鄂爾多斯盆地周緣及外圍盆地礦權空白區有利拓展方向研究

程建 周小進 王萍 曹清古 余琪祥 李鳳麗

（中國石化石油勘探開發研究院無錫石油地質研究所）

0 引言

鄂爾多斯盆地面積為25×104m2，是古生代克拉通與中生代臺內坳陷疊合發育的大型含油氣盆地，含伊盟隆起、渭北隆起、天環坳陷、伊陜斜坡、晉西撓褶帶及西緣沖斷帶6 個次級構造單元。古近紀開始，鄂爾多斯盆地周邊地區開始陷落，形成河套、銀川、六盤山、渭河等具有走滑、伸展性質的盆地。鄂爾多斯盆地是多類型資源同盆共生的富油氣盆地[1]，其油氣資源基礎在國內大盆地中具有明顯的優勢[2]，自1907 年開始勘探，已發現67 個油氣田。

鄂爾多斯盆地周邊礦權空白區內油氣勘探起步較早，一般在20 世紀50—60 年代開始就逐步完成了重力、磁法、電法普查及露頭地質調查工作，確定了盆地邊界，劃分了盆地隆坳結構，對區內生烴層系與油氣條件有了初步的認識。

20 世紀90 年代開始，進入油公司集中勘查階段，部署實施了大量的二維地震和參數井、預探井，進一步查明了區內地層發育與分布情況，普遍揭示了油氣源巖和良好的儲層。例如發現了銀川盆地銀參1井清水營組油砂；河套盆地呼和坳陷呼參1 井、和1 井等在漸新統淺層獲得生物氣氣流，產氣量最高為121.2m3/d，臨河坳陷完鉆9 口井，在漸新統見含油顯示，臨深3 井下白堊統累計出油24.84m3；鄂爾多斯盆地渭北隆起耀參1 井在奧陶系獲得低產氣流；渭河盆地渭新1 井發現水溶氦氣顯示；六盤山盆地地面與井下發現大量白堊系油氣苗，盤探3 井在深部層系發現熒光級別顯示[3-5]。這一階段的勘探雖然發現了眾多油氣顯示，但沒有突破油流關，主要原因在于區內黃土塬、沙地、高大山地等復雜地形地貌制約物探資料質量，影響了對目標圈閉的準確落實；其次，早期的鉆井深度普遍較淺，較少揭示盆內完整的儲蓋組合，尤其對深部油氣系統無法企及。試油氣工程工藝也是影響油氣發現的重要因素，限于當時的試油氣技術，一些重要的油氣信息未能及時和完整地提取。

鄂爾多斯盆地周緣及外圍盆地空白區蘊含豐富的油氣及氦氣、生物氣、地熱能等油氣共伴生資源是勘探已證明的客觀事實，歷次資源評價均認為空白區資源潛力可觀[6-9]，因此需要加深研究和評價力度，不斷提出新礦權，充實國家出讓區塊儲備庫，以保障油公司充足的勘探開發空間與可持續化發展。針對鄂爾多斯盆地周緣及外圍盆地尚未開展系統選區評價的情況，為適應油公司在這些地區拓礦權的迫切需求，本文在大量的區調報告、油氣地質志、礦產志、勘探資料及文獻報告中檢索有用信息，并且密切跟蹤全區油氣勘探進展，及時總結地質新認識，結合空白區分布，解讀國家礦權凈礦出讓、競爭性出讓等相關政策，聚焦空白區油氣地質條件的再認識與潛力評價，在空白區中優選有利區，為新礦權的出讓提供地質依據與評價參考。

1 鄂爾多斯盆地空白區礦權拓展有利方向

目前，鄂爾多斯盆地油氣礦權面積為21.178×104km2，其余地區基本被生態紅線區、環保區覆蓋（圖1），生態保護區在盆地各個地區均有分布，主要是各類水源保護地、防風固沙林、珍稀動植物保護區、濕地、湖泊、水庫及城建區等，如寧夏哈巴湖、賀蘭山草場、內蒙古紅堿淖、陜北子午嶺、黃龍山等國家級的自然保護區，按照現行國家環保政策，這些地區屬于禁止從事油氣勘探開發活動的范圍。

圖1 鄂爾多斯盆地及外圍盆地生態紅線分布圖（數據截至2022 年底）Fig.1 Distribution of ecological red lines in Ordos Basin and its surrounding basins(data as of the end of 2022)

除生態紅線區外，鄂爾多斯盆地周緣及外圍盆地約有10.65×104km2礦權空白區，主要分布在盆地北緣伊盟隆起杭錦旗、東勝至烏海地區、盆地南緣渭北隆起至渭河盆地北斜坡過渡帶、盆地東緣中段萬鎮地區、盆地西緣沖斷帶，以及周邊的銀川盆地、渭河盆地、河套盆地臨河坳陷、呼和坳陷與六盤山盆地。根據國家礦權管理政策，到期勘查區塊將縮減許可證載明面積的20%，未來還會逐步形成大量新的空白區，這些空白區構成了油公司拓展新礦權的基本范圍，也是本文研究的主要范圍（圖2）。

