从地球化学角度看高科1井的天然气勘探前景

在四川南部凹陷高石梯构造钻探的高科1井在目的层没有找到工业气流。运用气藏地球化学研究方法,对高科1井的天然气特征、储层沥青的生物标志化合物特征进行了研究。结合区域构造发展史和岩石薄片研究综合分析后认为:高科1井的失败主要在于没有找到好的储层,井正好打在了沥青封堵带上;但是,高科1井所在的高石梯构造区具有较好的天然气勘探前景,主要产层应为震旦系灯影组四段;在该区,要找到具有工业价值的天然气,关键在于寻找好的储层,避开沥青封堵带打井。     

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本研究以四川盆地科学探索井高科 1井为重点研究对象 ,研究了早古生代地层中沥青的光性、成因类型、分布特征及形成时间 ,探讨了沥青在地史时期的成气期及生气潜力。高科 1井位于川中乐山—龙女寺加里东古隆起高石梯构造的主高点。高石梯构造东邻古基井构造、西南邻近威远构造及资阳古圈闭。该构造是以震旦系为主体的天然气有利聚集区 ,预测天然气圈闭资源量为 30 0× 10 8m3 。高科 1井钻遇侏罗系、三叠系、石炭—二叠系、下奥陶统、寒武系及震旦系 ,其中缺失志留系—泥盆系。烃源岩是寒武系及震旦系暗色泥岩及暗色碳酸盐岩。储层是震旦系…     

四川盆地中部高石梯-磨溪地区震旦系灯影组储层沥青拉曼光谱分析

拉曼光谱分析是刻画有机质成熟度的一种有效技术方法.通过对四川盆地中部高石梯-磨溪地区21块震旦系灯影组储层样品中的沥青开展系统的拉曼光谱分析,并用经验公式获取沥青的等效镜质体反射率,表征了沥青所处的成熟阶段,进而探讨了储层经历的热演化及改造作用.结果表明,高石梯-磨溪地区震旦系灯影组储层溶蚀孔洞及裂缝充填沥青绝大多数都...     

四川盆地桐湾期古隆起震旦系储层沥青特征与天然气聚集机制

四川盆地桐湾期古隆起震旦系近期获得了天然气勘探的新突破,但是对其天然气成藏机理的认识还存在着较多的争议。该古隆起震旦系储层普遍发育沥青,使得据沥青的发育规律来研究其古油藏与气藏的关系成为一种可能。为此,开展了针对该区震旦系储层沥青发育特征与规律的研究。结果表明:①古隆起震旦系储层沥青主要发育于四川盆地重要热液事件之后,即著名的二叠纪中晚期的峨眉地裂作用之后;②沥青的分布主要与印支期—燕山期古构造所控制的古油藏有关,这一时期的古构造高部位沥青含量较丰富;③桐湾期古隆起震旦系大规模的油气聚集发生于印支期—燕山期,形成了乐山—资阳古油藏与高石梯—磨溪—广安古油藏,这些古油藏主体部位原油的裂解控制了现今天然气藏的发育;④震旦系储层沥青的发育不仅反映灯影组古油藏的油气主要来自下寒武统烃源岩,而且还证明震旦系储层中聚集的天然气应为震旦系古油藏裂解晚期阶段的产物;⑤四川盆地印支期—燕山期震旦系的古构造是其古油藏发育的有利地区,寻找这一时期震旦系油气大规模聚集的区带,对开拓震旦系天然气勘探新领域具有重要的意义。     

四川盆地高石梯-磨溪地区下二叠统气源示踪

以天然气、烃源岩及储层沥青的地球化学特征为主要依据,通过天然气-天然气、储层沥青-烃源岩、天然气-烃源岩3个方面对比,深入探讨四川盆地高石梯-磨溪地区下二叠统天然气来源。研究表明,四川盆地高石梯-磨溪地区下二叠统天然气主要来源于筇竹寺组泥岩。其5项证据分别为:下二叠统天然气乙烷碳同位素小于-30.5‰,甲、乙烷碳同位素倒转是由高演化程度烃源岩所致;多数下二叠统天然气与龙王庙组天然气特征最为相似;GS18,NC1井下二叠统天然气特征与寒武系相似,说明上下层气源一致;高石梯-磨溪地区下二叠统储层沥青地球化学特征与筇竹寺组泥岩最为相似;筇竹寺组泥岩主要为下二叠统供气,这一认识符合干酪根油气生成理论和同位素分馏规律。     

