岩溶古地貌恢复及油气地质意义——以四川盆地泸州地区中二叠统茅口组为例

文中基于钻测井、薄片及地震等资料的综合分析，结合区域沉积构造背景，对川南泸州地区中二叠统茅口组顶部进行岩溶古地貌恢复、动态演化过程分析以及油气地质意义的探讨。选用残厚法恢复茅口组顶部岩溶古地貌，并划分出岩溶台地、斜坡和洼地，以及溶丘、浅洼等地貌单元。结果显示，岩溶洼地地层保存最为完整，岩溶台地普遍剥蚀茅四段、局部影响至茅三段顶部，岩溶斜坡的地层剥蚀程度介于洼地与台地之间。研究表明：中二叠世末，东吴运动引发的地壳抬升促使全区形成泸州古隆起雏形，进而导致区内茅口组地层普遍遭受剥蚀，且剥蚀程度由古隆起核部向两翼逐渐减弱，并由此形成茅口组顶部“北东高、西南低”的古地貌格局；晚二叠世初期，受峨眉山玄武岩喷发影响，龙潭组沉积前的古地貌演变为“西南高、北东低”格局。结合区内油气显示及生产测试资料，指出了岩溶斜坡为最有利的勘探区域。     

论四川盆地下三叠统嘉陵江组三一四段天然气勘探

四川盆地嘉陵江组三一四段气藏，主要分布在泸州古隆起核部周边及其延伸部分，而于古隆起核部则未获一个气藏。究其原因，主要是由于该储层自身缺乏生气条件；从气源层又无向上断达嘉三一嘉四段储层的断层存在；古隆起核部因曾遭受早印支运动强烈的剥蚀，已无嘉四段良好的石膏岩作盖层。研究认为，嘉三一嘉四段储层是以古岩溶缝、洞为基础，几经演变后，并为晚期构造和构造缝复杂化了的储层，其储集空间并不受构造的限制，即使是向斜也可能有古岩溶缝洞和裂缝存在，勘探领域相当宽广。因此，进一步勘探主要应放在该古隆起核部周边及其向西和向东延伸的地区。     

论四川盆地下三叠统嘉陵江组三—四段天然气勘探

四川盆地嘉陵江组三—四段气藏,主要分布在泸州古隆起核部周边及其延伸部分,而于古隆起核部则未获一个气藏。究其原因,主要是由于该储层自身缺乏生气条件;从气源层又无向上断达嘉三—嘉四段储层的断层存在;古隆起核部因曾遭受早印支运动强烈的剥蚀,已无嘉四段良好的石膏岩作盖层。研究认为,嘉三—嘉四段储层是以古岩溶缝、洞为基础,几经演变后,并为晚期构造和构造缝复杂化了的储层,其储集空间并不受构造的限制,即使是向斜也可能有古岩溶缝洞和裂缝存在,勘探领域相当宽广。因此,进一步勘探主要应放在该古隆起核部周边及其向西和向东延伸的地区。     

四川盆地东部中二叠统茅口组地层划分、对比与岩溶古地貌恢复

四川盆地东部(以下简称川东地区)中二叠统茅口组后期沉积相变过程复杂,加之茅口组顶界尚缺乏统一的划分标准,由此导致所恢复的茅口组岩溶古地貌格局与实际情况之间存在着较大的差异。为了给该区茅口组岩溶储层的天然气勘探提供帮助,利用露头地质调查、钻井岩心、测井及地震人工虚拟井等资料,在通过标志层对茅口组进行精细划分和对比的基础上,综合地层残余厚度、地层岩性、地层剥蚀层段分析,建立了茅口组古岩溶地貌单元划分标准,刻画出岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶盆地的分布格局。研究结果表明:(1)该区茅口组残余地层厚度具有"北薄南厚"的分布特征,其中茅一段厚度分布稳定,茅二段残余地层厚度变化较大;(2)海槽相孤峰段开始沉积于茅二~b期,结束于茅二~a晚期,地层厚度一般小于25 m,分布局限于川东北地区;(3)茅三段和茅四段在川东地区的中部和北部均遭到不同程度的剥蚀;(4)茅口组末期古地貌可划分出2个岩溶高地、3个岩溶盆地及2个岩溶斜坡。结论认为,川东地区茅口组古地貌总体上呈岩溶斜坡为主、岩溶高地次之,岩溶盆地分布范围相对较小,其中北部和中部地区岩溶高地、岩溶斜坡带茅口组上部地层剥蚀较多,岩溶储层主要发育于茅二b亚段、茅二c亚段及茅一段中上部,南部地区岩溶储层主要发育于茅三段、茅二a亚段及茅二b亚段。     

