四川盆地及其周缘下寒武统麦地坪组-筇竹寺组层序充填和演化模式

四川盆地及其周缘下寒武统筇竹寺组页岩气资源丰富,是重要的页岩气产气层段之一。由于该套地层埋藏深、资料少且地质条件复杂,对其开展的层序地层研究较为薄弱,这严重制约了后续研究和生产。首先对四川盆地及其周缘早寒武世构造-沉积背景开展研究,在此基础上结合岩性、颜色、测井曲线、微量元素、古生物和地震反射同相轴等特征,对麦地坪组-筇竹寺组层序地层开展研究,提出层序划分思路,将麦地坪组-筇竹寺组从下往上依次划分为4个Ⅲ级层序。进而厘清层序地层空间分布规律,建立受全球板块张性活动控制的四川盆地及其周缘麦地坪组-筇竹寺组“早期窄盆差异沉积,后期广盆稳定分布”的层序演化模式。该演化模式对深化认识四川盆地寒武纪构造-沉积格局、推动沉积成藏等地质研究及促进深部页岩气勘探开发具有一定意义。     

四川盆地威远—资阳地区筇竹寺组页岩气富集规律及勘探开发潜力

作为我国南方海相页岩气勘探的主要层系之一,筇竹寺组尚未实现规模商业化开发,其页岩气富集规律和勘探开发前景亟需进一步深化认识和总结提炼。四川盆地威远—资阳地区是筇竹寺组页岩气重要的勘探区,以14口页岩气及常规钻井资料为基础,阐明了研究区页岩展布特征,分析了页岩气的成藏条件和富集模式,指出了筇竹寺组页岩气下步勘探方向。取得4项主要成果:(1)初步明确了威远—资阳及周边地区地层划分标准,指出该区域主要发育4套页岩气分布的有利层段,厚度为20～50 m,并从威远到资阳方向呈增厚趋势;(2)重点对研究区内W7井的含气性和孔隙度特征进行了分析,指出页岩含气量、孔隙度和储层压力从威远到资阳方向呈增大趋势;(3)建立了威远—资阳地区页岩气富集模式,明确裂陷槽内(GS17井周边)储层厚度大、孔隙发育、压力高、底板条件好,是页岩气富集的有利区,指出储层超压和孔隙发育是筇竹寺组页岩气富集的关键;(4)明确研究区内5 000 m以浅有利区主要分布于威远—资阳地区的裂陷槽内,资源量为3.5×10¹²m³,但页岩储层成熟度高、孔隙度偏低、埋深较大和地应力条件尚未明确给该...     

四川盆地筇竹寺组富有机质页岩沉积主控因素

目前对于四川盆地下寒武统筇竹寺组富有机质页岩形成主控因素的认识并不十分清楚,致使对该套页岩储层评价和“甜点”选择存在着较大的盲目性。为此,以钻井资料为基础,结合地球化学元素测试和生物地层资料,从构造活动、海流作用、古生产力、古地理环境等方面对该盆地筇竹寺组页岩的沉积要素进行剖析,揭示了富有机质页岩的分布规律和沉积主控因素。结果表明：①受川西—川南大型内裂陷发育特征的控制,川南及周边富有机质页岩主要形成于筇竹寺组早期,其次为中期,沉积厚度和分布面积大;②海平面升降和上升洋流作用是黑色页岩形成的重要控制因素,黑色页岩沉积在威远地区受裂陷拉张作用影响大,受海平面变化影响相对较小,在长宁地区受拉张作用影响较小,但受海平面变化影响较大;③上升洋流在川南南区较活跃,在川南中北部基本较平静,反映威远地区总体处于半封闭海湾环境,长宁地区总体处于弱封闭环境,古生产力为后者高;④富有机质页岩的规模沉积和分布主要受到缓慢沉降的稳定海盆、相对较高的海平面、半封闭水体和低沉积速率等4类因素的控制,在局部地区上升洋流则是形成高有机质丰度页岩的重要控制因素之一;⑤川南地区富有机质页岩发育规模呈现早期大、中晚期小的变化特征,有机质丰度则显示出早期高、中晚期低和南区高、北区低的变化趋势。     

