四川盆地中二叠统天然气勘探新进展与前景展望

近年来,随着四川盆地深层海相碳酸盐岩天然气勘探力度的不断加大。基于区域地质背景研究成果,在岩相古地理、储层成因以及天然气成藏演化等方面都取得了重要的地质新认识,并且在该盆地中二叠统栖霞组、茅口组、峨眉山玄武岩等多层系、多领域都取得了天然气勘探新进展,展现出良好的天然气勘探前景。归纳总结该盆地近期中二叠统天然气勘探成果表明:①栖霞组沉积受加里东末期古地貌的控制,在川西海盆边缘和川中地区环古隆起周缘发育了规模分布的台缘滩和环带状台内滩,滩体规模大、分布范围广,白云岩储层发育,含气性好;②盆地内茅口组主要发育两种类型的储渗体——一种是叠加白云化作用的受相带控制沿台缘和台内高带发育的滩体,另一种是茅口期末受大规模侵蚀作用在岩溶斜坡带分布的有效岩溶储层;③在成都—简阳地区发现了火山岩气藏,其优质储层为火山岩爆发相,厚度大、物性好、分布面积广,该种新类型气藏的发现,进一步拓展了四川盆地中二叠统天然气勘探的领域。结论认为,中二叠统多层系、多领域天然气规模勘探潜力的提升,使其成为四川盆地下一步天然气增储上产的重要接替领域。     

四川盆地中二叠统天然气勘探新突破的意义及有利勘探方向

四川盆地中二叠统具有优越的天然气成藏条件,但早期勘探发现仅以石灰岩缝洞型气藏为主,规模和成效有限。2014年,重点风险探井双探1井在川西北部地区的中二叠统白云岩储层钻获高产工业气流,实现了该盆地中二叠统天然气勘探的重要突破,不仅具有重大战略意义,而且对于超深层海相地层的油气勘探也颇具指导作用。为此,阐述了双探1井的部署背景、获得的重大钻探成果以及对该盆地中二叠统天然气勘探所产生的深远影响;从烃源条件、沉积特征、储层基本特征及平面展布、资源量、勘探有利区带等方面对该区中二叠统的勘探潜力、下一步的勘探方向进行了分析。结论认为,四川盆地中二叠统为连续的碳酸盐岩台地沉积,以碳酸盐岩沉积为主,储层主要包括孔隙型白云岩、岩溶缝洞和裂缝3种类型,天然气资源量十分可观,勘探潜力巨大。最后,划分了该盆地中二叠统的勘探有利区带,并指出最有利的勘探区带集中在该盆地中西部,其中川西北部地区烃源条件最为优越、白云岩储层发育、构造成排成带分布,是最有利的勘探区。     

四川盆地西部龙门山地区中二叠统碳酸盐岩储层特征及勘探方向

四川盆地西部龙门山地区近年来相继在ST1井、LT1井中二叠统栖霞组—茅口组钻获高产工业气流,展现出良好的天然气勘探前景。为了进一步认识该区天然气聚集层系的储集性,基于大量的地面露头与钻井资料,采用宏观与微观相结合的方法,分析了该区栖霞组—茅口组的储层特征及其主控因素,并结合已开发气藏的特征,综合评价了有利的天然气勘探区带。研究结果表明:(1)龙门山北段前缘及南段前缘在中二叠世沉积期发育台地边缘滩微相,是有利于规模储集体发育的地区;(2)中二叠统储集体主要为缝洞—孔隙型与孔隙—缝洞型,前者常见于栖霞组,而后者则多见于茅口组;(3)控制中二叠统储层大规模发育的因素主要是沉积微相、白云石化作用、溶蚀作用及构造破裂,沉积微相是储层规模发育的基础,白云石化作用和溶蚀作用改善了储层的渗流能力,构造破裂则促进了大规模的溶蚀改造作用。结论认为:(1)龙门山北段中坝—双鱼石台缘滩区是最有利的天然气勘探区带;(2)龙门山南段莲花山—平落坝台缘滩区是次有利的勘探区带;(3)九龙山—老关庙、大邑—大兴场台内滩区是积极探索寻找大规模岩溶缝洞型气藏的有利区带。     

