鄂尔多斯盆地东缘挠褶带上古生界煤成气成藏规律研究

张秋实

摘 要

鄂尔多斯盆地东缘是我国大型煤成气田有利区之一，具有丰富的地质储量和广阔的勘探前景。鄂尔多斯盆地东缘构造变形较弱，表现为过渡性的盆缘结构。本文以挠褶带上的典型中型气藏为例，分析了上古生界地层中煤成气的成藏规律。研究结果表明，研究区处于中部平缓带北部，整体表现为东南倾单斜构造，稳定且平缓的构造背景对致密气藏的成藏与保存十分有利。储层具有典型的致密储层的基本特征，储层各层段的非均质程度差异较大，空间展布受沉积相和物性控制，在平缓带受构造控制不明显。

关键词

鄂尔多斯盆地;构造特点;发育特征;气藏特征与富集规律

中图分类号： P313.1                        文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.05.052

0 引言

鄂尔多斯盆地位于中国东部稳定区和西部活动带之间的结合部位，其现今构造特征表现为东翼宽缓、西翼陡窄的不对称矩形盆地，在盆地边缘断裂褶皱较发育，而内部构造相对简单，地层平缓。鄂尔多斯盆地东缘总体呈向西、北西缓倾斜的大型单斜构造，其上发育轻微褶皱，断层较少且规模小，这种单一简单的构造背景十分有利于煤成气的形成、保存及勘探开发。由于鄂尔多斯盆地资源潜力巨大1，前人就煤气田地质、天然气资源分布及控制因素都做了大量的研究并提出了自己的观点2-5，地层发育情况和构造格架控制着煤成气资源的分布与产能，在不同地区各项要素的控制作用有所不同，影响气藏发育的主要因素也有差异。本文在构造和储层分析的基础上进行了研究区典型气藏解剖，并对其成藏规律进行了总结，对煤成气进一步勘探有借鉴意义。

1 研究区构造特点

工区区域上位于鄂尔多斯盆地东缘的晋西挠摺带的中部。受区域构造活动和岩浆侵入上拱作用的影响，区内主体构造呈南北走向，自西向东划分为4个二级构造带，即背斜带、中部缓坡区、东南向斜区和东部隆起区（图1），南东低、北西高，构造简单，断层不发育。地层倾角在0.6度左右，地层由下到上，倾角逐渐变小。

区域化的构造背景与演化过程决定着煤成气的运移与保存情况：通过对太原组底界至刘家沟组底界标准构造图进行分析可知由下到上，研究区构造具有明显继承性。中部平缓带北部，地层走向总体呈南北，倾向东南，地层较平缓，倾角为1°～3°。构造变形较弱，区域上向北向西平缓抬起，整体表现为一个局部发育微幅鼻状构造的东南倾缓坡带，与东部陡坡带和西部背斜带相比，该带变形弱，切割断到中生界的断层不发育，而东西两侧与紫金山背斜带和东部陡坡带分界的断层压扭特征比较明显，表现为断距不大的高角度压扭逆断层或正断层，从实际煤成气的发育情况来看，它们对天然气的侧向运移主要起遮挡作用。

2 研究区沉积与储层发育特征

在研究区气藏最为集中的中部缓坡带，构造差异小，沉积相与储层发育情况决定着煤成气的富集。对研究区大量岩心与薄片资料分析显示，该区在山西期为海退过程，山西期早期为海相沉积，山西期晚期为海陆交互相沉积，下石盒子组为三角洲相前缘相，主要发育了三角洲前缘水下分流河道、水下分流间湾和泥炭沼泽沉积;上石盒子组为三角洲相平原相，主要发育了三角洲平原水上分流河道及泛滥平原泥岩沉积;石千峰组为典型河流相沉积，主要发育了河流相主河道及冲积平原泥岩沉积，物源均来自北部，沉积砂体成为本区主要储层。

资料统计表明，储层岩相以岩屑砂岩、岩屑石英砂岩为主，石千峰组主要为长石岩屑砂岩，巨砂质粗砂为主，少量中砂，碎屑成分主要为石英及变质岩屑;上石盒子组主要为岩屑长石砂岩为主，砾状粗砂质巨粒结构，个别中砂、细砂，石英含量较高;下石盒子组与上石盒子组差别不大，石英含量较高，粒度较上部偏细。从粘土矿物及全岩定量分析看，石英、长石、粘土矿物呈现很好的规律性，从分选系数统计结果看，本区岩石颗粒分选较好-中等，其中下石盒子组以分选好为主，以下各层则是以分选中等为主，其中千4、5段分选相对较差（图2、图3）。

3 研究区气藏特征与富集规律

通过对研究区气藏特征进行研究发现，储层发育情况是控藏的主要因素，同时受到一定微幅构造的影响（图4）。

在中部缓坡带有利区，石盒子组、石千峰组各层段近南北向分布的主砂体带沿走向砂体连通性好;垂直主砂体带方向受沉积微相控制，水下分流河道砂岩相变为分流间湾等泥质沉积，形成侧向遮挡;纵向上各层段之上厚层砂质泥岩、泥岩沉积构成了良好的局部盖层。同一层段内多期砂体复合叠置形成的大型复合储集体在横向和纵向上都存在一定非均质性，但总体来看，同一砂带内气层呈层状分布，横向连片且纵向窜通，属同一气藏。

4 结论

位于鄂尔多斯盆地东缘的研究区的煤成气气藏主要由上古生界石盒子组及石千峰组气藏纵向叠置而成，气藏的发育具有典型的规律：各层段间被较厚泥岩层分隔，形成相互独立的含气单元，各气藏内部压力平面变化与海拔关系明显，未见边、底水，属层状定容弹性驱动气藏。各单元内气层的发育程度和分布范围受砂体展布及储层物性控制，在中部缓坡带和东南向斜区气藏的分布主要受控于有利储层分布，由于背斜带和东部隆起区地层倾角变大，后期构造破壞严重，气藏大多保存较差。

参考文献

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