鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩天然气成藏主控因素及勘探进展

1989年,在鄂尔多斯盆地钻探的陕参1、榆3井获高产工业气流,发现了当时我国最大的海相碳酸盐岩气田--靖边气田,证实了该盆地下古生界海相碳酸盐岩沉积层系具有巨大的天然气勘探潜力。为了推进“西部大庆”的早日建成并为该气田下一步勘探工作提供技术支持,对该盆地海相碳酸盐岩天然气成藏主控因素及勘探技术思路进行了总结。通过对鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系沉积特征、烃源岩条件、储层类型及天然气成藏组合的综合分析,认为该区奥陶系海相碳酸盐岩发育盆地中东部奥陶系风化壳、古隆起东侧白云岩、盆地西部岩溶缝洞体等3大勘探领域;近年开展的地质研究和勘探技术攻关,明确了上述3大勘探领域的成藏主控因素,形成了岩溶古地貌精细刻画与风化壳储层预测、白云岩储层地震预测及含气性检测、岩溶缝洞体识别及储层预测等先进的勘探配套技术,天然气勘探取得了新的进展：①靖边气田含气面积不断扩大,天然气储量规模增长近2倍,是中国石油长庆油田公司天然气增储上产的现实目标;②古隆起东侧白云岩发现多个含气富集区,天然气储量规模接近1 000×10⁸ m³,是现实接替领域;③在鄂尔多斯盆地西部岩溶缝洞体发现新苗头,是下一步天然气勘探的新领域。     

大邑构造雷口坡组四段天然气成藏条件

以区域地质研究为基础,通过三维地震解释及有机地球化学分析等技术手段,综合分析了大邑构造雷口坡组四段天然气成藏条件及其勘探潜力。研究结果表明,大邑地区二叠系及雷口坡组烃源岩发育,深大断裂及不整合面可作为油气运移的良好通道,天然气成藏具有“双源供烃”的良好气源条件。雷口坡组四段发育台缘滩沉积,基质孔渗较好,加之后期风化淋滤及构造变形,推断发育孔隙-缝洞复合型优质储层。发育于构造轴部的1号断鼻圈闭面积大、幅度高,具备良好的封盖及保存条件。雷口坡组四段圈闭、储层形成时间早,具有“下生上储式”、“自生自储式”良好的生储盖组合,是川西雷口坡组天然气勘探的一个新的有利目标。     

川西坳陷回龙构造雷口坡组天然气成藏条件

以区域地质研究为基础,通过三维地震解释并利用有机地球化学分析等技术手段,综合分析了川西坳陷回龙构造雷口坡组天然气成藏条件及其勘探潜力。结果表明,回龙地区海相烃源岩发育,纵向上沟通雷口坡组和下伏二叠系海相层系的烃源断裂及横向上雷口坡组顶部不整合面可作为油气的良好运移疏导体系,天然气成藏具有“双源供烃”的良好气源条件,且雷口坡组优质储层发育,并具有良好的生储盖组合。回龙构造圈闭类型好、断鼻圈闭面积大,且雷口坡组顶面岩溶缝洞发育区域与高部位相叠合。该区的研究及突破对于扩大川西整个雷口坡组的勘探范围和勘探领域具有重要意义,是下一步部署风险探井的有利目标区域。     

四川盆地川西地区雷口坡组岩溶储层特征与分布

四川盆地雷口坡组发育一套碳酸盐台地相沉积,形成滩相白云岩和岩溶风化壳两类储层,均在川西地区获得了重要发现,如中坝气田、新场气田等,是目前四川盆地三叠系勘探的重要领域。为了明确川西地区雷口坡组与上覆地层的分界线,以及雷口坡组岩溶储层的特征与分布,开展了相关研究。分析认为,川西地区雷口坡组与上覆马鞍塘组存在4种接触关系,通过露头、岩心、薄片、测井和地震等多种资料重新厘定了雷口坡组与马鞍塘组的分界线,认为雷口坡组顶部存在明显的暴露特征,发育风化壳和岩溶储层,而马鞍塘组属于较深水开阔台地沉积,白云岩不发育,且后期未暴露地表。雷口坡组岩溶储层分布受控于该组顶部暴露地层岩性和古地貌特征,利用井震结合的方法预测优质储层主要分布于川西中南部,但储层非均质性和相带变化较大。根据优质储层与烃源岩匹配关系,指出下一步勘探的有利区带位于川西南部地区。     