四川盆地川中古隆起震旦系—寒武系天然气特征及成因

利用高石梯—磨溪地区大量新钻探井和野外露头资料,开展震旦系—寒武系天然气组分、同位素、轻烃组成、烃源岩干酪根碳同位素、储集层沥青生物标志物等地球化学特征研究。研究表明:1震旦系灯影组和寒武系龙王庙组天然气均为典型的干气,以烃类气体为主。但灯影组干燥系数大、烃类组分含量低、非烃组分含量高。非烃气体含量的差异主要表现在氮气、二氧化碳、硫化氢和氦气方面。烃源岩成熟度不同和含硫矿物与烃类反应生成H2S是造成灯影组和龙王庙组天然气组成细微差别的原因。2灯影组和龙王庙组天然气δ13C2值差异明显,主要反映母质类型的差异。3灯影组和龙王庙组天然气甲烷δ2H值差异大,主要反映母质沉积水介质盐度的差异。4下寒武统页岩、灯影组泥岩、陡山沱组泥岩和灯影组碳酸盐岩干酪根碳同位素平均值分别为-32.8‰、-31.9‰、-30.7‰和-27.8‰。5灯影组储集层沥青4-甲基二苯并噻吩/1-甲基二苯并噻吩值介于筇竹寺组和灯影组烃源岩之间。研究认为高石梯—磨溪地区震旦系—寒武系天然气主要为原油裂解气,震旦系天然气来源于震旦系和寒武系烃源岩,寒武系天然气主要来源于寒武系烃源岩。     

四川盆地安岳高石梯-磨溪构造震旦系灯影组测井产能预测方法

高石梯-磨溪构造是四川盆地震旦系灯影组勘探重点。由于该区岩性多变、储集空间复杂、储层非均质强,导致测井产能预测难度大。通过深入分析高石梯-磨溪构造震旦系灯影组储层的地质、测井、试井成果等资料,在储层参数精细解释的基础上,对气层产能进行了定性和定量评价方法的分析研究,建立了气层产能预测方法——模式识别判别法和斯通利波流体移动指数法。经在川中安岳地区新钻井中应用,效果较好。     

四川盆地北部震旦系天然气勘探潜力分析

四川盆地震旦系灯影组自川中高石梯-磨溪地区取得重大突破之后展现出巨大勘探潜力。当前川北灯影组仍处于探索阶段,为探讨川北震旦系天然气勘探潜力,通过钻井、岩心、野外剖面及地震资料综合解释,从烃源岩条件、沉积特征、储层特征和圈闭特征等方面讨论川北震旦系成藏地质条件。研究表明：川北地区下寒武统烃源岩厚度大,分布广,具备形成大中型气田的物质基础;古裂陷边缘灯影组丘滩复合体叠加古岩溶形成的优质储层广泛发育;盆内构造变形弱,盖层厚度大,保存条件较好;构造和岩性圈闭均发育,且资源量大。综合区域成藏条件研究,预测了川北灯影组有利勘探方向及区带,为该地区震旦系天然气勘探突破提供了依据。     

四川盆地威远构造震旦系灯影组气烟囱特征及其地质意义

四川盆地威远构造震旦系灯影组气藏充满度仅为25%,与早寒武世拉张槽相隔的高石梯-磨溪构造灯影组则为充满度近100%的特大型整装气田。两者的区域背景和生储盖组合条件相近,但气田充满度出现很大差异。威远构造2D和3D地震剖面存在较多震旦系—三叠系管状异常特征,有的出露地表或隐伏浅层之下,分析可能为气烟囱特征。其主要特征包括：①受气烟囱效应影响,威远构造地表三叠系嘉陵江组出露附近河流中有大量气苗;②上覆寒武系遇仙寺组气藏、洗象池组气藏及二叠系阳新统气藏的天然气非烃气体中的氮、氩、氦成分与威远气田震旦系灯影组天然气成分相似,具有灯影组气藏天然气上窜特征;③威远构造震旦系—二叠系压力系数均为1.0左右,高石梯-磨溪构造灯影组压力系数也为1.0左右,但其上覆层位均为超压。威远构造气烟囱表明,震旦系灯影组气藏封闭系统基本失效,保存条件较差,天然气垂向运移,直接影响现今气藏的规模。     

