川东北地区普光气田长兴—飞仙关气藏成藏模式与成藏过程

四川盆地川东北地区随着普光1井、2井在二叠系长兴组和三叠系飞仙关组储层中喷出高产工业天然气流,发现了四川盆地有史以来储量最大的天然气田——普光气田。研究表明,普光气田主要以二叠系长兴组台地边缘形成的礁滩和白云岩组合以及三叠系飞仙关组浅海开阔台地相沉积的粒屑滩、鲕粒滩为储层,后期埋藏溶蚀孔为主要储集空间。天然气主要来自中下寒武统、下二叠统、上二叠统烃源岩。印支、燕山及喜马拉雅运动都对普光古圈闭及油气藏的形成有重大影响。普光气藏属于构造—岩性复合孔隙型气藏,其成藏模式与成藏过程经历了原生油藏阶段、气藏阶段和改造定型阶段。普光气田的成藏模式与成藏过程对广大川东北地区勘探类似天然气藏具有借鉴与指导意义。      

川东北长兴组埋藏白云石化流体来源与油气倒灌式成藏

埋藏白云石化作用是白云岩成因的主导模式,亦是控制川东北地区上二叠统长兴组海相优质礁滩相白云岩储集层形成演化的核心因素,围绕埋藏白云石化热卤水来源与交代通道、后期溶蚀路径、油气充注过程等一系列密切相关的流体成藏机理性问题,已成为当今碳酸盐岩领域研究的前沿热点和困扰勘探实践的瓶颈难点。运用流体-岩石相互作用和流体成藏动力学研究新进展与新方法,通过岩心观察、地球化学指标对比、温压场环境恢复、流体非均质性反演与运移路径模拟追踪分析,认为川东北地区长兴组与飞仙关组流体同源,多期的埋藏白云石化交代作用、溶蚀作用及油气充注过程时空耦合关系密切,热卤水来源于飞仙关组海源地层水,长兴组礁滩相白云岩储集层中的油气存在着源于飞仙关组流体以不整合、断裂、优质白云岩输导层为通道的“倒灌型”成藏模式。     

四川盆地东北部长兴组飞仙关组气藏形成条件研究

本应用石油天然气地质学、地球物理、地球化学、测井、开发等多种专业技术,较全面、系统地研究了川东北部地区长兴组生物礁气藏－飞仙关组鲕滩、气藏特征和形成条件。将现代含油气系统理论与勘探实际紧密结合,建立了礁、滩成藏组合的概念;从大量井下、野外、地震、测井、分析化验及气藏开发等动静态资料出发,研究了川东北部地区礁、滩成藏组合的烃源、条件、储层条件、油气圈闭条件,礁、滩气藏成藏模式和油气富集规律。提出川东北地区礁、滩气藏勘探有利区带,下步勘探目标和井位建议。     

川东北地区礁滩相储层预测技术与应用

随着地质认识的深入和勘探思路的转变,川东北地区在原来认为是勘探不利区的海槽相区,相继发现了飞仙关组鲕滩孔隙型气藏、长兴组礁滩孔隙型气藏,探明了普光特大型气田。钻探表明,川东北地区长兴-飞仙关组气藏多为构造-岩性复合型气藏,加强储层预测研究是取得勘探成功的关键。为此,在达县-宣汉地区利用高分辨率三维地震资料,采用古地貌分析、地震相分析和多属性分析技术进行了礁滩相储层展布预测;应用地震波阻抗反演方法、岩性反演方法对礁滩相储层孔隙度、有效厚度进行了定量预测。在长兴组和飞仙关组预测储层发育区,毛坝3井、普光5井、普光6井均钻获长兴组礁滩相优质储层,完井测试获高产天然气流;大湾1井、大湾2井钻获飞仙关鲕滩优质储层:预测结果与钻探结果吻合。将以上方法技术应用于通南巴构造带和元坝地区,预测元坝地区可能发育大规模的礁滩相储层,是勘探有利区。     

