晚二叠世盐亭—蓬溪拉张槽东段特征及其对四川盆地中部长兴组油气成藏的控制作用

长期以来,四川盆地中部上二叠统长兴组油气勘探尽管已取得发现,但并未形成大规模产能。现今对川中地区长兴组礁滩体分布特征、晚二叠世"盐亭—蓬溪"拉张槽东段边界特征以及长兴组成藏耦合关系并不清晰。结合最新地震资料,精细刻画出盐亭—蓬溪拉张槽东段最新边界,总结分析四川盆地中部长兴组礁滩体分布规律与油气地质特征。研究表明:①盐亭—蓬溪拉张槽东段南西侧以发育条带状生屑礁滩复合体为主要特征,定名为磨溪生屑滩高带。北东侧以发育透镜状生物礁为主要特征,定名为广安生物礁高带。②盐亭—蓬溪拉张槽对川中地区长兴组厚度及礁滩体分布具有控制作用。拉张槽边界两侧长兴组厚度具有明显差异,礁滩体主要发育在拉张槽两侧长兴组中上部地层中。③盐亭—蓬溪拉张槽对川中地区上二叠统—下三叠统烃源岩分布具有控制作用,拉张槽内部长兴组厚度减薄,而飞仙关组一段厚度明显增大,具备较优质烃源岩发育条件。④四川盆地中部是以下寒武统为主的多源供烃模式,具有垂侧向复合输导系统,长兴组为次生古油藏—原生气藏/次生气藏模式。综上认为,长兴组油气地质特征相较下古生界更为复杂,四川盆地中部长兴组古油藏规模有限,气源不足是现今未大规模成藏的主要原因。烃源岩/优势气源区—输导系统—优质礁滩体储层耦合是寻找长兴组油气勘探"甜点"区的关键。     

川东北地区白云岩储层地球化学特征对比研究

埋藏白云岩化是白云岩储层成因的主导模式，流体来源、交代过程、溶蚀期次和成因特征等一系列与其密切相关的白云岩化成岩系统，已成为当今碳酸盐岩领域最前沿的研究热点和困扰勘探实践的重要基础地质问题。以岩石学特征研究为基础，通过划分成岩阶段，对比各成岩阶段的微量元素与稳定同位素的地球化学特征，获得以下认识：埋藏白云岩化作用是控制川东北地区下三叠统飞仙关组和上二叠统长兴组优质白云岩储层分布的关键；飞仙关组和长兴组埋藏白云岩化过程具有相对应的多期次交代和多期次溶蚀特点；白云岩化流体来源于具有高含锶、高盐度热流体性质的飞仙关组海源地层水，飞仙关组和长兴组的埋藏白云岩为同源流体的白云岩化产物。进而得出结论：以不整合面和断裂为流体输导系统的飞仙关组和长兴组滩、礁相地层的埋藏白云岩化过程，在时空展布和演化过程中耦合关系密切，属于以同一流体和同一流体输导体系为主导因素的白云岩化成岩系统。     

川东北地区大中型气藏天然气特征及气源

四川盆地东北部下三叠统飞仙关组、上二叠统长兴组内发现了丰富的天然气资源,展现了良好的潜力。结合川东北地区烃源岩特征,对比分析长兴-飞仙关组天然气组分、同位素待征与石炭系气藏的异同,从而确定其主力烃源岩层;对长兴-飞仙关组储层进行密集采样,分析其有机碳值,进而定量评价储层沥青的含量;同时根据物质守恒原理,计算出普光古油藏裂解生成的天然气总量。研究发现,龙潭组烃源岩是长兴-飞仙关组气藏的主力烃源岩,干酪根裂解气超过原油二次裂解气的贡献,是气藏的首要气源类型;普光气藏的古油藏裂解生成天然气总量为3 610×10⁸ m³,其贡献不能满足普光大型气藏的形成,进一步验证了关于长兴-飞仙组气藏首要气源为干酪根裂解气的结论。     

