普光气田台地建造过程及其礁滩储层高精度层序地层学研究

普光气田及近年来川东北地区一系列重大发现,实现了按海相深层构造-岩性复合气藏和岩性气藏勘探思路寻找大型礁滩气藏的目标。应用沉积学、层序地层学和地震沉积学的理论和方法,系统研究普光气田上二叠统长兴组至下三叠统飞仙关组典型的镶边型碳酸盐岩台地建造过程及巨厚礁滩和鲕滩复合体的发育和分布规律发现:普光气田长兴期台缘礁及开阔台地生屑滩和飞一、飞二段台缘和开阔台地鲕滩的垂向加积过程构筑了四川盆地和国内厚度最大的镶边型碳酸盐岩台地。普光气田长兴礁起源于二级层序海泛期的陆棚环境,它建造成台地镶边,在地震剖面上表现为丘状空白反射;普光气田飞仙关组台缘及台内鲕滩形成于二级层序高位期早期,在地震剖面上表现为丘状杂乱-不连续强反射。长兴礁及礁后沉积为后继飞仙关组鲕滩的形成提供了浅水高能背景。从碳酸盐岩层序地层学角度,普光气田长兴组和飞仙关组由5个三级层序组成,而每个三级层序又由2～3个四级层序组成。碳酸盐岩沉积学和层序地层学的结合揭示了普光碳酸盐台地的演化过程。随着探井的钻探,碳酸盐岩高精度层序地层序揭示出普光气田礁、滩白云岩储层对称的高频旋回特征。在每一旋回内,孔隙度随自然伽马和电阻率的减小、白云石晶体的变粗而增大。普光气田台地建造过程及高频层序内储层孔隙度分布特征,不仅为拓展今后礁滩勘探提供了理论依据,还对后继气藏开发具指导意义,是实现碳酸盐岩气藏勘探、开发一体化的重要研究内容。     

川东北铁山-黄泥塘地区飞仙关组鲕滩沉积特征及分布规律

综合运用钻井、测井、岩心和区域构造资料,对铁山-黄泥塘地区飞仙关组鲕滩沉积分布特征进行了详细研究,认为晚二叠世逐渐发育形成的北西向开江-梁平海槽对研究区飞仙关期鲕滩的分布起着初步的控制作用,同时北东向的基底断裂切割台地形成的相对隆升或凹陷,对区内飞仙关期鲕滩的分布起着进一步的修饰作用。结合全球海平面变化情况,认为扬子区晚二叠世长兴末期发育一次较大的海退,研究区飞仙关期鲕滩主要发育在海退中后期。飞仙关早期由于研究区呈台槽分异的沉积格局,区内主要发育台缘鲕滩;到飞三期海槽已基本填平,只在台地内部海底微地貌高地上发育台内鲕滩;飞四期由于海槽的完全填平,颗粒滩不再发育,研究区逐步演化为区域性潮坪相。     

四川盆地东北部飞仙关组台缘早期鲕滩带的发现及宣探1井天然气勘探突破意义

四川盆地东北部（以下简称川东北地区）下三叠统飞仙关组是四川盆地高含硫天然气勘探开发的重要层系之一,已在飞一段上部—飞二段取得了重要的勘探开发系列成果。为了进一步扩大该地区的天然气勘探开发局面,寻找新的有利勘探区带及油气富集区,通过对该区地震资料“双高”处理解释,结合490余口老井复查,开展了飞一段台缘早期鲕滩发育特征研究,预测了台缘早期鲕滩的分布规律,并结合宣探1井的钻探成果,分析了台缘早期鲕滩储层发育特征及高含硫天然气勘探潜力。研究结果表明：(1)研究区飞仙关组划分5个四级层序,台缘早期鲕滩发育于SSQ1—SSQ2层序,分布于渡口河—七里北地区,岩性主要为亮晶鲕粒石灰岩和残余鲕粒白云岩,具有礁滩叠置和鲕滩向台内不断迁移的特征;(2)台缘早期鲕滩储层分布于老君庙地区以东、渡口河地区以及渡口河—七里北之间的向斜区,储层平均厚度超过100 m;(3)宣探1井飞仙关组台缘早期鲕滩储层类型以Ⅱ和Ⅲ类为主,局部见Ⅰ类储层,总体为含气层和气层,为岩性气藏,试油效果良好。结论认为,宣探1井成功钻遇礁滩储层,证实飞仙关组发育台缘早期鲕滩带,这对于重新认识开江—梁平海槽两侧台缘礁滩勘探领域具有重大战略意...     

