论四川盆地中二叠统栖霞组天然气勘探

四川盆地的栖霞组主要为灰-灰黑色灰岩及生物碎屑灰岩,沉积相以碳酸盐台内生屑滩相、深和浅缓坡相为主,海水较平静,生物繁茂,富含有机质,具志留系和阳新统2套较好的生油层,生气强度一般＞20×10⁸m³/km²,最高达170×10⁸m³/km²,是四川盆地最好的优质生油层。由于灰岩结构以泥晶为主,孔渗差,储气主要靠白云岩化作用、古岩溶作用和裂缝作用,白云岩化作用改善了孔隙空间,古岩溶形成了洞穴（钻具放空量最大可达4.75m）,裂缝主要起着孔洞间的连通作用。尽管目前栖霞组的勘探程度尚很低,钻获的气藏较少,但也有高产气井,如自流井气田自2井栖霞组与茅口组合采已累积采气＞46.6×10⁸m³说明潜力不小,前景乐观。     

四川盆地中二叠统栖霞组与茅口组烃源岩的差异性

四川盆地中二叠统栖霞组和茅口组都具有良好的油气勘探前景,目前对这2套烃源岩的横向和纵向分布特征还鲜有报道。为此,通过对17口井111块栖霞组和茅口组岩心样品实测总有机碳含量(TOC)的标定,运用分段平均值法,建立了自然伽马测井曲线与烃源岩TOC的关系式,利用该关系式对全盆地117口井的上述2套烃源岩TOC进行了测井评价。结果表明:(1)横向上,栖霞组和茅口组烃源岩在全盆地均有分布,发育以川东地区为最好;(2)茅口组烃源岩在平面厚度、有机碳含量及生气强度等方面均优于栖霞组,前者厚度介于30~220 m,TOC介于0.5%~3.0%,为中等—好烃源岩,而后者厚度介于10~70 m,TOC介于0.5%~2.0%,为差—中等烃源岩;(3)纵向上,栖霞组烃源岩主要分布在栖一段,茅口组烃源岩主要发育于茅一段和茅二c层。结论认为:(1)栖霞组生气强度很低,绝大部分地区小于10×10~8 m~3/km~2;(2)而茅口组生气强度则明显较高,为10×10~8~60×10~8 m~3/km~2且大部分区域都大于20×10~8 m~3/km~2;(3)后者具备形成大型气田的物质基础。     

安徽宿松地区中二叠统栖霞组上升流相烃源岩地球化学特征

下扬子区栖霞组普遍发育与碳酸盐岩共生的硅质沉积,关于硅质沉积成因的讨论认识不一。从上升流成因的角度对安徽宿松地区中二叠统栖霞组进行了野外观察和室内分析,发现研究区出露的上升流岩相类型主要为燧石条带、硅质细纹层、硅质岩及泥晶生物碎屑灰岩等。根据其岩相组合特征将该地区上升流相划分为2个亚相,4个微相。通过对16个样品的有机地化分析,认为各上升流相烃源岩的有机质类型大致为Ⅱ-Ⅲ型,成熟度为成熟一高成熟,总体上看,生烃潜量与有机质丰度呈正相关,综合评价认为,研究区栖霞组上升流相有效烃源岩为硅质薄层和臭灰岩中燧石条带。根据常量元素、微量元素分析认为该区硅质沉积为上升流成因,而原生生物或生物化学成因是上升流成因的一种类型,研究区上升流成因类型样品Al2O3含量均在2％以内,且与SiO2相关性不强。利用V／（V＋Ni）、V／Cr比值研究认为,研究区栖霞组上升流沉积是在浅海斜坡含氧一贫氧过渡环境下沉积的,相比较而言,硅质薄层微相还原程度相对较高。     

川西地区中二叠统栖霞组沉积体系

通过对川西地区中二叠统栖霞组大量露头和岩心的观察分析及样品的分析化验,认为栖霞组主要发育生物（屑）石灰岩、砂屑石灰岩、泥晶石灰岩和豹斑石灰岩;主要发育3种生物组合,即腕足类-藻类-有孔虫类组合、珊瑚组合和薄壳腕足类组合,它们分别是台地、斜坡和斜坡-盆地环境的产物。从大地构造背景、台地边缘滩特征、斜坡-盆地相特征及斜坡相与台地边缘相带的关系等方面分析,认为川西地区栖霞组为碳酸盐镶边台地沉积体系,主要的沉积相为斜坡相、台地边缘滩相和开阔台地相;其中,台地边缘滩相是栖霞组重要的储层,分布范围广。     

