1 概況

自2000 年以來，隨著天然氣勘探地質(zhì)理論和工程技術(shù)進(jìn)步，鄂爾多斯盆地天然氣勘探成果顯著。從早期高建設(shè)三角洲成藏理論和巖性圈閉描述技術(shù)指導(dǎo)儲量不斷取得發(fā)現(xiàn)開始，經(jīng)歷了大面積致密砂巖氣成藏聚集、海相碳酸鹽巖天然氣成藏等理論，以及碎屑巖砂體精細(xì)刻畫、碳酸鹽巖儲層綜合評價等技術(shù)的形成，到成熟的天然氣勘探理論和技術(shù)的推廣及規(guī)?；瘧?yīng)用，引領(lǐng)了油田儲量取得年均新增5000×108m3的快速增長，天然氣勘探不斷取得重要進(jìn)展（圖1）。面對國際低油價和中國油氣依存度逐漸升高的新形勢，長慶油田公司按照國家加快國內(nèi)勘探開發(fā)力度及油田5000×104t 油當(dāng)量長期穩(wěn)產(chǎn)對天然氣資源的需求，重點圍繞盆地碎屑砂巖與海相碳酸鹽巖兩大領(lǐng)域，針對“規(guī)模效益儲量和戰(zhàn)略新發(fā)現(xiàn)”兩大重點目標(biāo)，通過開展綜合地質(zhì)研究和工程技術(shù)攻關(guān)，精細(xì)天然氣預(yù)探和風(fēng)險勘探部署方案，優(yōu)化了生產(chǎn)組織與管理模式，創(chuàng)新和發(fā)展了一系列地質(zhì)理論和關(guān)鍵技術(shù)，鄂爾多斯盆地天然氣勘探取得了一批新的發(fā)現(xiàn)和重要突破。截至2018 年年底，長慶油田公司發(fā)現(xiàn)氣田12個，已提交探明地質(zhì)儲量6.38×1012m3（含基本探明儲量2.83×1012m3）（圖2），為油田持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展奠定了扎實的儲量基礎(chǔ)。

圖1 長慶油田2000—2018 年天然氣儲量增長柱狀圖Fig.1 Column of natural gas reserve increase in the Changqing oilfield in 2000-2018

2 近年來地質(zhì)認(rèn)識和天然氣勘探主要進(jìn)展

鄂爾多斯盆地勘探領(lǐng)域廣闊，油氣資源豐富[1-3]，“十五”以來始終保持中國新增油氣探明儲量主力地位。2006 年以來，以大面積致密砂巖氣成藏理論和海相碳酸鹽巖天然氣成藏地質(zhì)認(rèn)識為指導(dǎo)[4]，在海相碳酸鹽巖氣藏、致密砂巖氣藏和除致密砂巖氣以外非常規(guī)氣藏等領(lǐng)域研究取得了新的進(jìn)展，加強勘探技術(shù)攻關(guān)，開展大規(guī)模整體勘探，積極甩開預(yù)探，氣田范圍持續(xù)擴大，在盆地內(nèi)部形成了蘇里格地區(qū)、盆地東部上古生界多層系和盆地中東部下古生界3 個萬億立方米大氣區(qū)（圖2），落實了盆地南部新的接替領(lǐng)域，發(fā)現(xiàn)了一些潛在油氣新領(lǐng)域，有力助推了長慶油田天然氣的快速上產(chǎn)。

2.1 深化了海相碳酸鹽巖地質(zhì)認(rèn)識，下古生界勘探獲得重大突破

中國古老海相碳酸鹽巖主要分布于塔里木、四川和鄂爾多斯三大克拉通盆地，這3 個盆地是海相油氣勘探的重點地區(qū)[5-7]。鄂爾多斯盆地海相碳酸鹽巖時代老、演化歷史長，經(jīng)歷多期構(gòu)造運動改造，油氣分布規(guī)律非常復(fù)雜。自靖邊氣田發(fā)現(xiàn)以來，經(jīng)過長期探索和持續(xù)工程技術(shù)攻關(guān)，在碳酸鹽巖天然氣勘探方面形成了一定的地質(zhì)認(rèn)識和技術(shù)體系。一是發(fā)展了海相碳酸鹽巖巖溶古地貌控制天然氣成藏理論：構(gòu)建了“上組合垂向運聚、中組合側(cè)向運聚”的雙向運聚模式（圖3），揭示了盆地海相碳酸鹽巖巖溶古地貌氣藏形成機制；提出了“古侵蝕面、古溝槽、古巖溶儲層”共同控制了氣藏形成與分布。二是揭示了奧陶系中組合沉積儲層成因機理：明確了高頻旋回沉積控制馬五段儲層的空間分布，以及該段發(fā)育膏鹽溶孔、白云石晶間孔兩類儲集空間的認(rèn)識。三是研發(fā)形成稠化酸、清潔轉(zhuǎn)向酸、低阻緩速酸3 種新型酸液體系和多級交替注入工藝，解決了深井高溫儲層酸壓摩阻高、反應(yīng)速率快的難題，提高了非均勻刻蝕程度。在此認(rèn)識基礎(chǔ)上，海相碳酸鹽巖勘探在巖溶孔洞型儲層和深層白云巖儲層等領(lǐng)域不斷獲得新突破。以靖邊氣田為代表的風(fēng)化殼氣藏含氣面積不斷擴大，近年來在靖西地區(qū)新增探明地質(zhì)儲量2210×108m3、預(yù)測地質(zhì)儲量2007×108m3，為開發(fā)建產(chǎn)提供了資源保障。同時，奧陶系鹽下馬家溝組馬五5—馬五10段氣藏勘探獲得新的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了蓮92 井區(qū)、統(tǒng)74 井區(qū)等多個高產(chǎn)富集區(qū)，含氣面積約6000km2。截至2018 年，鄂爾多斯盆地下古生界累計探明儲量6577×108m3，形成新的下古生界碳酸鹽巖萬億立方米大氣區(qū)?？碧降某掷m(xù)發(fā)現(xiàn)為開發(fā)建產(chǎn)提供了優(yōu)質(zhì)的儲量區(qū)塊，靖邊氣田連續(xù)14 年穩(wěn)產(chǎn)55×108m3。在靖邊氣田西側(cè)奧陶系馬五4段、馬五5段已新建產(chǎn)能22×108m3/a。

