川西北部飞仙关组灰岩缝洞中原油的地球化学特征及成藏过程初探

川西北地区的飞仙关组为一受龙门山岛链控制的混积台地,主要堆积了一套灰色碳酸盐岩与紫红色泥页岩沉积,由于有机碳含量很低,其不可能成为有效的烃源岩,但野外调查和钻井发现,飞仙关组灰岩晶洞或裂缝中都存在一些残余原油。根据一些残余原油的色谱特征、族组成碳同位素和生物标志化合物分布特征,认为该组灰岩晶洞或裂缝中的油是寒武系泥质烃源岩在生油高峰期生成的原油经历了不同程度的生物降解和长距离的运移后,在多期构造幕作用下,多次充注、破坏、变迁的次生残留物。     

川东北地区长兴组-飞仙关组碳酸盐岩同位素地球化学响应及其地质意义

碳、氧同位素是碳酸盐岩研究的重要地化指标之一,在反映全球气候变化、海平面升降变化、成岩作用影响及进行地层对比等方面发挥着重要作用。基于川东北地区野外剖面考察、岩石薄片鉴定和微量元素分析,结合长兴组-飞仙关组241件碳酸盐岩样品的碳、氧同位素组成,建立同位素演化曲线,重点对碳、氧同位素地球化学响应特征进行区域性对比分析,进一步对其地质意义进行试验性探讨。研究结果表明:川东北地区长兴期碳同位素演化曲线与海平面变化呈明显的正相关关系,并可与层序内部体系域进行良好对应,该时期氧同位素组成呈相对稳定趋势;在二叠系/三叠系界线附近碳、氧同位素值均发生强烈负漂移,达到最低值;进入飞仙关期后碳同位素值进入低幅波动的恢复阶段,在飞四段内部达到极大值后降低,氧同位素组成在飞仙关期也较为稳定。碳、氧同位素值在二叠系/三叠系界线处发生强烈负漂移可能与甲烷释放及火山喷发事件有密切关系。     

川东北元坝地区长兴组—飞仙关组地层类型研究

根据川东北元坝地区长兴组—飞仙关组岩性、古生物、测井曲线特征、地震响应标志等相关资料内容的综合分析,得出结论:长兴组划分为即碳酸盐台地型、台地边缘礁滩型、台地边缘斜坡型及陆棚型。飞仙关组分为台地前缘斜坡型、开阔台地型及陆棚型三种类型。     

川东北地区长兴组—飞仙关组储层特征

为研究川东北地区黑池梁台地南江东-黑池梁、镇巴地区储层特征及差异性主控因素,开展了露头及新增钻井岩心观察描述、岩石普通薄片及铸体薄片鉴定、储层物性测试、地震解释等工作。从沉积、成岩方面入手,系统对比与剖析了南江东-黑池梁及镇巴地区长兴组-飞仙关组储层岩性、储集空间、储层厚度及物性的差异性,并对其成因进行了分析。结果表明,这2个地区在储层岩性、厚度、储集性能等方面具有一定的相似性,同时也存在一定的差异,并且认为古地貌及基底断裂、成岩作用与构造作用均是造成储层差异的关键因素。该研究成果可为川东北地区下一步油气勘探提供地质依据。     

川东北地区长兴组—飞仙关组沉积格局及成藏控制意义

川东北上二叠统长兴组—下三叠统飞仙关组总体为碳酸盐台地沉积,受古断裂的控制,宽广的台地被切割成台隆与台盆的沉积格局。受开江-梁平台盆的控制,长兴晚期—飞仙关早期在其两侧发育了较为对称的类似于威尔逊相模式的碳酸盐岩沉积体系,但陆棚相不甚发育,可能是台盆深度小、宽度窄、相变快引起的。由于期间经历了一次二级海平面的升降过程,使得长兴组广泛发育海侵生物礁,而飞仙关组发育海退型鲕粒滩,形成两类最为有利的储集相带。生物礁、鲕滩沉积相带在纵横向上不断迁移、抬升,主要发育于台盆的两侧,呈不连续环带状分布,明显受沉积相带控制。     