圖2 鄂爾多斯盆地周緣及外圍空白區選區評價范圍圖Fig.2 Screening and evaluation scope of mining rights blank zones in the peripheral Ordos Basin and its surrounding basins

1.1 盆地東緣

鄂爾多斯盆地東緣主探上古生界石炭系—二疊系致密氣、煤層氣。作為供烴主力的本溪組、太原組、山西組煤層，累計厚度為10～26m，有機碳含量高，煤巖Ro普遍大于1.5%，生烴強度介于(28～40)×108m3/km2（圖3），整體具有充沛的供烴勢[10]。與盆內相比，盆地東緣構造穩中有變，但更具活動性，縱向上具有源內、近源和遠源多種成藏組合，含氣層也明顯比盆內多。除致密氣、煤層氣外，深層煤層氣資源也很豐富，估算深層煤層氣資源量達10.8×1012m3。隨著臨興地區深煤1 號井等深層煤層氣的突破，深層煤層氣領域已逐步成為勘探開發的新方向[11-12]。目前盆地東緣北段的保德、神府，中段的三交、臨興、石樓西，南段的大寧—吉縣、鄉寧、韓城地區，均提交了煤層氣或致密氣探明儲量，臨興氣田也發現了千億立方米整裝探明儲量[13-14]。

圖3 鄂爾多斯盆地上古生界烴源巖生烴強度圖Fig.3 Hydrocarbon generation intensity of the Upper Paleozoic source rock in Ordos Basin

東緣中段萬鎮空白區沿黃河兩岸分布，面積約為300km2，主要在陜西省境內。該區構造形態為西傾單斜，平均傾角不足1°，發育小型鼻隆，幅度在22～34m 之間，斷裂不發育。萬鎮空白區包含在盆地東緣大型連片含氣區之中，周邊已經發現了神木、米脂、臨興三大氣田。萬鎮地區發育上古生界厚煤中心，太原組—山西組煤層累計厚度為10～22m，上古生界烴源巖生氣強度平均為30×108m3/km2，烴源條件優于周邊的神木、米脂氣田，與東側臨興氣田相當。區內主要目的層由下石盒子組—山西組大型三角洲平原—前緣河道砂體及太原組潟湖、潮坪相石灰巖構成，砂體厚度平均為5～30m，累計厚度可達75m，巖性致密，屬低孔—特低孔、低滲儲層，多套儲集體疊合發育，埋深在2000～2200m 之間。萬鎮周邊氣藏類型以側向巖性遮擋形成的近源巖性氣藏、構造—巖性氣藏為主，上覆完整的蓋層，對氣藏具有良好的封蓋作用。根據鄰區氣田生產資料，推測萬鎮地區致密氣單井產量在1×104m3/d 左右。

下古生界鹽下及深層煤層氣是盆地東緣的新領域，萬鎮西北部米脂凹陷米探1 井在奧陶系鹽下獲35.24×104m3高產氣流（壓裂后無阻流量）[15]，證實了鹽下自生自儲型氣藏的有效性，鹽下勘探潛力逐漸顯露，但萬鎮地區鹽下領域目前缺乏實物資料，其潛力以推測為主。

深層煤層氣勘探在盆地東緣發展迅速，萬鎮南部大寧吉縣地區（2000m 以深）、東側臨興（深度近3000m）、北部大牛地（深度近3000m）均獲突破。東緣8 號煤層和5 號煤層埋深大于1500m 的面積達5.7×104km2，按淺層已知儲量豐度2.5×108m3/km2預測，估算深層煤層氣資源量10.8×1012m3。萬鎮空白區山西組、太原組主力煤層全面積覆蓋，煤巖Ro為1.1%～1.7%，為中—高煤階。類比鄰區佳縣鉆井實測現場解析含氣量在9.41～21.94m3/t 之間（平均為14.57m3/t），推測萬鎮地區深部煤層應有較高的游離氣含量，具有優良的煤層氣物質基礎。萬鎮地區煤層埋深在2000m 左右，處在國內深層煤層氣有效勘探范圍內。綜合上述分析，萬鎮空白區面積雖?。?00km2），但具有致密氣、深層煤層氣及奧陶系鹽下立體勘探潛力，屬于“小而肥”有利區，因此，萬鎮空白區可全面積規劃為新礦權（圖3）。

