川中古隆起震旦系—寒武系天然气地球化学特征与太和气区的勘探潜力

2020年,相继在四川盆地川中古隆起北斜坡PT1井上震旦统灯影组二段和JT1井下寒武统沧浪铺组获得了高产工业气流,分析结果表明两者的天然气地球化学特征不同,并且与安岳气田的天然气地球化学特征也存在着明显的差异。为了深化对于川中古隆起北斜坡天然气成因的认识,基于大量探井、评价井和开发井的天然气组分、天然气碳同位素、天然气氢同位素等分析实验数据,对该区天然气成因进行了系统研究,并结合目前的勘探认识,明确了该区下一个万亿立方米天然气重点区块——太和气区。研究结果表明:(1)太和气区的天然气与安岳气区震旦系—寒武系具有相似的组分,并且湿度系数均为小于0.2%,在天然气成因类型判识图版中,均属于原油裂解气;(2)较之于沧浪铺组,太和气区灯影组天然气C_2H_6含量低、δ~(13)C_2重、δ~2HCH_4轻,造成C_2H_6含量和δ~(13)C_2差异主要与热演化程度有关,并且δ~2HCH_4主要受原始母质沉积水介质盐度的影响;(3)太和气区与安岳气区都聚集了不同演化阶段的原油裂解气,其中太和气区聚集古油藏早期—晚期的原油裂解气,早期原油裂解气占比越大δ~(13)C越轻,而安岳气区主要聚集晚期阶段原油裂解气,晚期原油裂解气的比例越大δ~(13)C越重。结论认为,太和气区具备保存早—晚原油裂解气的封闭条件,发育多层叠置的规模优质滩相储层,古油藏范围内或紧邻古油藏储—盖组合好的区域是下一步天然气拓展勘探的有利区。     

四川盆地川中古隆起震旦系—下古生界天然气勘探新认识及勘探潜力

四川盆地川中古隆起安岳气田被发现后,在与其具有相似沉积背景的现今古隆起北斜坡震旦系—下古生界寻求天然气勘探发现便成为努力的目标。随着风险探井PT1井于川中古隆起北斜坡(以下简称北斜坡)上震旦统灯影组二段获得天然气勘探突破,以及JT1井在灯四段和下寒武统沧浪铺组发现天然气勘探新苗头,证实了北斜坡同样具备形成规模大气区的优越条件。为了进一步明确川中古隆起震旦系—下古生界天然气勘探潜力并指导后续勘探部署,对北斜坡震旦系—下古生界含油气地质条件进行了分析。研究结果表明:①北斜坡震旦系灯二段、灯四段两期台缘带在平面上基本分离,并且无论是台缘宽度还是沉积厚度均优于高磨地区,具备天然的沉积优势;②北斜坡震旦系灯影组储层储集条件较高磨地区更优,并且震旦系—寒武系纵向上发育多套优质储层;③北斜坡震旦系灯影组天然气成藏要素配置关系较好,岩性圈闭发育且累计面积较大,JT1井、PT1井已分别证实灯四段、灯二段岩性圈闭内含气,发育斜坡背景下的大型岩性圈闭气藏。结论认为,北斜坡震旦系—下古生界含油气地质条件比高磨地区更佳,并且具备纵向上多层系立体勘探的优势,展现出巨大的天然气勘探潜力和广阔的勘探前景,是该盆地常规...     

四川盆地磨溪北斜坡构造演化对震旦系油气成藏控制作用

四川盆地川中古隆起磨溪北斜坡区上震旦统灯影组具有良好的勘探前景,而关于北斜坡构造演化背景下的成藏条件研究极少论及,直接制约了天然气勘探的突破和发现。为此,从钻井、地震资料分析入手,恢复磨溪北斜坡灯影组构造演化过程,并探讨构造演化对烃源岩和圈闭成藏条件的控制作用,以期为川中震旦系天然气扩展勘探提供理论支撑。结果表明:①磨溪北斜坡经历了早期古隆起—晚期斜坡的构造演化过程。桐湾运动末期,磨溪北斜坡处于古隆起构造高部位,海西晚期沉积前受伸展裂陷作用下沉。印支晚期至现今,受前陆造山运动影响,形成现今构造斜坡区。②受加里东早期盆内伸展裂陷作用,川北地区形成裂陷槽,同时在磨溪以北形成斜坡相沉积,是下寒武统烃源岩在裂陷槽北部和斜坡腹部优质分布的重要控制因素。③灯影组沉积期,磨溪北斜坡处于古隆起构造高部位,北斜坡台缘区灯影组发育岩溶丘滩相沉积和岩性圈闭,后期稳定继承性斜坡构造演化有利于岩性圈闭保存。     

