杜 佳 朱光輝 吳洛菲 張政和 高計(jì)縣 喻玉潔 馬遵敬 張 明
中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司
近日,從中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱中國(guó)海油)獲悉,經(jīng)國(guó)家自然資源部審定,山西臨興氣田探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)1 010×108m3,中國(guó)海油在陸上成功發(fā)現(xiàn)千億立方米大氣田。目前該氣田正進(jìn)一步加快勘探開(kāi)發(fā),建成后將大大增強(qiáng)華北地區(qū)清潔能源的供應(yīng)能力,可以為實(shí)施新時(shí)代西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略和雄安新區(qū)建設(shè)提供綠色清潔的能源保障。臨興地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)異常復(fù)雜、巖層普遍致密化,前期的研究結(jié)論普遍認(rèn)為氣藏保存條件差、天然氣逸散嚴(yán)重、難以形成規(guī)模性氣田。近年來(lái),許多學(xué)者針對(duì)臨興致密氣作了詳細(xì)研究,在構(gòu)造、沉積、儲(chǔ)層、成藏方面取得了明顯的進(jìn)展[1-21],研究結(jié)果表明,臨興氣田致密氣具備含氣層系多、斷裂體系發(fā)育、天然氣運(yùn)移距離遠(yuǎn)、成藏期次多等典型特征,但是截至目前尚未明確油氣成藏的模式。為此,筆者基于地質(zhì)背景調(diào)查、構(gòu)造演化解剖、鉆井地質(zhì)分析、巖心取樣及實(shí)驗(yàn)等手段,對(duì)該區(qū)致密砂巖氣的成藏條件、成藏模式及富集規(guī)律等開(kāi)展了研究,總結(jié)出“多層系準(zhǔn)連續(xù)”成藏模式,明確了致密氣成藏的主控因素,以期指導(dǎo)臨興氣田致密氣藏的大規(guī)??碧郊伴_(kāi)發(fā)實(shí)踐。
臨興氣田位于山西省呂梁市,地處鄂爾多斯盆地東緣,位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡與晉西撓褶帶過(guò)渡位置,離石斷裂帶以西,發(fā)育中淺層埋深、特低豐度、特低孔隙度、特低滲透率、中—低產(chǎn)能的大型氣田[22-25]。研究區(qū)上古生界地層為連續(xù)沉積呈整合接觸關(guān)系,沉積期主要為海陸過(guò)渡相—陸相沉積環(huán)境,含氣層系縱向大范圍分布,在石炭系本溪組,二疊系太原組、山西組、下石盒子組、上石盒子組和石千峰組均有發(fā)現(xiàn)(圖1),形成了多套含氣層系和成藏組合[25-33]。含煤層系或泥質(zhì)烴源巖主要分布在本溪組、太原組和山西組中,儲(chǔ)集砂體在各層段均有發(fā)育,縱向上可識(shí)別為本溪組—山西組源內(nèi)成藏含氣層系,下石盒子組近源成藏含氣層系,上石盒子組和石千峰組遠(yuǎn)源成藏含氣層系[34-36]。
圖1 臨興氣田構(gòu)造位置及綜合地層柱狀圖