1.2 盆地南緣

本文研究的鄂爾多斯盆地南緣是指渭北隆起主體部分，即東起韓城，中經銅川、耀州，西至靈臺縣、隴縣與六盤山相接的狹長地帶。盆地南緣因燕山期以來強烈的構造運動，形成復雜的沖斷構造，致使古生界不同程度地沖出地表，塑造出峻峭的北山地貌景觀，將陜北黃土高原與關中平原截然分開。以前針對下古生界的耀參1 井、旬探1 井、平1 井、淳2 井等鉆井大部分產淡水，僅麟探1 井、耀參1 井在平涼組分別獲得110m3/d、242m3/d 微量氣，個別井在中上寒武統—下奧陶統碳酸鹽巖儲層中見瀝青、油浸痕跡，這批井的鉆探效果，足以說明盆地南緣常規油氣是缺失有效保存條件的，目前南緣油氣勘探已處于停滯狀態。但渭北隆起耀州、銅川、合陽、韓城一帶殘留大面積的石炭系—二疊系煤層，被煤工業界譽為渭北“黑腰帶”，是關中地區煤炭工業的基礎[16-17]，煤層氣資源的物質基礎也因此而奠定。目前渭北隆起主要被常規油氣礦權覆蓋，煤層氣礦權分布在韓城、耀州兩個地區，韓城已經建成煤層氣田，進入開發階段。耀州已有地方公司勘查煤層氣。

通過渭北煤層分布與礦權分布的疊合分析，發現合陽地區具有一定煤層氣勘探條件，區內實施了合1-1 井、1-2 井、1-3 井、1-4 井、1-5 井，單井最高產氣量達1600m3/d。合陽與韓城同屬一個構造單元，構造形態呈一微波狀起伏的北傾單斜，傾角為3°～10°，構造穩定。主要含煤地層為山西組5 號煤層和太原組11 號煤層，平均厚度均超過5m。5 號煤層埋藏深度為600～1600m，11 號煤層埋藏深度較5號煤層深40～50m。整體上主力煤層埋藏深度適中，工程技術適應性好，有利于煤層氣的勘探開發。煤層的鏡質組反射率為1.60%～2.19%，整體已進入大量生氣階段。5 號煤層分布范圍較廣且連續性好，煤層氣質量體積一般為3.00～13.68m3/t，含氣量與韓城、鄉寧煤層氣田相當。

合陽地區蓋層條件優越，從太原組到上石盒子組發育多層泥巖，突破壓力為10～18MPa，封閉性較好，頂板巖性主要為灰黑色泥巖、泥質砂巖和碳質泥巖，厚度為5～10m，分布比較穩定，可以作為直接蓋層。煤田地質資料顯示合陽地區煤層埋藏深度600～1300m 的含煤面積為225km2，按照煤層氣儲量計算規范，可采資源量為335.01×108m3；煤層埋藏深度1300～1600m 的含煤面積為55km2，可采資源量為86.68×108m3[16]。通過上述煤層氣靜態指標評價及與鄰區煤層含氣量、單井產量的類比，可以看出合陽地區具有一定的煤層氣勘探開發條件，可設置新的煤層氣礦權，部署開發試驗井組，進一步評價煤層氣產能，激發渭北隆起新領域煤層氣的勘探活力，彌補常規油氣資源不足的缺憾。

1.3 盆地北緣

鄂爾多斯盆地北緣東起準格爾旗黑岱溝煤礦，向西經鄂爾多斯市北部，穿庫布齊沙漠直至烏海市，是鄂爾多斯盆內面積最大、分布最連片的一塊空白區。這一地區主體處在鄂爾多斯盆地伊盟隆起之上，向北以平緩的斜坡和逐漸降低的斷階延入河套盆地，是鄂爾多斯盆地與河套盆地的構造過渡帶，也是河套平原與鄂爾多斯高原的自然地理過渡帶。伊盟隆起西端烏海地區構造較破碎，在桌子山一帶出露前寒武系至二疊系，附近建有烏海煤礦工業基地，烏海市東部有一片國家級自然保護區；伊盟隆起東端準格爾旗、伊金霍洛旗一帶出露二疊系—三疊系，區內有著名的黑岱溝煤礦。

盆地北緣空白區以往主探石炭系—二疊系致密砂巖氣。20 世紀80—90 年代，伊12 井等鉆井揭示上古生界含氣性較差，地層水礦化度較低，在黑岱溝、暖水溝、巴則馬岱等地區又發現諸多油苗，認為伊盟隆起目的層被抬升至近地表，保存條件受損嚴重，在隨后的幾十年里，再無勘探投入。實際上，盆地北緣的勘探潛力有再認識的空間，主要原因是：（1）伊盟隆起中段除公卡漢凸起、什股壕凸起、烏蘭格爾凸起缺失石炭系—二疊系目的層外，其余地區上古生界烴源巖仍有分布（圖4），其中杭3 井鉆遇山西組—太原組暗色泥巖21.4m，同時鉆遇煤層，在石盒子組5段鉆遇含氣砂巖；鐵1 井在本溪組、太原組、山西組1 段、石盒子組8 段等層段試氣獲低產氣流，氣源來自上古生界煤系地層。主力儲層山西組、石盒子組砂巖大面積分布，杭3 井在石盒子組5 段鉆遇含氣砂巖，石盒子組、山西組砂體厚度為10m 左右，說明杭錦旗地區具備基本成藏條件，可進一步勘探致密砂巖氣。（2）大量的煤田鉆孔、露頭剖面與鉆井資料均反映盆地北緣殘留大面積煤層，這為新興領域煤層氣的勘探提供了保障，也指明了盆地北緣勘探的新方向。煤層氣在盆地北緣以往未被重視，主要以瓦斯氣形式存在于煤礦中，危害煤礦生產安全。據煤田資料，準格爾煤礦周圍太原組和山西組煤層合計厚度一般有60m，5 號、6 號、9 號為主要可采煤層，6 號煤層發育最穩定，平均厚度為42.12m，埋深在800～1000m，因埋藏深度不如盆地本部深，煤階整體處于中等偏低演化程度，煤田鉆孔實測含氣量為2～6m3/t，達到了國內低階煤層氣選區評價標準。遺憾的是，杭3 井一帶因缺乏詳實的煤巖研究資料，暫時無法作進一步評價。今后若能再部署工作，進一步落實煤巖分布，可以開展煤炭地下氣化先導實驗（UCG）[17-18]，優選煤化工有利目標區，綜合利用煤系氣資源。

