裂隆耦合控藏——碳酸盐岩台地内边缘礁滩大气田成藏模式

通过解剖四川盆地高石梯震旦系灯影组边缘礁滩大气藏、开江—梁平海槽两侧二叠系—三叠系边缘礁滩大气藏以及塔里木盆地塔中I号奥陶系边缘礁滩大气藏的形成与演化,分析碳酸盐岩台地内边缘礁滩大气藏的成藏主控因素,构建成藏模式,形成勘探思路。四川盆地、塔里木盆地碳酸盐岩台地内裂隆耦合发育形成的隆坳构造格局及其发展演化,不仅控制了烃源岩、礁滩体以及岩溶优质储层的空间展布,而且控制了生储盖的空间组合关系,最终决定了边缘礁滩体大气田的形成,即裂隆耦合控源、控相、控储、控藏。裂陷槽控制优质烃源岩的空间展布,从而形成生烃中心;槽隆接合部位的坡折带控制礁滩体的发育及空间展布,从而形成沿坡折带走向发育的带状礁滩优势相带;裂隆的沉降抬升演化可以导致多期多类型的岩溶作用,从而在边缘礁滩相带上叠加形成优质缝洞型岩溶储层。碳酸盐岩台地内边缘礁滩体大气藏的形成可以概括为裂隆耦合构造格局形成、裂隆耦合礁滩建造、裂隆耦合岩溶建储、裂隆耦合盖层建造、边缘礁滩体成油和边缘礁滩体成气调整改造等6个阶段。对于碳酸盐岩台地内边缘礁滩体大气藏,应采取"定槽(源)、选隆、探礁滩"的勘探思路。     

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。     

川东北地区二叠系—三叠系礁滩相储层发育机理

川东北地区二叠系—三叠系天然气藏的规模受礁滩相储层发育程度的控制。为此,分析了川东北地区古地貌特征,并总结了古地貌背景下礁滩相储层差异发育的机理。研究发现:开江—梁平陆棚的形成与消亡控制着礁滩相储层的沉积演化。长兴组晚期,开江—梁平陆棚构造幅度最大,陆棚两侧礁滩相储层最发育;其他时期,开江—梁平陆棚构造幅度相对较小,陆棚两侧多数地区只发育台地边缘浅滩相储层。不同台地边缘坡度控制着礁滩相储层的发育模式。坡度越大,礁滩的垂向加积特征越明显,礁滩厚度越大,礁后浅滩与礁后礁越不发育,礁滩的面积越小。该研究对川东北地区二叠系—三叠系大中型天然气的勘探具有重要的意义。     

四川盆地多层系油气成藏特征与富集规律

四川盆地是新中国最早开展天然气勘探开发和综合利用的地区,经过半个多世纪的油气勘探,共在24个地层层位中发现了油气藏且以气为主。为了预测该盆地各层系下一步天然气勘探的方向和目标,系统总结了该盆地海相、陆相地层的沉积特征,分析了多旋回构造运动不同的表现形式和对沉积、成岩及成藏的控制作用。结果表明:①自震旦纪以来,该盆地经历了从海相沉积向陆相沉积的转变,以海相沉积为主:②多韵律沉积形成多套生—储组合,纵向上具有多层系油气成藏的特征;③多旋回构造运动具有多种表现形式,对沉积、成岩及成藏具有明显的控制作用。进一步分析了油气成藏特征及气藏富集规律,结论认为:①该盆地具有常规与非常规油气藏共存、多层系供烃、多种储层类型、多种圈闭类型、多期成藏、多种成藏模式等特征;②其天然气的富集与烃源强度、大型古隆起、有利沉积相带、沉积—构造间断面、构造裂缝发育带等因素有关。最后,结合油气地质基本条件、富集规律与勘探现状,预测了该盆地各层系下一步的天然气勘探和研究方向。     