川西地区中三叠统雷口坡组气藏气源分析

为进一步落实四川盆地西部（以下简称川西地区）中三叠统雷口坡组天然气来源,基于有机地化、地球物理等资料,对该地区雷口坡组气源进行了综合分析。研究结果表明：①川西地区海相二、三叠系发育多套烃源岩,包括雷口坡组碳酸盐岩,上、中二叠统泥岩和碳酸盐岩,雷口坡组烃源岩发育蒸发环境中,主要分布在崇州-德阳一线的雷四段膏湖中心,生烃强度介于2×108～10×108 m3/km2,上二叠统泥质烃源岩和中二叠统碳酸盐岩烃源岩在川西地区均有分布,主要集中于大邑-绵竹一带,生烃强度分别介于8×108～22×108 m3/km2和30×108～60×108 m3/km2;②川西地区发育多条断至二叠系的深大断裂,可以沟通下伏烃源岩至雷四段储层,与川西坳陷中央发育呈北东向展布的雷口坡组顶部网状裂缝带共同形成了良好的运移输导体系;③川西地区雷口坡组天然气乙烷碳同位素值介于－34.8‰～－29.6‰,为典型的海相油型气,野外露头雷口坡组沥青与二叠系烃源岩的具有相似生物标志化合物特征,钻井储层的沥青则与雷口坡组烃源岩具有相似特征,天然气成熟度介于雷口坡组和二叠系烃源岩成熟度之间。结论认为,川西地区雷口坡组气藏的天然气来自雷口坡组和二叠系。     

鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩天然气勘探领域

通过对鄂尔多斯盆地奥陶系沉积特征、烃源岩条件、储层类型及成藏主控因素的综合分析,认为奥陶系存在盆地中东部风化壳、古隆起周边白云岩体、台缘相带和盆地东部奥陶系盐下四大成藏区带。结合天然气勘探最新进展,优选出奥陶系岩溶风化壳作为勘探的现实目标;同时认为古隆起周边白云岩体、台缘相带及盆地东部奥陶系盐下等三大领域发育多类有效储层及圈闭,成藏潜力巨大,是盆地海相碳酸盐岩天然气勘探的接替领域。     

川西地区雷口坡组沉积与其顶部风化壳储层特征

四川海域在印支晚拉丁末期隆升前,中三叠统雷口坡组主要为陆表海断续淹没的蒸发台地,台地整体呈东高西低的古地理格局,台内发育的次级隆凹是蒸发台地上潟湖、咸化盐湖的基底。雷三-雷四段沉积时期,咸化湖盆低凹处随东高西低格局的演化迁移到川中-川西的南充、成都一带;拉丁期末的"印支早期运动"使四川海域整体隆升,在雷口坡组顶部形成分布广泛的古风化壳。川西地区雷口坡组顶部古风化壳主要形成于雷四段的上部,风化壳主要经历了暴露溶蚀和深埋溶蚀两大阶段的成岩作用,在风化壳内形成与成岩作用密切相关的缝洞型储层。缝洞型储层发育与否是雷口坡组顶部成藏的主控因素之一。川科1井已在川西坳陷孝泉构造雷口坡组顶部获得天然气勘探重大突破。通过对风化壳成因及控制储层发育的主控因素分析,指出川西地区雷口坡组顶部的勘探潜力巨大。     

������˹�����Ȼ���ɲ�����

鄂尔多斯盆地天然气资源丰富，含气层系多，具有上、下古生界复合含气的特征，已发现4个储量达到1×１０１１m3以上的大型气田。通过对生烃、沉积、储层、圈闭保存条件等的综合研究，认为上古生界具有煤系地层“广覆式”生气特色，三角洲分流河道中粗粒石英砂岩是上古生界高效储层的主要岩石类型，圈闭以大型岩性圈闭为主，天然气成藏条件优越，勘探领域广阔，仍具有发现大型气田的地质条件；下古生界具有混源气特征，白云岩风化壳岩溶储层是主要储集岩类型，圈闭以古地貌—岩性复合圈闭为主，勘探潜力较大。     

四川盆地中三叠统雷口坡组天然气勘探方向

2008年以来,在四川盆地LG地区中三叠统雷口坡组顶部风化壳取得勘探突破,揭开了雷四段岩性气藏的勘探序幕。为寻找近期雷口坡组天然气勘探的方向,对该区雷口坡组各层段残余地层分布特征、岩相古地理的恢复、储层类型和分布以及气藏解剖等进行了综合分析。通过井震结合的层序格架下的沉积储层、成藏等综合分析,认为:①该区雷口坡组残余地层厚度一般为600～1200 m,川西凹陷保存较全,华蓥山断裂以东地区剥蚀强烈,沿泸州—开江古隆起整个雷口坡组已被剥蚀殆尽;②雷口坡期四川盆地为障壁蒸发澙湖沉积,由雷一—雷四期,膏盐湖中心从川中南充地区,逐渐扩大至简阳,最后迁移至盐亭—蒲西地区,围绕膏盐湖分布白云岩坪及颗粒滩;③发育风化壳岩溶型白云岩和颗粒白云岩2类储层,前者分布在大川中地区,后者分布于川中磨溪—广安地区及龙门山前缘带;④存在构造气藏和岩性气藏2种气藏类型;⑤雷口坡组顶部风化壳和雷一、雷三段颗粒滩是有利勘探领域,大川中地区(包括LG和九龙山地区)是风化壳勘探的主要方向。     

