川东忠县—鱼池地区二叠系—三叠系海槽相、台缘相的发现及勘探意义

川东—鄂西地区晚二叠世—早三叠世发育开江—梁平海槽与城口—鄂西海槽,明确环海槽分布的台地边缘及沉积相带展布对指导二叠系—三叠系礁滩气藏的勘探开发具有重要现实意义。基于川东忠县—鱼池地区窑厂、千野草场、楠木桠和三墱坡剖面长兴组—飞仙关组的现场实测和系统取样分析,结合钻井资料和建南地区前期研究成果,认为大池干—石宝寨—高峰场区块为开阔台地相沉积,而开江—梁平海槽主体未向该区延伸;忠县—鱼池地区发育海槽相深水沉积,开江—梁平海槽与建南地区浅水陆棚直接相连,向东直接连通城口—鄂西海槽主体,其两侧发育台地边缘相礁滩沉积。通过确定台地边缘平面展布规律,进一步扩展了研究区内台地边缘分布范围,为川东地区二叠系—三叠系礁滩气藏的勘探开发揭示了全新的领域。     

鄂西渝东区晚二叠世长兴组沉积期沉积相及礁、滩分布规律

二叠系长兴组为鄂西渝东区主要勘探层系之一,其沉积相展布有多种观点。应用地表露头剖面、钻井剖面分析及对比研究,结合地震属性分析,认为晚二叠世开江-梁平陆棚向东南延伸,并与鄂西-城口海槽相连;鄂西渝东区晚二叠世长兴组沉积期沉积格局受到开江-梁平陆棚和鄂西-城口海槽的联合控制,将该区划分成开阔台地相、台地边缘相、浅水陆棚相以及盆地相4个相带,其中的生物礁、滩主要分布于台地边缘,为天然气勘探的重要目标。     

川东北黄莲峡地区长兴组生物礁地震异常特征及油气勘探潜力

通过见天坝生物礁等地面露头剖面和井资料的沉积相及层序地层、地震模型正演、地震剖面地震相等的详细研究表明：川东北黄莲峡地区处于二叠系长兴期城口-鄂西海漕与川东开阔台地相的结合部位；黄莲峡地区长兴组生物礁地震异常具有典型的台地边缘进积型层序地层特征，飞仙关组有可靠的上超现象，礁核内部为杂乱反射特征，是台地边缘礁的反映；城口-鄂西海槽向川东碳酸岩盐台地内部万县、云阳方向延伸，台地边缘礁异常沿城口-鄂西海槽边沿分布，边沿礁异常发育，且成藏条件优越，可与开江广旺地区对比，勘探潜力较大。     

川东北地区二叠系—三叠系多期台缘演化规律及勘探方向

基于等时层序格架,综合钻井和地球物理资料,对四川盆地开江—梁平海槽二叠系—三叠系多期台缘的演化规律进行了研究,探讨了不同时期的台缘类型、礁滩发育模式及展布特征。研究结果表明:①基于龙潭组和吴家坪组同时异相的沉积特征,以最大海泛面和地层旋回一致性为依据,对川中地区和开江—梁平地区的地层界线进行调整,可建立区域等时地层格架。②基于对龙岗地区茅口组—长兴组台缘带的重新刻画,证实开江—梁平海槽在茅口组二段沉积期出现台缘雏形,在吴家坪组沉积期持续发育,长兴组沉积期礁体规模最大,最后在飞仙关组沉积期逐渐消亡;台缘带的演化经历了茅口组沉积期的单斜缓坡模式、吴家坪组沉积期的远端变陡缓坡模式、长兴组沉积期的镶边碳酸盐台地模式。③开江—梁平海槽东、西两侧均有多期台缘叠置的发育特征,海槽西侧发育茅口组、吴家坪组、长兴组3期台缘,海槽东侧主要发育吴家坪组、长兴组2期台缘;根据生物礁的地震反射特征和不同时期生物礁的垂向叠置模式,识别出加积型生物礁和前积型生物礁,并预测了不同类型生物礁的分布规律。④四川盆地在二叠纪—三叠纪形成的多个NW向裂陷均具备形成多期台缘的构造背景,多期台缘叠加的生物礁滩储层是今后四川盆地的一个重要勘探领域。     

