威远和资阳震旦系天然气地球化学特征与含气系统研究

详细阐述了威远气田和资阳地区震旦系气藏天然气的地球化学特征,包括天然气的组成、碳同位素和储层沥青抽提物的生物标志化合物的分布特征,认为下寒武统的筇竹寺组泥岩是威远、资阳震旦系气藏的主要烃源岩,同时对寒武系―震旦系含气系统的基本特征和形成过程进行了论述。     

四川盆地威远构造震旦系灯影组气烟囱特征及其地质意义

四川盆地威远构造震旦系灯影组气藏充满度仅为25%,与早寒武世拉张槽相隔的高石梯-磨溪构造灯影组则为充满度近100%的特大型整装气田。两者的区域背景和生储盖组合条件相近,但气田充满度出现很大差异。威远构造2D和3D地震剖面存在较多震旦系—三叠系管状异常特征,有的出露地表或隐伏浅层之下,分析可能为气烟囱特征。其主要特征包括：①受气烟囱效应影响,威远构造地表三叠系嘉陵江组出露附近河流中有大量气苗;②上覆寒武系遇仙寺组气藏、洗象池组气藏及二叠系阳新统气藏的天然气非烃气体中的氮、氩、氦成分与威远气田震旦系灯影组天然气成分相似,具有灯影组气藏天然气上窜特征;③威远构造震旦系—二叠系压力系数均为1.0左右,高石梯-磨溪构造灯影组压力系数也为1.0左右,但其上覆层位均为超压。威远构造气烟囱表明,震旦系灯影组气藏封闭系统基本失效,保存条件较差,天然气垂向运移,直接影响现今气藏的规模。     

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木文对威远气田震旦系气藏的气源作了大量的研究工作。其成果表明:该气藏气源为海相有机成因,来源于寒武系底部和震旦系,其所含的氦、氩来自气藏底水、震四段兰灰色泥岩和寒武系底部的放射性物质。     

四川盆地高石梯—磨溪地区震旦系—寒武系大型气藏特征与聚集模式

四川盆地震旦系—寒武系具有良好的油气成藏条件,但由于地层时代早、经历构造运动次数多,大型气田勘探难度增大。自1964年发现威远震旦系大型气田后,历经49年的艰苦探索,于2013年在磨溪地区寒武系龙王庙组发现了中国迄今为止单个规模最大的整装特大型气田——安岳气田,探明天然气地质储量4 404×108 m3,且高石梯—磨溪地区震旦系灯影组和寒武系龙王庙组气藏的三级储量之和超过万亿立方米。天然气组分、轻烃、储层沥青丰度等证据均表明这些天然气主要为原油裂解型干气,甲烷含量为82.65%~97.35%,乙烷含量为0.01%~0.29%;低氮(0.44%~6.13%)、低氦(0.01%~0.06%),中—低含硫化氢为主(0.62~61.11g/m3)。气藏压力由震旦系的常压(压力系数为1.07~1.13)逐渐增高至寒武系龙王庙组的高压(压力系数为1.53~1.70),气藏温度137.5~163.0℃;气藏圈闭类型包括构造型、构造-地层和构造-岩性复合型。桐湾期大型继承性稳定古隆起、大面积分布的古老烃源岩、大面积孔洞型优质储层、大型古油藏裂解及良好保存条件的有效配置造就了震旦系—寒武系天然气的规模富集。根据古油藏原油裂解之前的古构造格局、沥青丰度及现今气藏分布特点,将裂解气藏聚集类型划分为聚集型、半聚半散型和分散型3类。上述认识对四川盆地震旦系—寒武系天然气勘探领域的拓展具有重要指导意义。     

四川盆地震旦系油气成藏特征与规律

长期以来对寒武系烃源岩的研究表明，下寒武统筇竹寺组黑色碳质泥页岩是一套有效烃源岩。该套烃源岩有机质丰度高、类型好、生烃能力强，但成熟度高。震旦系的天然气主要来自寒武系，最新的研究结果认为：寒武系烃源岩的生烃中心地区位于乐山－威远－自贡－资阳地区，且沉积厚度大。在桐湾－印支期以古岩溶孔洞型储层发育好，燕山－喜山期以裂缝－孔洞型储层发育。古岩溶最发育地区主要发育在乐山－龙女寺古隆起川西南地区和川中地区以及下斜坡的大足－永川地区。乐山－龙女寺古隆起带是震旦系油气藏主要分布和聚集带，油气藏表现出具有早期成藏和晚期成藏两大特征，早期成藏的油气藏以资阳震旦系气藏为代表，晚期油气藏以威远震旦系气藏为代表。油气藏的形成演化经历了六大阶段的演过过程。研究已表明，乐山－龙女寺加里东古隆起带震旦系仍然是当前寻找大中型气田勘探目标的最有利勘探前景区。     

