四川盆地是"超级"的含油气盆地吗?

近年来四川盆地进入了天然气发展的黄金时期,相继发现了普光、磨溪（安岳）以及焦石坝等大型、特大型常规/非常规气田。本文主要从盆地地质结构、烃源岩、储层、封盖层和油气基础设施等方面进行分析,并与典型超级含油气盆地对比,探讨四川盆地是否有望成为“超级”的含油气盆地。分析认为:四川盆地内构造-沉积分异大,但基底极其稳定;烃源岩非常发育且成气率高;储集层层位多,岩性多样,厚度大;盖层层位多,多级封闭条件好;基础设施完备;天然气资源丰富,勘探潜力巨大。综合认为,四川盆地有望成为“超级”的含油气盆地。     

西昌盆地下古生界筇竹寺组与龙马溪组烃源岩特征

文中基于露头和钻井资料,通过岩石学、地球化学等手段,对西昌盆地下古生界下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组的烃源岩进行了评价。研究结果表明:1)筇竹寺组主要岩性有5种,为一套潮坪-浅水陆棚相沉积,厚度自东向西变薄并逐渐尖灭;龙马溪组主要岩性有4种,为一套浅水陆棚-深水陆棚相沉积,厚度自东向西变薄并逐渐尖灭。2)筇竹寺组总有机碳质量分数(TOC)在0.042%~0.800%,平均值小于0.5%,烃源岩不发育,生烃潜量(S1+S2)介于0.08~0.65 mg/g,镜质组反射率(Ro)在2.00%~3.00%,岩石热解最高峰温(Tmaх)在422~453℃,处于过热成熟演化阶段;龙马溪组TOC在0.043%~5.100%,平均值小于1.445%,烃源岩在下部较发育,S1+S2介于0.01~2.01 mg/g,Ro在2.10%~2.46%,有机质成熟度高,处于过成熟演化阶段。3)龙马溪组烃源岩的生烃量为3.59×10^8 m^3,与四川盆地南缘龙马溪组生烃强度相差较大,故西昌盆地下古生界油气勘探前景相对较差。     

上扬子区下寒武统牛蹄塘组页岩气基本特征研究——以贵州丹寨南皋剖面为例

上扬子区下寒武统牛蹄塘组是我国页岩气最具勘探潜力的目的层位之一,因此,以贵州丹寨南皋剖面为例,通过野外测量、薄片鉴定、地球化学分析、X-衍射矿物分析、孔隙度测量、扫描电镜观察和等温吸附模拟实验等多种方法,研究牛蹄塘组页岩气地质、地球化学、储层和含气性特征,并讨论有机质发育与矿物相关性,以及吸附气量的控制因素。下寒武统牛蹄塘组下部为深水陆棚相泥岩沉积,上部为浅水陆棚相粉砂质泥岩和钙质泥质粉砂岩沉积。微量元素比值表明黑色页岩形成于缺氧还原沉积环境,且具有明显的热水沉积特征。黑色页岩有机质类型好,属Ⅰ型干酪根;有机质丰度高,TOC值为0.38%~15.31%,平均为5.2%;RO值为1.60%~4.15%,平均为2.80%,属过成熟阶段。矿物成分主要为黏土(伊利石和少量绿泥石)、石英、长石、重晶石和石膏等。石英含量相对较高且剖面向上降低,平均值为53%;黏土含量较低且剖面向上增加,平均值为34%;碳酸盐矿物较少,仅在顶部可见。泥岩和硅质岩孔隙度一般在0.99%~4.66%之间,平均为2.39%;密度为1.99~2.62g/cm3,平均为2.47g/cm3。黑色页岩孔隙主要发育粒内孔、粒间孔、裂缝和有机质孔等4种类型,前两者较为常见。有机质含量与矿物相关性分析表明石英含量过高或过低以及黏土过低均不利于有机质的富集。等温吸附实验表明吸附气量为1.71~2.62m3/t,平均为2.33m3/t,吸附能力整体较强。吸附量与TOC呈正相关,与最高热解温度(Tmax)呈负相关,与石英呈正相关,与黏土呈不相关,与纳米孔分布频率呈正相关,其中有机质丰度和纳米孔对页岩对气吸附能力的影响占主导作用。     

