彬长地区延安组浅层砂岩气成藏地质因素分析

王　巍，马　超

（中石化华北油气分公司勘探开发研究院，河南郑州　450006）



彬长地区延安组浅层砂岩气成藏地质因素分析

王巍，马超

（中石化华北油气分公司勘探开发研究院，河南郑州450006）

摘要：鄂尔多斯盆地南部彬长地区在中生界延安组取得了浅层气突破，有必要对气藏的成藏地质因素进行分析，明确成藏控制因素与有利勘探目标。通过对该区浅层气特征及成因类型、气藏形成的烃源岩、储集岩、保存、圈闭等主要成藏地质因素的研究，结果表明：（1）延安组浅层气以甲烷为主，为湿气，气源来自三叠系延长组腐泥质烃源岩，是石油伴生气；（2）保存条件是控制延安组浅层气能否成藏的关键因素，其控制了烃源岩分布、天然气运移通道和圈闭侧向遮挡条件；（3）浅层气的富集主要受构造和砂体共同控制，局部构造高部位上的岩性圈闭是浅层气富集的有利区，该区东北部应作为浅层气勘探的重点目标。

关键词：彬长地区；延安组；浅层砂岩气；成藏条件

浅层气是指埋深小于1 500m的各类天然气资源，主要包括生物气、油型气、煤层甲烷气、水溶气、致密砂岩气等［1］。鄂尔多斯盆地南部中生界石油资源丰富，前人对该区的石油资源进行了大量研究，但对于中生界浅层气的研究相对较少［2-5］，尤其是对彬长地区中生界延安组的致密砂岩气成藏地质条件的研究尚属空白。

彬长地区位于鄂尔多斯盆地西南部，主体位于伊陕斜坡与渭北隆起结合部，面积3 000km2。整体构造为一东南高西北低的平缓单斜，断裂不发育，中生界延安组埋深700m～1 300m。近年来，该区及周边多口钻井在延安组有浅层气发现，区内泾河9井延安组试获2 110m3的工业气流，显示了该区浅层气良好的勘探潜力。笔者在该区浅层气主要成藏地质条件分析的基础上，明确了成藏控制因素与成藏有利区，对浅层气的勘探评价具有十分重要的意义。

1　浅层气特征及成因类型

对泾河9井区浅层气样分析表明，彬长地区浅层天然气组分以烃类气体为主，其中烃类气体又以甲烷为主。甲烷含量为77.52%，重烃气体（本文指C2～C5）的含量为20.76%，干燥系数0.79，为湿气。非烃类气体主要组分为CO2和N2，其中CO2含量为0.22%，N2含量为0.25%。研究认为，鄂尔多斯盆地中生界天然气为石油伴生气，油气同源，气源主要来自三叠系腐泥质烃源岩，其中长7烃源岩和长4+5烃源岩是最主要的气源岩［4-6，7］。

2　浅层气成藏条件

2.1烃源岩条件

研究区烃源岩主要发育在三叠系延长组长4+5～长8段，其中以长7段为最好。长7沉积期广泛发育了一套湖相沉积，岩性主要为深灰色、黑色泥页岩和油页岩，泥页岩厚度5m～20m，向北东湖盆中心方向烃源岩厚度有明显增加。据该区26块样品的分析结果，长4+5～长8段有机碳含量一般大于1.0%，最高达7.0%，平均值为3.15%；氯仿沥青含量一般大于0.1%，平均值为0.31%，产油潜率（S1+S2）平均为7.33mg/g。其中长7段有机碳含量一般在0.44%～7.00%，平均值为2.92%，属于好生油岩-极好生油岩。长7段页岩有机质类型多为Ⅰ、Ⅱ型，表现为腐泥型或接近腐泥型，大部分地区处于成熟阶段，局部地区向高成熟阶段过渡，属于油气兼生期，是有机质大量热解成烃阶段，产物中液态烃占主导地位，并伴有少量重烃气［6］。从烃源岩条件看，烃源岩主要集中该区东北部，厚度大、有机质成熟度高，为浅层气藏的形成提供了良好的物质基础。

2.2储集岩条件

研究区侏罗系延安组主要为河流相沉积，砂岩储集体厚度10m～50m，岩性主要为细-中粒岩屑砂岩，碎屑组分中石英含量48%～59%，长石含量2%～11%，岩屑含量31%～46%；填隙物以泥质杂基为主，其次为白云石、自生高岭石和黏土矿物等。砂岩的分选中等，磨圆以次圆为主，颗粒支撑，点-线接触，胶结类型以孔隙式胶结为主。根据岩心实测物性资料，延安组储层孔隙度为10.9%～15.1%，渗透率为0.84×10-3μm2～5.67×10-3μm2，属于低孔-低渗到低孔-特低渗储层。从储集岩条件看，延安组发育厚层砂岩，砂岩物性好，研究区不缺乏浅层气的储集条件。

2.3保存条件

保存条件是油气成藏的重要因素，对浅层天然气藏更是如此［8］。研究区延安组以河流相沉积为主，河床亚相和河漫沼泽亚相在区内交替发育。河道迁移频繁，砂体纵向和横向上变化快，砂泥岩交互叠置，河漫沼泽亚相的厚层泥岩形成了该区主要的盖层。

