川东北地区三叠系飞仙关组高硫化氢气藏成因探讨

川东北地区三叠系飞仙关组是一套重要的区域性含气层，部分气藏以硫化氢含量高为突出特征。该区高硫化氢气藏主要形成于硫酸盐-碳酸盐沉积组合中，气藏的分布与沉积相带密切相关，主要分布于台地边缘暴露浅滩的沉积环境中。研究表明，高温还原作用是其主要成因机制，水解作用是其次要成因机制。     

川东北元坝地区长兴组—飞仙关组地层类型研究

根据川东北元坝地区长兴组—飞仙关组岩性、古生物、测井曲线特征、地震响应标志等相关资料内容的综合分析,得出结论:长兴组划分为即碳酸盐台地型、台地边缘礁滩型、台地边缘斜坡型及陆棚型。飞仙关组分为台地前缘斜坡型、开阔台地型及陆棚型三种类型。     

川东北地区长兴组—飞仙关组储层特征

为研究川东北地区黑池梁台地南江东-黑池梁、镇巴地区储层特征及差异性主控因素,开展了露头及新增钻井岩心观察描述、岩石普通薄片及铸体薄片鉴定、储层物性测试、地震解释等工作。从沉积、成岩方面入手,系统对比与剖析了南江东-黑池梁及镇巴地区长兴组-飞仙关组储层岩性、储集空间、储层厚度及物性的差异性,并对其成因进行了分析。结果表明,这2个地区在储层岩性、厚度、储集性能等方面具有一定的相似性,同时也存在一定的差异,并且认为古地貌及基底断裂、成岩作用与构造作用均是造成储层差异的关键因素。该研究成果可为川东北地区下一步油气勘探提供地质依据。     

川东北飞仙关—长兴组气藏成藏条件及其富集规律

利用普光、元坝气田勘探、开发所获取的相关资料,从生、储、盖、圈、运、保几个方面分析了川东北飞仙关—长兴组气藏成藏条件及天然气富集规律。普光、元坝2个气田存在着共性与差异,普光气田主要为在古隆起背景上的构造—岩性复合圈闭,储层为垂向加积沉积形成,分布面积小但厚度巨大,天然气运移聚集的通道主要是断层;元坝气田主要为古构造与礁滩相灰岩、白云岩叠置的岩性圈闭,储层为侧向加积沉积形成,分布广、类型多、厚度小,天然气运移聚集的通道主要是构造微裂缝和渗透层的孔隙。礁滩相白云岩、灰岩的发育是普光、元坝气田成藏的主控因素,而礁滩相白云岩、灰岩储层的孔、渗条件则与成岩后期的白云岩化和溶蚀作用强弱成正相关关系,储层的物性条件决定了气藏的天然气丰度。     

川东北地区长兴组—飞仙关组沉积格局及成藏控制意义

川东北上二叠统长兴组—下三叠统飞仙关组总体为碳酸盐台地沉积,受古断裂的控制,宽广的台地被切割成台隆与台盆的沉积格局。受开江-梁平台盆的控制,长兴晚期—飞仙关早期在其两侧发育了较为对称的类似于威尔逊相模式的碳酸盐岩沉积体系,但陆棚相不甚发育,可能是台盆深度小、宽度窄、相变快引起的。由于期间经历了一次二级海平面的升降过程,使得长兴组广泛发育海侵生物礁,而飞仙关组发育海退型鲕粒滩,形成两类最为有利的储集相带。生物礁、鲕滩沉积相带在纵横向上不断迁移、抬升,主要发育于台盆的两侧,呈不连续环带状分布,明显受沉积相带控制。     

川东北地区元坝气田与普光气田长兴组气藏特征对比分析

通过天然气地球化学特征、地层水地球化学特征对比分析表明,元坝气田和普光气田长兴组气藏天然气中烃类气体均以甲烷为主,非烃气体H2S含量普光气田高于元坝气田;元坝气田天然气甲、乙烷碳同位素明显重于普光气田;普光气田长兴组气藏水型为重碳酸钠型与氯化钙型,元坝长兴组气藏水型为氯化钙型,显示元坝气田长兴组在油气聚集和赋存方面可能...     

