中国致密砂岩大气田成藏机理与主控因素——以鄂尔多斯盆地和四川盆地为例

致密砂岩气是全球非常规天然气勘探的重要领域,中国致密砂岩气资源丰富。截至2011年底,已探明16个致密砂岩大气田,探明储量占全国大气田总探明储量的49.5%,已成为近些年中国天然气储产量增长的主体。致密砂岩大气田分布在鄂尔多斯、四川和塔里木盆地,储层时代为石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪和古近纪,气藏的圈闭类型主要包括岩性、构造和岩性-构造或构造-岩性复合等类型,储层平均有效厚度主要分布于5~20 m,平均有效孔隙度主要分布在5%~12%,平均渗透率主要为0.12~1.40 mD,以低储量丰度为主,压力系数变化大,平均含气饱和度50%~70%,甲烷含量主要为80%~97%;发育源-储大面积交互或紧邻叠置、孔-缝网状输导的成藏地质条件。典型地质解剖与模拟实验结果表明,致密砂岩气的运移充注动力主要来源于源岩的生烃超压,运移方式主要为低速非达西渗流和扩散作用,聚集方式主要表现为"动力圈闭"。致密砂岩大气田表现为准连续充注、一期成藏,具有近源高效聚集的特征,运聚系数可达3.0%~5.2%。这种高效聚集使得大面积致密砂岩在烃源岩生气强度为10×108 m3/km2的区域可以形成大气田,突破了大气田形成于生气强度大于20×108 m3/km2的认识。致密砂岩大气田的成藏富集主要受四大因素控制,即:构造控制天然气的运移方向与富集程度,储层控制气藏的规模,有效烃源控制气藏的充满度,裂缝控制富集与高产。