四川盆地中二叠统茅口组天然气勘探

四川盆地的茅口组具有阳新统和志留系两套较好的生油层,是盆地的主要产气层之一。储集空间为孔、洞、缝,特别是东吴运动后产生的表生期古岩溶形成的溶蚀洞穴,在茅口组既多且大,在泸州古隆起区已于99口井中钻遇,钻遇率为9.94%,加上井中重复钻遇,钻遇率达11.35%。放空厚度一般在0.1～1.0m之间,最厚可达3.95m,并不受构造和地域限制,即使是向斜也有放空,勘探领域远较构造圈闭宽广。经开发证实,古岩溶气藏累计采气较好,连通裂缝气藏一般皆好,古岩溶形成的缝洞网络与连通裂缝形成的网络相互交织则最好,应加强地震反射资料的研究,以寻找这种网络系统。     

基于OVT域数据各向异性处理的缝洞预测方法——以四川盆地云锦向斜茅口组为例

四川盆地中二叠统茅口组大型缝洞储层的预测方法已经比较成熟,但是针对小尺度岩溶缝洞型储层的地震预测难度大,预测准确率低。以云锦向斜为例,对比YJ1井及YJ2井,发现岩溶缝洞储层发育的地层具有强各向异性,其OVT道集上茅口组地震反射随着方位角变化出现明显的"正弦波动"特征,采用基于三维曲面分解的各向异性校正技术对方位各向异性剩余时差进行校正,提取校正前后的地震数据差异,差异越大则缝洞越发育,采用"甜点"属性识别差异数据强振幅区为缝洞发育位置,三维透视刻画缝洞空间展布。研究结果表明:①纵向上,岩溶缝洞储层主要发育在茅口组顶向下30 ms范围;平面上,缝洞储层集中发育在断层周边及古岩溶地貌陡坡单元。②岩溶缝洞储层发育的地层各向异性强,在OVT道集上表现出"正弦"波动特征明显,利用OVT域各向异性信息结合三维可视化刻画缝洞系统更加清晰准确。③缝洞储层预测结果与向斜区4口钻井实际情况均较吻合,对比常规处理数据缝洞储层预测结果准确性更高,在茅口组分布的四川盆地其他向斜区及其他小尺度缝洞储层发育层系具有推广价值。     

蜀南自贡地区茅口组岩溶储层成因及地震预测方法

近年来,四川盆地下二叠统茅口组大量非构造圈闭钻井获得高产,证实了岩溶储层是茅口组岩性气藏的一个重要控制因素。但岩溶储层的成因及地震响应特征尚不明确,不同地区的岩溶储层预测方法不尽相同。通过对蜀南自贡地区茅口组构造特征、地层特征和岩溶储层地震响应特征研究,得出以下5方面认识：(1)台内滩相是岩溶储层发育的物质基础,自贡地区茅口组台内滩相主要在茅三段和茅二b段发育;(2)东吴运动差异抬升是研究区岩溶储层的主控因素;(3)断层形成于茅口组沉积之后,茅口组顶部岩溶储层受后期局部持续风化控制,茅口组内部岩溶储层受后期断层改造控制;(4)距茅口组顶距离不同,岩溶储层地震响应特征不同,茅三段表层型岩溶储层物性与茅口组顶部波峰振幅呈负相关,茅二b段内幕型岩溶储层物性则与茅口组内部波峰振幅呈正相关;(5)表层型岩溶储层在平面上不依赖断层且具有一定规模。     

川北阆中-南部地区茅口组礁滩相储层预测

四川盆地北部阆中-南部（地名）地区处于川北坳陷与川中隆起的斜坡部位，具有优越的油气成藏条件。下二叠统茅口组沉积时处于台地边缘相带，东吴运动使其顶部长时间暴露地表。这种沉积环境不仅在沉积期有利于礁滩相岩溶改造型储层的发育，而且在成岩期也有利于建设性成岩作用的发生，同时还有利于裂缝的发育，因而对茅口组礁滩相储层进行预测对本区油气勘探具有重要的意义。参考川东北普光地区上二叠统长兴组储层的地震响应特征，结合本区茅口组储层特征，对研究区储层地震响应的特征进行了分析，并指出了茅口组有利的储层发育带：位于工区西南部呈NW-SE条带状展布的礁滩相储层。     