柴东北缘古生代碎屑岩—碳酸盐岩混积相发育特征及组合模式研究

综合前人的研究成果,结合研究区大量的露头和钻井资料,共识别出混积潮坪相、混积碎屑海岸相、混积台地相及混积陆棚相等4种混合沉积相类型。在对该区古生代沉积格架系统研究的基础上,结合对不同时期沉积格局及演化规律的分析,总结出潮坪—碳酸盐岩台地—欠补偿盆地沉积组合和滨岸—台地—陆棚沉积组合2种平面沉积相组合发育模式。相对海平面的升降变化和物源供给能力的强弱是影响沉积相组合模式的主要因素。其中潮坪—碳酸盐岩台地—欠补偿盆地沉积组合模式主要发育在早古生代,滨岸—台地—陆棚沉积组合模式主要发育在晚古生代。     

鄂尔多斯盆地古生代原型盆地演化与构造沉积格局变迁

鄂尔多斯古生代盆地是在前寒武系裂陷体系上发育起来的克拉通盆地,经历了早古生代克拉通边缘拗陷和晚古生代克拉通内拗陷两个阶段。其中早古生代克拉通边缘拗陷阶段可细分为早—中寒武世张夏期、晚寒武世三山子期—早奥陶世亮甲山期、中奥陶世马家沟期、晚奥陶世平凉期—背锅山期等4个阶段;晚古生代克拉通内拗陷可细分为晚石炭世—早二叠世、中—晚二叠世等2个阶段。古生代盆地从早寒武世—中奥陶世被动大陆边缘伸展转变为晚奥陶世—二叠纪主动大陆边缘,构造变革受周缘大地构造体制转变控制,内部构造沉积格局具有从寒武纪早期西南“L”型伸展裂陷、中—晚寒武世“坳—坡—隆—坪”、奥陶纪“坳—坡—隆—坳”、石炭—二叠纪“一隆两坳”逐步演化的特征。古生代原型盆地演化和构造—沉积格局变迁过程中,派生了多套烃源岩和储层,其中盆地西—南缘持续沉降区域发育寒武系苏峪口组—辛集组、徐庄组、奥陶系平凉组、石炭—二叠系煤系烃源岩,盆地内部沉降区发育奥陶系徐庄组、马家沟组、石炭—二叠系煤系烃源岩;下古生界中央古隆起两侧古斜坡区发育张夏组高能鲕粒滩、克里摩里组生物礁滩—颗粒滩、马家沟组颗粒滩等有效储层。      

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。     

准噶尔盆地滴南凸起多层系油气富集条件及勘探前景

准噶尔盆地是中国西部典型的含油气叠合盆地，其陆梁隆起滴南凸起经过多年的持续勘探已发现储量达千亿立方米的克拉美丽气田、滴水泉油田、滴西12井油藏、滴西121井气藏4个高效油气田(藏),主要含油气层位为石炭系、二叠系、侏罗系八道湾组和头屯河组、白垩系呼图壁河组，显示出多层系的油气富集特征。滴南凸起以往由于石炭系气藏的规模较大，其石炭系火山岩多受关注，二叠系、侏罗系和白垩系的油气相关研究较少，更缺乏从多层系的角度开展整体宏观、系统的油气富集特征分析。通过对滴南凸起的沉积、构造、储层、烃源岩、油气特征和成藏模式进行多方面系统总结，分析了滴南凸起多层系的油气富集条件，形成以下认识：(1)滴南凸起及其周缘发育石炭系煤系和二叠系湖相两套烃源岩，其中，石炭系烃源岩油、气兼生，是滴南凸起内天然气藏和石炭系油藏的油气来源，二叠系烃源岩以生油为主，是侏罗系和白垩系油藏原油的主要来源；(2)滴南凸起在石炭系内、石炭系—二叠系、三叠系、侏罗系和白垩系中发育多套储-盖组合，其中，储层以火山岩、砂砾岩、砂岩为主，盖层多为区域厚层泥岩盖层；(3)滴南凸起的石炭系气藏受烃源岩、断裂、构造和有利火山岩相带控制，油气沿石炭...     

