元坝气田成藏条件及勘探开发关键技术

梳理元坝超深层生物礁大气田的勘探开发历程可以发现，"开江-梁平陆棚"的厘定奠定了元坝台地边缘生物礁滩发现的基础。通过对油气成藏关键地质条件进行系统解剖，元坝地区礁滩发育具有沿"开江-梁平陆棚"成排成带分布、早滩晚礁、前礁后滩的特点，以侧积、前积迁移生长为主，飞仙关组不发育滩相优质储层，长兴组是主要勘探目的层；三期破裂、三期溶蚀作用和白云石化作用控制了优质储集层的发育；二叠系大隆组与吴家坪组两套烃源岩的有效叠加为大气田的形成提供了充足的气源；微小断层、微裂缝及层间缝共同构成的"三微"立体输导体系能够满足油气运聚的需要；元坝气田的成藏模式为：近凹富集、"三微"输导、岩性控藏、构造控富。针对元坝气田超深层、多压力系统等复杂地质条件，在勘探开发过程中形成了超深层生物礁滩储层精细预测与气水识别、复杂小礁体气藏精细描述和薄储层精细刻画、超深水平井优快钻井技术、复杂礁滩体超深水平井地质导向等关键技术，实现了元坝气田的高效勘探开发，推动了超深层油气勘探领域理论技术与方法的创新。     

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。     

建南地区生物礁滩储层预测的几点认识

晚二叠世长兴期,建南地区在台地隆升的高部位和台地边缘沉积了生物礁、生屑滩。但生物礁滩的预测一直是油气勘探的难点。通过分析影响礁滩发育的地震响应特征,建立正演模型,并利用波阻抗反演、含油气检测等技术确立本区长兴组礁滩相储层的预测模式,同时结合地质资料,提出将白云岩分布范围作为一个重要参考指标,对预测结果进行合理解释并提出有利勘探区带。图14参2     

对建南地区生物礁滩储层预测的几点认识

晚二叠世长兴期,建南地区属于海侵体系域,在台地隆升的高部位和台地边缘沉积了生物礁、生屑滩,低部位则沉积了硅泥质。由于生物礁滩储层属于优质储层,因此建南长兴组生物礁储层的发现说明本区可能具有巨大的油气勘探远景。但生物礁滩的预测一直是油气勘探的难点,通过深入分析影响礁滩发育的地震响应特征,建立正演模型并利用波阻抗反演,频谱分解,含油气检测等技术确立本区长兴组礁滩相储层的预测模式。     

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。     

层序地层与同位素地球化学响应特征及礁滩发育模式——以川东城口—鄂西海槽边缘带长兴组为例

川东地区上二叠统长兴组生物礁滩相带具有巨大的油气勘探潜力，分析层序地层与同位素组成的响应特征及礁滩发育模式，可为该区礁滩勘探提供可靠的地质依据。通过对城口-鄂西海槽边缘带典型露头剖面观察及层序地层分析，结合长兴组碳同位素组成特征，对长兴组层序地层与同位素地球化学响应特征及同一区域内礁滩发育模式进行了研究，将长兴组划分为2个三级层序，5个四级层序，层序格架内碳同位素与海平面升降变化具有良好响应关系。不同沉积相带其礁滩发育模式具有明显差异，迎风一侧的盘龙洞剖面处于最高能台缘相带，礁滩最为发育，云化作用明显，储层发育；背风一侧、同属于台缘带的羊鼓洞剖面，礁滩发育次之，云化作用较弱；而处于开阔台地的渡口剖面，只发育台内颗粒滩沉积，储层不发育。      

川东北元坝地区长兴组台缘礁滩体系内幕构成及时空配置

借助层序地层学技术、地震特征识别方法以及地震反演手段,对川东北元坝地区上二叠统长兴组台缘生物礁滩体系的发育特征进行了详细研究,发现长兴组可分为2个三级层序,其中下部为成滩层序,上部为成礁层序.生物礁主要发育于上部层序的高位体系域内.在地震剖面和反演剖面上揭示出5个成礁旋回,其中前2期生物礁为退积式生长,后3期生物礁为进积式生长.波阻抗反演平面图也显示了生物礁的礁前滩和礁后滩的相带分类,表明台地内的台内生屑滩主要发育于台地的南部.     

