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。     

四川盆地古隆起特征及天然气的控制作用

四川盆地在不同地质历史时期,形成了不同规模及不同控气作用的古隆起,加里东期的古隆起因受后期多期改造,分布复杂;海西－印支期主要发育开江古隆起,为继承性发育的古隆起;印支期泸州古隆起是川西前陆盆地的前隆;燕山期的江油－绵竹和大兴两个古隆起明显向坳陷扩展,上述古隆起不仅改造了储层性能,其古圈闭为油气早期聚集提供了场所,而且延缓了生烃时间,有利于油气晚期成藏,因此,四川盆地的古隆起是油气勘探的重要领域。     

四川盆地乐山—龙女寺古隆起地质结构及构造演化

乐山—龙女寺古隆起位于四川盆地中西部,紧邻龙门山构造带。古隆起的地质结构及构造演化对陆内变形和油气勘探具有重要的意义。利用最新的高分辨率地震和探井资料,结合盆地周边的露头资料,对乐山—龙女寺古隆起的地质结构进行了研究。其结果显示：乐山—龙女寺古隆起地质结构在整体上构造变形较弱,仅在龙门山前和龙泉山地区变形相对较强;剖面上存在多套滑脱层,具有上、下分层变形特征。通过地震剖面精细解释,并利用平衡剖面技术,分析了古隆起的构造演化。研究认为乐山—龙女寺古隆起受基底隆起控制、具有一定继承性,经历了多期同沉积隆起兼剥蚀过程,形成于前二叠纪,随后经过印支运动、燕山运动及喜马拉雅运动的调整改造最终定型;其构造演化经历了雏形阶段、发展阶段、强烈隆升剥蚀阶段、稳定埋藏阶段、川西前陆盆地发育阶段以及调整定型阶段,主要受基底和分层滑脱系统2方面因素的影响。     

四川盆地震旦系-下古生界沥青产烃潜力及分布特征

从分类、成因、分布、生烃能力及主生气期等方面对四川盆地震旦系-下古生界的沥青进行了系统分析.主要分布在泥页岩中的原生-同层沥青和在碳酸盐岩储集层中的后生-储层沥青,按全岩光片形态及光性特征可分为5种类型.在层系上以灯影组沥青含量较丰富,在区带上以乐山-龙女寺古隆起分布多,从坳陷带(0.41%)、斜坡带(0.93%～1.13%)、隆起部(2.4%～5.41%)沥青含量逐渐升高;沥青在古风化面含量最高,向下沥青含量相对降低.震旦系灯影组沥青形成于中侏罗世,主生气在早白垩世,晚于干酪根,生烃能力强力,可形成中型气田规模.     

从四川盆地看古隆起成藏的两重性

从四川盆地乐山-龙女寺加里东期、泸州-开江印支期两大隆起在油气成藏中的作用入手,类比论证了不同性质的古隆起对油气藏形成的利与弊。结果表明：①泸州-开江印支期隆起属继承性沉积型隆起,剥蚀幅度弱,中石炭统黄龙组“天窗”展布范围小,而且发生在下志留统油系烃源大量排烃之前,有利于古油藏、古气藏的形成与保藏,该区勘探程度虽已较高,但仍具勘探前景;②乐山-龙女寺加里东隆起,属剥蚀型隆起,剥蚀幅度大,延续时间长,震旦系灯影组“天窗”发生在古气藏形成之后,古气藏遭受明显破坏,导致现今气藏气源不足,该区勘探宜转向古隆起外围,目的层以下古生界为主。结论认为：印支期隆起有利于油气的富集与储存,应列为勘探的主要靶区。     

