趙文智，卞從勝，徐兆輝

（1. 中國(guó)石油勘探與生產(chǎn)分公司；2. 中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院）

0 引言

鄂爾多斯盆地上古生界石炭-二疊系與四川盆地川中地區(qū)上三疊統(tǒng)是中國(guó)陸上低孔滲砂巖氣藏主要發(fā)育區(qū)。在這兩個(gè)盆地陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了數(shù)個(gè)大氣田，是目前中國(guó)低品位天然氣儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)和增長(zhǎng)的重點(diǎn)[1-3]。截至2012年底，鄂爾多斯盆地上古生界已發(fā)現(xiàn)了蘇里格、烏審旗、榆林等大氣田，蘇里格氣田探明儲(chǔ)量（含基本探明）達(dá) 3.49×1012m3，探明儲(chǔ)量面積達(dá)3.6×104km2，儲(chǔ)量豐度平均為0.97×108m3/km2；四川盆地川中地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組發(fā)現(xiàn)了廣安、合川、安岳等大氣田，探明儲(chǔ)量近 6 000×108m3，三級(jí)儲(chǔ)量已超過(guò) 1.0×1012m3，探明儲(chǔ)量面積達(dá) 3 200 km2，儲(chǔ)量豐度平均為1.87×108m3/km2。

上述兩個(gè)氣田區(qū)都是在致密砂巖中形成的規(guī)模大、儲(chǔ)量豐度低的天然氣田。這兩大氣區(qū)具有常規(guī)氣與非常規(guī)氣混合成藏的特征，儲(chǔ)集層總體以低孔低滲為主，橫向非均質(zhì)性強(qiáng)，但局部也發(fā)育“甜點(diǎn)”；形成的氣層厚度總體偏薄，單個(gè)氣藏規(guī)模較小，但數(shù)量成千上萬(wàn)的氣藏以集群式發(fā)育，成藏規(guī)模很大，呈大型化成藏。這兩大氣區(qū)在成藏條件、機(jī)理與氣藏分布特征等方面明顯不同，如在氣藏橫向連續(xù)性方面，蘇里格氣田呈“甜點(diǎn)”和致密砂巖都含氣，表現(xiàn)為大面積連續(xù)成藏，但經(jīng)濟(jì)性儲(chǔ)量主要分布在“甜點(diǎn)”區(qū)，且一、二級(jí)層序界面上發(fā)育的主河道成藏豐度和概率都明顯好于上部次級(jí)河道砂巖。川中地區(qū)須家河組含氣性橫向變化較大，平面上呈“甜點(diǎn)”富氣，受控于源灶、主砂體、局部構(gòu)造與裂縫 4因素的聯(lián)合作用；垂向上，一、二級(jí)層序底部的河道砂體物性較好，多產(chǎn)水，而層序頂部相對(duì)致密的砂巖則含氣性變好，氣藏呈大范圍斑塊狀分布[3]。在上述兩個(gè)氣區(qū)，圍繞低品位天然氣資源的勘探開發(fā)正在進(jìn)行，及時(shí)從成藏條件、機(jī)理與氣藏分布特征方面總結(jié)二者的共性與差異，對(duì)下一步勘探開發(fā)工作取得最大成功率和效益具有重要指導(dǎo)意義。

1 兩大氣區(qū)的共性

蘇里格與川中地區(qū)須家河組氣區(qū)都是在平緩構(gòu)造背景下發(fā)育的低孔滲砂巖大氣區(qū)（見圖 1、圖 2），具有沉積體系與砂體分布面積大、儲(chǔ)集層低孔低滲和常規(guī)氣藏與非常規(guī)致密氣資源混合共生等特征（見圖3）。

1.1 成藏條件呈大型化發(fā)育

鄂爾多斯盆地上古生界石炭-二疊系煤系氣源灶規(guī)模大，面積超過(guò) 24×104km2，而且由于構(gòu)造平緩，整體進(jìn)入大量生氣階段的氣源灶規(guī)模也很大，面積超過(guò) 18×104km2，這是成藏規(guī)模大型化的物質(zhì)基礎(chǔ)。四川盆地須家河組須一、三、五段氣源灶面積達(dá) 17×104km2，整體進(jìn)入大量生氣階段的面積超過(guò)15×104km2。

