四川盆地高石梯—磨溪古隆起构造特征及对特大型气田形成的控制作用

应用四川盆地最新地质、地震、钻井及露头等资料,对高石梯—磨溪古隆起地质结构、地质演化进行研究,探讨安岳震旦系—寒武系特大型气田形成的控制因素。高石梯—磨溪古隆起为一主要与桐湾运动有关的近南北向巨型同沉积古隆起构造,其核部高石梯—磨溪地区震旦系灯影组顶面及相邻层系自震旦纪至今一直处于隆起高部位,并发育独立统一的巨型圈闭构造,其发育时期、地质结构、演化历史等构造特征明显有别于加里东期乐山—龙女寺古隆起。高石梯—磨溪古隆起控制安岳震旦系—寒武系特大型气田的形成与分布,主要表现为:古隆起西侧紧邻绵竹—长宁克拉通内裂陷寒武系麦地坪组、筇竹寺组烃源岩中心,且自身也发育震旦系灯影组和寒武系筇竹寺组烃源岩;控制了震旦系灯四段、灯二段和寒武系龙王庙组优质储集层的形成与展布;发育3套储盖组合,为震旦系—寒武系大规模古油藏原位裂解形成特大型气藏提供了条件。     

四川盆地震旦系-寒武系天然气成藏模式与勘探领域

四川盆地震旦系-寒武系成藏条件好、天然气勘探领域多、资源潜力大,发育寒武系筇竹寺组、震旦系灯影组三段和陡山陀组优质泥岩以及震旦系灯影组泥质碳酸盐岩4套烃源岩,震旦系灯影组四段丘滩体白云岩、灯影组二段丘滩体白云岩、下寒武统龙王庙组颗粒滩白云岩和中寒武统洗象池组岩溶白云岩4套规模储层,震旦系灯影组三段泥岩、下寒武统筇竹寺组泥岩和中寒武统高台组膏盐岩3套直接盖层,具有良好的生-储-盖组合。根据不同区域成藏条件和成藏主控因素的不同,建立了四川盆地震旦系-寒武系的4种成藏模式：裂陷两侧台缘带构造-岩性气藏成藏模式、裂陷内岩性气藏成藏模式、川中台内构造岩性气藏成藏模式和川东川南构造气藏成藏模式。评价了全盆地的4个勘探领域：①裂陷两侧台缘丘滩体的储层品质和源-储配置好,勘探的关键在于优选构造稳定且保存条件好的目标;②裂陷内孤立丘滩体发育岩溶储层,且被烃源岩包围,精细刻画孤立丘滩体是勘探的关键;③川中台地内的储层和烃源岩大面积叠置,构造稳定,但资源相对分散,寻找富集区是勘探的关键;④川东-川南构造带发育成排成带的构造圈闭,寻找保存条件好的圈闭是勘探的关键。     

四川盆地安岳特大型气田基本地质特征与形成条件北大核心CSCD

四川盆地安岳特大型气田是我国最古老的海相碳酸盐岩原生型气田,目的层震旦系—寒武系有机质热演化程度已达高—过成熟阶段,埋深4500~6000m,气藏形成经历了多旋回复杂构造运动。该气田主力产层自上而下为寒武系龙王庙组、震旦系灯影组灯四段、灯二段。龙王庙组气藏为构造背景上的岩性气藏,受古隆起背景上的古、今构造叠加控制,多套储层叠置连片大面积发育,含气面积超出现今构造圈闭面积,形成了高石梯-磨溪-龙女寺龙王庙组气藏群;灯影组灯二段气藏为底水构造气藏,上部含气,下部普遍含水,含气范围受现今构造圈闭控制,磨溪区块、高石梯区块各自具有相对统一的气水界面;灯影组灯四段气藏为构造背景上的岩性-地层圈闭气藏,在高石梯-磨溪-龙女寺区块范围内总体含气。古裂陷、古丘滩体、古隆起、古圈闭和保存条件的时空配置是安岳特大型气田形成的关键,其中,古裂陷控制了生烃中心与源-储成藏组合,并形成了侧向封堵条件;古丘滩体控制了岩溶储层规模发育及岩性-地层圈闭的形成;古隆起控制了大型古油藏的形成,其继承性发育对油气形成起到了有效保存;古圈闭控制了大面积分布的岩性-地层油气藏群。     