圖2 鄂爾多斯盆地天然氣田分布及儲量情況圖Fig.2 Distribution and reserves of gas fields in the Ordos Basin

圖3 鄂爾多斯盆地古生界天然氣成藏模式圖Fig.3 Hydrocarbon accumulation model of Paleozoic natural gas in the Ordos Basin

2.2 創(chuàng)新發(fā)展了致密氣成藏理論，探明中國陸上最大的蘇里格氣田

鄂爾多斯盆地上古生界煤系烴源巖廣覆式生烴、河流—三角洲致密砂巖大面積含氣[8]。2000 年通過蘇6 井的成功鉆探發(fā)現(xiàn)了蘇里格氣田，提交探明儲量5336.52×108m3。經(jīng)過10 多年的努力，通過深入開展地質(zhì)綜合研究，創(chuàng)新地提出了“廣覆式生烴、大面積充注、孔縫耦合輸導(dǎo)、近距離運聚”的致密氣成藏理論，攻關(guān)形成了全數(shù)字多波地震勘探技術(shù)，實現(xiàn)了對含氣儲層的有效預(yù)測，助推了蘇里格地區(qū)天然氣整體勘探[9]。近幾年來，在儲集砂體構(gòu)型描述和氣藏解剖為核心的地質(zhì)條件研究基礎(chǔ)上，構(gòu)建了大型緩坡三角洲沉積背景下大面積薄餅狀、集群式心灘—分流河道疊合砂體發(fā)育模式，完善了廣覆式生烴、源儲相互疊置、大面積分布、集群式富集的陸相致密砂巖氣成藏理論（圖3）。按照“整體部署、稀井廣探、規(guī)?？刂?、擇優(yōu)探明”的勘探思路，優(yōu)化井位部署方案，有效提高了鉆探成功率，蘇里格氣田探明含氣面積不斷擴大，新發(fā)現(xiàn)了蘇里格西二區(qū)、蘇里格南區(qū)等千億立方米儲量規(guī)模區(qū)，探明地質(zhì)儲量5260.98×108m3。蘇里格地區(qū)累計探明（含基本探明）儲量達(dá)4.72×1012m3，成為中國陸上最大的氣田[10]?？碧降姆€(wěn)步推進(jìn)為氣田的開發(fā)快速上產(chǎn)提供了資源保障，2013 年年底蘇里格氣田建成230×108m3/a 的生產(chǎn)能力，并保持穩(wěn)產(chǎn)5 年。截至2018 年年底，氣田累計生產(chǎn)天然氣1936×108m3。

2.3 加強關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，盆地東部多層系勘探取得重要進(jìn)展

鄂爾多斯盆地東部具有多層系含氣、儲層水鎖傷害強、單井產(chǎn)量及資源動用程度低等特征，已發(fā)現(xiàn)探明地質(zhì)儲量達(dá)千億立方米的榆林、神木等氣田。近年來，通過深化地質(zhì)綜合研究，一是明確了受沉積演化控制發(fā)育不同類型砂體、孔隙決定局部發(fā)育相對高滲儲層和源儲配置關(guān)系控制氣藏富集程度等地質(zhì)認(rèn)識，深化了盆地東部多層系成藏富集規(guī)律研究；二是提出了本溪組在北部以河控三角洲砂體為主，南部發(fā)育潮汐沙壩砂體，改變了以往障壁島—潟湖沉積的傳統(tǒng)認(rèn)識，在本溪組發(fā)現(xiàn)了多個高產(chǎn)富集區(qū)；三是明確了太原組發(fā)育3 套儲集砂體，橋頭砂體規(guī)模最大，揭示了太原組砂巖、石灰?guī)r為同時異相沉積，砂巖與石灰?guī)r呈相互消長的關(guān)系，砂體呈現(xiàn)出北強南弱分布格局；四是針對盆地東部的地質(zhì)特點，持續(xù)加大關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和攻關(guān)，形成了套管滑套連續(xù)分壓、全程防水鎖滑溜水?dāng)y砂壓裂等技術(shù)系列，試驗取得較好效果，該區(qū)的平均單井產(chǎn)量較以前提高了2～4 倍。通過構(gòu)建“地質(zhì)工程一體化、勘探開發(fā)一體化”的管理模式，取得了良好的勘探效果。近年新增探明地質(zhì)儲量2399×108m3、控制地質(zhì)儲量6381×108m3，落實了盆地東部地區(qū)上古生界石盒子組盒8 段、山西組、太原組整裝規(guī)模儲量區(qū)，發(fā)現(xiàn)了本溪組勘探甜點富集區(qū)。截至目前，鄂爾多斯盆地東部地區(qū)已落實三級地質(zhì)儲量1.3×1012m3，形成了繼蘇里格之后又一個新的萬億立方米規(guī)模儲量區(qū)。