在儲(chǔ)集體方面，蘇里格氣田是由數(shù)萬(wàn)個(gè)“甜點(diǎn)”儲(chǔ)集體組成的集合體，分布面積在6×104km2以上，如果把含氣豐度更低的致密儲(chǔ)集體也計(jì)算在內(nèi)，規(guī)模將超過(guò) 10×104km2。川中地區(qū)須家河組二、四、六段發(fā)育的儲(chǔ)集體群規(guī)模也較大，規(guī)模都在（4～6）×104km2以上。

圖1 鄂爾多斯盆地上古生界地層柱狀圖及烴源巖與盒8段儲(chǔ)集層分布疊合圖（GR—自然伽馬；Rt—電阻率）

圖2 四川盆地須家河組地層柱狀圖及須三+須五段烴源巖與須四段儲(chǔ)集層分布疊合圖

圖3 蘇里格氣田和川中須家河組氣田儲(chǔ)集層物性分布圖

氣源灶與儲(chǔ)集體群大面積緊密接觸是天然氣大型化成藏的另一個(gè)重要條件。蘇里格氣田氣源巖主要是石炭系太原組和二疊系山西組的煤層與高炭泥巖，儲(chǔ)集層主要為山西組上部的山1段與石河子組盒8段砂巖，源儲(chǔ)在垂向上呈上下結(jié)構(gòu)大面積接觸，接觸面積可達(dá)10×104km2（見圖1）。四川盆地須家河組烴源巖主要為須一、三、五段的煤層與高炭泥巖，儲(chǔ)集層主要為須二、四、六段砂體以及須一、三、五段內(nèi)部的同期沉積砂體[4]，烴源巖和儲(chǔ)集層縱向呈“三明治”結(jié)構(gòu)大面積接觸（見圖 2），疊合面積達(dá)（6～8）×104km2。上述兩種大面積緊密接觸的源儲(chǔ)組合[5]，使得氣源灶生成的天然氣可以短距離且大面積直接進(jìn)入儲(chǔ)集層中，導(dǎo)致大面積成藏，從而減小了天然氣運(yùn)聚過(guò)程中的損失，提高了成藏效率，有利于形成大型化分布的天然氣藏。

1.2 源灶埋藏期規(guī)?；皟?chǔ)蓄能量”與抬升期規(guī)模排氣

煤系烴源巖吸附氣體能力較強(qiáng)，且吸附量隨著地層溫壓條件的變化而變化[6]。烴源巖在不同熱成熟階段生成的天然氣碳同位素組成明顯不同：一組是“重氣”，即碳同位素組成偏重，甲烷碳同位素組成為?38‰～?32‰，是烴源巖在熱成熟大量生氣并發(fā)生規(guī)模排烴階段形成的氣；一組是“輕氣”，即碳同位素組成偏輕，甲烷碳同位素組成分布為?43‰～?38‰，形成于烴源巖早期生氣階段且未大量排出氣源巖，天然氣呈吸附態(tài)賦存于煤系烴源巖的表面。產(chǎn)出氣中同時(shí)檢測(cè)出這兩種天然氣，說(shuō)明煤系源灶生成的天然氣在排出之前，在灶內(nèi)有一個(gè)階段儲(chǔ)蓄過(guò)程，即天然氣在源灶內(nèi)呈壓縮狀態(tài)階段性存儲(chǔ)。當(dāng)烴源巖中天然氣達(dá)到足夠飽和后，再生成的天然氣才排出母體，在鄰近的低孔滲儲(chǔ)集層中逐漸聚集并成藏。早期持續(xù)深埋階段，煤系烴源巖生成的天然氣以吸附和壓縮狀態(tài)存在于烴源巖內(nèi)部的過(guò)程，稱之為“儲(chǔ)蓄”過(guò)程。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，蘇里格和川中須家河組煤系烴源巖在較高的地層壓力下，對(duì)天然氣的吸附量高達(dá)15～25 m3/t。模擬結(jié)果顯示，兩個(gè)氣區(qū)的氣源巖在埋藏期對(duì)天然氣的總吸附量分別達(dá)到 13×1016m3和 2.8×1016m3，規(guī)模相當(dāng)大。白堊紀(jì)末期以來(lái)，蘇里格和川中地區(qū)都發(fā)生了規(guī)模性抬升和剝蝕，隨著地層壓力的降低，煤系烴源巖中“儲(chǔ)蓄”的天然氣發(fā)生了解吸膨脹，發(fā)生規(guī)模排氣，從而導(dǎo)致烴類氣體的大規(guī)模運(yùn)移和成藏。

