鄂尔多斯盆地东缘永和地区石炭―二叠系天然气地质特征

摘要：永和地区构造上位于鄂尔多斯盆地东缘晋西挠折带，上古生界地层发育完整，生储盖条件优越，构造平缓，主要发育海陆过渡相、河流-三角洲沉积相，储层发育。气藏类型为低渗、特低渗砂岩岩性气藏；与苏里格大气田具有相同的地质背景，埋藏在1500-2500m，探井试气效果较好，显示鄂尔多斯盆地东缘挠折带巨大的天然气勘探开发潜力。

关键词：永和地区 地层 沉积相 低渗砂岩 气藏

一、基本情况

永和地区位于山西省永和县境内，黄河以东，吕梁山以西，构造位置位于鄂尔多斯盆地东缘晋西挠折带。黄土山地地貌，地势总体趋势东高西低，北高南低，海拔在900-1200m，经长期侵蚀切割形成塬、梁、峁、坡、沟的复杂地形。

目前该区钻探井30多口，永和XX井山西组试气获天然气无阻流量一百万方以上，天然气勘探取得了重大突破，展示了鄂尔多斯盆地东缘天然气勘探开发的良好前景。

二、地层特征

本溪组：底部为一套铝土岩沉积，顶部以太原组底部的“晋祠砂岩”为界，厚约0～60m。下部本2段是一套铁铝岩，属奥陶系风化壳上坡积或残积的黄铁矿或灰白色铝土质泥岩，厚约4～15m；上部本l段为深灰色、灰黑色泥岩夹薄层细砂岩、灰岩及煤线，厚约10～20m。

太原组：是指庙沟灰岩至北岔沟砂岩底面之间的所有岩性组合，包括庙沟、毛儿沟、钭道灰岩段及东大窑段地层。分为2段，岩性主要为海陆交互沉积的潮坪相泥岩、炭质泥岩、灰岩、煤层及发育程度不等的砂岩互层。

山西组：顶界为下石盒子组底砂岩，底部为“北岔沟砂岩”。上部砂岩较发育，下部以煤层发育为特征，地层厚80～120m，向西变薄。分为2段：

山2段厚40～60m，为含煤沉积，由深灰色、灰色中粗砂岩夹深黑色泥岩、砂质泥岩和煤层组成，泥岩中多含有黄铁矿及菱铁矿颗粒。

山1段厚40～60m，为分流河道砂泥岩沉积，夹数层薄煤。砂岩主要为细一中粒、粗粒岩屑砂岩及岩屑质石英砂岩，泥岩中常含有不规则砂质条带及保存较为完整的植物化石。

下石盒子组：为内陆河流-湖泊沉积。底部以一套黄绿色厚层状含砾中、粗砂岩与山西组分界，往上为灰绿、黄绿色铝土质泥岩与同色长石质砂岩互层。分4段，即盒4-盒8段。

上石盒子组：属湖泊-河流沉积，以黄绿、紫灰、兰灰砂质泥岩、泥岩和灰紫、黄绿色长石质砂岩互层，局部含锰质结核，顶部夹有薄层硅质泥岩或硅质层，夹薄层状或透镜状砾岩，底部以浅灰绿、黄绿色含砾石粗砂岩与下石盒子为界，厚310-490m。分4段，即盒1-盒4段。

三、构造特征

永和地区，主要位于伊陕斜坡东侧，总体为东高西低的西倾单斜构造，构造线近南北走向。永和以西构造相对平缓、平均坡降6～8m/km，地层倾角小，倾角不足1°，局部发育低幅度背斜和向斜；永和以东构造梯度急剧增加，平均坡降达30～40m/km，倾角为1.5～4.5°。

四、沉积相及储层特征

1.沉积相特征

永和地区处于盆地东缘，远离北部物源区，上古生界的沉积，正处于向内陆湖盆演化的重要阶段。此阶段的古构造背景、古气侯环境、古地质特征及物源条件决定了总体沉积格局。

晚石炭世本溪期，为广阔的浅海陆棚环境。平面上发育障壁岛，局部形成碳酸盐岩潮坪、碳酸盐岩潮道，北部受障壁作用而发育泻湖沉积。

早二叠世太原期，局部发育规模不大的障壁岛外，大部分为广阔的潮坪环境。由于潮汐作用，太原期的沉积以浅水陆棚环境的微晶灰岩、生物碎屑灰岩和煤层沉积为主，沉积速率低，补偿慢，沉积厚度较小，潮汐层理发育。