超深层礁滩岩性气藏中高产井成因分析——以川东北元坝地区长兴组礁滩相储层为例

元坝地区长兴组气田自2007年勘探突破以来,截至目前已有多口井获日产超百万方高产工业气流,成为我国目前最深的以台地边缘礁滩相储层为主的大型礁滩岩性气田,勘探形势整体较好。为进一步明确其油气高产富集的控制因素,采用地质、测井及物探相结合的综合研究方法,指出优质储层发育是元坝长兴组获高产的主控因素和物质基础,同时输导体系特征、构造与优质储层发育的良好匹配共同控制了油气聚集及再分配,分析认为元坝地区西北部礁带区为元坝长兴组最有利的油气富集区,研究成果对下步挖掘研究区潜在有利勘探区或层系及扩大勘探成果有重要现实意义。     

川东北地区飞仙关组油气藏H 2 S由TSR和TDR两种方式形成

川东北地区下三叠统飞仙关组油气藏的油气来自上二叠统龙潭(吴家坪)组,在印支晚期-燕山早期(T3-J1)温度达到80～120℃时烃源岩进入生油阶段.残余H2S启动了油﹑原生水与硫酸盐的热化学还原反应(TSR),产生大量H2S,基本耗尽了烃源岩中的硫酸盐.该阶段形成的H2S,其同位素δ34S值接近于二叠纪硫酸盐的δ34S值,为10‰左右.油气运移到储层后,在燕山中晚期(J2-K1)储层温度达到了116℃左右,又发生硫酸盐热化学还原反应,产生的H2S其同位素δ34S值约为15‰～16‰,其量不超过50%.至喜马拉雅期,储层温度达到170℃左右,一直比较稳定的含硫有机化合物(噻吩、环硫烷烃等)发生热裂解反应(TDR)产生CH4,H2S,CO2等.生成的H2S气不断进入储层与储层中的气态烃形成现在的混合型气藏.这就是H2S形成的两阶段、两方式(TSR,TDR)模式.     

川东北盘龙洞长兴组—飞仙关组白云岩稀土元素配分特征及成因

在系统的岩相学研究的基础上,对川东北盘龙洞长兴组—飞仙关组不同类型白云岩进行了全岩的REE分析,并利用海水对分析结果进行了标准化处理.结果表明,大多数样品显示REE含量低,轻稀土富集,重稀土配分曲线平缓,正Ce异常,反映了海水来源的特点.不同类型的白云岩遭受了不同流体作用的改造,其REE含量和配分特征上具有良好的响应,主要表现为:(1)成岩改造较弱的准同生白云岩具有最高的∑REE和LREE/HREE比,正Ce异常明显,其REE配分特征与灰岩类似;(2)大气淡水淋滤作用使礁白云岩和鲕粒白云岩的REE含量显著降低,特别是后者,REE含量迅速贫化,甚至出现明显的负Ce异常;(3)鲕粒白云岩受热水流体叠加改造,其REE含量进一步降低,LREE被选择性淋滤,LREE/HREE比值最低,显示正Eu异常;(4)重结晶作用过程伴随着REE的流失,使结晶白云岩REE含量普遍低于灰岩,但REE配分模式不会显著改变;(5)去白云岩化作用使REE重新在岩石中富集,使部分结晶白云岩具有较高的REE含量.     

川东北地区长兴组-飞仙关组碳酸盐岩同位素地球化学响应及其地质意义

碳、氧同位素是碳酸盐岩研究的重要地化指标之一,在反映全球气候变化、海平面升降变化、成岩作用影响及进行地层对比等方面发挥着重要作用。基于川东北地区野外剖面考察、岩石薄片鉴定和微量元素分析,结合长兴组-飞仙关组241件碳酸盐岩样品的碳、氧同位素组成,建立同位素演化曲线,重点对碳、氧同位素地球化学响应特征进行区域性对比分析,进一步对其地质意义进行试验性探讨。研究结果表明:川东北地区长兴期碳同位素演化曲线与海平面变化呈明显的正相关关系,并可与层序内部体系域进行良好对应,该时期氧同位素组成呈相对稳定趋势;在二叠系/三叠系界线附近碳、氧同位素值均发生强烈负漂移,达到最低值;进入飞仙关期后碳同位素值进入低幅波动的恢复阶段,在飞四段内部达到极大值后降低,氧同位素组成在飞仙关期也较为稳定。碳、氧同位素值在二叠系/三叠系界线处发生强烈负漂移可能与甲烷释放及火山喷发事件有密切关系。     

