川中古隆起北斜坡震旦系灯影组二段油气成藏特征

通过岩心精细描述、薄片鉴定、烃源对比、地震相刻画等技术,对川中古隆起北斜坡震旦系灯影组二段油气成藏特征进行了综合研究。研究结果表明：①川中古隆起北斜坡灯二段沉积期主要发育局限台地相和台地边缘相,台缘藻丘相和颗粒滩相均较发育,灯二段储层厚度平均为176.6 m,储地比平均为34.6%,孔隙度平均为4.4%,渗透率平均为3.6 mD,为低孔低渗储层,储层质量整体上优于高磨地区。②研究区震旦系—寒武系成藏条件较好,发育多套烃源岩,具备“上生下储”和“旁生侧储”2种源储配置关系,灯二段天然气主要来源于筇竹寺组烃源岩和深部震旦系烃源岩;③研究区灯二段具备形成构造-岩性气藏和岩性气藏的条件,上倾方向的大型断裂以及岩性致密带的有效封堵是油气成藏及形成不同气水系统的关键;④研究区灯二段储集条件、烃源岩及源储配置关系等成藏条件较高磨地区更加优良,具备形成大气田的地质基础,圈闭资源量已达1.05×10¹² m³,具有巨大的勘探潜力,是未来川中古隆起区大气田勘探的重要接替     

从“四古”特征论四川盆地川中古隆起北斜坡龙王庙组天然气勘探潜力

近年来,四川盆地川中古隆起轴部发现了安岳特大型气田,主要目的层为震旦系灯影组、寒武系龙王庙组。但对古隆起斜坡区的成藏问题探讨较少,直接制约了油气勘探突破和发现。基于野外、钻井岩心和地球物理资料分析,重点论述川中古隆起北斜坡龙王庙组“四古”（古颗粒滩体、古老烃源岩、古圈闭和古构造）对成藏控制作用,并对勘探潜力进行评价。研究表明：①北斜坡龙王庙组沉积期颗粒滩体叠置发育,为准同生期岩溶作用形成粒间孔、粒内孔等类型储集空间形成提供物质基础;②北斜坡紧邻德阳—安岳裂陷,下寒武统筇竹寺组优质烃源岩为天然气聚集提供了充足的气源;③斜坡构造背景下发育的岩性—地层和岩性—构造复合类古圈闭为油气聚集提供有效聚集空间;④古构造多期活动和调整控制油气成藏演化;⑤川中古隆起北斜坡龙王庙组油气成藏条件优越,勘探取得突破的关键在于寻找活动强度较弱的断层附近的岩性—地层和岩性—构造圈闭。不同类型天然气藏发育有利分布区总面积达3 652km²,资源量大,勘探前景广阔。     

四川盆地德阳——安岳裂陷震旦系灯影组台缘结构特征与勘探方向

基于地震、测井及钻井等资料,对德阳—安岳裂陷及周缘震旦系灯影组台缘展布、结构类型、丘滩体成藏特征进行研究。研究表明：(1)德阳—安岳裂陷及周缘灯影组发育单阶断控型、多阶断控型、缓坡型和多期叠置型共4种台缘结构。(2)高石梯西—威远东地区灯影组二段(简称灯二段)发育单阶断控型台缘,呈近北东东向展布,受断裂和泥岩遮挡,形成断控-岩性圈闭。(3)乐至—蓬莱地区灯二段发育相互独立、多阶断控型台缘,呈北东向排列式展布,受同沉积断裂控制,丘滩体沿断裂上盘加积建隆,被滩间致密带和下寒武统烃源岩多方位遮挡,形成断控-岩性等复合圈闭。(4)威远—资阳地区灯二段发育缓坡型台缘,呈北西向展布,丘滩体多为薄互层连片带状,受上倾方向滩间致密带遮挡,形成岩性圈闭。(5)高石梯—磨溪—盐亭地区,灯影组二段、四段发育叠置型台缘,丘滩体加积叠置呈巨厚台缘建隆,受上倾方向滩间致密带和下寒武统泥岩封盖,在川中古隆起北斜坡形成规模岩性圈闭。蓬莱—中江区块、磨溪北—盐亭地区及威远—资阳地区的灯影组台缘丘滩体规模大,估算资源量1.58×10¹² m³,是四川盆地灯影组未来拓展勘探方向。     