臨興氣田上古生界烴源巖屬于海陸交互沉積的含煤層系,主要發(fā)育在石炭—二疊系的本溪組、太原組和山西組的煤層和暗色泥巖中,烴源巖厚度及分布面積較大,有機(jī)質(zhì)豐度高,具有廣覆式沉積的特點(diǎn)。太原組、山西組煤層厚度一般介于6 ~10 m,總有機(jī)碳含量(TOC)分布介于55%~80%,最大熱解溫度(Tmax)平均超過(guò)470 ℃,有機(jī)質(zhì)熱演化成熟度(Ro)平均值為1.32%(圖2-a),整體處于成熟—高成熟階段;暗色泥巖總厚度介于50 ~80 m,TOC主要分布在1%~10%之間,Tmax平均為470 ℃,Ro平均為1.17%,(圖2-b)也顯示出成熟—高成熟階段特征。此外,因位于東南部的紫金山火山活動(dòng)時(shí)間處于區(qū)域成藏期內(nèi),火山活動(dòng)促進(jìn)了區(qū)域生烴作用,加速了火成巖周邊氣源巖的成熟和生烴作用,生氣強(qiáng)度高達(dá)20×108~25×108m3/km2??傮w看來(lái),臨興氣田具有良好的生烴條件。
圖2 臨興氣田煤及暗色泥巖的Ro 頻率分布直方圖
臨興氣田上古生界各層段間有厚層泥巖分隔,為相互獨(dú)立的含氣單元,各單元內(nèi)氣層的發(fā)育程度和分布范圍受砂體展布及儲(chǔ)層物性控制。太原組太2 段氣藏在平面上主要受障壁砂壩及潮汐水道沉積的砂巖控制,其緊鄰煤系氣源巖而普遍含氣,主砂體向北微相變?yōu)闈暫?,向南微相變?yōu)闇\海陸棚相,其側(cè)向尖滅所形成的致密巖性遮擋可構(gòu)成有效圈閉??v向上,太原組太2 段頂部為厚層泥巖、碳質(zhì)泥巖夾三套薄煤層,下部為區(qū)域穩(wěn)定煤層8 號(hào)煤、9 號(hào)煤及泥巖、碳質(zhì)泥巖,三者共同形成了“三明治式”的有利儲(chǔ)蓋組合。山西組1段氣藏、下石盒子組8 段、7 段、6 段氣藏、上石盒子組4 段、3 段、2 段、1 段及石千峰組5 段沉積期發(fā)育為陸相湖泊—三角洲沉積體系,近南北向分布的河道微相厚層砂體構(gòu)成了主要的儲(chǔ)集類型,橫向上受分流間灣等沉積微相相變或物性致密化影響,形成側(cè)向遮擋[35];在縱向上,山西組、太原組的煤層、碳質(zhì)泥巖及暗色泥巖,石盒子組及石千峰組各層系內(nèi)部厚層砂質(zhì)泥巖、泥巖構(gòu)成了良好的區(qū)域性蓋層。整體看來(lái),臨興氣田儲(chǔ)蓋組合特征明顯,相互搭配,是大氣田形成的重要基礎(chǔ)。
臨興氣田上古生界儲(chǔ)集巖性主要為不同粒度的巖屑長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石砂巖等??v向分布上總體表現(xiàn)為石英含量從上(石千峰組5 段)向下(太原組2 段)逐漸升高,而長(zhǎng)石碎屑含量則逐漸降低的特征。巖屑組合以火成巖、變質(zhì)巖為主??紫额愋投鄻樱ㄟ^(guò)鑄體薄片、陰極發(fā)光、掃描電鏡等觀察分析,儲(chǔ)層沉積期后壓實(shí)作用強(qiáng)烈,原始的粒間空隙少有殘余,主要發(fā)育深埋階段形成的次生粒間或粒內(nèi)溶孔。此外,受東南側(cè)紫金山構(gòu)造隆升影響,構(gòu)造裂縫廣泛分布(圖3)。儲(chǔ)層物性分析表明,孔隙度中值多低于10%。滲透率中值常在1 mD 以內(nèi),以特低孔、特低滲儲(chǔ)層為主,致密化程度高。針對(duì)研究區(qū)致密砂巖儲(chǔ)層孔隙類型多樣、孔喉結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn),可將儲(chǔ)層分為四大類, I、II 類甜點(diǎn)儲(chǔ)層是下一階段油氣勘探開(kāi)發(fā)的重點(diǎn),其主要受潮坪、砂坪微相以及分流河道主河道控制,以粗砂巖為主體,亞微米—微米級(jí)孔隙為主的裂縫孔隙型儲(chǔ)集空間為主,具有較高的平均孔滲條件和較低的排驅(qū)壓力(圖4)。
圖3 臨興氣田致密氣儲(chǔ)層主要孔隙類型鏡下照片
