龙门山北段推覆构造带-山前带构造解析及油气勘探前景

2014年,四川盆地双鱼石构造中二叠统栖霞组钻获高产工业气流以来,随着勘探开发工作的持续开展,已钻获多口高产工业气井,深入开展龙门山推覆构造带—山前带构造特征研究,是认识该区上古生界气藏特征、进一步向推覆构造带拓展油气勘探领域的重要前提。为此,基于新完钻的红星1井实钻成果、新解释的束线三维地震资料,解剖了龙门山逆冲推覆构造带—山前带的构造特征,进而分析了山前隐伏构造带的天然气成藏条件和勘探前景。结果表明：(1)龙门山推覆构造带发育一系列向盆内逆冲断裂,形成多套推覆体叠置,表现为多个断层传播褶皱叠加,推覆断裂下盘隐伏构造带,表现为挤压断褶构造;(2)二叠系推覆体及原地地层油气显示丰富,含气性好,隐伏构造带栖霞组发育台缘滩相白云岩,白云岩储层储集性能好;(3)隐伏构造带面积大,天然气成藏条件好,具有良好的勘探前景,是川西北部地区深层海相层系勘探拓展寻找规模新突破的重要有利区带。     

本期导读

<正>新层系双鱼石构造栖霞组百万方气井的诞生,令我们穿越时空,探索栖霞组隐伏构造带膝折褶皱的发现及其油气意义;走进中二叠世的栖霞期一探古地理究竟。对照现今栖霞组白云岩的缝、洞储层特征并分析气藏高产模式。本期推荐3篇相关文章以餐读者。新领域继本刊2019年第1期刊登永探1井火山熔岩的储层预测和岩性测井识别方法的文章,本期进一步关注火山碎屑熔岩储层的地质特征和钻井难点与对策。在此推荐2篇相关文章。     

龙门山山前复杂构造带双鱼石构造栖霞组超深层整装大气田的形成

以往在四川盆地西北部龙门山山前复杂构造带以冲断推覆带的勘探为主且主要集中在中深层,近期该区中二叠统天然气勘探取得重大突破,发现了双鱼石构造栖霞组超深层整装大气田,并且揭示出一个油气规模成藏的勘探新领域——冲断掩伏带与前缘背冲带原地构造超深层。为了给下一步油气勘探部署提供依据和参考,基于对生储盖组合以及圈闭等油气成藏要素的分析,总结了双鱼石构造栖霞组气藏的形成机制与模式。研究结果表明：(1)该区栖霞组储层受台地边缘滩微相的控制,叠合早成岩期岩溶与白云石化作用改造,形成以溶蚀晶间孔为主要储集空间的孔隙型储层;(2)栖霞组气藏天然气的来源包括下寒武统筇竹寺组泥页岩和中二叠统栖霞组、茅口组泥灰岩,该区规模发育下寒武统与中二叠统优质烃源岩,为气藏形成提供了充足的气源;(3)栖霞组储层与寒武系、二叠系烃源岩组成“下生上储”和“自生自储”的近源高效源储组合,烃源断层有效沟通源岩和储层,其上发育茅口组泥灰岩直接盖层和三叠系膏岩区域盖层,生、储、盖组合良好;(4)受龙门山推覆构造挤压作用以及双滑脱层夹持的影响,双鱼石构造栖霞组以层内原地背冲背斜构造为特征,与晶粒白云岩共同作用并形成了构造—岩性复合圈闭,...     