四川盆地乐山-龙女寺古隆起震旦系天然气成藏史

应用天然气生成和同位素分馏的化学动力学方法对四川盆地乐山-龙女寺古隆起震旦系天然气成藏史进行研究。结果表明：①高石梯-磨溪含气构造为继承性隆起,有利于天然气的高效聚集,震旦系灯影组主要聚集191 Ma以来所生天然气,早期所生天然气未运聚成藏或散失,成藏参与率约为79%;②资阳构造圈闭受燕山期构造运动影响逐渐演化成威远构造的斜坡,构造运动调整过程中剩余未裂解原油运移至新的构造高部位——威远构造继续裂解,资阳和威远气田分别聚集构造调整前后（106～104 Ma）所生天然气;③威远气田构造圈闭由于形成较晚,捕捉到的原油裂解气有限,成藏参与率约为51%,低于高石梯-磨溪地区;④资阳-威远地区构造反转过程中资阳古隆起中天然气会大量散失,尽管高石梯-磨溪地区天然气生成结束的时间早于资阳-威远地区90 Ma,不利于保存,但其气藏充满度却高于资阳-威远地区。     

川南地区五峰组—龙马溪组沉积期古地貌及含气页岩特征

晚奥陶世—早志留世川南地区古地貌特征及其对上覆页岩的控制,目前尚无系统认识。通过地球物理解释、年代地层划分对比、页岩等厚图编制及页岩物质组成分析,明确了五峰组—龙马溪组沉积期川南地区古地貌及其对含气页岩的控制。结果表明：(1)五峰组—龙马溪组沉积时期,川南地区位于乐山—龙女寺古隆起东南斜坡之上,该斜坡为同沉积水下斜坡,由威远地区向东南延伸至泸州地区,延伸距离达85 km,地形坡降0～1 m/km;(2)乐山—龙女寺古隆起东南斜坡发育三大地形坡折,其将东南斜坡分割成水下高地、水下斜坡、水下平原和水下洼地4个地貌单元;(3)五峰组—龙马溪组由东南向西北逐层超覆于乐山—龙女寺古隆起东南斜坡之上,斜坡下部位置五峰组和龙马溪组发育完整,而斜坡上部位置由于地势高,故常缺失笔石带LM1-4;(4)乐山—龙女寺古隆起东南斜坡不同地貌单元页岩的粒度、矿物组成和TOC含量差异,由水下高地至水下洼地,页岩粒度逐渐变细,TOC含量逐渐降低,碳酸盐矿物含量逐渐降低,硅质含量逐渐升高,黏土矿物含量先降低再升高。     

论四川盆地奥陶系天然气勘探

四川盆地奥陶系的天然气勘探一直未取得较好成效。为此,分析了奥陶系2组烃源岩(灯影组、九老洞组)的生油气条件:①灯影组具有生油条件,唯其时代久远,埋藏一般较深,有机质已演化到过成熟阶段(Ro2%),所生成的石油皆已裂解为天然气;②九老洞组烃源岩生气强度十分可观,以成都、乐山、自贡与资阳地区为最丰,生气强度为20×108～230×108m3/km2。通过储层物性、缝洞分析(古岩溶缝、洞穴的发育分布,古岩溶的演化,裂缝作用)及盖层条件分析,结合该区雅安—龙女寺古隆起、天井山古隆起、泸州古隆起与油气的生成关系分析结果,认为在奥陶系找气仍有较好前景,并提出了勘探建议:盆地中、西部的弧形地带,即从广元经南充、华蓥山—乐山,以及加里东期形成的泸州古隆起和威远巨型穹隆背斜构造,皆是奥陶系下一步勘探的有利区块。     

四川盆地古隆起特征及对天然气的控制作用

四川盆地在不同地质历史时期 ,形成了不同规模及不同控气作用的古隆起。加里东期的古隆起因受后期多期改造 ,分布复杂 ;海西 -印支期主要发育开江古隆起 ,为继承性发育的古隆起 ;印支期泸洲古隆起是川西前陆盆地的前隆 ;燕山期的江油 -绵竹和大兴两个古隆起明显向坳陷扩展。上述古隆起不仅改造了储层性能 ,其古圈闭为油气早期聚集提供了场所 ,而且延缓了生烃时间 ,有利于油气晚期成藏。因此 ,四川盆地的古隆起是油气勘探的重要领域。     

四川盆地古隆起特征及对天然气的控制作用

四川盆地在不同地质历史时期,形成了不同规模及不同控气作用的古隆起.加里东期的古隆起因受后期多期改造,分布复杂;海西-印支期主要发育开江古隆起,为继承性发育的古隆起;印支期泸洲古隆起是川西前陆盆地的前隆;燕山期的江油-绵竹和大兴两个古隆起明显向坳陷扩展.上述古隆起不仅改造了储层性能,其古圈闭为油气早期聚集提供了场所,而且延缓了生烃时间,有利于油气晚期成藏.因此,四川盆地的古隆起是油气勘探的重要领域.     