四川盆地中二叠统天然气地球化学特征及成因判识

四川盆地中二叠统是继震旦—下古生界之后的又一勘探热点领域,但对其天然气地球化学特征及成因类型尚不清楚。为此,通过剖析最新气样天然气组分、烷烃同位素等地球化学参数,结合前人研究成果,总结四川盆地中二叠统天然气地球化学特征,论证天然气成因类型。研究结果表明:1)四川盆地中二叠统天然气为典型干气。以烃类气体为主,CH_4体积分数高,C_2H_6,C_3H_8体积分数低,干燥系数大;非烃气体体积分数低,含微量N_2、中低量CO_2,中低质量浓度的H2S。2)四川盆地中二叠统天然气甲、乙碳同位素大多发生倒转。δ~(13)C_2分布范围较广,为-36.7‰~-25.2‰,δ~(13)C_1相对较重,介于-35.6‰~-27.7‰;δ2H1主要分布于-141‰~-125‰。3)多数天然气δ~(13)C_2轻于-29.0‰,甲基环己烷/正庚烷和(2-甲基己烷+3-甲基己烷)/正己烷2项比值分别为大于1.0和0.5,ln(C_1/C_2)值介于6.19~7.87,ln(C_2/C_3)值介于3.00~4.76,碳同位素、轻烃、组分特征综合判识中二叠统天然气类型为原油裂解气。     

川西北中二叠统栖霞组白云岩成因探讨

川西北地区中二叠统栖霞组中上部不同程度发育细晶-粗晶的白云岩、灰质白云岩和白云质石灰岩,是该地区有利的储集层.前人对该类白云岩的成因认识有大气淡水与海水混合成因、埋藏成因和"玄武岩淋滤化"作用成因等3种.根据野外及室内薄片观察,结合阴极发光、碳氧同位素、地球化学等分析资料以及区域地质特征,综合分析认为该类白云岩是由埋藏...     

川西中二叠统栖霞组白云岩特征与成因

近期在川西地区中二叠统栖霞组斩获的多个白云岩油气发现彰显了白云岩储层的油气潜力,但该组白云岩储层非均质性极强,白云岩化机制不明确,优质白云岩储层分布预测困难。研究综合分析了该组不同类型白云岩的岩石学和地球化学特征,结合沉积相背景和峨眉山大火成岩省热事件,系统总结了不同类型白云岩化作用的期次和成因。结果显示：川西地区栖霞组白云岩多为斑状或层状分布,白云石晶体以细晶为主,中-粗晶、泥-粉晶次之,伴少量鞍状白云石胶结物。泥-粉晶白云岩主要发育在栖霞组底部,白云石晶体多为半自形-他形晶,常与草莓状黄铁矿伴生,部分泥晶白云石呈球粒状、哑铃状和花椰菜状;泥-粉晶白云岩的δ¹³C(VPDB)为负值,δ¹⁸O(VPDB)处于正常海水数值范围内,这些特征表明泥-粉晶白云岩可能为微生物介导作用的产物。细晶白云岩在栖一段和栖二段都有发育,其白云石晶体主要为自形-半自形晶,多具有雾心亮边结构,在阴极发光下晶体内部呈棕色-暗红色,向外过渡为亮红色后再变暗;细晶白云岩具有明显的残余粒屑结构,表明前驱岩岩性为颗粒灰岩;细晶白云岩的δ¹⁸O(VPDB)...     

