开江—梁平海槽东侧长兴组台缘生物礁发育特征及油气地质勘探意义

四川盆地开江—梁平海槽东侧已发现普光、黄龙场等大气田,是礁滩重要的勘探领域。为了进一步明确海槽东侧长兴组台缘生物礁发育特征,利用钻井、地震资料,以台缘生物礁外部轮廓、内部形态、平面展布为基础,开展海槽东侧台缘带、台缘生物礁发育特征研究。研究结果表明,开江—梁平海槽东侧台缘依据坡角差异性可划分为陡坡型和缓坡型,平面上具有分段特征,且发育缓坡退积型和陡坡叠加型两种模式,以缓坡退积型为主;台缘生物礁发育主要受海平面变化、同沉积多级断裂及区域拉张共同作用;缓坡台缘生物礁发育经历微古地貌形成期(吴家坪晚期)、缓坡滩发育期(长一期)、弱镶边台缘礁滩发育期(长二早期)、镶边台缘多排礁滩发育期(长二中期—长三期)4个演化阶段。开江—梁平海槽东侧长兴组缓坡多排礁分布面积广,油气成藏条件优越,是天然气勘探值得关注的重要领域。     

川东北地区长兴组台缘礁滩带沉积结构及储集层分布

利用露头、钻井、分析化验及地震资料,对川东北地区晚二叠世长兴期开江—梁平陆棚东、西两侧及城口—鄂西海槽西侧发育的三排台缘带沉积结构与礁滩储集层进行对比,识别出迁移-加积型和加积型两种台缘带沉积结构。迁移-加积型台缘带发育有元坝—龙岗—兴隆场和镇巴—城口—利川两个台缘带,生物礁滩具有明显的横向陡缓相间结构,缓坡区台缘斜坡和礁滩迁移明显,分布广,陡坡区加积明显;加积型台缘带主要为铁厂河—普光—罗家寨台缘带,横向上存在地貌陡缓差异,台缘礁滩集中发育,迁移不明显。沉积期古地貌和海平面变化联合控制台缘礁滩发育及储集层总体分布,生物礁滩主要分布在高位体系域中—上部,白云岩储集层普遍发育于高位体系域晚期,且陡坡区白云岩厚度大。储集层的分布具有明显的垂向差异性和分段性,长一段加积型台缘带易于形成白云岩储集层,陡坡区白云岩化略强;长二段多排生物礁滩共存的迁移-加积型台缘带易于形成连片的白云岩储集层,而加积型台缘礁滩白云岩化带较窄。     

川东北地区二叠系—三叠系多期台缘演化规律及勘探方向

基于等时层序格架,综合钻井和地球物理资料,对四川盆地开江—梁平海槽二叠系—三叠系多期台缘的演化规律进行了研究,探讨了不同时期的台缘类型、礁滩发育模式及展布特征。研究结果表明:①基于龙潭组和吴家坪组同时异相的沉积特征,以最大海泛面和地层旋回一致性为依据,对川中地区和开江—梁平地区的地层界线进行调整,可建立区域等时地层格架。②基于对龙岗地区茅口组—长兴组台缘带的重新刻画,证实开江—梁平海槽在茅口组二段沉积期出现台缘雏形,在吴家坪组沉积期持续发育,长兴组沉积期礁体规模最大,最后在飞仙关组沉积期逐渐消亡;台缘带的演化经历了茅口组沉积期的单斜缓坡模式、吴家坪组沉积期的远端变陡缓坡模式、长兴组沉积期的镶边碳酸盐台地模式。③开江—梁平海槽东、西两侧均有多期台缘叠置的发育特征,海槽西侧发育茅口组、吴家坪组、长兴组3期台缘,海槽东侧主要发育吴家坪组、长兴组2期台缘;根据生物礁的地震反射特征和不同时期生物礁的垂向叠置模式,识别出加积型生物礁和前积型生物礁,并预测了不同类型生物礁的分布规律。④四川盆地在二叠纪—三叠纪形成的多个NW向裂陷均具备形成多期台缘的构造背景,多期台缘叠加的生物礁滩储层是今后四川盆地的一个重要勘探领域。     