威远构造与震旦系油气勘探

本文扼要地论述了威远构造从30年代到60年代震旦系最古老气藏发现的漫长历史,以及直到90年代初震旦系天然气勘探重新获得突破的曲折过程。这一历史过程,也是四川盆地复杂碳酸盐岩裂缝性气藏勘探的剪影。     

深层背斜圈闭中泥岩盖层完整性评价方法及其应用——以四川盆地川中地区震旦系气藏为例

深层致密泥岩盖层由于成岩程度高、脆性强,易发生脆性破裂并造成盖层泄漏,因此,盖层的完整性评价十分关键。泥岩盖层的变形特征主要受泥岩密度和围压控制,随着埋深增大,泥岩会经历塑性—脆性—塑性的复杂转变,但在沉积盆地埋深范围内总体以发育脆性变形为主。深层泥岩盖层在抬升过程中由于脆性增强,更易发生脆性破裂。在同样的抬升背景下,浅层泥岩盖层比深层泥岩盖层会优先破裂;对于同一套泥岩盖层,抬升量大的地区,其泥岩盖层会优先破裂。综合考虑泥岩的脆性程度以及泥岩盖层所经受的构造应变大小,建立了泥岩盖层完整性评价方法,利用该方法对四川盆地川中地区震旦系气藏中的寒武系筇竹寺组泥岩盖层进行了实例研究。结果表明,威远构造在喜马拉雅期的抬升量和应变大,由于寒武系筇竹寺组泥岩盖层发生破裂形成泄漏窗口,导致威远气田现今为残留气藏,其圈闭充满度仅为25%;安岳气田晚期构造稳定、应变小、埋深大,尽管其寒武系筇竹寺组泥岩盖层保持完整,但天然气可从圈闭溢出点沿着震旦系—寒武系不整合面向威远构造的泄漏窗口发生侧向泄漏,造成安岳气田震旦系灯影组的古超压气藏在现今转变为常压气藏。在四川盆地腹部寒武系筇竹寺组泥岩盖层埋深大于4 km且断裂不发育的地区,震旦系灯影组天然气藏的保存条件好,勘探潜力大。该方法适用于对断裂不发育的背斜圈闭进行泥岩盖层完整性评价,可推广应用到深层勘探目标的评价和优选中。     

威远构造与震旦系油气勘探

本文扼要地论述了威远构造从３０年代到６０年代震旦系最古老气藏发现的漫长历史，以及直到９０年代初震旦系天然气勘探重新获得突破的曲折过程。这一历史过程，也是四川盆地复杂碳酸盐岩裂缝性气藏勘探的剪影。     

四川盆地乐山—龙女寺古隆起震旦系天然气成藏特征

以四川盆地乐山—龙女寺古隆起震旦系古老碳酸盐岩气藏为研究对象,通过系统分析气藏储集层、天然气组分及气藏类型、油气成藏条件与成藏演化等,研究了震旦系古老碳酸盐岩气藏成藏过程。乐山—龙女寺古隆起震旦系灯影组已发现6个气藏,气藏储集岩类、储集层类型基本一致,均具有高温、常压、强非均质性特征,但不同层段气藏类型、古隆起不同部位气藏天然气组成及碳同位素组成等方面具有明显差异。古隆起震旦系灯影组天然气属于油裂解气,主要为灯影组自身烃源岩与寒武系筇竹寺组烃源岩的混源气,良好的烃源岩、储集层、源储组合与输导条件决定了灯影组气藏的形成和保存。古隆起区灯影组气藏的形成经历了古油藏生成、古油藏裂解、气藏的调整与定型3个阶段,受古隆起形成及不同部位构造差异演化影响,气藏形成具有3种不同的天然气聚集成藏过程。     

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本文在对威远气田震旦系气藏动、静态资料分析和岩心实验的基础上,研究了威远震旦系气藏自开发以来,由于压力变化引起的储集层变化情况以及由此引起的生产动态变化,并对今后的开发工作提出了建议。     