黑池梁地区长兴组—飞仙关组沉积相及储层预测

黑池梁地区是川东北通南巴构造带中隆升幅度最高的部位,长兴组—飞仙关组沉积时处于广旺—开江梁平陆棚东侧,具有发育礁滩相储层的沉积背景。通过地表露头、岩心观察和钻井资料分析,认为黑池梁地区长兴组—飞仙关组可划分为陆棚相、台地前缘斜坡相、台地边缘生物礁滩相、开阔台地相、局限台地和台地蒸发岩6个相带。依托三维地震资料,结合已知礁滩相气藏的勘探成果、地震反射特征和地震属性分析,建立了该地区长兴组—飞仙关组沉积及储层发育模式,预测M2井以东地区与H1井井区为礁滩相储层有利勘探目标区。     

中上扬子地区碎屑岩—碳酸盐岩混积相发育特征及组合模式研究

混合沉积是沉积学中一个新的研究领域,研究区古生界沉积岩石类型多样,碳酸盐岩和碎屑岩交替出现,为混合沉积的研究提供了良好的实例。在古生代地层沉积格架系统研究基础上,对研究区各时期沉积格局及演化规律进行分析。经过基础性研究后,认为研究区发育以晚奥陶世、早志留世沉积为代表的碎屑岩—碳酸盐岩混积台地以及以早寒武世沉积为代表的碎屑岩—碳酸盐岩混积陆棚沉积2种混积相。碎屑岩—碳酸盐岩混积台地是主要发育于陆源碎屑滨浅海、砂泥质潮坪与碳酸盐缓坡或台地的过渡地带的台地沉积。混积陆棚是指同时发育碎屑岩与碳酸盐岩2种沉积的陆棚。研究区混合沉积主要发育于早古生代早期的镶边碳酸盐岩台地—欠补偿盆地组合和泥盆纪—二叠纪碎屑岩潮坪—碳酸盐岩台地组合内。     

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。     

四川盆地常规天然气地质条件、资源潜力及勘探方向

四川盆地纵向上从震旦系—侏罗系共发现了包括常规天然气、致密气、页岩气、致密油4种类型的工业油气流,其中常规气主要发育于中三叠统雷口坡组及其以下的海相碳酸盐岩地层中,为了预测四川盆地常规天然气未来勘探方向,在系统总结四川盆地常规天然气地质条件、成藏富集规律的基础上,评价盆地常规天然气资源潜力,明确剩余资源空间分布。结果表明：①四川盆地具有构造分区明显、4套广覆式烃源层、多套大面积孔隙型储层发育的常规天然气地质条件;②常规天然气富集主要受优质烃源岩、台缘和台内高能滩相、古构造和成藏组合等因素的控制,具有大气田近源分布、相带控储、古侵蚀面改善储渗条件、继承性古隆起控制油气富集和运移、优越的成藏组合有利于形成大中型气藏等特点;③基于盆地常规天然气地质条件,立足于“层”,运用成因法、统计法及特尔菲综合法,预测四川盆地常规天然气地质资源量为12.5×10¹²m³。结合剩余资源空间分布特征,指出了四川盆地未来的总体勘探方向是：层系上主攻灯影组、龙王庙组及中二叠统勘探领域;区块上发展川中、川东地区,挖潜川南地区,开拓川西、川北地区。     

淮南潘谢矿区二叠系泥页岩构造热演化特征

采用镜质组反射率古温标和古热流法恢复了淮南潘谢矿区晚古生代以来的埋藏史、构造沉降史和二叠系泥页岩的热演化史,并探讨了其生烃的地质意义。研究结果表明:淮南潘谢矿区二叠系经历了早二叠世-中侏罗世末期的稳定沉积阶段、晚侏罗世早期-白垩纪末期的迅速抬升阶段、古近纪早期-古近纪中末期的重新沉积阶段、古近纪中末期至新近纪末期的抬升稳定阶段及第四纪早期以来的缓慢的沉降过程;盆地地温演化与构造埋藏-沉降史过程相一致,古热流经历了二叠纪至侏罗纪末的稳定阶段、晚侏罗世末期至古近纪中末期的迅速降低阶段、古近纪中末期后的平缓稳定阶段。二叠系烃源岩从二叠纪中晚期至中侏罗世进入成熟期的早期-中晚期,至晚侏罗世末期热演化终止;页岩气形成过程包括早二叠世-晚侏罗世生物成因气和热成因的伴生湿气生成、晚侏罗世-白垩纪末期气藏的再次补充与整体构造破坏、古近纪早-中末期局部层位的热成因气和生物气生成、古近纪末期至新近纪末期构造抬升的再次破坏4个阶段;研究区不同钻孔二叠纪地层埋藏和抬升时间一致,因沉降程度和抬升剥蚀速率的细微差异导致沉降埋藏和抬升剥蚀程度、热演化程度有所差异,但生烃过程总体一致。     

