高石梯—磨溪地区灯影组、龙王庙组天然气气源分析

为弄清四川盆地高石梯—磨溪地区震旦系灯影组、下寒武统龙王庙组天然气的成因,在地质背景研究的基础上,通过对51个天然气样品的地球化学分析,认为该区灯影组和龙王庙组的天然气组分较之威远、资阳构造,具有甲烷含量略高、普遍含微量乙烷、非烃含量略低的特点,属于过成熟油和沥青裂解干气;灯影组天然气的甲烷碳同位素值(δ13 C1)介于-32.43‰~-34.59‰,乙烷碳同位素值(δ13 C2)介于-24.86‰~-28.02‰,龙王庙组天然气的δ13 C1介于-33.36‰~-36.72‰,δ13 C2介于-30.27‰~-32.51‰,二者天然气中的δ13 C1基本一致,但灯影组天然气的δ13 C2明显重于龙王庙组,这是过成熟原油裂解气与沥青裂解气混合所造成的结果。结合26块岩心样品的地球化学分析结果,确定了天然气的气源和成因:灯影组和龙王庙组天然气均为有机成因,其中龙王庙组天然气气源来自下伏下寒武统筇竹寺组页岩;灯影组天然气为混源气,其气源既来自筇竹寺组烃源岩和灯三段黑色泥岩,也有灯四段孔洞、裂缝中沥青裂解气的贡献。     

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。     

四川盆地高石梯-磨溪地区下二叠统气源示踪

以天然气、烃源岩及储层沥青的地球化学特征为主要依据,通过天然气-天然气、储层沥青-烃源岩、天然气-烃源岩3个方面对比,深入探讨四川盆地高石梯-磨溪地区下二叠统天然气来源。研究表明,四川盆地高石梯-磨溪地区下二叠统天然气主要来源于筇竹寺组泥岩。其5项证据分别为:下二叠统天然气乙烷碳同位素小于-30.5‰,甲、乙烷碳同位素倒转是由高演化程度烃源岩所致;多数下二叠统天然气与龙王庙组天然气特征最为相似;GS18,NC1井下二叠统天然气特征与寒武系相似,说明上下层气源一致;高石梯-磨溪地区下二叠统储层沥青地球化学特征与筇竹寺组泥岩最为相似;筇竹寺组泥岩主要为下二叠统供气,这一认识符合干酪根油气生成理论和同位素分馏规律。     

再论四川盆地川中古隆起震旦系天然气成因

川中古隆起震旦系气源的问题存在争议。重新梳理了震旦系天然气气源对比的主要地球化学证据,发现：川中寒武系和震旦系的天然气乙烷碳同位素与乙烷含量符合同一个瑞利分馏模型,乙烷碳同位素的差异并非是母质类型造成的;震旦系内部甲烷氢同位素值随碳同位素值增加而异常降低,是因过成熟阶段地层水参与了氢交换反应而非水介质盐度的差异;灯影组储层沥青4-甲基二苯并噻吩/1-甲基二苯并噻吩值西南高,东北低,反映油气主要从裂陷槽筇竹寺组侧向运移而来;C7轻烃富甲基环己烷而贫甲苯,天然气主要来自油裂解而非碳酸盐岩。目前没有充足的地球化学证据证明震旦系烃源岩对灯影组天然气有明显贡献,贡献最大的烃源岩是安岳_德阳裂陷槽内筇竹寺组泥岩。     

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。     

四川盆地高石梯—磨溪大气田稀有气体特征

以四川盆地高石梯—磨溪大气田为例,对震旦系灯影组、寒武系龙王庙组天然气稀有气体进行全组分含量和同位素检测,并判别其成因。高石梯—磨溪大气田天然气中稀有气体He含量高于大气中He含量1~2个数量级,其中灯二段天然气中He平均含量为512×10-6,达到工业利用标准;而Ne、Ar、Kr、Xe含量相对较低,低于大气含量值。稀有气体全组分含量总体由震旦系灯二段、灯四段至寒武系龙王庙组逐渐降低。高石梯—磨溪大气田天然气中稀有气体3He/4He值总体为10-8量级,40Ar/36Ar值总体为1 024~9 559,132Xe相对过剩而129Xe相对亏损,表明He、Ar、Xe均为典型壳源成因,且气田深部没有活动性强的深大断裂和通幔断裂,构造活动较为稳定。图5表1参32     