四川盆地震旦系灯影组天然气的差异聚集分布及其主控因素

为了揭示四川盆地震旦系灯影组油气藏之间的成生联系和古今气藏的转换机理,采用地质、地球物理与地球化学研究方法相互支撑,宏观、中观与微观研究结果相互印证的思路,利用多年来的钻探资料对该盆地灯影组天然气的差异聚集分布及其主控因素进行了研究。结果表明:①距今100 Ma以前灯影组古油藏的原油原位裂解形成早期超压古气藏,而在距今100~20 Ma期间,四川盆地持续隆升,特别是构造高点的迁移和威远构造的初步形成,使得早期超压古气藏调整形成晚期超压古气藏;②随着距今20 Ma以来隆升幅度的加大,威远构造上覆地层被快速剥蚀,盖层封盖能力大大降低,保存条件变差,致使灯影组天然气从威远构造顶部地表下三叠统嘉陵江组天窗开始泄漏和逸散,启动了四川盆地华蓥山以西地区灯影组天然气的差异聚集和逸散过程,位于资阳、金石和龙女寺—磨溪—安平店—高石梯等气藏构造圈闭溢出点以外的天然气沿灯影组顶部不整合面向威远构造运移聚集,并通过其顶部的嘉陵江组天窗向地表逸散,气藏压力系数由异常高压向正常压力过渡。四川盆地震旦系灯影组天然气的差异聚集分布模式与经典油气差异聚集理论既有相同点又有差异性,对该区天然气的勘探有着重要的启示和指导作用。     

四川盆地威远气田水溶气脱气成藏地球化学证据

目前,对于四川盆地威远气田的形成过程和天然气来源在认识上还存在着较大分歧。为此,针对该气田天然气的甲烷碳同位素值异常偏重的现象,首先分析了气藏的地质特征和天然气的地球化学特征:气田主力气层是震旦系灯影组,天然气以甲烷为主,含微量乙烷和痕量丙烷;气藏含水饱和度较高,普遍含有保存很好的原生水。进一步根据天然气中H_2S含量与甲烷碳同位素值的关系,判断该区天然气甲烷碳同位素值偏重并非由硫酸盐热化学还原反应(TSR)造成。最后根据该区天然气的甲烷碳同位素值和邻区的对比结果,结合构造演化背景,判断认为,威远气田的天然气主要来自水溶气,并非过去认为的自邻区经侧向运移而来。结论认为:①由于水中释放出的甲烷碳同位素值较重,水溶气的脱气成藏造成了威远气田天然气甲烷碳同位素值偏重的现象;②伴随喜马拉雅期构造运动,威远地区大幅度抬升,形成构造圈闭,在高温、高压状态下溶解在水中的天然气发生减压脱溶,释放出的气体在圈闭中成藏,进而形成了威远气田;③经计算,威远气田圈闭下的水中释放出的天然气数量与该气田的探明储量相当,印证了该气田水溶气脱气成藏的观点。     

四川盆地乐山-龙女寺古隆起震旦系天然气成藏史

应用天然气生成和同位素分馏的化学动力学方法对四川盆地乐山-龙女寺古隆起震旦系天然气成藏史进行研究。结果表明：①高石梯-磨溪含气构造为继承性隆起,有利于天然气的高效聚集,震旦系灯影组主要聚集191 Ma以来所生天然气,早期所生天然气未运聚成藏或散失,成藏参与率约为79%;②资阳构造圈闭受燕山期构造运动影响逐渐演化成威远构造的斜坡,构造运动调整过程中剩余未裂解原油运移至新的构造高部位——威远构造继续裂解,资阳和威远气田分别聚集构造调整前后（106～104 Ma）所生天然气;③威远气田构造圈闭由于形成较晚,捕捉到的原油裂解气有限,成藏参与率约为51%,低于高石梯-磨溪地区;④资阳-威远地区构造反转过程中资阳古隆起中天然气会大量散失,尽管高石梯-磨溪地区天然气生成结束的时间早于资阳-威远地区90 Ma,不利于保存,但其气藏充满度却高于资阳-威远地区。     