臨興氣田氣源充足,并且顯示出先致密、后成藏的特點(diǎn)。研究表明,儲(chǔ)層流體包裹體均一溫度呈現(xiàn)連續(xù)分布特征,含氣態(tài)烴包裹體伴生鹽水包裹體均一溫度分布在80 ~170 ℃,不同層位的均一溫度差異不大,但自上而下均一溫度略有增大。結(jié)合埋藏史—熱史圖和不同層位的流體包裹體均一溫度,確定臨興區(qū)塊的天然氣主要充注成藏期為距今155 ~120 Ma(圖5),成藏時(shí)間為晚侏羅—早白堊世。同步開(kāi)展的成巖作用研究結(jié)果表明,砂巖表現(xiàn)為在強(qiáng)壓實(shí)減孔的基礎(chǔ)上,經(jīng)多次膠結(jié)—黏土礦物充填的致密過(guò)程。砂巖儲(chǔ)層具多次石英加大或膠結(jié)的特點(diǎn),早成巖A 階段發(fā)生早期石英次生加大,形成較干凈的次生加大邊,基本不見(jiàn)包裹體的捕獲現(xiàn)象;第二期石英次生加大邊具有“臟邊緣—富包裹體”的特點(diǎn),流體包裹的均一溫度測(cè)試結(jié)果為94 ℃,埋藏?zé)嵫莼纺M結(jié)果顯示,該時(shí)期為晚三疊世末,還對(duì)流體包裹體進(jìn)行了激光拉曼實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析,獲得了飽和烴類成分。可以看出,在第二期次生加大邊形成初期,早期烴類物質(zhì)流體已經(jīng)進(jìn)入砂巖儲(chǔ)層,儲(chǔ)集砂體進(jìn)行了多次的有機(jī)酸溶蝕,多數(shù)次生孔隙被長(zhǎng)石易溶礦物溶蝕之后的轉(zhuǎn)化黏土礦物充填。這是儲(chǔ)層致密化的主要原因,并且在主成藏期之前,黏土礦物對(duì)儲(chǔ)層的致密化強(qiáng)度達(dá)到最大。因此,氣田表現(xiàn)出先致密、后成藏的特點(diǎn)。
圖4 臨興氣田不同類型儲(chǔ)層壓汞特征、孔徑結(jié)構(gòu)以及T2 圖譜
圖5 臨興氣田天然氣主要成藏期次劃分圖
臨興氣田上古生界儲(chǔ)層在中侏羅世時(shí)期發(fā)生普遍的致密化,本溪組及太原組大量的煤系烴源巖在晚侏羅世時(shí)期開(kāi)始大規(guī)模的排烴,在源內(nèi)儲(chǔ)層富集以后,在逐次擴(kuò)散到近源下石盒子組致密砂巖儲(chǔ)層中,其頂部受石盒子組中部區(qū)域性大蓋層遮擋,發(fā)育為優(yōu)質(zhì)的源內(nèi)及近源成藏體系。隨后進(jìn)入早白堊世階段,紫金山侵入上古生界地層中,在上述地層中形成大量貫通的斷裂體系,石盒子組中部區(qū)域性蓋層遭受明顯破壞,源內(nèi)與近源天然氣沿?cái)嗔严蛏鲜凶咏M、石千峰組運(yùn)移,形成遠(yuǎn)源成藏體系,白堊世中后期,紫金山火山活動(dòng)逐漸消停,部分?jǐn)嗔洋w系閉合,下部的源內(nèi)和近源天然氣向上部淺層儲(chǔ)層運(yùn)移的速度和規(guī)模均大量減弱。但值得注意的是,后期紫金山發(fā)生了多期的火山大規(guī)模噴發(fā),新的斷裂體系大量形成,先期斷裂體系再度活化,構(gòu)成了深層天然氣向淺層運(yùn)移的第二個(gè)高峰階段,直接導(dǎo)致紫金山頂部及周邊大量氣藏的天然氣部分逸散(圖6)。綜上可知,早白堊世開(kāi)始的紫金山區(qū)域性隆起事件形成的大量斷裂疏導(dǎo)體系,是臨興地區(qū)源內(nèi)、近源、遠(yuǎn)源多層系縱向大跨度富氣的重要原因。與此同時(shí),少量通天斷層也使得淺層的天然氣成藏規(guī)律更為復(fù)雜,加大了該區(qū)天然氣勘探開(kāi)發(fā)的難度。