四川盆地震旦系岩相古地理及有利储集相带特征

四川盆地震旦系是我国最古老的含油气层系之一,历经了60多年的勘探研究,先后发现了威远气田和资阳含气构造,近期又取得了天然气勘探突破。为了对该区有利储集相带的分布进行预测和评价,基于前人的研究成果,详细分析了震旦系露头、岩心和钻井资料,结合大量分析化验数据,对震旦系沉积相和岩相古地理进行了研究。结果表明:①以桐湾运动和澄江运动所形成界面为界,可将震旦系划分为陡山沱组和灯影组,陡山沱组以砂泥岩沉积为主,灯影组以厚层白云岩沉积为主;②灯影组主要发育潮坪相,潮坪包括泥云坪、藻云坪、膏盐坪、颗粒滩和灰泥坪;③陡山沱组以陆棚相沉积为主。结论认为:灯影组在四川盆地内部大面积发育白云岩坪和颗粒滩两类有利的储集相带,为盆地内储层大面积分布提供了物质基础,优质储层在威远、资阳、高石梯、磨溪、安平店和盘龙场等地区较为发育,储层分布面积约6×104 km2。     

川东北飞仙关组储层沥青与古油藏研究

在四川盆地东北地区(川东北地区)找到了迄今为止该盆地最大的天然气田――飞仙关组鲕滩气田。在该气田的鲕滩储层中不同程度地含有固体沥青,沥青含量在0.09%～2.50%之间;储集孔隙发育的残余鲕粒白云岩的沥青含量最高,沥青含量与天然气产量、气藏规模及储层物性之间呈正相关关系。应用全岩热模拟和环境扫描电镜实验新技术进行的沥青的产气模拟实验表明,沥青仍有产气潜力,并随成熟度增大,产气潜力降低;沥青模拟产物的碳同位素较轻,反映出了腐泥型母质的特点;沥青的甾萜类生物标志化合物分布正常:这些特征表明了储层沥青是古油藏原油裂解成气的中间产物。此外,天然气C1-C3组分进一步证实了鲕滩天然气主要为原油裂解气。在古构造背景下,根据优质储层展布、储层沥青含量的分布趋势,预测了古油藏分布范围。     

中东Y油田碳酸盐岩油藏沥青层测井评价

中东Y油田沥青层塑性强、井壁稳定性差。沥青浸入井筒后降低了钻井效率,制约了该碳酸盐岩油藏的开发效率。对比常规碳酸盐岩储层与沥青层特征,并对比分析固态、半固态与液态稠油3种沥青赋存状态储层的测井响应特征,结合岩心、测试资料分析结果,认为典型沥青层黏土含量较高、渗透性较差,具有高自然伽马、低无铀伽马测井响应特征,结合GR—GRKTh交会法可对沥青层进行初步判识。利用偶极声波测井计算的泊松比、纵横波速度比以及波阻抗可有效区分液态稠油与非液态沥青储层。利用测井资料精细处理结果,结合区域构造特征,对沥青层的成因与分布特点进行探索。沥青层测井评价技术有效解决了研究区沥青层识别与分布问题,为碳酸盐岩油藏开发与钻井工程安全提供了测井技术支撑。     

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。     

库车前陆盆地大北地区储层沥青与油气运聚关系

根据储层沥青的显微特征、热演化程度和生物标志化合物系统分析,对库车前陆盆地大北地区的储层沥青成因及油气运聚过程进行了探讨。大北地区库姆格列木群盐下砂岩储层显微裂缝中观测到少量黑色胶质沥青,其中,大北202井储层沥青发育2组,其反射率值分别为1.07%和0.47%,吐北1井储层中只检测到一组沥青,且含量极少,反射率值为0.43%;储层固体沥青为不同源、不同期的油、气混合沉淀而成。由此推断,大北地区天然气并非原油裂解成因;大北1和大北2等盐下圈闭至少发生了3期油气充注,其古油藏原油大多沿北部克拉苏逆冲断层进入浅部砂层,再汇聚于大宛齐背斜成藏;位于该断层附近的吐北1井,其储层沥青的存在说明其砂岩层是油气运移的通道,不排除该断块高部位有油气成藏的可能性。该结论对认识克拉苏构造带天然气成因和促进古油藏勘探具有重要意义。      

利用储集层沥青特征识别高演化地区的气层

随着油气地球化学实验技术和方法的发展,利用储集层沥青的饱和烃色-质图的指纹特征识别流体类型已经得到较大范围的应用。但这一方法在高演化地区的气层识别上遭遇到一些问题。从高演化地区储集层特征进行分析,提出了高演化地区储集层中存在两种赋存状态的可溶储集层沥青——游离态和束缚态。根据对储集层中这两种可溶储集层沥青的识别,结合前人研究的地球化学方法识别油、气、水层的基本原理,成功地对高演化地区的气层、非气层进行了识别,为天然气的勘探前景评价和开发方案的制定提供了科学的依据。     