四川盆地川中氣區(qū)和鄂爾多斯盆地蘇里格氣田白堊紀(jì)末期以來(lái)的抬升幅度分別達(dá) 1 500～2 500 m 和600～1 600 m[7-9]。根據(jù)天然氣吸附和解吸狀態(tài)方程計(jì)算 ，須家河組天然氣解吸氣強(qiáng)度達(dá)到（5～10）×10 m3/km2。按四川盆地須家河組有效烴源巖面積計(jì)算，源灶解吸釋放的天然氣量可達(dá)（18～25）×1012m3，規(guī)模相當(dāng)大，完全可以保證大中型氣藏形成的氣源供給。鄂爾多斯盆地上古生界煤系的排氣強(qiáng)度普遍在 6×108m3/km2以上，最大超過(guò)20×108m3/km2，抬升期源灶的天然氣總解吸量達(dá) 25.52×1012m3。抬升期源灶解吸氣是上述兩大氣區(qū)低孔滲大氣田的主要?dú)庠础?/p>

1.3 天然氣充注表現(xiàn)為體積流和擴(kuò)散流共存

體積流和擴(kuò)散流是天然氣運(yùn)移充注的兩種主要方式[10-11]。體積流是天然氣在壓差驅(qū)動(dòng)下以游離相在孔隙性介質(zhì)中發(fā)生的流動(dòng)。蘇里格氣田盒8段和山1段與川中須家河組儲(chǔ)集層都屬于低孔滲致密砂巖，儲(chǔ)集層巖心充氣實(shí)驗(yàn)表明，天然氣向致密儲(chǔ)集層充注和運(yùn)移必須具備一定的啟動(dòng)壓力；同時(shí)孔喉結(jié)構(gòu)要滿足一定的要求，若孔喉結(jié)構(gòu)不好，體積流很難發(fā)生，只能發(fā)生擴(kuò)散流。在地質(zhì)歷史過(guò)程中，烴源巖中發(fā)育的異常高壓是天然氣向致密儲(chǔ)集層充注的必要條件，當(dāng)烴源巖的異常壓力超過(guò)儲(chǔ)集層的排替壓力時(shí)，天然氣才能以體積流的方式向致密儲(chǔ)集層充注并在儲(chǔ)集層中運(yùn)移成藏。擴(kuò)散流是天然氣分子在濃度梯度作用下從高濃度區(qū)向低濃度區(qū)運(yùn)移的分子運(yùn)動(dòng)，只要存在天然氣濃度差，擴(kuò)散流就會(huì)發(fā)生。擴(kuò)散流是致密儲(chǔ)集層中天然氣以非常規(guī)運(yùn)聚方式發(fā)生大規(guī)模成藏的主要機(jī)制。