由上可知,對(duì)于本溪組—山西組源內(nèi)成藏組合和下石盒子組近源成藏組合來(lái)說(shuō),致密儲(chǔ)層形成后,天然氣向致密砂巖層運(yùn)移的途徑,除了傳統(tǒng)的生烴增壓驅(qū)動(dòng)的快速超壓流運(yùn)移外,烴濃度梯度驅(qū)動(dòng)的分子擴(kuò)散流運(yùn)移也是部分層系天然氣運(yùn)移的主要方式,天然氣沿著孔隙、裂縫及斷層以垂向和短距離側(cè)向運(yùn)移,彌漫式充注進(jìn)入鄰近巖性圈閉中聚集成藏。而對(duì)于上石盒子組含氣層系和石千峰組遠(yuǎn)源成藏組合,紫金山隆起伴生的裂縫和小斷距斷層尤其重要,是源頭或近源成藏組合中天然氣向上運(yùn)移進(jìn)入上石盒子組、石千峰組的重要垂向輸導(dǎo)通道(圖7)。
整體看來(lái),臨興氣田氣藏縱橫向大范圍分布,沒(méi)有明顯的氣水邊界,壓力系統(tǒng)復(fù)雜。中下部天然氣成藏系統(tǒng)以近源成藏和源內(nèi)成藏為主,天然氣運(yùn)移動(dòng)力主要為源儲(chǔ)剩余壓差,氣層呈“砂條式”富集。中上部發(fā)育有遠(yuǎn)源氣藏,斷裂溝通下部氣源,氣層沿?cái)嗔殉蕳l帶式分布。臨興氣田整體顯示為“多層系準(zhǔn)連續(xù)”的成藏模式。
圖6 臨興氣田輸導(dǎo)體系構(gòu)成與天然氣充注歷史配置關(guān)系圖
圖7 臨興氣田致密砂巖氣成藏模式圖
臨興地區(qū)烴源巖優(yōu)質(zhì)的生烴能力和強(qiáng)度形成了良好的生烴增壓作用,并且在烴源巖和儲(chǔ)層中形成一定壓差。這是臨興地區(qū)源內(nèi)及近源天然氣運(yùn)移的主要?jiǎng)恿ΑQ芯拷Y(jié)果與勘探實(shí)踐表明,生烴強(qiáng)度對(duì)天然氣藏在宏觀上的分布具有較為明顯的控制作用,通過(guò)建立臨興區(qū)塊內(nèi)不同層位的生烴強(qiáng)度與無(wú)阻流量的相關(guān)關(guān)系,以及煤層厚度與無(wú)阻流量的相關(guān)關(guān)系得出,工業(yè)氣流井的主要分布區(qū)多位于高煤層厚度(超過(guò)11×108m3/km2)、高生烴強(qiáng)度(超過(guò)11 m)的分布區(qū)。此外,進(jìn)一步研究表明,煤層厚度、生烴強(qiáng)度與天然氣的運(yùn)移距離和持續(xù)時(shí)間具有明顯的正相關(guān)關(guān)系,煤層厚度、生氣強(qiáng)度大的區(qū)域,天然氣垂向運(yùn)移距離更遠(yuǎn)(圖8)。
沉積相帶控制有利儲(chǔ)層的空間展布和發(fā)育規(guī)模,臨興地區(qū)物源區(qū)位于北部陰山古陸,碎屑物質(zhì)供給充足,地表高差大水系極為發(fā)育,河道沉積占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位。河道砂體巖性普遍較粗,以中—粗砂巖甚至含礫粗砂巖為主,細(xì)粒沉積占比少。砂體往往多期連片疊置,垂向上厚度大,橫向上分布廣,具有大面積多層系的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育基礎(chǔ)。但值得注意的是,即使是同一期沉積的砂體,由于砂體類型的不同,其儲(chǔ)集性也存在差異。一般來(lái)說(shuō),分流河道主河道砂體中,因其水動(dòng)力能量最強(qiáng),細(xì)碎屑含量相對(duì)較少,物性最好,而分支河道、河道側(cè)翼、決口扇、廢棄河道充填砂體、天然堤砂體等則由于沉積顆粒細(xì),砂泥混雜程度高而巖性相對(duì)致密(圖9)。