华蓥溪口剖面中二叠统栖霞组沉积相分析

在大量前人研究的基础上,通过野外实测,华蓥溪口剖面中二叠统栖霞组分为两段,总厚度115.11 m。该剖面岩石以石灰岩为主,含少量白云岩和硅岩。石灰岩进一步分为生屑微晶灰岩、泥晶灰岩、微晶生屑灰岩以及泥晶生屑灰岩。结合野外剖面、显微分析和区域沉积背景等资料的综合分析,认为栖霞组一段下部沉积环境为深缓坡的上带,栖霞组一段上部沉积环境为浅缓坡的上带,栖霞组一段顶部为局限台地亚相的泻湖微相,栖霞组二段沉积环境为开阔台地亚相的生屑滩微相和台内洼地微相。     

四川盆地西北部中二叠统栖霞组相控早期高频暴露岩溶特征及启示

文章介绍了一类准同生期云化叠合早期暴露岩溶成因的深层—超深层孔洞型碳酸盐岩储层.基于区内露头与钻井资料,开展了岩石学、储层地质学及地球化学研究,发现四川盆地中二叠统栖霞组发育泥晶灰岩—生屑泥晶灰岩—泥亮晶颗粒灰岩的向上变粗型和亮晶颗粒云岩—中晶云岩—细粉晶藻云岩的向上变细型两类向上变浅序列.两类序列早期高频暴露岩溶具有...     

黔北地区中二叠统栖霞组油气显示及勘探前景

近年来,黔北地区多个向斜内中二叠统栖霞组灰岩—泥灰岩韵律层屡获天然气显示。为明确该层段在黔北地区是否具有天然气勘探前景,采用野外剖面测量、钻井岩心编录及实验分析测试等方法对黔北地区中二叠统栖霞组灰岩—泥灰岩韵律层的发育分布特征及有机地球化学特征进行研究。结果表明:黔北地区中二叠统栖霞组主要分布于各向斜内,全区呈“东薄西厚”趋势,厚度达100～210 m;其中栖霞组顶部的灰岩—泥灰岩韵律层厚度大,为40～60 m;泥灰岩层组分富含有机质,TOC平均含量为0.77%,成熟度适中,RO值分布在2.08%～2.56%之间,处于过成熟阶段,有机质类型佳,为Ⅰ型和Ⅱ型,与已获得天然气突破的川东南地区具有相似的特征,具有良好的天然气勘探潜力。结合研究区地质构造特征,划分出天然气勘探Ⅰ类有利区15个,Ⅱ类有利区7个,总面积达5 392.9 km²,未来可在这些有利区内勘探龙马溪组页岩气时兼探栖霞组灰岩—泥灰岩韵律层天然气。勘探开发一旦取得成功,将成为黔北及邻区继龙马溪组页岩气之后的又一具有广阔勘探前景的新层系。     

四川盆地中二叠统中-粗晶白云岩成因

通过对四川盆地及其周缘地区中二叠统野外露头及典型井的岩心微观薄片的观察,发现中二叠统主要发育细晶白云岩、中粗晶白云岩与灰质云岩。物性分析表明,中-粗晶白云岩储层物性最好,可以作为有效储层;结合地质背景,对-中粗晶白云岩开展的多种地球化学分析,认为中-粗晶白云岩为深部热液成因,云化流体来自于深部热液。其成因证据包括以下5个方面：单井岩心和微观照片显示中-粗晶白云岩具有鞍状白云石特征,并伴有低温热液矿物;中-粗晶白云石中发育气、液烃流体包裹体,包裹体均一化温度较高,白云石化流体温度明显高于围岩温度,且中二叠统中-粗晶白云石两相流体包裹体基于冰点温度测试的盐度是正常海水的3～5倍,成岩流体为高盐度流体;中-粗晶白云岩稳定氧同位素值极偏负,均在-9‰以下,多数样品的测试值高达-13‰;中-粗晶白云岩的Sr同位素具有幔源特征,反映深部热液特征;白云岩横向和纵向分布变化快,目前已发现的白云岩主要沿深大断裂与火山岩发育地区分布。中-粗晶白云岩的晶间溶孔多为沥青充填,结合典型井的埋藏史、包裹体均一温度及烃源岩的成烃史分析,认为中-粗晶白云岩形成时间较早,至少在中-晚三叠世油气大量充注之前。在以上分析基础上,利用发育白云岩的典型井及地震剖面,结合成因认识建立了中-粗晶白云岩的热液成因模式。     