圖4 鄂爾多斯盆地北緣太原組—山西組煤層+暗色泥巖厚度圖Fig.4 Thickness map of coal seam and dark mudstone in Taiyuan-Shanxi Formation in the northern margin of Ordos Basin

以上論述可以看出，盆地北緣空白區面積大，但地層結構比較復雜，尤其煤層的分布沒有得到準確落實，建議規劃兩個大勘查區，覆蓋從東到西的所有空白區，部署二維地震偵查線或淺鉆，進一步查清區內地層結構與煤巖分布，夯實北緣空白區資源基礎，為優選有潛力的新區塊創造條件。

1.4 盆地西緣

鄂爾多斯盆地西緣夾在阿拉善地塊、鄂爾多斯地塊及北祁連褶皺帶之間，與盆地本部主要受華北?？刂撇煌?，西緣的構造演化與沉積充填很明顯更多地受古祁連洋的影響，古生代屬于賀蘭—祁連海沉積區，中生代早中期屬于陸相大鄂爾多斯盆地的西部，晚侏羅世開始遭受擠壓沖斷，形成南北向構造變形帶，早白堊世以后逐漸分化解體，新生代晚期在擠壓沖斷及伸展走滑雙重構造作用下，逐漸定型為現今構造格局：北段表現為一束狹長、緊閉的沖斷、推覆構造帶，中南段六盤山地區仍以沖斷、推覆構造為主，平面上組合形成弧形構造帶。

盆地西緣烴源巖條件較好，該地區在早古生代長期處于祁連海與華北海交接帶，持續接受海相沉積，其水體自東向西逐漸加深，發育一套以臺地相和陸緣斜坡相為主的海相地層，其中硅質泥棚硅質含量高，頁巖發育，為有利微相[19]，形成了烏拉力克組海相烴源巖（圖5）。在盆地西南緣，這套地層對應平涼組下部地層。晚古生代至中生代，在整體陸內坳陷的沉積背景下又形成了海陸相煤系烴源巖及湖相烴源巖。烏拉力克組作為西緣地區主力烴源巖，巖性以黑色頁巖為主，北段較厚，一般為60～140m，中南段一般為40～100m，優質烴源巖集中發育在烏拉力克組底部（烏三段），TOC 一般為0.43%～1.52%，平均為0.86%；干酪根類型以Ⅰ、Ⅱ1型為主；有機質成熟度在西緣南、北段有明顯差異，北段Ro一般為1.2%～1.9%，以生氣為主；南段Ro一般為0.72%～1.25%，油氣兼生，以生油為主。烏拉力克組分布范圍覆蓋了北起烏海桌子山、南至銀洞官莊的廣大地區，為盆地西緣油氣的形成奠定廣泛的物質基礎。而且這套海相烴源巖的成藏有效性已經得到證實，忠4 井、惠探1 井、銀探3 井等17 口探井獲油氣流，詳細的地球化學分析顯示這些油氣與烏拉力克組烴源巖有直接的親緣關系[19]。

圖5 鄂爾多斯盆地西部烏拉力克組頁巖厚度圖（據文獻[19]修改）Fig.5 Thickness map of Ulalik Formation shale in the western Ordos Basin (modified after reference [19])

近期李86 井試氣獲天然氣15.22×104m3/d，銀探3 井在烏拉力克組硅質頁巖中試油獲石油5.3t/d、天然氣1013m3/d，具有頁巖油特征，這一發現證實了西緣海相烴源巖的可靠性，也顯示出烏拉力克組相對低熟的頁巖油的勘探前景。

目前盆地西緣發現的油氣在平面上呈現“多點開花，有藏無田”的特征，構造控藏的特點明顯。由于燕山中晚期以來強烈的逆沖推覆活動，使西緣的油氣系統遭到大面積的破壞，因而在沖斷前鋒帶的局部構造上僅殘存少量斷背斜型油氣藏，如勝利井、李莊子、擺宴井、惠安堡等一些小型油氣田。但在寬緩的向斜構造區及主沖斷層下盤原地巖體，古生界構造破壞程度相對較低，仍有可能發現規模油氣藏，如西緣北段空白區的陶樂斷階帶、橫城斷階帶一帶，以及南段的石溝驛向斜。