四川盆地龙门山北段隐伏构造带特征及其油气勘探意义

2014年以来,四川盆地西北部(以下简称川西北)龙门山山前带双鱼石地区上古生界天然气勘探获得重大发现,先后在中二叠统栖霞组、中泥盆统观雾山组钻获多口工业气井。随着勘探工作的稳步推进,深入开展龙门山逆冲推覆构造前锋带—山前带构造特征研究,是认识该区上古生界气藏特征、拓展油气勘探领域的重要前提。为此,基于新部署的线束三维地震、重磁电资料以及ST9等井的实钻成果,解剖了龙门山逆冲推覆构造前锋带—山前带的构造特征,进而分析了该区隐伏构造带的构造特征、天然气成藏条件和勘探前景。结果表明:(1)龙门山逆冲推覆构造前锋带(1)号隐伏断裂之下发育大型隐伏构造带,其地层受挤压褶皱变形,发育下三叠统嘉陵江组以下的海相地层;(2)由南到北(1)号断裂底部滑脱层位由浅变深,从南部的寒武系滑脱,向北部逐渐转换为基底卷入,古生界及其以上地层整体抬升,越向北抬升幅度越大,断裂上下盘之间的位移距离、褶皱幅度也越大,北部相对南部上古生界构造整体抬升约1 500 m;(3)在剑阁以西—广元地区,(1)号断裂东侧整体表现出"三级台阶"的构造格局。结论认为:龙门山逆冲推覆构造前锋带(1)号断裂下盘隐伏构造带面积达1 800 km2,具有优越的天然气成藏条件,其中观雾山组和栖霞组储集条件、保存条件好,是川西北深层海相层系天然气勘探拓展寻找新突破的重要领域,具有现实的油气勘探意义。     

高产水平井的突破与四川盆地深层常规气藏巨大的勘探开发潜力

四川盆地西北部地区(以下简称川西北)深层海相碳酸盐岩气藏天然气资源丰富,该区双鱼石构造中二叠统栖霞组气藏属于超深、高温、高压的构造—岩性复合圈闭气藏,受滩体发育、成岩作用及构造作用等的影响,其储层非均质性强、单井测试产气量差异较大。为了提升天然气勘探开发效益,实现"稀井、高产",利用岩心分析、测井、地震等资料,基于油气勘探开发一体化、地质工程一体化的工作思路,综合分析并确定了该区栖霞组气藏天然气富集高产的关键因素;进而利用三维地震资料,明确了栖霞组气藏优质储层的平面分布规律;同时大力推广应用新工艺新技术,连续在该构造获得了SYX131、SYX133两口高产水平井,栖霞组气藏测试天然气日产量分别达123.97×10~4 m~3和142.51×10~4 m~3,创造了该区天然气高产的新纪录。研究结果表明:①该区栖霞组溶孔、溶洞型白云岩储层厚度、裂缝发育程度与天然气产能之间具有明显的正相关性;②地震剖面上表现为栖霞组顶部"复波"或中上部"弱波峰"反射特征,储层越发育,"复波"或"弱波峰"特征越明显;③水平井钻井及大规模裸眼分段酸化改造等新工艺、新技术是实现该区天然气高产的重要工程保障。结论认为,两口高产水平井的突破,揭示了川西北深层海相碳酸盐岩气藏具备常规气规模效益勘探开发的巨大潜力。     

川西北双鱼石地区下二叠统栖霞组气水分布特征及主控因素

川西北双鱼石地区下二叠统栖霞组是目前最有潜力的勘探领域之一,针对该地区栖霞组气藏气水分布特征和主控因素不清的问题,通过对实验测试、钻测井、地震解释、生产动态等资料综合分析,系统阐明了该区流体性质和气水分布特征,并进一步讨论了气水分布的主控因素。结果表明:双鱼石地区栖霞组天然气是典型的干气,产出液分为地层水、返排液、凝析水3种类型,地层水化学特征表明气藏保存条件较好;有地层水产出的井主要分布在构造低部位或紧邻构造低部位的断层附近,气藏具有构造高部位储层连片含气,构造低部位受断层封堵局部含水的特征,局部气水关系复杂;气水分布主控因素有构造位置和构造幅度、断层局部封堵性、烃源岩生烃强度、储层物性和非均质性以及古地貌特征等。该成果可为指导栖霞组有利勘探区带评价及寻求规模储量接替领域提供理论支撑。     