川东北地区长兴组酸性气藏中硫化氢来源及成因

川东北地区长兴组（P₃ch）和飞仙关组（T₁f）天然气藏中检测出的高浓度H₂S气体目前被认为是硫酸盐热化学还原作用（TSR）成因。然而,长兴组内并无类似于飞仙关组的膏岩层或硬石膏结核发育,因此长兴组气藏的酸化过程成疑。通过针对研究区地层古压力以及输导体系方面的探讨,并结合碳酸盐岩晶格硫酸盐（CAS）含量、同位素以及稀土微量元素分析,研究认为:①长兴组气藏中高浓度H₂S气体不太可能由飞仙关组酸性气藏“倒灌”形成,而是由本地地层中发生的TSR作用所导致;②嘉陵江组（T₁j）和黄龙组（C₂h）沉积时期蒸发性卤水以及长兴期海水并非主要来源,而飞仙关期蒸发性卤水的倒灌为长兴组TSR反应的发生提供了主要的SO₄^2-来源,并导致其内的TSR成因方解石具有与飞仙关组方解石相似的正Eu异常、高Sr（高达7 767×10^-6）和Ba含量（高达1 279×10^-6）以及相对同时期海水较高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值（0.707 24～0.707 55）;③卤水穿层流动主要发生于沉积期或成岩早期,沉积-准同生期渗透回流作用和早-中埋藏阶段差异压实作用为卤水运移的主要机制;④长兴组白云岩化过程中释放的CAS也可能是重要的SO₄^2-来源,并导致该层位气藏中H₂S及储层沥青δ³⁴S值较飞仙关组略有偏负。     

宣汉地区长兴组-飞仙关组储层物性特征研究

普光气田的发现预示着宣汉地区晚二叠世长兴组与早三叠世飞仙关组巨大的天然气勘探潜力.在沉积相研究的基础上,利用测井解释资料以及样品实测资料,对该地区长兴组一飞仙关组中不同岩石类型及不同沉积相带的岩石物性特征进行了统计与对比研究.结果表明:①长兴组中的储层主要为礁滩白云岩,飞一-飞三段中的储层主要为鲕粒白云岩,②岩石平均孔...     

黑池梁地区长兴组—飞仙关组沉积相及储层预测

黑池梁地区是川东北通南巴构造带中隆升幅度最高的部位,长兴组—飞仙关组沉积时处于广旺—开江梁平陆棚东侧,具有发育礁滩相储层的沉积背景。通过地表露头、岩心观察和钻井资料分析,认为黑池梁地区长兴组—飞仙关组可划分为陆棚相、台地前缘斜坡相、台地边缘生物礁滩相、开阔台地相、局限台地和台地蒸发岩6个相带。依托三维地震资料,结合已知礁滩相气藏的勘探成果、地震反射特征和地震属性分析,建立了该地区长兴组—飞仙关组沉积及储层发育模式,预测M2井以东地区与H1井井区为礁滩相储层有利勘探目标区。     

川东北南江区块储集特征及储层预测

南江区块为米仓山前缘的东西向潜伏逆冲构造带，主要发育有上二叠统长兴组-下三叠统飞仙关组一段礁滩相白云岩储层、飞仙关组三段浅滩-暴露浅滩相鲕滩储层、嘉陵江组二段粒屑滩砂屑白云岩储层、雷口坡组中上部白云岩储层。通过地表露头资料、邻区钻井资料、地震资料综合分析，嘉陵江组、飞仙关组三段为区域性储层，而南江地区东部长兴-飞仙关期则具有发育类似普光地区的礁-滩相白云岩储层的沉积环境，储层预测结果表明南江区块具广阔的勘探前景。     

礁滩型气藏与燕山、喜山期构造体系的关系

四川盆地川东北地区上二叠统长兴组生物礁、滩型气藏和下三叠统飞仙关组鲕粒生物滩型气藏勘探在普光、毛坝取得重大突破之后，很多研究者从沉积相研究出发，都认为这些礁滩是沿广旺海槽、城口-鄂西海槽以及梁平-开江海槽坡折带分布的丘形体，油气富集与海槽相关。然而，叠加上覆燕山、喜山期的构造形迹分析则发现，这些礁滩型气藏在油气成藏运移过程中还与扭动构造体系相关，特别是与各类扭动构造体系的砥柱密切相关。据此观点进行研究进而预测：巴中、仪陇莲花状构造，中台山、绵阳旋扭构造体系的砥柱与下伏地层地震剖面丘形体叠置处有望获得重大的礁滩型油气藏发现。     

