天然气成藏模式

本研究在前人研究成果的基础上，从天然气地球化学角度来探讨鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系风化壳的成藏模式。

1.上古生界天然气穿层运移至奥陶系顶风化壳聚集

这种天然气成藏模式主要是用于中部气田东部的侵蚀沟附近煤成气聚集区（图6-7），上古生界煤成气沿古侵蚀沟槽和古潜沟侧向运移或向下穿层运移进入奥陶系风化壳储集层，已被勘探实践和若干地球化学资料所证实，谢庆邦等、王震亮等（1998）、闵琪等（2000）对这一成藏模式进行了详细叙述。

图6-7　石炭系天然气向下穿层运移示意图（据闵琪等，2000）

根据成藏物理模拟实验结果（李剑等，2001），以及对榆9、陕参1两口井的渗流机理分析（胡国艺，2003），上古生界太原组煤成气在烃源岩大量生气高峰期时在剩余压力的作用可以进入下部奥陶系风化壳储层，关键因素是煤层下伏岩层的渗透性的好坏问题。

上古生界天然气通过穿过侵蚀沟运移到风化壳的天然气芳烃含量较高，比以下古生界气源岩来源的天然气要高得多，而与上古生界储层中的天然气有明显差异，造成这种差别主要原因可能是上古生界气源岩生成的天然气经过以游离相的运移方式短距离运移进入下古生界风化壳储层。

2.下古生界自生自储型天然气聚集

下古生界自生自储型天然气藏主要位于中部气田的西部和南部，该气藏的天然气主要来源于西部和东部下古生界盐下的气源岩，天然气大量生成、排烃期主要有两期：晚三叠世和早白垩世，二次运移的通道可能主要为盐下广泛发育的裂缝、粒间微孔，天然气运移相态可能主要为游离相。关于下古生界气源岩分布、成藏期和运移方向，前文已作过较多叙述，这里不再赘述。

相对于上古生界天然气而言，下古生界天然气轻烃中芳烃含量相对较高，其轻烃分布与古生界气源岩模拟产物非常相似（蒋助生等，1999），这可能反映的是其本来的面貌。从苯和甲苯的相对含量来看，下古生界天然气大多数样品甲苯含量高于苯，与气源岩相似，这可能反映了下古生界天然气运移方式主要是游离相（李剑等，2001）。

根据上述成藏模式可以较好地解释鄂尔多斯盆地中部气田天然气的混源成因，在上述两种成藏模式的作用下，天然气又发生重新调整作用，形成了中部气田的现今复杂格局。

中部气田的气源一方面是上古生界煤系烃源岩生成的煤成气，沿风化壳侵蚀沟铝土质泥岩盖层不发育处运移进入奥陶系风化壳储层，另一方面气源来自下古生界自身。中部气田的形成经历了从早期的地层－构造型气藏向后期的地层－岩性型气田的转化过程（戴金星等，1997）。三叠纪末，奥陶系烃源岩已达到高成熟生气阶段，石炭—二叠系煤系有机质也已成熟，此时，由于中央古隆起的影响，所形成的天然气大规模向隆起上倾方向运移聚集，形成了不整合地层圈闭气藏；早白垩世，区域古构造形态发生了根本的变化，盆地东部抬升，中东部形成西倾单斜，使不整合地层圈闭中聚集的天然气由西向东沿上倾方向运移，并且上古生界和下古生界烃源岩继续向风化壳储层中供气，由于上倾端膏盐洼地细粒沉积的岩性封堵，形成了现今中部气田地层－岩性气田面貌。

根据对古生界烃源岩、奥陶系地层流体特征及奥陶系风化壳天然气成藏分析，鄂尔多斯盆地中东部地区天然气勘探仍应坚持上、下古生界兼探，立足于中部气区，加强外围勘探；坚持“多目的层”勘探，在中部气田勘探奥陶系顶风化壳天然气的同时，加大东北部地区石炭—二叠系烃源层的天然气勘探力度。而且，应注意把握奥陶系的储层发育情况、地层流体分布与化学成分的变化、岩溶地貌分布，以及上古生界烃源岩与奥陶系风化壳储层的配置关系，尽可能较准确地预测奥陶系风化壳气藏的有利勘探区。