用包裹體測(cè)壓資料研究蘇里格氣田埋藏期的古壓力變化發(fā)現(xiàn)，上古生界山西組氣源巖與砂體之間至少存在7 MPa左右的剩余壓差，而山西組與鄰近的石盒子組砂巖之間也存在約5 MPa的剩余壓差。廣安與合川地區(qū)須家河組埋藏期源儲(chǔ)壓差至少在 3～10 MPa，且由南向北逐漸增大。這種剩余壓差的存在必然導(dǎo)致烴源巖生成的天然氣在壓差驅(qū)動(dòng)下向儲(chǔ)集層運(yùn)移，即發(fā)生體積流充注，主要在滲透率大于1×10?3μm2的“甜點(diǎn)區(qū)”儲(chǔ)集層形成常規(guī)氣藏。白堊紀(jì)末期以來(lái)兩大氣區(qū)整體抬升，由于源灶生氣過(guò)程停止，源儲(chǔ)剩余壓力差逐漸降低，但抬升導(dǎo)致烴源巖微孔隙中的游離氣體發(fā)生體積膨脹并解吸，可以規(guī)模增加源灶內(nèi)部的動(dòng)力，使氣源灶仍可以保持一定的排驅(qū)動(dòng)力。烴源巖孔隙中由于天然氣的解吸和膨脹，使得天然氣的濃度相對(duì)鄰近的儲(chǔ)集層突然增大，故在源儲(chǔ)間天然氣濃度差的驅(qū)動(dòng)下，發(fā)生以擴(kuò)散方式為主的運(yùn)移，進(jìn)入更致密的儲(chǔ)集層中，形成大面積分布的氣藏群。通過(guò)對(duì)鄂爾多斯盆地上古生界天然氣充注過(guò)程的模擬發(fā)現(xiàn)，體積流總充注量為 195×1012m3，擴(kuò)散流充注量為 130.16×1012m，分別占60%和40%，而總散失量為290.74×10m，天然氣散失量遠(yuǎn)高于單一體積流和擴(kuò)散流機(jī)理下的充注量。如果沒有抬升期天然氣以擴(kuò)散流方式排烴和運(yùn)移，蘇里格大氣田將難以保存至今。

1.4 天然氣聚集表現(xiàn)為巖性氣藏集群式成藏

蘇里格氣田和川中須家河組氣田都是由數(shù)百、數(shù)千乃至數(shù)萬(wàn)個(gè)小氣藏組成的集合體，單個(gè)氣藏規(guī)模不大，但眾多氣藏則形成規(guī)模巨大的氣藏群集合體。如蘇里格氣田，現(xiàn)已探明的氣田范圍內(nèi)發(fā)育（5～8）×104個(gè)相對(duì)獨(dú)立的巖性氣藏，單個(gè)氣藏氣柱高度2～6 m、儲(chǔ)量規(guī)模一般在（3 000～10 000）×104m3，整個(gè)氣田的儲(chǔ)量規(guī)模至少在 4×1012m3，平均儲(chǔ)量豐度約 0.97×108m3/km2。從圖 4a可見，“甜點(diǎn)”儲(chǔ)集層為純氣層，致密砂巖也含氣，且不含水，但含氣飽和度較低。川中地區(qū)蓬萊氣田須家河組可以劃分出60～90個(gè)相對(duì)獨(dú)立的氣藏，單個(gè)氣藏面積一般為2～15 km2，儲(chǔ)量規(guī)模一般（3～25）×108m3，單個(gè)氣藏氣柱高度2～11 m（見圖4b）。

蘇里格氣田的“甜點(diǎn)”氣藏孔喉突破壓力為0.02～0.04 MPa[12]，氣藏的直接蓋層為與氣層同期沉積的致密砂巖，孔喉突破壓力為 0.3～1.2 MPa。蘇里格氣田多數(shù)氣藏的氣柱高度為2～6 m，整個(gè)氣藏群的累計(jì)氣層厚度超過(guò)50 m。從理論計(jì)算看，單一氣藏的突破壓力小于蓋層的突破壓力，因而氣藏可以保存。如果連續(xù)氣柱高度達(dá)到氣層累計(jì)厚度（超過(guò)50 m），則氣藏因致密砂巖突破壓力不能封堵氣柱浮力而逸散?？梢?，集群式成藏既保證了天然氣成藏的規(guī)模性，也降低了天然氣成藏對(duì)蓋層條件的要求，因而在以往認(rèn)為成藏條件劣質(zhì)區(qū)，仍然可以形成大氣田。

1.5 “甜點(diǎn)”控制了經(jīng)濟(jì)性資源分布

蘇里格和川中須家河組氣田都存在“甜點(diǎn)”富集區(qū)，形成的氣藏含氣飽和度和儲(chǔ)量豐度都相對(duì)較高，是經(jīng)濟(jì)資源主要分布區(qū)，也是現(xiàn)階段這類儲(chǔ)量經(jīng)濟(jì)開發(fā)的重點(diǎn)。