四川盆地磨溪北斜坡构造演化对震旦系油气成藏控制作用

四川盆地川中古隆起磨溪北斜坡区上震旦统灯影组具有良好的勘探前景,而关于北斜坡构造演化背景下的成藏条件研究极少论及,直接制约了天然气勘探的突破和发现。为此,从钻井、地震资料分析入手,恢复磨溪北斜坡灯影组构造演化过程,并探讨构造演化对烃源岩和圈闭成藏条件的控制作用,以期为川中震旦系天然气扩展勘探提供理论支撑。结果表明:①磨溪北斜坡经历了早期古隆起—晚期斜坡的构造演化过程。桐湾运动末期,磨溪北斜坡处于古隆起构造高部位,海西晚期沉积前受伸展裂陷作用下沉。印支晚期至现今,受前陆造山运动影响,形成现今构造斜坡区。②受加里东早期盆内伸展裂陷作用,川北地区形成裂陷槽,同时在磨溪以北形成斜坡相沉积,是下寒武统烃源岩在裂陷槽北部和斜坡腹部优质分布的重要控制因素。③灯影组沉积期,磨溪北斜坡处于古隆起构造高部位,北斜坡台缘区灯影组发育岩溶丘滩相沉积和岩性圈闭,后期稳定继承性斜坡构造演化有利于岩性圈闭保存。     

川中古隆起北斜坡震旦系岩性气藏保存有效性分析

斜坡部位发育的岩性圈闭能否长期有效地保存油气,成为影响四川盆地川中古隆起北斜坡地区下一步天然气勘探目标优选和油气资源规模评价的关键因素。将基于背斜气藏剩余压力与顶部盖层排替压力建立的气藏保存能力评价方法,引入到碳酸盐岩斜坡区的岩性气藏研究,以蓬探1井灯二段气藏为解剖对象,结合地质背景分析与类比、单井资料分析与模拟,论证了川中古隆起北斜坡震旦系岩性圈闭在古油藏形成与裂解、气藏形成与调整等关键时期的油气保存能力。结果表明：古油藏形成后,灯二段储层的剩余压力逐渐增加但远低于顶部筇竹寺组页岩和侧向灯二段泥晶云岩的排替压力,保存条件较好。走滑性质断层的继承性活动,可能使北斜坡地区呈现纵向多层系古油藏分布的特征。裂解气藏形成阶段,气藏剩余压力升高但侧向围岩的封堵始终有效。天然气仅在顶部筇竹寺组盖层和不整合界面处发生部分逸散,剩余的天然气有效保存至今。由于北斜坡地区灯影组气藏侧向的封堵始终有效,其保存条件与高—磨地区灯影组的构造—地层气藏较为相似。基于与高—磨地区灯影组气藏保存条件和资源规模的类比,得益于北斜坡地区厚度更大且质量更高的筇竹寺组泥页岩,灯二段气藏理应具备更优的顶部保存能力,天然气勘探潜力巨大。     