2.4 堅持區(qū)域甩開勘探，盆地南部天然氣勘探獲得新進(jìn)展

鄂爾多斯盆地南部天然氣勘探程度相對較低，該區(qū)儲層具有砂體厚度薄、物性變化快等特征，以往研究認(rèn)為該區(qū)具備氣藏形成的基本地質(zhì)條件，通過前期鉆探也發(fā)現(xiàn)了一些工業(yè)氣流井，是長慶油田未來的接替領(lǐng)域之一。近年來，通過深化南部物源控制的砂體展布規(guī)律和天然氣成藏機理等研究，認(rèn)為晚古生代華北板塊南緣碰撞造山帶具有物源條件，盆地西南部河流三角洲向東北方向展布，形成相對大平原、小前緣格局，儲層為石英砂巖，以盒8 段、山1 段為主，埋藏深、規(guī)模較小、連續(xù)性相對較差。盆地東南部沉積儲層多層系分布，本溪期發(fā)育障壁島砂體，儲層巖性以石英砂巖為主，物性、含氣性較好；山1 段發(fā)育三角洲前緣儲集砂體，儲層巖性以巖屑石英砂巖為主；盒8 段三角洲儲集砂體多期疊置，疊合連片，儲層巖性以巖屑石英砂巖為主；奧陶系馬家溝組馬五段發(fā)育含膏白云巖，風(fēng)化殼期處于古地貌較高部位，有利于形成溶蝕孔洞儲層。通過研究進(jìn)一步明確了盆地南部天然氣富集規(guī)律，落實了多個有利含氣砂帶和含氣富集區(qū)，近年來，隴東地區(qū)提交探明地質(zhì)儲量318.86×108m3、預(yù)測地質(zhì)儲量1456.54×108m3，宜川—黃龍地區(qū)提交上古生界探明地質(zhì)儲量227.47×108m3、下古生界探明地質(zhì)儲量29.70×108m3，發(fā)現(xiàn)了慶陽、宜川和黃龍等氣田。

3 主要氣藏特征

鄂爾多斯盆地主要發(fā)育下古生界碳酸鹽巖、上古生界碎屑巖兩套含氣層系。下古生界主要發(fā)育馬家溝組馬五1+2段、馬五4段、馬五5段、馬五6段、馬五7段、馬五9段等含氣層系，形成奧陶系頂部風(fēng)化殼型氣藏及白云巖型氣藏，以靖邊氣田為代表；上古生界主要發(fā)育石炭系本溪組、二疊系太原組、山西組、石盒子組及石千峰組等含氣層系，形成砂巖巖性氣藏，以蘇里格、榆林、神木等氣田為代表。綜合分析表明，不同類型氣藏在層系分布、儲層特征、儲集體成因等方面具有不同地質(zhì)特征（表1）。隨著盆地天然氣規(guī)?？碧匠掷m(xù)不斷推進(jìn)，不同學(xué)者對成藏地質(zhì)條件也進(jìn)行了深入研究和討論，先后應(yīng)用連續(xù)性氣藏、準(zhǔn)連續(xù)性氣藏、大面積致密砂巖氣藏和海相碳酸鹽巖氣藏進(jìn)行了理論總結(jié)。盡管不同學(xué)者對氣藏特征、成藏條件和成藏模式在認(rèn)識上還存在爭議，但氣藏大面積分布，致密、低壓、低產(chǎn)的氣藏特征和烴源巖廣覆式生烴、天然氣近距離運聚的成藏模式，獲得了廣泛共識[11-29]。

表1 鄂爾多斯盆地主要氣藏類型及特征Table 1 Main types and characteristics of gas reservoirs in the Ordos Basin

3.1 上古生界碎屑巖巖性氣藏特征及成因

鄂爾多斯盆地上古生界沉積、儲層成巖、烴源巖生烴演化等基本成藏地質(zhì)條件的不同，控制了致密砂巖氣的成藏差異。

（1）沉積演化控制了優(yōu)勢砂體空間展布。經(jīng)加里東期長達(dá)1.5 億年的抬升剝蝕，形成了開闊、平緩的古地形。晚古生代沉積演化可劃分為晚石炭世受限陸表海、早二疊世陸表海、中二疊世—晚二疊世早期近海內(nèi)陸坳陷、晚二疊世晚期內(nèi)陸湖盆四大演化階段[30]，晚古生代經(jīng)歷了早期海相潟湖—潮坪沉積體系到陸相河流—三角洲沉積體系演變，主要發(fā)育海侵型、海退型和湖泊型3 種類型的三角洲沉積。從本溪期到石盒子期，北部物源供給增強，水體變淺，河流水動力增強，盆地砂體規(guī)模持續(xù)向南擴大，形成了平面上大面積分布、縱向上多層系疊置的“滿盆砂”分布格局。受物源和沉積環(huán)境控制，不同地區(qū)砂體組合特征差異性較大（表1）：蘇里格氣田儲集砂體沉積旋回相對較少，單層砂體厚度大，分布穩(wěn)定；盆地東部氣田儲集砂體多層系復(fù)合疊置，單層厚度較大，分布穩(wěn)定；盆地南部氣田儲集砂體沉積旋回相對較少，單層厚度較薄，橫向變化較快。

（2）物源及沉積水動力條件不同控制了儲層碎屑組成差異。鄂爾多斯盆地上古生界砂巖儲層可大致分為石英砂巖區(qū)、巖屑石英砂巖區(qū)（表1），其中蘇里格氣田、榆林氣田、宜川氣田儲層以石英砂巖為主，神木—米脂氣田、慶陽氣田儲層以巖屑石英砂巖為主。不同類型儲層砂體物源碎屑組成、沉積期氣候條件、水動力條件、同沉積期火山活動提供的火山物質(zhì)不同，導(dǎo)致了盆內(nèi)儲層碎屑組成、粒度、分選、磨圓的差異。石英砂巖儲層面孔率高，粒間孔較發(fā)育，以硅質(zhì)、高嶺石膠結(jié)為主，平均孔隙度為5.3%～8.9%、滲透率為0.86～1.33mD，以榆林氣田、蘇里格氣田最為典型。巖屑石英砂巖儲層面孔率約1.4%，巖屑溶孔占60%以上，粒間孔不發(fā)育，膠結(jié)物以黏土礦物為主，平均孔隙度為6.1%～7.8%、滲透率為0.41～0.69mD，為致密儲層，以神木—米脂氣田和慶陽氣田為代表。石英砂巖塑性巖屑含量低，壓實作用下粒間孔隙消減相對緩慢，溶蝕作用強，多為相對優(yōu)質(zhì)儲層。致密砂巖儲層喉道細(xì)微，最大喉道半徑小于3μm，孔喉連通性差，滲流能力弱，應(yīng)力敏感性強、水鎖傷害強度大。依據(jù)顆粒間充填物不同，致密儲層喉道可分為剛性喉道和塑性喉道。當(dāng)顆粒粒間縫被硅質(zhì)膠結(jié)時，喉道為剛性喉道，壓裂改造效果好；當(dāng)粒間縫被黏土礦物充填后，喉道偏于塑性，壓裂改造效果差。

