鄂爾多斯盆地頁巖氣勘探潛力分析

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1、·４０·天然氣工業(yè)２０１１年１２月鄂爾多斯盆地頁巖氣勘探潛力分析王社教１１１１２２李登華李建忠董大忠張文正馬軍１．中國石油勘探開發(fā)研究院２．中國石油長慶油田公司勘探開發(fā)研究院王社教等．鄂爾多斯盆地頁巖氣勘探潛力分析．天然氣工業(yè)，２０１１，３１（１２）：４０－４６．摘要鄂爾多斯盆地為大型富油氣疊合盆地，發(fā)育奧陶系海相、石炭—二疊系海陸過渡相和三疊系湖相等多套頁巖層系，具備頁巖氣形成的基本地質(zhì)條件。為弄清該盆地頁巖氣的勘探潛力，通過野外地質(zhì)勘查、巖心觀察、老井資料復(fù)查，結(jié)合有機(jī)地球化學(xué)和巖石學(xué)分析、含氣量測試、等溫吸附曲線測定等實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對其頁巖氣勘探潛力進(jìn)行了初步評價(jià)。結(jié)論認(rèn)為：①該區(qū)中奧陶

2、統(tǒng)平?jīng)鼋M頁巖分布范圍和厚度較大，已進(jìn)入大量生氣階段，但有機(jī)質(zhì)豐度偏低，不利于頁巖氣成藏；②上三疊統(tǒng)延長組長７段頁巖分布范圍較廣，厚度介于１５～４０ｍ，有機(jī)質(zhì)豐度很高，處于大量生油階段，頁巖氣主要為熱成因的伴生氣，成藏條件較致密油要差；③石炭—二疊系頁巖分布范圍廣，厚度介于５０～１５０ｍ，有機(jī)質(zhì)豐度較高，處于大量生氣階段，含氣量介于０．２１×１０８８３／ｔ，頁巖氣勘探潛力最大?！保啊粒保埃黻P(guān)鍵詞鄂爾多斯盆地頁巖氣勘探潛力含氣量海相地層海陸過渡相地層湖相地層ＤＯＩ：１０．３７８７／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－０９７６．２０１１．１２．００６全球頁巖氣資源非常豐富。１９９７年Ｈａｎｓ－Ｈｏｌｇ－

3、鄂爾多斯盆地是我國重要的含油氣盆地，古生界１２和中生界發(fā)育多套頁巖，其中奧陶系平?jīng)鼋M，石炭—二ｅｒＲｏｇｎｅｒ等預(yù)測全球頁巖氣資源總量約４５６×１０３［１］ｍ，相當(dāng)于煤層氣和致密砂巖氣資源量的總和。疊系本溪組、太原組和山西組，上三疊統(tǒng)延長組長７段２０１１年，美國能源信息署（ＥＩＡ）估算全球頁巖氣技術(shù)等３套頁巖最有可能形成頁巖氣藏。筆者將重點(diǎn)針對可采資源量為１８７．４×１０１２３，其中美國為２４．４×上述３套頁巖形成的沉積背景、空間展布、有機(jī)地球化ｍ１２３，中國為３６．１×１０１２３［２］。美國１８２１年開始學(xué)特征、礦物組成等進(jìn)行分析，進(jìn)而評價(jià)其頁巖氣勘探１０ｍｍ頁巖氣勘探，但規(guī)?；_發(fā)和產(chǎn)

4、量快速增長始于２００３開發(fā)潛力。年應(yīng)用水平井鉆井技術(shù)，２０１０年年產(chǎn)量已接近１５００×１０８ｍ３，約占其天然氣總產(chǎn)量的２３％［３］，分析北美頁１頁巖氣形成的區(qū)域地質(zhì)條件巖氣成藏地質(zhì)條件，主要表現(xiàn)為黑色頁巖的有機(jī)碳含１．１沉積背景量（ＴＯＣ）不小于２．００％，有機(jī)質(zhì)成熟度（Ｒｏ）介于鄂爾多斯盆地是典型的疊合盆地，太古宙和元古１．１％～３．５％，頁巖單層厚度逾１５ｍ，脆性礦物（石宙結(jié)晶基底的構(gòu)造形態(tài)控制著沉積蓋層及區(qū)域構(gòu)造形英、斜長石）含量大于４０％，黏土含量小于４０％，處于態(tài)，自下而上沉積了中上元古界、古生界和中新生界地［４－６］斜坡或凹陷區(qū)，保存條件較好等。層。盆地經(jīng)歷了中晚元古代坳拉谷、

5、早古生代淺海臺２０１０年，我國在四川盆地南部率先實(shí)現(xiàn)頁巖氣突地、晚古生代近海平原、中生代內(nèi)陸湖盆和新生代周邊破，威２０１等多口井在下寒武統(tǒng)筇竹寺組和下志留統(tǒng)斷陷等５個演化階段。龍馬溪組海相頁巖地層獲得工業(yè)氣流。其后，在四川早古生代陸表海盆地沉積了寒武紀(jì)—中奧陶世碳盆地中部的元壩９井下侏羅統(tǒng)自流井組湖相泥頁巖層酸鹽巖，中奧陶世后陸表海消失。中石炭世盆地西緣段也獲得工業(yè)氣流。的賀蘭裂谷部位沉降最大，晚石炭世到二疊紀(jì)廣泛沉基金項(xiàng)目：國家科技重大專項(xiàng)全球油氣資源評價(jià)研究項(xiàng)目（編號：２００８Ｅ－０５０２）。作者簡介：王社教，１９６５年生，高級工程師，博士；主要從事新能源包括非常規(guī)油氣和可再生能源的研

6、究工作。地址：（１０００８３）北京市海淀區(qū)學(xué)院路２０號中國石油勘探開發(fā)研究院資源規(guī)劃所。電話：（０１０）８３５９８４７９，１３９１０６５７８８７。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｓｊ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ第３１卷第１２期地質(zhì)勘探·４１·積了煤系地層。早三疊世末鄂爾多斯地塊東升西降，巖累計(jì)厚度介于１００～１５０ｍ，煤層厚２～６ｍ，石灰?guī)r盆地雛形出現(xiàn)，至三疊世末，盆地定型，沉積了三疊紀(jì)、厚度介于１６～２８ｍ；中部黑色頁巖厚度介于５０～８０ｍ，侏羅紀(jì)陸相含煤巖系。從古生代海相、海陸交互相到煤層厚度介于４～８ｍ，石灰?guī)r厚度介于５～１２ｍ。受構(gòu)中生代的陸相，形成了盆地最主要的３套黑色頁巖，即造運(yùn)動抬升

7、影響，該套頁巖在盆地中東部保存較好。奧陶系平?jīng)鲰搸r、石炭—二疊系含煤煤系頁巖、三疊系１．２．３中生界湖相頁巖延長組長７段頁巖。鄂爾多斯盆地上三疊統(tǒng)延長組長７段（以下簡稱１．２頁巖地層分布長７段）以深湖—半深湖相頁巖為主，富含有機(jī)質(zhì)，沉１．２．１下古生界海相頁巖積連續(xù)、穩(wěn)定，分布范圍廣，埋深介于１５００～２５００ｍ。古生界頁巖主要分布在中奧陶統(tǒng)平?jīng)鼋M中下北至鹽池、定邊，西至鎮(zhèn)原，南至銅川，東至志丹—富縣［７］部。平?jīng)鼋M主要