鄂尔多斯盆地寒武系气藏勘探潜力分析

郭洪娟 聂冀强

河北省地质矿产勘查开发局第一地质大队 河北 邯郸 056001

鄂尔多斯盆地是中国最大的陆相气藏盆地之一，也是中国最重要的天然气生产基地[1-2]。目前已发现了以靖边气田为代表的下古生界碳酸盐岩风化壳气藏和以苏里格、榆林气田为代表的上古生界致密砂岩气藏。为了使天然气探明储量继续保持高位稳定增长，急需寻找下一步储量接替领域。由于寒武系勘探起步较晚且尚未在盆地寒武系内部发现较大规模油气藏，因此对寒武系油气成藏潜力的认识尚不明确，仍存在一定的争议。本文通过对盆地部分地震资料的精细解析，结合岩心特征、地化分析等资料，分析了寒武系沉积特征、成藏条件及勘探潜力，以期对鄂尔多斯盆地寒武系勘探部署提供依据。

1 地层特征

鄂尔多斯盆地寒武纪经历了一个完整的海退-海进的演化进程，形成了海槽、陆棚缓坡、碳酸盐岩开阔台地和滨岸四大沉积体系[3-4]。通过对盆地区域地震大剖面的精细解释，进一步刻画了盆地寒武系地层展布特征见图1。寒武系沉积具有“西南厚、盆地中部及东部薄”的特征，存在镇原古陆、乌审召古陆和伊盟古陆三个古陆中心，存在南部、西部和东北部沉积中心三个沉积中心，沉积了一套浅海相为主、广泛发育的碳酸盐岩夹泥页岩地层[5]。

图1 鄂尔多斯盆地寒武系地层厚度图

2 寒武系碳酸盐岩成藏有利条件

2.1 中、下寒武统发育有利烃源岩

目前盆地内的探井在中寒武统徐庄组中钻遇了厚度15～80m的暗色泥岩，有机碳介于0.1%～0.7%，均值为0.25%，具备一定生烃能力。有机质类型以I-Ⅱ1为主，表明盆地内部凹地可能发育有利烃源岩。邻区的秦岭洛南古坡下寒武统三道撞组中发现两套累积厚达50m的黑色页岩，黑色页岩有机质丰度高，有机碳介于0.4%～11%，平均值为4.5%，镜质体反射率为3.2，处于过成熟干气阶段，并且下寒武统露头中发现了大量干沥青，该套烃源岩可以成为油气成藏的有效烃源岩。岩相古地理及地层对比推测，在鄂尔多斯盆地，尤其是在盆地南缘裂陷槽中发育三道撞组泥页岩建造，为寒武系较为可靠的烃源岩。

寒武系暗色泥岩，与围岩相比速度、密度均低，可形成中-强波阻抗界面，为中-强振幅连续平行反射地震相。利用井震资料，预测盆地南部庆城-正宁地区寒武系泥岩较为发育见图2。

图2 鄂尔多斯盆地寒武系泥岩分区图

2.2 发育礁滩相白云岩储层

寒武系储层主要发育在三山子组和张夏组地层中，晚寒武世张夏期起附近相对高能沉积环境下的台缘带附近发育鲕、砾滩，属于储层发育的优质相带[6-7]。受古隆起和构造运动影响，张夏期古隆起及其周边的碳酸盐岩发生广泛白云岩化。储层岩性主要为中粗晶白云岩、颗粒白云岩和细晶白云岩，储集空间主要为晶间孔、溶孔、溶洞，局部发育裂缝见图3。张夏组储层物性分析表明，储层非均质性较强，属于低孔隙度低渗透率储层。储层分布明显受古隆起附近潮缘滩微相和选择性埋藏白云石化作用的控制。

图3 寒武系张夏组、三山子组主要储集空间类型

3 勘探潜力分析

通过对鄂尔多斯盆地不同区域的寒武系成藏条件进行分析，发现寒武系存在3种潜在成藏组合：①自生自储型，在寒武系溶蚀孔洞及裂缝中普遍存在一定数量的疑似沥青。盆地南部寒武系源岩点段较为发育，与上覆的张夏组、三山子组白云岩储层，可形成自生自储类型油气藏，主要为地层-岩性圈闭气藏。②上生下储型，盆地内已钻井在寒武系三山子组、张夏组合试获得了高产气流，其寒武系天然气的甲烷碳同位素与奥陶系风化壳及上古砂岩气层相近，表明气源可能主要来自上古生界石炭-二叠系煤系烃源岩。加里东期构造抬升导致古隆起东侧奥陶系、寒武系向古隆起方向依次剥露，寒武系白云岩储层与上古生界煤系烃源岩直接接触形成上生下储的生储盖组合，主要为构造-岩性圈闭气藏。③下生上储型，鄂尔多斯盆地中新元古界具备一定生烃能力，与上覆寒武系储层可形成下生上储类型油气藏。长城系源岩条件受勘探程度等因素影响，有待进一步深化研究，可作为远景勘探类型见图4。通过对储层、烃源、成藏配置等方面的因素综合分析认为，自生自储和上生下储型油气藏是寒武系最主要的勘探类型。在盆地裂陷槽的主体部位，且寒武系埋深较浅的区带，可作为查明源岩发育特征、寻找寒武系自生自储型气藏的有利勘探区带，是下一步重点勘探的地区。

图4 鄂尔多斯盆地寒武系成藏模式示意图

4 结束语

（1）寒武系沉积具有“西南厚、盆地中部及东部薄”的特征，存在三个古陆和三个沉积中心。

（2）盆地南缘裂陷槽中发育徐庄组及三道撞组泥页岩建造，为寒武系较为可靠的烃源岩。

（3）张夏组和三山子组储层分布明显受古隆起附近潮缘滩微相和选择性埋藏白云石化作用的控制。储层岩性主要为粗晶白云岩、颗粒白云岩、细晶白云岩，储集空间主要为晶间孔、溶孔、溶洞，局部发育裂缝。

（4）寒武系存在自生自储、上生下储和下生上储三种成藏组合模式，以自生自储、上生下储类型为主。