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。     

四川盆地阆中地区灯影组储层沥青地球化学特征及其意义

震旦系灯影组是四川盆地海相深层天然气勘探的重点层系之一。近年来在高石梯—磨溪古隆起北斜坡阆中地区的天然气勘探中,灯影组四段储层内发现沥青呈广泛分布,但对其地球化学特征及相关油气成藏条件的研究较为薄弱。通过分析沥青的有机地球化学特征,揭示了阆中地区灯影组储层沥青的成因和来源,探讨了沥青对古油藏规模和相关油气成藏条件的指示意义。研究表明,阆中地区灯影组储层中的沥青为正常埋藏演化过程中热裂解作用成因,其质量含量、等效镜质体反射率和δ¹³C平均分别为1.36%、4.29%和-32.3 ‰。生物标志化合物和碳同位素组成特征的对比分析表明,震旦系灯影组沥青与下寒武统烃源岩具有较好的亲缘关系,沥青主要来自阆中地区西侧拉张槽内下寒武统烃源岩生成的原油并经裂解作用而形成,灯影组四段下伏的灯影组三段和陡山沱组泥质烃源岩可能也有一定贡献。阆中地区的古油藏规模约为32.3×10⁸t,裂解生气强度可达49.23×10⁸m³/km²,天然气的保存条件是控制阆中地区灯影组四段现今气藏规模的关键因素。     

四川盆地中泥盆统和中二叠统天然气地球化学特征及成因

中泥盆统和中二叠统是近年四川盆地天然气勘探获得重大突破的领域,但其天然气来源尚不明确,影响下一步勘探部署决策。开展了中泥盆统和中二叠统天然气地球化学、储层沥青及烃源岩生物标志物等特征的综合研究。结果表明:①中泥盆统和中二叠统天然气均属于二次裂解的干气,甲烷含量>86%,含少量乙烷、丙烷等烃类气体及少量的氮气、二氧化碳、硫化氢等非烃气体,不同区域的天然气成熟度存在差别;②天然气的δ13C1值为-35.7‰^-27.3‰、δ13C2值为-38.7‰^-26.6‰、δ13C3值为-37‰^-26.5‰、δ2HCH4值为-141‰^-125‰、δ2HC2H6值为-164‰^-112‰,为腐泥型气和以腐泥型为主的混合型气;③不同区域天然气δ13C1值、δ13C2值和δ2HCH4值的差异,与其来源于不同时代烃源岩贡献比例大小有关。川西北地区双鱼石构造中泥盆统和中二叠统、川西南部地区中二叠统、川中古隆起中二叠统天然气主要源于寒武系筇竹寺组和中下二叠统烃源岩,川西南部中上二叠统火山岩天然气主要源于筇竹寺组烃源岩,川西北地区河湾场构造、川东地区和川南地区中二叠统天然气主要源于志留系龙马溪组烃源岩。研究成果对四川盆地中泥盆统和中二叠统下步天然气勘探部署决策具有重要的指导意义。     

川中古隆起北斜坡震旦系岩性气藏保存有效性分析

斜坡部位发育的岩性圈闭能否长期有效地保存油气,成为影响四川盆地川中古隆起北斜坡地区下一步天然气勘探目标优选和油气资源规模评价的关键因素。将基于背斜气藏剩余压力与顶部盖层排替压力建立的气藏保存能力评价方法,引入到碳酸盐岩斜坡区的岩性气藏研究,以蓬探1井灯二段气藏为解剖对象,结合地质背景分析与类比、单井资料分析与模拟,论证了川中古隆起北斜坡震旦系岩性圈闭在古油藏形成与裂解、气藏形成与调整等关键时期的油气保存能力。结果表明：古油藏形成后,灯二段储层的剩余压力逐渐增加但远低于顶部筇竹寺组页岩和侧向灯二段泥晶云岩的排替压力,保存条件较好。走滑性质断层的继承性活动,可能使北斜坡地区呈现纵向多层系古油藏分布的特征。裂解气藏形成阶段,气藏剩余压力升高但侧向围岩的封堵始终有效。天然气仅在顶部筇竹寺组盖层和不整合界面处发生部分逸散,剩余的天然气有效保存至今。由于北斜坡地区灯影组气藏侧向的封堵始终有效,其保存条件与高—磨地区灯影组的构造—地层气藏较为相似。基于与高—磨地区灯影组气藏保存条件和资源规模的类比,得益于北斜坡地区厚度更大且质量更高的筇竹寺组泥页岩,灯二段气藏理应具备更优的顶部保存能力,天然气勘探潜力巨大。     