中上扬子区下寒武统麦地坪组—筇竹寺组烃源岩与含油气系统评价

下寒武统麦地坪组—筇竹寺组是扬子地区重要的烃源岩发育层位,对震旦系—古生界油气勘探具有重要意义。为明确四川盆地稀井区震旦系—寒武系勘探领域烃源条件,基于探井与露头样品系统分析、测井评价与地震反演,分层次、分层段刻画了麦地坪组—筇竹寺组烃源岩展布,厘定了以其为烃源灶的含油气系统边界,指出了有利勘探区带。(1)中上扬子区麦地坪组烃源岩总厚度主要为5～200m,优质烃源岩厚0～100m,局限分布于克拉通内部和边缘裂陷区。(2)筇竹寺组烃源岩总厚度主要为50～450m,优质烃源岩厚5～250m;筇竹寺组烃源岩具有“三段式”发育特征,优质烃源岩主要发育在筇一段和筇二段下部,筇三段主要为低有机质丰度的差烃源岩。其中,筇一段烃源岩厚10～300m,平面分布特点与麦地坪组烃源岩相似,为早寒武世海侵初期产物;筇二段烃源岩厚度为30～200m,在中上扬子克拉通广泛分布,为最大海侵期产物;筇三段差烃源岩厚数米至数十米,分布范围与筇二段相当。(3)中上扬子区麦地坪组—筇竹寺组烃源岩厚度分布受克拉通内部与边缘裂陷展布、同沉积断裂发育、震旦纪末期古地貌和后期剥蚀作用等多种因素控制。(4)下寒武统烃源岩生烃潜力巨大...     

四川盆地下古生界筇竹寺组与龙马溪组页岩气勘探有利区预测

从四川南部有机质页岩入手,系统收集研究区的野外地质资料,探究储层页岩沉积环境,TOC含量,有机质类型,脆性矿物含量等特征和保存条件。这表明该研究区具有较强的页岩气勘探潜力,并预测页岩气"甜点区"。     

四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组与筇竹寺组页岩含气性差异及成因

四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组页岩和筇竹寺组页岩是同时期进行页岩气勘探开发的2套重点层位,五峰组—龙马溪组页岩气勘探取得了重大突破,而筇竹寺组页岩气勘探效果却不理想。利用四川盆地及其周缘野外露头资料、已钻页岩气井生产资料以及前人研究成果,总结了四川盆地及其周缘海相页岩的地质特征,并分析了五峰组—龙马溪组页岩与筇竹寺组页岩的含气性差异及其主要原因。研究认为,四川盆地及其周缘海相页岩最显著的特征为"高演化"和"强改造",这与北美海相页岩差异明显。统计大量页岩气井生产情况发现,五峰组—龙马溪组页岩产气情况明显好于筇竹寺组页岩。筇竹寺组页岩压力系数较低,有机孔发育程度较差,相邻储层沥青分布广泛,这些都证实了桐湾期不整合面对筇竹寺组页岩含气性的破坏作用。震旦系顶桐湾期不整合面形成的排烃"通道"从生烃期开始的长期排烃,使层内残留烃量减少,是筇竹寺组页岩含气性较差的主要原因。     