乐山—龙女寺古隆起构造演化与新元古界震旦系天然气成藏

以乐山—龙女寺古隆起新元古界震旦系灯影组为对象,研究古隆起演化与其油气成藏过程的关系。乐山—龙女寺古隆起经历了多期构造运动:桐湾(Ⅰ幕、Ⅱ幕)运动控制着灯影组古岩溶的发育,加里东运动期形成了古隆起的雏形,其后海西、印支、燕山运动期古隆起总体继承发育,轴线不断由西北向东南迁移,并最终在喜马拉雅运动后定型,控制着油气成藏过程。通过流体包裹体和埋藏史研究,认为乐山—龙女寺古隆起经历了3个关键生排烃期:志留纪、早三叠纪和侏罗纪—白垩纪。伴随着乐山—龙女寺古隆起的构造演化过程,新元古界灯影组成藏经历了7个阶段:初次充注、生烃停滞、二次充注、古油藏形成、古油藏迁移、古油藏裂解及气藏形成。结合油藏数值模拟和油气勘探实践,建立了乐山—龙女寺古隆起震旦系灯影组的成藏模式,在高石1井所在的斜坡区,发育集群展布的气藏群,横向上总体表现为层状分布特征,是天然气勘探的重要领域。同时认为,以四川盆地为代表的中国新元古界含油气系统具有重要的油气勘探价值。     

东秦岭—大别造山带南侧加里东期古隆起特征及油气地质意义

加里东期在东秦岭—大别造山带南侧江汉平原地区存在一个继承性古隆起,前人所称的"鄂中古陆"是其具体的表现."鄂中古陆"在时间上存在于晚震旦世末—中寒武世,在平面上主要展布于江汉平原北部神农架—保康—荆门—京山及以北地区,向北东越过现今的青峰—襄樊—广济断裂带,其后古隆起继承性发展,控制了中扬子地区加里东期北高南低的古地貌特征.加里东期古构造可划分为东秦岭堑垒带、中扬子北部隆起带、中扬子中部斜坡带、中扬子南部坳陷带等4个单元.东秦岭—大别造山带南侧加里东期古隆起对油气成藏条件具有明显的控制作用,古隆起是早期液态烃运移聚集的有利指向区,是目前江汉平原地区震旦系—下古生界油气勘探突破的有利地区.     

四川盆地乐山—龙女寺古隆起高石梯构造震旦系勘探获重大发现

2011年7月,四川盆地乐山—龙女寺古隆起高石梯构造高石1井经酸化测试获日产天然气上百万立方米高产工业气流。高石1井位于四川省安岳县,构造位置位于四川盆地乐山—龙女寺古隆起轴部高石梯构造震顶高部位,是四川盆地探索下古生界和震旦     

乐山-龙女寺古隆起震旦系超深井快速钻井技术

四川盆地乐山-龙女寺古隆起震旦系埋藏深度在5 000～6 000 m,地层可钻性差、纵向上多产层多压力系统等复杂地质条件制约了钻井速度。针对钻井提速难点,重点从井身结构、钻头个性化设计及有机盐钻井液体系等方面进行了攻关研究与现场试验,初步形成了适应该地区的钻井提速技术模式：①优化井身结构,较传统井身结构缩短了大尺寸井眼长度,减少了作业时间,同时又能够满足完井与后期生产作业的要求。②个性化设计PDC钻头,应用效果表明较已完钻井机械钻速提高了31%～473%,在侏罗系沙溪庙组试验刚体PDC钻头平均机械钻速16.57 m/h,已接近空气钻进效果;在适合井段试验等壁厚长寿命螺杆配合PDC钻头复合钻进,机械钻速较常规转盘钻机械钻速提高44%。③配合使用有机盐低固相钻井液,抑制性较聚磺钻井液更强,亚微米粒子含量减少,实现了辅助提高机械钻速的效果,井壁较使用聚磺钻井液的更稳定。2012年完钻的6口深井平均机械钻速由1.69 m/h提高到2.54 m/h,平均钻井周期从302 d 缩短到189 d,实现了该区震旦系超深井的安全快速钻井。     

