四川盆地西部坳陷须家河组储层裂缝特征及分布评价

四川盆地西部坳陷须家河组砂岩储层是川西地区主要产气层段,该储层孔隙度、渗透率极低,裂缝是储层的主要渗滤通道,裂缝对储层含气性起重要作用,裂缝特征识别及分布在储层评价中较关键.通过岩心观察、测井资料分析,总结出该储层的裂缝主要为斜交裂缝,缝宽主要集中在0.5~2.0 mm,缝长主要集中在5~50 cm.研究认为该区主要有构造成因裂缝和区域性裂缝,并以丰谷构造为例,用变形应力场模拟法、构造主曲率法和构造滤波法评价了该区构造裂缝的分布,同时用厚度法和地质构造特征评价了区域裂缝的分布特征.     

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。     

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。     

四川盆地川西坳陷三叠系须家河组页岩有机孔演化及成因

以川西坳陷须家河组陆相页岩为例,通过场发射扫描电镜与EDS能谱相结合的方法有效识别出固体沥青、镜质体和惰质体三大显微组分,以及油沥青、焦沥青、结构镜质体、无结构镜质体、镜屑体、丝质体、半丝质体、惰屑体、菌类体等显微亚组分.扫描电镜下不同类型有机质孔隙发育程度差异大,有机粘土复合体中的固体沥青孔隙最为发育,其次为单独片状...     

川西坳陷须家河组砂岩中碳酸盐胶结物及形成机制

碳酸盐胶结物是川西坳陷须家河组储层砂岩中最重要的自生矿物,主要类型包括方解石、白云石、铁方解石和铁白云石等。研究结果表明,须四段砂岩中的方解石胶结物可能是在相对浅埋藏阶段沉淀的,物质来源与长石等硅铝酸盐的溶解有关。须二段白云石胶结物是在相对深埋藏的条件下沉淀的,它可能还与海相地层镁的迁移有关。早期的分散胶结作用对砂岩储层具有一定积极意义,但大多数碳酸盐胶结作用对储层的影响都是负面的。     

川西坳陷中段须家河组须四段砂岩储集特征

在大量岩石薄片、铸体薄片微观观察和研究的基础上,结合常规物性,研究了川西坳陷须家河组四段储集性特征。研究结果表明,须四段储层主要岩石类型有浅灰色岩屑砂岩、浅灰色岩屑石英砂岩和浅灰色长石岩屑砂岩;孔隙类型主要为粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、高岭石晶间孔、剩余粒间孔;储集岩平均孔隙度为5.52%,基质平均渗透率为0.101×10-3μm2;影响储层的主要因素有机械压实作用、胶结作用、溶解作用和破裂作用。溶蚀作用是研究区最有利的、最具建设性的成岩作用。     

川西坳陷中段须家河组天然气碳同位素特征

通过对川西坳陷中段须家河组天然气样品碳同位素分析,认为川西坳陷中段须家河组天然气为典型热解成因煤型气,须四段天然气主要处于成熟阶段,须二段天然气则表现出高成熟的特征。川西坳陷孝泉地区、新场地区、合兴场地区δ13C1值和δ¹³C₂-δ¹³C₁值与高庙子地区、丰谷地区δ¹³C₁值和δ¹³C₂-δ¹³C₁值存在明显的差异。这种碳同位素地区差异特征,预示了天然气由孝泉地区、新场地区、合兴场地区向高庙子地区和丰谷地区运移的规律。烃源岩生烃、排烃时期的差异,是该区天然气运移方向的控制因素之一,也是间接造成该区天然气碳同位素差异的原因之一。研究区天然气同源不同期的充注特征,导致了研究区须二段部分样品的碳同位素倒转现象。     