四川盆地吴家坪组相控孔隙型储层勘探新发现及油气勘探意义

近期,LX1井在四川盆地上二叠统吴家坪组钻遇滩相优质孔隙型储层,且油气显示良好,与前期"吴家坪组只发育裂缝型储层,天然气勘探潜力较小"的认识不一致。为了进一步弄清吴家坪组天然气勘探潜力,拓展盆地油气勘探新层系、新领域,在区域地质背景分析的基础上,通过钻井—地震标定,落实了四川盆地北部(以下简称川北地区)沉积相展布,利用岩石薄片、测井等资料系统分析了吴家坪组的储层特征,并结合勘探、研究新进展指出了该层系的勘探方向。研究结果表明:(1)四川盆地开江—梁平海槽西侧吴家坪期发育大型台缘带,面积为3 600 km~2,台缘带内发育高能台缘滩相沉积;(2)受台缘滩相控制,吴家坪组发育滩相孔隙型储层,储层岩性为亮晶生屑石灰岩、云质石灰岩、灰质白云岩、颗粒白云岩和粉—细晶白云岩,储集空间主要为生物铸膜孔、粒间溶孔、晶间溶孔,孔隙度介于3.3%～4.8%;(3)川北地区二叠系茅口组孤峰段、吴家坪组和大隆组发育的烃源岩直接与吴家坪组台缘滩相储层接触,形成下生上储、旁生侧储的最佳源储组合,海槽西侧吴家坪组台缘带紧邻烃源岩生烃中心,具备优越的天然气成藏条件。结论认为,四川盆地吴家坪组发育台缘滩相孔隙型储层,具油气成藏条件优越,是二叠系天然气勘探的又一重要层系,该认识对拓展四川盆地天然气勘探新领域具有重要的意义。     

四川盆地下寒武统筇竹寺组沉积地球化学特征与有机质富集机制

受构造—沉积分异影响,四川盆地不同地区下寒武统筇竹寺组沉积环境具有较大差异,前人针对不同区域筇竹寺组沉积地球化学特征差异性的系统性对比研究比较薄弱。通过收集整理前人公开发表的四川盆地筇竹寺组16口钻井、9条野外剖面地球化学数据,综合前人认识,针对四川盆地不同地区的筇竹寺组沉积地球化学特征进行对比分析,并探讨有机质富集机制,取得4点认识：(1)德阳—安岳裂陷槽北段较南段古水体环境更为还原,更有利于有机质的富集和优质烃源岩的形成与保存;(2)四川盆地北部由裂陷槽深水陆棚区到川东北浅水陆棚区,古沉积环境整体由缺氧向氧化过渡,而由川西南浅水陆棚到川中裂陷槽发育区、川西南浅水陆棚到川东南浅水陆棚,沉积水体则逐渐向更还原的环境过渡;(3)裂陷槽北段及中段整体反映出很高的古生产力水平,且四川盆地筇竹寺期广泛的热液影响背景为有机质富集提供了十分有利的条件;(4)裂陷槽北段及川西南浅水陆棚区筇竹寺组有机质丰度主要受古生产力强度影响,川东北和川东南浅水陆棚有机质丰度主要受控于古氧化还原环境,裂陷槽中段有机质丰度受古生产力和古氧化还原环境共同影响。研究成果对于深化四川盆地筇竹组沉积环境差异和烃源岩形成条件认...     

四川盆地及其周缘下寒武统筇竹寺组细粒沉积特征与影响因素

四川盆地及其周缘下寒武统筇竹寺组页岩气资源丰富,已成为盆地重要的页岩气开发层段之一。受控于复杂的沉积格局,该区筇竹寺组粉砂质页岩纵向储层的岩相多样,非均质性强,制约了页岩气勘探和开发,因此亟需对其沉积特征、沉积相带和沉积模式开展研究。基于前期构造、层序地层研究认识,通过对矿物岩石、钻测井、地球化学和古生物等主要资料开展精细分析,明确四川盆地及其周缘早寒武世为海洋—古陆联合影响、水体深度中等、还原作用普遍发生的沉积背景,认为筇竹寺组主要沉积于滨岸相和陆棚相,并以陆棚相为主体,包括浅水陆棚亚相和深水陆棚亚相。通过对波浪和潮汐联合作用、海水蒸发作用、悬浮作用、上升洋流以及沉积古地貌等细粒沉积影响因素开展分析,结合沉积物空间分布特征,建立了四川盆地及其周缘筇竹寺组细粒岩沉积模式,即沉积初期差异沉降作用显著,层序厚度变化大,不同地区沉积特征及影响因素差异较大;沉积中期差异沉降作用不断减弱,层序厚度差异持续减小;沉积末期稳定沉降,进入“广盆”阶段,层序厚度趋于一致。     