四川盆地北缘下寒武统页岩生物标志化合物特征及其地质意义

针对四川盆地绵阳-长宁拉张槽北段米仓山地区下寒武统筇竹寺组黑色页岩开展了系统的有机地球化学分析,以正构烷烃、类异戊二烯烃、萜类化合物、甾类化合物等生物标志化合物为重点,探究绵阳-长宁拉张槽的成因机理及沉积环境。扬子板块北缘下寒武统黑色页岩中的有机质主要来自低等浮游生物与细菌的共同贡献;盐度一定的情况下,分层的海水不仅为水体表层浮游生物的繁殖发育提供良好环境,还给厌氧的喜盐细菌的繁殖提供了有利条件;筇竹寺组黑色页岩中检测出的4-甲基甾烷为典型热液喷口微生物的分子化石,其产出为绵阳-长宁拉张槽的拉张成因提供了证据。据此构建了该区古海洋模型,甲烷氧化菌、硫酸盐还原菌等热液喷口微生物,不仅为有机质提供了生物来源,还促进了浅部水体藻类的繁殖,提高了古生产力。     

四川盆地西部泥盆纪——石炭纪古坳陷存在的新证据及其油气地质意义

德阳—绵阳古生代坳陷是近年来四川盆地海相碳酸盐岩油气勘探领域的重要发现,但目前对坳陷内是否充填泥盆系—石炭系还存在较大的争议。为此,基于大量野外露头、钻井和地震资料,开展了德阳—绵阳坳陷沉积古地貌分析、岩性—生物地层对比和高分辨率地震精细引层,分析了古坳陷的地层接触关系、厚度变化规律和区域构造背景,恢复了古坳陷的演化过程,讨论了其形成的构造动力学背景,最后结合古坳陷的含油气地质条件分析,探讨了其油气地质意义和勘探价值。研究结果表明：(1)德阳—绵阳坳陷发育泥盆系—石炭系,其新证据包括：德阳—绵阳坳陷古地貌位置低于上覆泥盆系—石炭系的天井山古隆起,具有接受泥盆系—石炭系的可能;坳陷内二叠系下伏地层顶部具有典型的石炭系岩电特征,并产出晚石炭世?类化石;双鱼石地区向德阳—绵阳地区进行泥盆系—石炭系引层,可以识别出上超、削截等终止单元,并明确了古坳陷的边界。(2)古坳陷形成于加里东期华南板块与冈瓦纳大陆汇聚导致的区域挤压环境,海西期古特提斯洋和勉略洋扩张造成的拉张环境对古坳陷形态影响较小,但导致了四川盆地西部整体向西的加速沉降。(3)古坳陷位于寒武系优质烃源生烃中心和志留系烃源岩之上,烃源条件...     

塔河油田西部斜坡区加里东运动中期Ⅱ幕水文地貌特征及其对洞穴发育的控制

为了认识塔河油田西部斜坡区上奥陶统覆盖区加里东运动中期Ⅱ幕岩溶作用对岩溶洞穴发育的控制机理,选择不同方法精细刻画加里东运动中期Ⅱ幕水文地貌及地下岩溶洞穴系统。结果表明：岩溶台地以溶丘洼地为主,地表水系表现为树枝状,暗河洞穴体系发育,形成“开放型”暗河岩溶系统;岩溶斜坡以丘丛沟谷为主,强烈的垂向侵蚀作用发育深切沟谷,形成“下降型”埋藏断控岩溶系统;台缘南部岩溶盆地地势平缓,地表径流不发育,垂向侵蚀作用弱,以水平溶蚀为主,形成“上升型”埋藏断控岩溶系统。综合水文地貌发育特征,建立塔河油田西部斜坡区良里塔格组覆盖区加里东运动中期Ⅱ幕特殊水文地貌控制下的岩溶洞穴发育模式,为下一步滚动开发实践提供地质依据。     

