针对鄂尔多斯盆地靖边地区上古生界盒8段致密砂岩气藏勘探开发中存在的关键地质问题:气层空间展布规律不明、沉积体系演化机制不清、储层非均质性表征不足以及基础地质研究系统性欠缺等瓶颈问题,采用“地质-测井-实验”多学科融合的研究思路。通过综合岩心观察、测井解释、铸体薄片鉴定、扫描电镜分析及物性测试等多维度研究手段,系统开展地层格架精细划分、砂体空间构型、沉积微相识别、成岩演化序列重建、储层孔隙结构定量表征及三维地质建模等系统性研究,最后指导油气田勘探开发。 研究区位于陕北斜坡中西部,构造上呈现西倾单斜背景下的低幅度鼻状构造,发育辫状河三角洲沉积体系,主要含气层位为山西组和盒8段。通过地层划分与对比研究,建立了盒8段“锚定标志层-双向控制”的四级分层体系,识别出骆驼脖子砂岩等关键标志层,并将盒8段细分为盒8上1、盒8上2、盒8下1、盒8下2四个小层,各小层平均厚度介于15.2-18.1m之间,平面展布呈现北厚南薄的特征。沉积相分析表明,盒8段发育水下分流河道、分流间湾、河口坝和天然堤四种微相,其中水下分流河道砂体厚度大、连续性较好,是主要的储集层,砂体平面展布受沉积微相控制明显,呈现南北向条带状分布特征。储层特征研究显示,盒8段储层以岩屑石英砂岩为主,石英含量平均70.68%,岩屑含量19.51%,填隙物以凝灰质为主(平均9.2%)。储集空间类型主要为残余粒间孔、次生溶孔及微裂隙,孔隙度均值4.16-4.41%,渗透率均值0.42-0.55mD,整体属于低孔低渗储层,且非均质性强。成岩作用研究表明,压实作用和胶结作用是储层致密化的主控因素,而溶蚀作用则改善了局部储集性能。基于多学科数据,采用Petrel平台构建了三维地质模型。岩相建模显示砂体在盒8上1、盒8下2发育较好,呈透镜状叠置分布;属性建模揭示孔隙度与渗透率在分流河道微相区具有较高值,平面展布与岩相吻合度高。模型验证表明,岩相比例误差较小,孔隙度、渗透率概率分布与实测数据匹配良好,证明了模型的可靠性。 研究表明,靖边地区盒8段储层发育受沉积微相和成岩作用共同控制,分流河道砂体是油气勘探的有利目标。研究成果为该区天然气开发提供了重要的地质依据,也为同类致密砂岩气藏研究提供了方法论参考。