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1、第15卷第5期天然氣地球科學(xué)Vo1．15NO．52004年10月NATURALGASGE()SClENCEOct．2004天然氣地質(zhì)學(xué)鄂爾多斯盆地東部下二疊統(tǒng)太原組天然氣的生成與儲(chǔ)集蔣繼輝，王寶清(西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院，陜西西安710065)摘要：鄂爾多斯盆地東部地區(qū)太原組廣泛發(fā)育的氣源巖為生物灰?guī)r、暗色泥巖和煤。這3套氣源巖有機(jī)質(zhì)類型以腐殖一腐泥型和腐殖型為主并具有較高的有機(jī)碳含量和熱演化程度，生氣能力強(qiáng)，為太原組氣藏的形成提供了充足的氣源。該區(qū)北部的淺水三角洲砂體和南部的灰?guī)r為天然氣的儲(chǔ)集提供了有利的場(chǎng)所，并與同組的三角洲平
2、原分流河道洼地、沼澤相泥質(zhì)巖共同構(gòu)成了太原組氣藏的自生自儲(chǔ)型頂蓋式組合。受沉積相以及構(gòu)造區(qū)帶的控制，在該區(qū)中部及西部可形成較大規(guī)模的巖性圈閉氣藏，而在南部、北部以及東緣應(yīng)尋找以小型背斜圈閉為主的氣藏。關(guān)鍵詞：鄂爾多斯盆地；東部；太原組；氣源巖；天然氣生成；儲(chǔ)集中圖分類號(hào)：TE122．1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672—1926(2004)0505l1—051研究區(qū)地質(zhì)背景原組烴源巖巖石類型包括煤、暗色泥巖和深灰色含泥生物灰?guī)r，其中生物灰?guī)r最為發(fā)育，暗色泥巖和煤鄂爾多斯盆地位于我國(guó)西北地區(qū)和華北地區(qū)相次之。連之處，跨越陜西、山西、寧夏
3、、甘肅和內(nèi)蒙古五省據(jù)研究區(qū)內(nèi)176口井烴源巖厚度統(tǒng)計(jì)結(jié)果，中區(qū)。盆地現(xiàn)今總體為一向西南方向傾斜的單斜構(gòu)造，東部地區(qū)石灰?guī)r厚度最大，南部次之，北部最薄大體輪廓呈矩形，是我國(guó)第二大沉積盆地，也是我國(guó)(圖1)。在縱向上，太原組中上部石灰?guī)r比較發(fā)育，重要的含油氣盆地之一。各探區(qū)一般分布3～5層，盆地東南部自下而上發(fā)育太原組是鄂爾多斯盆地最后一次海侵高潮時(shí)的成家莊灰?guī)r、保德灰?guī)r、甘草山灰?guī)r和黑龍關(guān)灰?guī)r[1]沉積，在盆地各區(qū)均有分布。其中，盆地西部厚128等4層石灰?guī)r，總厚度達(dá)35m，在長(zhǎng)慶氣田所在地～445m，東部厚50～100m，中部?jī)H厚2
4、0～50m，區(qū)厚20m左右，鎮(zhèn)川3井地區(qū)厚50m，盆地東緣厚地層明顯向中部古隆起超覆。研究區(qū)位于鄂爾多斯度也在30m左右。盆地東部，包括伊陜斜坡東緣，晉西撓曲帶和伊盟隆暗色泥巖在研究區(qū)廣泛分布，厚度較大，中部地起東部。太原組沉積時(shí)期，沉積相開始南北分帶，研區(qū)最厚可達(dá)43m，分別向南北方向減薄(圖1)。究區(qū)北部的伊盟隆起南坡為濱海沖積扇，巖性普遍煤層主要分布在研究區(qū)中部和北部，東部次之，為礫狀砂巖及砂巖；中東部為濱淺海沉積，巖性為暗南緣最薄，全區(qū)厚度不大，在0．4～6m之間(圖1)。色泥巖、砂巖和石灰?guī)r互層夾煤層；南部水體擴(kuò)大，研究區(qū)
5、太原組灰?guī)r的顯著特點(diǎn)是富含生物化以瀉湖含煤沉積為主，煤層薄而層數(shù)多。石，有機(jī)質(zhì)豐度比較高，有機(jī)碳含量一般為0．5～3，部分黑色生物灰?guī)r有機(jī)碳含量可達(dá)4％～5，2研究區(qū)天然氣的生成平均為1％左右。其中上部斜道灰?guī)r生物化石含量2．1烴源巖類型及有機(jī)質(zhì)豐度最高，達(dá)20～50，厚度大而穩(wěn)定，一般為8～鄂爾多斯盆地東部地區(qū)(以下簡(jiǎn)稱東部地區(qū))太14m，最厚為18．5m(鎮(zhèn)川3井)，幾乎廣布全區(qū)。收稿日期：2004—04—25；修回日期：200407—16、作者簡(jiǎn)介；蔣繼輝(1979一)，男，陜西漢中人，碩士研究生，主要從事油氣田開發(fā)地質(zhì)研究5
6、12天然氣地球科學(xué)Vo1．15圖1鄂爾多斯盆地東部太原組烴源巖等厚特征a生物灰?guī)r；b暗色泥巖；C煤研究區(qū)泥質(zhì)巖幾乎都是暗色泥巖，在有機(jī)質(zhì)豐一腐泥型和腐殖型為主，部分烴源巖為腐泥一腐殖度和穩(wěn)定性方面均優(yōu)于其它層組，除碳質(zhì)泥巖外，大型，可以從以下幾個(gè)方面看出。部分地區(qū)暗色泥巖的有機(jī)碳平均含量分布在2～2．2．1干酪根顯微組分4，地區(qū)間差距不大，都有足夠豐度，廣泛具備生氣鄂爾多斯盆地太原組灰?guī)r和泥巖干酪根的有機(jī)條件。顯微組分統(tǒng)計(jì)結(jié)果列于表1。暗色泥巖的干酪根以研究表明，煤與暗色泥巖中分散的腐殖型有機(jī)鏡質(zhì)組為主，殼質(zhì)組和惰性組含量較低。因此
7、，泥巖質(zhì)在顯微組分組成、元素組成、成烴降解率和演化速的干酪根類型一般為腐殖型，僅有少量為腐泥型。和率上均比較相似。研究區(qū)煤的平均有機(jī)碳含量在泥巖相似，煤的主要顯微組分也為鏡質(zhì)組，含量一般6O以上，最高可達(dá)7O，據(jù)此推算，在相同的熱演在6O～9O之間，其次為絲質(zhì)組，含量在5～化程度下，10ITI厚煤層的生氣當(dāng)量相當(dāng)于200m厚4O之間，富氫穩(wěn)定組分含量較低，為0～2O，的有機(jī)質(zhì)類型為腐殖型、有機(jī)碳含量為3的暗色大多樣品小于5，惰性組較少，說明煤層形成于比泥巖_2j。因此，煤層厚度雖然不大，但是對(duì)于本區(qū)天較還原的環(huán)境(表1)。不同地區(qū)煤
8、的顯微組分組成然氣的生成仍有較大的貢獻(xiàn)。有一定差別，研究區(qū)東部的殼質(zhì)組含量要高于中部。2．2有機(jī)質(zhì)類型與暗色泥巖和煤相比，石灰?guī)r干酪根中含有較高的鄂爾多斯盆地太原組烴源巖有機(jī)質(zhì)類型以腐殖腐泥型組分，含量平均在70以上，屬腐殖一腐表1二