四川盆地西南部平探1井中二叠统栖霞组天然气勘探新突破及其意义

2020年,四川盆地西南部地区(以下简称川西南部)平探1井在中二叠统栖霞组钻遇台缘带孔隙型白云岩储层并获得高产工业气流,实现了该区中二叠统天然气勘探的新突破。为了深化对栖霞组的地质认识,指导该区带天然气勘探,在分析平探1井钻探成果的基础上,对该区的烃源条件、储层特征、保存条件等油气成藏要素开展了研究,探讨了该区栖霞组天然气的勘探潜力及下一步的勘探方向。研究结果表明:①川西南部栖霞组储层以中、细晶白云岩为主,储集空间主要为溶蚀孔洞、晶间孔、粒间孔和裂缝,为低孔、中—低渗透裂缝—孔隙型储层,局部发育高孔高渗储层;储层横向展布受台缘滩控制,主要沿邛西—平落坝—名山—汉王场一带大面积分布;②该区栖霞组天然气的来源与双鱼石构造类似,由下寒武统筇竹寺组泥页岩和中二叠统泥灰岩混源构成,主要来源于前者;③该区纵向上不仅具有"双层构造"特征,而且三叠系盐膏层具有区域封盖条件,二叠系的构造圈闭及构造—岩性复合圈闭形态完整、保存条件良好,为栖霞组天然气聚集成藏提供了有利的场所。结论认为,川西南部中二叠统具有较好的天然气成藏条件,平探1井的突破展示了该区栖霞组台缘带白云岩储层良好的天然气勘探潜力。     

四川盆地茅口组滩相孔隙型白云岩储层天然气勘探的突破及启示——以川中北部地区JT1井天然气立体勘探为例

四川盆地中二叠统茅口组浅海碳酸盐岩储层以往一直被认为是裂缝、缝洞型储层,近期风险探井——JT1井继在川中北部太和含气区下寒武统沧浪铺组获得天然气勘探突破以后,又在其上的茅口组发现了滩相孔隙型白云岩储层且测试获得112.8×10~4m~3/d的高产工业气流,JT1井实现了纵向上多套含气层系天然气立体勘探的突破和茅口组储层类型的新发现。为了进一步明确太和含气区茅口组滩相孔隙型白云岩储层的特征及控制因素,对其沉积演化、高能滩相特征、储层特征及下一步天然气勘探方向等进行了研究。研究结果表明:(1)川中北部台洼边缘发育茅二段滩相孔隙型储层,岩性主要为残余砂屑云岩和亮晶砂屑灰岩,储集空间主要为粒间孔和晶间孔,平均孔隙度为4.9%;(2)茅口组沉积中晚期川北地区发育广元—巴中古裂陷,川中北部发育台内洼地,川中—川北地区茅口组高能滩围绕裂陷和台洼边缘规模分布,呈现"一缘三高带"的古地理格局;(3)受高能滩相的控制,川中北部茅口组孔隙型储层沿"一缘三高带"规模分布,"一缘三高带"高能滩相分布面积近6 000 km~2,该区垂向上发育寒武系、志留系、二叠系等多套烃源岩且烃源断裂发育、疏导体系良好,有利于油气规模富集成藏。结论认为,四川盆地茅口组具有相控孔隙型储层发育的有利地质条件,"一缘三高带"是滩相孔隙型白云岩储层天然气勘探的有利区;该认识为四川盆地天然气规模增储指明了新的勘探领域和方向。     

四川盆地中二叠统天然气地质特征与勘探方向

四川盆地中二叠统天然气资源探明程度低,勘探潜力巨大。为加快勘探进程,在分析该盆地中二叠统天然气沉积特征、储层特征的基础上,开展了烃源供给、储层与圈闭类型、保存条件、构造与成藏期次以及成藏模式等方面的研究,探究了该盆地中二叠统天然气富集的主控因素并明确了下一步的勘探方向。研究结果表明:(1)四川盆地中二叠统天然气成藏具多层系供烃、多类型储层、多类型圈闭、多期成藏和多类型成藏模式等特点;(2)烃源岩以二叠系自身为主,其次为下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组,中二叠统生气中心位于该盆地西北部和中部—川南地区,生气强度介于26×10~8~44×10~8 m~3/km~2,具备形成大中型气田的物质基础;(3)中二叠统发育白云岩和岩溶缝洞灰岩两类储层,前者主要分布在颗粒滩中或基底断裂附近,后者广泛分布于茅口组中上部;(4)优质烃源岩、储层的白云石化和表生岩溶作用控制了大中型气田的分布;(5)印支期古隆起是油气聚集的有利指向区,喜马拉雅期是油气调整的关键时期。结论认为:(1)中二叠统栖霞组台缘滩最有利勘探区为川西北广元—江油及都江堰一带,其次为川西南台缘带,台内滩有利勘探区则主要分布在川中高石梯—磨溪地区和蜀南地区;(2)中二叠统茅口组最有利勘探区为泸州—内江地区,其次为双鱼石—南充、卧龙河—石柱、高石梯—磨溪、达州—开江、九龙山等地区。     