川中廣安須六氣田廣安2井區(qū)為“甜點(diǎn)”富集區(qū)，儲(chǔ)集層平均孔隙度達(dá)10%～12%，滲透率在（0.5～1.3）×10?3μm2，含氣飽和度達(dá) 55%以上，儲(chǔ)量豐度在 5.19×108m3/km2，初始產(chǎn)量可達(dá) 32.2×104m3/d，是該氣田主要經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)量區(qū)。該井區(qū)之外的廣安 101井區(qū)孔隙度為6%～10%，滲透率為（0.06～0.80）×10?3μm2，含氣飽和度在40%以下，儲(chǔ)量豐度只有（1～3）×108m3/km2，初始產(chǎn)量?jī)H為（2～3）×104m3/d，且后期產(chǎn)水量顯著增加，儲(chǔ)量的經(jīng)濟(jì)可動(dòng)用性明顯變差。在蘇里格氣田，“甜點(diǎn)”富集區(qū)的孔隙度基本在 8%～15%，滲透率為（0.1～10.0）×10?3μm2，而致密砂巖區(qū)孔隙度在4%～8%，滲透率通常在0.1×10?3μm2以下。以蘇6井區(qū)為例，“甜點(diǎn)”富集區(qū)儲(chǔ)量豐度基本在 1×108m3/km2以上，單井開發(fā)無(wú)阻流量基本大于1×104m3/d，累計(jì)產(chǎn)量在0.2×108m3以上，非“甜點(diǎn)”區(qū)儲(chǔ)量豐度基本在 1×108m3/km2以下，單井開發(fā)無(wú)阻流量基本小于1×104m3/d?！疤瘘c(diǎn)”富集區(qū)是目前天然氣勘探和開發(fā)的主要貢獻(xiàn)者。

圖4 兩大氣區(qū)天然氣藏集群式分布剖面圖（Δt—聲波時(shí)差）

2 兩大氣區(qū)的差異性

蘇里格和川中須家河組兩大氣區(qū)由于成藏條件不同，氣藏分布與資源品質(zhì)又有很大不同，主要表現(xiàn)在以下3方面。

2.1 源儲(chǔ)組合關(guān)系

蘇里格氣區(qū)是在石炭、二疊系廣覆式煤系烴源巖和河流—三角洲相砂體形成的廣覆式儲(chǔ)集體群基礎(chǔ)上形成的大氣田。其中烴源巖面積達(dá) 24×10 km，整體一次性進(jìn)入 Ro大于 1.0%的成熟階段的氣源灶面積可達(dá)20×104km2以上，占烴源巖面積的90%以上。二疊系山西組山 1段與石盒子組盒 8段主砂體面積 11.5×104km2，形成的儲(chǔ)集體面積可達(dá)10×104km2，占砂體總面積的 90%以上。大面積展布的河流—三角洲相砂體橫向上相互錯(cuò)疊接連，垂向上相互疊置，形成廣泛延展的大型儲(chǔ)集體群。烴源巖在下，儲(chǔ)集體在上，構(gòu)成“下生上儲(chǔ)”的廣覆式源儲(chǔ)組合（見圖1），源儲(chǔ)接觸面積可達(dá) 10×104km2?！皬V覆式”源儲(chǔ)結(jié)構(gòu)為煤系烴源巖面狀大規(guī)模蒸發(fā)供烴并在儲(chǔ)集體內(nèi)部近距離大面積成藏提供了良好的充注配置條件，是蘇里格氣田大面積成藏的重要條件。

川中地區(qū)須家河組氣田群主要分布在須二、四、六段砂巖集中段，須一、三、五段煤系泥巖發(fā)育段是主要的烴源巖和蓋層段。氣源巖、儲(chǔ)集層段和蓋層呈“三明治”結(jié)構(gòu)，大面積接觸，規(guī)模相當(dāng)大（見圖2）。如須三段烴源巖與須四段儲(chǔ)集層的疊置面積可達(dá)11×104km2，須一段烴源巖與須二段儲(chǔ)集層以及須五段烴源巖和須六段儲(chǔ)集層亦構(gòu)成類似組合關(guān)系。同時(shí)，在須一、三、五段沉積期，短期的湖盆基準(zhǔn)面振蕩使各套烴源巖內(nèi)部也沉積了一定規(guī)模的砂體，這些烴源巖內(nèi)部的砂體盡管物性更差，但與氣源巖關(guān)系更密切，成藏具有近水樓臺(tái)之優(yōu)勢(shì)，是重要的勘探目的層。總之，川中地區(qū)須家河組源儲(chǔ)間“三明治”式的組合結(jié)構(gòu)，是大范圍成藏的重要條件。