四川盆地安岳特大型气田基本地质特征与形成条件

四川盆地安岳特大型气田是我国最古老的海相碳酸盐岩原生型气田,目的层震旦系—寒武系有机质热演化程度已达高—过成熟阶段,埋深4 500~6 000 m,气藏形成经历了多旋回复杂构造运动。该气田主力产层自上而下为寒武系龙王庙组、震旦系灯影组灯四段、灯二段。龙王庙组气藏为构造背景上的岩性气藏,受古隆起背景上的古、今构造叠加控制,多套储层叠置连片大面积发育,含气面积超出现今构造圈闭面积,形成了高石梯-磨溪-龙女寺龙王庙组气藏群;灯影组灯二段气藏为底水构造气藏,上部含气,下部普遍含水,含气范围受现今构造圈闭控制,磨溪区块、高石梯区块各自具有相对统一的气水界面;灯影组灯四段气藏为构造背景上的岩性-地层圈闭气藏,在高石梯-磨溪-龙女寺区块范围内总体含气。古裂陷、古丘滩体、古隆起、古圈闭和保存条件的时空配置是安岳特大型气田形成的关键,其中,古裂陷控制了生烃中心与源-储成藏组合,并形成了侧向封堵条件;古丘滩体控制了岩溶储层规模发育及岩性-地层圈闭的形成;古隆起控制了大型古油藏的形成,其继承性发育对油气形成起到了有效保存;古圈闭控制了大面积分布的岩性-地层油气藏群。     

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。     

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。     

四川盆地长宁地区震旦系—寒武系裂陷槽的发现及其地质意义

四川盆地安岳气田位于德阳—安岳裂陷槽东台缘,已探明近1×10~(12)m~3天然气储量。前期天然气勘探开发揭示,震旦系—寒武系的德阳—安岳裂陷槽是油气富集的有利区,但对其往南延伸情况及分布一直认识不清。通过对三维地震资料和钻井资料的综合分析,发现长宁地区发育震旦系—寒武系裂陷槽,并精细刻画了该区裂陷槽的边界与空间展布。研究揭示:①长宁地区台缘带筇竹寺组具有超覆现象,而灯影组地震削截特征明显;②地震解释震旦系灯影组厚度从台缘带至槽内显著减薄,从台内至台缘带有增厚趋势;③该裂陷槽为德阳—安岳裂陷槽南延的东侧部分。结论认为,四川盆地南部长宁地区裂陷槽周缘筇竹寺组烃源岩优越、台缘带灯影组丘滩相储层发育,灯影组天然气成藏配置条件好,区内台缘带为下步重要的勘探有利区带。     

川中乐山—龙女寺古隆起震旦系天然气成藏条件分析

认为四川盆地中部乐山—龙女寺古隆起震旦系含油气系统属多源多期成藏的复合含油气系统，烃源主要来自下寒武统筇竹寺组底部腐泥型暗色泥岩，其次为震旦系灯影组三段暗色藻白云岩和页岩；最有利的储盖组合是以灯影组四段、三段为储集层和以下寒武统黑色页岩为盖层的组合，其次是灯影组三段中部的白云岩段储盖组合。灯三段烃源岩在奥陶纪末—志留纪进入大量生烃期，生成的液态烃在古隆起顶部形成古油藏，志留纪末的抬升终止了第一期成烃作用，晚二叠世以来进入二次生烃期；三叠纪—中侏罗世，筇竹寺组烃源岩进入主要生烃期，在古隆起顶部灯影组风化壳形成古油气藏；晚侏罗世—早白垩世，筇竹寺组烃源岩处于生气高峰期，古油气藏的液态烃热裂解成气态烃，这些气态烃聚集形成现今的气藏。乐山—龙女寺古隆起震旦系储盖和保存条件较好，高石梯—磨溪潜伏构造带及华蓥山构造带是有利勘探区。     