四川盆地乐山—龙女寺古隆起地区震旦系储层沥青地球化学特征及意义

通过对四川盆地乐山—龙女寺古隆起地区储层沥青样品进行全岩镜下测定,发现该区震旦系灯影组储层中存在大量储层沥青,并对样品进行沥青反射率测定、有机元素分析和碳同位素分析,结果表明:古隆起地区震旦系灯影组储层沥青等效镜质体反射率(R′_O)值分布在2.06%~3.0%之间,平均值为2.62%,储层沥青H/C原子比和O/C原子比仅为0.30~0.43和0.01~0.03,表明沥青的成熟度高,基本上处于成熟—过成熟阶段,生烃潜力较低;S/C原子比为0.03~0.06,与长兴组(P₂ch)和飞仙关组(T₁f)储层沥青S/C原子比相比偏低,表明古隆起地区灯影组储层沥青受硫酸盐热化学还原反应(TSR)影响较小;此外,储层沥青碳同位素值分布在-36.8‰~-34.5‰之间,平均值为-35.7‰,在四川盆地各层位干酪根和沥青碳同位素值中其值最低,比塔里木盆地海相原油的碳同位素值还要低。结合四川盆地地质构造背景,对比各层位烃源岩干酪根碳同位素,认为古隆起地区震旦系灯影组储层沥青主要来源于下寒武统筇竹寺组烃源岩,属古油藏深埋时在高温、高压作用下裂解成气后的热演化沥青—焦沥青。     

磨溪-高石梯地区龙王庙组古油藏成藏特征

为了确定磨溪-高石梯地区古油藏的分布范围,并进一步认识其流体性质及规模,文中利用储层定量颗粒荧光、全息扫描荧光技术,结合显微激光拉曼分析等手段,对该地区寒武系龙王庙组古油藏进行了深入剖析。磨溪-高石梯地区储层段龙王庙组沥青发育,定量荧光分析结果显示,各井储层颗粒定量荧光都存在相对的高值,半峰宽普遍较低,TSF光谱最常用的参数总体表现为低值,激光拉曼光谱显示出了沥青的特征。研究表明:该地区存在一定规模的古油藏,古油藏总体表现为正常油—轻质油,现今残余沥青成熟度较高,古油层主要以层状分布,多发生原位裂解,与现今气藏有较好的匹配关系。     

塔里木盆地轮南下奥陶统沥青的发现及其意义

在塔里木盆地轮南低隆起某些井的下奥陶统碳酸盐岩储集层中发现有沥青,它主要充填在碳酸盐岩矿物晶间隙中,含量1%~3%,沥青反射率1.05%~1.10%.结合该区埋藏史及古地温史推算出原油沥青化形成时间发生在早海西运动期,结合油气地质背景,推断油气藏形成于晚志留世-早泥盆世时期。因此,这套储集层沥青是早古生代油气藏在早海西运动期经抬升、剥蚀、风化、氧化作用而发生沥青化,后经热变质作用而形成,它与塔北、塔中下志留统沥青砂岩属同时代产物,下奥陶统储集层沥青的发现扩大了早古性代古油气藏存在范围。对于认识轮南地区复杂的油气成因提供了新的证据。     

四川盆地安岳气田龙王庙组气藏天然气有水溶气贡献的迹象

通过有机地球化学手段对四川盆地安岳大气田龙王庙组天然气和储层沥青进行了系统研究,发现天然气甲烷碳同位素较储层沥青明显偏重。这用目前大家普遍认为的油裂解气的观点难以解释,因根据歧化反应碳同位素分馏原理,油裂解生成的甲烷和沥青,甲烷碳同位素会明显轻于沥青。另外,甲烷碳同位素值与H₂S含量也没有明显的相关性,用TSR作用也很难解释气藏中甲烷碳同位素偏重的现象。从气田水中释放出的水溶气甲烷碳同位素较气藏游离天然气的甲烷碳同位素偏重或者重,推断可能是由于地层水水溶相天然气的脱溶,造成龙王庙组气藏中的天然气甲烷碳同位素较储层沥青碳同位素偏重。同时,经激光拉曼测试分析发现大部分烃类包裹体具有液相甲烷特征峰,进一步证实水溶相天然气的存在。通过对气源、地层水、温压环境、构造演化、盖层等地质条件进行分析,提出龙王庙组气藏具有良好的水溶气形成、保存以及晚期随构造抬升水溶气脱气成藏的条件。对比龙王庙组埋深最大时与现今气藏条件下甲烷在地层水中的溶解度,估算出龙王庙组1m³的地层水可释放出6m³的天然气。