川西北下二叠统栖霞组斑马状白云岩地球化学特征及形成过程——以ST18井为例

四川盆地下二叠统栖霞组具有丰富的天然气资源。近年来,川西北地区在栖霞组取得了重大的油气勘探突破,其中优质储层主要位于白云岩层位。然而,有关该区栖霞组白云岩的成因至今仍有争议。ST18井钻遇栖霞组,岩心观察发现特殊的斑马状白云岩。针对斑马结构中的亮带和暗带,系统开展了岩石学和地球化学的对比研究。斑马结构中亮带由中粗晶—鞍形白云石组成,阴极发光呈亮红色;而暗带则由中—细晶白云石组成,阴极发光呈暗红色。亮带和暗带白云石的δ¹³C值均在同时期海水δ¹³C值范围内,而δ¹⁸O值较同时期海水偏负,表明白云石化流体来源于海水,且受到较高温度的影响,使得氧同位素发生分馏。亮、暗带白云石有序度均较高,推测是在后期埋藏作用下发生了调整,使得有序度增加到同一水平。此外,热液矿物黄铁矿的发现进一步证实了白云岩形成过程中热液流体的参与。研究表明,ST18井栖霞组斑马状白云岩的形成过程主要经历了以下三个阶段：(1)流体沿着构造裂缝溶蚀—交代原始灰岩,形成暗带白云石;(2)热流体沉淀形成亮带白云石;(3)深埋藏环境下亮暗带白云石均发生调整,形成有序度较高的斑马状白云岩。     

Geochemical characteristics of the Permian Changxing Formation reef dolomites, northeastern Sichuan Basin, China

The recent discovery of deep and ultra-deep gas reservoirs in the Permian Changxing Formation reefs, northeastern Sichuan Basin is a significant development in marine carbonate oil & gas exploration in China. Reef dolomites and their origins have been major research topics for sedimentologists and oil & gas geologists. The petrography, trace element and isotope geochemistry of the reef dolomites indicated that the dolomites are characterized by low Sr and Mn contents, relatively low Fe contents, very similar δ 13 C and δ 18 O values and very different 87 Sr/ 86 Sr ratios. Although the calculated results of the fluid mixing suggested that a mixture with 85%-95% meteoric water and 5%-15% seawater seemed to be the dolomitizing fluids of the reef dolomites, the low Mn contents, relatively low Fe contents, high δ 13 C values and high homogenization temperatures of the dolomites did not support that there were large proportions of meteoric water in the dolomitization process, and the 87 Sr/ 86 Sr ratios which were close to coeval seawater also did not support the possibility of the mixture of deep-burial circulated fluids from clastic rocks. High temperature deep-burial circulated seawater with low Mn and Fe contents, high Sr content and high δ 13 C values from the dissolution of widely distributed Triassic evaporites during the burial diagenetic processes (including dehydration of water-bearing evaporites) could have been the dolomitizing fluids of the reef dolomites.     

川南地区灯影组白云岩地球化学特征及流体来源

四川盆地灯影组白云岩是重要的优质油气储集岩,由于复杂的成岩演化和多期的构造作用,白云岩的成因一直存在争议。通过碳、氧同位素、微量元素等分析手段,对川南地区灯影组白云岩的地球化学特征及流体来源进行了研究。研究结果表明,该区白云岩主要类型为微晶、细晶-中晶以及含角砾白云岩。灯影组白云岩的δ¹³C介于0.52‰~2.06‰（均值1.42‰）,δ¹⁸O介于-11.9‰~-2.14‰（均值-9.09‰）,与同期原始碳酸盐岩δ¹³C值（4.43‰）和δ¹⁸O值（-0.62‰）相比明显偏小。结合白云岩具有高U/Th比值、低Sr值以及Eu正异常等特征,认为研究区灯影组白云岩具有埋藏白云石化特征,且在成岩后期受到了热液流体作用的改造。该区白云岩具有与海水来源白云岩相似的稀土元素配分特征以及远高于正常海水的盐度指数（Z值）,表明白云岩化流体主要来源于封存在地层中的浓缩海水。     