开江—梁平海槽东侧长兴组台缘生物礁发育特征及油气地质勘探意义

四川盆地开江—梁平海槽东侧已发现普光、黄龙场等大气田,是礁滩重要的勘探领域。为了进一步明确海槽东侧长兴组台缘生物礁发育特征,利用钻井、地震资料,以台缘生物礁外部轮廓、内部形态、平面展布为基础,开展海槽东侧台缘带、台缘生物礁发育特征研究。研究结果表明,开江—梁平海槽东侧台缘依据坡角差异性可划分为陡坡型和缓坡型,平面上具有分段特征,且发育缓坡退积型和陡坡叠加型两种模式,以缓坡退积型为主;台缘生物礁发育主要受海平面变化、同沉积多级断裂及区域拉张共同作用;缓坡台缘生物礁发育经历微古地貌形成期(吴家坪晚期)、缓坡滩发育期(长一期)、弱镶边台缘礁滩发育期(长二早期)、镶边台缘多排礁滩发育期(长二中期—长三期)4个演化阶段。开江—梁平海槽东侧长兴组缓坡多排礁分布面积广,油气成藏条件优越,是天然气勘探值得关注的重要领域。     

四川盆地垫江—万县地区长兴组层序格架内沉积相演化

通过对露头剖面、钻井岩心、测井和地震等资料的综合分析,认为四川盆地垫江—万县地区上二叠统长兴组总体为碳酸盐岩台地沉积。由于峨眉地裂运动的影响,造成垫江—万县地区具有"两台-两槽"的特征。在三级层序地层格架建立的基础上,研究沉积相的展布规律,发现受开江—梁平海槽的控制,长兴组时期发育较为对称的碳酸盐岩沉积体系,主要发育开阔台地相、台地边缘相及斜坡相。长兴组2个三级层序高水位体系域沉积时期,台地边缘相带内发育的生物礁、生屑滩及潮坪相为有利相带;海侵体系域沉积时期,只有上部三级层序台地边缘发育了一定规模的礁滩体。因海退的影响,上部三级层序发育的台内礁滩体与下部三级层序发育的台内礁滩体相比,具有向研究区北东方向迁移的特征。     

鄂西建南地区长兴组沉积相及生物礁沉积演化模式

在前人研究基础上,结合鄂西建南地区最新钻井资料和地震解释成果,详细解剖该区长兴组沉积相特征及礁滩体沉积演化模式,提出了长兴组沉积早期发育碳酸盐缓坡、中-晚期发育碳酸盐台地的沉积模式,其中台地模式包括镶边台地和孤立台地,礁滩沉积主要发育于台地边缘相带。建南地区长兴组礁滩分布特征研究表明,南部以滩相沉积为主、北部以礁相沉积为主,其中礁、滩沉积体均发育于各层序的高位体系域,尤以第1个三级层序高位体系域最为发育。该区礁滩沉积是在相对海平面不断下降的背景下发育的,形成了一套规模较大的加积-进积型台地边缘生物礁、滩沉积序列。主要礁滩发育期可分为3个演化阶段,第1阶段以小规模低能滩相沉积为主,也是生物礁奠基阶段;第2阶段为大型障积型生物礁和生屑滩发育期;第3阶段为生物礁逐渐消亡阶段,该期生物礁以黏结-障积型生物礁为主。礁滩发育晚期的暴露浅滩白云石化作用强烈,形成良好的储集岩。     

鄂西-渝东区长兴组礁滩体发现及相带分布

开江-梁平陆棚周缘的台缘相带是大型天然气藏发育的有利地区,陆棚相带的分布控制和影响长兴组-飞仙关组礁滩相带的展布。为了准确描述其分布,通过对岩心、岩屑、薄片等分析测试资料的研究,系统分析了岩石的颗粒结构、生物构成、结构类型等特征。利用三维地震资料对生物礁、滩体的形态及分布进行了预测。同时综合钻井资料、露头及地震资料精细刻画了长兴组沉积相带的展布。研究表明,箭竹溪生物礁是典型台地边缘相生物礁,具有明显的丘状外形、近南北向展布;在生物礁底部发育的浅滩白云岩分布范围较大,其主体位于箭竹溪生物礁的东部,与台地紧密相连;开江-梁平陆棚经过箭竹溪生物礁西侧向东南延伸与鄂西盆地相通,且箭竹溪生物礁与普光地区生物礁处于同一个台地边缘相带上。     