四川盆地及邻区二叠纪层序岩相古地理及有利勘探区带

通过大量露头、钻井岩心沉积相研究及地震相分析,将四川盆地及邻区二叠系划分为5个三级层序,编制了四川盆地及邻区三级层序地层格架下的二叠纪岩相古地理图,即层序PSQ1(栖霞组)、层序PSQ2 PSQ3(茅口组)、层序PSQ4(龙潭组/吴家坪组)及层序PSQ5(长兴组/大隆组)4个沉积期岩相古地理图,认为四川盆地及邻区二叠纪岩相古地理的演变主要受控于区域张裂构造背景及同沉积正断裂的活动,总体表现为张裂活动逐渐增强的趋势;中二叠世主要发育碳酸盐缓坡,晚二叠世演变为镶边台地;因中二叠世末期的峨眉地幔柱活动及其玄武岩喷发导致了康滇古陆的形成并成为川西南地区陆源碎屑沉积物源.通过岩相古地理图的编制,发现了一批台内礁滩及台内洼地,进一步明确了川北地区中缓坡相及台地边缘相的展布,对于四川盆地及邻区二叠系天然气勘探具有重要指导意义.结合主要烃源岩分布及成藏条件分析,提出环开江一梁平盆地上二叠统白云石化台缘礁滩、城口—鄂西盆地西南缘上二叠统白云石化台缘礁滩、川北地区中二叠统白云石化中缓坡礁滩、茅口组风化壳岩溶储层、上二叠统长兴组白云石化台内礁滩及中二叠统断裂热液白云岩储层是四川盆地二叠系碳酸盐岩储层的有利天然气勘探领域.     

四川盆地栖霞组—茅口组岩相古地理与天然气有利勘探区带

中二叠统海相碳酸盐岩地层是四川盆地重要的天然气产层,勘探潜力巨大,但对其层状白云岩储层赋存相带及其分布情况等的认识尚不清楚,影响了天然气勘探的进程。为此,基于四川盆地沉积背景,以层序地层格架下有利储集层段为重点研究单元,通过对野外露头剖面、钻井资料和地震资料的综合分析,在岩相古地理方面取得以下研究成果:①中二叠统栖霞组沉积时总体表现为西南高、北东低的缓坡背景,而中二叠统茅口组在此背景上叠加了一系列北西向展布的台内裂陷,演变成向北东倾斜的隆洼相间的古地理格局:②栖霞组海侵域为开阔台地环境,高位域演化成镶边台地,剑阁一雅安地区的台地边缘滩为有利储集相带;③茅口组海侵域为碳酸盐岩陆棚环境,高位域演化为镶边台地,剑阁—雅安地区的台地边缘(礁)滩和盐亭—广安地区的台洼边缘滩为有利储集相带。结论认为:剑阁—雅安地区和盐亭—广安地区两条高能颗粒滩带是该盆地中二叠统层状白云岩储层规模发育的有利区带,是下一步天然气勘探的主攻方向。     

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。     

四川盆地中三叠统雷口坡组储层特征及勘探方向

四川盆地中三叠统雷口坡组是中国石油西南油气田公司的重要战略接替领域。随着勘探形势的变化,需要以全盆地为单元,明确储层平面分布规律,为下一步天然气勘探方向提供指导。基于丰富的岩心、测井、地震和野外露头等资料,通过层序格架下的岩相古地理深化认识和储层特征综合分析,认为:(1)四川盆地雷口坡组属于局限台地沉积环境,纵向上可划分为4个三级层序,有利沉积相带发育在海侵体系域,主要位于雷一~1亚段、雷三~3亚段和雷四~3亚段;(2)雷口坡组"一洼两隆"的古地理格局控制着滩体分布,其中盆地西侧龙门山前带滩体为复合叠置发育,东侧膏盐湖边缘滩体为迁移叠置发育;(3)雷口坡组发育沉积型和岩溶改造型两类储层,其中沉积型储层以颗粒滩白云岩储层和微生物白云岩储层为主,主要发育于盆地边缘及盆内古地貌高处,而岩溶改造型储层主要发育于有利相带与岩溶残丘叠合处。综合考虑烃源岩、储层类型和圈闭条件等,指出四川盆地雷口坡组下一步勘探方向:剑阁—江油—名山一带是雷三段、雷四段颗粒滩白云岩储层和微生物白云岩储层有利勘探领域,资阳—南充地区和泸州古隆起西缘是雷一段滩相白云岩储层有利勘探领域,大川中地区是岩溶改造型储层有利勘探领域。     

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...     

