平落坝气田成藏时期的确定

平落坝气田须家河组和沙溪庙组气藏的成藏受多方面因素的控制,如沉积构造发展、烃源岩演化、油气运移聚集等。从天然气和凝析油地球化学特征入手,结合油气生成、运移、聚集方式阐明了平落坝气田须家河组和沙溪庙组的成藏模式,确定了成藏时期。证明平落坝气田无论须家河组气藏还是沙溪庙组气藏均是燕山期成藏,喜山期改造,进而形成现今的大中型气田,而且须家河组气藏和沙溪庙组气藏的成藏时期有一定差异。     

平落坝气田成藏时期的确定

平落坝气田须家河组和沙溪庙组气藏的成藏受多方面因素的控制,如沉积构造发展、烃源岩演化、油气运移聚集等。从天然气和凝析油地球化学特征入手,结合油气生成、运移、聚集方式阐明了平落坝气田须家河组和沙溪庙组的成藏模式,确定了成藏时期证明平落坝气田无论须家河组气藏还是沙溪庙组气藏均是燕山期成藏,喜山期改造,进而形成现今的大中型气田,而且须家河组气藏和沙溪庙组气藏的成藏时期有一定差异。     

近源间互式煤系致密砂岩气成藏主控因素——以川中地区须家河组天然气为例

川中地区须家河组具有大面积含气、充注程度低、局部富集高产及气水关系复杂的特征。为探明川中须家河组天然气成藏特征与成藏主控因素,对该区天然气组分、碳同位素、源岩解析气轻烃、烃源岩分布、储层物性、构造幅度以及异常压力进行综合分析。结果表明:川中地区须家河组天然气为煤成气,具有近源—间互式成藏的特征;烃源岩总累计厚度大,但单层厚度薄,源岩与砂岩互层状分布,生气强度低,天然气充注能力弱;异常高压的发育,为研究区天然气运移提供了充注动力;在气源不足的情况下,天然气会优先充注物性好的砂体,储层物性控制了气藏充注程度;平缓的构造背景下,局部的低幅度构造控制了气藏的分布格局,构造幅度越高,气水分异越充分,越容易形成纯气藏。川中地区须家河组源内砂体具有较好的勘探前景,川西北、川西南地区须三段以及川中西部须五段是源内气藏的有利勘探目标。     

川中资阳地区须家河组含油气系统及勘探前景分析

川中资阳地区须家河组储层位于威远隆起北东向倾覆的斜坡地带,发育一个宽缓鼻状构造,须家河组岩性致密、非均质性强,勘探程度低。结合储层沉积岩石学、成岩作用、盆地模拟技术等研究资阳—安岳地区须家河组含油气系统特征,认为其在燕山中期以来构造演变为斜坡,烃源岩在燕山晚期进入生烃高峰期,充足的油气在储层优势通道中持续向高部位顺层运移,在沉积微相相变位置发生侧向封盖而聚集成岩性气藏;与资阳地区须家河组成藏地质条件相似的邻区安岳地区近年来岩性圈闭勘探获得重大突破,表明资阳地区须家河组岩性圈闭具有良好的勘探前景,其中沉积微相是须家河组成藏的主控因素,加强高分辨率沉积微相的研究有助于岩性气藏的预测识别。图4表1参15     

蜀南观音场地区须家河组砂岩致密化与成藏匹配关系

蜀南观音场地区须家河组储层主要为一套三角洲平原分流河道砂体。对储层成岩作用的描述及致密化原因分析认为：沉积时水动力强弱决定了砂体储集性能的好坏,强烈的机械压实作用是原生孔隙大量损失的主要原因,成岩期石英次生加大是砂岩储层致密的关键因素。砂岩中石英次生加大边包裹体温度分布在82.5~125.1 ℃,推算致密化深度介于1 725~2 864 m,发生在燕山构造活动期间。根据研究区须家河组砂岩储层致密化过程与成藏运聚期次分析,认为：初次成藏期,砂岩储层未致密,天然气可以横向长距离运移;成藏高峰期前,砂岩储层已经致密,天然气不能横向长距离运移,以河道不整合面和高压开启的微裂缝作为运移通道;喜山期定型为现今的构造-岩性复合气藏,气藏受岩性、构造共同控制,非均质性强。     

川中地区上三叠统低孔低渗砂岩气藏成藏条件与特征研究

四川盆地川中地区在晚三叠世表现为大型前陆缓斜坡,由于受多物源控制,发育多种类型大型三角洲沉积体系,是储层广泛发育的基础.须家河组储层总体低孔低渗,具有多层叠置连片分布特征.由于须家河组“三明治”式生-储组合,使源-储大面积接触,决定了天然气近源持续充注,因而含气具有普遍性,局部富集.研究认为,川中地区须家河组主要为低孔渗岩性气藏,具有无明显圈闭界限、低丰度、气-水关系复杂等共性,同时在成藏时期、构造影响程度等方面存在差异性,分析指出前陆盆地不同构造单元的差异、盆地烃源岩分布及储层品质是形成岩性气藏差异性的主要原因.     