7000 m以深复杂断裂成组气藏开发早期评价技术——以川西北双鱼石构造栖霞组气藏为例

四川盆地西北部(以下简称川西北)双鱼石构造中二叠统栖霞组气藏天然气勘探开发潜力大,尚处于开发早期阶段,由于该区地质条件特殊、动静态资料缺乏,导致对该气藏认识不足,尚未实现整体规模效益开发。为了有效预测开发早期复杂气藏的开发前景并给后续气藏整体效益开发提供支撑,基于新钻井及其试采资料,结合数字岩心、灰色关联法及大数据分析等技术的应用,系统评价了双鱼石构造栖霞组气藏的地质及气藏工程特点,总结了控制气井高产的影响因素,评估了气藏的开发前景。研究结果表明:(1)川西北双鱼石构造栖霞组气藏具有明显"分带分层"特征,由西向东划分的6个构造高带共发育局部圈闭14个,圈闭面积共计246.4km~2,总体为台地—台地边缘沉积,角砾状白云岩和砂糖状白云岩为有利的储集岩相;(2)储层具有特低—低孔隙度、低渗透率特征,裂缝—孔洞型和裂缝—孔隙型是主要的储渗空间类型;(3)该气藏具有统一的压力系统和天然气性质,整体发育大型构造—岩性复合圈闭,为超深复杂断裂成组气藏;(4)采用容积法估算该气藏地质储量超过1 000×10~8m~3,试采井总动态储量为150×10~8m~3,气井产能差异较大,水平井(大斜度井)井型提产效果显著,基于灰色关联法明确了控制高产井的主要地质因素为沉积相;(5)基于大数据分析技术,预测双鱼石构造栖霞组气藏采气速度为2.61%,稳产年限为11.34年,采收率为60.5%。     

川西北线束三维地震成像攻关及勘探意义

四川盆地西北部双鱼石构造的地表地质条件及地下构造变形复杂,地震采集资料品质差,难以准确落实其北西山前复杂带的构造,无法在上古生界取得进一步的勘探突破。因此,2016年新采集了线束三维地震数据,在该地震采集成果的基础上开展了处理、解释联合攻关,形成了适合川西北部"双复杂"特点的地震叠前偏移成像处理解释技术:(1)结合露头信息、微测井及地质认识,形成基于大炮初至反演约束层析静校正技术;(2)基于小平滑面出发,利用近地表速度模型,形成地表、地下速度融合技术;(3)基于VSP测井约束的非线性层析成像技术。结果表明:运用上述技术,线束三维地震数据资料品质得到较大改善,在攻关处理剖面上准确刻画了(1)号断层展布及上古生界下盘断点,新发现该断层逆掩下盘发育的上古生界隐伏构造,且该断层向北西山前复杂带迁移,使该地区栖霞组有利勘探区域由早期的2 000 km~2扩大至3 000 km~2。     

深层复杂地质构造带地震勘探关键技术——以四川盆地龙门山断褶带北段为例

四川盆地西北部地区处于龙门山断褶带北段,地表地势变化剧烈、地腹断层发育、地震资料品质差、构造落实难;主要目的层——中二叠统栖霞组埋藏深、储层薄、非均质性强、地震预测难度大。为此,通过开展地震采集、处理、解释联合攻关,形成了适合地面、地下双复杂构造的地震勘探配套技术:(1)通过表层结构调查、动态井深岩性识别、单点检波器埋置工具及工艺优化激发接收参数,采用高覆盖、宽方位、大偏移距观测系统,提高地震资料采集品质;(2)形成以微测井约束层析静校正、保真保幅高分辨率处理、全方位角度域叠前深度偏移为主的复杂构造带地震成像技术,提高地震资料深层成像质量;(3)利用高精度重磁电资料提取地质结构、断裂等信息,结合地震资料精细解释,落实构造细节和断裂特征;(4)基于模型正演和单井储层地震精细标定,优选属性预测储层分布。运用上述配套技术,新发现川西北部地区1223 km~2大型构造—岩性复合圈闭,双鱼石—江油地区整体处于构造高带,双鱼石以南地区栖霞组台缘带白云岩储层连片发育。结论认为,该配套技术较好地解决了该区复杂构造带圈闭落实和薄储层预测等难题,明确了勘探方向,为井位部署提供了技术支撑,加快了深层海相碳酸盐岩气藏勘探开发示范工程的建设步伐。     

