内蒙古商都地区二氧化碳（CO2）气藏勘探成果

 “内蒙古商都地区二氧化碳（CO2 ）气藏勘探报告”是2001年国土资源调查项目“内蒙古商都地区CO2气藏勘查”、2002年国土资源调查子项目“内蒙古商都地区CO2气藏资源评价”和国土资源部2001——2002年矿产资源补偿费矿产勘查项目“内蒙古商都县西坊子——高勿素地区CO2气藏普查”成果的综合报告。工作区位于内蒙古自治区乌兰察布盟商都县、兴和县及河北省尚义县境内。大地构造位置处在古生代板块边缘活动带上，即北部西伯利亚板块与南部板块间近缝合带部位上，隶属于中朝板块的北缘、古亚洲古生代造山区的南缘。 

     内蒙古商都地区CO2是内蒙古地质矿产局在七十年代水文地质勘探中发现的，1972年和1974年内蒙古地质局水文地质队及107地质队分别在区内进行1﹕10万水文地质勘探的钻井中发现了CO2气显示。按照项目任务要求，本次勘查工作完成的主要实物工作量有：地质剖面草测22公里，地震勘探98.22公里，钻井985.27米（二口井）、气层测试7层，采集各类样品68件。项目组人员通过三年来的野外地质调查，地球物理勘探、钻探测井及室内综合研究等，圆满完成了项目设计任务，取得了显著的地质成果和许多新的认识，提交了该区的CO2气藏储量及远景地区工作建议。综观这几年的勘探工作，取得的主要成果有如下几方面： 

     1.通过地层学研究，建立了该区地层层序，查明商都盆地内古近系直接覆盖在元古界白云鄂博群之上，为不整合接触。古近系古新——始新统为陆相沉积地层：古近系始新统上部为一套玄武岩，属基性火山熔浆喷发产物；新近系中新统为陆相沉积地层。始新统上部的玄武岩与上、下沉积地层均为不整合接触关系。区内及周边出露的玄武岩为汉诺坝组，时代为中新世。本次工作发现乌兰哈达一带出露的玄武岩与盆地内及西南出露的玄武岩在岩石组成、结构构造、风化程度等方面有较大差导，说明喷发时间不一，经同位素测定证实，乌兰哈达一带的玄武岩为第四纪更新世的产物，与古近系玄武岩不同期，说明区内及邻区玄武岩喷发活动是长期、持续的，控制玄武岩喷发的深断裂构造也是持续活动的。这些复杂的断裂构造体系和持续不断的活动，是形成商都沉积盆地和控制其发展的深部动力源。受控于复杂的断裂作用，具有上叠盆地的性质。新生代发育阶段盆地的规模由大渐小。同时，对商都盆地内新生代沉积物进行了沉积体系和盆地分析，古近系小丹岱组以河流—三角洲相沉积为主，沉积了巨厚的砂砾岩；新近系为湖泛沉积，岩性以泥页岩为主。 

     2.依据前人进行的研究，CO2是一种多成因的微量气体，可分为有机成因和无机成因两种，无机成因源自地球内部的CO2 ，按其来源又可分为：碳酸盐岩热分解或岩石化学成因以及岩浆—火山源成因。研究认为商都盆地CO2 属幔源型的岩浆—火山岩成因。在盆地西缘沿乌兰哈达—高勿素断裂的西端，分布有多座第四纪中心爆发式火山，盆地内断裂附近钻孔具有潜火山成因的玄武岩。一般认为中心爆发式火山的岩浆内含有较多的挥发组分、水及CO2，这类携带挥发组分较多的岩浆沿断裂通道侵入盆地内可形成潜火山，其所携带的挥发组分（包括CO2），在储集层发育的有利圈闭中聚积，形成CO2气藏；玄武岩可能不断溢出CO2，也成为CO2气藏持续不断的补给气源。乌兰哈达—高勿素深断裂是一条长期活动、深及岩石圈的断裂带。沿深断裂带有长期的较强烈岩浆活动，断裂带附近分布有大量华力西晚期—燕山早期的中、酸性侵入体；中、新生代有多次幔源特征的裂隙式火山喷溢活动，随之带来了挥发组分和CO2气。 

     3.区内古近系、新近系为河流—湖泊相沉积，造成河道砂岩、三角洲砂岩广泛分布。形成良好的储集条件；汉诺坝组致密玄武岩和新近系商都组湖相沉积的巨厚泥页岩，形成良好的盖层条件；区内较为发育的局部构造和多条北西及北西西走向的断层，又形成了良好的圈闭条件。这些均构成了商都地区CO2成藏的良好地质环境。幔源CO2或含气岩浆通过断裂输入盆地内，成为CO2成藏的起源。 

     4.本次勘探查明，该区主要含气层为古近系小丹岱组上部砂砾岩层，气藏埋藏浅，约100米左右，层位稳定，有利勘探区分布于西坊子—高勿素一带。圈定有利勘探区面积402平方公里。通过气层测试于SZ5井和高探1井获工业气流，分别产气1097m3/d和1338m3/d，达到工业气流标准，属浅成工业气（CO2）井。这些均说明该区具有良好的CO2勘探开发前景。 

     5.通过地球物理勘探，初步查明勘探区目的层顶面构造的起伏变化情况，共发现局部构造27个。预测有利含气圈闭2个，较有利含气圈闭3个，远景含气圈闭5个，面积合计51.24平方公里。 

     总之，综合评价认为商都地区CO2气藏埋藏浅、勘探开发成本低，根据该成果，内蒙古自治区地看基金委托西安地调中心对该区CO2 气体进行了进一步勘查，取得了良好效果，单井最高无阻流量达到万方/天以上，显示了该区巨大的CO2 气资源潜力，具有良好的经济效益。