川东北宣汉—达县地区三叠—志留系海相优质烃源层评价

普光5井、毛坝3井是川东北宣汉—达县地区重要的探井,为研究该区的油气成藏条件提供了宝贵的基础资料。对普光5井、毛坝3井等钻遇的海相地层的有机碳含量、氯仿沥青"A"、生烃潜量等进行分析,建立了该区的有机地化综合剖面。结合区域地质资料综合分析认为:宣汉—达县地区在三叠—志留系海相地层中发育了上二叠统龙潭组黑色泥岩及碳质泥岩、中下志留统黑色泥岩2套海相优质烃源岩。飞仙关组鲕粒滩和长兴组生物礁储层中固体沥青含量高、分布范围广、且为热演化成因,表明该储层中曾经存在着古油藏,是优质的再生烃(气)源。此外茅口组泥灰岩、栖霞组深灰色灰岩等有机碳含量也较高,综合评价为中等烃源岩。宣汉—达县地区多套优质烃源岩及再生烃源的存在,为该区的油气勘探提供了雄厚的物质基础。      

川东北地区长兴组-飞仙关组碳酸盐岩台地层序充填结构及成藏效应

川东北地区长兴组和飞仙关组可分别划分为两个Ⅱ型层序:PSQ1,PSQ2,TSQ1和TSQ2。除TSQ2由TST,EHST和LHST组成以外,其他层序均由TST和HST组成。在古断裂的控制下,长兴期至飞仙关期川东北碳酸盐岩台地呈现出独特的台-盆相间以及台地内的滩-洼相间沉积格局。古断裂和相对海平面变化分别通过控制沉积格局和沉积环境的水体能量变化而制约碳酸盐生产率和产出类型,从而影响碳酸盐岩层序充填结构特征。层序充填结构中发育的各成藏要素构成了川东北礁、滩气藏完整的生储盖组合。     

川东北地区大中型气藏天然气特征及气源

四川盆地东北部下三叠统飞仙关组、上二叠统长兴组内发现了丰富的天然气资源,展现了良好的潜力。结合川东北地区烃源岩特征,对比分析长兴-飞仙关组天然气组分、同位素待征与石炭系气藏的异同,从而确定其主力烃源岩层;对长兴-飞仙关组储层进行密集采样,分析其有机碳值,进而定量评价储层沥青的含量;同时根据物质守恒原理,计算出普光古油藏裂解生成的天然气总量。研究发现,龙潭组烃源岩是长兴-飞仙关组气藏的主力烃源岩,干酪根裂解气超过原油二次裂解气的贡献,是气藏的首要气源类型;普光气藏的古油藏裂解生成天然气总量为3 610×10⁸ m³,其贡献不能满足普光大型气藏的形成,进一步验证了关于长兴-飞仙组气藏首要气源为干酪根裂解气的结论。     

毛坝3井长兴组试获高产工业气流

毛坝3井是南方勘探开发分公司川东北探区重点探井,在长兴组试获天然气22．32×10~4m3／d。该井共发 现气测异常显示层155层厚307．91m,其中长兴组测井解释气层厚56．3m。长兴组储层是川东北普光特大型气 田的主要储层之一。毛坝场构造油气勘探在长兴组首次获得重大突破,为地质上预测的川东北探区普光构造、     

礁滩型气藏与燕山、喜山期构造体系的关系

四川盆地川东北地区上二叠统长兴组生物礁、滩型气藏和下三叠统飞仙关组鲕粒生物滩型气藏勘探在普光、毛坝取得重大突破之后，很多研究者从沉积相研究出发，都认为这些礁滩是沿广旺海槽、城口-鄂西海槽以及梁平-开江海槽坡折带分布的丘形体，油气富集与海槽相关。然而，叠加上覆燕山、喜山期的构造形迹分析则发现，这些礁滩型气藏在油气成藏运移过程中还与扭动构造体系相关，特别是与各类扭动构造体系的砥柱密切相关。据此观点进行研究进而预测：巴中、仪陇莲花状构造，中台山、绵阳旋扭构造体系的砥柱与下伏地层地震剖面丘形体叠置处有望获得重大的礁滩型油气藏发现。     