四川盆地西南部平探1井中二叠统栖霞组天然气勘探新突破及其意义

2020年,四川盆地西南部地区(以下简称川西南部)平探1井在中二叠统栖霞组钻遇台缘带孔隙型白云岩储层并获得高产工业气流,实现了该区中二叠统天然气勘探的新突破。为了深化对栖霞组的地质认识,指导该区带天然气勘探,在分析平探1井钻探成果的基础上,对该区的烃源条件、储层特征、保存条件等油气成藏要素开展了研究,探讨了该区栖霞组天然气的勘探潜力及下一步的勘探方向。研究结果表明:①川西南部栖霞组储层以中、细晶白云岩为主,储集空间主要为溶蚀孔洞、晶间孔、粒间孔和裂缝,为低孔、中—低渗透裂缝—孔隙型储层,局部发育高孔高渗储层;储层横向展布受台缘滩控制,主要沿邛西—平落坝—名山—汉王场一带大面积分布;②该区栖霞组天然气的来源与双鱼石构造类似,由下寒武统筇竹寺组泥页岩和中二叠统泥灰岩混源构成,主要来源于前者;③该区纵向上不仅具有"双层构造"特征,而且三叠系盐膏层具有区域封盖条件,二叠系的构造圈闭及构造—岩性复合圈闭形态完整、保存条件良好,为栖霞组天然气聚集成藏提供了有利的场所。结论认为,川西南部中二叠统具有较好的天然气成藏条件,平探1井的突破展示了该区栖霞组台缘带白云岩储层良好的天然气勘探潜力。     

龙门山复杂构造带红星1井天然气勘探突破及其油气地质意义

龙门山复杂构造带位于四川盆地西部，是该盆地油气勘探的重点区带，近期风险探井——红星1井首次钻穿龙门山推覆构造体，揭示推覆带下盘存在原地构造，并且在中二叠统栖霞组测试获得12.66×10⁴ m³/d高产工业气流。为了探究该风险探井天然气勘探突破所蕴含的油气地质意义，基于该井所获丰富的钻探资料，重建了推覆体地质模型，并在此基础上对线束三维地震资料进行精细处理解释，恢复了龙门山前山带构造模式，进而剖析了川西龙门山复杂构造带深层碳酸盐岩沉积、储层特征及油气成藏地质条件。研究结果表明：(1)龙门山推覆构造带具有“逆掩推覆、直立倒转、原地系统”3段叠加式地质结构，前山带推覆冲断带二叠系、三叠系地层受断层控制，具有重复倒转的特征；(2)推覆体下盘栖霞组钻遇地层和岩性组合与山前带双鱼石地区特征相同，均为台缘滩相沉积，白云岩储层大面积分布，进一步证实了该区原地构造带台缘相带滩相孔隙型白云岩储层连片大面积分布；(3)龙门山复杂构造带具备“多源供烃—断裂输导—侧向对接—隐伏保存”的油气成藏条件，红星1井测试结果证实，该复杂构造带前山带和山前带均具有良好的油气成藏条...     

干涉背斜:冲断带内一种新的油气圈闭--以外帕米尔阿克脱拉尔背斜为例

干涉背斜（ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎａｎｔｉｃｌｉｎｅ）是冲断带内形成的一种特殊的断层相关褶皱,它发育于冲断层下盘侧断坡或斜断坡向前缘断坡过渡的构造转换带上,是由于冲断活动导致上盘地层产生向四周的膝折倾伏而形成的。这类构造平面上表现为短轴背斜形态,剖面上为不对称的断层相关褶皱构造。以外帕米尔冲断系中阿克脱拉尔背斜为实例对干涉背斜进行了研究,指出干涉背斜作为前陆冲断带中的一类特殊成因的构造在油气勘探和构造解释上都应引起地质学家的重视     

干涉背斜: 冲断带内一种新的油气圈闭

干涉背斜（intersection anticline）是冲断带内形成的一种特殊的断层相关褶皱,它发育于冲断层下盘侧断坡或斜断坡向前缘断坡过渡的构造转换带上,是由于冲断活动导致上盘地层产生向四周的膝折倾伏而形成的。这类构造平面上表现为短轴背斜形态,剖面上为不对称的断层相关褶皱构造。以外帕米尔冲断系中阿克脱拉尔背斜为实例对干涉背斜进行了研究,指出干涉背斜作为前陆冲断带中的一类特殊成因的构造在油气勘探和构造解释上都应引起地质学家的重视。     

