鄂尔多斯盆地上古生界沉积体系及油气富集规律研究

摘要

在综合前人研究成果和已有勘探资料的基础上，综合运用了沉积学、层序地层学、储层沉积学、石油地质学等最新理论和进展，立足全盆地上古生界区域地质大背景，系统地分析了盆地上古生界层序地层、沉积体系及其成煤环境的特点。在此基础上，以基本成藏条件分析为手段，以高效储层分布及运聚成藏为线索，以气层分布及天然气富集规律为重点，系统地分析了盆地上古生界气藏成藏地质条件、成藏模式，高效储层形成机理及分布、天然气分布规律及有利勘探目标的预测与选择。 在地层划分和对比基础上，把盆地石炭一二叠系上古生界划分为2个Ⅰ级层序(超长期基准面旋回)、8个Ⅱ级层序(相当于长期基准面旋回)、22个Ⅲ级层序。并根据不同层序的沉积特点，划分出3个沉积体系组、8个沉积体系(相)、22个亚相和40多个微相，深入详细地讨论了各类相、亚相、微相的特征和时空分布。 在区域地质背景、古流向、轻、重矿物及微量元素分析的基础上，认为盆地北部可分3个主要物源区、盆地南部分为4个主要物源区，同时提出西部物源在盒8期以后开始补给的新认识。而且，首次从岩石地球化学特征上分析了南北物源区构造特征，认为其构造属性特征明显不同。在此基础上，揭示了各时期的古地理及其演化特征，提出了盆地在早二叠世发育扇三角洲及盒8期发育高建设性辫状河三角洲体系的新认识。认为早二叠世主要形成了障壁海岸、河流(或三角洲平原)及潮控三角洲这三种成煤模式。 上古生界烃源岩在盆地东西各有相对生气中心，天然气属广覆型煤成气，具有连续生气、生气高峰东早西晚的特征。储集体呈“高填隙物含量、高成分成熟度和低结构成熟度”的岩石学特征。储层的储集性能明显受控于物源及沉积相。主要储层类型有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类，并以Ⅱ、Ⅲ类储层为主。认为高效储层多出现在由快速海(湖)侵-振荡性进退(砂体进积)-低位相对平静期构成的准层序旋回中的高能水道沉积的粗粒、含砾粗粒、中-粗粒石英砂岩中。孔隙组合主要为粒间孔型、粒间孔+溶孔型及溶孔+粒间孔型。在区域分布上高效储层受沉积相、构造、物源及成岩作用控制。 以有效烃源岩评价为起点，以油气的运移聚集为枢纽，以天然气成藏和分布为目标，提出了上古生界天然气以就近、择优、多层段聚集成藏模式为主，主要形成有三种成藏组合类型，而且不同成藏组合的成藏过程和主控因素不同。油气富集的主控因素是：①丰富的气源是岩性气藏富集的物质基础；②优质的三角洲储集体是天然气主要富集区；③受一定纬度控制的多期构造裂隙交汇部位是天然气高产的重要因素。 盆地内上古生界天然气产区均具有多层含气的特点，但主要分布在靠近气源的山2、山1及盒8段，而且产气层由盆地中心向东、北、西部逐渐抬升。综合分析认为盆地中部陕北斜坡大型岩性气藏分布区仍是目前天然气勘探的主攻方向，西部的西缘逆冲带、天环坳陷是构造气藏勘探的重要领域，北部伊盟隆起和南部渭北隆起是天然气勘探的战略接替区。建议将苏里格庙以西和西南地区的三角洲平原及前缘砂体作为下一步研究和勘探的重点，对盆地南缘的三角洲砂体亦应加强研究和勘探。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第一节选题来源、依据、目的和意义

一、选题来源及依据

二、研究的目的及意义

第二节国内外研究现状及存在的问题

一、研究的手段、方法及发展趋势

二、国内外研究现状及存在的问题

第三节主要研究内容

一、总体研究目标

二、主要研究内容

第四节研究思路、研究方法和技术路线

一、研究思路

二、技术路线

三、技术方法

第五节完成的主要工作量

第六节主要研究成果及创新点

第二章区域地质概况

第一节区域构造特征及其演化

第二节晚古生代地层及其沉积特征

第三章晚古生代层序格架、沉积体系及聚煤环境分析

第一节晚古生代层序格架及其特征

一、上古生界层序地层研究历史及进展

二、二叠系与石炭系界线讨论

三、主要的层序对比标志层及层序界面识别

四、层序地层格架的建立

第二节沉积体系及其主要特征

一、海相及海陆交互相沉积体系划分及特点

二、陆相沉积体系划分及其特点

第三节早二叠式聚煤环境与成煤模式分析

一、煤层分布特征

二、聚煤环境

三、成煤模式

四、聚煤控制因素分析

第四章物源分析与沉积相带展布规律

第一节物源分析

一、区域地质背景及周缘基岩特征

二、物源区构造属性特征

三、古水流与沉积物扩散方向

四、轻矿物特征与物源分析

五、重矿物特征与物源分析

六、南、北物源分析与对比

七、岩石地球化学特征及物源分析

第二节沉积相带展布特征及岩相古地理格局

一、晚石炭世本溪期(靖远和羊虎沟期)

二、早二叠世太原期

三、早二叠世山西期

四、中二叠世早期(下石盒子期)

五、中二叠世晚期(上石盒子期)

六、晚二叠世(石千峰期)

第五章主要油气成藏要素分析

第一节烃源岩特征及其评价

一、烃源岩类型及有机质丰度

二、有机质成熟度

三、烃源岩生烃特征

四、烃源岩排烃特征

第二节储层特征及其评价

一、岩矿特征

二、填隙物特征

三、储层孔隙特征

四、储层物性特征

五、成岩作用特征

六、储层类型划分及其评价

七、高效储层特征及其分布

第三节盖层、圈闭及成藏组合特征

一、盖层

二、圈闭

三、生储盖组合及成藏组合

第六章气层发育特征及气藏富集规律

第一节气层发育特征及分布规律

一、气层的垂向发育规律

二、气层的平面分布规律

三、不同区块气层特征及分布规律

四、高产气层发育特征及规律

第二节上古生界天然气富集规律

一、丰富的气源是岩性气藏富集的物质基础

二、优质的三角洲储集体是天然气主要富集区

三、受一定纬度控制的多期构造裂隙交汇部位是天然气高产的重要

四、上古生界气藏的圈闭形成时间早，有利于天然气聚集

第七章有利勘探目标选择及评价

一、盆地东北部府谷—神木—佳县区

二、盆地北部杭锦旗地区

三、盆地西部天环坳陷北部

四、盆地西南部

五、盆地南部宜川—黄龙区

结论与认识

图版Ⅰ

图版Ⅱ

参考文献

作者读博期间参加的科研项目与公开发表论文情况

致谢