（3）煤系烴源巖分布及演化控制了氣藏分布。鄂爾多斯盆地上古生界煤層分布范圍廣，厚度不一。東北部和西北部厚度最大，可達(dá)30m 左右；東部子洲—清澗、北部的烏審旗—榆林到橫山地區(qū)煤層厚度大于10m，靖邊地區(qū)煤層厚度大于8m。南部煤層厚度相對較薄，僅為2～4m。暗色泥巖廣布于整個盆地，總體也呈東西部厚、中部較厚、南北部較薄的特征。暗色泥巖與煤層可溶烴特征的差異不僅表明二者之間存在著生烴母質(zhì)的不同，同時也表明二者之間演化程度存在差異，從而導(dǎo)致了生、排烴特征明顯的不同[31-32]。受生烴強度、儲層物性和天然氣差異充注的控制，氣藏分布具有一定的特征：平面上，盆地中東部氣藏含氣性好，大面積復(fù)合連片；盆地南部氣藏含氣性變化較大，氣藏規(guī)模較??；盆地北部氣藏氣水關(guān)系復(fù)雜。

3.2 下古生界碳酸鹽巖氣藏特征及成因

奧陶系沉積具明顯的分區(qū)性和旋回性特征。鄂爾多斯地區(qū)早古生代以中央古隆起為界，存在華北海與秦祁海兩大海域，其沉積體系發(fā)育特征差異明顯。奧陶紀(jì)中央古隆起控制了東西分異的沉積格局。古隆起以西秦祁海域，奧陶系發(fā)育齊全，巖性主要為深水盆地相和斜坡相石灰?guī)r。古隆起以東華北海域，缺失中—上奧陶統(tǒng)馬家溝組，發(fā)育陸表海碳酸鹽巖與局限海蒸發(fā)巖旋回性沉積，其中馬一段、馬三段、馬五段為膏云巖與鹽巖、膏巖發(fā)育段；馬二段、馬四段、馬六段為石灰?guī)r、白云巖發(fā)育段。盆地中東部馬五段由于沉積期海平面的振蕩性海進(jìn)—海退變化，在其內(nèi)部形成了膏鹽巖—碳酸鹽巖互層狀沉積，其中馬五1-4段、馬五6段、馬五8段、馬五10段為海退期沉積，巖性以蒸發(fā)巖為主；馬五5段、馬五7段、馬五9段為夾在蒸發(fā)巖層序中的短期海侵沉積，以碳酸鹽巖沉積為主。

受東西兩大沉積體系控制，鄂爾多斯盆地下古生界形成風(fēng)化殼溶孔型、白云巖型、臺緣礁灘型、巖溶縫洞型四大儲層類型。①盆地中東部上組合以風(fēng)化殼溶孔型儲層為主，主要發(fā)育在馬家溝組馬五1—馬五4含膏白云巖段；加里東風(fēng)化殼期，形成西高東低的古地貌，巖溶作用使膏鹽礦物溶解形成風(fēng)化殼溶孔型儲層；儲層物性較好，橫向分布穩(wěn)定，是靖邊風(fēng)化殼氣田的主要產(chǎn)層。孔隙充填物類型及充填程度控制了有利儲層的分布，其中靖邊氣田充填物以白云石為主，充填程度低(＜70%)，儲層平均孔隙度為5.9%，滲透率為3.48mD。靖邊西側(cè)地區(qū)充填物以白云石為主，充填程度相對較低(＜80%)，儲層平均孔隙度5.2%，滲透率為1.43mD。盆地東部地區(qū)充填物以方解石為主，充填程度較高(＞90%)，儲層平均孔隙度為3.9%、滲透率為0.41mD。②盆地中部中下組合發(fā)育白云巖儲層，馬五5段、馬五7段、馬五9段、馬四段、馬二段主要為粗粉晶—細(xì)晶結(jié)構(gòu)的晶粒狀白云巖，海侵期“混合水云化”形成晶間孔型白云巖儲層。馬五6段、馬五8段、馬五10段、馬三段、馬一段主要以泥晶—細(xì)粉晶白云巖為主，伴生膏質(zhì)成分，海退期早表生期淋溶形成溶孔型白云巖儲層。③臺緣礁灘型儲層分布于盆地西部及南部的臺緣相帶中，碳酸鹽巖骨架組構(gòu)被選擇性溶蝕形成有效孔隙層。儲層物性好，孔隙度為5%～10%，滲透率為0.5～100mD；儲層厚度較大(5～10m)。④巖溶縫洞型儲層分布于盆地西部及南部的臺緣相帶中，加里東期東高西低的古地貌格局使克里摩里組石灰?guī)r發(fā)生順層巖溶作用，形成大規(guī)模分布的巖溶縫洞型儲層。

鄂爾多斯盆地奧陶系碳酸鹽巖氣藏儲層與上、下古生界兩套烴源巖相配置，形成中東部、西部兩大成藏系統(tǒng)，發(fā)育上生下儲、自生自儲和混合生儲3 種成藏模式（圖3），同時，依據(jù)成藏地質(zhì)要素時空配置、含氣顯示情況與空間分布等不同，劃分為四大成藏區(qū)帶。其中盆地中東部風(fēng)化殼、中組合勘探已經(jīng)取得突破，奧陶系鹽下及臺緣相帶資源基礎(chǔ)良好，近期勘探已經(jīng)獲得日產(chǎn)百萬立方米工業(yè)氣井，并在多個新層系見到新苗頭。

4 勘探前景展望

4.1 油氣資源分布及勘探戰(zhàn)略

2016 年中國石油天然氣股份有限公司第四次油氣資源評價研究過程中，精細(xì)評價了鄂爾多斯盆地的常規(guī)與非常規(guī)油氣資源量，為客觀認(rèn)識目前油氣勘探階段提供了依據(jù)[33]。第四次油氣資源評價結(jié)果揭示，鄂爾多斯盆地天然氣資源量為15.68×1012m3，累計探明天然氣地質(zhì)儲量為6.38×1012m3，控制天然氣地質(zhì)儲量為0.86×1012m3，預(yù)測天然氣地質(zhì)儲量為0.56×1012m3；盆地剩余天然氣資源量為7.88×1012m3，長慶探區(qū)天然氣資源探明率為45.1%，處于勘探中期階段。2018 年開始的“十三五”油氣資源滾動評價，依據(jù)最新的勘探成果，系統(tǒng)評價奧陶系深層天然氣資源量0.63×1012m3，使目前盆地天然氣資源量達(dá)到16.31×1012m3，結(jié)合資源潛力分析，鄂爾多斯盆地仍具有較好的勘探前景。