四川盆地开江—梁平海槽两侧台地边缘形态及其对储层发育的影响

晚二叠世长兴期,受勉略洋扩张和区域拉张应力的影响,四川盆地北部发育了开江—梁平海槽。为弄清该海槽两侧台地边缘的形态及其上礁滩体发育的主控因素,在区域构造和沉积背景分析的基础上,基于二维、三维地震资料中礁滩体的反射特征和钻井资料,利用地质—地震解释技术,刻画出长兴期海槽两侧台地边缘的形态变化,建立了不同类型台地边缘之上礁滩体发育的地震反射模式和沉积模式,分析了其储层分布的主控因素和分布规律。结论认为:①长兴期,开江—梁平海槽两侧台地边缘形态可划分为断控陡坡型和缓坡型2大类,包含断层—陡坡型、陡坡型、缓坡—坡折型和缓坡型4种类型;②长兴期,海槽两侧台地边缘的形态是控制礁滩体规模、沉积模式的关键地质因素,也是造成礁滩体储层特征差异性的根本原因;③白云石化、多期溶蚀和裂缝作用是改善长兴组礁滩体储层质量的关键作用,有利储层主要位于每期礁滩体的顶部,分布于台缘带陡坡或基底断裂一侧。     

川东地区台内洼地二叠系生物礁、滩沉积格局及勘探意义

川东地区晚二叠世—早三叠世发育武胜—石柱台内洼地和重庆—綦江台内洼地，明确环台洼边缘分布的生物礁滩沉积格局及演化对四川盆地二叠系—三叠系礁滩气藏勘探的重要指导意义。基于川东地区卷洞、菊花坝、太运和冷水溪剖面长兴组的现场实测和系统取样分析，结合实际钻井资料和前期研究成果，认为长兴组沉积早期，除开江—梁平海槽外，研究区内其余地区均处于缓坡沉积环境，以硅质结核灰岩和泥晶灰岩等较深水沉积为主；而随着长兴组沉积中—晚期海退，开始出现明显的沉积分异现象，由南向北呈“两洼”—“一台”—“一槽”的沉积格局，即重庆—綦江台内洼地亚相及其以北的武胜—石柱台内洼地亚相（“两洼”）、武胜—石柱台内洼地亚相与开江—梁平海槽之间的台坪亚相（“一台”）及开江—梁平海槽主体（“一槽”）。沿武胜—石柱台内洼地南、北两侧台洼边缘带，发育生物礁滩组合，生物礁滩组合在北侧主要发育在长二段—长三段下部，在南侧则发育在长三段上部，具有“北早—南晚”的沉积特征，认为长兴期沉积古地貌上具有“北高—南低”的特点。研究区台内洼地沉积格局及生物礁滩演化规律的明确，为川东地区二叠系长兴组礁滩气藏勘探新领域评价提供了依据。     

建南气田长兴组—飞仙关组天然气特征及气源分析

建南气田位于开江—梁平海槽和城口—鄂西海槽之间,长兴组在气田北高点发育生物礁,生物骨架发育,岩性为生物礁次生白云岩;飞仙关组南高点气藏发育台内内碎屑——核形石灰岩、鲕粒灰岩、白云岩及细粉晶灰岩。二者储集类型均为裂缝—孔隙型。因此,建南气田为典型的台内礁滩气田。对建南气田的天然气及气源岩特征进行剖析,有助于加强对台内礁滩气藏的认识。通过天然气组分特征及其与碳同位素的关系分析,结合硫化氢含量与白云岩平面分布的关系,认为建南气田长兴组、飞仙关组的干气不受地幔无机成因气影响,主要为油型气及煤型气的混合气,且遭受TSR改造。利用天然气CH4碳同位素与成熟度关系模型,综合分析认为建南气田长兴组、飞仙关组天然气气源主要为二叠系油型烃源岩及煤型烃源岩,而志留系烃源岩只有少量贡献。     

川北地区长兴组沉积相和生物礁气藏分布规律

四川盆地北部地区晚二叠世长兴期沉积环境发生了明显分异，依据沉积特征可将其划分为碳酸盐深缓坡相、开阔台地相、海槽相、陆棚（台地）边缘相等单元，并以此建立了川北地区长兴期沉积模式。川东北区块和川西北区块在长兴期已由碳酸盐缓坡相演化为碳酸盐开阔台地相；在开江-梁平海槽相区内原划为下三叠统飞仙关组底部的高伽马低电阻层段应划入大隆组，在其中发现了晚二叠世具深水特征的骨针、放射虫、微体有孔虫及腕足等化石碎片。环海槽陆棚（台地）边缘带是寻找生物礁气藏的最有利相带，其贯穿整个川北地区，延伸数百公里；在二叠系长兴组生物礁相之上常有飞仙关组的鲕粒滩发育，二叠系、三叠系礁、滩叠合边缘相带可供勘探的面积达7300 km²，已获得天然气储量超过6000×10⁸m³，勘探潜力巨大。     