从古老碳酸盐岩大油气田形成条件看四川盆地深层震旦系的勘探地位

建设四川大气区亟待寻找天然气资源丰富、勘探潜力大的接替新领域。为此,在系统梳理我国克拉通盆地深层古老海相碳酸盐岩大油气田形成的烃源、储层、成藏组合等条件和大气田分布规律的基础上,分析了四川盆地深层震旦系天然气成藏富集条件,评价了上震旦统灯影组的天然气勘探潜力和有利目标区。研究结果表明:(1)源灶保持的有效性与规模性,储集体的有效性与规模性,储盖组合的有效性、规模性与近源性是深层碳酸盐岩大油气田形成的必要条件,古隆起、古斜坡与古断裂带是寻找深层碳酸盐岩大油气田的有利区;(2)该盆地新元古界—寒武系发育3套优质烃源岩,有机质成熟度仍处于裂解成气的最佳窗口,成气规模大;(3)该盆地灯影组微生物碳酸盐岩经建设性成岩作用改造,形成有效储集层,大范围分布;(4)灯影组源盖一体,台缘、台内均具备近源成藏的有利条件。结论认为,四川盆地深层震旦系油气成藏条件良好,是未来天然气勘探的重点接替领域,其中川中古隆起及其斜坡带长期处于天然气聚集的有利部位,规模勘探应高度关注灯四段台缘带、灯二段台缘带、川中古隆起斜坡带灯影组台内丘滩体和川东地区灯影组丘滩体4个有利领域。     

川中古隆起北斜坡灯四段天然气成藏特征

继四川盆地川中古隆起安岳万亿方大气田发现之后,在古隆起斜坡区海相多层系又获得了勘探发现。其中古隆起斜坡蓬莱气区灯影组四段（灯四段）成藏条件优越,可能是盆地下一个深层油气富集的重要领域。结合地震和测井资料分析,对蓬莱气区灯四段成藏条件进行评价,指出勘探有利区,并展望其勘探潜力。研究表明：(1)灯四段大型台缘带发育厚层块状丘滩相孔隙性储层,储集岩性主要为藻凝块白云岩、藻砂屑白云岩,储层厚169 m,平均孔隙度为3.1%。(2)沉积微地貌和同沉积断裂共同控制了蓬莱气区灯四段台缘相带分异,灯四段上倾方向发育台内洼地相带,具备岩性封堵条件。且台缘带发育丘滩体和丘滩间洼地2种亚相,具备多个大型岩性圈闭发育地质条件,岩性圈闭总面积达2 650 km2。(3)蓬莱气区灯四段油气原位聚集,经历了古油藏形成、原油裂解成气和气藏调整定型3个阶段,形成了现今多个大型构造—岩性油气藏群。     

川中古隆起北斜坡构造演化及其对震旦系—寒武系油气成藏的控制

川中古隆起北斜坡震旦系—寒武系致密碳酸盐岩是当前四川盆地深层油气勘探的热点,古隆起北斜坡的构造演化决定了成藏演化过程和当前的油气分布。基于单井、地震、分析化验数据,优选盆地模拟软件中的古构造恢复功能,重点恢复了北斜坡和高石梯—磨溪地区(高—磨地区)寒武系底界的构造演化过程,重建了油气成藏关键时期的构造格局。北斜坡在桐湾期末为局部隆起高部位,与更高部位的高—磨地区之间存在古地貌洼地;加里东晚期北斜坡与高—磨地区为似“鞍—穹状”构造格局;印支期磨溪以北地区逐渐北倾形成单斜;燕山早期斜坡区的地层倾角进一步加大,至燕山中期倾角趋于稳定,基本与现今构造格局一致。北斜坡桐湾期的古构造形态为大面积的震旦系灯影组台缘—台内滩储层发育提供了良好的物质条件。此外,在大规模海侵控制下,北斜坡和德阳—安岳裂陷槽部位由于沉积水体更深、局限—缺氧和古生产力程度更高,更有利于寒武系筇竹寺组黑色页岩的发育。北斜坡震旦系—寒武系古油藏相对高—磨地区更早发生热裂解,加之源岩特征的差异共同导致北斜坡天然气δ13C₁比高—磨地区气藏的更轻。局部构造高点与岩性圈闭的耦合控制了北斜坡地区独立的古油藏—气藏的形成和保存。      