川中地区须家河组水溶气形成及脱气成藏有利地质条件分析

针对川中地区须家河组煤系烃源岩生气强度比较低但仍形成了一系列大气田（藏）的事实,针对其成藏研究存在的问题,采用地球化学分析手段对川中地区须家河组天然气、地层水进行了详细的研究。结合地质背景,对川中地区须家河组水溶气形成地质条件进行了详细剖析。研究表明,川中地区须家河组地层水比较发育,多层煤系烃源岩与多套砂岩相互叠置,具备很好的水溶气形成条件。气藏中地层水为CaCl₂型,矿化度高,H、O同位素值远离大气降水线,天然气在独立的成藏系统中近距离成藏,说明地层水保存条件较好。喜马拉雅期的构造运动使川中地区大幅度抬升,上覆地层遭受剥蚀,地层水中溶解的天然气发生减压脱溶作用,释放出天然气可为已有的气藏补充额外的天然气,或在储集层高部位形成游离气藏。经过计算,须家河组整体抬升后,每立方米地层水大概可以释放出2.4m的甲烷。     

川中地区须家河组气藏勘探成果及潜力分析

上三叠统须家河组气藏是四川盆地川中地区天然气勘探最具潜力的重要目标层系之一,目前仅在1022km²范围内就已获得须家河组天然气探明储量3 049.78×10⁸ m3,初步形成了广安须六段、合川须二段、八角场须四段等规模效益气田。总结该区域勘探开发成果,优选有利勘探区块,将为该区域勘探的可持续发展提供支撑。研究认为：烃源条件、古今构造条件、储层和裂缝是须家河组气藏最终成藏的关键。须家河组气藏主要以构造-岩性复合油气藏为主,烃源岩是控制油气区域分布与天然气聚集规模的关键;有利的沉积微相与成岩相控制了储层的发育分布;古今构造的规模、隆起幅度对油气的聚集及气水分异程度有一定的控制作用;有利的储层或裂缝的发育程度控制气藏的分布范围。平缓构造背景、储层广泛发育分布、大面积含气以及典型岩性气藏等特征,证明该区域具备形成大中型气田的地质条件。根据有利勘探区带划分原则,评价优选出了该区须家河组气藏须二、四、六段具有较大勘探潜力的有利区块或有利区带目标。     

四川盆地致密砂岩天然气成藏特征及规模富集机制

四川盆地川中地区须家河组致密砂岩气藏含水饱和度普遍较高。基于天然气地球化学分析测试数据和核磁共振高压充注模拟实验,研究了天然气运聚特征及气藏高含水机制。结果表明：①须家河组烃源岩—储层大面积交替叠置发育奠定了油气近距离聚集的基础,随烃源岩成熟度增高,天然气湿度系数变小、δ¹³C₁值增高,为近源成藏;②须家河组气藏含气饱和度主体分布在50%~65%之间,储集空间的主要孔隙半径为0.1~10 μm,相对大孔径占比越大,含气饱和度越高;③随充注压力增大,天然气在致密砂岩中由大孔径向小孔径空间“渐进式”聚集,并呈现出快速增加、缓慢增加和基本稳定的“三段式”充注特点,小压力驱动与相对大孔隙储集的耦合是川中地区须家河组天然气可以形成大中型气藏但含水饱和度高的主要原因。研究成果将为致密砂岩领域的拓展勘探提供理论技术支撑。     

四川盆地陆相天然气地球化学特征及对比

为了系统认识四川盆地陆相天然气地球化学特征及差异,利用天然气组分、碳同位素与轻烃等地球化学资料,对四川盆地不同地区不同层位陆相天然气地球化学特征进行分析及对比,探讨其差异成因。结果表明,四川盆地陆相天然气地球化学特征在横向与纵向均存在较大差异。横向上,川西地区天然气甲烷含量与干燥系数均高于川中地区,川西地区天然气以干气为主,川中地区天然气以湿气为主,地层厚度、埋深及气源岩的不同是造成上述差异的主要原因。不同地区的天然气组分特征参数纵向变化规律也明显不同,川西地区该变化规律主要受烃源岩成熟度与天然气运移分馏影响,而川中地区则主要受烃源岩成熟度及类型的影响。四川盆地陆相天然气以成熟气与高成熟气为主,仅川中地区侏罗系天然气以成熟气为主,川西地区天然气成熟度最高,川中地区与川南地区上三叠统次之,川中地区侏罗系最低,烃源岩埋深与厚度的差异造就了上述成熟度差异。四川盆地陆相天然气以煤型气为主,同时存在一定的油型气,不同地区油型气的含量、分布、成因与来源均存在较大的差异：川西地区仅须二段存在少量油型气,来自马鞍塘组—小塘子组生成的石油裂解;川中地区侏罗系以油型气为主,来自侏罗系干酪根裂解;川南地区须家河组有一定的石油裂解成因油型气,主要来自下伏气藏。四川盆地上三叠统天然气以水溶相与游离相运移,而侏罗系天然气则主要以游离相运移。[JP]     