2.2 成藏特征

在蘇里格氣區(qū)，石炭-二疊系儲(chǔ)集層中形成的氣藏群呈大面積連續(xù)分布，總體上“甜點(diǎn)”儲(chǔ)集體和致密砂巖均含氣，只是含氣飽和度不同（見圖 5），原因主要有兩方面。

①源灶的生氣強(qiáng)度大，供氣量較充分，保證了成藏的規(guī)模性。蘇里格地區(qū)上古生界煤系氣源灶生氣強(qiáng)度在（20～24）×108m3/km2，源灶的集中性和規(guī)模性都很好。在主要成藏期，源儲(chǔ)壓差可達(dá) 3～10 MPa。因此，幾乎所有的砂體都可以充滿天然氣，氣藏群范圍內(nèi)沒有明顯水層，目前整個(gè)鄂爾多斯盆地上古生界只在氣源灶較弱的西北地區(qū)發(fā)現(xiàn)氣水過(guò)渡帶和水區(qū)。

②儲(chǔ)集體內(nèi)部具有很強(qiáng)的非均質(zhì)性，物性相對(duì)較好的儲(chǔ)集體被更致密的砂巖包圍，在蘇里格中區(qū)兩者滲透率比值在 20～50，平均值分別為 3.5×10?3μm2和0.1×10?3μm2。致密砂巖區(qū)與物性相對(duì)好的砂巖區(qū)都含氣，蘇里格地區(qū)兩者平均含氣飽和度在 40%～60%，二者間只有含氣豐度的差異，是一種連續(xù)型的天然氣聚集（見圖 5）。這種連續(xù)型聚集天然氣藏的平面分布具有很強(qiáng)的非均質(zhì)性，對(duì)高效井的部署具有重要影響，如果簡(jiǎn)單地按照連續(xù)型聚集的概念部署評(píng)價(jià)井和開發(fā)井，將難免會(huì)有相當(dāng)多的井是低效或者無(wú)效井。“甜點(diǎn)”之外的致密砂巖中天然氣聚集量很大，約占鄂爾多斯盆地石炭- 二疊系天然氣聚集總量的 40%或更高[12]，如能找到有效動(dòng)用的對(duì)策和措施，可開發(fā)利用的資源規(guī)模很大。

圖5 蘇里格氣田盒8段含氣飽和度分布圖

川中地區(qū)須家河組氣田則在呈席狀分布的儲(chǔ)集體背景上，受多因素復(fù)合作用形成的“甜點(diǎn)”控制，形成一種總體范圍很大，但含氣范圍卻不連續(xù)的成藏面貌，筆者稱之為大范圍斑塊狀成藏，是指在現(xiàn)有技術(shù)和氣價(jià)條件下，有經(jīng)濟(jì)性的天然氣聚集呈有限范圍分布，但平面上數(shù)個(gè)乃至數(shù)十至上百個(gè)這樣具有相似條件的氣藏在一個(gè)范圍很大的區(qū)域內(nèi)不規(guī)則分布，氣藏與氣藏之間或?yàn)楦蓪?，或?yàn)樗畬樱ㄒ妶D 2、圖 4）。這主要是氣源灶分布的不均勻性與供烴總量的不充分性決定的。須家河組氣源巖主要發(fā)育在須一、三、五段，3段氣源巖的累計(jì)生氣強(qiáng)度可以高達(dá)20×108m3/km2，但具體到每一個(gè)層段的生氣強(qiáng)度都不高，多在（2～10）×108m3/km2。此外，對(duì)不同層段煤系沉積厚度的平面變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)不論是煤層還是煤系泥巖，其橫向連續(xù)性均較差，局部富集且橫向多變。與煤系烴源巖集中區(qū)近鄰的砂體，一般成藏豐度較高，如廣安氣田須六段氣藏，儲(chǔ)量豐度平均為 3.92×108m3/km2；而雖然有較好的儲(chǔ)集體但非煤系烴源巖富集區(qū)的區(qū)域，雖然儲(chǔ)集體物性較好，但含氣豐度明顯降低，如廣安氣田須四段氣藏，儲(chǔ)量豐度只有 1.36×108m3/km2，開發(fā)過(guò)程中產(chǎn)水明顯上升。顯然，源灶對(duì)氣藏形成有明顯的控制作用（見圖6）。