川东北龙会—铁山地区飞仙关组鲕滩储层地震地质特征及油气地质意义

川东北龙会—铁山地区飞仙关组鲕滩储层广泛发育,钻井测试成果显著,展现出良好的勘探前景。但也存在储层发育层段地震响应特征多变,飞仙关组内部各期次古地貌演化规律不明确,储层横向发育规律不清等问题。在地震地质分析基础上,深入挖掘飞仙关组古地貌演化模式,挖掘储层横向发育规律,从而有效预测鲕滩储层纵横向展布特征。研究表明,飞仙关组鲕滩储层受海退背景的影响而呈现进积趋势,主要发育在每期次台缘带附近。储层纵向上主要发育在Sq3段和Sq2段,横向上发育在龙会场构造、铁山南构造主体和两翼高部位以及蒲包山构造西翼下倾方向,同时研究区走滑断层对油气藏建设具有积极作用,但需要注意后期地质活动对气藏的破坏作用。结果显示研究取得的认识与实际数据吻合度高,对进一步拓展四川盆地礁滩气藏勘探具有积极作用。     

川西北地区发育飞仙关组优质烃源岩

针对四川盆地已发现的飞仙关组碳酸盐岩成熟度高、有机质丰度低的特点,应用有机地球化学和有机岩石学的实验测试手段,研究了川西北剑阁县上寺下三叠统飞仙关组地层新鲜露头剖面的泥灰岩和含油灰岩样品。结果表明：飞仙关组泥灰岩属有机质丰度高、类型好的低成熟烃源岩。有机碳含量为1.94%,产烃潜量为10.29 mg/g,氢指数为523 mg/g,H/C原子比为1.25,干酪根碳同位素值为-27.5‰,有机组分以矿物沥青基质为主,具有很强的荧光效应,镜质体反射率为0.48%。从含油灰岩中分离的原油与泥灰岩具有相似的的生物标志物特征,如饱和烃的Pr/Ph值,原油为0.73,泥灰岩为0.57;原油的甾萜类化合物分布正常,没有检测到遭受降解破坏的迹象,并与泥灰岩的甾萜类化合物特征相似,表明原油和泥灰岩之间具有很好的对比性。证实了该套烃源岩在成熟程度适当的条件下具备生烃潜力。     

川东北地区下三叠统飞仙关组碳酸盐岩储层成岩作用

通过薄片观察、阴极发光、扫描电镜、同位素地球化学等分析化验资料的研究,对四川盆地东北部达州-宣汉地区鸡唱剖面飞仙关组碳酸盐岩储层的岩石特征、成岩作用和成岩演化序列进行系统描述,认为该区飞仙关组飞二段鲕粒滩储层沉积相-成岩相演化与飞二段经历的2次海平面下降有关。储层的孔隙演化亦与这2次海退过程有关,孔隙大小由准沉积期的海水环境下的胶结成岩作用和混合水环境下的白云石化作用所决定。     

川东北地区飞仙关组气藏两种气源生气史及相对贡献

中国西部发现的大量天然气多具有干酪根降解和原油裂解两种裂解气特征,选择有机质丰度高、成熟度低的新疆三塘湖盆地二叠系灰岩样品和川东北地区飞仙关组灰岩抽提油样,设计并完成了有机质成油、成气和油成气模拟实验,以考察这两种裂解气气源生气史和其对气藏的贡献。根据热模拟实验结果建立并标定了干酪根生油、生气及油成气的化学动力学模型,并运用该模型评价了川东北地区二叠系烃源岩生油史、生气史及三叠系飞仙关组古油藏裂解成气史。研究结果表明,川东北地区二叠系烃源岩主要生油时期为距今210~190 Ma,主要生气期为距今205~185 Ma(印支晚期),三叠系飞仙关组油裂解生气主要时期为距今165~150 Ma。根据两种裂解气的生气史,初步估算了两种裂解气的相对贡献,其中干酪根生气和油裂解生气相对比例分别为17%和83%。图3表1参40     

川东北地区飞仙关组地震反射特征及地震相分析

1.地震反射特征研究区位于川东北断褶带的东北段,主要经历了燕山期及早、晚喜山期三期构造变形,主要形成有北北东、北西向构造,总的特点是褶皱强烈,断裂发育。发育三套脆性变形层、三套塑性变形层,以嘉陵江组上部至雷口坡组下部膏盐岩为最主要的滑脱层,志留系页岩为次要滑脱层,     

川东北地区飞仙关组古油藏原油裂解型天然气的生成动力学地质模型

天然气组分、碳同位素组成以及气藏储层固体沥青的热变质成因,都说明飞仙关组古油藏确曾存在并发生了裂解,天然气主要为原油裂解气。通过高压封闭体系下的原油热裂解模拟实验,从气态烃组分及产率变化、焦沥青的生成等方面探讨了原油裂解生气特征。结合川东北地区飞仙关组的埋藏史、古地温史、构造演化等地质因素,将实验结果外推至地质条件下,建立了古油藏原油裂解生气的动力学地质模型,指出鲕滩天然气藏的形成经历了古油藏、古气藏和气藏调整定型3个演化阶段。通过动力学计算定量恢复了古油藏裂解生气的成藏过程,揭示出在不同地质年代和地质温度下甲烷（C₁）、总烃类气体（C_1-5）和焦沥青等原油裂解产物的转化率的变化。取得的动力学地质模型对古油藏原油裂解型天然气的成藏研究具有重要的实用价值。     