陈国民，刘全稳，徐剑良，胡海涛，张学才

上三叠统须家河组是四川盆地的主要烃源岩层和勘探目的层之一,对四川盆地须家河组天然气储集特征和成藏规律的认识也取得了很大进展，但针对蜀南地区须家河组天然气赋存地质条件的研究不多。该地区上三叠统须家河组可供勘探面积大，以此作为目的层的探井少，研究程度低。文章分析了蜀南地区须家河组烃源岩母质类型与生成时期、储层主要发育层位与控制因素、圈闭、保存条件及它们之间的匹配关系，搞清了影响蜀南地区须家河组天然气赋存的各项地质因素。认为蜀南地区油气来源较为充足、有利储层广泛存在、裂缝发育程度较高、盖层条件良好；圈闭的生储盖组合良好，烃源区油气大量生成时间、运移时间与圈闭形成时间和构造改造配套，具有良好的成藏地质条件，有望获得较好的勘探效果，这为蜀南地区须家河组下一步勘探工作提供了依据。     

川中地区上三叠统须家河组典型气藏解剖与天然气成藏主控因素分析

对分别代表川中地区上三叠统须家河组须二段、须四段和须六段气藏特征的潼南、八角场和广安3 个气藏进行了解剖分析与描述。结果表明：川中地区上三叠统须家河组天然气均系近源成藏,北部以构造气藏和构造－岩性气藏为主;中部和南部受古残丘、古盐体底辟拱升的影响,以岩性气藏和裂缝－岩性气藏为主;西部斜坡带以裂缝－岩性气藏为主。良好的烃源岩为天然气近源成藏奠定了物质基础,大规模断层的存在是决定天然气保存的关键因素,古构造、古隆起及其斜坡部位是天然气运移的有利指向区。该研究为川中地区上三叠统须家河组天然气勘探工作提供了理论依据。     

川西坳陷上三叠统须家河组天然气分布及成藏特征

川西坳陷自晚三叠世以来,经历了印支、燕山、喜马拉雅多期构造运动,导致了上三叠统须家河组岩石物性、构造特征、流体性质和地压场的多期次变化,油气运移聚集经多次反复而成藏。川西坳陷上三叠统须家河组天然气富集带环绕彭灌生烃凹陷,在其东、西、北坡呈马蹄形分布,显裂缝系统构成天然气自然渗流的重要通道,天然气藏主要聚集在以早期构造为基础的各种复合圈闭中。综合源岩生排烃期-储层致密化期-流体充注储层时期-圈闭形成期的分析,川西坳陷上三叠统的原生气藏成藏期为印支中晚期-燕山中晚期。晚白垩世以后,储层整体致密化,烃源岩生排烃高峰期结束,油气被致密化作用所"封存"。喜马拉雅运动使区内产生强烈形变,主要表现为裂缝对早期致密化"封存"油气的活化作用。因此,川西坳陷上三叠统须家河组天然气的成藏特征:早期"古构造"是天然气藏聚集的基础;中期"致密化封存"是天然气保存的条件;晚期"裂缝活化"是天然气富集的关键。     

四川盆地须家河组水溶气的长距离侧向运移与聚集特征

四川盆地水溶气的脱溶成藏是众多地质工作者研究的重要问题,但仅有少数人找到了不同地区水溶气脱溶成藏的证据。经过对大量天然气的组分特征、同位素特征及成藏条件的研究,认识到川中地区上三叠统须家河组确实存在水溶气的长距离侧向运移与脱溶成藏事件,并从天然气性质的变化特征、同位素特征等方面找到了支持这一观点的证据。该区水溶气的长距离侧向运移存在气源区的超高压、非均质致密储层、强烈侧向压差等3个有利条件,同时也具备顺层压差驱动下的水溶气幕式运移、运移过程中的断续脱气与聚集、天然气聚集规模受连通储集体大小控制等3个重要运聚特点。水溶气的脱溶成藏具有运移距离越远、成藏越晚、天然气越干、越富集重同位素¹³C或²H等特征。水溶气的脱溶成藏也解释了川中地区须家河组气藏普遍含水且气水关系复杂现象的原因。丰富的水溶气资源也是四川盆地未来天然气发展的重要新类型与新领域,值得重视。     