南海西部深水区台缘生物礁发育模式与成因背景

本文基于高精度二维、三维地震资料和钻井资料,结合台缘结构和礁体结构特征,将台缘生物礁发育模式划分为断控陡坡型和台缘缓坡型两类,并进一步识别出加积、进积和退积三种礁体内部沉积结构。此外,从地质背景和环境背景两方面开展生物礁成因背景分析。研究认为:构造古地貌和构造沉降速率是断控陡坡型台缘生物礁生长的主控因素,前者控制了生物礁时空展布特征,后者决定了礁体内部沉积结构特征;海平面升降变化和洋流季风是台缘缓坡型生物礁生长的主控因素,前者对生物礁时空迁移特征和礁体垂向叠置样式皆有重要影响,后者对礁体生长规模、外部轮廓及礁滩体沉积相空间分布具有重要控制作用。     

四川盆地开江—梁平海槽两侧台地边缘形态及其对储层发育的影响

晚二叠世长兴期,受勉略洋扩张和区域拉张应力的影响,四川盆地北部发育了开江—梁平海槽。为弄清该海槽两侧台地边缘的形态及其上礁滩体发育的主控因素,在区域构造和沉积背景分析的基础上,基于二维、三维地震资料中礁滩体的反射特征和钻井资料,利用地质—地震解释技术,刻画出长兴期海槽两侧台地边缘的形态变化,建立了不同类型台地边缘之上礁滩体发育的地震反射模式和沉积模式,分析了其储层分布的主控因素和分布规律。结论认为:①长兴期,开江—梁平海槽两侧台地边缘形态可划分为断控陡坡型和缓坡型2大类,包含断层—陡坡型、陡坡型、缓坡—坡折型和缓坡型4种类型;②长兴期,海槽两侧台地边缘的形态是控制礁滩体规模、沉积模式的关键地质因素,也是造成礁滩体储层特征差异性的根本原因;③白云石化、多期溶蚀和裂缝作用是改善长兴组礁滩体储层质量的关键作用,有利储层主要位于每期礁滩体的顶部,分布于台缘带陡坡或基底断裂一侧。     

塔里木盆地寒武系台缘结构特征及其演化

塔里木盆地寒武系因具重大的油气资源潜力而成为目前油气勘探的目标,其台缘斜坡带以发育优质礁滩体储层并控制台地内部沉积相带发育而备受关注。综合分析地震、露头、钻/测井资料,明确了寒武系各层组发育时期台缘斜坡带的特征及其控制的台地沉积环境。研究发现,早寒武—中寒武世早期各层组均发育缓坡型台缘斜坡带,中寒武世晚期—晚寒武世发育镶边型台缘斜坡带。受海平面升降变化和碳酸盐岩产率的控制,不同地区各层组台缘斜坡带叠加样式不同:塔西南地区为缓坡的退积—加积型,塔中地区为缓坡—镶边的进积—加积型,塔北地区为镶边的进积型。台缘斜坡带整体呈一向柯坪地区收敛的"U"形,塔北—塔中地区台缘带逐渐向东部盆地方向迁移,塔西南地区则向北部台地方向迁移。台地边缘类型及其迁移不仅控制了台缘礁、滩的发育,也控制了台内沉积相的构成及展布规律。     

四川盆地台缘带礁滩大气区地质特征与形成条件

以四川盆地二叠系—三叠系长兴组—飞仙关组台缘带礁滩大气区为例,阐述了台缘礁滩体带状大气区形成条件与地质特征。四川盆地晚二叠世经历了克拉通内裂陷作用和基底断裂活动,在区域大缓坡背景下,形成了以城口—鄂西海槽、开江—梁平海槽及南充—绵阳台内洼地3个负向单元以及奉节—镇巴台坪、石柱—仪陇台坪、遂宁—磨溪台坪3个古地貌高点为特征的“三隆三凹”的古地理格局,台坪向海槽过渡的高能带环境发育大型台缘带礁滩体;经历早期溶蚀、回流渗透白云石化与埋藏溶蚀等建设性成岩作用,形成了沿台缘带分布的优质白云岩储集层;台缘带礁滩体具有良好烃源条件,断层发育,油气成藏条件明显优于台内礁滩体,台缘带控制天然气富集,即大型台缘古地理背景、规模白云岩溶蚀礁滩储集层、良好的下生与侧向气源条件和带状集群展布的岩性、构造及构造-岩性复合3类圈闭“四要素”有机配置决定带状大气区的形成与分布,展示了台缘带礁滩大油气区的良好勘探前景。图7表3参12     