川东北地区长兴组—飞仙关组沉积格局及成藏控制意义

川东北上二叠统长兴组—下三叠统飞仙关组总体为碳酸盐台地沉积,受古断裂的控制,宽广的台地被切割成台隆与台盆的沉积格局。受开江-梁平台盆的控制,长兴晚期—飞仙关早期在其两侧发育了较为对称的类似于威尔逊相模式的碳酸盐岩沉积体系,但陆棚相不甚发育,可能是台盆深度小、宽度窄、相变快引起的。由于期间经历了一次二级海平面的升降过程,使得长兴组广泛发育海侵生物礁,而飞仙关组发育海退型鲕粒滩,形成两类最为有利的储集相带。生物礁、鲕滩沉积相带在纵横向上不断迁移、抬升,主要发育于台盆的两侧,呈不连续环带状分布,明显受沉积相带控制。     

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本通过野外剖面的测实分析并与钻井剖面进行对比研究了川东北碳酸盐蒸发台地东缘与深水海槽沉积的地渡带沉积特征及其对鲕滩分布的控制作用。宣汉河口剖面长兴期发育边缘礁，飞一为厚层鲕粒滩，飞二膏岩发育，飞三、飞四为台地潮旋回沉积，与蒸发台地上金珠1井等沉积层序完全一致。河口东北十余公里长兴组和飞仙关组都相变为深水相，飞一段重力流沉积发育,飞二沉积陆棚斜坡相薄层泥晶灰岩，至飞三时期才演变为浅水台地，沉积了台缘鲕粒滩和台内潮旋回，研究结果说明宣汉河口地区为长兴和飞仙关早期台地边缘相带，其西侧台内的鲕粒岩主要分布在飞一段，其东 则主要分布在飞三段。     

云阳—涪陵地区长兴组—飞仙关组沉积相研究

运用层序地层学的理论和方法,将云阳—涪陵地区长兴组—飞仙关组划分为4个三级层序,包括8个体系域,进一步建立相关层序地层格架。通过对层序地层格架内沉积相展布的研究,发现该地区长兴组—飞仙关组发育台缘礁滩和潮坪及台内礁滩有利储集相带,并受开江—梁平海槽的控制,沿海槽两侧呈条带状分布。此外,还受气候背景和台缘类型、台地部位及其类型以及海底高地貌的控制。在有利储集相带分布预测成果的基础上,结合多种地质信息进行综合分析,将研究区划分为5类有利勘探区带,即台缘礁区、台缘滩区、台缘潮坪区、台内礁区及台内滩区,其中台缘礁滩及潮坪区是最为有利的勘探区带和当前勘探的重点;台内礁滩区是台缘礁滩区的补充,可望取得突破。     

川东北飞仙关组鲕滩储层分布规律、勘探方法与远景预测

20世纪末在四川盆地东北部发现了渡口河等以孔隙性鲕粒白云岩为储层的飞仙关组气藏.这些储层的分布与飞仙关组鲕粒滩的分布规律有关.研究表明当时的古地理格局控制了飞仙关组鲕粒滩的分布,因而影响着鲕滩气藏的分布.研究区的鲕粒滩集中分布在环早期开江-梁平海槽的碳酸盐岩台地边缘,它们随着碳酸盐岩台地沉积区的扩大和开江-梁平海槽的消亡而发育迁移,形成了宣汉黄金口-开县地区、达县-梁平地区等几个鲕粒岩集中发育区块.由于孔隙性鲕粒白云岩的形成与混合水白云石化作用和深埋藏溶解作用有关,故储层呈大小不等的透镜状分布在致密的鲕粒灰岩中,使鲕粒气藏具有岩性-构造复合圈闭的特点.孔隙性白云岩储层的声速平均5 540 m/s,致密灰岩的大于6 200 m/s,故在地震剖面上储层表现为在一定层位的弱反射背景出现的一段连续的强振幅反射.因此,鲕滩气藏的勘探可遵循"占边缘、找亮点、套构造"的思路进行综合预测勘探.除目前重点勘探的五宝场地区外,宣汉黄金口-万源区块和达川-梁平区块是很有希望的勘探后备区块,万源-南江区块和广元-昌平区块是鲕滩气藏勘探的远景区块.     