鄂爾多斯盆地油氣資源豐富，但隨著盆地勘探程度提高，勘探開發(fā)的對象已經(jīng)轉(zhuǎn)向致密、深層、盆地周邊及外圍成藏條件復(fù)雜區(qū)域，勘探層系已面向品位更低、風(fēng)險更大的深層資源，發(fā)現(xiàn)的氣藏具有“低、深、難、小、散”的特征，理論研究、技術(shù)攻關(guān)和勘探部署等方面面臨著一系列的突出問題。為保持油氣穩(wěn)產(chǎn)5000×104t，長慶油田公司科學(xué)制定了“穩(wěn)油增氣、持續(xù)發(fā)展”、加快天然氣發(fā)展的“兩步走”戰(zhàn)略目標(biāo)。2018—2020 年，天然氣產(chǎn)量實現(xiàn)從370×108m3向420×108m3的穩(wěn)步增長，新增探明地質(zhì)儲量6400×108m3；2021—2035 年，天然氣產(chǎn)量達(dá)到奮斗目標(biāo)450×108m3，并保持穩(wěn)產(chǎn)，新增探明儲量(1.5～2.0)×1012m3。

4.2 發(fā)展方向

按照加快發(fā)展的要求，結(jié)合對勘探實踐和資源潛力的分析，明確了長慶油田未來增儲上產(chǎn)的目標(biāo)領(lǐng)域（圖4）。

4.2.1 重點突出奧陶系海相碳酸鹽巖天然氣高效勘探，尋找優(yōu)質(zhì)規(guī)模儲量區(qū)

近年來，隨著勘探工作的不斷深入，一批探井在奧陶系馬家溝組鉆遇白云巖氣層，試氣獲日產(chǎn)超百萬立方米的高產(chǎn)工業(yè)氣流，奧陶系中部組合及奧陶系膏鹽下等層位勘探取得重要突破，評價馬五4段—馬五10段剩余資源量為0.67×1012m3，盆地東部馬五1+2段資源量為722.11×108m3。這些新發(fā)現(xiàn)的氣藏其孔隙類型、巖石特征與靖邊氣田風(fēng)化殼氣藏既有相似之處，又有不同的特征。下一步勘探將圍繞這些新發(fā)現(xiàn)，精細(xì)分析氣藏特征，在靖邊西側(cè)奧陶系馬五4段、馬五5-10段及盆地東部馬五1+2段等領(lǐng)域?qū)ふ倚碌目碧接欣繕?biāo)區(qū)，實現(xiàn)盆地碳酸鹽巖天然氣勘探領(lǐng)域的有序接替。

（1）靖邊地區(qū)西側(cè)奧陶系馬五4段氣藏。該區(qū)主要發(fā)育風(fēng)化殼溶孔型儲層，與靖邊氣田馬五1+2段具有類似的成藏條件，具有局部高產(chǎn)富集的特征，勘探面積為1.25×104km2。目前已有28 口探井獲工業(yè)氣流，其中14 口井產(chǎn)量大于10×104m3/d。已落實陜234、桃54、陜356、陜373 等4 個含氣富集區(qū)，有利含氣面積為5000km2。提交探明地質(zhì)儲量96.65×108m3、基本探明地質(zhì)儲量330.42×108m3、控制地質(zhì)儲量719.47×108m3。馬五4段氣藏處于巖溶高地古地貌單元，存在風(fēng)化殼殘缺、有效儲層分布局限、氣藏控制因素復(fù)雜等地質(zhì)問題，下一步在儲層含氣性及流體地震預(yù)測、低阻氣水層測井識別等方面加強技術(shù)攻關(guān)，尋找新的有利目標(biāo)區(qū)，進(jìn)一步擴大氣藏的含氣面積。

（2）靖邊西部地區(qū)奧陶系馬五5-10段氣藏。該區(qū)主要發(fā)育晶間孔型、溶孔型白云巖儲層，氣藏沿古隆起呈環(huán)帶狀局部分布，具有高產(chǎn)富集的特征。目前已有40 口探井獲工業(yè)氣流，其中19 口井試氣產(chǎn)量大于10×104m3/d，落實了蘇203、統(tǒng)99 等多個有利含氣區(qū)，面積約為8000km2。已提交探明地質(zhì)儲量39.10×108m3、控制地質(zhì)儲量1376.64×108m3。該區(qū)存在白云巖儲層多為“薄互層”狀、儲層展布穩(wěn)定性差等地質(zhì)問題，下一步需加強各向異性成像、白云巖儲層預(yù)測等地震技術(shù)攻關(guān)，加大多體系酸液轉(zhuǎn)向、多級交替注入、大酸量深度刻蝕等酸壓技術(shù)攻關(guān)，提升勘探效益。

（3）盆地東部奧陶系馬五1+2段氣藏。該地區(qū)是靖邊氣田向東側(cè)的延伸，風(fēng)化殼儲層分布相對穩(wěn)定、氣藏連續(xù)。儲層孔隙充填物以方解石、白云石為主，局部巖溶殘丘發(fā)育優(yōu)質(zhì)儲層，勘探面積為1.5×104km2。區(qū)內(nèi)已獲工業(yè)氣流井31 口，落實了雙5、雙15、米36、麒20 等16 個含氣有利區(qū)，面積約為4000km2。該區(qū)存在儲層普遍致密、地震古地貌刻畫與“甜點區(qū)”優(yōu)選難度大等地質(zhì)問題，下一步以開展水平井攻關(guān)試驗和氣藏工程技術(shù)研究為主，以提高單井產(chǎn)量為目標(biāo)，向東側(cè)尋找新的含氣領(lǐng)域，預(yù)計可形成500×108m3規(guī)模儲量。