四川盆地下寒武统筇竹寺组烃源岩有机质差异富集机制与天然气勘探领域

四川盆地以下寒武统筇竹寺组为烃源岩的海相高演化天然气系统是全球这一领域的一个典范,为进一步深化地质理论认识,拓展勘探领域,针对当前川中、川东北2个热点勘探区块,通过地球化学方法,从古生产力、氧化还原条件、陆源输入三方面入手,对不同区域该套烃源岩质量及其有机质富集机制展开了差异对比研究,探讨了天然气勘探领域。结果表明：川中GS17井、ZJ2井所在的裂陷槽内深水陆棚相烃源岩有机碳含量整体高于川东北小洋坝浅水陆棚相烃源岩,两者有机质富集均主要受控于氧化还原环境;川中烃源岩形成于缺氧环境,相较于川东北烃源岩所形成的贫氧环境更有利于有机质的保存;川东北烃源岩形成过程中陆源输入对有机质的稀释作用尤为显著,烃源岩质量不如川中烃源岩。筇竹寺组天然气系统的勘探仍需围绕裂陷槽及周缘展开,同时盆地周缘的深水陆棚地区也值得加以重视,且常规与非常规天然气资源并重。     

四川盆地下寒武统筇竹寺组页岩孔隙特征及物性变差机制探讨

四川盆地下寒武统筇竹寺组富有机质页岩分布范围广、厚度大,具备形成页岩气的地质远景,但至今尚未建成工业产能。以多口取心井岩心为基础,利用扫描电镜、核磁共振、比表面积测量和氮气吸附等分析方法,对筇竹寺组页岩储层的孔隙类型、孔隙结构进行研究。结果表明,筇竹寺组储集空间类型单一,以黏土矿物晶间孔为主,有机质孔隙不发育,脆性矿物内孔隙和裂缝孔隙少。基质孔隙主体为孔喉直径低于50nm的中孔和微孔,孔隙度一般为1.4%~3.1%。 筇竹寺组物性变差的主要形成机制为：①热成熟度高,有机质碳化加重,有机质孔隙不发育;②成岩作用强,以结晶度高的绿泥石和伊利石等黏土矿物为主,晶间孔减少;③液态烃裂解近衰竭,孔隙内压力降低,有机质孔隙出现塌陷,并在围岩挤压和黏土矿物结晶收缩作用下经压实消失。     

四川盆地西部晚二叠世吴家坪组沉积体系

通过详细的野外剖面观察、地层横向追踪与对比、典型沉积剖面实测、系统取样和室内实验分析等方法,首次对四川盆地西部晚二叠世吴家坪组沉积体系进行精细研究,发现早二叠世末发生的东吴运动属拉张背景下的块断隆升,导致西南康滇古陆受古特提斯洋壳的推挤形成物源区,西北广元—旺苍一带伴生拉张沉降形成海槽地堑区,区内地势由南西向北东方向低角度倾斜,间接控制了吴家坪组沉积及岩相展布,显示宽缓渐变的沉积相带特征。研究表明,晚二叠世吴家坪组为早期风化剥蚀界面基础上一次较高海平面北西-南西向海侵的产物,南西至北西方向依次发育剥蚀区及冲积平原-滨岸平原-滨岸沼泽-碳酸盐岩缓坡沉积体系。其中,浅缓坡生屑滩发育区是最为有利的储集相带,其厚度大、分布面积广,且位于广元-旺苍生烃中心附近,具备就近俘获油气的能力。多轮数字地震详查也发现众多潜伏构造,为盆内碳酸盐岩气藏的扩大勘探展示了全新的后备领域。     