川西坳陷须家河组须二段隆坳格局变迁及控藏作用

基于钻井和地震资料,通过恢复川西坳陷须家河组须二段以来的沉积厚度得到须二段顶界面隆坳格局变迁过程。结合钻井成果和流体包裹体分析技术阐明了须二段天然气的成藏模式和成藏过程。研究表明川西坳陷须家河组须二段顶界面的古构造地貌发生了明显的隆坳格局变迁,现今坳陷中部的孝泉-丰谷构造带经历了宽缓斜坡-坳陷-隆起的演化过程,鸭子河构造经历了深坳到高隆的演化过程。川西坳陷须二段古隆起不具有常规控藏的特征,天然气早期“封闭”在鸭子河坳陷内,表现出深盆气特征。后期的构造抬升和隆坳演化及其派生的裂缝破坏了深盆气藏的稳定平衡状态,使得天然气发生侧向运移形成“连续分布、甜点富集”的现今形态。     

川西坳陷须家河组天然气成藏模式探讨

川西坳陷须家河组可分为下部成藏组合和上部成藏组合。下部成藏组合主要有高压驱赶、低压吸拉天然气成藏模式;上部成藏组合主要有水溶气运移释放、浮力顺优势通道输导天然气成藏模式。早期古构造之上叠加晚期“断而未破”的裂缝系统是高压驱赶天然气成藏模式富集高产的主控因素;充足的天然气源、开启的断裂、挤压构造的虚脱及地层剥蚀减压是低压吸拉天然气成藏模式成藏的关键;构造高点曾不断迁移变化、晚期抬升、储层物性较好的低幅度构造+岩性复合圈闭是水溶气运移释放天然气成藏模式的决定因素;优势运移通道上存在的有效圈闭是浮力顺优势通道输导天然气成藏模式成藏的关键。     

川西北地区须家河组碎屑组分特征与物源分析

碎屑组分记录了当时沉积演化过程,对物源具有明显的指示性。根据须家河组砂砾岩碎屑成分、砂岩骨架颗粒及重矿物组合等时空演变的对比分析,认为:①川西北地区须家河组大体以须三段为界,可以划分出两个演化阶段,须一—须二段为相对远源沉积,物源性质为古陆物源,从须三段开始,川西北地区表现为近源快速沉积特征,以大量的砾岩分布及高岩屑含量为特征,表明从须三开始,该区沉积环境和物源发生了巨大变革,物源性质为造山带物源;②碳酸盐岩砾分布在川西北大部分地区,而石英岩砾及燧石砾则局限分布在九龙山以北地区,表明川西北地区须家河组物源以龙门山北段为主,是该区沉积贡献的主体,来自盆地北缘的物源有少量贡献,但不足以影响沉积格局。图5表3参7     

川西坳陷三叠系须家河组油气富集与地层压力关系

川西坳陷新场构造带的上三叠统须家河组是四川盆地重要的致密砂岩油气勘探开发目的层。为提升勘探开发成效,提出以流体动力学为切入点,从动态角度研究油气运动特征,并结合静态研究成果确定油气分布特征的方法,开展油气富集与地层压力关系研究。该区域发育超压,须三段超压发育程度最高,主要产气层须二段地层压力普遍在60~80MPa之间;剩余压力最高可达40MPa,大部分区域的剩余压力梯度在0~3MPa/km之间,最高可达10MPa/km。通过动态法油气富集理论和对剩余压力、剩余压力梯度等的相关研究,认为其与断层、流体、油气分布具有重要的关系：剩余压力梯度较高(1~2MPa/km)的区域能兼顾断层改善流体运移能力和较好储层的优势,有利于长期高产稳产。     

