侯雨庭等:鄂尔多斯盆地石炭系本溪组深部煤层气富集地质特征及勘探前景
2025-09-04 11:11:53   作者:   点击:324   来源:中国石油学会

鄂尔多斯盆地是中国深部煤层气的主要产地之一。2022年以来,中国石油长庆油田公司聚焦本溪组8号煤层,部署了风险探井——纳林1H井,获得日产5.4万立方米的高产工业气流,标志着深部煤层气勘探取得重大突破,展示了鄂尔多斯盆地深部煤层气资源的巨大勘探潜力。然而,深部煤层气的勘探开发仍处于起步阶段,其富集成藏机理与地质理论体系尚待进一步完善。中国石油长庆油田侯雨庭教授级高级工程师团队以本溪组8号煤层为研究对象,对煤质特征、地球化学特征、储层特征和岩性组合模式等关键地质条件开展了系统研究,揭示了煤层生烃-成储协同演化规律,探讨了煤层气的差异富集特征,建立了鄂尔多斯盆地煤层气的富集成藏模式,并划分了盆地深部煤层气的有利勘探区带,以期为中国煤层气的勘探开发提供理论支撑。相关研究认识刊登在《石油学报》第46卷第5期。

(1)分析了鄂尔多斯盆地成煤环境、煤层展布特征和地球化学特征,明确了本溪组8号煤层以光亮煤和半亮煤为主,主要形成于覆水草木混合沼泽相,煤层在全盆地呈连续稳定分布,生烃能力强,展现出了巨大的资源潜力。

(2)针对鄂尔多斯盆地本溪组8号煤层的储集空间类型及其成储演化特征,详细分析了储层的发育特征,指出8号煤层呈有机孔集群式孤立分布,割理裂缝大量发育的双孔径发育特征,并进一步探讨了成熟度对孔径分布的影响,明确了煤岩的4个生烃-成储协同演化阶段。

(3)探讨了鄂尔多斯盆地深部煤层的含气性特征及其影响因素,得出本溪组8号煤层含气量高,天然气以吸附态存在,同时富含游离气,并进一步研究认为,深部煤层气的赋存状态受储层孔径类型影响,吸附气主要赋存于微孔中,而游离气主要赋存于宏孔和裂缝中。

(4)系统分析了鄂尔多斯盆地深部煤层气富集成藏的控制因素,建立了煤层气“持续生烃、源-储-聚一体、立体排烃、差异富集”的成藏模式。8号煤层的长周期持续生烃为深部煤层气的大面积富集提供了物质基础;微孔—宏孔+裂缝的“哑铃”型孔径分布特征造就了盆地煤层气以吸附气为主、游离气含量高的赋存特点;煤岩-泥岩和煤岩-灰岩的储-盖组合模式为煤层气的源内富集成藏提供了有利保存条件。

(5)全面梳理了鄂尔多斯盆地深部煤层气的富集成藏规律,综合各地质评价参数,优选纳林河—横山—绥德一带为最有利深部煤层气勘探区,榆林—神木地区和苏里格以南地区为2个次级有利区。提出了“相控储、储控藏、定类型、探规模”的工作思路和“低伤害变黏交替注入、CO2增能促解吸、多粒径组合加砂”为核心的“贯通式”缝网全域支撑压裂技术,有利于推动鄂尔多斯盆地深部煤层气勘探突破,引领中国煤层气产业快速发展。

论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202505002

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