2 外圍盆地礦權拓展有利方向

2.1 六盤山盆地

六盤山盆地基本為礦權空白區，有多口探井鉆穿中淺層地層，油苗顯示很多但沒有工業油氣，對深部油氣潛力尚無清晰的認識。六盤山盆地的地層結構與構造行跡在平面上為呈北西—南東向的弧形。由固原往北經大羅山至石溝驛地區，一些深反射地震資料與重磁成果反映地層格架及殘留地層與鄂爾多斯盆地西緣很相似[9,20-22]，古生代時期，六盤山盆地與鄂爾多斯盆地西緣同處于陸緣斜坡海相沉積與古地理環境，推測發育相近的、有利的原生油氣條件。

六盤山盆地以往主要勘探白堊系，發現海原凹陷、固原凹陷是盆地的主要生烴凹陷，古近紀之前，沉降中心與沉積中心基本一致，均為繼承性凹陷，盤中2井、盤淺3 井、盤淺4 井見到瀝青和液體原油[22]，一定程度揭示了中淺層油氣系統，未取得突破的原因在于受盆內分割性斷陷的控制，中淺層烴源巖分布較局限且熱演化程度不夠。

有研究認為，六盤山盆地三疊紀時期與鄂爾多斯盆地為統一的大湖盆[23]，雖然揭示三疊系鉆井較少，但周邊露頭及盤探3 井已經發現上三疊統延長組烴源巖及與延長組烴源巖有親緣關系的油氣顯示，煤田鉆孔發現了侏羅系湖相烴源巖，為六盤山盆地深部油氣探勘提供了線索。重力資料也反映六盤山盆地深部發育較厚的三疊系，推測有可能存在與鄂爾多斯盆地西南緣慶陽—鎮原—環縣三疊系相連通的油氣系統?？碧缴畈繉酉档挠欣麠l件在于：在早期斷陷盆地向晚期前陸沖斷構造轉換過程中，深部構造整體變形相對較弱，使油氣運、聚仍具較好的空間配置。斷層的先正后逆對油氣藏的形成起到很好的通源作用，生油凹陷之上，有利于油氣的聚集成藏，圍繞生烴凹陷的正向構造帶及與生烴凹陷疊置的盆緣推覆體是有利的勘探目標。

2.2 河套盆地

河套盆地為中—新生界斷陷盆地，主要經歷了早白堊世弱伸展坳陷、古近紀差異伸展斷坳、新近紀強烈伸展斷陷、第四紀走滑（或反轉）改造的成盆演化過程。盆地最大的次級單元臨河坳陷發育白堊系固陽組（K1g）、古近系臨河組（E3l）兩套烴源巖，厚度最大為1400m，分布面積大，覆蓋臨河坳陷大部分地區（圖6）。臨河組烴源巖有機質豐度整體較高，TOC 平均約為1.5%、生烴潛量平均超過6mg/g；固陽組烴源巖有機質豐度中等偏高，TOC 一般為1.9%、最高為2.37%，兩套烴源巖有機質類型均以Ⅱ1—Ⅱ2混合型為主[24-27]。

圖6 河套盆地固陽組烴源巖厚度分布圖（據文獻[27]修改）Fig.6 Thickness map of Guyuan Formation source rock in Hetao Basin (modified after reference [27])

臨河坳陷固陽組和臨河組發育扇三角洲、辮狀河三角洲、湖泊3 種沉積體系。盆地西部主要發育沖積扇入湖后形成的扇三角洲沉積體系，以巨厚砂礫巖沉積為主，可形成厚度大、粒度粗的儲層；東部發育多個淺水大型辮狀河三角洲沉積體系，以砂泥互層沉積為主，主要為水下分流河道的中—細砂巖型儲層；湖泊體系發育灘壩砂巖及混積巖型儲層，主要見于盆地中部。由于地層埋藏快，河套盆地儲層壓實和成巖演化相對滯后，儲層弱成巖?？滋卣髅黠@，如臨華參1 井固陽組近5000m 處砂巖孔隙度為17%、滲透率為200mD，河探1 井臨河組砂巖6195m 處孔隙度為14.6%、滲透率為42.9mD，根據古近系、白堊系孔隙度—深度演化趨勢，推測超過7000m 仍發育有效儲層。臨河組儲層以中孔、中滲型為主，保證了油氣高產穩產，臨華1X 井、河探1 井等單井產量一般超過100m3/d。近期，環生烴凹陷（臨河坳陷）分布的正向構造帶如吉蘭泰、興華等地區相繼發現整裝億噸級油田。據最新資源評價，臨河坳陷石油地質資源量為6.47×108t，是鄂爾多斯外圍盆地中最具資源潛力的地區。