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。     

四川盆地中二叠统热液白云岩化作用及其储层改造意义

四川盆地中二叠统热液白云岩类型多、分布广,对油气勘探具有重要意义,但是关于热液白云岩化作用的机理和模式及其对储层的改造意义存在较多争议。在系统收集前期研究资料的基础上,通过对典型地区热液白云岩的矿物学、岩相学和地球化学等详细分析,总结了热液白云岩化作用的机理及其储层改造意义。研究认为：四川盆地中二叠统热液白云岩化作用与围岩的岩性和岩相没有明显的相关性,主要与同期断裂活动有关。根据热液白云岩与围岩的关系,可以将热液白云岩化模式分为3类：①滩相改造型热液白云岩化,主要分布在川西和川中地区的栖霞组中,热液白云岩化作用对储层的建设性改造作用不明显;②岩溶灰岩改造型热液白云岩化,主要分布在川中地区的茅口组中,热液白云岩化作用对该类储层的建设性改造作用也不明显;③致密灰岩改造型热液白云岩化,主要发育在川东地区的茅口组中,热液白云岩化作用对该类储层的建设性改造作用比较明显。断裂裂缝、充填残余的溶蚀孔和白云石晶间孔是热液改造型储层的主要储集空间,相比于原岩物性较好的储层,原始储集物性较差的储层受热液及其相关构造作用改造后,物性改善更加明显。     

四川盆地中部中二叠统热液白云岩储渗空间类型及成因

近年来,四川盆地川西北地区有多口井在中二叠统栖霞组、茅口组钻获高产气流,展现出该层系巨大的天然气勘探潜力,但有关该盆地中二叠统白云岩储层的成因机理则众说纷纭,一直未达成共识。为此,基于川中地区栖霞组、茅口组岩心及薄片等岩相学特征,以及碳、氧、锶同位素和包裹体均一化温度等地球化学特征,开展了中二叠统热液白云岩储渗空间类型及储渗相特征研究,分析了白云岩储层的成因及其控制因素。结果认为:(1)茅口组、栖霞组石灰岩地层经历了构造控制热液活动,发育萤石、鞍状白云石、天青石的热液矿物组合和膨胀角砾结构;(2)较之于宿主石灰岩,细—中晶云岩和鞍状白云石均呈现出δ18O负偏移、87Sr/86Sr正偏移;(3)中二叠统形成由热液溶孔、热液白云岩晶间孔、热液溶洞、热液扩溶缝等4种储渗空间构成的热液白云岩储渗体。结论认为:(1)热液白云岩储集相发育和分布受深大断裂的控制,呈"透镜状"分布在具"下凹"地震反射特征的区域;(2)中二叠统热液白云岩储集相与下伏烃源岩和上覆封堵层的有机组合可构成有利的天然气勘探目标。     

四川盆地中二叠统茅口组层序地层特征及其对源储的控制作用

近期在四川盆地西北及中部地区部署的双探1井、南充1井在中二叠统茅口组白云岩及岩溶储层中获得高产工业气流,展示了该区茅口组良好的天然气勘探前景。为研究其层序地层发育特征,采用曲线频谱趋势属性分析技术并辅以钻井及野外露头资料验证,对茅口组进行了层序地层划分,进而建立起全盆地统一的层序地层格架,分析了层序格架内的地层剥蚀特征,在此基础之上,分析了层序对源储的控制作用：①可将茅口组划分为2个三级层序SQ1和SQ2,其中SQ1由茅一段—茅三段构成,SQ2由茅四段构成;②层序地层的对比表明,在盆地范围内茅口组遭受不同程度的剥蚀,存在“三强两弱”剥蚀区,其中川西南、川东局部地区2个弱剥蚀区仅SQ2上部少量遭受剥蚀,而蜀南—川中、川东北、川西北3个强剥蚀区SQ2剥蚀殆尽;③层序格架内烃源岩和储集层的发育部位明显受层序界面控制,能够形成有效储层的颗粒滩主要分布于SQ1的高位体系域,而有效烃源岩则主要分布于SQ1的海侵体系域。结论认为：这一层序划分方法更客观合理,可有效指导该区的油气勘探。