a）-0043-02大牛地气田位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍旗、乌审旗和陕西省榆林市交界处，构造位置位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部东段[1]。

早二叠世晚期，海水完全退出鄂尔多斯盆地，发育了辩状河体系，盆地北部广泛地接受了一套以含砾砂岩为主的粗碎屑岩沉积。

盒3段为辫状河流相沉积，亚相有辫状河道沉积和泛滥平原沉积，其中辫状河道主要发育心滩微相和河道充填微相，泛滥平原主要发育决口扇微相和河漫滩微相[2～4]。

1 物性特征经统计，下石盒子组盒3段孔隙度及渗透率分析数据共58个，其中孔隙度分布范围在4.7%～12%，集中分布在6.5%～12%，平均值为9.7%，中值为9.4%；，渗透率分布范围在0.108×10-3μm2～2.34×10-3μm2，主要分布在0.15×10-3μm2～3.2×10-3μm2，平均值为0.692×10-3μm2，中值为0.425×10-3μm2。

根据含气碎屑岩储层孔隙度、渗透率评价分类，认为下石盒子组盒3段储层为低孔、低渗储层。

2 空隙结构特征2.1 储层孔隙类型碎屑岩的沉积作用、成岩作用决定着储层孔隙的类型。

另外成岩作用的环境、演化史以及母岩性质特征、岩石骨架组分也决定着孔隙类型的组合。