臨河坳陷油氣富集的基本特點是油氣圍繞環凹構造帶與高部位分布。臨河坳陷東南斷階帶空白區與臨河坳陷主體結構相似，主探層系完整，發育固陽組、臨河組原地烴源巖，并發育多組深切的走滑斷層，油氣通源性良好，且臨近生油洼槽，處于油氣優勢運聚方向，多種構造圈閉與白堊系、漸新統生油巖配置有利，成藏條件較好。與空白區最近的臨華1X 井日產油306m3，地震資料顯示臨華1X 井所在的圈閉向東延入空白區，臨華1X 井距礦權空白區邊線僅3～4km，可以推斷空白區與臨華1X 井區為一個統一的含油構造（圖7），油氣充注極有可能越過邊線進入空白區，因此圍繞臨河坳陷高產井含油構造的空白區是最有利的勘探方向。鑒于臨河坳陷優越的烴源基礎和油氣高產條件，理應圍繞生烴洼槽分布的空白區提出新的礦權，進一步擴大臨河坳陷油氣勘探場面。

圖7 河套盆地臨河坳陷興隆構造帶油藏模式圖（據文獻[24]修改）Fig.7 Oil accumulation pattern in Xinglong structural belt in Linhe Depression,Hetao Basin(modified after reference [24])

河套盆地呼和坳陷全部為礦權空白區，是一個北深南淺的箕狀斷陷，沉積了下白堊統、古近系、新近系及第四系，地層累計厚度達7000m。其中白堊系因深度大、缺乏有效烴源巖，不作為勘探目的層；第四系更新統、新近系上新統富含生物氣，是呼和坳陷主要的資源類型。以往研究表明呼和坳陷具有生物氣成藏條件；第四系、上新統氣源巖總厚度在1200m 以上；氣源巖有機碳含量平均為0.59%，有機質類型為混合型及腐殖型，處于生物化學生氣階段，具有大規模生氣能力。以往在油氣探井及眾多水文淺井見很多明顯的氣測異常[28]，但試氣產量較低(和1、呼參1 等6 口井產氣量為3～121.2m3/d)。沒有突破的主要原因是受限于勘探程度、地震資料品質及鉆井工程工藝技術，盆地的發育演化及生物氣資源有利區優選與圈閉得不到準確落實。

已有研究顯示，呼和坳陷的地溫梯度為2.96～3.13℃/100m，第四系正處在有利于生物氣產生的溫度帶；鉆井發現第四系埋深600m 以下地層水為微咸水—咸水，溫度超過25℃，有利于產甲烷菌的繁衍及生物氣的形成；廣泛分布的芒硝層可有效抑制產甲烷菌及喜氧微生物的繁衍及活動，也有利于有機質保存。

呼和坳陷生物氣的生氣強度、生氣量、有機碳含量等關鍵成藏條件與柴達木盆地相近[7,29]。據估算，呼和坳陷生物氣資源量約為4000×108m3，有很大的勘探前景[7,28]。有利區應為呼和坳陷北傾斜坡的低幅構造及巖性圈閉。下一步應以第四系及上新統為目的層，通過高分辨率地震資料的采集、處理及解釋，對呼和坳陷生物氣成藏條件形成整體認識后再尋求突破，解放呼和坳陷生物氣資源。

2.3 銀川盆地

銀川盆地為夾持在賀蘭山與鄂爾多斯盆地西緣沖斷帶之間的斷陷盆地，盆地東西兩側以正斷層與鄰區分開，目前盆地全部為礦權空白區。盆內已經發現至少8個局部構造，鉆井揭示了古近系清水營組（E3q）暗色泥巖，銀參1 井在清水營組發現油砂顯示。銀川盆地發育4 個沉降中心，盆地北部基底最深9800m，南部最深約5300m，清水營組厚度為1800～3000m。銀參1 井揭示清水營組上部地層647m，巖性主要為灰綠色、灰色、深灰色泥巖夾砂巖，暗色泥巖厚度為515.9m，銀參1 井清水營組有機碳含量為0.47%～0.50%，氯仿瀝青“A”含量為0.0797%，與中國古近紀主要含油氣盆地各項生油指標相比，銀參1 井漸新統具有生油條件，且銀參1 井在新近系錄井巖屑中發現10 顆含油巖屑，說明盆地曾發生過油氣的生成和運移。結合清水營組露頭沉積特征、地震反射特征及鉆井揭示的巖性組合，推測清水營組中、下部深湖相暗色泥巖集中段，有機質豐度、成熟度應比已發現的上段泥巖高，可能為有利的生油層段。

銀塹1 井清水營組泥巖地球化學指標顯示泥巖中有機質主要為湖相還原環境的藻類形成的有機質，且有咸化湖相特征[30]。古近系為含有膏巖及大套暗色泥巖的咸化湖泊沉積，咸化湖相烴源巖一般具有中等—較高豐度的有機質、優質干酪根和有機質向烴轉化率高等特征，這與河套盆地白堊系、古近系高產率烴源巖特征相似。