四川盆地龙门山前北段构造演化特征及其油气地质意义

基于地表地质、地震、电法、钻井等资料综合研究,对四川盆地龙门山前北段逆冲推覆前锋断层的构造变形特征进行精细刻画。研究表明,逆冲推覆前锋断层整体为隐伏断层,并发育断层传播褶皱,仅在香水场—江油一带出露香水断层,对应地表的厚坝高陡地层变形带,沿三叠系嘉陵江组—雷口坡组膏盐岩滑脱层没有大规模位移量向盆地内传递。逆冲推覆前锋断层在厚坝以南部分为断坪-断坡多转折断层,沿嘉陵江组上断坪滑脱形成中坝背斜;而在厚坝以北部分则为铲型断层,深层寒武系被逆冲出露地表。以逆冲推覆前锋断层为界,断层上盘叠瓦构造带在印支期大规模逆冲,喜马拉雅期再次活化,下盘隐伏构造变形主要形成于喜马拉雅期。逆冲推覆前锋断层下盘隐伏构造生储盖匹配条件整体较好,具备形成大型气藏的有利地质条件;逆冲推覆前锋断层上盘在重华以北出露三叠系及更古老的地层,油气保存条件差,而重华以南至武都地区被侏罗系覆盖且嘉陵江组膏盐岩层较厚的断块油气保存条件相对较好,具备成藏条件。逆冲推覆前锋断层不仅是龙门山与四川盆地的盆山分界断层,也是川西北地区油气成藏系统的界线。     

川西北地区双鱼石区块超深层栖霞组气藏高产井主控因素

川西北地区双鱼石区块栖霞组气藏是四川盆地发现的首个超8 000 m深高温高压气藏,是四川盆地近年来发现的又一碳酸盐岩气藏主阵地,但较强的非均质性导致高产井部署困难。在已有储层评价研究成果的基础上,结合近4年的试采动态和统计分析,采用综合分析法分析地质与产能关系,再利用模糊聚类分析方法筛选了评价指标,给出了双鱼石区块栖霞组气藏高产控制的3层评价指标体系,并用层次分析法量化分析各指标的相对重要性,确定了产能影响的主要控制因素。评价结果与当前高产井特征符合程度高,试采区外2022年新完成双探X108井、双鱼001-X9井测试日产量均超过百万立方米。结果表明,栖霞组超深气井高产主要受白云化程度、高能滩丘复合体的分布及裂缝发育程度3个因素综合控制。该认识可用于指导双鱼石试采区南部区域的生产井部署。     

四川盆地川西坳陷三叠系盐下超深层油气成藏条件与勘探方向

四川盆地川西坳陷三叠系盐下海相层系埋深普遍超过7 000 m，油气勘探程度低，但是油气基本成藏条件优越，具有良好的勘探前景。依据最新的钻探成果和地震资料，系统分析了川西坳陷超深层烃源岩、储层、构造变形样式和油气动态成藏匹配关系，指出了有利勘探方向。研究认为：川西坳陷超深层发育下寒武统筇竹寺组、中二叠统茅口组和上二叠统龙潭组3套区域烃源岩，生烃强度均超过20×10⁸ m³/km²，具有形成大、中型油气田的资源潜力。坳陷内发育震旦系灯影组台缘丘滩和二叠系栖霞组、茅口组颗粒滩白云岩储层，受高能相带和多期岩溶作用控制，具有规模性储集体成储基础。山前带推覆体下盘发育盐下准原地背斜构造，山前坳陷带发育高陡断裂和走滑压扭构造，形成了良好的油气圈闭。山前隐伏构造与坳陷内构造-岩性复合圈闭均形成于印支期，与寒武系烃源岩主生烃期及基底断裂活动期具有良好的匹配关系，具备油气早期成藏条件。综合评价认为坳陷内震旦系灯影组台缘带、与基底高陡断裂沟通的二叠系高能相带和山前带推覆体下盘原位构造是下一步勘探有利目标。     

川西北地区双鱼石区块二叠系栖霞组气藏储层特征及高产模式

四川盆地西北部双鱼石地区二叠系栖霞组气藏为构造—岩性复合型气藏,气藏埋深7 500 m左右,储层平面分布具有一定非均质性,单井测试产量存在较大差异。为实现少井高产效益开发目的,尽快摸清栖霞组气藏高产主控因素尤为重要。通过对储层特征、单井产能控制因素的详细分析。结果表明:①栖霞组储层主要发育于颗粒滩经一系列成岩改造形成的白云岩中,根据储层特征分为孔洞型储层和溶洞型储层;②高产井多为孔洞型储层,而溶洞型储层产能较低;③高产井储层在成像测井上表现为较多暗色斑点,而溶洞型储层则表现为暗、亮斑状混杂的特征。     