乐山—龙女寺古隆起龙王庙组储层分布规律及勘探前景

2012年在四川盆地川中地区乐山—龙女寺古隆起的磨溪地区发现了下寒武统龙王庙组气藏,地质研究成果表明,龙王庙组储层主要为颗粒滩相的孔隙型储层,局部叠加了加里东期岩溶作用形成的孔洞型储层,储层分布对气藏具有重要的控制作用。为此,该区储层预测形成了"占滩相、叠岩溶、找亮点、套圈闭"的综合预测思路。首先,根据沉积相确定其有利相带边界和岩溶作用影响范围,在精细对比储层顶、底层位的基础上,根据龙王庙组储层"亮点"地震响应特征来预测储层的有利发育区域;最后,结合储层与圈闭的有效匹配关系实现了有利勘探区带的优选。由于龙王庙组岩性和储层的横向变化,导致其顶界在地震剖面上没有统一的界面特征,对比追踪较为困难,在实际的解释过程中,便采用先寻找下伏参考层,再对比龙王庙组底界,进而对比其顶界的方法进行解释。预测成果表明,龙王庙组储层在古隆起周围区域大范围呈带状分布,勘探区主要有3大领域:①龙王庙组尖灭线附近的岩性—地层圈闭;②单独滩体形成的岩性圈闭;③古隆起北翼的构造、岩性圈闭。     

四川盆地大猫坪构造长兴组测井沉积微相识别

川东上二叠统长兴组是四川盆地的主力气层之一,近年来在川东大猫坪长兴组储层天然气勘探取得了较好的进展。大猫坪长兴组气藏主要发育生物礁相储层。为预测生物礁发育的有利相带,开展了测井资料沉积相分析。利用常规测井资料划分岩石类型,由地层倾角、微电阻率扫描成像资料描述生物礁相的形态、岩石结构、礁相组合类型等特征;采用模式识别分析方法 ,将测井地球物理信息转换成为地质信息,对沉积相进行自动识别。通过对大猫坪长兴组生物礁微相特征描述和刻画,结果表明:①礁相地层沉积模式纵向上划分为礁顶潮坪、礁核、礁间灰泥、礁滩微相,优质储层分布于礁滩相;②基于地质、岩心薄片、测井、试油建立了大猫坪长兴组生物礁微相的测井识别模式;③采用模式识别分析技术识别沉积微相,分析测井曲线对沉积环境的敏感性,提取反映沉积环境的特征参数,利用特征参数建立沉积微相识别模式。结论认为:模式识别分析技术实现了自动相分析,可以快速识别各类微相,已成功应用于大猫坪长兴组生物礁微相分析中,实钻井应用效果较好。     

四川盆地下寒武统筇竹寺组海相页岩气高产井突破与富集模式

多年来下寒武统筇竹寺组页岩气勘探开发进展缓慢,资201井获高产气流大大增加了该套页岩气规模商业化开发的信心,不同区域及层段富集规律差异及下一步勘探开发方向是筇竹寺组页岩开发面临的首要问题。以四川盆地57口钻井资料为基础,对多口重点井的古生物、沉积、储层等特征进行分析,详细剖析资201井的部署理论依据、筇竹寺组页岩气富集条件及下一步勘探开发方向。从地层研究入手,建立了筇竹寺组地层划分标准,明确筇竹寺组主体发育4套深水陆棚相的富有机质页岩((1)至(4)号层段),其分布受裂陷槽发育控制,裂陷槽内厚度最大。分析了页岩储层发育特征,指出储层压力、孔隙度、含气饱和度从下向上、从裂陷槽外到内呈现增大趋势,储层超压对页岩孔隙保存起到重要作用;基于此结合保存条件等建立了“多层异相、超压保孔”的页岩气超压差异富集模式,指出远离散失通道的超压孔隙发育区(层段)是页岩气富集有利区(层段)。文章指出资201井及周边是未来筇竹寺组页岩气增储上产的主要区域,资源量为8.06×10¹²m³;川西地区具有相当的开发潜力,资源量为0.72×10¹²m     