四川盆地及邻区震旦纪末—寒武纪早期构造运动性质与作用

近期在四川盆地震旦系—寒武系获得了天然气勘探的新突破,而对于震旦纪末—寒武纪早期构造运动的认识还存在较大争论。通过岩石学特征、地震剖面特征、沉积环境等方面的研究,认识到震旦纪末的构造运动与寒武纪早期的构造运动存在明显差异。研究认为桐湾运动是以整体隆升与沉降为特征,并发育三幕构造运动,即灯影组二段富藻层沉积末期的桐湾Ⅰ幕、灯影组二段沉积末期的桐湾Ⅱ幕与灯影组三段—灯影组四段沉积末期的桐湾Ⅲ幕,桐湾期的灯影组镶边碳酸盐台地还存在轻微裂化作用下的热液沉积。寒武纪早期的兴凯运动以裂陷为主,发育两幕构造运动,即麦地坪组沉积期的兴凯Ⅰ幕与筇竹寺组沉积期的兴凯Ⅱ幕,兴凯期的上扬子碳酸盐台地遭遇较强的裂解,热液作用普遍较强,但至兴凯Ⅱ期时,裂陷活动主要发生在川南—黔北地区,川中—川北较弱。桐湾期的隆升剥蚀不仅控制了三大岩溶风化壳的发育,且其形成的绵阳—宜宾—会东巨大侵蚀沟谷控制了下寒武统麦地坪组的泥岩与页岩为主的碎屑岩沉积;兴凯运动不仅控制了有利烃源岩的发育,且与桐湾运动一起控制了有利源-储配置区的分布。因此,四川盆地震旦纪末—早寒武世发育两类不同性质的构造运动,前者主要促进了储层的发育,后者主要促进了烃源岩的发育,二者共生组合形成了震旦系与寒武系的良好油气成藏组合。     

四川盆地及邻区奥陶纪构造-沉积环境与原型盆地演化

奥陶系是中国重要的海相碳酸盐岩层系。目前,在塔里木、鄂尔多斯盆地奥陶系发现一系列大型油气田,但在四川盆地奥陶系至今仍未取得突破。研究和恢复奥陶纪的构造-沉积环境是研究四川盆地及邻区的构造历史和预测奥陶系有利储集相带的基础。根据野外露头、钻井、测井、地震和地球化学资料,从周缘大地构造背景、沉积相、沉积充填、古地理、古生态、构造变形出发,将盆地充填演化与周缘隆起、海盆演化相结合,重建了四川盆地奥陶纪不同时期的构造-沉积环境,并探讨了隆起性质和原型盆地演化。四川盆地及邻区在奥陶纪表现为克拉通内坳陷和克拉通边缘坳陷相复合的盆地性质,周缘动力学环境经历了拉张→挤压的演变,主要体现在基底沉降以及隆起/隆升两种机制上。盆地周缘为克拉通边缘坳陷盆地,主要为深水盆地相。研究区中部为克拉通内坳陷盆地,经历了两次大的海平面升降旋回,沉积序列由下向 上表现为早奥陶世镶边台地→中奥陶世混积陆棚-镶边台地→晚奥陶世缓坡-深水陆棚相沉积。中奥陶世古华南海盆的消亡,华南板块陆内造山,导致川中隆起、黔中隆起等盆地边缘隆起不断隆升和扩展,海平面持续上升,至晚奥陶世五峰组沉积期,基底快速沉降,形成深水陆棚沉积环境,标志着盆地性质的急剧转变,结束了自震旦纪以来的碳酸盐台地沉积历史。     