塔里木盆地台盆区古生界原油碳同位素组成及油源探讨

基于塔里木盆地台盆区寒武系—奥陶系烃源岩干酪根样品以及古生界原油样品的碳同位素组成特征,探讨台盆区古生界原油的成因和来源。台盆区寒武系至少发育下寒武统以及中—上寒武统2套碳同位素组成具有明显差异的烃源岩,其中,下寒武统烃源岩干酪根碳同位素组成明显偏轻,中—上寒武统烃源岩干酪根碳同位素组成相对偏重,而奥陶系烃源岩则介于两者之间。台盆区古生界原油的碳同位素组成分布范围较大,其d~(13)C值为-35.2‰~-28.1‰,其中d~(13)C值为-34.0‰左右相对富集轻碳同位素的原油应主要来源于下寒武统烃源岩,d~(13)C值为-29.0‰左右相对富集重碳同位素的原油应主要来源于中—上寒武统烃源岩,碳同位素组成居中的原油不能排除寒武系烃源岩的贡献。分析认为,寒武系烃源岩具有主力烃源岩的条件,台盆区深层油气勘探潜力巨大。     

塔里木盆地塔中隆起寒武系深层油气地球化学特征及成因

塔中隆起寒武系碳酸盐岩储层油气资源丰富,然而由于复杂的构造地质背景,油气来源和天然气类型还存在较大争议。通过详细分析ZS1井、ZS1C井和ZS5井寒武系不同层段中凝析油和天然气的组成、碳同位素等特征,并结合寒武系-下奥陶统与中、上奥陶统烃源岩地球化学特征,对其油气来源和天然气成因类型进行了判别。研究结果表明,该区天然气为典型的腐泥型干酪根裂解气,其中寒武系肖尔布拉克组天然气干燥系数大于0.98,N₂含量介于2.5%~4.0%,为过成熟干气,且凝析油族组分与和饱和烃单体烃碳同位素偏重,nC₉-nC₂₀碳同位素介于-28.8‰~-26.3‰,表明油气来源为寒武系-下奥陶统烃源岩。而寒武系阿瓦塔格组和吾松格尔组天然气干燥系数介于0.63~0.78,N₂含量介于0.2%~0.8%,为低成熟湿气,且凝析油族组分和饱和烃单体烃碳同位素相对较轻,nC₉-nC₂₃碳同位素介于-37.25‰~-32.56‰,表明油气来源为中、上奥陶统烃源岩。     

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。     

四川盆地川西坳陷须家河组硅质碎屑颗粒溶蚀作用及机理

以四川盆地川西坳陷上三叠统煤系地层的须家河组优质储层为对象,运用普通薄片、主体薄片、阴极发光、扫描电镜和激光拉曼探针分析,对其中发育的硅质碎屑溶蚀机理进行了探讨。川西须家河组硅质碎屑存在酸性地层水条件下有氟参与发生的溶蚀。在须家河组石英包裹体中测到的F成分,是F-、HF₂-、未离解的HF分子及（HF）₂等含F成分的总和,并且以未离解的HF分子和（HF）₂为主。硅质溶蚀过程中,活性成分（HF）₂或HF₂-吸附于硅质颗粒表面,H+对反应起催化作用。其他矿物组合同时发生物质的交换与变化,包括长石、岩屑的溶蚀、硅质胶结等。硅质溶蚀的识别标志主要包括:地球化学标志、硅质颗粒的部分溶解、致密砂岩背景下颗粒间接触缝的开启和矿物组合标志。      