圖4 鄂爾多斯盆地勘探領(lǐng)域分布圖Fig.4 Distribution of exploration fields in the Ordos Basin

4.2.2 深化致密砂巖氣精細(xì)勘探，加強工藝技術(shù)攻關(guān)，落實規(guī)模儲量

鄂爾多斯盆地致密砂巖氣具有儲層致密、單井產(chǎn)量低的特點。通過深化致密砂巖氣藏形成機理和有效儲層控制因素研究，強化壓裂改造技術(shù)攻關(guān)，加大盆地東部多層系立體勘探和盆地南部甩開勘探的力度，實現(xiàn)致密砂巖氣規(guī)模儲量持續(xù)擴大。

（1）神木—米脂上古生界氣藏。該地區(qū)勘探面積約為2.0×104km2，發(fā)育上古生界二疊系石盒子組、山西組、太原組和石炭系本溪組等多套含氣層系。二疊系石盒子盒8 段具有儲集砂體分布廣、氣藏含氣普遍、規(guī)模大且大面積連續(xù)分布的特征，發(fā)現(xiàn)有利含氣面積3000km2。山西組是榆林氣田、子洲氣田的主力層系，氣藏分布連續(xù)，規(guī)模較大，發(fā)現(xiàn)有利含氣面積4000km2。太原組是神木氣田的主力層系，氣藏呈帶狀分布，南北向延伸距離遠(yuǎn)，規(guī)模較大，落實有利含氣面積1500km2。本溪組氣藏規(guī)模相對較小，具有單井產(chǎn)量高、局部高產(chǎn)富集的特征，已落實14 個含氣富集區(qū)，是高效建產(chǎn)的主要現(xiàn)實目標(biāo)。神木—米脂地區(qū)已提交天然氣探明地質(zhì)儲量788.06×108m3，剩余資源量為3.68×1012m3，是提交和擴大規(guī)模儲量的現(xiàn)實目標(biāo)區(qū)。該區(qū)存在砂巖儲層塑性組分、黏土礦物含量高，孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，敏感性、水鎖性較強，單井單層產(chǎn)量低[(1～2)×104m3/d 為主]，有效勘探開發(fā)難度大等問題，下一步通過加強工藝技術(shù)對儲層進(jìn)行改造，開展多層系整體勘探部署研究，預(yù)計可新增探明地質(zhì)儲量1×1012m3以上，是近期增儲上產(chǎn)的現(xiàn)實目標(biāo)。

（2）盆地南部古生界氣藏。盆地南部主要有隴東和宜川—黃龍兩個勘探區(qū)域，勘探程度相對較低，從近幾年的勘探效果來看，具有良好的勘探潛力。該區(qū)有利勘探面積約為2.5×104km2。隴東地區(qū)氣藏集中分布在上古生界石盒子組盒8 段和山西組山1 段，通過前期勘探，已有9 口探井獲工業(yè)氣流，產(chǎn)量為(4.41～11.86)×104m3/d，已發(fā)現(xiàn)4 個含氣富集區(qū)，落實含氣面積5000km2。隴東地區(qū)已提交探明地質(zhì)儲量318.86×108m3，剩余資源量為1.01×1012m3。該區(qū)存在盒8 段、山1 砂體厚度較小、埋深大、儲層致密、地震預(yù)測難度高等問題，下一步需加強黃土塬區(qū)地震技術(shù)攻關(guān)，落實砂體并預(yù)測含氣性，預(yù)計可形成千億立方米規(guī)模儲量。宜川—黃龍地區(qū)勘探面積為0.9×104km2，上古生界石盒子組、山西組及下古生界馬家溝組等多層系含氣，氣藏埋深相對較淺。區(qū)內(nèi)有21 口探井獲2×104m3/d 以上工業(yè)氣流，落實有利含氣面積4000km2，截至目前已提交天然氣探明地質(zhì)儲量257.17×108m3，剩余資源量為0.73×1012m3。該區(qū)下古生界奧陶系氣層疊合發(fā)育，氣藏規(guī)模較大；上古生界本溪組局部砂體厚度較大，物性好，局部高產(chǎn)富集；山西組山1 段砂體復(fù)合連片，發(fā)育含氣富集區(qū)；石盒子組盒8 段砂體分布廣泛、大面積普遍含氣。同時，該區(qū)還存在儲層普遍致密、單層試氣產(chǎn)量偏低等問題，下一步需繼續(xù)開展上古生界成藏地質(zhì)研究，持續(xù)擴展各層系的勘探面積，同時重點開展多層多段與合層壓裂改造工藝技術(shù)攻關(guān)，提高單井產(chǎn)量，提升勘探效益。

4.2.3 積極推進(jìn)深層及非常規(guī)新層系的勘探，尋求勘探接替區(qū)

在尋找優(yōu)質(zhì)規(guī)模儲量和落實整裝儲量的基礎(chǔ)上，針對近年新層系的勘探發(fā)現(xiàn)，積極探索深層氣和非常規(guī)天然氣的勘探方法和技術(shù)，重點在鄂爾多斯盆地奧陶系深層碳酸鹽巖天然氣、二疊系煤系地層氣和奧陶系泥質(zhì)碳酸鹽巖天然氣等領(lǐng)域?qū)ふ倚碌挠欣犹鎱^(qū)。