镇巴地区飞仙关组沉积相特征

确定镇巴区块飞仙关组发育有开阔台地相、局限台地相、台地蒸发岩相、台地边缘相、缓坡沉积相、盆地相等相带,并分析了其沉积相的构成与特征。结果显示,下三叠统飞仙关组的沉积随着城口海槽的生成、发展、萎缩,台地边缘相不断向广海（北大巴）方向发生迁移,而且发育层位逐步抬高,具有明显的穿时性特征;台地边缘相发育的亮晶鲕粒灰岩、亮晶砂屑灰岩储层的展布严格受有利沉积相带所控制。台地边缘鲕粒滩储集层主要发育在飞一段一飞二段,飞三段仅发育有开阔台地相浅滩鲕粒滩和砂屑滩微相,飞四段仅发育潮坪亚相的亮晶砂砾屑灰岩潮道沉积。     

普光气田飞仙关组鲕滩分布规律研究

普光气田飞仙关组滩相大气田的发现,展示了碳酸盐岩滩控型储层巨大的勘探潜力,然而后续的开发井钻探表明,传统沉积相研究提出的成带分布的台缘滩并不稳定,因此,研究鲕滩发育分布规律尤为必要。以四川盆地普光气田下三叠统飞仙关组为研究对象,通过对颗粒岩测井识别模型、滩体的环境微相及其分布主控因素分析,深入探索了普光气田飞仙关组鲕滩的发育分布规律。依据颗粒岩与地层厚度之比把台缘滩划分为滩核、滩缘及滩间微相,从而给碳酸盐岩微相赋予更多的环境和储集意义。普光气田飞仙关组发育台缘鲕滩和台内鲕滩2种滩体。鲕滩分布受控于沉积期地貌变化,总体上沿台地边缘呈带状分布,但其内部存在的次一级微地貌变化导致了滩体横向分布的变化,进而导致了滩相储层严重的横向非均质性。     

普光气田长兴组台地边缘礁、滩沉积相及储层特征

普光气田长兴组不仅发育生物礁相储层,而且随着普光6井生屑滩相、砂砾屑滩相储层和302-1井鲕粒滩相储层的发现,表明滩相也是长兴组重要的沉积相类型.普光气田长兴组晚期演化为台地边缘,以发育台地边缘礁、滩相为特征,结合开发井礁滩相的测井模式聚类识别,生物礁相发育在普光5、普光6、普光8、普光9、毛坝3等井区,滩相分布在普光2、普光4、普光6、普光7、102-1、302-3、302-1等井区,其相带狭窄,近似呈北西-南东向条带状分布.长兴组储层主要为一套礁白云岩、亮晶鲕粒云岩和残余颗粒云岩,以高中孔、中高渗,孔隙型储层为主,储集空间类型以晶间孔、晶间溶孔、粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔以及溶蚀扩大孔为主,裂缝和压溶缝合线次之,具有较好的物性特征.长兴组生物礁和边缘滩相储层是普光气田继飞仙关组鲕粒滩后又一个具有巨大勘探潜力的储层类型.     

川东北地区长兴期—飞仙关期沉积体系分析

对川东北地区长兴期—飞仙关期沉积体系及沉积相展布规律的研究可以为该地区进一步的油气勘探部署提供重要的地质依据。以沉积学、地震地层学理论为指导,综合分析野外剖面、钻井和地球物理资料,将研究区长兴期—飞仙关期沉积划分为碳酸盐岩台地和台盆两种沉积体系,其中碳酸盐岩台地沉积体系又可划分为蒸发台地、局限台地、开阔台地、台地边缘生物礁、浅滩和台地边缘斜坡5种沉积相带。长兴期—飞仙关二期为台地和台盆相间的沉积相展布格局,具有飞仙关—末期开始快速填平补齐,飞仙关三期为碳酸盐岩台地,飞仙关四期为蒸发台地的演化特征。长兴期台地边缘礁、滩组合和飞仙关期台内浅滩是该地区储层发育的有利沉积相带。     