圖6 川中須家河組氣田須三段氣源灶與須四段氣藏分布圖

2.3 源灶連續(xù)性與供氣潛力

鄂爾多斯盆地石炭-二疊系煤系氣源巖的累計(jì)厚度達(dá)50～100 m[13]，其中煤層總厚度10～25 m，局部達(dá)40 m以上，主力煤層單層厚度5～10 m。分布范圍幾乎覆蓋全盆地，面積超過(guò) 24×104km2，平面上連續(xù)性總體相當(dāng)穩(wěn)定[14-16]。蘇里格氣區(qū)累計(jì)生氣強(qiáng)度超過(guò)20×108m3/km2，高豐度氣源灶整體一次性進(jìn)入主生氣階段的規(guī)模又相當(dāng)大，所以氣源灶向上覆儲(chǔ)集體供氣時(shí)，不僅供氣量大，而且整體一致性好，因而形成的氣藏群不僅面積大，而且充滿度較高。川中地區(qū)須家河組煤系氣源巖雖然面積也很大，但總體表現(xiàn)出層段分散和橫向不連續(xù)性。從統(tǒng)計(jì)看[4]，總的煤層和炭質(zhì)泥巖累計(jì)厚度分別為8～15 m和15～25 m。各層段煤層和炭質(zhì)泥巖厚度分別在2～5 m和2～10 m，總體偏薄，且厚度橫向變化大，連續(xù)性差。這使得川中地區(qū)須家河組總的生氣強(qiáng)度較大，但單個(gè)層段的氣源巖生氣強(qiáng)度較低，須一、三、五段單層生氣強(qiáng)度只有（2～10）×108m3/km2，多數(shù)范圍小于5×108m3/km2。因此，每一個(gè)氣源巖層段在其上、下的儲(chǔ)集層段形成氣藏時(shí)，供氣潛力相對(duì)較低。這可能是該區(qū)氣藏充滿度不高的重要原因。

由于氣源灶供氣潛力和儲(chǔ)集層特征的差異，導(dǎo)致蘇里格與川中地區(qū)須家河組在氣藏形成與富集區(qū)分布上都有較大差異。蘇里格氣區(qū)因氣源充沛，“甜點(diǎn)”和致密儲(chǔ)集層都能成藏，平面上呈連續(xù)分布，垂向上，富集層段主要分布在物性較好的儲(chǔ)集層段，以二疊系一期侵蝕基準(zhǔn)面上發(fā)育的心灘砂體控藏為主，主要分布在石盒子組盒8段下部和山西組山1段，向上隨著沉積物變細(xì)，物性變差，“甜點(diǎn)”氣藏規(guī)模和數(shù)量都減少，致密氣則增多。如蘇6井區(qū)山1段與盒8段氣藏含氣飽和度在 60%～70%，而石盒子組上部砂巖由于物性變差，加之與氣源灶的距離較遠(yuǎn)，含氣性變差，含氣飽和度降至 60%以下，氣藏的富集程度與其至源灶的距離呈反相關(guān)性（見圖7）。須家河組氣區(qū)天然氣“甜點(diǎn)”富集區(qū)主要受構(gòu)造高部位、主河道、氣源巖和裂縫四要素聯(lián)合控制。由于氣源供氣潛力總體不夠充沛，靠近氣源灶的主河道才有形成經(jīng)濟(jì)性天然氣聚集的可能性。一、二級(jí)層序底部的河道砂體，物性較好，但往往產(chǎn)水，而上部三、四級(jí)層系中發(fā)育的物性相對(duì)較差的儲(chǔ)集層段形成氣藏的概率則較大，似有天然氣在蓋層之下的儲(chǔ)集層中形成不充分聚集的特點(diǎn)。如川中地區(qū)須二段氣藏，下部 2個(gè)物性好的砂巖小層含氣飽和度基本在 30%以下，測(cè)試以產(chǎn)水為主；而層序上部?jī)蓚€(gè)小層，砂體的物性變差，但含氣性變好，含氣飽和度在40%～60%，為主要的氣藏發(fā)育部位（見圖8）。此外，構(gòu)造高部位有主砂體和裂縫發(fā)育的范圍，是天然氣富集高產(chǎn)的有利地區(qū)，可以提高單井產(chǎn)量和開發(fā)效益，如廣安氣田的廣19井位于廣安構(gòu)造高部位，開發(fā)近30年，目前產(chǎn)氣性仍較好，產(chǎn)量仍大于10×104m3/month。