銀川盆地平均地溫梯度為3.0℃/km，與濟陽坳陷（3.5℃/km）相近[30]，清水營組生烴史可能與濟陽坳陷沙河街組三段相似，有大量生烴的可能。

研究表明銀川盆地生油門限深度為3110～3310m，溫度為103.3～109.3℃；大量生油深度為4700m，液態窗分布在320～5500m 之間[6]。綜合物探資料，盆內靈武凹陷、銀川北凹陷、常信凹陷和平羅凹陷均處在有利的生烴范圍，推測清水營組成熟生油巖面積大于2000km2。借鑒河套盆地臨河坳陷勘探成功的啟示，推測圍繞成熟生烴凹陷分布的正向構造帶是有利的勘探目標區。

2.4 渭河盆地

渭河盆地屬于新生代斷陷盆地，新生界厚7000m，固市、西安兩個凹陷地層厚度最大，但主要是一套紅色碎屑沉積，僅上新統張家坡組發育較厚的深灰色、綠灰色層系。盆地北部斜坡區殘留長城系、寒武系—奧陶系及二疊系等原屬于華北地臺的地層。渭河盆地基本上為礦權空白區。

渭河盆地新生界蘊藏著豐富的地熱水、氦氣、生物氣及油氣資源，其中生物氣集中在上新統張家坡組，氦氣與地熱水在灞河組、高陵群與白鹿塬組共生共存。地熱井和地球化學資料顯示張家坡組是生物氣的主要產層，甲烷碳同位素值為-65.0‰～-62.7‰；中新統灞河組和高陵群是地熱水的主要產層，伴生少量甲烷氣和氦氣，甲烷氣具煤型氣特征[31]。渭深13 井在井深2340～3001m 發現12 個組（段）的氣測異常，試氣獲日產氣208L/d，含氦濃度高達2.13%～4.14%（平均3.056%），達到了工業標準。渭河盆地當前資源利用主要集中在地熱水領域[9]，生物氣與氦氣也有發現，但未取得產能突破。

制約渭河盆地油氣勘探的主要矛盾是缺乏好烴源巖[32]，張家坡組沉積時水體較淺，僅有短暫的半深水—湖相沉積，暗色泥巖有機碳含量為0.21%～1.17%，平均為0.49%，整體較低，熱演化程度也低，總體處于細菌降解生物氣形成階段，是良好的生物氣源巖。平面上，張家坡組的暗色泥巖在固市凹陷最為發育，暗色泥巖單層厚度一般為5～20m，最厚147m，累計厚度近800m（圖8）。就生物氣藏的氣源巖條件而言，固市凹陷好于西安凹陷，張家坡組沉積期湖盆的中心靠近渭河斷裂一側，主體位于固市和渭南之間，是生物氣氣源的主要發育區，渭南地區已有多口地熱井見到含氣顯示[31]。今后應圍繞固市凹陷張家坡組半深湖相帶開展生物氣的鉆探工作，有可能獲得工業性氣流。

圖8 渭河盆地上新統張家坡組泥巖厚度圖Fig.8 Thickness map of Zhangjiapo Formation mudstone in the Upper Neogene in Weihe Basin

渭河盆地古近系與上古生界是潛在的勘探層系，但勘探程度很低。渭深10 井見到薄層煤系地層，中新統高陵群、灞河組地熱水溶氣地球化學指標顯示有煤成氣特征。有研究表明，渭河盆地內沉積過大范圍的上古生界，但多次構造運動后，現今殘留的上古生界主要位于西安凹陷和固市凹陷內，固市凹陷中煤系地層厚度較西安凹陷大，且厚度較大位置靠近南部[32]。渭河盆地北部斜坡與渭北隆起之間過渡的富平—蒲城、合陽—蒲城一帶，石炭系—二疊系也有殘留分布，渭參3 井鉆遇74.92m 石盒子組。一些地熱鉆井發現甲烷含量較高的氣層，淺層生物氣源、深層高熱演化氣源及煤巖氣源均有貢獻，主要證據是甲烷碳同位素值為-40.2‰～-24.5‰，重烴含量低，與鄂爾多斯盆地上古生界煤型氣相似，說明下伏石炭系—二疊系含煤地層的生氣潛力與供烴作用不容忽視。石炭系—二疊系是鄂爾多斯盆地天然氣主力產層，若能加深渭河盆地基底與殘留地層分布的認識，則可進一步明確渭河盆地石炭系—二疊系勘探潛力。