塔里木盆地满西地区寒武系台缘带演化及其分段特征

寒武系台缘带发育优质的礁滩体储层,作为塔里木盆地重要的油气勘探领域备受关注。首先根据地震反射结构特征和叠加样式,将满西地区寒武系台缘带划分为轮南—满参段、塔中32段和古城段3段;研究发现镶边台缘带最早形成于早寒武世晚期,仅分布在轮南—满参—塔中32段;中寒武世,古地地区发育弱镶边型台缘带,满西地区才形成统一的镶边台缘。其次分析了满西地区各段台缘带演化特征,其中轮南—满参段台缘带经历了由缓坡—弱镶边—加积型镶边—进积型镶边—抬升暴露的演化过程;塔中32段台缘带经历了由缓坡—弱镶边—加积型镶边台缘—弱进积型镶边台缘的演化过程;古城段台缘带则经历了由缓坡—进积型弱镶边台缘的演化过程。最后探讨了满西地区寒武系台缘带演化及迁移的控制因素,认为前寒武系古地貌、海平面变化主要控制了研究区台缘带的发育及演化。轮南—满参段的缓坡型台缘带及古城段的进积型台缘带为勘探的有利目标区。     

塔中卡塔克隆起南北坡上奥陶统礁滩地震识别与储层预测

卡塔克隆起上奥陶统良里塔格组沉积时期为大型碳酸盐岩孤立台地。通过地震地质解剖并结合钻、测井成果,其南、北坡的地震相—沉积相模式可划分为陆棚—盆地→台缘斜坡→台地边缘→开阔台地沉积体系。在台地边缘区可识别出生物礁、粒屑滩和礁间洼地亚相,礁滩体具有纵向多个叠置"塔式"结构、横向退积—加积迁移特点,表明海平面升降控制了礁滩体的阶段性生长。采用模式识别、古地貌识别、属性识别等多种方法可进一步圈定礁滩体分布范围。预测结果认为,北坡西部为台地缓坡边缘主要以生屑、砂屑滩、鲕粒滩相发育,中部台缘高陡斜坡生物礁相发育,而南坡于卡2区块西北部及卡1区块南部台缘礁丘和浅滩发育,具有形成串珠带状分布的生物礁滩型油气田(藏)条件。     

塔里木盆地寒武系碳酸盐岩台地类型、台缘分段特征及勘探启示

碳酸盐岩台地类型及其台缘带特征对储层的形成及储盖组合配置关系具有重要的控制作用。塔里木盆地寒武系碳酸盐岩台地经历早寒武世缓坡型台地、中寒武世镶边型蒸发台地、晚寒武世镶边型台地的演化过程,其中北部台缘为沉积缓坡型台缘;轮古—古城台缘为断控陡坡型台缘,分段差异明显;塔西南乌什—喀什—麦盖提—和田—民丰一线早寒武世为古陆,中、晚寒武世时期随着海平面上升演化为水下低隆,到晚寒武世后期可能发展成台地边缘沉积。陡坡型及缓坡型碳酸盐岩台地边缘形成不同的储盖组合。轮古东、古城地区上寒武统陡坡型加积—进积台缘储层非常发育,连通性好,盖层往往是这类台缘带储盖组合的关键,从而位于台缘带后侧、潟湖靠海一侧的礁后滩体是有利储层发育区,并且该相带储层往往上覆致密碳酸盐岩盖层,可形成优良的储盖组合;塔北西部英买7-8缓坡型台缘带储层为一套藻丘及滩体复合型白云岩储层,盖层为中、下寒武统泥晶白云岩、膏质白云岩、含泥白云岩等致密层,其储盖组合要优于轮古东、古城等地区陡坡型台缘带,勘探前景更为乐观。     