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。     

川中古隆起北斜坡构造演化及其对震旦系—寒武系油气成藏的控制

川中古隆起北斜坡震旦系—寒武系致密碳酸盐岩是当前四川盆地深层油气勘探的热点,古隆起北斜坡的构造演化决定了成藏演化过程和当前的油气分布。基于单井、地震、分析化验数据,优选盆地模拟软件中的古构造恢复功能,重点恢复了北斜坡和高石梯—磨溪地区(高—磨地区)寒武系底界的构造演化过程,重建了油气成藏关键时期的构造格局。北斜坡在桐湾期末为局部隆起高部位,与更高部位的高—磨地区之间存在古地貌洼地;加里东晚期北斜坡与高—磨地区为似“鞍—穹状”构造格局;印支期磨溪以北地区逐渐北倾形成单斜;燕山早期斜坡区的地层倾角进一步加大,至燕山中期倾角趋于稳定,基本与现今构造格局一致。北斜坡桐湾期的古构造形态为大面积的震旦系灯影组台缘—台内滩储层发育提供了良好的物质条件。此外,在大规模海侵控制下,北斜坡和德阳—安岳裂陷槽部位由于沉积水体更深、局限—缺氧和古生产力程度更高,更有利于寒武系筇竹寺组黑色页岩的发育。北斜坡震旦系—寒武系古油藏相对高—磨地区更早发生热裂解,加之源岩特征的差异共同导致北斜坡天然气δ13C₁比高—磨地区气藏的更轻。局部构造高点与岩性圈闭的耦合控制了北斜坡地区独立的古油藏—气藏的形成和保存。      

四川盆地川中古隆起震旦系—寒武系天然气特征及成因

利用高石梯—磨溪地区大量新钻探井和野外露头资料,开展震旦系—寒武系天然气组分、同位素、轻烃组成、烃源岩干酪根碳同位素、储集层沥青生物标志物等地球化学特征研究。研究表明:1震旦系灯影组和寒武系龙王庙组天然气均为典型的干气,以烃类气体为主。但灯影组干燥系数大、烃类组分含量低、非烃组分含量高。非烃气体含量的差异主要表现在氮气、二氧化碳、硫化氢和氦气方面。烃源岩成熟度不同和含硫矿物与烃类反应生成H2S是造成灯影组和龙王庙组天然气组成细微差别的原因。2灯影组和龙王庙组天然气δ13C2值差异明显,主要反映母质类型的差异。3灯影组和龙王庙组天然气甲烷δ2H值差异大,主要反映母质沉积水介质盐度的差异。4下寒武统页岩、灯影组泥岩、陡山沱组泥岩和灯影组碳酸盐岩干酪根碳同位素平均值分别为-32.8‰、-31.9‰、-30.7‰和-27.8‰。5灯影组储集层沥青4-甲基二苯并噻吩/1-甲基二苯并噻吩值介于筇竹寺组和灯影组烃源岩之间。研究认为高石梯—磨溪地区震旦系—寒武系天然气主要为原油裂解气,震旦系天然气来源于震旦系和寒武系烃源岩,寒武系天然气主要来源于寒武系烃源岩。     

四川盆地德阳—安岳侵蚀裂陷槽分段性演化分析和油气勘探意义

基于野外、钻井和地震资料分析,恢复四川盆地德阳—安岳侵蚀裂陷槽形成演化过程,并对勘探领域进行划分和评价.结果表明:①德阳—安岳侵蚀裂陷槽及周缘震旦系灯影组沉积特征具有明显差异.侵蚀裂陷槽北段灯影组发育深水沉积,盆地北部灯影组发育盆地—斜坡—台地边缘—局限台地沉积模式,中—南段灯影组为碳酸盐台地沉积环境.②德阳—安岳侵蚀...     