此外,還需要重視的是,儲(chǔ)層成巖溶蝕作用對(duì)砂巖物性好壞起決定作用,研究表明臨興地區(qū)上古生界目的層段已進(jìn)入中期成巖階段A 期和B 期。生烴作用形成的有機(jī)酸大量進(jìn)入到油氣儲(chǔ)層中,對(duì)長(zhǎng)石、巖屑等易溶顆粒,碳酸鹽巖膠結(jié)物等易溶填隙物產(chǎn)生了大規(guī)模的溶蝕作用。導(dǎo)致本區(qū)的溶蝕作用異常強(qiáng)烈,大幅度地改善了部分深埋儲(chǔ)層的物性,發(fā)育為致密氣儲(chǔ)層中的優(yōu)質(zhì)甜點(diǎn)。
圖8 臨興氣田氣源條件對(duì)氣藏的控制作用圖
圖9 臨興氣田L(fēng)ZL-110 井上石盒子組盒1 段—盒2 段沉積相綜合柱狀圖
臨興氣田可以形成探明儲(chǔ)量超過(guò)千億立方米的大氣田,其東南部發(fā)育的紫金山隆起構(gòu)造具有重要意義[36]。紫金山隆起帶平面分布面積大約23 km2,整體呈不規(guī)則的橢圓狀,地表分布的圍巖主要為中三疊世砂泥巖地層,上覆第四系近現(xiàn)代沉積。以紫金山高點(diǎn)為中心,不同的巖性帶呈不規(guī)則的環(huán)帶狀分布,位于北東向與近東西向兩組斷裂的疊合區(qū)域,是燕山期巖溶作用的典型代表,屬于中深成侵入穹隆型熱力構(gòu)造,其侵入方向明顯,多期爆發(fā),常可以侵入到奧陶系甚至三疊系地層中,局部噴出地表造成多次火山爆發(fā)(圖10)。研究認(rèn)為,紫金山巖體的形成對(duì)臨興氣田的生烴、儲(chǔ)層改造、天然氣疏導(dǎo)等成藏過(guò)程具有明顯的影響:
1)紫金山對(duì)源巖生烴的促進(jìn)作用:紫金山巖漿的侵入帶來(lái)了大量熱源,有利圍巖有機(jī)質(zhì)的加速成熟,使得有機(jī)質(zhì)鏡質(zhì)體反射率上升,熱演化成熟度遠(yuǎn)高于常規(guī)正常沉積盆地。臨興氣田的煤系烴源巖多處于成熟—過(guò)成熟階段。平面上,相同埋深條件下,離紫金山更近的臨興氣田成熟度大于位于其北部的神府氣田,且部分離火山巖脈較近的臨興樣品(LZL11-1、LZL-15、LZL-18、LZL-17)成熟度較高,屬于過(guò)成熟樣品,其Ro均高于2.0%,說(shuō)明煤層因火山巖體烘烤而使煤系烴源巖成熟度升高,促進(jìn)生烴作用(圖11)??v向上,山西組煤層樣品的Ro在1.00%左右,隨著埋深增加,成熟度略有增大,太原組煤層的樣品成熟度介于1.00 ~1.20%,本溪組煤層樣品成熟度介于1.00%~2.13%,但離紫金山火山巖脈最近的LZL-18 井樣品Ro最高,說(shuō)明紫金山火山活動(dòng)對(duì)煤層烘烤作用明顯,促使成熟度增大,有利于天然氣成藏。
圖10 臨興氣田紫金山巖體形成示意圖及相帶分布圖
2)紫金山活動(dòng)對(duì)儲(chǔ)層改造影響:紫金山隆起形成了大量的破裂體系,隆起區(qū)周緣尤其發(fā)育,儲(chǔ)層滲透率得到較大改善。統(tǒng)計(jì)臨興氣田下石盒子組盒8段儲(chǔ)層物性與距紫金山巖體距離的結(jié)果發(fā)現(xiàn):儲(chǔ)層砂巖的滲透率值與火山巖距離具有明顯的規(guī)律,在離火山巖較近的地方,受熔巖高溫變質(zhì)影響,儲(chǔ)層滲透率變低。在離火山巖3 ~15 km 的范圍,火山巖伴生的大量縫網(wǎng)體系有效改造儲(chǔ)層,砂體滲透較好(平均滲透率超過(guò)0.5 mD)。在距離火山15 km 以上的范圍,紫金山隆起影響減弱,裂縫發(fā)育程度變?nèi)?,?chǔ)層滲透率再次降低。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,裂縫指數(shù)與產(chǎn)能具有一定的正相關(guān)關(guān)系(圖12)。據(jù)臨興地區(qū)各目的層的裂縫指數(shù)與氣井無(wú)阻流量的交匯關(guān)系分析,裂縫指數(shù)大于0.6 時(shí)多為商業(yè)氣井,而Ⅳ類低產(chǎn)井的裂縫指數(shù)多小于0.6。