川东北高含硫化氢气藏中储层沥青的特征

川东北普光气田和毛坝气田高含硫化氢气藏中储层沥青显微镜下光学特征、沥青反射率值及S/C原子比均具有明显的非均质性,这说明在由古油藏原油高温热裂解形成现今气藏的过程中硫酸盐热化学还原（TSR）反应不充分。同时,飞仙关组和长兴组气藏中硫化氢相对含量与烃类气体组分及碳同位素之间没有明显的相关性,进一步说明TSR反应还没有明显波及到烃类气体。这一研究结果表明这些气藏中烃类气体组分及碳同位素没有受到TSR反应的明显影响,因而能够基本反映母源性质和演化程度,在天然气成因分析及气源对比研究时可能不需要经过人们以往所建议的大幅度校正,这对于该地区天然气藏的成因与成藏机制解剖具有重要的指导意义。     

元坝气田油气输导体系及其对成藏的控制作用

元坝气田位于超深层负向构造弱变形区,断层不发育。在分析研究区输导要素和输导特征的基础上,建立输导体系模型,分析油气输导过程,并研究输导体系对油气成藏的控制作用。元坝气田输导体系主要为长兴组白云岩孔隙型储集体与裂缝(层间缝、节理缝等)构成的网状复合输导体系,具有立体输导、近源聚集的优势,从而使由下伏吴家坪组烃源岩和侧向的大隆组烃源岩生成的油气有效实现上、下供烃和侧向供烃。长兴组礁滩相白云岩优质储层的发育与分布决定了油气侧向运移的方向和油气藏的分布及规模;裂缝的发育程度控制油气富集的层位。     

普光气田埋藏溶孔特征及识别标志

普光气田上二叠统长兴组和下三叠统飞仙关组储层的储集空间以次生溶孔为主,主要为晶间溶孔、粒内溶孔和粒间溶孔。埋藏溶孔是储层主要或重要的储集空间,识别埋藏溶孔是研究埋藏环境溶蚀作用机制及其对储层贡献大小的关键。基于岩心样品的岩矿测试资料,从典型井分析入手,对普光气田长兴组和飞仙关组礁、滩相碳酸盐岩储层进行了成岩作用研究,确定埋藏溶蚀作用在成岩序列中的位置,借助其他成岩作用判断埋藏溶蚀作用特征及识别标志。结果表明:这些溶蚀孔隙都形成于埋藏环境,溶孔大致分为两期,早期溶孔中有沥青呈衬边状或球状产出,晚期溶孔中无沥青充填,孔隙中异常干净;两期溶孔中充填矿物的流体包裹体均一温度也截然不同,分别为111～155℃和超过176℃。这些埋藏溶孔可以根据成岩序列进行识别,进而总结出6条识别标志,用于研究埋藏溶蚀作用对普光气田长兴组—飞仙关组储层的影响和贡献。     