开江—梁平海槽东侧长兴组生物礁发育主控因素及地震精细预测技术

采用地震地质综合预测技术，对川东北地区开江-梁平海槽东侧上二叠统长兴组生物礁沉积相特征、主控因素和礁相油气藏进行了研究。通过单井沉积相研究，查明该区生物礁纵向发育有两期，长兴组沉积期的古地貌对生物礁发育及迁移具有控制作用，坡度越大生物礁越厚。早期古地貌控制了生物礁的发育，在北部陡坡沉积区发育早期生物礁且成条带状，在南部缓坡沉积区发育晚期生物礁且成块状；晚期古地貌控制了生物礁向台地方向迁移，发育第二排生物礁。针对不同区域沉积环境的差异，采用针对性的预测技术。在中部沉积陡缓转折带，优选台缘带内长兴组顶部振幅属性预测生物礁厚度；在南部缓坡沉积区，采用基于地震沉积学的分频解释技术预测生物礁。预测成果经实钻证实，多口井获得高产气流。      

塔北地区寒武纪深层白云岩构造-岩相古地理特征及勘探方向

由于塔北地区寒武系深层白云岩资料点少,有效恢复岩相古地理成为制约寒武系深层白云岩勘探领域优选的关键地质要素之一。 利用有限的 14 口钻井和 4 个野外露头地质资料点以及地震资料,探讨了塔北地区寒武纪深层白云岩岩相古地理特征,精细刻画了台地类型及台缘特征,并尝试刻画台内沉积分异。塔北地区寒武纪总体发育轮南断控陡坡型台缘和北部沉积缓坡型台缘 2 种类型的台缘,台内滩、膏云坪、膏盐湖及台内洼地等沉积单元分异明显。 台缘特征及台内沉积分异控制了储盖组合的配置,由此得出长期继承性隆起上的寒武系台缘礁滩、礁后滩白云岩与蒸发盐湖相膏盐岩和蒸发潮坪相膏泥质白云岩形成的优质储盖组合为有利的勘探方向。塔北地区寒武系具有 2 个现实的有利勘探区带：轮南陡坡型台缘带和北部缓坡型台缘带,其中,轮南台缘带后侧、泻湖靠海一侧的礁后滩储层上覆致密碳酸盐岩盖层;北部台缘带藻丘及滩体复合型白云岩储层上覆中、下寒武统泥晶白云岩、膏质白云岩及含泥白云岩等致密盖层。北部缓坡型台缘带储盖组合要优于轮南陡坡型台缘带,勘探前景更为乐观。     

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。     

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四川盆地上二叠统是发育在下二叠统侵蚀面上的一套海侵沉积。其碳酸盐岩沉积主体在川东及鄂西地区，沉积环境属碳酸盐缓坡。该沉积体系包括碳酸盐浅缓坡（海陆交互带）、碳酸盐深缓坡（细分为外带和内带）、海槽（盆地）和环海槽陆棚边缘带。这些沉积相带自四川盆地西南向东北大致呈同心弧状顺次展布，并随海侵的发展逐渐向西南方向迁移。至长兴期，受南秦岭裂陷洋强烈拉张的影响在川东北部形成开江—梁平碳酸盐海槽，并在陆棚边缘带和深缓坡带分别发育了陆棚边缘礁和点礁，由此开始了由碳酸盐缓坡向碳酸盐台地转化的过程。陆棚边缘礁带是生物礁发育的有利相带。陆棚边缘礁的个体明显大于缓坡内的点礁，分布密度大，是形成大中型生物礁气藏的有利相带。到长兴期末，这些陆棚边缘礁仍未能相互连接构成连续的障壁，致使四川盆地晚二叠世的沉积环境未能最终由碳酸盐缓坡转变为碳酸盐台地。     