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。     

川北地区长兴组沉积相和生物礁气藏分布规律

四川盆地北部地区晚二叠世长兴期沉积环境发生了明显分异，依据沉积特征可将其划分为碳酸盐深缓坡相、开阔台地相、海槽相、陆棚（台地）边缘相等单元，并以此建立了川北地区长兴期沉积模式。川东北区块和川西北区块在长兴期已由碳酸盐缓坡相演化为碳酸盐开阔台地相；在开江-梁平海槽相区内原划为下三叠统飞仙关组底部的高伽马低电阻层段应划入大隆组，在其中发现了晚二叠世具深水特征的骨针、放射虫、微体有孔虫及腕足等化石碎片。环海槽陆棚（台地）边缘带是寻找生物礁气藏的最有利相带，其贯穿整个川北地区，延伸数百公里；在二叠系长兴组生物礁相之上常有飞仙关组的鲕粒滩发育，二叠系、三叠系礁、滩叠合边缘相带可供勘探的面积达7300 km²，已获得天然气储量超过6000×10⁸m³，勘探潜力巨大。     

川东北地区二叠系—三叠系多期台缘演化规律及勘探方向

基于等时层序格架,综合钻井和地球物理资料,对四川盆地开江—梁平海槽二叠系—三叠系多期台缘的演化规律进行了研究,探讨了不同时期的台缘类型、礁滩发育模式及展布特征。研究结果表明:①基于龙潭组和吴家坪组同时异相的沉积特征,以最大海泛面和地层旋回一致性为依据,对川中地区和开江—梁平地区的地层界线进行调整,可建立区域等时地层格架。②基于对龙岗地区茅口组—长兴组台缘带的重新刻画,证实开江—梁平海槽在茅口组二段沉积期出现台缘雏形,在吴家坪组沉积期持续发育,长兴组沉积期礁体规模最大,最后在飞仙关组沉积期逐渐消亡;台缘带的演化经历了茅口组沉积期的单斜缓坡模式、吴家坪组沉积期的远端变陡缓坡模式、长兴组沉积期的镶边碳酸盐台地模式。③开江—梁平海槽东、西两侧均有多期台缘叠置的发育特征,海槽西侧发育茅口组、吴家坪组、长兴组3期台缘,海槽东侧主要发育吴家坪组、长兴组2期台缘;根据生物礁的地震反射特征和不同时期生物礁的垂向叠置模式,识别出加积型生物礁和前积型生物礁,并预测了不同类型生物礁的分布规律。④四川盆地在二叠纪—三叠纪形成的多个NW向裂陷均具备形成多期台缘的构造背景,多期台缘叠加的生物礁滩储层是今后四川盆地的一个重要勘探领域。     

四川盆地及邻区早三叠世印度期层序岩相古地理及有利勘探区带

通过大量钻井岩性统计、岩心观察、露头沉积相研究与地震相分析,结合板块构造演化等区域地质资料,以体系域为单元编制了4张三级层序地层格架下的四川盆地及邻区早三叠世印度期岩相古地理图,明确了开江-梁平盆地相主要发育于飞仙关组一段及二段沉积期,在飞仙关组三段沉积期已演化为台内洼地,以及不同时期盆地内部鲕粒滩体的展布与迁移特征,且在盆地周缘绵竹、湖北利川等露头发现了台地边缘鲕粒滩,为四川盆地飞仙关组鲕滩气藏的勘探提供依据。四川盆地飞仙关组各体系域都有鲕粒滩体分布,其中层序TSQ1高位体系域（相当于飞仙关组二段）及层序TSQ2海侵体系域（相当于飞仙关组三段）沉积期鲕滩规模最大,也是主要产气层段,滩体展布具有由台地内部不断向盆地相区迁移的特征。层序TSQ1海侵体系域（相当于飞仙关组一段）沉积期,开江-梁平盆地相两侧的镶边台地边缘鲕粒滩（坝）规模不大,鲕粒滩体主要分布于台内古地貌高地以及滨岸地带;层序TSQ1高位体系域沉积期,鲕粒滩（坝）沿开江-梁平盆地相两侧及城口-鄂西盆地相西南缘台地边缘集中分布;层序TSQ2海侵体系域沉积期,川北、川东地区发育鲕粒滩体且规模较大;层序TSQ2高位体系域（相当于飞仙关组四段）沉积期,滩体分布较少,主要为局限台地和蒸发台地沉积。四川盆地下三叠统飞仙关组天然气有利勘探区带主要是环开江-梁平盆地白云石化台缘滩相、城口-鄂西盆地西南缘白云石化台缘滩相以及溶蚀的台内滩相。     