四川盆地须家河组及侏罗系煤成气碳同位素特征

四川盆地须家河组煤系烃源岩为须家河组自生自储气藏和上覆侏罗系次生气藏提供气源。须家河组气藏主要分布在川西和川中气区,侏罗系气藏主要分布在川西气区。须家河组煤系烃源岩生成的天然气为典型热成因气,表现出腐殖型气的特点。整体上看侏罗系天然气的碳同位素特征与须家河组天然气基本一致,须家河组煤成气碳同位素组成表现出自下而上逐渐变轻的趋势;侏罗系各层天然气则由于来源不尽相同而碳同位素组成规律性不明显,但具有近源聚集的特点。横向上川西气区南部烷烃气δ13C值大于北部,且均明显大于川中和川南气区的值。须家河组和侏罗系中少许气样发生了碳同位素的倒转,主要是受同源不同期气混合的影响。油型气的混合不仅使得川中气区部分煤成气气样δ13C值偏小,而且导致部分气样发生碳同位素的倒转。图9表1参32     

也谈致密砂岩气藏的气源——与戴金星院士商榷

致密砂岩气属于非常规天然气,目前关于致密砂岩气气源的认识尚未统一。四川盆地元坝气田和通南巴气田须家河组气藏同为致密砂岩气,元坝气田须家河组9口井14个天然气样的碳、氦同位素等地球化学数据分析表明,元坝气田须家河组致密砂岩气主要由自源型的煤成气和他源型的油型气组成,同时伴有少量的无机成因气,为混合改造型;通南巴气田须家河组5口井5个天然气样的碳、氦同位素等地球化学数据分析表明,通南巴气田须家河组致密砂岩气主要由他源型的油型气组成,也伴有少量的无机成因气,为混合成因型。因此元坝气田和通南巴气田须家河组致密砂岩气并非单一的煤成气来源,故非常规致密砂岩气具有多种来源,而非"中国致密砂岩气藏的气源均为煤成气",主要为有机成因的煤成气或油型气,或二者的混合气。     

四川盆地广安气田须家河组裂缝发育特征及其与天然气成藏的关系

裂缝在四川盆地须家河组致密砂岩气田的形成过程中起到重要的作用.裂缝的发育特征与力学形成过程决定了其与致密砂岩有效储层的形成和天然气运聚之间的关系.围绕该问题,通过岩心观察与成像测井分析,研究了广安地区须家河组须六与须四段储层裂缝的发育特征.根据构造背景和区域应力场的研究,发现该区主要有两期构造裂缝,分别为燕山晚期褶皱伴生张裂缝与喜山期断层伴生剪裂缝.第1期裂缝的形成与烃源岩的大量生排烃时间相吻合,促进了该区有效储层的形成,同时也是天然气运聚成藏的通道,如广安5井区;第2期裂缝形成时间晚,储层已经致密化,裂缝必须与有效储层相结合,才能对气藏起到调整与定型的作用,如广安124井区.     

川东北五宝场地区须家河组和沙溪庙组天然气地球化学特征及其勘探意义

川东北五宝场地区上三叠统须家河组天然气勘探获重要突破,中侏罗统沙溪庙组勘探也有重大进展,但天然气地球化学特征与川中地区典型须家河组自生自储天然气有较大差别。基于天然气组分、碳同位素、氢同位素、轻烃等实验分析数据,结合具体的地质条件,对五宝场地区须家河组和沙溪庙组天然气成因进行了系统研究,明确下一步的勘探方向。结果表明：(1)五宝场地区须家河组和沙溪庙组天然气均为以烃类气体为主的干气,干燥系数分别为0.984～0.990和0.950～0.960。(2)较之于川中须家河组自生自储天然气,五宝场地区须家河组和沙溪庙组绝大多数天然气甲烷碳同位素组成重、乙烷碳同位素组成轻、甲烷氢同位素组成重。(3)五宝场地区须家河组天然气轻烃组成有以正构烷烃为主,也有以环烷烃为主,沙溪庙组天然气以正烷烃为主,芳烃含量低,其特征均介于须家河组自生自储天然气与川东长兴组—飞仙关组天然气之间。结论认为,川东北五宝场地区须家河组天然气为上三叠统须家河组源岩和二叠系龙潭组源岩共同供烃,但混源比例在不同地区有差异;沙溪庙组天然气主要是源于下侏罗统和须家河组烃源岩,可能有少量下伏海相天然气的贡献。在川东北地区应围绕深层通源断...