四川盆地湖相页岩气源-储配置类型及评价

四川盆地湖相页岩气勘探已在建南、涪陵和元坝地区中-下侏罗统获得良好的页岩气显示和工业气流,展示了良好的勘探前景。与海相富有机质页岩相比,湖相泥页岩具有沉积相变快、岩相类型多样（互层、夹层）、有机质丰度较低、储集非均质性强和源-储配置复杂的特点。依据不同的岩相类型,将湖相泥页岩划分为源夹储、源储互层2大类4亚类源-储配置类型。采用有机地化、微观储渗实验及纳米CT等方法技术,在对每一种源-储配置类型进行生烃、储集和可压性特征研究的基础上,将不同的源-储类型作为独立的“源储体”单元,创建了与湖相多类型源-储配置特征相适应的源储体系数进行评价。评价结果表明,碳酸盐湖泊沉积的页岩与介屑灰岩互层型具有良好页岩气生烃、储集、渗透和可压裂配置条件,有利于页岩气的形成和改造,是湖相最有利的源-储配置类型;页岩夹介壳灰岩源-储配置型具有良好页岩气生烃和储集条件,但渗透性和可压性较差,为较有利源-储配置类型,上述两种类型可作为湖相页岩气开发的优选层段。     

四川盆地中二叠统天然气勘探新突破的意义及有利勘探方向

四川盆地中二叠统具有优越的天然气成藏条件,但早期勘探发现仅以石灰岩缝洞型气藏为主,规模和成效有限。2014年,重点风险探井双探1井在川西北部地区的中二叠统白云岩储层钻获高产工业气流,实现了该盆地中二叠统天然气勘探的重要突破,不仅具有重大战略意义,而且对于超深层海相地层的油气勘探也颇具指导作用。为此,阐述了双探1井的部署背景、获得的重大钻探成果以及对该盆地中二叠统天然气勘探所产生的深远影响;从烃源条件、沉积特征、储层基本特征及平面展布、资源量、勘探有利区带等方面对该区中二叠统的勘探潜力、下一步的勘探方向进行了分析。结论认为,四川盆地中二叠统为连续的碳酸盐岩台地沉积,以碳酸盐岩沉积为主,储层主要包括孔隙型白云岩、岩溶缝洞和裂缝3种类型,天然气资源量十分可观,勘探潜力巨大。最后,划分了该盆地中二叠统的勘探有利区带,并指出最有利的勘探区带集中在该盆地中西部,其中川西北部地区烃源条件最为优越、白云岩储层发育、构造成排成带分布,是最有利的勘探区。     

中国南方海相油气勘探展望

中国南方海相地层主要分布在古生界与中生界，地层年代老，演化程度高，受多旋回沉积及多期构造演化史控制，虽油气基础地质条件优越，但油气分布与成藏复杂；勘探主要经历了油气普查、构造油气藏、大规模岩性气藏与页岩气勘探3个阶段。前期虽取得多个领域重大突破，但整体探明率低，为明确其油气勘探前景，对先期发现的大气田与近期勘探新进展进行了系统总结。中国南方海相油气勘探潜力大，四川盆地深层—超深层与新领域是重点勘探突破方向，其中上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组非常规页岩气与阆中—元坝上震旦统灯影组台缘区带、通南巴震旦系—寒武系台内滩、川南綦江下组合盐下、二叠—三叠系礁滩等常规气深层—超深层领域，总资源量达数万亿方，有望实现新一轮大突破、大发现；此外，二叠系、侏罗系非常规页岩气与二叠系热液白云岩、岩溶缝洞群、灰泥灰岩、沉凝灰岩等常规气新领域勘探潜力大。四川盆地盆缘构造复杂区油气勘探不断取得新发现，盆缘残留向斜区页岩气与常规山前带领域是主要勘探方向；南方外围古隆起周缘及递进变形区，构造变形弱，保存条件有利，具有一定的勘探潜力，有望成为油气战略接替区。