晚二迭世千5期，伴随区域构造活动继续加强，北部物源区继续抬升，季节性水系异常活跃，沉积物供给充分，丰富的陆源碎屑导致相对湖平面的迅速下降。并使冲积-三角洲沉积体系快速向南推进，并在本区形成辫状河沉积。

2.砂岩展布特征

储层的研究认为，气层受物性的控制，物性受岩性控制及成岩作用控制。原生孔隙较好的中、粗砂砾岩发育的储层是气藏的最佳储层。寻找原生孔隙发育带就要抓住渗透砂岩的分布，同时渗透砂岩的发育带也指示着河道带最活跃的部分。

山2段以潮道砂岩为主，晚期则为水下分流河道与决口扇砂体，单砂体厚度2-8m，单砂带宽度一般4-6km，并由北西向南东方向延伸展布。

山1段主要以三角洲水下分流河道砂体为主，河口坝砂体不发育；砂岩厚度一般5-27m，最薄1.6-2m；单砂带2-8km，由北向南延伸。

盒8段为三角州缘水下分流河道砂，砂体厚度一般5-15m，最厚达29.5m，支流分布连续，宽度2-10km，由北向南延伸稳定。

石千峰底部千5段，辫状河砂体大面积分布，砂体的展布总体呈北东-南北向，具有中部厚两侧薄的特点，砂体厚度一般5.6-32.2m，最厚39.8m，砂带一般宽4-8km，且由北向南延伸距离较长。

3.物性特征

物性资料分层初步统计平均值显示，盒2、3砂体平均孔隙度最高，达9.22-10.8%；盒5、盒6砂体，平均介于7.53%～7.66%之间。盒4、盒7、盒8上、盒8下、山1、山2砂体的平均孔隙度介于5.15%～6.78%之间。

上古砂体平均渗透率超过1md的只有山2砂体，平均为3.95md，最小为盒7与盒8上砂体，仅为0.1md，其余砂体平均渗透率介于0.1md～0.83md之间，属于低渗、特低渗砂岩储层。

砂岩孔隙度与苏里格气田、乌审旗气田、榆林气田、双山气田、米脂气田相比较低，物性差，究其原因，除了沉积、成岩因素外，构造演化及应力场分布亦是不可忽视的因素。

五、气藏特征

气层分布受渗透砂岩控制，纵向分布层系多，横向叠合连片，气藏流体性质稳定，属岩性圈闭气藏。

1.气藏温度与压力

探井测试结果表明，地温梯度介于2.0-2.9℃/100m，平均为2.5℃/100m，地温梯度较低。

地层压力与深度相关性较差，相同深度下的压力变化较大。气层中部深度下的地层静压13.65～23.7Mpa，盒8段平均地层静压17.5Mpa，山2段平均地层静压19.5Mpa。地层压力系数范围为0.71～1.08，平均地层压力系数为0.87，属低压-正常压力气藏。

2.气藏流体性质

天然气份资料分析，山1、山2、盒8气藏主要组份：甲烷含量91.16-97.71%，乙烷含量0.473-5.31%，干燥系数0.93-0.994。

山西组和本溪气层水分析，水型均为CaCI2型，总矿化度分别为23.5g/l与72.96g/l，分析认为其为成藏滞留水，分布范围有限。

六、结论

永和地区构造上位于鄂尔多斯盆地东缘晋西挠折带，生储盖条件优越，发育上古生界砂岩岩性气藏；与苏里格大气田具有相同的地质背景，埋藏深度适中，探井试气效果较好，具备形成大-中型天然气田的基本地质条件，因此，鄂尔多斯盆地东缘低渗砂岩天然气具有巨大勘探开发潜力。

参考文献

[1]杨仁超《沉积学报》2012年01期，苏里格气田东二区砂岩成岩作用与致密储层成因.

[2]郑聪斌等，1997，长庆气田成藏地质条件及气藏分布规律[A]，见戴金星等主编，天然气地质研究新进展[M]，石油工业出版社.

[3]闵琪、付金华等.2000.鄂尔多斯盆地上古生界天然气运移聚集特征，石油勘探与开发2000年27（4）.

作者简介：王春仲 男 1965年9月出生，天津，大本 学士 高级工程师，1988年毕业于天大石油分校石油地质专业，在大港油田一直从石油地质及油田开发研究工作。