四川盆地震旦系大气田形成条件与勘探远景区

基于对四川盆地乐山—龙女寺古隆起演化和震旦系沉积相、烃源岩、储集层、盖层等成藏条件的研究,分析四川盆地震旦系天然气勘探潜力。四川盆地震旦系具备形成大气田的成藏条件:①大型继承性古隆起为震旦系油气形成、聚集提供了条件;②稳定的沉积背景奠定了储集体和烃源岩大面积发育的基础;③灯二段、灯三段和灯四段3套储集层相互叠置,大面积发育;④多套烃源岩纵向叠置,大面积分布,与储集层呈"三明治"互层结构;⑤区域性泥岩盖层厚度大、盆地内断裂不发育,保存条件好。根据不同区域有利成藏条件的不同,优选了4个震旦系有利勘探远景区:乐山—龙女寺古隆起远景区、川东南远景区、川东远景区和川西北远景区,其中乐山—龙女寺古隆起远景区成藏条件最为有利,其核部的继承性古构造圈闭为勘探首选,斜坡部位的地层-岩性气藏值得探索。     

四川盆地达州—开江古隆起沉积构造演化及油气成藏条件分析

四川盆地乐山—龙女寺古隆起震旦系—下古生界天然气勘探所取得的重大突破,使得大型古隆起是该盆地深层天然气勘探重要目标的认识成为共识。然而,除了乐山—龙女寺古隆起之外,该盆地其他大型古隆起均被认为是后加里东期的古隆起,后者对震旦系—下古生界油气成藏的影响则极少被论及。为此,从分析野外露头、钻井及地球物理等资料入手,剖析了川东地区震旦系—下古生界沉积构造背景,研究了古地貌控制下的储层、烃源岩分布规律,结合构造演化分析成果,探讨了该区震旦系—下古生界含油气地质条件。结果表明:(1)中寒武世前川东北部发育达州—开江继承性隆起,控制震旦系、寒武系滩相储层大面积发育;(2)古隆起高部位发育滩相储层,其周缘凹陷带发育上震旦统陡山沱组、下寒武统笻竹寺组厚层烃源岩,源储配置条件优越;(3)二叠纪以来,达州—开江古隆起区由斜坡带逐步抬升,二叠纪生油高峰期处于斜坡—低缓隆起带,三叠纪生气高峰期处于隆起高带,有利于油气富集成藏;(4)川东地区下构造层(下寒武统及其以下地层)现今具备大型隆起构造背景,构造形态简单,其上完整的局部构造圈闭发育,保存条件好。结论认为,川东地区达州—开江古隆起区震旦系—下古生界具备良好的油气成藏条件,该古隆起高部位滩相储层发育区面积达8 000 km~2,是四川盆地下一步天然气勘探新的、重要的领域。     

川中古隆起北部蓬莱气区多层系天然气勘探突破与潜力

近3年,四川盆地相继在川中古隆起北斜坡上震旦统灯影组二段和四段、下寒武统沧浪铺组一段、二叠系茅口组二段取得勘探突破,继安岳气区发现之后形成了新的万亿立方米级大气区——蓬莱气区。受大型张性走滑断裂、古裂陷槽、台缘带联合控制,蓬莱气区纵向上发育多层系规模化烃源岩、储集层及断控岩性圈闭;良好的"源-储"配置和垂向输导通道促进了多层系油气高效充注;"古隆今斜"的构造演化保证了油气高效汇聚;多层系直接盖层和区域盖层的发育为油气提供了良好的保存条件。得益于成藏要素在时间和空间上的良好配置,蓬莱气区震旦系—二叠系形成了特有的斜坡区深层—超深层、多层系、海相碳酸盐岩立体成藏模式——"立体供烃、立体成储、立体输导、早油晚气、立体成藏"。蓬莱气区多层系天然气勘探突破不仅大大拓宽了四川盆地深层—超深层天然气勘探领域,也证实了在历经多期构造运动后,古隆起斜坡部位的超深、超老地层仍具有形成规模性天然气聚集的潜力,对进一步深化四川盆地超深层天然气勘探具有重要指导意义。     