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。     

川东北地区胡家坝震旦系灯影组古油藏特征及其油气勘探意义

四川盆地东北缘米仓山前带胡家坝灯影组古油藏主要分布于灯影组四段,越靠近顶部丰度越高,储层沥青主要为油层沥青和运移沥青。油源对比分析表明,胡家坝灯影组古油藏油气主要来自于侧向的优质筇竹寺组烃源岩,不排除灯影组三段泥质烃源岩供烃的可能。川东北地区筇竹寺组烃源岩在晚志留世进入初期生油阶段;在二叠纪末进入生油高峰,此时油气侧向运移至胡家坝灯影组储层中形成古油藏;在中三叠世有机质演化进入高成熟阶段,古油藏中原油裂解;晚白垩世至今,构造抬升剥蚀使得古油藏遭到破坏,形成现今残留古油藏。胡家坝灯影组古油藏的发现对四川盆地震旦系灯影组油气勘探有重大意义。灯影组四段主要为一套台缘丘滩相沉积,优质储层发育,以一、二类储层为主,灯影组四段上覆筇竹寺组作为区域和直接盖层,封盖条件好,表明川东北地区震旦系灯影组具有较好的勘探潜力。     

也谈威远气田的气源——与戴金星院士商榷

四川威远气田是我国储层最老的气田，有关该气田气源的争论从未停止，有主张无机成因的、有主张有机成因的。其中后者又有3种不同观点：①来自震旦系灯影组白云岩；②来自寒武系九老洞组泥页岩；③既来自灯影组又来自九老洞组。主张有机成因者的判断依据如下：①花岗岩裂隙气与灯影组天然气的碳同位素组成；②花岗岩矿物包裹体中气相组分与灯影组天然气组分的比较；③灯影组天然气中的氦含量及³He/⁴Ne比值；④灯影组天然气中的⁴⁰Ar/³⁶Ar比值等。文章分析认为，威远气田灯影组天然气的来源应是地壳深部，可能一部分与花岗岩有关，另一部分与上地幔有关。     

四川盆地安岳气田龙王庙组气藏多层盖层天然气扩散量

四川盆地安岳气田是古老高热演化程度原油裂解气大气田,其原油大量裂解生气及气藏定型时间在侏罗纪-白垩纪。根据中国大气田成藏特征以及对天然气分子小、易扩散特点的认识,早期成藏的大气田随着扩散时间增长,其天然气散失量也会不断增加。针对安岳气田在早期成藏但仍能保存为大气田的问题,开展深层天然气扩散模型分析和古老天然气藏扩散量评价,目前已成为认识深层古老气田能否有效保存的关键问题。多层盖层模型利用了气田上覆地层的综合扩散系数,考虑了深层气田上覆多套地层的综合封盖效应。以安岳气田为例,采用单层盖层和多层盖层扩散模型分别计算寒武系龙王庙组气藏的扩散量,并通过古气藏与现今气藏的天然气密度比例计算天然气散失总量。按照经典的单层盖层扩散模型进行计算,气田经历从90 Ma至今的累积扩散量(3 340×10⁸m³)将远远超过天然气散失总量的上限(1 020×10⁸m³),这表明单层模型不适用。而多层盖层扩散模型计算的累积扩散量为920× 10⁸m³,比单层盖层扩散模型的计算结果大幅降低。深层气田上覆多套区域盖层,可大幅降低天然气扩散量。研究结果提供了一种评价深层气藏扩散量的方法,有助于深化对深层古老气田保存条件的认识。     

Formation and destruction processes of upper Sinian oil-gas pools in the Dingshan-Lintanchang structural belt,southeast Sichuan Basin,China