MDT测井技术在LG地区多井解释中的应用

LG地区的预探井钻获工业气流后,在该井周围相继钻探了多口井,地质上迫切需要了解储层在横向上的变化情况、气水层在纵向上分布状况和气水界面等。为此,对LG地区10多口预探井及评价井进行了MDT地层测试,较好地解释了二叠系长兴组各个礁滩气藏以及三叠系飞仙关组各个鲕滩气藏之间的关系。研究表明：飞仙关组鲕滩储层中,LG1井与LG001 1、LG001 3、LG001 6井等属同一压力系统,而与LG2井、LG3井和LG6井为不同的压力系统;长兴组礁滩储层中,LG1井与LG2井气层不属同一压力系统,而与LG001 1井、LG001 3井为同一压力系统,LG12井与LG28井为同一压力系统,LG8井和LG11井分别为单独压力系统。该分析结果为单井地层压力分析、气水识别、压力系统分析及后期的储量计算和开发方案的实施提供了直接依据。     

川东北地区礁滩相储层预测技术与应用

随着地质认识的深入和勘探思路的转变,川东北地区在原来认为是勘探不利区的海槽相区,相继发现了飞仙关组鲕滩孔隙型气藏、长兴组礁滩孔隙型气藏,探明了普光特大型气田。钻探表明,川东北地区长兴-飞仙关组气藏多为构造-岩性复合型气藏,加强储层预测研究是取得勘探成功的关键。为此,在达县-宣汉地区利用高分辨率三维地震资料,采用古地貌分析、地震相分析和多属性分析技术进行了礁滩相储层展布预测;应用地震波阻抗反演方法、岩性反演方法对礁滩相储层孔隙度、有效厚度进行了定量预测。在长兴组和飞仙关组预测储层发育区,毛坝3井、普光5井、普光6井均钻获长兴组礁滩相优质储层,完井测试获高产天然气流;大湾1井、大湾2井钻获飞仙关鲕滩优质储层:预测结果与钻探结果吻合。将以上方法技术应用于通南巴构造带和元坝地区,预测元坝地区可能发育大规模的礁滩相储层,是勘探有利区。     

川东北地区普光气田长兴—飞仙关气藏成藏模式与成藏过程

四川盆地川东北地区随着普光1井、2井在二叠系长兴组和三叠系飞仙关组储层中喷出高产工业天然气流,发现了四川盆地有史以来储量最大的天然气田——普光气田。研究表明,普光气田主要以二叠系长兴组台地边缘形成的礁滩和白云岩组合以及三叠系飞仙关组浅海开阔台地相沉积的粒屑滩、鲕粒滩为储层,后期埋藏溶蚀孔为主要储集空间。天然气主要来自中下寒武统、下二叠统、上二叠统烃源岩。印支、燕山及喜马拉雅运动都对普光古圈闭及油气藏的形成有重大影响。普光气藏属于构造—岩性复合孔隙型气藏,其成藏模式与成藏过程经历了原生油藏阶段、气藏阶段和改造定型阶段。普光气田的成藏模式与成藏过程对广大川东北地区勘探类似天然气藏具有借鉴与指导意义。      