四川盆地南江栖霞组白云岩岩石学、地球化学特征及成因

四川盆地南江桥亭剖面中二叠统栖霞组二段灰岩局部白云岩化,基质白云岩主要由非平直晶面他形晶白云石构成,孔洞缝中充填鞍形白云石和结晶方解石,溶解作用主要发生在白云石中。在岩石学研究基础上,综合运用碳氧同位素、元素、包裹体均一化温度、阴极发光测试手段,结合埋藏史、热史以及峨眉山玄武岩喷发非正常地热增温事件,研究了基质白云石和鞍形白云石的特征和成因。研究表明:基质白云石、鞍形白云石和结晶方解石的包裹体均一化温度分别为100~110,130~230,130~230℃;富含基质白云石、鞍形白云石和结晶方解石样品的δ¹⁸O_PDB值分别为-4.27‰~-6.28‰,-4.87‰~-5.80‰,-5.16‰~-6.50‰,δ¹³C_PDB值分别为3.97‰~5.22‰,4.88‰~5.35‰,2.73‰~4.29‰;与基质白云岩相比较,鞍形白云石和结晶方解石的δ¹⁸O值略负,并显示三者碳源为同时期海水。反演的基质白云岩形成流体的δ¹⁸O_SMOW值分布在3‰~6‰之间,鞍形白云石δ¹⁸O_SMOW主要分布在7‰~14‰之间,盐度均显著高于同期海水,因而两者都是在高温和高盐度的流体中形成的。三者都受到了峨眉山玄武岩喷发活动所引起的热事件影响,高温和高盐度克服了白云石沉淀的动力学屏障,形成交代灰岩的基质白云岩和孔洞缝中充填的鞍形白云石,流体的持续高温和Mg²⁺的消耗,导致了高温方解石的沉淀,显示热液对碳酸盐岩的改造作用。     

四川盆地简阳地区二叠系火山喷发旋回、环境与模式

四川盆地简阳地区二叠系峨眉山玄武岩发育火山碎屑岩优质储层，永探1井为该区二叠系火山碎屑岩气藏的首口工业气井，但目前对于该区火山喷发旋回、古地理环境及喷发模式的认识还不清楚，制约了对岩相、储层分布的认识和勘探区带评价。为此，从研究该区火山岩岩石组合特征入手，分析火山喷发旋回，结合区域地层、岩相古地理研究成果综合对比确定火山喷发环境，建立火山喷发模式，综合钻井、重磁力、地震等资料预测区域火山机构的分布特征。研究结果表明：①该区二叠系火山岩纵向发育5套岩性、4个喷发旋回（期次），早期两个旋回强烈爆发，以火山碎屑岩为主，晚期两个旋回能量减弱，发育浅成侵入岩；②该区火山岩为东吴运动抬升后陆相环境喷发，主喷发期与峨眉山玄武岩基本一致，为中—晚二叠世之交及其后的100万年（1 Myr）；③简阳—中江地区北东向主断裂和北西向次级断裂的交汇处为深层岩浆上涌通道，控制该区发育中心式多火山口喷发形成的复式火山机构，有利于爆发相火山碎屑岩叠置、连片规模分布。结论认为，简阳地区火山岩与峨眉山玄武岩喷发环境、喷发时代一致，但喷发模式及岩性、岩相却存在着较大的差异，为峨眉山大火成岩省的特殊组成部分。     

川东地区长兴组白云岩储层成因与成岩系统

对于川东地区上二叠统长兴组礁滩相白云岩储层的成因一直存在争议,为此,对该区白云岩成因类型、地球化学特征
（铁、锰、锶微量元素,碳、氧、锶稳定同位素）及流体包裹体特征进行了综合研究。从成岩流体性质和产物的组合特征出发,按“水文体制”将长兴组白云岩划分为准同生阶段海源同生卤水、早成岩阶段源于飞仙关组地层封存热卤水、中-晚成岩阶段复合源混合热卤水、构造隆升阶段有深部热液参与的混合热液4个成岩系统。各系统成岩流体性质虽有不同,但对多期次的埋藏白云岩化作用和白云岩储层的形成、演化与分布都有重要的继承性控制作用：准同生阶段一般不具备储集意义;早成岩阶段是储层发育的基础阶段;中-晚成岩阶段扩大了储层分布范围和发育规模;构造隆升阶段是提高储层质量的关键时期,也是控制优质白云岩储层在区域上沿构造活动带分布的主要因素,可作为预测优质白云岩储层的重要依据。