四川盆地仪陇地区飞仙关组鲕粒滩地震预测

四川盆地仪陇地区飞仙关组鲕粒滩型储层埋藏深度较大,沉积地质背景较为复杂,钻至深层的探井较少,难以准确预测鮞粒滩型储层的空间分布,制约了飞仙关组的油气勘探。飞仙关组储层主要为该组的一段、二段鲕粒滩,岩性以亮晶鲕粒灰岩和残余鲕粒灰岩为主,大多分布于台缘带上。地震正演模拟结果显示,鲕粒滩在地震剖面上外形呈现为透镜状,具有较强振幅和较低频率。采用地震沉积学研究方法,在鲕粒滩发育的台缘带上,利用地震振幅属性有效地预测仪陇—平昌地区飞仙关组鲕粒滩储层的空间展布。鲕粒滩型储层的识别及其分布特征与实际钻探结果匹配度较高,证明通过地震属性分析对鲕粒滩型储层的识别及分布进行预测是切实可行的,为下步对该类储层进行勘探打下了良好的基础。沉积相分析、地震正演模拟与地震属性分析有机结合能有效进行深层鲕粒滩储层识别与勘探。     

四川盆地元坝长兴组礁滩相气藏概率体约束地质建模

四川盆地元坝长兴组气藏礁滩相储层岩相类型多样,生物礁和生屑呈离散分布,储层及物性参数非均质性强,储层构型特殊,气水关系复杂,现有建模方法难以精细表征礁滩相内部储层非均质性,不能满足气藏开发生产需求。通过对礁滩相气藏地质、物探、测井及生产动态等多学科资料研究,提出以地质模式为指导,采用礁滩相储层构型、地质及地震概率体等多信息协同约束的建模思路,分级相控-序贯指示随机模拟方法建立生物礁、生屑滩储层相模型;采用相控-序贯高斯随机模拟方法建立属性参数模型。该方法建立的模型,精细表征了礁滩相储层内部结构及属性参数非均质性特征,刻画了生物礁、生屑滩储层及属性参数的三维空间分布,为气藏的高效开发奠定了坚实地质基础。     

川东北元坝地区长兴组-飞仙关组台地边缘层序地层及其对储层的控制

在野外露头、钻井岩心观察与测井、地震资料解释的基础上,开展了四川盆地东北部元坝地区长兴组-飞仙关组层序地层研究,将长兴组-飞仙关组划分为4个Ⅲ级层序,分别为SQ1、SQ2、SQ3及SQ4。对层序与储层的综合研究表明：储层分布明显受Ⅲ级层序体系域及沉积相控制,储层主要分布于SQ1、SQ2及SQ3的高位体系域中,为台地边缘浅滩相及台地边缘礁滩相沉积;长兴组储层岩性以生屑白云岩及生屑灰岩为主,储层物性好;飞仙关组储层岩性以亮晶鲕粒灰岩为主,储层物性一般。     

四川盆地川东北区二叠系—三叠系天然气勘探成果与前景展望

勘探思路从以构造圈闭为主转变为以长兴组—飞仙关组礁滩相白云岩储层构造-岩性复合圈闭为主,发现了目前国内最大的海相气田——普光气田。在总结前人40年勘探成果的基础上,结合地质与地震资料,建立了区内礁滩相沉积模式,深层碳酸盐岩优质储层发育“三元控储”机理及“复合控藏”模式;外围构造在飞仙关组三段、四段鲕滩灰岩及嘉陵江组二段白云岩也取得了勘探上的较大突破;同时,形成了海相深层碳酸盐岩天然气成藏机理理论体系及以储层综合预测为主的勘探技术系列。新的勘探成果表明区内具有多个勘探领域,是四川盆地未来重要的天然气勘探区。