四川盆地中侏罗统沙溪庙组天然气地球化学特征及成因

四川盆地中侏罗统沙溪庙组是低油价形势下四川盆地天然气勘探的重要领域,但盆地内不同地区天然气来源尚不明确,影响下一步勘探部署决策,为此开展侏罗系沙溪庙组天然气地球化学特征及成因研究。结果表明：①沙溪庙组天然气属于干酪根降解气,甲烷含量>84%,含少量乙烷、丙烷等烃类气体及少量的氮气、二氧化碳等非烃气体,不含硫化氢,不同区域的天然气成熟度存在差别;②天然气δ¹³C₁值为-39.2‰~-31.2‰、δ¹³C₂值为-32.8‰~-22.3‰、δ¹³C₃值为 -28.7‰~-19.5‰,天然气碳同位素未发生倒转,川西地区为煤成气,川中地区为油型气,川东地区为煤成气和油型气混合气,以油型气为主;③不同区域天然气δ¹³C₁值、δ¹³C₂值的差异,与其来源于不同类型烃源岩贡献比例大小有关。川西、川西南地区主力烃源岩为须五段煤系烃源岩,川中地区为下侏罗统湖相烃源岩,川东地区天然气来源于须五段和下侏罗统烃源岩。研究结果对四川盆地侏罗系沙溪庙组下一步天然气勘探部署决策具有重要的指导意义。     

准噶尔盆地克拉玛依地区天然气地球化学特征与成因探讨

根据碳同位素组成及气组成分析,划分出两种类型气区(A、B区),A区天然气δ13C2在-25.492‰～-26.965‰,δ13C1大多分布在-33.42‰～-37.985‰,来源于佳木河组高--过成熟腐殖型气;B区天然气δ13C2介于-32.942‰～-29.899‰,为风城组腐泥型气,A、B区天然气分别分布受佳木河组、风城组气源岩控制;B区天然气在盆地边缘,远离风城组烃源岩,δ13C1在-44.2‰～-48.922‰之间,靠近风城组生烃中心,δ13C1分布在-35.88‰～-39.789‰,它们是风城组气源岩在不同演化阶段充注的结果.克拉玛依天然气具有多源、多阶段性.在克拉玛依地区,寻找高成熟腐泥型天然气是今后勘探主要目标.     

琼东南盆地宝岛北坡浅层天然气成因与成藏机制

根据琼东南盆地宝岛北坡天然气地球化学特征和来源,研究宝岛13区浅层气田运聚期次和成藏时间,建立天然气运移成藏模式。依据宝岛13区浅层天然气组成和δ13C1、δ13C2特征,并与同一构造带南部下倾方向宝岛19-2构造高成熟天然气特征比较,认为宝岛13区浅层天然气可能是以生物气/低熟气为主含有部分成熟气的混合气。结合共生的凝析油标志物特征和包裹体信息,推测生物气/低熟气源于附近未熟—低熟的中新统—渐新统烃源岩,低熟气充注时间约为距今3 Ma;来自宝岛凹陷成熟度较高烃类气晚期注入,2号断裂为天然气向上运移提供良好通道,而后经中新统梅山组—三亚组砂岩输导体向北侧向运移到宝岛13区圈闭与近源聚集的天然气混合成藏。由此预测松东—宝岛北部斜坡应是琼东南盆地东部浅水区下步拓展天然气勘探的现实领域。     

从“四古”特征论四川盆地川中古隆起北斜坡龙王庙组天然气勘探潜力

近年来,四川盆地川中古隆起轴部发现了安岳特大型气田,主要目的层为震旦系灯影组、寒武系龙王庙组。但对古隆起斜坡区的成藏问题探讨较少,直接制约了油气勘探突破和发现。基于野外、钻井岩心和地球物理资料分析,重点论述川中古隆起北斜坡龙王庙组“四古”（古颗粒滩体、古老烃源岩、古圈闭和古构造）对成藏控制作用,并对勘探潜力进行评价。研究表明：①北斜坡龙王庙组沉积期颗粒滩体叠置发育,为准同生期岩溶作用形成粒间孔、粒内孔等类型储集空间形成提供物质基础;②北斜坡紧邻德阳—安岳裂陷,下寒武统筇竹寺组优质烃源岩为天然气聚集提供了充足的气源;③斜坡构造背景下发育的岩性—地层和岩性—构造复合类古圈闭为油气聚集提供有效聚集空间;④古构造多期活动和调整控制油气成藏演化;⑤川中古隆起北斜坡龙王庙组油气成藏条件优越,勘探取得突破的关键在于寻找活动强度较弱的断层附近的岩性—地层和岩性—构造圈闭。不同类型天然气藏发育有利分布区总面积达3 652km²,资源量大,勘探前景广阔。     