四川盆地川中古隆起及周缘下寒武统筇竹寺组页岩有机质石墨化区预测

有机质石墨化是造成我国部分地区页岩气勘探效果不佳的主要原因之一,目前关于有机质石墨化的程度、深度下限及导致有机质发生石墨化的主要地质原因尚不清楚。为此,以四川盆地川中古隆起及周缘下寒武统筇竹寺组为主要研究对象,利用电阻率测井响应和激光拉曼光谱分析法,对筇竹寺组页岩开展了有机质石墨化表征的电性特征研究;在此基础上,预测了页岩有机质石墨化的深度下限和分布范围,以期为页岩气勘探选区提供依据。研究结果表明:(1)川中古隆起高部位页岩电阻率测井曲线为正常扁平状特征,有机质拉曼光谱未出现G'峰,未发生有机质石墨化作用;(2)早寒武世内裂陷区5 200 m以深页岩电阻率测井曲线为低阻特征,拉曼光谱出现G'峰,Ro 3.5%,表明5 200 m以深的有机质已石墨化,但石墨化程度较长宁地区弱;(3)威远—资阳地区有机质石墨化深度下限值变化大(介于4 000～4 600 m),磨溪—高石梯地区有机质石墨化深度下限值较稳定(5 200 m左右)。结论认为:(1)四川盆地川中古隆起大部分地区筇竹寺组页岩的有机质已石墨化,不利于页岩气勘探;(2)威远—资阳、磨溪—高石梯等构造主体部位为非石墨化区,具有较好的页岩气勘探远景。     

四川盆地阆中—南部地区须家河组勘探潜力

四川盆地阆中—南部地区上三叠统须家河组油气勘探一直未能取得突破,前期研究认为是由于缺乏丰富的马鞍塘组、小塘子组优质烃源岩所致。结合区域沉积环境,从烃源岩发育情况、储层发育情况、油气运移通道以及油气藏保存情况等几个方面入手,对该区须家河组油气勘探潜力进行了分析。结合邻区广安气田的勘探成果,研究指出:尽管阆中—南部地区马鞍塘组、小塘子组缺乏有效的烃源岩,但须家河组烃源岩仍具有一定的生烃潜力;须家河组三段具有一定的生烃条件,须家河组五段具有较好的生烃条件;油气运移条件分析表明,天宫院、金星场和石龙2井等部位处于油气运移的有利通道上,有利于油气的聚集成藏;从油气成藏条件的配置情况来看,须四段是该区须家河组取得油气重大突破的主力层段。     

四川盆地侏罗系沙溪庙组浊沸石特征及油气勘探意义

岩心观察及野外剖面考察表明．四川盆地的川中、川东北地区沙溪庙组砂岩普遍含浊沸石胶结物，其含量一般为5％～8％，最高可达18％。通过对含浊沸石砂岩进行铸体薄片、电镜扫描、电子探针及有饥包裹体等分析，认为浊沸石主要形成于早成岩阶段B期，酸性火山岩岩屑在碱性地层水条件下蚀变并提供Si、Ai、Ca等成分．在砂岩孔隙中形戒浊沸石胶结，然后在中成岩阶段A期．凉高山组、大安寨组烃源岩中的有机质脱竣形成大量有机酸，沿着断裂或裂缝向上运移到沙溪庙组河道砂岩中，溶蚀其中的浊沸石胶结物．形成浊沸石次生溶孔。勘探实践表明，现已找到的侏罗系油藏中的油气大部分聚集在浊沸石溶孔中。     

四川盆地栖霞组岩溶储层及勘探选区

针对四川盆地中二叠统栖霞组岩溶成因及古地貌分布特征认识不清的问题,开展了岩溶储层地质响应分析。研究发现,四川盆地栖霞组层间岩溶储层是由于三级层序界面暴露溶蚀及高位体系域的高频层序界面短暂暴露形成。结合栖霞组厚度、古地理环境及水动力特征分析,将四川盆地栖霞组顶部划分为3类地貌单元,即川西中缓坡生屑滩、川东北台内滩和川南泸州古隆起。川西中缓坡生屑滩和川东北台内滩所形成的沉积微地貌高地和川南泸州古隆起及其斜坡区是栖霞组层间岩溶储层发育的优势地带。根据这一认识并结合烃源岩生烃强度特征将栖霞组岩溶储层划分为4个有利勘探区带。