3 鄂爾多斯盆地周緣及外圍盆地潛力礦權的提出

本文通過系統研究和類比分析，梳理出鄂爾多斯盆地東緣萬鎮上古生界致密氣與深層煤層氣，南緣合陽上古生界煤層氣，北緣準格爾旗—杭錦旗—烏海上古生界致密氣與煤層氣，西緣陶樂斷階帶、石溝驛向斜常規天然氣，以及六盤山盆地海原—固原凹陷三疊系—侏羅系深層油氣，河套盆地臨河坳陷周緣常規油氣、呼和坳陷生物氣，銀川盆地平羅凹陷常規油，渭河盆地西安凹陷、固市凹陷生物氣等較有潛力的勘探方向和領域，這些領域具有較好的油氣成藏條件和資源前景，但主要因為勘探程度低，其油氣潛力未被真正揭示。因此，本文根據客觀地質條件的評價，綜合考慮資料與認識的可信度、地表條件、生態環保等因素，在上述有利區內優選出10 個新礦權（圖9、表1），面積約為2.68×104km2。根據10 個新礦權各自成藏條件、資源潛力及地表條件的類比，認為圍繞河套盆地臨河坳陷的3 個區塊及鄂爾多斯盆地東緣萬鎮地區2 個區塊最為有利，是空白區中礦權出讓的首選目標；其余5 個區塊為第二層次儲備區塊，在有條件的情況下可以出讓。

表1 鄂爾多斯盆地及外圍盆地新提出油氣礦權區塊情況表Table 1 Newly proposed oil and gas mining rights blocks in Ordos Basin and its surrounding basins

圖9 鄂爾多斯盆地及外圍盆地新提出區塊分布圖Fig.9 Current status of newly proposed blocks in Ordos Basin and its surrounding basins

4 建議

鄂爾多斯盆地及外圍空白區面積大，涉及復雜多樣的勘探領域，有充足的礦權拓展空間，建議由國家積極倡導，公益性調查單位與油公司積極參與，在本文建議的新礦權內開展戰略性、基礎性調查工作，加大實物工作量投入，對其中一些重點的地區部署地震、鉆井等偵察性工作，集中力量攻關風險目標，爭取在短期內獲得突破，待礦權出讓后，進一步吸引油公司進行系統性勘探，助力區內多類型油氣資源的勘探開發與地方經濟建設。針對新礦權各自的地質特點與勘探現狀，有如下建議：

（1）鄂爾多斯盆地北緣杭錦旗東、杭錦旗西區塊面積大，準格爾煤礦、東勝煤礦等分布其中，如何排除無效面積、縮聚有利區范圍是關鍵。建議由國家主導，將北緣空白區規劃成大型煤系資源勘查區或煤化工示范基地，部署二維測線和鉆井，落實煤層分布，獲取煤層氣評價與有利區塊優選的關鍵參數。盆地南緣合陽區塊也應開展相似的、新的地震與鉆井勘查工作。

（2）鄂爾多斯盆地東緣萬鎮地區，構造穩定，保存條件好，周邊已發現連片分布的致密氣儲量，是東緣最有利的區塊，但是黃河河道穿過區塊，黃河兩岸有可能劃成保護區。建議深入調研當地環保政策，詳細調查區內環保區分布及施工條件，評價生態環保風險升級的可能性，為區塊出讓提供準確的評價數據。

（3）河套盆地臨河坳陷已經發現了大量油氣，臨近空白區的探井產量很高，但空白區的物探、鉆探資料時代老、品質較差。建議加強地震資料的重新處理與解釋，或者有針對性地部署一些加密地震測線，進一步落實區內圈閉分布、形態、幅度等，同時加強與鄰區（礦權區）油氣成藏條件類比，不斷夯實臨河坳陷3 個新區塊的評價依據。

（4）銀川盆地、六盤山盆地空白區面積大，盆地基底結構與物質組成尚不清楚，六盤山盆地深部的三疊系、侏羅系是否具有成藏條件主要依據少量的物探、化探資料進行推測。建議在原有資料基礎上，加強基礎研究、露頭地質調查，以及盆地原型發育與演化改造的分析，并有針對性地部署一批高精度的地震測線或時頻電磁，落實地層分布，探索深部油氣系統的成藏條件。

（5）鄂爾多斯盆地西緣空白區面積較少，地質結構復雜，保存條件是關鍵。建議一方面攻關黃土塬、復雜構造區地震采集、處理、解釋一體化技術，提高地震資料質量與解釋精度，進一步落實構造穩定區與有利保存區；另一方面要重點研究成藏主控因素，搞清構造演化對動態成藏的控制作用，不斷構建西緣地區油氣成藏新模式，打破西緣地區“多點開花，有藏無田”的尷尬局面。

（6）鄂爾多斯盆地周緣空白區地形地貌十分復雜，陜北黃土塬千溝萬壑、六盤山地區山高谷深、毛烏素沙漠、庫布齊沙漠綿延數百千米，這些地區生態環境比較脆弱。同時因為煤層大片分布，在鄂爾多斯盆地邊緣建有大量零碎的煤工業基地，外圍盆地中的河套、銀川、關中是重要的工農業基地與居民地，基于以上原因，優選新礦權必須考慮當地的生態承受能力、城建規劃、企地矛盾、用地需求，以及煤礦重疊等情況，建議國家相關部門系統排查區內生態紅線區、煤礦分布等影響礦權登記的關鍵因素，建立生態紅線庫并及時備案，作為儲備出讓區塊庫的重要補充，為以后國家油氣礦業權凈礦出讓和競爭性出讓提供完備、可靠的數據基礎。