川西坳陷新场气田须家河组五段流体赋存状态

川西坳陷新场气田上三叠统须家河组五段气藏试采均表现出气水同产,天然气究竟是以水溶气还是游离气为主尚无定论。为此,对该区须五段地层水开展了不同温压条件下的甲烷溶解度实验,并与1 mol/kg NaCl溶液中甲烷的溶解度进行对比,并结合现今产出流体气水比和理想气体状态方程,明确了须五段中流体的赋存状态。研究结果表明,在现今平均埋深和历史最大埋深状态下,新场须五段地层水中甲烷的溶解度分别为2.260 m³/m³和3.194 m³/m³。受白垩纪末以来地层抬升影响,新场须五段水溶气脱溶主要是地层抬升减压降温脱溶。在不同埋深状态下,游离气和地层水在孔隙中所占体积比例分别普遍低于和高于50%,白垩纪末以来地层温压降低使得须五段中游离气体积发生膨胀,所占体积比例略有增大,而地层水被驱替排出,所占体积比例有所降低。地层温压降低导致部分水溶气脱溶出来,在总的天然气中游离气所占比例增大而水溶气所占比例降低,须五段天然气以游离气为主,水溶气所占比例不足5%。在地层抬升过程中,新场须五段有约29.3%的水溶气脱溶成为游离气,地层水共脱溶出了约1.8×10⁹ m³的天然气。     

川西丰谷地区须四段钙屑砂岩优质储层形成机理

川西坳陷丰谷地区须家河组四段钙屑砂岩储层为典型的致密砂岩储层,以碳酸盐岩岩屑含量高(达到碎屑组分90%以上)、碳酸盐胶结发育、低孔低渗为特征,但在普遍致密的背景下部分层段发育优质储层(孔隙度达到12%以上)。通过对储层特征及成岩作用的深入分析,认为储层方解石的差异胶结作用是优质储层原生孔隙保存的关键,而后的破裂作用形成的裂缝沟通了储层与油气侵位的酸性流体,使储层得到大幅改善,后期油气的充注使储层孔隙得到良好的保护。     

川西坳陷上三叠统须家河组砂体分布预测

以高分辨率层序地层学理论和技术方法为指导,通过基准面旋回结构、叠加样式的沉积动力学分析,结合地表露头、钻井岩心、测井、地震资料的综合研究,将上三叠统须家河组划分为4个长期层序、14个中期层序。以地震反射为约束,建立了四川盆地及川西坳陷长、中期基准面旋回层序地层格架。采用层序-岩相古地理编图方法,以长、中期基准面旋回上升、下降相域为单元编制四川盆地、川西坳陷岩相古地理图。在三维地震区内,以短期旋回为单元,建立高分辨率层序地层格架。以长期和中期层序界面、湖泛面为单元建立地震低频模型,以此为约束条件进行地震岩性反演和编制短期旋回小层砂体厚度图和沉积微相图。在此基础上详细讨论了典型小层砂体的纵横向分布与基准面旋回升、降变化和湖进、湖退的关系,预测有利砂岩储层纵、横向分布规律。     

四川盆地上三叠统须家河组致密砂岩溶蚀实验及地质意义

四川盆地上三叠统须家河组为致密砂岩储层,溶蚀孔隙发育,但其形成机理仍不十分明确。选取须家河组长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩和长石石英砂岩等3块样品,通过配制与地层有机酸组分相近的反应液,设计5种温压条件进行溶蚀模拟实验,得到以下4点认识：（1）随温压条件升高,反应溶液中K、Na离子浓度不断增加,Ca、Mg离子浓度基本保持不变,Al离子浓度明显降低;（2）反应产生少量石英和大量高岭石等新矿物,长石颗粒和碳酸盐胶结物溶蚀产生大量溶蚀孔隙,增加孔隙度,改善了孔隙结构;（3）相同温压条件下,长石岩屑砂岩比长石石英砂岩溶蚀率高,高温压条件下（180 ℃,53 MPa）,砂岩样品的溶蚀率大幅增加;（4）溶蚀实验结果为重建须家河组储层埋藏、成岩、孔隙演化序列,预测有利储层的分布提供了依据,长石等在高温压条件下快速溶蚀是深层碎屑岩有效储层的成因机理之一。     