（1）奧陶系深層碳酸鹽巖天然氣。深層指奧陶系馬家溝組馬四段—馬一段，發(fā)育多個海侵—海退沉積旋回。海侵旋回主要發(fā)育晶間孔型白云巖儲層，海退旋回以膏溶孔型白云巖儲層為主。目前奧陶系深層勘探程度低，已發(fā)現(xiàn)的主要含氣層為馬四段，有14 口探井獲低產(chǎn)氣流，主要集中在盆地中東部的靖邊—榆林地區(qū)。靖邊—榆林地區(qū)儲層主要發(fā)育晶間孔、晶間溶孔及膏溶孔多種儲集空間。有機碳含量相對較高（平均為0.36%，最大為1.86%），有效烴源巖累計厚20～40m，具有一定的生烴能力。馬四、馬三等層段均發(fā)育白云巖夾層，向東發(fā)生巖性相變，有利于形成自生自儲型白云巖巖性氣藏（圖5）。2017 年桃90 井在馬三段發(fā)生氣侵，進(jìn)一步證實了奧陶系深層具備較好的成藏條件。初步評價鄂爾多斯盆地奧陶系深層碳酸鹽巖天然氣資源量為0.63×1012m3，在盆地中部榆林—橫山地區(qū)優(yōu)選馬四段、馬三段有利目標(biāo)區(qū)3×104km2。下一步需要系統(tǒng)開展氣源判識、白云巖儲層地震識別及分布規(guī)律等方面研究，為甩開部署提供依據(jù)。

圖5 鄂爾多斯盆地下古生界奧陶系中下組合成藏模式圖Fig.5 Hydrocarbon accumulation model of Middle-Lower assemblage in the Ordovician of Lower Paleozoic in the Ordos Basin

（2）二疊系煤系地層氣（頁巖氣）。煤系地層氣是指除目前勘探開發(fā)的致密砂巖氣之外，賦存在煤層、泥頁巖、粉細(xì)砂巖中的天然氣。前期研究表明，鄂爾多斯盆地東部上古生界本溪組、太原組和山西組煤系地層中的煤層、暗色泥巖、致密砂巖呈互層分布，含氣顯示活躍。盆地東部山西組山2 段泥巖厚10～25m，泥巖TOC 為1%～4%，Ro為0.8%～2.6%，埋深為1600～3200m?，F(xiàn)場罐裝樣取心解吸試驗分析，山2 段泥巖含氣量為0.19～2.16m3/t，煤層含氣量為20m3/t，致密粉細(xì)砂巖含氣量為1.6m3/t，不同層系均具有良好的含氣性。2013 年，部署的榆94井、桃50 井在山西組煤系地層試氣分別獲6366m3/d、1226m3/d 的氣流，進(jìn)一步明確了尋找可持續(xù)發(fā)展的接替資源的方向，初步估算資源量為3×1012m3。煤系地層氣（頁巖氣）富集控制因素及資源評價方法等方面還有待進(jìn)一步深化研究，針對該類儲層配套的壓裂改造技術(shù)尚不成熟，下一步需開展針對性的地質(zhì)研究，加強砂、泥、煤巖薄互層鉆完井和水平井體積壓裂等技術(shù)的攻關(guān)，著力提升這種新類型氣藏的單井產(chǎn)量。

（3）奧陶系泥質(zhì)碳酸鹽巖天然氣。泥質(zhì)碳酸鹽巖天然氣是指賦存在盆地西部奧陶系烏拉力克組泥質(zhì)碳酸鹽巖中的天然氣，主要分布在李莊子—惠安堡地區(qū)，勘探面積為3000km2。目前已有3 口井在烏拉力克組泥質(zhì)灰?guī)r試氣獲天然氣流，其中忠4 井獲4.12×m4/d工業(yè)氣流，顯示出較好的勘探前景。泥質(zhì)碳酸鹽巖自身具有較好的氣源條件，主要目的層烏拉力克組為臺緣洼地沉積，有效烴源巖厚度為30～60m，TOC 為0.21%～0.93%，平均為0.56%，鏡質(zhì)組反射率為1.81%～1.83%，干酪根以Ⅰ—Ⅱ1型為主。儲層孔隙度為1.6%～4.4%，平均為2.3%，孔隙類型以微米級孔隙、微裂縫為主，具有一定儲集及吸附天然氣的能力，局部發(fā)育的層間縫是有利的滲流通道。近年來盆地西緣祁連海域勘探部署多口井鉆遇明顯的氣測異常，評價資源量為867.43×108m3。目前，該領(lǐng)域存在泥質(zhì)碳酸鹽巖天然氣成藏地質(zhì)條件和儲層形成機理等認(rèn)識不清等問題，下一步需加強海相烴源巖評價研究及儲層改造工藝技術(shù)攻關(guān)，進(jìn)一步評價勘探潛力。

（4）寒武系—元古宇。鄂爾多斯盆地南部下寒武統(tǒng)三道撞組發(fā)育黑色碳質(zhì)頁巖、灰黑色泥巖，累計厚度為40～50m，有機碳含量平均為2.56%，最大為8.53%。盆地南緣發(fā)育寒武系裂陷槽，向盆地內(nèi)部有一定延伸，可能存在與秦嶺三道撞組相當(dāng)?shù)南潞浣y(tǒng)烴源巖層，可為南部寒武系提供氣源。張夏期是寒武紀(jì)最大海侵期，盆地南部主要為碳酸鹽臺地環(huán)境，發(fā)育淺水高能的鮞粒灘相沉積，白云巖化作用強烈，容易形成晶間孔型白云巖儲層，具有發(fā)育較好的白云巖儲層的條件。裂陷槽內(nèi)部的烴源巖與兩側(cè)隆起帶白云巖儲層構(gòu)成良好的源儲配置，可在寒武系形成自生自儲型氣藏。目前鄂爾多斯盆地寒武系整體勘探及認(rèn)識程度比較低，僅有38 口探井鉆穿寒武系。盆地南部古裂陷槽周邊可能形成寒武系天然氣成藏的有利區(qū)帶，近期已在盆地南部優(yōu)選出靈臺、正寧、黃龍等有利勘探目標(biāo)，下一步需加強井位論證，尋找有利接替領(lǐng)域。

總之，鄂爾多斯盆地主要發(fā)育上古生界碎屑巖和下古生界碳酸鹽巖氣藏，通過進(jìn)一步勘探，預(yù)計盆地可新增天然氣地質(zhì)儲量1.8×1012m3以上，其中奧陶系馬五4段、馬五5段及盆地東部本溪組高效儲量3500×108m3，盆地東部及蘇里格外圍效益儲量7500×108m3，奧陶系深層和盆地南部后備儲量7000×108m3，到2035 年，盆地天然氣總體可形成8×1012m3儲量規(guī)模，可以滿足加快發(fā)展對儲量的需求。