干涉背斜：冲断带内一种新的油气圈闭—以外帕米尔阿克脱拉尔背 …

干涉背斜是冲断带内形成的一种特殊的断层相关褶皱、它发育于冲断层下盘侧断坡或斜断坡向前缘断坡过渡的构造转换带上,是由于冲断活动导致上盘地层产生向四周的膝折倾伏而形成的。这类构造平面上表现为短轴背斜形态,剖面上对不对称的断层相关褶皱构造 。以外帕米尔冲断系统中阿克脱拉尔背斜为实例对干涉背斜进行了研究,指出干涉背斜作为前陆冲断带中的一类特殊成因的构造在油乞勘     

四川盆地龙门山前复杂构造带北段精细构造建模及对油气勘探的启示

四川盆地西北部地区受到多期次逆冲推覆变形叠加作用,构造变形非常复杂,致使龙门山前复杂前锋带构造模式不清、构造圈闭不落实。为了降低油气勘探的风险,利用最新线束三维地震、测井、地表地质等资料,基于断层褶皱理论,在分析构造运动与地表地质特征的基础上,开展了精细构造建模研究,结合计算机运动学演化模拟对龙门山前复杂前锋带北段进行构造几何学分析,解析该区的构造变形模式、落实断层变形特征和构造圈闭,进而提出了下一步油气勘探的有利目标。研究结果表明:(1)以马角坝断裂和(1)号断裂为分界断层,可将龙门山冲断带北段划分为前山推覆带、前锋带、潜伏构造带3套构造单元;(2)前锋带(1)号断裂前端发育产状陡立倒转的断层传播褶皱,其下盘可识别出逆掩隐伏构造;(3)前锋带发育4套垂向叠置的二叠系—三叠系岩片,该构造带在印支期发生构造变形、喜马拉雅期活化;(4)隐伏前缘带受寒武系泥页岩和下三叠统嘉陵江组膏盐层两套滑脱层夹持形成3套构造层,构造变形主要发生于喜马拉雅期。结论认为:(1)号断裂下盘隐伏的上古生界构造(中构造层)和上盘的红星构造背斜形态完整,是下一步油气勘探的有利目标区;计算机运动学演化技术及精细构造建模方法,给复杂构造带的油气勘探提供了重要的技术支撑。     

川西南冲断带深层地质构造与潜在油气勘探领域

应用地质、地震及钻井等资料,对川西南冲断带深层地质结构、构造演化和变形过程进行系统研究,探讨四川盆地西南(简称川西南)地区深层潜在的油气勘探领域。川西南冲断带在关键地质历史时期发育特征性的地层分布及构造变形结构,主要包括前震旦纪多个近南北向的裂谷构造、震旦系灯影组阶梯状台地-台缘构造、晚古生代早期的西部古隆起、晚古生代—中三叠世碳酸盐台地、晚三叠世至白垩纪的前陆斜坡和前缘隆起构造以及新生代多期多向再生前陆冲断构造等。现今川西南冲断带整体上表现为受中三叠统雷口坡组内盐层和基底拆离层控制的双层冲断变形几何学结构,浅变形层发育构造位移远距离传播的北东—南西走向的滑脱冲断构造;而深变形层则发育基底卷入的近南北走向的基底褶皱,并改造了上部早期形成的滑脱冲断构造,改造强度南强北弱。川西南冲断带南部地区以晚期基底冲断褶皱构造为特征,而中—北部地区则以浅层滑脱冲断为主。靠近山前的雾中山构造带呈现滑脱推覆结构特征,上盘推覆构造为复杂化的断层转折褶皱核部和前翼,深层则发育稳定的隐伏原地构造。从构造变形结构分析,区域盐滑脱层上、下的构造变形层中都发育了有利的勘探层系和区带,各变形层中多排显性背斜构造带是重点领域。而雾中山构造带深层原地隐伏的震旦系和二叠系、深层隐伏的前震旦纪裂谷层序及相关构造、震旦系灯影组台地-台缘带以及龙泉山构造东侧的印支期古隆起等是川西南冲断带潜在油气勘探领域。图11参36