鄂尔多斯盆地富县地区奥陶系古岩溶发育特征

中石化富县区块处于区域岩溶台地向岩溶斜坡过渡地带,由于西南部距隆起较近,处于高地势,可溶岩石主要为白云岩,距古隆起相对较近,地势较陡,岩溶作用以岩溶水供给区垂直渗流后沿白云岩层顺层溶蚀为特征,溶蚀作用相对均匀,东北部靠近岩溶斜坡,甚至局部已处于岩溶斜坡地带,所以地势西南高东北低,岩溶水从西南向东北渗流,加之东北角岩溶地层保存相对较好,使得区块东北部为古岩溶储层最有利的发育区带。但喀斯特地层保存局部较差,整体岩溶发育中等成熟,为古岩溶发育较为有利区域,中央古隆起对富县区块岩溶型储层的空间分布具有一定的控制作用。     

论四川盆地下古生界5次地壳运动与油气勘探

四川盆地早古生代曾发生澄江、桐湾、云贵、冶里及加里东等5次地壳运动,其动力主要来自印度板块的向北俯冲和欧亚板块的向东漂移,并与青藏板块相碰撞,使青藏板块迅急向东,在盆地西部龙门山一带的薄弱地带发生断裂,致使青藏板块向东逆覆于扬子地台板块之上,相继四川盆地形成。5次地壳运动使龙门山大断裂带规模一次比一次大,使下古生界油气勘探储层也逐渐东移,勘探范围也逐渐变小。经勘探证实,共形成了雅安—龙女寺、泸州和天井山3个古隆起,是油气勘探的有利地区,特别是雅安—龙女寺古隆起区,不但规模大,各时期碳酸盐岩储层发育,局部构造多,且其西北翼遭受剥蚀的程度较深,经大气淡水长期淋溶,各储层必然会产生大量的古岩溶缝、洞,当其彼此纵横向相互交切后便可形成一个庞大的缝、洞网络空间,对油气聚集成藏十分有利。泸州古隆起和天井山古隆起上,也有较多局部构造可供钻探下古生界碳酸盐岩储层。     

四川盆地茅口组层序岩相古地理特征及储集层预测

根据露头、钻井岩心和测井等资料综合分析,在四川盆地中二叠统茅口组识别出局部暴露不整合和淹没不整合2种层序界面,据此将茅口组划分为3个三级层序,每个层序平均延时3.3 Ma。以体系域为编图单元,系统编制了层序格架内岩相古地理图,分析四川盆地茅口组岩相古地理展布特征,结果表明茅口期四川盆地以浅水型碳酸盐岩开阔台地沉积为主,发育浅水开阔台地、较深水开阔台地、台地边缘和台地前缘斜坡等沉积相带。物性分析表明浅滩相亮晶颗粒岩具有较好的储集性能,经白云石化作用和表生岩溶作用改造后储集物性更好,因而白云岩储集层、古岩溶储集层和浅滩储集层组成了茅口组主要的储集层类型。层序格架内储集层分布规律研究表明高位体系域储集层相对发育,尤以层序2-HST在四川盆地西部、西南部形成的浅滩沉积区和层序3的古岩溶发育区最为有利,是四川盆地中二叠统茅口组最有利的储集层分布区域。图10参18     

四川盆地中二叠统沉积相模式及有利储集体分布

近年来四川盆地中二叠统栖霞组和茅口组勘探取得一些突破，显示该区中二叠统巨大的天然气勘探前景。前人对该区中二叠统沉积相和储层等做了大量研究，但对中二叠统栖霞组和茅口组沉积相类型和沉积相模式存在较大分歧，进而制约了有利储集体分布预测研究。文章结合近期一些新钻井和地震资料综合分析基础上，通过岩石学特征、沉积构造和生物化石等相标志分析，认为四川盆地中二叠统栖霞组和茅口组主要发育台地边缘相、开阔台地相和台洼相，其中中二叠统栖霞组早期以碳酸盐岩台地模式为主，栖霞组中晚期和茅口组演变为镶边台地和孤立台凹模式。该区主要发育有台缘滩和台内滩两类主要的储集体，且主要集中在层序高位体系域，台缘滩储集体主要分布在Sq1-HST期雅安-绵竹和剑阁-广元等区带，以及Sq2-HST时期雅安-绵竹-广元区带；台内滩储集体主要分布在Sq1-HST和Sq2-HST期川中高石梯-磨溪区块，以及Sq2-HST时期的威远-自贡区带，Sq2-HST时期高石梯-磨溪区块台内滩储集体受古岩溶和构造热液叠加影响呈条带状展布。四川盆地中二叠统台缘滩和台内滩分布范围较广，具有良好的勘探前景。     