礁滩相油气储层预测方法研究

 中国南方生物礁分布相当广泛，但是礁滩相储层预测一直是油气勘探的难点。本文根据地震波在含礁滩地层中的传播特性，提出利用时频分析技术和波阻抗反演技术相结合的方法进行礁滩相油气储层预测。时频分析技术在横向上能够清晰地刻画储层的分布，而波阻抗反演在纵向上具有刻画储层范围的优势，因此将两种技术相结合能够精细地刻画礁滩相储层横向和纵向的分布及油气富集的位置和范围。     

塔里木盆地奥陶系礁滩体特征与油气勘探

塔里木盆地奥陶系生物礁主要分布于塔中、巴楚、轮南地区,层位主要分布在中—晚奥陶世一间房组、良里塔格组,岩性以粘结岩、障积岩、格架岩为主。一间房组生物礁规模小,造礁群落以托盘—海绵、菌藻类为主;良里塔格组生物礁规模较大,造礁群落以珊瑚—层孔虫—钙藻为主,是目前我国发现珊瑚—层孔虫造礁群落最早的礁体。塔中Ⅰ号坡折带发育大型礁滩复合体,存在礁丘、灰泥丘、各种粒屑滩微相,有格架岩、粘结岩、砂砾屑灰岩、砂屑灰岩等,在纵向上礁丘、灰泥丘及粒屑滩多旋回发育,形成礁滩复合体,厚度巨大,最厚达300余米,在地貌上呈丘状凸起;礁滩复合体横向上沿坡折带规模分布,主体在塔中24井—塔中82井一带,东西长达220km。礁滩复合体发育优质孔洞层,溶蚀孔洞、残余粒间孔、骨架孔、构造缝是主要的储集空间,多期礁滩体储层纵向叠置、横向连片。塔里木盆地碳酸盐岩坡折带发育,有利勘探面积大,已经发现塔中礁滩型大油气田;轮古东、英买力南斜坡、满西坡折带等区带都是寻找礁滩型油气田的重要领域。     

阿姆河盆地卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩储层沉积学特征

土库曼斯坦东北部的阿姆河盆地,是中亚地区最重要的含油气盆地之一。根据钻井岩心、测井、地震和分析化验资料,识别出3个三级层序,均由海侵和高位两个体系域构成。总体表现为水体向上变浅序列。通过应用层序地层学和地震沉积学研究方法,对阿姆河盆地卡洛夫-牛津阶碳酸盐台地储层沉积学特征进行了研究,划分出蒸发台地、局限台地、开阔台地、台地边缘礁滩、前缘缓斜坡和盆地6个相带。确定台地边缘生物礁、滩及前缘缓斜坡的坡内礁、滩相沉积最有利储层发育。储层岩性主要为厚壳蛤礁灰岩和各类颗粒灰岩,以发育保存良好的原生孔隙型与裂缝-孔隙型储层为主,认为台地边缘和斜坡内的储层分布明显受沉积期的有利礁、滩相带和埋藏期成岩作用等复合因素控制,这一特点可作为油气勘探潜力分析的依据。     

塔里木盆地震旦系—寒武系万米超深层天然气成藏条件与有利区带优选

塔里木盆地超深层碳酸盐岩具有良好的油气勘探潜力,明确震旦系-寒武系万米超深层碳酸盐岩油气成藏条件及有利勘探区带分布规律对于开展塔里木盆地超深层油气勘探具有重要指导意义。塔里木盆地南华系-寒武系烃源岩发育,分布面积广;储层以礁滩相白云岩为主,中寒武统大面积发育的膏盐湖-膏/泥（云）坪沉积有利于油气保存及聚集,空间上构成多种有利的油气成藏生-储-盖组合。综合烃源岩、储层、有利盖层的分布规律,优选塔中隆起北斜坡与温宿凸起周缘的寒武系盐下台内滩、轮南低凸起-满加尔凹陷西部盐下礁后滩、轮南低凸起-古城低凸起台缘带及塔北隆起-满加尔凹陷西部-塔中隆起中寒武统盐间滩相储层分布区是塔里木盆地寒武系超深层有利勘探区带,其中埋深小于10 km的有利勘探面积达9.7×10⁴km²;塔北隆起南斜坡与塔中隆起北斜坡的台内滩储层分布区为震旦系超深层有利勘探区带,其中埋深小于10 km的有利勘探面积达3.1×10⁴km²。研究认识对于开展塔里木盆地震旦系-寒武系超深层天然气勘探具有重要理论和现实意义。     