四川盆地二叠、三叠系环海槽礁、滩富气带勘探

四川盆地北部广元-旺苍海槽及开江-梁平海槽的形成、发展和消亡过程对该区上二叠统-下三叠统飞仙关组沉积相的演化及其生物礁、鲕粒滩分布有着明显的控制作用,因而决定了礁、滩气藏的类型、规模及其分布：二叠纪长兴期的海绵-水螅边缘礁集中发育在环海槽的台地边缘相带,是天然气富集的有利储集相带;三叠纪飞仙关期环海槽的碳酸盐台地区鲕粒滩发育,是大中型气藏孔隙性鲕粒云岩、鲕粒灰岩储层发育有利相区。在“环海槽的碳酸盐台地边缘富气带是边缘礁、滩巨厚优质储层发育有利区” 重要勘探思路的指导下,自渡口河飞仙关组鲕滩气藏发现后,在环海槽的台地边缘相区又相继发现了罗家寨、铁山坡、滚子坪、普光等大中型气藏,近期在仪陇、苍溪地区礁、滩气藏的勘探也先后获得突破性进展,一个绵延600 km,范围近1×10⁴km²的环海槽礁、滩气藏富气带已清楚地显现出来。目前沿该带已发现了8个长兴组边缘礁气藏和13个飞仙关组鲕粒滩气藏,获天然气储量近1×10¹²m³,其中最大的气藏目前探明储量达到3560×10⁸m³。随着勘探的不断深入,环海槽礁、滩富气带的勘探将会有更大的发现。     

川东北元坝地区长兴组与飞仙关组天然气成藏差异性成因

四川盆地川东北元坝气田的气藏类型为我国埋藏最深、以台地边缘礁滩相储层为主的大型礁滩岩性气藏,勘探形势整体较好,然而其海相主要产气层上二叠统长兴组与下三叠统飞仙关组的气藏规模差异较大。为找出二者产能差异性的成因,对其储层、输导体系、压力系统及储源关系等特征进行了地质与成像测井相结合的综合分析。结论认为：该区下三叠统嘉陵江组上部-中三叠统雷口坡组膏盐岩盖层分布稳定,长兴组与飞仙关组气藏气源均主要来自上三叠统吴家坪组（P₂w）和龙潭组（P₂l）烃源岩;储层特征上的差异导致长兴组主要为中高产气藏,飞仙关组主要为低产气藏;而输导体系、压力系统、储源关系的不同,也对富集程度产生了一定影响。     

元坝气田成藏条件及勘探开发关键技术

梳理元坝超深层生物礁大气田的勘探开发历程可以发现，"开江-梁平陆棚"的厘定奠定了元坝台地边缘生物礁滩发现的基础。通过对油气成藏关键地质条件进行系统解剖，元坝地区礁滩发育具有沿"开江-梁平陆棚"成排成带分布、早滩晚礁、前礁后滩的特点，以侧积、前积迁移生长为主，飞仙关组不发育滩相优质储层，长兴组是主要勘探目的层；三期破裂、三期溶蚀作用和白云石化作用控制了优质储集层的发育；二叠系大隆组与吴家坪组两套烃源岩的有效叠加为大气田的形成提供了充足的气源；微小断层、微裂缝及层间缝共同构成的"三微"立体输导体系能够满足油气运聚的需要；元坝气田的成藏模式为：近凹富集、"三微"输导、岩性控藏、构造控富。针对元坝气田超深层、多压力系统等复杂地质条件，在勘探开发过程中形成了超深层生物礁滩储层精细预测与气水识别、复杂小礁体气藏精细描述和薄储层精细刻画、超深水平井优快钻井技术、复杂礁滩体超深水平井地质导向等关键技术，实现了元坝气田的高效勘探开发，推动了超深层油气勘探领域理论技术与方法的创新。     

川东飞仙关组鲕滩气藏控制因素及其储集条件研究

根据川东地区飞仙关组已钻资料,对飞仙关组的鲕滩气藏控制因素及储集条件进行了研究。研究表明:飞仙关组的鲕滩气藏控制因素为沉积相、白云石化作用和埋藏溶解作用;从飞仙关组的鲕滩气藏储集条件看,鲕滩气藏多为构造圈闭气藏,保存条件良好。飞仙关组鲕滩气藏成藏条件的关键因素是储层与圈闭。在以上研究的基础上,综合沉积相、成岩相、烃类运聚优势相、局部构造、钻井显示和油气测试结果等因素,对川东的北部地区进行了有利区带预测和划分,即环开江—梁平海槽外缘分布的川东碳酸盐连陆台地边缘鲕粒滩发育区、环开江—梁平海槽内缘分布区是川东飞仙关组鲕滩气藏有利分布区。