四川盆地震旦系-寒武系天然气成藏模式与勘探领域

四川盆地震旦系-寒武系成藏条件好、天然气勘探领域多、资源潜力大,发育寒武系筇竹寺组、震旦系灯影组三段和陡山陀组优质泥岩以及震旦系灯影组泥质碳酸盐岩4套烃源岩,震旦系灯影组四段丘滩体白云岩、灯影组二段丘滩体白云岩、下寒武统龙王庙组颗粒滩白云岩和中寒武统洗象池组岩溶白云岩4套规模储层,震旦系灯影组三段泥岩、下寒武统筇竹寺组泥岩和中寒武统高台组膏盐岩3套直接盖层,具有良好的生-储-盖组合。根据不同区域成藏条件和成藏主控因素的不同,建立了四川盆地震旦系-寒武系的4种成藏模式：裂陷两侧台缘带构造-岩性气藏成藏模式、裂陷内岩性气藏成藏模式、川中台内构造岩性气藏成藏模式和川东川南构造气藏成藏模式。评价了全盆地的4个勘探领域：①裂陷两侧台缘丘滩体的储层品质和源-储配置好,勘探的关键在于优选构造稳定且保存条件好的目标;②裂陷内孤立丘滩体发育岩溶储层,且被烃源岩包围,精细刻画孤立丘滩体是勘探的关键;③川中台地内的储层和烃源岩大面积叠置,构造稳定,但资源相对分散,寻找富集区是勘探的关键;④川东-川南构造带发育成排成带的构造圈闭,寻找保存条件好的圈闭是勘探的关键。     

四川盆地震旦系灯影组天然气晚期成藏特征及意义

震旦系灯影组为四川盆地已发现天然气藏最古老的层系。四川盆地地质历史中经历了多旋回构造运动,但至今仍有大规模天然气藏存在,其重要原因之一是晚期成藏。通过对天然气组分、同位素及流体包裹体特征的分析,结合区域地质资料,得出四川盆地灯影组天然气晚期成藏具有3个显著特征：①广泛烃源(古油藏裂解气、水溶解析气)供给为晚期成藏提供物质基础;②气烃包裹体普遍发育反映喜马拉雅期天然气大范围充注;③喜马拉雅期油气重新调整、聚集,形成新气藏。依据喜马拉雅期构造变形特征,可将震旦系灯影组气藏分为3种类型：原生型、残存型和调整型,最有利的为原生型气藏,其次为调整型。对四川盆地震旦系等古老层系天然气勘探中应高度重视喜马拉雅运动对成藏的影响,其中构造相对稳定的古隆起区及斜坡带具有良好的保存条件,是勘探的有利区。      

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??Craton basins are the main sites where marine carbonate oil and gas are accumulated in China. However, the previous studies scarcely focused on the control of tectonic differentiation on the formation of large oil and gas fields in the ancient craton basins. In such circumstances, it is difficult to evaluate and select the favorable zones for the exploration of carbonate oil and gas. In this paper, based on the research results of the Sinian–Triassic prototype basin and lithofacies paleogeography of the Sichuan Basin, the tectonic differentiation pattern of craton basins and its controls on the accumulation elements and the distribution of hydrocarbons were analyzed with reference to the concept that structures control the sedimentation and distribution of oil and gas. The study reveals the results in three aspects. First, the intra-craton rift controls the high-quality source rocks and the hydrocarbon generation center, which forms good source-reservoir assemblage with the high-quality reservoir in the platform margin at the flank, showing excellent near-source accumulation conditions. Second, the three types of paleo-uplift (i.e. differential denudation, syn-depositional, and folding) and the deep large fault developed in the craton are favorable for the formation and distribution of large-scale carbonate reservoirs. Third, the superimposed areas with tectonic differentiation in multiple periods and multiple types are favorable for the formation of large oil and gas fields. It is concluded that the marine carbonate rocks show a huge oil and gas exploration potential in the Sichuan Basin. Attention should be paid to the new exploration targets of natural gas, such as the Sinian Dengying Fm in the platform margin at the east flank of Deyang–Anyue rift, the Lower Cambrian Longwangmiao Fm in the slope of paleo-uplift in central Sichuan Basin, and the Middle Permian Maokou Fm in central–west Sichuan Basin, where oil and gas accumulation conditions are favorable.     