川东北地区长兴期—飞仙关期沉积体系分析

对川东北地区长兴期—飞仙关期沉积体系及沉积相展布规律的研究可以为该地区进一步的油气勘探部署提供重要的地质依据。以沉积学、地震地层学理论为指导,综合分析野外剖面、钻井和地球物理资料,将研究区长兴期—飞仙关期沉积划分为碳酸盐岩台地和台盆两种沉积体系,其中碳酸盐岩台地沉积体系又可划分为蒸发台地、局限台地、开阔台地、台地边缘生物礁、浅滩和台地边缘斜坡5种沉积相带。长兴期—飞仙关二期为台地和台盆相间的沉积相展布格局,具有飞仙关—末期开始快速填平补齐,飞仙关三期为碳酸盐岩台地,飞仙关四期为蒸发台地的演化特征。长兴期台地边缘礁、滩组合和飞仙关期台内浅滩是该地区储层发育的有利沉积相带。     

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。     

四川盆地二叠系和三叠系礁滩天然气富集规律与勘探方向

通过系统的天然气组分、碳同位素以及微观薄片、包裹体分析,明确了二叠系和三叠系礁滩气藏中天然气主要为原油二次裂解气,龙潭组（吴家坪组）为天然气藏的主力烃源岩层,气藏经历了早期岩性古油藏聚集、古原油裂解和天然气调整再聚集3个阶段;天然气藏（田）具有多元供烃、近源聚集、岩性控藏、气油转化、晚期调整的成藏富集模式,现今气藏的富集主要受控于3个方面：一是二叠系烃源岩的生烃灶分布控制了油气来源的充足程度;二是礁滩相储层的分布与规模控制了油气聚集的场所与规模;三是晚期保存条件决定了天然气的最终聚集。通过系统总结已发现礁滩气藏（露头）沉积储层、油气富集规律,进一步探讨了下步勘探发展的方向,认为长兴组、飞仙关组和嘉陵江组台缘礁滩、台内浅滩和下二叠统浅滩勘探领域仍存在良好勘探前景。     

川东北元坝地区隐蔽气藏的勘探突破及其意义

隐蔽油气藏识别难度大,其勘探面临很大的挑战,但通过转变油气勘探思路,中国石化勘探南方分公司在四川盆地东北部元坝地区深层二叠系、三叠系礁滩相隐蔽油气藏勘探中获得了突破,分析其成功经验对于四川盆地隐蔽性油气藏的勘探工作具有指导意义。为此,归纳总结了发现元坝隐蔽圈闭采用的技术手段:①应用层序地层学理论指导沉积相研究;②应用地震沉积学原理指导沉积微相解释;③通过地震相转换为沉积相的地震沉积学解释,为储层预测奠定基础等。同时,分析了该区深层碳酸盐岩礁滩相岩性圈闭具备的成藏有利条件:烃源条件好,具有良好的侧向遮挡条件,油气配置关系良好,油气运聚保存条件好。最后,阐述了该区隐蔽气藏取得勘探突破的重要意义。     

海相碳酸盐岩储集层类型、成藏模式及勘探思路

海相碳酸盐岩储集层主要包括6类：礁滩、古潜山（古风化壳岩溶）、内幕白云岩、斜坡扇、白垩及裂缝性灰岩储集层。礁滩储集层油气藏的勘探主要在于落实层序及旋回地层格架下不同古地理位置的礁滩体时空分布；灰岩古潜山储集层油气藏的勘探主要在于识别岩溶缝洞系统及其充填物性质（油、气、水及溶洞沉积物等）；白云岩（内幕白云岩、白云岩古潜山）储集层油气藏的勘探主要在于寻找具备有效直接盖层／储盖组合的构造（背斜型）圈闭；斜坡扇储集层油气藏勘探的首要任务是落实层序格架下与Ⅰ型层序界面相关的斜坡扇体的时空分布；白垩及裂缝性灰岩储集层油气藏的勘探应主要考虑发育有效裂缝带的构造（背斜型或断背斜理）圈闭。图5表9参16     

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。