四川盆地海相页岩气富集条件及勘探开发有利区

历经十余年探索实践,四川盆地海相页岩气勘探取得了一系列进展,锁定五峰组—龙马溪组为最有利产层,提出了一批页岩气富集高产理论,形成了集地质评价、开发优化、优快钻井、体积压裂、工厂化作业、清洁开发等为一体的勘探开发技术,探明了万亿立方米级储量的页岩气大气田。时值中国页岩气勘探发展的重要节点,回顾四川盆地海相页岩气勘探开发历程、梳理五峰组—龙马溪组页岩气在地质条件与富集规律上的成果认识、展望四川盆地海相页岩气勘探的重点接替领域,对推进盆地海相页岩气的勘探开发有积极意义。(1)四川盆地海相页岩气勘探开发经历了4个阶段：评层选区找目标阶段;浅层至中—深层先导试验阶段;浅层至中—深层示范区建设阶段;浅层至中—深层上产、深层评价、常压页岩气评价、立体开发评价、超深层和新层系探索阶段。(2)四川盆地五峰组—龙马溪组的沉积条件优越,深水陆棚相高有机质含量页岩呈连续稳定分布;页岩气主要赋存在有机孔隙中,页岩储层在纵向上集中发育,连续厚度大;川南地区和川东南涪陵区块的构造相对简单,气源持续补给、远离古/今剥蚀区和大型断裂逸散区是页岩气富集保存的有利区;目前,五峰组—龙马溪组的页岩气资源量为33.19×10<...     

乐山—龙女寺古隆起洗象池群有利储集层发育机制

四川盆地乐山-龙女寺古隆起受基底隆起的控制,在其形成与演化过程中经历了多期或多旋回的同沉积隆起与剥蚀隆起.该区中上寒武统洗象池群发育一套碳酸盐岩储集层,岩性较为致密,基质孔隙度和渗透率极低,但局部存在高孔隙层和溶洞层,高孔隙层段一般多出现在针孔状白云岩和粗结构白云岩中;裂缝的发育可以极大地改善储集层的渗流条件,高渗透率值往往与裂缝的发育有关,即古岩溶层与构造裂缝共生的区域是储集层发育的有利区带.对储集层建设性的成岩作用主要是沉积期与风化期的岩溶作用.古岩溶斜坡带岩溶孔洞发育,流体渗透量大,岩溶作用强烈.因而,研究区古岩溶风化壳及岩溶斜坡带与构造裂缝发育带共存区是有利储集层的主要发育带.图5表1参11     

致密砂岩气区气田水液态轻烃的类型特征及其地质意义——以四川盆地上三叠统须家河组气藏为例

前人的研究成果认为,天然气聚集区地层水中主要是以甲烷为主的轻烃与少量苯类及酚类化合物。然而,利用吸附丝色谱技术对四川盆地上三叠统须家河组气藏56个气田水样品开展分析后却发现,该区致密砂岩气区气田水中具有丰富的液态轻烃(C4~C16)信息,可分为富烃类与贫烃类两大类、6个亚类共16种类型。为此,进一步分析了气田水轻烃发育特征与烃类的关系,取得了以下主要认识:1气田水中液态轻烃的广泛发育,显示须家河组气源岩多处于热演化生湿气—大量生气早期阶段,苯系物与萘系物的广泛存在,展示其液态轻烃为煤系烃源岩所生成;2气田水中轻烃类型的差异证明储层的非均质性较强、连通性差,烃类的聚集形成于储层致密化同期或致密化以后;3须家河组气藏中不同区域天然气的聚集存在期次与类型上的差异,大量富烃类气田水的存在,证实四川盆地须家河组还未经历原油热裂解成气阶段,天然气仍以干酪根热裂解气为特征。对气田水中液态轻烃的分类与特征进行归纳总结,为致密砂岩气区天然气藏的形成与演化规律研究提供了新方法,对气层的压裂改造与天然气的开采也具有重要的地质意义。