关于开江-梁平海槽的认识

前人认为开江-梁平地区在晚二叠世长兴期-早三叠世印支早期为海槽沉积区,并称为“开江-梁平海槽”。由于对该区沉积格局的认识和确定直接涉及川东北地区的油气勘探部署。因此,在沉积学研究的基础上,利用钻井、地震资料获得的新成果,从区域构造背景、海槽的概念和沉积等角度,进一步系统阐述了开江-梁平地区长兴期-早三叠世早期不是海槽沉积环境,而是碳酸盐台地中水体相对较深的台棚环境,且以沉积泥晶灰岩为主,并有高能滩沉积。     

川东-渝北地区长兴组礁、滩相储层预测

川东-渝北地区长兴组发育有台内海槽（深水盆地）、台地前缘缓斜坡、台地边缘生物礁滩和开阔台地4个相带,其中环绕开江-梁平台内海槽东段发育的台地边缘礁、滩相地层为最重要的油气勘探层段,储层岩性主要为礁、滩相的结晶白云岩,具有分布面积广、厚度较大和物性较好等特点。以沉积相分析为依据,以测井相和地震相分析为技术方法,通过已知礁、滩体的岩-电转换测井相响应特征与地震反射和地震属性分析,建立了礁、滩相白云岩储层的测井相和地震相模型．确定地震剖面中的烟囱效应是寻找礁、滩相白云岩储层和气藏的有效标志。在此基础上,以建立的礁、滩体地质模型作为预测有利相带的地震反演约束条件,结合区域地质资料预测有利生物礁、滩相白云岩储层发育区及白云岩厚度分布图。圈定出有利储层发育区的优选勘探目标。     

四川盆地长兴-飞仙关组的有利储集相带

为预测和优选有利的勘探区带,应用层序地层学的理论和方法,将四川盆地上二叠统长兴组-下三叠统飞仙关组划分为8个层序17个体系域,并建立了相关层序地层格架;通过对层序地层格架内沉积相展布的研究,发现该盆地长兴-飞仙关组发育台缘礁滩有利储集相带,并受开江-梁平海槽、鄂西-城口海槽及川西海槽的控制,沿海槽两侧呈条带状分布;通过台缘礁滩分布预测成果,结合多种地质信息进行综合分析,划分出3大类8小类有利勘探区带：Ⅰ.台缘礁滩区,包括鄂西-城口海槽西侧、开江-梁平海槽东侧、开江-梁平海槽西侧、川西海槽两侧;Ⅱ.台内礁滩区,包括川西区块、川中区块;Ⅲ.台内白云岩区,包括川南区块、川东区块。其中Ⅰ类是最为有利的勘探区带,是当前勘探的重点;Ⅱ类是Ⅰ类的有益补充,虽然取得了一定的突破,仍需要进一步加强勘探;Ⅲ类面积大,整体勘探和研究程度低,应加强综合地质研究,力争早日取得勘探突破。     

四川盆地二叠、三叠系环海槽礁、滩富气带勘探

四川盆地北部广元-旺苍海槽及开江-梁平海槽的形成、发展和消亡过程对该区上二叠统-下三叠统飞仙关组沉积相的演化及其生物礁、鲕粒滩分布有着明显的控制作用,因而决定了礁、滩气藏的类型、规模及其分布：二叠纪长兴期的海绵-水螅边缘礁集中发育在环海槽的台地边缘相带,是天然气富集的有利储集相带;三叠纪飞仙关期环海槽的碳酸盐台地区鲕粒滩发育,是大中型气藏孔隙性鲕粒云岩、鲕粒灰岩储层发育有利相区。在“环海槽的碳酸盐台地边缘富气带是边缘礁、滩巨厚优质储层发育有利区” 重要勘探思路的指导下,自渡口河飞仙关组鲕滩气藏发现后,在环海槽的台地边缘相区又相继发现了罗家寨、铁山坡、滚子坪、普光等大中型气藏,近期在仪陇、苍溪地区礁、滩气藏的勘探也先后获得突破性进展,一个绵延600 km,范围近1×10⁴km²的环海槽礁、滩气藏富气带已清楚地显现出来。目前沿该带已发现了8个长兴组边缘礁气藏和13个飞仙关组鲕粒滩气藏,获天然气储量近1×10¹²m³,其中最大的气藏目前探明储量达到3560×10⁸m³。随着勘探的不断深入,环海槽礁、滩富气带的勘探将会有更大的发现。     