川东地区中二叠统茅口组一段储层特征与形成模式

川东地区中二叠统茅口组一段（茅一段）非常规泥质灰岩储层近期取得重大勘探发现。基于野外露头剖面及钻井岩心观察,通过薄片鉴定、物性分析、X射线衍射、氮气吸附、氩离子抛光扫描电镜、总有机碳含量（TOC）测定、CT扫描以及测井分析等手段,对茅一段泥质灰岩储层及其主控因素进行研究。结果表明,川东地区茅一段主要发育泥晶灰岩、泥晶生屑灰岩、生屑泥晶灰岩和（含）泥质生屑泥晶灰岩等4种岩石类型以及粒缘孔（缝）、有机质孔、溶孔（缝）、裂缝、滑石收缩孔（缝）等5类储集空间。其中,泥晶灰岩和泥晶生屑灰岩孔隙度低,有机质含量低,储集性能差;生屑泥晶灰岩和（含）泥质生屑泥晶灰岩孔隙度高,有机质含量高,储集性能好。茅一段储层受岩相、有机质丰度和成岩作用的综合控制,生屑泥晶灰岩微相和（含）泥质生屑泥晶灰岩微相中的原始孔隙发育好且富含粘土矿物;粘土矿物转化形成的粘土微孔和有机质孔为茅一段主要的储集空间;白云石化作用和溶蚀作用为茅一段提供了部分储集空间。基于此,提出茅一段优质储层发育模式：沉积期,由于原始组构差异,生屑泥晶灰岩和（含）泥质生屑泥晶灰岩中的原始孔隙发育;中-深埋藏期,海泡石发生成岩转化,形成粘土微孔和有机质孔,同时释放富镁成岩流体,发生白云石化;深埋藏期,酸性流体进一步改造储层,使生屑泥晶灰岩和（含）泥质生屑灰岩储层发育为优质储层。     

四川盆地北缘下寒武统页岩生物标志化合物特征及其地质意义

针对四川盆地绵阳-长宁拉张槽北段米仓山地区下寒武统筇竹寺组黑色页岩开展了系统的有机地球化学分析,以正构烷烃、类异戊二烯烃、萜类化合物、甾类化合物等生物标志化合物为重点,探究绵阳-长宁拉张槽的成因机理及沉积环境。扬子板块北缘下寒武统黑色页岩中的有机质主要来自低等浮游生物与细菌的共同贡献;盐度一定的情况下,分层的海水不仅为水体表层浮游生物的繁殖发育提供良好环境,还给厌氧的喜盐细菌的繁殖提供了有利条件;筇竹寺组黑色页岩中检测出的4-甲基甾烷为典型热液喷口微生物的分子化石,其产出为绵阳-长宁拉张槽的拉张成因提供了证据。据此构建了该区古海洋模型,甲烷氧化菌、硫酸盐还原菌等热液喷口微生物,不仅为有机质提供了生物来源,还促进了浅部水体藻类的繁殖,提高了古生产力。      

鄂西—渝东地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩孔隙结构特征

通过总有机碳质量分数w(TOC)、X线衍射全岩分析和低温氮气吸附实验,获取鄂西—渝东地区牛蹄塘组黑色页岩w(TOC)值、矿物组分、孔体积、比表面积和孔径分布,探讨微观孔隙发育控制因素.结果表明:沉积相控制矿物组分、矿物组分控制孔隙发育,孔隙发育特征反映不同的等温吸附线形态、孔径分布规律、孔体积和比表面积分布频率.浅水陆棚相黑色页岩碳酸盐矿物质量分数较高,石英和黏土质量分数相对较低;深水陆棚相基本不含碳酸盐矿物,石英和黏土质量分数较高;根据等温线和吸附回线特征将黑色页岩分为3类,分别对应碳酸盐矿物质量分数较高的浅水陆棚相黑色页岩、碳酸盐矿物质量分数中等的浅水陆棚相黑色页岩和几乎不含碳酸盐矿物的深水陆棚相黑色页岩;黑色页岩是否含碳酸盐矿物,其孔体积、比表面积和孔径分布区别明显.有机质丰度和矿物组分不同程度控制着鄂西—渝东地区牛蹄塘组黑色页岩微观孔隙发育.石英和黏土质量分数主要控制微观孔隙发育;w(TOC)对孔体积影响不大,但对比表面积有积极作用;碳酸盐矿物质量分数对总孔体积影响不大,但高质量分数碳酸盐矿物有利于宏孔体积增加.另外,碳酸盐矿物质量分数制约着黑色页岩比表面积发育.     

四川盆地灯影组二段微生物丘滩体结构类型与沉积模式

四川盆地灯影组二段（灯二段）微生物丘滩体是近年地质研究和油气勘探的热点,为刻画不同相带丘滩体的结构及沉积模式,以更好指导油气勘探,综合典型剖面实测、岩石薄片鉴定、无人机航拍建模等方法,解剖了灯二段微生物丘滩体的结构,并建立了微生物丘滩体沉积模式。灯二段微生物丘滩体主要发育纹层叠层石白云岩、残余颗粒白云岩、角砾状白云岩、凝块石白云岩、泡沫绵层白云岩、泥晶白云岩和葡萄花边白云岩,可划分出丘基、丘核、丘翼、丘坪和丘盖5种微相。丘基岩性主要为纹层状白云岩,丘核岩性主要为叠层石白云岩、凝块石白云岩和泡沫绵层白云岩,丘翼岩性主要为砂屑砾屑白云岩,丘坪岩性主要为砂屑白云岩和角砾状白云岩,丘盖岩性主要为纹层白云岩和泥晶白云岩。四川盆地发育斜坡型、台缘外带型、台缘内带型和台内型4类微生物丘滩体。斜坡型微生物丘滩体位于斜坡相区,纵向上表现为丘基-丘核-丘盖的微相组合;台缘外带型微生物丘滩体位于台缘外带相区,与丘前斜坡沉积共生,纵向上表现为丘基-丘核-丘翼-丘坪的微相组合;台缘内带型微生物丘滩体位于台缘内带相区,与丘后潟湖沉积共生,纵向上表现为丘基-丘核-丘翼-丘坪的微相组合;台内型微生丘滩体位于台内相区,...     