圖11 臨興氣田與神府氣田烴源巖熱演化成熟度與埋深交會(huì)圖
圖12 臨興氣田裂縫發(fā)育程度與氣井產(chǎn)能分布交匯圖
3)對(duì)天然氣運(yùn)移的輸導(dǎo)影響:砂體的儲(chǔ)滲網(wǎng)絡(luò),構(gòu)造形成的斷裂體系是臨興氣田天然氣運(yùn)移的兩個(gè)主要途徑,而紫金山隆起又是區(qū)域斷裂體系發(fā)育的最重要誘因。紫金山發(fā)育附近斷裂呈高密度弧形和放射狀展布,剖面上斷裂樣式簡(jiǎn)單,大部分呈近90°傾角,垂向斷距?。▓D13),而遠(yuǎn)離紫金山構(gòu)造的平緩區(qū)斷裂發(fā)育密度低。這些斷裂雖然規(guī)模不大,但在縱向上部分切穿整個(gè)上古生界氣藏。因此,底部生成的天然氣可以沿著斷裂向上發(fā)生垂向運(yùn)移并選擇具有良好物性的砂體就近聚集成藏。這是造成該地區(qū)上古生界氣藏多層系分布的重要原因,并且淺層氣藏中甲烷和乙烷的碳同位素值異常高,可以推斷發(fā)生過(guò)源內(nèi)向淺層的快速成藏過(guò)程。
圖13 臨興氣田本溪組斷裂體系分布圖
臨興氣田的天然氣勘探隨著對(duì)該區(qū)致密氣成藏認(rèn)識(shí)的不斷深入而發(fā)展。
1)第一階段為紫金山構(gòu)造有利于氣藏形成的新認(rèn)識(shí)建立階段。2013—2014 年,臨興氣田共完成三維地震勘探約700 km2,基本實(shí)現(xiàn)臨興氣田三維地震全覆蓋。中國(guó)海油中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱中聯(lián)公司)基于三維地震資料,在借鑒鄰區(qū)勘探成果的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)氣藏的控制因素和富集條件進(jìn)行研究,查明了紫金山隆起構(gòu)造的典型特征,開(kāi)展了構(gòu)造對(duì)氣藏分布規(guī)律的專題研究,取得了創(chuàng)新性突破,認(rèn)識(shí)到紫金山構(gòu)造對(duì)臨興氣田天然氣成藏具有重要的促進(jìn)作用,改變了鄂爾多斯盆地東緣因構(gòu)造破壞而無(wú)法發(fā)育大型氣藏的根本性觀點(diǎn),優(yōu)選出多個(gè)相對(duì)富集區(qū),部署的LZL-15 井在上石盒子組盒4 段試氣獲得天然氣無(wú)阻流量4.8×104m3/d,后續(xù)又在LZL-6 井太原組太2 段測(cè)試獲得天然氣無(wú)阻流量13.27×104m3/d,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了石千峰組、上石盒子組、下石盒子組、山西組、太原組、本溪組等多套含氣層段,天然氣勘探取得重大突破,揭開(kāi)了臨興氣田大規(guī)??碧降男蚰?。