蒸发环境烃源岩生烃能力探讨——以川西坳陷雷口坡组为例

近年来,雷口坡组勘探屡屡突破,已成为川西坳陷海相天然气勘探的热点层系,搞清雷口坡组烃源岩的生烃能力,对后续的勘探开发具有重要意义。古盐度的定量化指标和高伽马蜡烷特征反映了雷口坡组沉积期发育高盐度、水体分层的咸化蒸发环境,Ba质量分数高、δ13C正偏移特征反映沉积环境具备较高的生物生产力,可以形成优质烃源岩;咸化蒸发环境有利于烃源岩有机质的保存和转化。川西地区雷口坡组烃源岩TOC整体较低,但含膏碳酸盐岩样品TOC相对较高,蒸发台地相发育较多的膏云坪和含膏潟湖,膏岩与碳酸盐岩交互沉积,是优质烃源岩发育的有利沉积相带及岩性组合。     

四川盆地中西部地区雷口坡组三3亚段储层特征及其分布

四川盆地中三叠统雷口坡组的产气层段主要为雷一¹、雷三²亚段及雷四³亚段,近年来在盆地中西部地区雷三3亚段发现一套孔隙型白云岩储层,值得关注。为此,利用野外露头、岩心、测井等资料,结合分析化验结果,研究了雷三³亚段储层特征及其分布情况。结果表明：①雷三³亚段储集岩类以（含膏）泥粉晶白云岩及颗粒白云岩为主,晶间、粒间、粒内溶孔是其主要孔隙空间,海平面下降时期发生的萨布哈白云岩化作用和大气淡水溶蚀作用是孔隙形成的关键因素;②该套储层的发育和分布主要受海平面旋回和沉积相带控制,盆地西部、西北部台缘带储层最发育,中部台内浅滩及潮坪带储层较发育,中部台内洼地带储层不发育;③该套储层在盆地中西部地区广泛分布,并且在川中磨溪等地区油气显示较好,有可能成为雷口坡组新的产气层段。     

四川盆地下寒武统龙王庙组沉积模式新认识

四川盆地下寒武统龙王庙组气藏的天然气主要富集于川中地区的颗粒滩中,做好岩相古地理研究和颗粒滩分布预测是提高该区天然气勘探成功率的关键。为此,基于前人的研究成果,通过综合分析露头、钻井、地震和测井等资料,研究了四川盆地及邻区龙王庙组沉积相、沉积体系模式,编制岩相古地理图,建立龙王庙组"三滩"沉积模式,预测3条滩带的分布范围,分析"3条滩带"的发育特征与主控因素,进而指出了该区下一步天然气勘探的方向和领域。研究结果表明:(1)四川盆地龙王庙期呈现碳酸盐岩镶边台地的古地理格局,发育混积潮坪、局限台地、开阔台地、台地边缘和斜坡等沉积相;(2)建立了龙王庙组"三滩"沉积模式,其中一条为台地边缘颗粒滩,分布于该盆地东缘,另外两条为台内颗粒滩,分布于潟湖亚相的东西两侧,分属局限台地相和开阔台地相;(3)局限台地相颗粒滩是安岳气田龙王庙组气藏的主要储集体,分布于川中地区,发育受潟湖和高石梯—磨溪古隆起所控制;(4)台地边缘颗粒滩主要分布于盆地的北缘和东缘,发育受沉积古地貌坡折控制。结论认为:(1)局限台地相颗粒滩和台地边缘滩储层质量好,是天然气勘探的重要领域;(2)龙王庙组"三滩"沉积模式和颗粒滩带分布的新认识,对古老地层的沉积体系研究具有重要的理论意义。     