普光气田埋藏溶孔特征及识别标志

普光气田上二叠统长兴组和下三叠统飞仙关组储层的储集空间以次生溶孔为主,主要为晶间溶孔、粒内溶孔和粒间溶孔。埋藏溶孔是储层主要或重要的储集空间,识别埋藏溶孔是研究埋藏环境溶蚀作用机制及其对储层贡献大小的关键。基于岩心样品的岩矿测试资料,从典型井分析入手,对普光气田长兴组和飞仙关组礁、滩相碳酸盐岩储层进行了成岩作用研究,确定埋藏溶蚀作用在成岩序列中的位置,借助其他成岩作用判断埋藏溶蚀作用特征及识别标志。结果表明:这些溶蚀孔隙都形成于埋藏环境,溶孔大致分为两期,早期溶孔中有沥青呈衬边状或球状产出,晚期溶孔中无沥青充填,孔隙中异常干净;两期溶孔中充填矿物的流体包裹体均一温度也截然不同,分别为111～155℃和超过176℃。这些埋藏溶孔可以根据成岩序列进行识别,进而总结出6条识别标志,用于研究埋藏溶蚀作用对普光气田长兴组—飞仙关组储层的影响和贡献。     

X井礁滩储层测井精细评价

在介绍四川盆地东北地区下三叠统飞仙关组和上二叠统生物礁测井解释的经验和技术基础上,对X井飞仙关组、长兴组的地质和储层特征进行了对比分析,并充分利用该井的常规测井和成像测井的信息,精细地评价了该井的礁滩储层,准确地进行了气水解释,较为精确地获得了储层的参数。研究认为：在飞仙关和长兴组同时找到的礁滩叠合体具有储层发育程度高、溶蚀作用强、产量高的特点,具有较大的勘探潜力,这也得到了试油结果的验证;有效的测井组合是常规测井、电阻率成像、阵列声波、重复式地层测试器,可选择的是核磁共振测井,该井气层的测井解释成功为ＬＧ地区油气勘探提供了技术支持。     

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采用地层—复合参数约束反演的方法，对鄂西渝东地区石炭系、下二叠统长兴组、上三叠统飞仙关组的储层进行了预测。章介绍了地层—复合参数约束反演的方法和具体步骤，并根据预测结果圈定出12块有意义的储层发育带：即黄龙组龙驹坝异常、建南北异常、建南异常、上水坝—张家祠异常、青岗坪异常、瓦窑坪异常；长兴组龙驹坝南段—建南西异常、上水坝—张家祠—栗子湾异常、茶园坪异常；飞仙关组龙驹坝异常、建南—栗子湾异常、茶园坪—瓦窑坪异常。     

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随着21世纪的到来,国家大力发展天然气工业,四川盆地将面临勘探领域和接替层系的选择。笔者通过分析勘探成果与待发现资源潜力、成藏地质条件与储备圈闭,结合“八五”、“九五”科技攻关成果,提出了具备大中型气田条件的七个主要地区和层系,川东石炭系、下三叠统飞仙关组;川西北侏罗系、中上三叠统;川中中、上三叠统;川西南晨旦系;川南、川西南下二叠统。指出了21世纪初叶具有发展远景的五大勘探领域;（1）盆地东部石炭系;（2）盆地东北部下三叠统飞仙关鲕粒滩岩;（3）盆地东北部上二叠统长兴组陆棚边缘礁相带;（4）盆地中西部上三叠统和侏罗系浅气层;（5）盆地晨旦系及下古生界。认为21世纪初叶四川盆地天然气资源潜力大、勘探领域广阔、勘探前景看好。     

气田水三维荧光特征对天然气运聚的指征——以川中—川西地区二叠系—三叠系气田水为例

依据气田水芳烃荧光光谱的三维形态、激发光强度及指纹图谱特征等,研究四川盆地川中—川西地区二叠系—三叠系天然气的运移路径与聚集规律。川中—川西地区二叠系—三叠系气田水具有(凝析)气藏影响特征,存在基峰、双峰与异峰等3大亚类7种三维荧光特征的气田水,以基峰亚类中的稳定型为主。二叠系—中下三叠统地层水与上三叠统须家河组地层水三维荧光特征有较大差异,前者主要受高—过成熟的下古生界海相泥页岩及上二叠统龙潭组煤系所生烃类的影响;而后者主要受其自身烃源岩成熟度差异与有机质类型差异的影响。气田水三维荧光特征研究表明,磨溪构造上二叠统—中下三叠统气藏以垂向运移聚集为主,雷口坡组以下气藏的天然气主要来自龙潭组煤系,而雷口坡组气藏还存在膏盐岩层段生成的天然气;平落坝构造须家河组气藏的天然气主要通过构造中南部的断裂运移而来,平面上储集层非均质性强烈。     

