本文以模拟实验和地质分析为主要研究手段,在分析沉降埋藏、抬升剥蚀过程天然气成藏机理的基础上,研究中卫探区及其周围地区在沉降埋藏、抬升剥蚀及剥蚀后再沉降三个过程的天然气成藏地质特征,并对该区进行成藏单元的划分。主要取得了以下认识: 1.中卫探区及其周围地区在不同时期处于不同的构造单元中,在白垩纪末,探区中部形成逆冲推覆带,东部鄂尔多斯盆地则一直处于稳定抬升剥蚀中,西部巴彦浩特盆地和东部银川盆地成为断陷沉降区。 2.中卫探区及其周围地区上古生界同属一套海陆过渡相煤系地层,煤和暗色泥岩是上古生界主要烃源岩,有机质热演化程度较高,以生成天然气为主。上古生界河流—三角洲相砂体构成了天然气的储集层。气藏类型主要以深盆气藏、背斜圈闭及断块圈闭气藏为主。 3.对中卫探区及其周围地区天然气成藏机理的认识: (1) 在沉降埋藏过程中,压实造成的烃源岩孔隙度的大幅度降低阶段仅仅对应于有机质向烃类转化的早期阶段,压实过程水的运移阻力较小、气的运移阻力较大,另外,埋藏过程的增压导致天然气不断压缩、吸附并溶解。因此,沉降埋藏过程不是天然气的大规模运移的过程。 (2) 抬升剥蚀导致烃源岩和储集层的破裂或孔隙的回弹,改善运移通道,造成天然气的膨胀、脱附和出溶,使得天然气大量由烃源岩向储集层的运移。 (3) 在孔隙性砂岩中天然气的运移阻力很大,单靠浮力驱动很难上浮,必须有外加的压差驱动力,在压差驱动下天然气往往在近气源附近的部位聚集,但天然气在断裂、裂缝中容易上浮。 4.中卫探区及其周围地区在抬升剥蚀、逆冲推覆及剥蚀后再沉降过程都有成藏的可能,但它们的成藏特点各不相同。根据成藏特点可将中卫探区及其周围地区成藏区划分为:逆冲推覆构造成藏区、抬升剥蚀成藏区、剥蚀后再沉降成藏区。 (1) 逆冲推覆构造成藏区 逆冲推覆构造成藏区主要分布在中卫探区中部的逆冲推覆带范围,该成藏区的特点是气藏类型以背斜圈闭、断块圈闭气藏为主,其成藏范围有限,但可形成局部的天然气富集区。 (2) 抬升剥蚀成藏区 抬升剥蚀成藏区主要发育在探区东部的鄂尔多斯盆地。该成藏区的特点是烃源岩广布,剥蚀区广布,天然气成藏的范围是大面积,但并不富集,并有可能形成气水倒置现象。 (3) 剥蚀后再沉降成藏区 剥蚀后再沉降成藏区主要发育于探区西部巴彦浩特盆地和探区东部银川盆地内。该成藏区的特点是以背斜圈闭、断块圈闭气藏为主要类型,其成藏范围有限,但有可能富集程度较高。