四川盆地川西坳陷上三叠统须家河组烃源岩分子地球化学特征

上三叠统须家河组是川西坳陷最重要的陆相烃源层系,目前对其烃源岩分子地球化学特征的研究和认识较为薄弱。通过对川西坳陷须家河组不同层段烃源岩饱和烃和芳烃化合物组成的分析,揭示了分子地球化学特征对烃源岩沉积环境和热演化特征的指示意义。须家河组二段至四段泥质烃源岩三环萜烷分布和二苯并噻吩/菲比值主体表现出湖相烃源岩的特征,相对较高的伽马蜡烷/C₃₀藿烷比值(0.16～0.23)和9-/1-甲基菲比值(1.16～1.41)表明水体盐度相对较高。甲基菲指数(MPI₁)、甲基菲分布分数(F₁)、甲基二苯并噻吩分布指数(MDBI)等参数是有效的成熟度标尺,其在R_o=1.35%前后分别与成熟度表现出线性正相关和负相关。高—过成熟阶段须家河组烃源岩的C₂₇—C₂₉规则甾烷分布模式、“三芴”系列相对组成和甲基二苯并噻吩/甲基二苯并呋喃比值受成熟度影响较大而失真。      

四川盆地川西坳陷印支早期古隆起发育特征及控油气作用

盆地中古隆起对早期油气聚集成藏具有重要意义。应用三维地震资料及钻探资料,对四川盆地川西坳陷印支期古隆起发育特征进行了研究。结果表明:印支期川西地区不仅发育了孝泉—新场—丰谷近东西向古隆起的雏形,在龙门山前和川西坳陷内部还发育北东走向的“串珠”状古隆起;地震属性揭示,印支期古隆起对中三叠统雷口坡组顶部裂缝的展布以及岩溶储层发育具有明显的控制作用。综合考虑储层展布特征、古隆起与储层叠合程度、烃源条件与油气运移通道匹配关系等认为,除了大型构造隆起带和斜坡带,川西凹陷印支早期古隆起区也可能是油气有利勘探区带。      

四川盆地川西坳陷新场气田须家河组储层工程地质特征及增产实践

储层增产技术是川西深层致密砂岩气藏开发的关键技术。川西坳陷新场气田须家河组二段为典型的深层致密砂岩气藏,具有储层致密、最小主应力与垂向应力接近的走滑断层应力状态以及储层裂缝发育等特点,前期储层改造效果不明显。针对须家河组储层开展了工程地质特征评价和前期压裂效果分析,在储层岩相、岩石学、物性和裂缝等特征研究基础上,将储层分为3大类地质工程双甜点类型。其中断缝体型甜点可通过氮气钻井、小规模试破和酸化建产,层理缝型甜点可通过近井深度解堵及复合改造工艺建产,孔隙型甜点需要通过超高压大规模体积压裂工艺实现建产。X8-2井主要钻遇断缝体型储层,通过氮气钻井测试获得稳定无阻流量达53×10⁴ m³/d,而钻遇孔隙型甜点储层的XS101井可通过大规模体积压裂获得稳定产量（15×10⁴ m³/d）。这些井的实践成功为川西坳陷须家河组天然气资源的有效动用提供了经济可行的增产技术对策。     

四川盆地川西坳陷深层致密砂岩气藏富集规律

四川盆地上三叠统须家河组深层致密砂岩气藏有效井比例低、储量动用率低、天然气规模有效开发难度大。为了弄清该气藏的成藏过程和富集规律、明确天然气高产的主控因素,以该盆地新场构造带须家河组二段(以下简称须二段)气藏为研究对象,应用流体包裹体均一化温度、单井埋藏史和热史恢复、古构造恢复、孔隙度演化历史分析等方法,厘定油气成藏关键要素的时间序列,结合构造演化分析,建立气藏的成藏模式,剖析了该区天然气的富集规律;然后基于对单井产能与断裂、裂缝、岩石相等地质参数关系的统计分析,确定了气井高产稳产的主控因素,进而提出了高效勘探开发该类深层致密砂岩气藏的对策。研究结果表明:(1)新场构造带须二段气藏圈闭形成关键期早于气藏主要成藏期、主要成藏期早于储层致密化关键期;(2)须二段气藏具有“先成藏、后致密、晚期调整”的成藏模式和“早期定型、中间致密、晚期控产”的富集规律;(3)气井初期产气量主要受构造裂缝发育程度的控制,气井稳产期产量主要受有利岩石相厚度的控制,高角度构造裂缝的发育程度是决定气藏是否高产的关键因素。结论认为,古今构造均为隆起的部位及南北向断裂发育区是该构造带寻找天然气高产区的首选对象;南北向构造裂缝欠发育或不发育的Ⅲ型储层,需要通过储层改造提高单井产能才有可能实现天然气的有效开发。     