川东北地区须家河组储层特征研究

通过钻井取心和露头采样测试、岩石薄片分析及扫描电镜分析等手段,对川东北地区须家河组的 储层岩石学特征、储层空间类型、成岩作用类型、孔隙结构及孔隙类型等进行了深入分析。结果表明：川 东北地区须家河组储层砂岩以中-细粒为主,成分成熟度较低,结构成熟度中等;储集空间主要为残余原 生粒间孔隙、次生溶蚀孔隙和裂缝,孔隙结构以小孔、细喉型为主。研究区孔渗较低,为典型的低孔、低渗 至特低孔、特低渗储层。     

四川盆地川西坳陷上三叠统须家河组三段和五段“甜点”储层特征及分布

四川盆地川西坳陷须家河组三段和五段烃源岩厚度大、有机质丰度高,同时发育规模较大的三角洲分流河道和席状砂沉积,具有较好的源内成藏潜力。根据储层岩石学、微观孔隙结构和物性特征等方面的综合分析,结合录井与测井解释成果,系统研究了川西坳陷须三段和须五段“甜点”储层的特征、成因机制和分布规律。研究表明,川西坳陷须三段和须五段以三角洲前缘-滨浅湖细粒碎屑岩沉积为主,主要发育薄层砂岩型储层,但在成都凹陷南部地区须三段发育单层及累计厚度均较大的三角洲分流河道厚层砂岩型储层。薄层砂岩型储层岩石类型多样,沉积物粒度细,碳酸盐矿物和粘土含量较高,强烈的压实和胶结作用导致储层异常致密;“甜点”储层的形成主要受生烃作用、溶蚀作用和破裂作用控制,主要由富含有机质的泥页岩和中-细砂岩（高石英、低碳酸盐岩岩屑）组合形成。厚层砂岩型储层的储集空间类型以溶蚀孔隙和裂缝占主导,“甜点”储层形成主要受岩石粒度和易溶、脆性矿物组分含量以及溶蚀作用强度的控制,其中溶蚀作用是关键因素。龙门山中段和新场构造带以南地区须五段具有烃源岩品质较好、石英（长石、粘土矿物）含量较高、碳酸盐矿物含量较低的特点,有利于薄层砂岩型“甜点”储层的发育;成都凹陷南部须三段厚层砂岩型“甜点”储层主要分布在与泥页岩相邻（纵/侧向）的高石英（长石）中-粗砂岩中。     

四川盆地川西坳陷东坡沙溪庙组油气成藏关键时刻研究

四川盆地川西坳陷是印支期以来龙门山挤压推覆所形成的前陆盆地,中段东坡地区包含合兴场—高庙子、丰谷、永太、中江—回龙和知新场—石泉场共计5个三维地震勘探区块,涉及3个构造区带。通过研究烃源岩生烃演化史并对研究区6口井22块流体包裹体样品进行荧光观察、显微测温、测盐等系统分析,结果表明：上三叠统须家河组五段烃源岩于151~145 Ma进入生烃门限,130 Ma达到生烃高峰;研究区侏罗系沙溪庙组砂岩储层发生过3期与油气成藏有关的流体活动,分别发生在距今141~128 Ma（J₃-K₁）,105~88 Ma（K₁-K₂）,83~68 Ma（K₂）,成藏关键时刻主要在烃源岩的生烃高峰期130~68 Ma（K₁-K₂）。     

四川盆地川西坳陷中段须四段层序结构特征

利用野外露头、岩心、测/录井及地震解释等资料和手段,对四川盆地川西坳陷中段须四段层序结构特征进行研究。须四段为一个三级层序,可进一步划分出低位体系域、湖侵体系域和高位体系域,建立了等时层序地层格架,阐明其内部主要发育冲积扇—冲积平原—三角洲—湖泊沉积体系;依据层序地层结构特征,划分出非对称A1型、非对称A2型和对称型3种类型,其中A1型发育在龙门山山前地区,A2型主要发育在中江—洛带地区,对称型主要发育在龙门山山前地区和中江—洛带地区之间的过渡凹陷区;非对称A2型及对称型层序低位体系域和高位体系域是研究区优质储层的有利发育区。