第六届非常规油气地质评价暨新能源学术研讨会
6th Symposium on Unconventional Oil and Gas Geological Evaluation and New Energy

255 / 2021-06-17 16:47:54

杭锦旗地区盒一段致密砂岩气差异富集主控因素研究

杭锦旗地区；盒一段；致密砂岩气藏；动力与阻力；主控因素

致密砂岩油气理论与技术

       鄂尔多斯盆地油气资源丰富，近年来油气勘探有重大突破。杭锦旗地区位于鄂尔多斯盆地北部，主体地处继承性古隆起上，一直被认为是有利的油气聚集指向区。本文充分运用地质和地球物理等资料，以天然气充注动力、阻力分析为主线，对杭锦旗地区盒一段致密砂岩气藏成藏条件和成藏过程条件进行深入研究，探讨了致密砂岩气藏天然气差异富集主控因素，建立了半定量的天然气富集模式。

       盒一段沉积时期，鄂尔多斯盆地北部地区的岩相古地理格局自北向南依次表现为古隆起区-冲积扇-冲积平原+三角洲平原-三角洲前缘-湖泊的沉积相分带，4条主干河道的交织状水系明显加大，杭锦旗全区被河道砂体覆盖，发育一套辫状河道砂体。杭锦旗地区盒一段砂岩以岩屑砂岩、岩屑石英砂岩为主，填隙物主要为泥质杂基、方解石胶结物和高岭石，原生粒间孔、溶蚀孔、晶间孔和微裂缝为主要储集空间。储层平均孔隙度7%~12%，基本属于致密砂岩储层范畴。成岩作用孔隙度演化反演结果显示，盒一段储层现今主体处于中成岩阶段A-B期，且现今孔隙度基本继承了早白垩世末期的特征；新召、独贵加汗地区盒一段储层分别在距今160Ma左右开始致密；十里加汗地区盒一段储层在天然气充注成藏关键时刻也近乎致密，研究区主体属于“先致密后成藏”型致密砂岩气藏。

       通过包裹体测温、激光拉曼光谱测试技术结合盆地热史、源岩埋藏史、生排烃史分析，确定杭锦旗地区盒一段储层天然气主要充注于早白垩世末期，110Ma是研究区天然气系统形成的关键时刻。

       基于杭锦旗地区盒一段气藏为“先致密后成藏”型致密砂岩气藏的认识，对成藏关键时刻天然气充注动力-阻力条件进行了精细刻画。天然气充注阻力主要来自储层孔隙介质对油气的毛细管力，可以通过储层压汞实验测得。结果表明：杭锦旗地区盒一段储层在成藏关键时刻的排替压力主体分布在0.5~1.8MPa之间，中值压力主体分布在6~30Ma之间，总体具有“西高东低”的特点。天然气充注动力主要来自源岩生烃增压导致的异常高剩余压力，可以通过盆地模拟重建成藏关键时刻源岩剩余压力。结果表明：杭锦旗地区盒一段成藏关键时刻充注动力在平面分布上总体具有“西高东低、南高北低”的特征；区域上，新召地区成藏关键时刻的充注动力19~29MP；独贵加汗地区成藏关键时刻的充注动力13~24MPa；十里加汗区成藏关键时刻的充注动力11~15MPa。

       杭锦旗地区致密砂岩气藏差异富集的根本性因素之一是天然气充注动力与充注阻力之间的差值，即充注净动力。基于成藏关键时刻充注动力-阻力精细刻画，系统分析了充注净动力对杭锦旗地区盒一段致密砂岩气藏天然气富集的控制作用。研究表明，充注净动力对杭锦旗地区盒一段致密砂岩储层含气性的控制主要体现在两个方面：1.充注净动力大区域的储层含气性好，钻井试气产能高；2.高净动力可以作为运移动力，驱使天然气沿优势通道运移至上倾方向圈闭内聚集。

       综合杭锦旗地区现今气藏分布、试气井产能、净动力分布、气藏封堵条件研究表明，研究区南部的新召、独贵加汗和十里加汗地区盒一段天然气富集是受高净动力背景和良好封堵条件共同控制的。其中，高净动力（>7Mpa）是天然气富集的必要条件。