四川盆地川西气田雷口坡组气藏储层特征及其主控因素

近年来,中国石油化工股份有限公司在四川盆地西部中三叠统雷口坡组天然气勘探中取得了重要的进展,川西气田已成为其"十三五"天然气勘探开发增储上产的重点区块。为了进一步认识川西气田雷口坡组储层的特征及控制因素,基于对岩石薄片、岩心等的观察,利用岩心物性和压汞曲线分析资料,结合测井解释成果,研究了该区石羊场—金马—鸭子河地区的储层特征及储层发育控制因素。研究结果表明:①该区雷口坡组发育潮坪相白云岩储层,可划分为上、下两个储层段和一个隔层段;②上储层段储层岩性、储集空间类型和孔喉组合相对简单,以微(粉)晶云岩为主,局部发育相对优质的中孔隙度—低渗透率的微晶云岩储层,主要为孔隙型储层;③下储层段储层岩性、储集空间类型和孔隙结构复杂多样,非均质性强,以(特)低孔隙度—(特)低渗透率储层为主,主要为裂缝—孔隙型储层;④储层纵向上非均质性较强,各类储层呈薄互层交替出现,有效储层厚度介于30.0～56.6 m,但下储层段的累计厚度和整体物性优于上储层段;⑤云坪、藻云坪微相和白云石化作用控制了白云岩的分布,为储层发育奠定了岩性基础;⑥潮间带高频旋回控制的多期准同生溶蚀作用是优质储层发育的关键因素;⑦埋藏期的油气充注抑制了规模胶结物的形成,使得早期形成的孔隙得以较好的保存。     

四川盆地元坝地区茅口组台缘浅滩天然气勘探的突破与启示

2018年,元坝地区元坝7井在中二叠统茅口组钻遇台缘浅滩储层并获得高产工业气流,取得了四川盆地茅口组台缘高能相带新领域油气勘探的重大突破。为了进一步深化对于茅口组的地质认识,在分析区域构造运动的基础上,利用岩石矿物学等手段,结合地震剖面精细解剖成果,研究了茅口组的岩性、厚度、古地貌、地震反射结构,明确其沉积相展布;利用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜及物性分析等资料研究了茅口组储层的特征及控制因素,并初步确定其天然气成因与来源、盖层特征及天然气成藏的主要控制因素。研究结果表明：①元坝地区受茅口晚期峨眉地裂运动的影响,发育碳酸盐岩台缘-斜坡-陆棚沉积相带,台缘发育高能浅滩碳酸盐岩和沉凝灰岩两类储层;②茅口组储层的发育主要受台缘相带、暴露溶蚀、东吴运动抬升和火山灰沉积蚀变作用等的联合控制;③四川盆地海相碳酸盐岩天然气勘探潜力大,台缘相带是大中型气田发育的有利区域。结论认为,加强地质研究、创新地质认识是油气勘探取得突破的基础,发展面向储层识别的地震勘探关键技术是高效勘探获得成功的保障。     

四川盆地常规天然气地质条件、资源潜力及勘探方向

四川盆地纵向上从震旦系—侏罗系共发现了包括常规天然气、致密气、页岩气、致密油4种类型的工业油气流,其中常规气主要发育于中三叠统雷口坡组及其以下的海相碳酸盐岩地层中,为了预测四川盆地常规天然气未来勘探方向,在系统总结四川盆地常规天然气地质条件、成藏富集规律的基础上,评价盆地常规天然气资源潜力,明确剩余资源空间分布。结果表明：①四川盆地具有构造分区明显、4套广覆式烃源层、多套大面积孔隙型储层发育的常规天然气地质条件;②常规天然气富集主要受优质烃源岩、台缘和台内高能滩相、古构造和成藏组合等因素的控制,具有大气田近源分布、相带控储、古侵蚀面改善储渗条件、继承性古隆起控制油气富集和运移、优越的成藏组合有利于形成大中型气藏等特点;③基于盆地常规天然气地质条件,立足于“层”,运用成因法、统计法及特尔菲综合法,预测四川盆地常规天然气地质资源量为12.5×10¹²m³。结合剩余资源空间分布特征,指出了四川盆地未来的总体勘探方向是：层系上主攻灯影组、龙王庙组及中二叠统勘探领域;区块上发展川中、川东地区,挖潜川南地区,开拓川西、川北地区。     

四川盆地龙岗气田雷四~3亚段风化壳气藏特征及其主控因素

龙岗气田雷四3亚段气藏是四川盆地中三叠统雷口坡组新发现的与印支期剥蚀和岩溶作用有关的气藏,弄清该气藏的特征及控制因素,将极大地拓展四川盆地雷口坡组的勘探领域。为此,基于区域地层对比、小层划分、沉积相、储层特征及气藏特征等综合研究成果,分析得出以下结论性认识:1雷四3亚段的储层发育于其顶部a小段,风化剥蚀作用控制了a小段储层的分布及溶蚀孔洞的发育;2a小段储层岩性以泥、粉晶角砾云岩为主,次为泥粉晶针孔云岩,物性为低—特低孔隙度、特低渗透率,孔隙类型主要为基质孔隙、裂缝和溶蚀洞穴,台内滩沉积微相控制了储层的发育;3在大型地层尖灭的背景下,受构造、断层和岩性变化的影响,发育地层—构造、岩性—构造等多种圈闭类型;4气藏烃源以上三叠统须家河组为主,生储盖组合以侧生侧储和上生下储为主,次为下生上储,其气水关系复杂,存在多个水动力系统;5雷四3亚段a小段尖灭带附近的次级岩溶斜坡是寻找工业气井的最有利区。     