川东北二叠系长兴组碳酸盐岩云化成储机制

四川盆地是我国重要的含油气盆地,其中川东北二叠系长兴组碳酸盐岩是重要的产气地层。近年来发现的普光、龙岗、元坝等天然气田是重要的西气东输基地,对国家油气战略安全具有重要贡献作用。通过野外露头样品及钻井岩心分析,对川东北二叠系长兴组碳酸盐岩云化成储机制及主控因素进行了系统梳理。研究结果表明：①川东北二叠系长兴组气藏主要是一种白云岩气藏,生物礁灰岩储集能力较差与沥青充填有关,为气源层。野外露头考察发现礁盖白云岩具有更优的储集性能,但普光长兴组顶部的白云岩为一种非礁盖白云岩,揭示了长兴顶部的纯白云岩本身就是含气储层,与生物礁关系不大。②川东北长兴组白云岩储层的储集空间包括溶洞、晶间孔、晶内溶孔和晶间缝,为成岩过程中彻底云化而成。③川东北长兴组白云岩化存在5种成因机理：暴露淡水淋滤与蒸发泵流作用、渗透回流或盐水回流台地交代作用、埋藏成岩白云岩化、热液白云岩化、风化交代白云岩化,以前两种为主。表生和早期成岩的白云岩受沉积微相控制,不同区域具有不同的成因模式。川东北生物礁常常发生白云岩化作用,尤其是生物礁顶部,白云岩化后储集性能得到较大改善。④研究区长兴组中上部白云岩气藏的发现具有重要的理论意义和工业价值,尤其是长兴组顶部的白云岩自身具有良好的天然气储集能力,在封盖条件较好的广大区域均可形成工业气藏,川东北开江—梁平海槽台缘外（包括平昌海槽）长兴组也存在发育工业大气田的潜力。     

Geochemical characteristics of the Permian Changxing Formation reef dolomites, northeastern Sichuan Basin, China

The recent discovery of deep and ultra-deep gas reservoirs in the Permian Changxing Formation reefs, northeastern Sichuan Basin is a significant development in marine carbonate oil & gas exploration in China. Reef dolomites and their origins have been major research topics for sedimentologists and oil & gas geologists. The petrography, trace element and isotope geochemistry of the reef dolomites indicated that the dolomites are characterized by low Sr and Mn contents, relatively low Fe contents, very similar δ 13 C and δ 18 O values and very different 87 Sr/ 86 Sr ratios. Although the calculated results of the fluid mixing suggested that a mixture with 85%-95% meteoric water and 5%-15% seawater seemed to be the dolomitizing fluids of the reef dolomites, the low Mn contents, relatively low Fe contents, high δ 13 C values and high homogenization temperatures of the dolomites did not support that there were large proportions of meteoric water in the dolomitization process, and the 87 Sr/ 86 Sr ratios which were close to coeval seawater also did not support the possibility of the mixture of deep-burial circulated fluids from clastic rocks. High temperature deep-burial circulated seawater with low Mn and Fe contents, high Sr content and high δ 13 C values from the dissolution of widely distributed Triassic evaporites during the burial diagenetic processes (including dehydration of water-bearing evaporites) could have been the dolomitizing fluids of the reef dolomites.     

