鄂尔多斯盆地西南部上古生界风化壳型铝土岩系发育过程及优势储层分布规律

doi:10.11743/ogg20230513

石油与天然气地质 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (5): 1243-1255.doi: 10.11743/ogg20230513

鄂尔多斯盆地西南部上古生界风化壳型铝土岩系发育过程及优势储层分布规律

李涵^1,^2,³(), 付金华^2,³, 季汉成¹(), 张雷^2,³, 佘钰蔚^2,³, 官伟⁴, 井向辉^2,³, 王红伟^2,³, 曹茜^2,³, 刘刚^2,³, 魏嘉怡^2,³

^1.中国石油大学（北京）地球科学学院，北京 102249
^2.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西西安 710018
^3.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西西安 710018
^4.西北大学地质学系，陕西西安 710069

收稿日期:2023-05-02 修回日期:2023-08-20 出版日期:2023-10-19 发布日期:2023-10-19
通讯作者: 季汉成 E-mail:lihan1_cq@petrochina.com.cn;jhch@cup.edu.cn
第一作者简介:李涵（1993—），女，博士研究生，石油天然气地质。E-mail：lihan1_cq@petrochina.com.cn。
基金项目:
中国石油科技创新基金研究项目(2021D002-0102);中国石油天然气股份有限公司生产技术攻关与现场试验项目(2022KT0504)

Bauxite series in the Upper Paleozoic weathering crusts in the southwestern Ordos Basin： Development and distribution of dominant reservoirs

Han LI^1,^2,³(), Jinhua FU^2,³, Hancheng JI¹(), Lei ZHANG^2,³, Yuwei SHE^2,³, Wei GUAN⁴, Xianghui JING^2,³, Hongwei WANG^2,³, qian CAO^2,³, Gang LIU^2,³, Jiayi WEI^2,³

^1.College of Geosciences，China University of Petroleum （Beijing），Beijing 102249，China
^2.Research Institute of Exploration and Development，PetroChina Changqing Oilfield Branch Company，Xi’an，Shaanxi 710018，China
^3.National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-Permeability Oil & Gas Fields，Xi’an，Shaanxi 710018，China
^4.Department of Geology，Northwest University，Xi’an，Shaanxi 710069，China

Received:2023-05-02 Revised:2023-08-20 Online:2023-10-19 Published:2023-10-19
Contact: Hancheng JI E-mail:lihan1_cq@petrochina.com.cn;jhch@cup.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

鄂尔多斯盆地西南部陇东探区上古生界二叠系太原组铝土岩系天然气勘探近期取得重大突破，开辟了新的勘探领域。但是目前对于铝土岩系分布及储层发育特征认识不清，制约了勘探进程。基于岩心观察、薄片、测录井及地震等资料，通过分析铝土岩系的物源、沉积环境及形成过程并探讨铝土岩系储层特征及形成机理，建立了铝土岩系形成分布模式及储层发育模式。研究认为：①陇东地区铝土岩系物源主要来自下古生界马家沟组碳酸盐岩。②铝土岩系发育在海退背景下温热多雨的沉积环境，垂向结构包括漏斗状、透镜状及似层状3种岩性组合类型，不同成因组合类型受岩溶的容积空间和淋滤程度等因素影响。平面上分布受古地貌控制，高地岩溶潜坑区发育漏斗状铝土岩系，垂向厚度大。斜坡区岩溶阶地以连续透镜状铝土岩为主，且横向分布具有一定范围。洼地区发育似层状铝土岩系。③岩溶负地形是控制铝土岩系发育的重要因素，泄水通道的存在是控制优势储层发育的关键因素。高地潜坑和斜坡阶地微古地貌单元是理想的铝土岩系优势储层发育区。该研究成果可为盆地内寻找铝土岩系优质储层提供依据，对新类型天然气勘探提供借鉴。

关键词: 形成模式, 优势储层分布, 铝土岩系, 天然气勘探, 太原组, 陇东地区, 鄂尔多斯盆地

Abstract:

In the Longdong area—a gas exploration area in the southwestern Ordos Basin， breakthroughs have been made in gas exploration in the bauxite series of the Upper Paleozoic Permian Taiyuan Formation， offering a new exploration target. However， the distribution of the bauxite series and reservoir developmental characteristics within remain unclear， hindering exploration progress. Using data from core and thin-section observations， logs， and seismic data， we analyze the provenance， sedimentary environment， and formation process of the bauxite series and explore the characteristics and formation mechanisms of reservoirs within the bauxite series. Based on these effects， we establish the formation and distribution patterns of the bauxite series， as well as reservoir development model. The results are as follows. （1） The bauxite series in the Longdong area primarily originate from carbonate rocks in the Lower Paleozoic Majiagou Formation. （2） The bauxite series is developed in a warm and rainy sedimentary environment under marine regression. In the vertical direction， the rock series consists of funnel-shaped， lenticular， and stratoid lithologic assemblages. The lithologic assemblages of different origins are controlled by factors such as volumetric space of karsts and leaching degree. Regarding the planar distribution， the bauxite series is dictated by paleogeomorphology. For instance， karst-related sinkholes in the highlands house funnel-shaped bauxite series with considerable vertical thickness； karst-related terraces in the slope zone predominantly contain lenticular bauxite series with a broad and continuous lateral distribution， and the depression zones show the development of stratoid bauxite series. （3） The karst-related negative landforms serve as a key factor controlling the development of bauxite series， while drainage channels are critical to the development of dominant reservoirs. Furthermore， as micro-paleogeomorphic units， including sinkholes in the highlands and terraces in the slope zone， provide favorable conditions for the development of dominant reservoirs within the bauxite series. These findings provide a basis for seeking high-quality reservoirs within the bauxite series in the Ordos Basin and can be used as a reference for exploring new types of natural gas.

Key words: formation model, distribution of dominant reservoirs, bauxite series, natural gas exploration, Taiyuan Formation, Longdong area, Ordos Basin

中图分类号:

TE122.2

李涵,付金华,季汉成,等. 鄂尔多斯盆地西南部上古生界风化壳型铝土岩系发育过程及优势储层分布规律[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(5): 1243-1255. doi: 10.11743/ogg20230513 Han LI,Jinhua FU,Hancheng JI,et al. Bauxite series in the Upper Paleozoic weathering crusts in the southwestern Ordos Basin： Development and distribution of dominant reservoirs[J]. Oil & Gas Geology, 2023, 44(5): 1243-1255. doi: 10.11743/ogg20230513

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参考文献 45

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鄂尔多斯盆地西南部上古生界风化壳型铝土岩系发育过程及优势储层分布规律

Bauxite series in the Upper Paleozoic weathering crusts in the southwestern Ordos Basin： Development and distribution of dominant reservoirs

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