川东地区台内洼地二叠系生物礁、滩沉积格局及勘探意义

川东地区晚二叠世—早三叠世发育武胜—石柱台内洼地和重庆—綦江台内洼地，明确环台洼边缘分布的生物礁滩沉积格局及演化对四川盆地二叠系—三叠系礁滩气藏勘探的重要指导意义。基于川东地区卷洞、菊花坝、太运和冷水溪剖面长兴组的现场实测和系统取样分析，结合实际钻井资料和前期研究成果，认为长兴组沉积早期，除开江—梁平海槽外，研究区内其余地区均处于缓坡沉积环境，以硅质结核灰岩和泥晶灰岩等较深水沉积为主；而随着长兴组沉积中—晚期海退，开始出现明显的沉积分异现象，由南向北呈“两洼”—“一台”—“一槽”的沉积格局，即重庆—綦江台内洼地亚相及其以北的武胜—石柱台内洼地亚相（“两洼”）、武胜—石柱台内洼地亚相与开江—梁平海槽之间的台坪亚相（“一台”）及开江—梁平海槽主体（“一槽”）。沿武胜—石柱台内洼地南、北两侧台洼边缘带，发育生物礁滩组合，生物礁滩组合在北侧主要发育在长二段—长三段下部，在南侧则发育在长三段上部，具有“北早—南晚”的沉积特征，认为长兴期沉积古地貌上具有“北高—南低”的特点。研究区台内洼地沉积格局及生物礁滩演化规律的明确，为川东地区二叠系长兴组礁滩气藏勘探新领域评价提供了依据。     

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。     

试论四川盆地晚二叠世沉积环境与礁滩分布

通过地面地质、钻井、地震等资料的综合研究认为：早二叠世后，四川盆地经历又一次广泛海退，加之断块的差异升降，使二叠系茅口组受到不同程度的剥蚀，晚二叠世沉积格局发生很大变化，康滇古陆上升、扩大，成为主要物源区，沉积相带由陆到海呈南西、北东向展布；依次发育冲积扇-河流，含煤沼泽相环境；向东、向南至自贡、泸州、叙永、古蔺、重庆一带，这套河流相侧变为海陆交互相的滨海潮坪含煤沼泽环境；向北、向西在龙门山前的大邑、彭县一带相变为滨海混积潮坪相；再往北及北东至绵阳、阆中、南充、达州、宣汉、开江、开县、万州、云阳，东至湘、鄂西一线之间发育以石灰岩和燧石灰岩为主的开阔台地到局限台地。在上述沉积环境之北、之东发育硅质岩为主的大隆组海槽相沉积，即广（元）旺（苍）、城口-鄂西海槽，形成多槽围台的沉积格局。在海槽与台地之间的台地边缘，发育斜坡相浅水礁滩环境。分析了礁滩发育程度与水面上升及造礁生物生长的关系，进而认识到礁滩环海槽两侧的肩部分布规律；在台地缓坡发育生物鲕粒滩，在陡坡发育生物礁，尤其是经历白云化作用的礁滩对油气富集有利。在川东北地区采用礁滩的地震响应与喜山、燕山期构造叠合分析，预测了环海槽分布的巴中、仪陇莲花状构造；绵阳旋卷构造、中台山旋卷构造砥柱的复兴场、中台山、老君庵背斜可能是又一个礁滩型气藏。     

四川盆地长兴组-飞仙关组礁、滩分布的控制因素及有利勘探区带

四川盆地二、三叠系长兴组-飞仙关组礁、滩气藏勘探的不断突破需要更进一步弄清其礁、滩体分布及其控制因素。为此,在对比分析各种过井资料及三维地震资料的基础上,研究了晚二叠世区域古地貌格局、拉张作用、长兴组-飞仙关组体系域等对开江-梁平海槽形态和礁、滩分布、发育的影响。结论认为：①晚二叠世末,四川盆地呈“三隆三凹”的古地貌格局,其对礁滩的分布起到了重要的控制作用;②拉张作用的不均衡性使得环开江-梁平海槽台缘斜坡带坡度陡缓存在差异,这一差异影响着礁滩发育的早晚和连续性;③层序演化结果表明龙潭期以海侵体系域为主,长兴组中后期为高水位体系域,体系域的变迁使得近台缘地区可能发育多期礁体。此外,还对台缘地区微古地貌的刻画方法进行了探讨,认为台缘生物礁的分布形态可以是沿台地边缘弯曲展布的串珠状礁体,也可能是与海槽斜交的斜列式分布的礁体。最后根据研究结果,划分出了有利勘探区带。