深层页岩气储层孔隙特征研究进展——以四川盆地下古生界海相页岩层系为例

孔隙结构对于深层页岩气储层中异常高压的保持乃至页岩气的保存与富集均具有一定的指示作用,是事关深层页岩气能否保存与富集的重要研究内容。为此,通过调研和分析国外深层页岩气储层孔隙特征,对比四川盆地深层、超深层页岩孔隙的最新研究成果,系统分析了深层页岩气储层孔隙的非均质性和连通性,进一步明确了超压对深层页岩油气储层孔隙结构的影响,总结了近年来深层页岩气储层孔隙特征研究成果。研究结果表明：①典型深层、超深层页岩中的微孔段、介孔—大孔段孔隙具有多重分形的特征,多重分形谱相关参数α_5––α₅₊值与多重分形维数相关参数H指数分别对深层页岩储层孔隙的非均质性及连通性具有较好的指示作用;②四川盆地下古生界页岩储层孔隙的连通性、非均质性与埋藏深度不具有明显的相关性,但受页岩总有机碳含量、矿物含量、有机质成熟度等因素的影响则较大;③高上覆地层压力所带来的机械压实作用对超深层页岩的影响显著,但其对深层页岩的孔径、孔隙形态等参数以及介孔体积/微孔体积、介孔比表面积/微孔比表面积等特征比值的影响则较为有限;④页岩层系超压能够在一定程度上抵消上覆地层压力对孔隙（特别是微孔）的机械压实作用,可以延缓甚至改变孔隙度随埋藏深度加深而下降以及孔隙形状系数随埋藏深度加深而减小的趋势,对于页岩气的保存与富集具有积极意义;⑤深层页岩中固体沥青孔隙形状系数与其所处封闭流体系统超压特征具有中度相关性。     

川中地区北部下寒武统沧浪铺组一段风暴岩特征及沉积地质意义

川中地区北部下寒武统沧浪铺组风暴岩发育,但对该风暴岩沉积以及该区早寒武世沉积环境、古地理和沉积古地貌的研究较为薄弱。通过详细岩心观察及镜下薄片鉴定,研究了沧浪铺组风暴沉积序列和沉积模式,并揭示其地质意义。研究区沧浪铺组发育砾屑层、粒序段、平行层理和丘状交错层理等风暴沉积构造,可划分出5个风暴沉积序列,即：序列Ⅰ由砾屑段(A)、平行层理段(C)和丘状交错层理段(D)组成,在正常浪基面之上沉积;序列Ⅱ由平行层理段(C)、丘状交错层理段(D)和水平层理泥岩段(E)组成,位于风暴浪基面附近;序列Ⅲ由底冲刷面和砾屑段(A)和粒序段(B)构成,于正常浪基面和风暴浪基面之间;序列Ⅳ由粒序段(B)和平行层理段(C)组成,距离风暴中心远,沉积环境更靠近风暴浪基面附近;序列Ⅴ由底冲刷面和砾屑段(A)构成,位于平均海平面与正常浪基面之间且靠近正常浪基面。川中地区北部风暴岩的发现证实,沧浪铺组一段为陆棚—斜坡—台地边缘沉积,指示上扬子板块在沧浪铺组沉积期处于低纬度地区,这为岩相古地理恢复提供了约束;同时风暴作用形成连片分布的颗粒滩,有效提升储集相带的规模,有助于对颗粒滩相带的分布进行预测。     

川北地区下寒武统龙王庙组混积特征及其对储层的影响

通过露头观察及室内薄片鉴定，将川北地区下寒武统龙王庙组混合沉积分为潮坪相相缘Ⅰ型、滩间海相相缘Ⅱ型、颗粒滩相相缘Ⅲ型及开阔海相事件Ⅰ型、开阔海相事件Ⅱ型混积。混积作用最强的潮坪相相缘Ⅰ型主要分布于龙王庙组底部、中部和顶部；而横向上，相缘型混积主要分布于西侧靠近陆源区的内缓坡地区，事件型混积主要分布于东侧远离陆源区的中（外）缓坡地区。川北龙王庙组整体表现为混积作用背景下北西—南东向碳酸盐岩缓坡沉积。混合沉积不利于颗粒滩的原始沉积，且较强混积作用减弱颗粒白云石之间的胶结作用，使得颗粒间抗压实效应降低，不利于原始孔隙的形成和保存；同时，石英稳定性较强，在酸性环境下难以发生溶蚀作用，降低了成岩中—晚期有机酸对储层的改善效果。川北地区龙王庙组不具备发育大规模颗粒滩叠加溶蚀型优质储层的地质条件。