从古老碳酸盐岩大油气田形成条件看四川盆地深层震旦系的勘探地位

建设四川大气区亟待寻找天然气资源丰富、勘探潜力大的接替新领域。为此,在系统梳理我国克拉通盆地深层古老海相碳酸盐岩大油气田形成的烃源、储层、成藏组合等条件和大气田分布规律的基础上,分析了四川盆地深层震旦系天然气成藏富集条件,评价了上震旦统灯影组的天然气勘探潜力和有利目标区。研究结果表明:①源灶保持的有效性与规模性,储集体的有效性与规模性,储盖组合的有效性、规模性与近源性是深层碳酸盐岩大油气田形成的必要条件,古隆起、古斜坡与古断裂带是寻找深层碳酸盐岩大油气田的有利区;②该盆地新元古界—寒武系发育3套优质烃源岩,有机质成熟度仍处于裂解成气的最佳窗口,成气规模大;③该盆地灯影组微生物碳酸盐岩经建设性成岩作用改造,形成有效储集层,大范围分布;④灯影组源盖一体,台缘、台内均具备近源成藏的有利条件。结论认为,四川盆地深层震旦系油气成藏条件良好,是未来天然气勘探的重点接替领域,其中川中古隆起及其斜坡带长期处于天然气聚集的有利部位,规模勘探应高度关注灯四段台缘带、灯二段台缘带、川中古隆起斜坡带灯影组台内丘滩体和川东地区灯影组丘滩体4个有利领域。     

四川盆地震旦系灯影组天然气晚期成藏特征及意义

震旦系灯影组为四川盆地已发现天然气藏最古老的层系。四川盆地地质历史中经历了多旋回构造运动,但至今仍有大规模天然气藏存在,其重要原因之一是晚期成藏。通过对天然气组分、同位素及流体包裹体特征的分析,结合区域地质资料,得出四川盆地灯影组天然气晚期成藏具有3个显著特征：①广泛烃源(古油藏裂解气、水溶解析气)供给为晚期成藏提供物质基础;②气烃包裹体普遍发育反映喜马拉雅期天然气大范围充注;③喜马拉雅期油气重新调整、聚集,形成新气藏。依据喜马拉雅期构造变形特征,可将震旦系灯影组气藏分为3种类型：原生型、残存型和调整型,最有利的为原生型气藏,其次为调整型。对四川盆地震旦系等古老层系天然气勘探中应高度重视喜马拉雅运动对成藏的影响,其中构造相对稳定的古隆起区及斜坡带具有良好的保存条件,是勘探的有利区。      

高邮凹陷北斜坡戴南组成藏规律分析

高邮北斜坡戴南组（E2d）勘探一直没有大的发现，目前只发现了一些零星油藏，高邮凹陷北斜坡地质结构复杂，具有较大的勘探潜力。对高邮凹陷北斜坡戴南组的油气藏成藏要素及控制因素进行了研究。认为高邮凹陷北斜坡戴南组油源条件优越，北斜坡中东部戴Ⅰ段（E2d2）上部是有利勘探目标，戴Ⅰ段顶部“五高导”泥岩封盖和主控断层封挡是影响该区成藏的主要控制因素。     

孝泉-丰谷构造带须家河组天然气烷烃碳同位素特征及气源对比

孝泉-丰谷构造带天然气资源非常丰富."须上盆"、"须下盆"天然气组成差异明显,"须上盆"天然气干/湿混合现象明显,具有差异运聚特征,整体表现为构造气藏;"须下盆"主要为干气,热成熟作用较强.63个样品烷烃碳同位素资料统计表明,须家河组绝大多数为正碳同位素系列,即δ13C1＜δ13C2＜δ13C3＜δ13C4,其中δ13...     

玛湖凹陷北、西斜坡区百口泉组储集层对比及勘探启示

玛湖凹陷的玛北斜坡区油气勘探取得了重大突破,而与之相邻的玛西斜坡区勘探效果甚微.为此,根据岩心、薄片、扫描电镜等资料,对玛北与玛西斜坡区百口泉组储集层的岩石学特征、成岩作用对比分析,认为储集层物性特征及其控制因素存在明显差异,压实作用、胶结作用与溶蚀作用是造成储集层物性差异的根本原因.玛西斜坡区含油气远景优于玛北斜坡区...