从页岩气展望烃源岩气——以四川盆地下二叠统为例

基于页岩气“源藏合一”的成藏模式--天然气源自页岩有机质（固态、液态）吸附、溶解及黏土矿物吸附的机制以及微裂缝、裂缝、页岩孔隙中的游离气成藏的认识, 以四川盆地下二叠统为研究对象和实例,论证了同为烃源岩的碳酸盐岩（富含有机质的局限-开阔海台地相等的细结构-生物泥粒、泥粒-泥质灰岩、泥灰岩等）也应该具有天然气成藏的前景和可能。研究区下二叠统碳酸盐岩烃源岩发育,在栖霞组（P₁q）和茅口组（P₁m）都有分布;依据厚度较大、有机质丰度较高、有机质类型佳、有机质成熟度适中、埋藏较浅等特征,论证了其具备形成烃源岩气的有利条件及其勘探前景,并对埋深在2 000 m左右的川东高陡构造区、川南泸州印支期古隆起区、川西南威远构造区进行了类比评估。最后,建议对泸州印支期古隆起区展开试探（可选择已钻井的P₁m₁、P₁q₁先行）,待取得突破后,再扩大至威远构造区及川东高陡构造区。     

四川盆地西北部中二叠统茅口组岩相古地理、古岩溶地貌恢复及其油气地质意义

基于野外剖面、地震、测井及钻井等资料分析,结合大地构造背景,对四川盆地西北部(简称川西北)地区中二叠统茅口组岩相古地理及古岩溶地貌特征进行恢复并探讨其油气地质意义。研究表明,川西北地区茅口组可进一步划分为LSC1、LSC2、LSC3共3个长期旋回,分别对应茅一段、茅二段、茅三段。受上扬子地块北缘勉略古洋盆扩张所形成的伸展构造及地幔柱隆升产生的基底断裂控制,在北西西及北东方向产生构造分异,沉积基底自北向南呈幕式沉降,导致茅一段—茅三段沉积体系由碳酸盐台地逐渐演变为台地-斜坡-广海陆棚共存的特征。根据残余厚度恢复出岩溶高地、岩溶斜坡、岩溶洼地等古岩溶地貌单元,岩溶地貌单元是在沉积地貌基础上继承性发展形成的。沉积相及古岩溶地貌对于油气储集具有重要意义,高能滩与溶丘组合、台缘斜坡与岩溶斜坡组合是川西北地区茅口组最优质的储集区带组合类型,将优质储集相带叠合古岩溶地貌,对这两类储集区带平面展布特征进行预测。研究结果将为四川盆地中二叠统茅口组勘探部署提供新的思路与借鉴。     

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。     

四川盆地二叠系茅口组油气藏勘探发现与启示

二叠系茅口组是四川盆地勘探时间最早、目前勘探活动最活跃的层系之一.茅口组气藏按其储层类型可以分为裂缝型、岩溶缝洞型、热液白云岩型、滩相白云岩型和泥灰岩型5类,以岩性气藏为主,在不同区带、不同组段气藏类型表现出差异多样化特征.在梳理前期茅口组勘探成果和分析不同类型气藏特点基础上,明确了台缘滩、台内滩和深缓坡等有利沉积相带...     