四川盆地中二叠统天然气勘探新进展与前景展望

近年来,随着四川盆地深层海相碳酸盐岩天然气勘探力度的不断加大。基于区域地质背景研究成果,在岩相古地理、储层成因以及天然气成藏演化等方面都取得了重要的地质新认识,并且在该盆地中二叠统栖霞组、茅口组、峨眉山玄武岩等多层系、多领域都取得了天然气勘探新进展,展现出良好的天然气勘探前景。归纳总结该盆地近期中二叠统天然气勘探成果表明:①栖霞组沉积受加里东末期古地貌的控制,在川西海盆边缘和川中地区环古隆起周缘发育了规模分布的台缘滩和环带状台内滩,滩体规模大、分布范围广,白云岩储层发育,含气性好;②盆地内茅口组主要发育两种类型的储渗体——一种是叠加白云化作用的受相带控制沿台缘和台内高带发育的滩体,另一种是茅口期末受大规模侵蚀作用在岩溶斜坡带分布的有效岩溶储层;③在成都—简阳地区发现了火山岩气藏,其优质储层为火山岩爆发相,厚度大、物性好、分布面积广,该种新类型气藏的发现,进一步拓展了四川盆地中二叠统天然气勘探的领域。结论认为,中二叠统多层系、多领域天然气规模勘探潜力的提升,使其成为四川盆地下一步天然气增储上产的重要接替领域。     

川西地区中、晚三叠世岩相古地理演化及勘探意义

川西地区中、晚三叠世经历了由海相经海-陆过渡相到陆相的盆地转换过程,亦是区内烃源岩与储集岩发育的主要时期。依据钻井、露头资料,结合区域地质特征,详细研究了其岩相古地理特征及演化史。雷口坡至马鞍塘沉积期由西向东为深水盆地到台地边缘、台地的古地理格局,台地边缘高能滩（及礁）相和台内滩相具有良好的勘探前景;须二至须三期主要发育海-陆过渡环境的三角洲沉积,三角洲平原分流河道、三角洲前缘水下分流河道和河口砂坝等微相是储集层发育的有利相带,为近年主要勘探目的层系;须三末期的安县运动是川西地区海、陆彻底转换的关键时期,龙门山全面褶皱成山,整个四川盆地转变为陆相沉积环境,川西地区须四至须五期表现出冲积扇、湖泊三角洲和湖泊体系占主导的沉积格局。系统研究中、晚三叠世川西地区的岩相古地理格局与演化过程,可以进一步梳理川西地区勘探、评价思路,分析勘探战略,明确主要的勘探领域及有利的勘探方向,进而指导下一步油气勘探实践。     

四川盆地须家河组一、三、五段天然气勘探潜力分析

四川盆地上三叠统须家河组一、三、五段主要作为须二、须四、须六段的烃源层,勘探上一直未引起足够的重视,勘探程度低,但近期钻井揭示此3段有频繁的气显示,部分井测试获工业气流。为此,从地层特征、沉积相特征、储层特征、运聚条件等方面,分析了须家河组一、三、五段的含油气地质条件及勘探潜力。结果表明：①须家河组一、三、五段有利沉积相带主要分布在盆地周缘靠物源区,发育三角洲前缘水下分流河道、河口坝及席状砂沉积微相,盆内砂体局部富集,具备形成储层的物质基础;②这3个层段也发育储层,总体上表现为低孔隙度、低渗透率致密砂岩储层特征,但局部地区发育相对高孔隙度储层（如中坝地区须三段,孔隙度最大值达13％）,有利储层发育区主要分布在川西及川中西部地区,储层厚度最大达30 m;③须家河组一、三、五段发育自生自储型气藏,总生气量达258.23×10¹² m³,资源潜力大,运聚条件较好,具备较好的天然气成藏潜力,由此突破了须一、须三、须五段主要作为烃源层的传统认识。结论认为：该区须家河组一、三、五段具备较好的天然气勘探潜力,有利勘探区块主要分布在川西北、川西南及川中西部地区。