5 勘探對策

5.1 強化地質(zhì)研究，落實勘探接替領(lǐng)域

鄂爾多斯盆地已進(jìn)入復(fù)雜氣藏勘探階段，需根據(jù)盆地精細(xì)勘探目標(biāo)的特點，堅持4 個突出為核心，落實新的勘探方向。①突出思路創(chuàng)新：牢固樹立創(chuàng)新理念，突破已有認(rèn)識的限制，換思路、換角度、換方法分析油氣基本地質(zhì)條件和勘探潛力，大膽探索，充分挖掘油氣藏潛力。②突出問題導(dǎo)向：聚焦勘探生產(chǎn)難題，準(zhǔn)確把握地質(zhì)研究方向。突出白云巖儲層分布、成藏控制因素研究；深化致密砂巖氣儲層精細(xì)評價和天然氣富集規(guī)律研究；強化新區(qū)、新領(lǐng)域及非常規(guī)天然氣基礎(chǔ)地質(zhì)研究。③突出基礎(chǔ)研究：充分依托油田信息化、數(shù)字化平臺，強化基礎(chǔ)實驗、數(shù)據(jù)、圖件等基礎(chǔ)研究工作，加強地質(zhì)認(rèn)識深度，增強對勘探實踐的指導(dǎo)性。④突出學(xué)科聯(lián)合：堅持地質(zhì)、地震、測井、工程多學(xué)科相結(jié)合、國家重大專項與油田生產(chǎn)科研相結(jié)合、自主研發(fā)與聯(lián)合攻關(guān)相結(jié)合，積極推進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研、用一體化，提升整體科研創(chuàng)新能力。

5.2 轉(zhuǎn)變工作思路，突出高效勘探

積極轉(zhuǎn)變思想觀念，從重視地質(zhì)儲量向可采儲量轉(zhuǎn)變，從重視規(guī)模儲量向效益儲量轉(zhuǎn)變，突出剩余儲量評價分類，落實高效建產(chǎn)目標(biāo)，突出新區(qū)、新領(lǐng)域地質(zhì)研究，積極尋找新發(fā)現(xiàn)，為“穩(wěn)油增氣、持續(xù)發(fā)展”謀劃新篇章。①加強奧陶系深層、隴東地區(qū)、盆地周邊及外圍等新領(lǐng)域的風(fēng)險勘探與預(yù)探，加快目標(biāo)落實，加大勘探力度，力爭打出大場面，實現(xiàn)規(guī)模商業(yè)發(fā)現(xiàn)。②加大神木—米脂、宜川—黃龍等重點區(qū)帶勘探開發(fā)的結(jié)合力度，實現(xiàn)規(guī)模增儲、增氣目標(biāo)，加快儲量變產(chǎn)量的步伐。③開展靖西地區(qū)奧陶系中下組合及本溪組成藏富集規(guī)律研究，強化區(qū)帶與目標(biāo)分析，積極推動高效勘探，為油氣田產(chǎn)能建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)目標(biāo)。

5.3 加大新技術(shù)攻關(guān)力度，打造提產(chǎn)增效的技術(shù)利器

以增儲量、提效益為目標(biāo)，積極推廣成熟配套技術(shù)應(yīng)用，加大新技術(shù)、新工藝攻關(guān)試驗力度，持續(xù)提升天然氣勘探保障能力。①地震：強化古地貌精細(xì)刻畫與風(fēng)化殼儲層“甜點區(qū)”預(yù)測技術(shù)，攻關(guān)白云巖儲層含氣性及流體預(yù)測技術(shù)，提高預(yù)測成功率。②測井：重點圍繞靖邊地區(qū)奧陶系復(fù)雜氣水層，強化成像測井資料精細(xì)處理解釋，提高碳酸鹽巖復(fù)雜氣水層測井識別能力。③工藝：加強碳酸鹽巖深度復(fù)合酸壓、砂巖多層多段與合層壓裂及防水鎖體積壓裂等技術(shù)攻關(guān)，提升改造效果、提高單井產(chǎn)量。

5.4 推進(jìn)勘探開發(fā)一體化，提高整體勘探效益

堅持整體勘探、整體評價、整體開發(fā)，縮短勘探開發(fā)進(jìn)程。根據(jù)勘探開發(fā)年度任務(wù)，認(rèn)真梳理井位，建產(chǎn)區(qū)內(nèi)及擴邊探井統(tǒng)一由開發(fā)實施；擴大含氣面積及區(qū)域甩開探井由勘探統(tǒng)一實施，降低勘探成本，同時積極推進(jìn)千口井復(fù)查工程，提高勘探開發(fā)整體效益。

6 結(jié)語

2000 年以來，長慶油田公司在鄂爾多斯盆地勘探已經(jīng)取得了一些重要的成果，每年都有較大規(guī)模的儲量發(fā)現(xiàn)。近幾年，盆地已進(jìn)入中高勘探程度階段，圍繞長慶油田5000×104t 穩(wěn)產(chǎn)、上產(chǎn)對油氣資源的需求，勘探工作將圍繞“規(guī)模效益儲量”和“戰(zhàn)略新發(fā)現(xiàn)”兩項關(guān)鍵任務(wù)，以理論和技術(shù)的創(chuàng)新，落實集中勘探、風(fēng)險勘探、精細(xì)勘探、綜合勘探的目標(biāo)，通過重新認(rèn)識剩余資源分布和前期主力層系的勘探潛力，加大成熟區(qū)帶精細(xì)評價，落實有效益、可動用儲量區(qū)域，同時在深化新區(qū)、新層、新目標(biāo)綜合地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，區(qū)域甩開勘探，尋找重要戰(zhàn)略接替領(lǐng)域，明確未來發(fā)展的方向，為“穩(wěn)油增氣、持續(xù)發(fā)展”夯實資源基礎(chǔ)，全面保障油田公司“兩步走”發(fā)展目標(biāo)順利實現(xiàn)。