四川盆地海相碳酸盐岩大型气田天然气地球化学特征与气源

详细阐述了四川盆地海相碳酸盐岩大型气田天然气的地球化学特征,包括天然气的组成、碳同位素、凝析油的轻烃和储层沥青的生物标志化合物分布特征。认为该盆地海相碳酸盐岩三个大型气田中的天然气都不是碳酸盐岩自生的,而是来源于位于其上或其下的烃源岩,其中威远气田震旦系天然气主要来自下寒武统泥质烃源岩,卧龙河气田嘉陵江组天然气主要来自上二叠统煤系烃源岩,川东石炭系天然气主要来自志留系泥质烃源岩。     

四川盆地天然气中的氦

根据四川盆地21个气层的天然气的含氦量的统计,说明威远气田震旦系及寒武系气层是富含氯的气层;川东石炭系是高含氦的气层;二迭系及三迭系是含氦气层。利用天然气的含氦量可确定该气层中的天然气的年龄。它与气层的地质年龄对比,可判别气层中的气是同期或非同期的气。利用气藏中的含氦量还可确定圈闭期,利用氦的同位素丰度识别深源气。     

威远气田震旦系气藏气井生产动态特征和强化排水的设想

威远气田震旦系气藏为受构造控制的块状气藏。本文简介了该气藏气井出水的动态特征;总结了有水气井的管理方法;评价了各种排水采气工艺的利弊。指出采用强化排水技术是综合治理、更好开发该气藏的有效途径。     

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本研究以四川盆地科学探索井高科 1井为重点研究对象 ,研究了早古生代地层中沥青的光性、成因类型、分布特征及形成时间 ,探讨了沥青在地史时期的成气期及生气潜力。高科 1井位于川中乐山—龙女寺加里东古隆起高石梯构造的主高点。高石梯构造东邻古基井构造、西南邻近威远构造及资阳古圈闭。该构造是以震旦系为主体的天然气有利聚集区 ,预测天然气圈闭资源量为 30 0× 10 8m3 。高科 1井钻遇侏罗系、三叠系、石炭—二叠系、下奥陶统、寒武系及震旦系 ,其中缺失志留系—泥盆系。烃源岩是寒武系及震旦系暗色泥岩及暗色碳酸盐岩。储层是震旦系…     

四川盆地震旦系—下古生界天然气地球化学特征及成因判识

四川盆地震旦系灯影组,寒武系筇竹寺组、龙王庙组、洗象池组的天然气组成、同位素值在不同构造位置上表现出不同的特征,造成了对其天然气成因及来源等认识上的差异。基于前人的研究成果,结合大量新钻探井资料,开展了该区天然气地球化学特征对比研究。结果表明:①天然气总体上表现为典型的干气,以烃类气体为主,甲烷含量为74.85%~97.35%,以83.0%~96.0%为主;非烃气体含量的差别主要表现在N2和He,威远—资阳地区相对高N2、高He,高石梯—磨溪地区相对低N2、低He,这种差异与烃源岩中的泥质含量有关。②不同地区天然气δ13 C1值、δ13 C2值差异大:资阳震旦系天然气δ13 C1值最轻(-38.0‰~-35.5‰),其他地区则介于-33.9‰~-32.0‰,反映了捕获阶段的不同,早期捕获的天然气同位素值较轻;威远震旦系—寒武系天然气δ13 C2为-36.5‰~-32.7‰,高石梯—磨溪龙王庙组天然气δ13 C2为-33.6‰~-31.8‰,高石梯—磨溪灯影组天然气δ13 C2则与上述天然气有较大差别,为-29.1‰~-26.8‰,主要反映了母质类型的差异。③天然气C6~C7轻烃组成均以环烷烃和异构烷烃为主,主要表现为原油裂解气特征。     

川西南震旦系气藏与加里东古隆起

本文简要地回顾了威远震旦系气藏发现之后对其它构造震旦系进行勘探的历史。根据地震勘测所提供的古构造发展资料,指出震旦系气藏与加里东古隆起之间可能存在的关系,提出了进一步部暑钻探的地区。     

四川盆地震旦系气藏形成的烃源地化条件分析:以威远气田为例

本文根据震旦系灯影组沉积相、储集层、储层沥青演化系列及天然气的组成特征,从烃源、有机质成熟度、运移等方面,论证了震旦系灯影组气藏形成的地球化学条件,认为其与上覆下寒武统烃源岩的展布、加里东古隆起区的运移及其热演化条件相关,据此提出了灯影组油气勘探的有利地区。