四川盆地阆中地区灯影组储层沥青地球化学特征及其意义

震旦系灯影组是四川盆地海相深层天然气勘探的重点层系之一。近年来在高石梯—磨溪古隆起北斜坡阆中地区的天然气勘探中,灯影组四段储层内发现沥青呈广泛分布,但对其地球化学特征及相关油气成藏条件的研究较为薄弱。通过分析沥青的有机地球化学特征,揭示了阆中地区灯影组储层沥青的成因和来源,探讨了沥青对古油藏规模和相关油气成藏条件的指示意义。研究表明,阆中地区灯影组储层中的沥青为正常埋藏演化过程中热裂解作用成因,其质量含量、等效镜质体反射率和δ¹³C平均分别为1.36%、4.29%和-32.3 ‰。生物标志化合物和碳同位素组成特征的对比分析表明,震旦系灯影组沥青与下寒武统烃源岩具有较好的亲缘关系,沥青主要来自阆中地区西侧拉张槽内下寒武统烃源岩生成的原油并经裂解作用而形成,灯影组四段下伏的灯影组三段和陡山沱组泥质烃源岩可能也有一定贡献。阆中地区的古油藏规模约为32.3×10⁸t,裂解生气强度可达49.23×10⁸m³/km²,天然气的保存条件是控制阆中地区灯影组四段现今气藏规模的关键因素。     

川西北地区海相烃源岩地球化学特征、分布规律及天然气勘探潜力

川西北地区为近年来四川盆地天然气勘探的热点地区,但时至今日对该区海相烃源岩的地球化学特征和分布仍缺乏全面的研究。选取8条露头剖面对川西北地区下震旦统陡山沱组、上震旦统灯三段、下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组、中泥盆统、中二叠统茅口组、上二叠统龙潭组/吴家坪组和大隆组8套海相烃源岩进行了系统的有机地球化学分析,探讨了该区天然气勘探潜力。筇竹寺组优质烃源岩厚度最大,可达80 m,其次是上二叠统龙潭组/吴家坪组和大隆组,厚度可达20~30 m,其他层系优质烃源岩厚度均较薄。从有机质丰度来看,陡山沱组、筇竹寺组、龙马溪组、龙潭组/吴家坪组和大隆组总有机碳含量(TOC)大于3%的发育优质烃源岩,灯三段、中泥盆统、茅口组有机碳含量整体偏低。从下寒武统筇竹寺组至上二叠统大隆组烃源岩干酪根碳同位素值逐渐增高,陡山沱组、灯三段和筇竹寺组烃源岩δ¹³C值小于-30.0‰,有机质类型以Ⅰ型为主,龙潭组/吴家坪组与大隆组烃源岩δ¹³C值主要分布在-28.0‰~-26.0‰之间,有机质类型以Ⅱ2型为主,其他介于两者之间。川西北地区除广元矿山梁、朝天二叠系和朝天泥盆系的烃源岩处于成熟阶段之外,大部分地区处于过成熟阶段,主要以生干气为主。多套高丰度烃源岩的发育奠定了川西北地区海相天然气资源丰富,以筇竹寺组和上二叠统烃源岩为气源的含气系统是川西北地区未来天然气勘探的关注领域。