论四川盆地下三叠统飞仙关组天然气勘探

近10余年来,四川盆地东北部下三叠统飞仙关组天然气勘探取得了显著突破,发现了普光、罗家寨、渡口河和铁山等大型气田。天然气主要富集于广梁海槽两侧台地边缘鲕粒滩相区。由于鲕粒滩地势较高,受海盆震荡影响,鲕粒滩经常露出水面遭受淡水淋溶,经混合水白云岩化作用及其后的溶蚀作用,鲕粒滩成片变为鲕粒溶孔白云岩、鲕粒溶孔灰质白云岩或鲕粒溶孔白云质灰岩,平均孔隙度高达8.16%,平均渗透率为93.326×10^-3μm²,成为四川盆地最好的储层。气藏多为岩性-构造复合气藏。利用鲕粒滩地震异常识别模式,在盆地东部已发现104个鲕粒滩地震异常,为进一步勘探提供了新的目标。     

川东北三叠系飞仙关组鲕滩气藏有利储集层的形成与分布

川东北地区三叠系飞仙关组鲕滩气藏是近年四川盆地碳酸盐岩天然气勘探取得重大突破的领域，目前在中国石油探区内已发现罗家寨、渡口河、铁山坡等大中型气藏。对鲕滩气藏白云岩储集层进行岩心观察、显微薄片分析，并进行微量元素、流体包裹体、X衍射、阴极发光及电子探针等分析，结果表明，白云岩化和多期溶蚀是形成优质白云岩储集层的关键因素，混合云化与埋藏云化的叠加作用是形成孔隙性白云岩储集层的基本条件。飞仙关组鲕滩气藏储集层经历了4期溶蚀作用，即同生期溶蚀作用、浅埋期溶蚀作用、深埋期溶蚀作用和抬升期溶蚀作用，形成优质白云岩储集层的主要溶蚀作用是浅埋期和深埋期的溶蚀作用。优质白云岩储集层主要分布在台缘鲕粒滩相带，纵向与亮晶鲕粒灰岩呈韵律性互层，横向主要分布在鲕粒滩坝靠近漏湖-潮坪一侧。     

四川盆地上三叠统须家河组重矿物特征及物源区意义

四川盆地上三叠统须家河组以超稳定型重矿物为主,不同层段重矿物组成差异不大。重矿物分析不仅有利于沉积体系及古水系的准确恢复和对远景区油气储层的准确预测,而且还可揭示龙门山等物源区的岩石-大地构造属性及其隆升历史。Q型聚类分析和主因子分析表明,须家河组母岩以沉积岩和低级变质岩为主,高级变质岩含量相对较低。由下至上,母岩中高级变质岩含量逐渐增加。ZTR指数分析表明,晚三叠世四川盆地主要发育4个物源,分别位于川西南部、川西北部、川东北部和盆地东南,物源分布位置具有继承性。结合造山带和前人沉积学研究成果认为,晚三叠世,龙门山褶皱带开始逐渐形成。须二期,龙门山北段已露出水面遭受剥蚀,但龙门山南段仍是水下隆起或尚未隆升。须四期,龙门山北段继续隆升遭受剥蚀,龙门山南段开始抬升遭受剥蚀,并向盆地提供物源。须六期,龙门山地区全面抬升遭受剥蚀,并向盆地提供物源。     

川西坳陷上三叠统含油气系统

川西坳陷上三叠统沉积了 浅海-滨海、湖沼与河流相地层,蕴藏着丰富的油气资源,组成了以天然气为主的含油气系统。结合盆地模拟技术定量研究了川西坳陷的烃源岩生烃史、储集层致密化史,指出其生烃起始地质年代、生烃高峰、确定油气成藏关键时刻,重塑对应于生烃高峰期的生气量和储集层致密化前的适时古构造,确定油气运移和聚集区,阐述了含油气系统的定量化特征,对指导油气勘探有着重要的实际意义。     