元坝气田长兴组超深层缓坡型礁滩相储层精细刻画

四川盆地元坝气田长兴组气藏埋深达7 000 m左右,生物礁滩规模小、分布分散,储层薄、物性和连通性差,加之气藏具有复杂的气-水关系和高含硫化氢、二氧化碳,其开发属世界级难题。为实现该气藏规模、有效开发,作者创新和集成一系列技术,对生物礁滩储层及其内部结构进行了精细刻画。首先,在该区层序划分、沉积微相研究和现代礁滩相研究、成岩作用研究成果基础上,总结了有利储层发育的主控因素,建立了礁滩储层发育模式。第二,以此发育模型为指导,开展测井储层识别与物性评价,进而井-震结合建立正演地质模型,利用地震敏感属性提取及反演方法,预测了储层平面展布。第三,采用地质约束、地震技术相结合的方法,通过剖面识别、平面约束、三维边界雕刻、礁滩体连通性检测和三维精细雕刻,精细刻画了生物礁滩储层空间展布。最后,分析了生物礁体之间的连通性以及优势储层空间分布情况,总结建立了该区长兴组生物礁储层3种主要结构模型,为元坝长兴组气藏开方案编制与开发井部署提供了技术支持。     

川西北地区上二叠统长兴组、大隆组沉积特征研究

基于实测剖面资料,对川西北地区上二叠统长兴组、大隆组沉积特征进行了研究。结果表明：自晚二叠世长兴组初期以来,广元-梁平海湾属于上扬子台地内部产生的裂谷型同沉积拉张性断裂形成的海湾,鱼洞梁和坪上长兴组剖面发育浅水潮坪-开阔台地相,其间有生屑滩沉积,在坪上剖面见有尚未发育成熟的海绵生物礁;研究区北部的长江沟剖面则发育与长兴组同时异相的大隆组深水沉积,富含海绵骨针和放射虫。长兴组主要储集空间类型为粒间溶孔、晶间孔、裂缝型洞穴、构造缝及溶蚀缝等。综合而言,川西北广元-旺苍海湾边缘礁位于江油二郎庙与广元下寺之间,长兴组深埋地腹,是勘探地下生物礁-滩组合的有利地区。     

川东北元坝地区上二叠统长兴组超深层礁滩岩性气藏中裂缝特征

为明确川东北元坝长兴组礁滩储层裂缝特征,通过对多口井长兴组储层裂缝特征的精细刻画和构造、生烃、成岩、孔隙等演化作用的动静态研究指出,裂缝纵向上主要发育于长兴组二段,平面分布非均质性较强,各井区差异性较大,构造相对高部位的裂缝较发育;裂缝类型可细化为3大类、11小类,主要发育3期裂缝,同时建立了典型裂缝标准识别图版及分类评价指标体系;裂缝形成主要受构造、埋藏及溶蚀等作用控制。缝-孔动态配置则表现为裂缝与有效孔隙网状交错配置形成有效储集空间或构建网状立体输导体系,其中第二、第三期缝-孔配置较第一期更好,对储层储渗性能和产能有积极贡献作用。认为元坝长兴组西北部为油气有利富集区。     

四川盆地长兴组生物礁气藏及天然气勘探

四川盆地上二叠统长兴组主要发育了平原河流相、海陆交互相、碳酸盐岩台地浅缓坡相、台地边缘礁相、开梁海槽相和蜀北-鄂西海盆相,具有形成生物礁气藏的有利生、储、盖条件.为提高地震预测生物礁异常的可靠性,根据已知礁体地质特征及相应的地震反射特征,经过反复研究,于20世纪末成功建立了生物礁地震异常识别模式,在川东发现生物礁异常182个.据沉积相研究,发现开梁海槽两侧至鄂西存在一台地边缘礁相,其上已发现36个边缘礁地震异常,这些边缘礁面积大,钻探证实储量、产量高,是很有价值的勘探领域,预测该相带向北西很可能延伸至盆地西缘.台地浅缓坡相发育大量点礁,仅盆地东部即已发现146个点礁地震异常,预测盆地中部广大地区都很可能是点礁发育区.图6表2参18     