圖7 蘇里格氣田上古生界氣藏含氣飽和度分布剖面圖

圖8 合川—潼南氣田須二段氣藏含氣飽和度分布剖面圖

3 結(jié)論

鄂爾多斯盆地上古生界蘇里格氣田與川中地區(qū)須家河組氣田都是由低孔滲氣藏群構(gòu)成的大氣區(qū)，但兩者的成藏條件與氣藏分布既有共性，更有差異，及早認(rèn)識(shí)二者間的不同，在高效井部署和實(shí)現(xiàn)低品位儲(chǔ)量經(jīng)濟(jì)規(guī)模開發(fā)方面都有重要指導(dǎo)意義。

蘇里格氣區(qū)屬于大面積成藏類型，含氣連續(xù)性好，基本不含水，可以按照連續(xù)型氣藏的思路組織勘探。但須看到，該氣田是由常規(guī)氣藏和非常規(guī)氣藏混合成藏形成的大氣區(qū)，“甜點(diǎn)”氣藏控制了經(jīng)濟(jì)可動(dòng)用儲(chǔ)量的分布，應(yīng)該加強(qiáng)“甜點(diǎn)”富集區(qū)的評(píng)價(jià)，將其作為井網(wǎng)部署的主體，并通過(guò)開發(fā)“甜點(diǎn)”區(qū)帶動(dòng)周邊致密氣儲(chǔ)量動(dòng)用的方式，即避免過(guò)多低效井的出現(xiàn)，也可較大幅度提高可動(dòng)用儲(chǔ)量規(guī)模，實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益開發(fā)。川中地區(qū)須家河組屬于大范圍成藏類型，氣藏在大范圍內(nèi)呈斑塊狀、不規(guī)則分布，含水飽和度高。因此，要加強(qiáng)氣源灶分布研究，根據(jù)成藏富集規(guī)律，在靠近氣源灶的區(qū)域，尋找主砂體、裂縫與局部構(gòu)造匹配區(qū)，努力多發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可動(dòng)用儲(chǔ)量。

蘇里格氣區(qū)與川中須家河組氣區(qū)在成藏分布上有差異，對(duì)兩個(gè)氣區(qū)的天然氣勘探開發(fā)對(duì)策應(yīng)有不同，鄂爾多斯盆地石炭、二疊系天然氣藏主要富集層段分布于一級(jí)層序侵蝕基準(zhǔn)面之上發(fā)育的主河道中，規(guī)模大、氣藏多，向上隨著河流級(jí)別變小，物性變差，“甜點(diǎn)”氣藏的數(shù)量變少，致密低效氣藏增多。川中地區(qū)須家河組主要富集層段并不發(fā)育于層序底部的好儲(chǔ)集層中，而是分布在層序上部相對(duì)級(jí)別較小、物性較差的河道砂體中，這既與蓋層有關(guān)，又與源灶供氣不充沛有關(guān)，是氣藏充滿度不高的反映。

在現(xiàn)有技術(shù)和氣價(jià)條件下，蘇里格和川中地區(qū)都有 50%左右的低—超低品位天然氣資源沒有經(jīng)濟(jì)性，未來(lái)工程技術(shù)進(jìn)步和國(guó)家政策扶持是實(shí)現(xiàn)低品位天然氣資源大規(guī)模有效利用的關(guān)鍵。應(yīng)該高度重視、積極推動(dòng)工程技術(shù)進(jìn)步，同時(shí)注意走低成本發(fā)展之路，以低孔滲天然氣資源為主體的天然氣儲(chǔ)量將為中國(guó)天然氣工業(yè)持續(xù)健康發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

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