四川盆地二叠、三叠系环海槽礁、滩富气带勘探

四川盆地北部广元-旺苍海槽及开江-梁平海槽的形成、发展和消亡过程对该区上二叠统-下三叠统飞仙关组沉积相的演化及其生物礁、鲕粒滩分布有着明显的控制作用,因而决定了礁、滩气藏的类型、规模及其分布：二叠纪长兴期的海绵-水螅边缘礁集中发育在环海槽的台地边缘相带,是天然气富集的有利储集相带;三叠纪飞仙关期环海槽的碳酸盐台地区鲕粒滩发育,是大中型气藏孔隙性鲕粒云岩、鲕粒灰岩储层发育有利相区。在“环海槽的碳酸盐台地边缘富气带是边缘礁、滩巨厚优质储层发育有利区” 重要勘探思路的指导下,自渡口河飞仙关组鲕滩气藏发现后,在环海槽的台地边缘相区又相继发现了罗家寨、铁山坡、滚子坪、普光等大中型气藏,近期在仪陇、苍溪地区礁、滩气藏的勘探也先后获得突破性进展,一个绵延600 km,范围近1×10⁴km²的环海槽礁、滩气藏富气带已清楚地显现出来。目前沿该带已发现了8个长兴组边缘礁气藏和13个飞仙关组鲕粒滩气藏,获天然气储量近1×10¹²m³,其中最大的气藏目前探明储量达到3560×10⁸m³。随着勘探的不断深入,环海槽礁、滩富气带的勘探将会有更大的发现。     

川西北地区中坝气田雷口坡组天然气地球化学特征及气源探讨

中坝气田位于川西气区北部,主要产层为上三叠统须家河组二段和中三叠统雷口坡组三段,但其雷口坡组三段气藏的气源目前还没有定论。基于此,全面分析了中坝气田雷口坡组天然气组分和碳、氢同位素组成,并选取中坝气田须家河组煤成气、河湾场气田二叠系茅口组和长兴组以及三叠系飞仙关组油型气、川东北飞仙关组油型气与之进行对比。中坝气田雷口坡组天然气总体显示干气特征,干燥系数大都在0.97附近,H2S和CO2含量较高。中坝气田雷口坡组天然气中烷烃气碳、氢同位素组成与中坝须家河组、河湾场气田及川东北飞仙关组天然气的同位素组成都有明显差异,乙烷碳同位素组成较河湾场气田、川东北飞仙关组天然气重,而甲烷碳同位素组成较川东北飞仙关组天然气轻。甲烷氢同位素值在-140‰左右,比川东北飞仙关组油型气普遍低约20‰,而高于中坝须家河组煤成气约30‰。综合天然气组分,碳、氢同位素及轻烃和汞的特征分析认为中坝气田雷口坡组天然气以二叠系油型气为主,混有部分须家河组煤成气,且受TSR作用改造。     

川东北地区海相碳酸盐岩油气成藏作用及其差异性——以普光、毛坝气藏为例

对普光气藏与毛坝气藏的成藏要素、天然气和沥青特征、气源、成藏演化和成藏机制等进行对比分析,研究川东北地区海相碳酸盐岩油气成藏作用的差异性及其原因.普光飞仙关组、长兴组气藏与毛坝长兴组气藏的成藏作用具有较大的相似性,但毛坝飞仙关组气藏成藏作用在时间、空间和天然气成分上却有明显差异.川东北地区气藏具有多层系源和多转化源,表现为各气藏具有明显的来源差异.海相碳酸盐岩地层中受特殊沉积相带控制的特殊储集层的发育对油气藏分布具有重要的影响;多旋回叠合盆地复杂的构造演化背景在宏观上控制油气成藏要素,从根本上制约成藏规律和成藏机制,是导致海相碳酸盐岩差异成藏的根本原因.