测井资料划分川东北元坝地区长兴组有利相带

晚二叠世长兴期,四川盆地东北部元坝地区位于梁平-开江陆棚西侧,由西南向东北发育开阔台地、台地边缘礁滩、斜坡、浅水陆棚沉积相带。综合利用成像测井、常规测井及岩屑薄片鉴定等资料,在元坝长兴组单井相划分的基础上,对其沉积亚相和微相进行了划分,结合实钻成果分析,认为台地边缘生物礁的礁盖和礁核是优质储层分布区域。充分发挥测井信息纵向分辨率及地震信息横向分辨率的优势,在岩心标定测井资料的基础上,根据测井资料来标定地震资料,将测井相与地震相紧密结合,对长兴组有利相带沉积特征做了进一步的精细刻画。依据这些信息,能较为明显地划分出元坝地区长兴组的有利相带。结果表明：该区有利相带为台地边缘礁滩相沉积,亚相为生物礁和礁后浅滩,微相为礁盖、礁核、生屑滩和砂屑滩,这类相带的储层是勘探开发的首选目标。     

泛开江-梁平海槽及勘探有利相带地震预测

四川盆地上二叠统长兴组生物礁的预测工作,在20世纪80～90年代主要以地质研究为主,研究初期常有生物礁目标井打不到生物礁,而非目标井又时而钻遇生物礁的现象。近年来,结合地质、钻测井资料,利用区域大剖面地震相预测技术,建立了一套识别晚二叠世末期台地-海槽沉积相带的方法,首次分别在川北、川中及川东地区地震大剖面发现了台地-海槽地震相形迹。在此基础上,对上述地区生物岩隆(礁、滩)有利相带进行了重点识别,总结了台地边缘生物岩隆的地震相预测方法,并编制了四川盆地晚二叠世末期泛开江-梁平海槽古地貌及沉积相预测图,表明环海槽周缘生物岩隆具有延伸远、勘探潜力大的基本态势。通过川东五百梯、川中ＬＧ等区块的钻井表明,所应用的技术是预测二叠系碳酸盐岩礁、滩有利区带及勘探部署的实用技术。     

开江—梁平海槽东侧长兴组生物礁发育主控因素及地震精细预测技术

采用地震地质综合预测技术，对川东北地区开江-梁平海槽东侧上二叠统长兴组生物礁沉积相特征、主控因素和礁相油气藏进行了研究。通过单井沉积相研究，查明该区生物礁纵向发育有两期，长兴组沉积期的古地貌对生物礁发育及迁移具有控制作用，坡度越大生物礁越厚。早期古地貌控制了生物礁的发育，在北部陡坡沉积区发育早期生物礁且成条带状，在南部缓坡沉积区发育晚期生物礁且成块状；晚期古地貌控制了生物礁向台地方向迁移，发育第二排生物礁。针对不同区域沉积环境的差异，采用针对性的预测技术。在中部沉积陡缓转折带，优选台缘带内长兴组顶部振幅属性预测生物礁厚度；在南部缓坡沉积区，采用基于地震沉积学的分频解释技术预测生物礁。预测成果经实钻证实，多口井获得高产气流。      

四川盆地东北部二叠系长兴组海侵生物礁研究

四川盆地东北部晚二叠世长兴期为碳酸盐台地–盆地（海槽）环境。在台地边缘和局部高地发育了较多的台地边缘礁和台内点礁。根据海平面上升速度和生物礁生长速度将这些生物礁划分为海侵追补型和海侵并进型,并对这两种类型的生物礁岩性组合、储集性及影响因素和分布进行了研究。并进型生物礁为水体向上变浅的岩性组合,经历白云岩化和埋藏溶解作用的强烈改造,白云岩和次生孔隙发育,储集性较好,主要分布于开江—梁平附近及其西南部的长兴组中、上部,为最有利的勘探区块。追补型生物礁为向上变深的岩性组合,主要由石灰岩组成,储集空间较少,储集性较差,主要分布于城口—鄂西地区以西的长兴组中、下部,在有裂缝的区域,可作为较有利的勘探区块。