川东北地区飞仙关组优质白云岩储层的成因

以岩石结构分析为基础,根据锶微量元素和锶同位素地球化学特征,对川东北普光气田下三叠统飞仙关组白云岩储层成因进行了研究。结果表明:埋藏白云岩的结构明显有别于准同生白云岩;飞仙关组各类碳酸盐岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值变化范围覆盖了全球早三叠世海水锶同位素范围,其平均值与全球早三叠世平均值基本一致,具有早三叠世海水锶同位素组成特征;埋藏白云岩⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值变化范围和平均值与川东北地区飞仙关期海水锶同位素组成特征非常接近,说明白云岩化流体具有强烈的飞仙关期海水锶同位素组成特征;飞仙关组白云岩为成岩期多期次埋藏交代作用的产物,白云岩化流体来自于地层中高镁、高锶和高盐度的同期经萨勃哈环境浓缩的海源地层水。     

川中地区须二、四段湖相风暴岩沉积特征及其意义

在野外剖面和岩心观察的基础上,介绍了川中地区上三叠统须家河组须二、四段湖相风暴岩沉积特征,建立了湖泊风暴沉积模式,并探讨了风暴岩发育的条件及其意义。研究区风暴沉积是由风暴浪作用于浅湖泥坪和滨岸沼泽上,使沉积物重新搅起、形成泥岩砾,并通过风暴流搬运到三角洲或滨浅湖滩坝中,与未固结的砂质沉积物一起沉积形成。研究区风暴岩典型沉积构造特征丰富,单层风暴沉积发育不完整,常见多次风暴作用形成的若干不完整风暴岩的叠置层。风暴岩的发现有利于加深对该区沉积相的认识,风暴岩的频繁发育,表明研究区在上三叠统沉积时,易受到古太平洋气候的影响,湖盆水动力较强,部分原始沉积的砂体会受到湖泊水体的改造,形成新的滨浅湖滩坝砂体。同时还指出风暴岩砂体是研究区有利的储集层,可形成良好的岩性或构造-岩性油气藏。     

四川盆地开江—梁平海槽东侧三叠系飞仙关组鲕滩沉积特征

为了厘清四川盆地开江—梁平海槽东侧三叠系飞仙关组层序地层格架下鲕滩的时空分布特征,明确海平面变化对鲕滩迁移的控制机理,开展了岩性特征分析、沉积构造标志识别、层序界面层序地层格架划分等。结果表明：(1)开江—梁平海槽东侧飞仙关组在持续海退背景下发育2个三级层序（SQ1和SQ2）,可进一步细分出5个四级层序（Ⅰ—Ⅴ）。(2)研究区飞仙关组鲕滩主要分布于Ⅰ—Ⅳ层序,Ⅱ层序内的鲕滩最为发育,单体厚度大、连续性好,而Ⅲ,Ⅰ和Ⅳ层序内的滩体发育程度依次减弱,最差呈不连续的零星状分布。(3)鲕滩在垂向加积的同时也具有明显的侧向迁移特征,整体由台地内部向斜坡方向迁移,其中Ⅰ层序至Ⅱ层序鲕滩侧向迁移特征最明显。(4)局部地貌高地发生的高频旋回与碳酸盐岩生产速率协同变化,导致研究区飞仙关组鲕滩呈现垂向加积和多期次叠置现象,而海平面下降到基准面以下时,适合滩体生长的水动力条件由局部高地向局部洼地变迁,使得鲕滩由垂向生长演化为侧向进积。(5)平面上,研究区飞仙关组鲕滩主要沿北西—南东（即台地边缘一带）方向展布,以铁山坡、普光地区最为发育,其次为渡口河、七里北以及罗家寨等地。该研究成果可为开江—梁平海槽地区飞仙...     

蜀南地区长兴组顶部岩溶不整合的发现及其油气地质意义

对四川盆地二叠系和三叠系接触关系的认识长期存在较大分歧。通过对钻井、岩心等资料的研究发现,蜀南地区长兴组钻进过程中出现大量钻具放空现象,岩心上见大量的溶沟、溶缝、溶洞及岩溶角砾。综合分析认为蜀南地区长兴组与飞仙关组并非连续沉积,其间存在沉积间断,长兴组古岩溶作用发育,形成了长兴组顶部古岩溶不整合。泸州古隆起的持续发展和二叠纪末期一次重大海退引起的长时期暴露溶蚀是蜀南地区长兴组古岩溶形成的关键。古岩溶对碳酸盐岩的储集性能具有较强的优化改造能力,古岩溶不整合面可以作为油气长距离运移的优质通道,岩溶斜坡带是油气成藏的有利区带。长兴组顶部古岩溶不整合的发现为区内二叠系和三叠系非整合接触找到了直接证据,对今后蜀南地区乃至四川盆地长兴组的油气勘探具有指导意义。