受印支运动影响，探区内中生界地层由于抬升剥蚀，在上三叠统延长组与侏罗系下统延安组之间形成一个不整合面，下侏罗统延安组地层超覆充填沉积在上三叠统延长组剥蚀面上，形成位于不整合面之上的地层圈闭。彬长地区延长组地层由南西向北东地层剥蚀程度逐渐减弱，延安组超覆沉积于延长组不同层段，这为延长组烃源岩中产生的天然气进入延安组提供了良好的运移通道。天然气由延长组烃源岩层进入不整合面后，再进入延安组底部的古河道砂岩内进行侧向或垂向运移，遇有利圈闭即形成气藏。

2.4圈闭类型

研究区主要发育构造和岩性两类圈闭。构造圈闭主要分布在延安组底部厚层砂岩发育区，砂岩物性好，侧向上泥岩相对不发育，难以形成岩性圈闭，主要作为油气运移的通道，只有在局部构造发育区由构造作用形成侧向遮挡，圈闭才能形成。岩性圈闭主要发育在延安组河道规模小、砂岩厚度薄的地区，次级河道上砂岩厚度变化快，侧向和垂向泥岩遮挡条件好，更容易形成上倾尖灭型岩性圈闭和砂岩透镜体型岩性圈闭。从泾河9井与邻区的油气成果来看，气层主要发育在局部构造高部位上的中薄层砂岩中，浅层气的分布受局部构造和砂体发育程度的共同控制，因此局部构造上的岩性圈闭是浅层气发育和富集的有利区。

3　成藏控制因素分析

从基本成藏条件分析，保存条件是控制延安组浅层气藏能否形成的关键因素。保存条件控制了延长组烃源岩的分布范围，烃源岩主要分布在研究区的东北部，宏观上控制了浅层气的分布范围。保存条件控制了浅层气的运移通道，延长组烃源岩与延安组河道砂岩直接接触为天然气的运移提供了良好的通道，该区北西低南东高的构造条件有利于延长组烃源岩形成的天然气向构造高部位运移。良好的遮挡保存条件是延安组圈闭能否形成的关键，局部构造上的中薄层砂岩岩性圈闭是浅层气气藏形成和发育的有利区。综上，彬长地区东北部局部构造上的岩性圈闭是延安组浅层气气藏发育的有利区。

4　结论

（1）彬长地区延安组的浅层砂岩气气体组分以甲烷为主，甲烷含量77.52%，天然气干燥系数0.79，为湿气。天然气为石油伴生气，气源来自三叠系延长组腐泥质烃源岩。

（2）成藏条件中的保存条件是控制延安组浅层气能否成藏的关键因素。保存条件控制了烃源岩的分布、天然气的运移通道和圈闭的侧向遮挡条件。

（3）彬长地区延安组浅层气的富集主要受构造和砂体发育程度的共同控制，局部构造高部位上的岩性圈闭是浅层气富集的有利区，该区东北部应作为浅层气勘探的重点目标。

参考文献：

［1］丁国生，田信义.中国浅层天然气资源及开发前景［J］.石油与天然气地质，1996，17（3）：226-231.

［2］徐士林，包书景.鄂尔多斯盆地三叠系延长组页岩气形成条件及有利发育区预测［J］.天然气地球科学，2009，20（3）：461-465.

［3］李菲，尚晓庆.富县地区中生界浅层气主要成藏地质因素研究［J］.辽宁化工，2010，39（1）：39-42.

［4］曹晓宏，倪志英.鄂尔多斯盆地中生界天然气同位素特征及成因类型［J］.天然气地球科学，2005，25（7）：14-16.

［5］程玉群，高胜利，高潮，等.鄂尔多斯盆地延长探区页岩气［J］.兰州大学学报（自然科学版），2015，51（1）：7-12.

［6］张福礼，黄舜兴，杨昌贵，等.鄂尔多斯盆地天然气地质［M］.北京：地质出版社，1994.

［7］惠宽洋.鄂尔多斯盆地煤层气和油型气成因类型鉴别模式研究［J］.岩石矿物，2000，20（2）：44-48.

［8］胡望水，周琪，唐友军，等.松辽盆地南部浅层气成藏条件分析［J］.石油地质与工程，2009，23（5）：8-11.

Geological factors analysis of shallow sandstone gas reservoirs in Yan'an formation in the Binchang area

WANG Wei，MA Chao
（Exploration and Development Research Institute of North China Oil & Gas Field Branch of Sinopec，Zhengzhou Henan 450006，China）

Abstract:Binchang area has made a breakthrough in shallow sandstone gas in the mesozoic Yan'an formation. Therefore，it is necessary to analyze the geological factors of gas reservoir forming，and to clarify the controlling factors and favorable exploration targets. Through the research on the characteristics of shallow gas and genetic type and reservoir formation of hydrocarbon source rock，reservoir rock and preservation conditions，trap conditions and main geological factors. Results show that，（1）Yan'an formation in shallow gas with methane，moisture，gas supply from Triassic Yanchang formation sapropelic hydrocarbon source rock is oil associated gas.（2）Preservation condition is Yan'an formation of shallow gas control can be a key factor in pool，the control of the hydrocarbon source rock distribution，natural migration shift channel and trap lateral occlusion conditions.（3）The enrichment of shallow gas is mainly controlled by the structure and sand body. The lithologic traps in the upper part of the local structure are the favorable areas of shallow gas enrichment，which should be regarded as the key target of shallow gas exploration.

Key words：Binchang area；Yan'an formation；shallow sandstone gas；reservoirs conditions

中图分类号：TE122.3

文献标识码：A

文章编号：1673-5285（2016）06-0121-03

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.06.030

*收稿日期：2016－04-27