2)第二階段為“多層系準(zhǔn)連續(xù)氣藏”成藏模式建立階段。2015—2017 年,中聯(lián)公司在總結(jié)以往勘探成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)氣藏的控制因素和富集條件進(jìn)行研究,建立了“多層系準(zhǔn)連續(xù)”成藏模式,紫金山形成重要斷裂疏導(dǎo)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)突破了固定勘探層位限制,多層系一體化選區(qū)取得了重大突破,首次優(yōu)選了下石盒子組盒8 段及太原組太2 段氣層相對(duì)富集區(qū)近30 km2,建立先導(dǎo)性試驗(yàn)區(qū),部署開(kāi)發(fā)試驗(yàn)井24 口(其中水平井7 口),摸索合適的工藝技術(shù)體系,區(qū)塊產(chǎn)氣量保持在20×104m3/d 左右。
3)第三階段為臨興大氣田成功探明階段(2018年至今)。2018 年以來(lái),臨興氣田陸續(xù)圍繞高產(chǎn)井部署開(kāi)發(fā)試驗(yàn)井,落實(shí)最優(yōu)產(chǎn)能及儲(chǔ)量可動(dòng)用性。在充分應(yīng)用實(shí)用技術(shù)的同時(shí),積極開(kāi)展多種先進(jìn)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)和推廣,加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理,采用新的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)機(jī)制,走管理和技術(shù)創(chuàng)新、低成本開(kāi)發(fā)之路。2019 年4 月,中聯(lián)公司向國(guó)家能源局備案了臨興氣田多層系總體開(kāi)發(fā)方案,預(yù)備建立5 個(gè)開(kāi)發(fā)區(qū)。截至2020 年6 月,結(jié)合地質(zhì)綜合研究成果,在臨興氣田上古生界二疊系石千峰組千5 段,上石盒子組盒1 段、盒2 段、盒3 段、盒4 段,下石盒子組盒6 段、盒7 段、盒8段,山西組山1 段及太原組太2 段共計(jì)10 個(gè)含氣層段,探明天然氣儲(chǔ)量超過(guò)1 000×108m3,完成測(cè)試200 余口井400 余層次,試氣獲得天然氣無(wú)阻流量0.3×104~55.8×104m3/d,主要采用多層合采模式,基本建成天然氣產(chǎn)能近 10×108m3/a。
上述勘探實(shí)踐過(guò)程展示了成藏認(rèn)識(shí)的突破對(duì)臨興大氣田發(fā)現(xiàn)的重要作用,為鄂爾多斯盆地東緣上古生界的油氣資源評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)提供了必要的理論支撐。由此不難看出,要在鄂爾多斯盆地東緣找到新的“臨興大氣田”,就必須深入研究盆地東緣特殊構(gòu)造條件下形成的特殊成藏機(jī)制。這對(duì)我國(guó)乃至世界范圍復(fù)雜構(gòu)造區(qū)的天然氣勘探都具有顯著的示范作用,對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的意義也是不言而喻的。
致謝:本文為中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司、中海油研究總院等單位聯(lián)合攻關(guān)成果,得到了中海石油(中國(guó))有限公司勘探部等的關(guān)懷和大力支持,中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司米洪剛、李忠城等對(duì)本文給予了精心指導(dǎo)與審查修改,在此一并致謝。