川东北温泉井及邻区长兴组生物礁储层特征研究

通过岩心观察、薄片分析及录井资料分析等,对川东北温泉井及邻区黄龙场、五百梯长兴组生物礁储层特征及控制因素进行了较为详细的研究。结果表明:该区长兴组生物礁储层储集岩主要为细—中晶白云岩、泥—粉晶白云岩、中—粗晶白云岩和礁灰(云)岩,其中细—中晶白云岩是最好的储集岩类;储层物性较差,孔隙度一般小于2%,渗透率一般小于1.0mD;储集空间以次生晶间孔、晶间溶孔及粒间溶孔等为主,小溶洞次之,局部发育裂缝,孔隙结构具有低孔、微喉的特点;储层类型以孔隙型为主,局部为裂缝-孔隙型;储层主体属于Ⅲ类储层,局部发育Ⅰ,Ⅱ类储层;储层形成与演化受沉积作用、成岩作用及构造作用的共同影响,其中沉积作用是储层形成的基础,成岩作用是改善储层的关键,构造作用为储层改善提供了有利条件。     

环开江一梁平海槽长兴组生物礁类型及储层特征

环开江一梁平海槽发育的台地边缘礁、滩相地层为川东地区长兴组最重要的油气勘探层段．储层岩性主要为礁、滩相的结晶白云岩,具有分布面积广、厚度较大和物性较好等特点。通过露头、岩心观察和薄片鉴定,对研究区台地边缘生物礁内部结构及发育特征进行了研究．结果表明生物礁在海槽周缘不同部位的发育特征及储层特征差别较大,按其发育规模可分为丘礁和点礁。礁的生长发育受控于古地貌和海平面的变化,具有不同的生长演化阶段和储层特征。相对而言,点礁生长持续时问较短、储层厚度较小、储集性能较差,丘礁生长持续时间较长、储层厚度较大、储集性能较好。研究区台缘生物礁储层总体表现为低孔、低渗特征,其中台缘丘礁的孔、渗性明显好于台缘点礁,而台缘点礁中长二时期的点礁其孔、渗性又明显好于长一时期的点礁。     

川东北碳酸盐岩气藏岩石渗透率变化实验

地应力变化是一个三轴方向上的综合应力变化,传统的应力敏感性实验与地层真实情况存在较大误差。为了研究超高压碳酸盐岩气藏储层渗透率与有效应力的关系,针对实际井获取的岩心,设计了不考虑岩石中孔隙流体压力的三轴应力变形实验和考虑岩石中流体压力的变形实验方案,推导了由三轴应力实验数据计算渗透率变化的数学模型,在此基础上分析了川东北碳酸盐岩超高压气藏岩石渗透率变化与有效应力的关系。结果表明:在同样的有效应力条件下,考虑孔隙中流体压力时渗透率下降幅度更大。3号岩心有效应力达到50 MPa时,无因次渗透率下降幅度为57.48%。对于天然裂缝发育的岩心,使用考虑岩心中流体压力的变形实验能更好地获取渗透率的变化规律;对于天然裂缝不发育的岩心,使用不考虑岩心中孔隙流体压力的三轴应力实验能更好的获取基质渗透率的变化规律。对比国内外异常高压气藏,认为研究区气藏渗透率的应力敏感性较强。实验研究为气藏科学、高效开发提供了科学保障。     

四川盆地东部五百梯地区长兴组礁、滩相储层特征

对川东五百梯地区上二叠统长兴组储层发育特征及成因的研究表明,该区长兴组储层储集空间以粒间溶孔、晶间溶孔、超大溶孔和溶洞为主,储集岩主要为颗粒白云岩、礁白云岩和晶粒白云岩,孔隙结构较差,整体上属裂缝-孔隙型低孔、中低渗储层;储层发育主要受沉积微相和成岩作用控制,其中受海侵背景影响的台缘礁、滩相带控制了储层的时空分布,礁坪浅滩、骨架礁和粘结礁为最有利储层发育的微相,白云石化和溶蚀作用对储层的改造至关重要,优质储层的形成是埋藏白云石化作用、早期溶蚀作用、中期中—深埋藏溶蚀作用、晚期深埋藏溶蚀作用以及与TSR有关的氢硫酸溶蚀作用多期叠加的结果。