四川威远地区九老洞组页岩微观非均质性

目前,国内外对于页岩非均质性的研究刚刚起步,相关理论还不成熟。文中利用X射线衍射手段,结合观察九老洞组页岩样品的薄片和扫描电镜,在微米级—纳米级的尺度下,从矿物组分、微观孔隙和微裂缝3个方面来评价页岩的微观非均质性。从矿物组分的角度来看,主要矿物为石英,其次为斜长石和黏土矿物,样品矿物组分和含量上没有明显的差异性。在厘米以上尺度,页岩岩性和矿物组分纵向非均质性较弱;而在微观尺度下,矿物组分对孔隙发育和分布状态影响较大,非均质性明显,而且随着观测倍数增大,页岩微观非均质性将会越来越明显。从微观孔隙的角度来看,主要发育粒间孔、粒内孔、晶间孔和有机质孔等类型。在微观尺度下,页岩孔隙类型、分布和孔径大小差别较大,非均质性明显。从微裂缝的角度来看,在2 711~2 815 m的页岩岩心,下部裂缝较上部发育,表明在毫米级—厘米级的裂缝非均质较为明显。微米级—纳米级的微裂缝尺度变化较大,微裂缝可分为黏土转化缝、成岩收缩缝和异常高压缝,微裂缝形态多样,其发育特征和配置关系在微观尺度下具有强非均质性。     

川西坳陷须二气藏气田水成因、运移及其成藏演化

西南油气分公司在川西建产的新场和大邑须二气藏投产后,气水关系复杂。为此,引用洛瓦克（Novk）相图分析法及气田水氘、氧同位素特征判别气田水产层及其成因类型,分析了气田水的动态运移,研究了川西须二气藏的成藏演化。结果表明：新场须二气藏气田水为须下盆雷口坡组的海相成因地层水,其形成时封闭较好,但因后期受构造运动影响使保存条件变差,下盆雷口坡组海相成因地层水运移至须二气藏,造成现今的气田水为海相成因地层水;大邑须二气藏气田水由须家河组原始沉积水逐渐变为须下盆雷口坡组的海相成因地层水,其形成时封闭性好,还原彻底,属于典型的古沉积水,但因提产致使须下盆雷口坡组的海相成因地层水沿控制大邑构造的断层运移至须二段,须家河组原始沉积水逐渐被须下盆雷口坡组的海相成因地层水替代,与大邑须二气藏现今气田水动态特征相吻合。成藏演化表明：新场、大邑须二气藏经历的成藏阶段不同,受裂缝系统影响不同,形成了不同类型的气藏。新场、大邑须二气藏气田水类型及动态特征不同是成藏演化的结果。     

川东南西山构造地震资料成像研究

四川东部地区地形起伏剧烈、地腹构造复杂，给地震资料的处理成像造成了很大的困难。在全面分析该区地质、地震情况的基础上，提出了从野外地质到室内地震资料解释、处理一体化的地震资料成像研究思路，并针对静校正、速度场的建立及偏移成像作了细致的研究，研究成果在对西山构造地震老资料重新处理中见到明显效果，为复杂构造地震资料的成像积累了经验。图7参3     

四川盆地川西坳陷须家河组砂岩致密化研究

从岩石学特征、成岩作用特征、储集空间类型研究入手,并结合盆地模拟分析结果,对四川盆地川西坳陷须家河组砂岩致密化进程进行系统分析。导致须家河组砂岩致密化的主要成岩事件包括机械和化学压实作用、碳酸盐胶结物及自生石英的沉淀。压实作用是造成砂岩孔隙度降低的最主要因素,较高石英、长石、钙屑含量可以提高岩石抗机械压实能力。碳酸盐胶结作用在须四段钙屑砂岩和须二段细粒砂岩中较为普遍,对储层具有明显的破坏作用。相对开放环境以及古构造高位置不利于碳酸盐胶结物的沉淀,对储层发育有利。自生石英主要来自碎屑石英的压溶,具一定厚度、连续性较好的绿泥石衬边可以抑制压溶作用进行以及石英胶结物的形成,对须家河组砂岩储层孔隙保存具有双倍积极作用。