泸州古隆起下三叠统嘉陵江组成藏地球化学特征

泸州古隆起划分为核部、斜坡及外围3个部分。古隆起核部以嘉陵江组一段气藏为主;北缘斜坡以嘉陵江组二段气藏为主;南缘斜坡为以嘉陵江组三段气藏为主的多产层气藏分布区。泸州古隆起嘉陵江组天然气性质复杂,既有分布于古隆起核部产凝析油的湿气,又有分布于古隆起斜坡区不含凝析油的干气。利用天然气组成与生物标志化合物等全烃地球化学方法分析,古隆起核部以志留系烃源为主,并有上二叠统龙潭组煤系烃源的混入,斜坡区则以下二叠统碳酸盐岩烃源为主,同时存在上二叠统龙潭组煤系烃源的注入。泸州古隆起嘉陵江组油气藏的形成经历了印支期古隆起核部古油藏的形成与破坏;燕山早中期古隆起核部含油气藏的形成;燕山末期斜坡区干气藏的形成及喜马拉雅期天然气进一步富集、调整4个成藏阶段。嘉陵江组油气成藏的主控因素是泸州古隆起的发展演化控制了嘉陵江组油气藏的分布格局;充足的多期多源油气注入是油气成藏的物质基础;“烃源断层”控制了油气的富集程度;晚期溶蚀孔和扩溶孔发育决定了气藏的储集能力;古隆起核部固体沥青和沥青质提供了油气封堵条件,是油气富集的保障。     

四川盆地中二叠统储层特征与勘探方向

近年来,四川盆地中二叠统天然气勘探取得了可喜的进展,多口井在中二叠统茅口组、栖霞组白云岩孔隙型储层段钻获高产工业气流,中二叠统成为该盆地现阶段最现实的接替层系之一。为明确下一步的勘探方向,分析了四川盆地中二叠统的沉积背景和有利储层类型。结果表明：沉积环境主要为开阔台地浅水碳酸盐岩沉积环境;沉积时,古地貌西高东低,中西部生屑滩相储层较东部更为发育;地壳拉张使得中二叠统具备热水沉积、热液改造的良好条件;对勘探有利的3种储层类型为栖霞组滩相白云岩孔隙型储层、茅口组热水白云岩孔隙型储层和茅口组岩溶储层,其中白云岩孔隙型储层是中二叠统最有前景的勘探目标。结论认为：①川西北部—川中地区中二叠统灰质烃源岩生烃强度大,具有形成大中型气田的物质基础;②川西地区栖霞组白云岩储层较厚,是中二叠统天然气勘探的最有利地区;③上述3种储层类型均发育的地区主要分布在川中地区,其3套储层纵向上叠置,勘探潜力大;④剑阁—南充—丰都地区位于热次盆区带,其茅口组热水白云岩储层发育且叠加茅口组岩溶储层,天然气勘探前景好。     

四川盆地西南部中二叠统沉积特征与勘探目标

四川盆地中二叠统大中型气藏的勘探方向和目标是目前研究的热点和难点,而川中高石梯—磨溪地区下寒武统龙王庙组大气田的成功勘探经验表明,有利的沉积相带是大气田形成的基础。为此,基于地震资料、地表露头资料及钻井资料,对该盆地西南部中二叠统的构造格局和沉积特征进行了综合研究,从沉积相控的角度提出以下观点：①该区中二叠统沉积时处于浅水缓坡高能带,发育大规模礁滩相沉积;②中二叠世时期基底抬升,茅口组顶部遭受剥蚀,形成不整合面风化壳,盆地西南部处于岩溶斜坡带,古表生岩溶作用强烈;③礁滩相沉积叠加风化壳岩溶有利于形成大规模礁滩相岩溶型储层。进一步结合研究区资源条件和成藏条件的综合研究结论指出：四川盆地中二叠统基础地质条件优越,有望寻找到大规模礁滩相岩溶型气藏;该盆地西南部龙门山前隐伏构造带、川西坳陷斜坡带中二叠统圈闭发育,成藏条件好,是寻找大规模礁滩相岩溶型气藏的有利目标区。     

四川盆地二叠统海相碳酸盐岩储层测井评价

四川盆地下二叠统碳酸盐岩是目前重点勘探目标。与上二叠统礁滩相碳酸盐岩、下二叠统茅口组不整合面岩溶缝洞、热液白云岩不同,茅口组高能滩储层类型更加复杂化。对比分析几类储层特征基础上,针对礁滩相储层不同储集类型、不同孔隙区间以及不同储渗条件,建立了孔隙度和饱和度计算方法;针对茅口组高能滩相储层,剖析沉积微相变化、岩石矿物组分与灰泥储层构造对应关系,利用测井信息描述储集空间类型和分布特征,构建多元矿物体积模型逐点求取岩石混合骨架值,进而计算储层矿物组分和孔隙度,提高了灰泥储层参数计算精度。经岩心实验及试气验证,应用效果较好,具有良好的应用前景。