The lower Cambrian Niutitang Formation hydrocarbon source rocks at the Dingshan-Lintanchang structure in the southeast Sichuan Basin were of medium-good quality with two excellent hydrocarbon-generating centers developed in the periphery areas, with a possibility of forming a medium to large-sized oil-gas field. Good reservoir rocks were the upper Sinian (Dengying Formation) dolomites. The mudstone in the lower Cambrian Niutitang Formation with a good sealing capacity was the cap rock. The widely occurring bitumen in the Dengying Formation indicates that a paleo oil pool was once formed in the study area. The first stage of paleo oil pool formation was maturation of the lower Cambrian source rocks during the late Ordovician. Hydrocarbon generation from the lower Cambrian source rocks stopped due to the Devonian-Carboniferous uplifting. The lower Cambrian source rocks then restarted generation of large quantities of hydrocarbons after deposition of the middle Permian sediments. This was the second stage of the paleo oil pool formation. The oil in the paleo oil pool began to crack during the late Triassic and a paleo gas pool was formed. This paleo gas pool was destroyed during the Yanshan-Himalayan folding, uplifting and denudation. Bitumen can be widely seen in the Dengying Formation in wells and outcrops in the Sichuan Basin and its periphery areas. This provides strong evidence that the Dengying Formation in the Sichuan Basin and its periphery areas was once an ultra-large structural-lithologic oil-gas field, which was damaged during the Yanshan-Himalayan period.     

利用气势能研究盖层封闭天然气的能力

本文依据流体运动规律计算盖层与其下伏储集层之间的气势能差值,建立了评价盖层封闭天然气能力的方法。用其研究三肇地区青一段泥岩盖层对扶余油层中天然气的封闭能力,表明该方法可以定量评价盖层封闭天然气的能力,还可以将盖层封闭天然气能力的评价扩展到整个平面上,是一种较为全面和有效的研究方法。     

川西北地区海相烃源岩地球化学特征、分布规律及天然气勘探潜力

川西北地区为近年来四川盆地天然气勘探的热点地区,但时至今日对该区海相烃源岩的地球化学特征和分布仍缺乏全面的研究。选取8条露头剖面对川西北地区下震旦统陡山沱组、上震旦统灯三段、下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组、中泥盆统、中二叠统茅口组、上二叠统龙潭组/吴家坪组和大隆组8套海相烃源岩进行了系统的有机地球化学分析,探讨了该区天然气勘探潜力。筇竹寺组优质烃源岩厚度最大,可达80 m,其次是上二叠统龙潭组/吴家坪组和大隆组,厚度可达20~30 m,其他层系优质烃源岩厚度均较薄。从有机质丰度来看,陡山沱组、筇竹寺组、龙马溪组、龙潭组/吴家坪组和大隆组总有机碳含量(TOC)大于3%的发育优质烃源岩,灯三段、中泥盆统、茅口组有机碳含量整体偏低。从下寒武统筇竹寺组至上二叠统大隆组烃源岩干酪根碳同位素值逐渐增高,陡山沱组、灯三段和筇竹寺组烃源岩δ¹³C值小于-30.0‰,有机质类型以Ⅰ型为主,龙潭组/吴家坪组与大隆组烃源岩δ¹³C值主要分布在-28.0‰~-26.0‰之间,有机质类型以Ⅱ2型为主,其他介于两者之间。川西北地区除广元矿山梁、朝天二叠系和朝天泥盆系的烃源岩处于成熟阶段之外,大部分地区处于过成熟阶段,主要以生干气为主。多套高丰度烃源岩的发育奠定了川西北地区海相天然气资源丰富,以筇竹寺组和上二叠统烃源岩为气源的含气系统是川西北地区未来天然气勘探的关注领域。     

四川盆地震旦系岩相古地理及有利储集相带特征

四川盆地震旦系是我国最古老的含油气层系之一,历经了60多年的勘探研究,先后发现了威远气田和资阳含气构造,近期又取得了天然气勘探突破。为了对该区有利储集相带的分布进行预测和评价,基于前人的研究成果,详细分析了震旦系露头、岩心和钻井资料,结合大量分析化验数据,对震旦系沉积相和岩相古地理进行了研究。结果表明:①以桐湾运动和澄江运动所形成界面为界,可将震旦系划分为陡山沱组和灯影组,陡山沱组以砂泥岩沉积为主,灯影组以厚层白云岩沉积为主;②灯影组主要发育潮坪相,潮坪包括泥云坪、藻云坪、膏盐坪、颗粒滩和灰泥坪;③陡山沱组以陆棚相沉积为主。结论认为:灯影组在四川盆地内部大面积发育白云岩坪和颗粒滩两类有利的储集相带,为盆地内储层大面积分布提供了物质基础,优质储层在威远、资阳、高石梯、磨溪、安平店和盘龙场等地区较为发育,储层分布面积约6×104 km2。