川东忠县—鱼池地区二叠系—三叠系海槽相、台缘相的发现及勘探意义

川东—鄂西地区晚二叠世—早三叠世发育开江—梁平海槽与城口—鄂西海槽,明确环海槽分布的台地边缘及沉积相带展布对指导二叠系—三叠系礁滩气藏的勘探开发具有重要现实意义。基于川东忠县—鱼池地区窑厂、千野草场、楠木桠和三墱坡剖面长兴组—飞仙关组的现场实测和系统取样分析,结合钻井资料和建南地区前期研究成果,认为大池干—石宝寨—高峰场区块为开阔台地相沉积,而开江—梁平海槽主体未向该区延伸;忠县—鱼池地区发育海槽相深水沉积,开江—梁平海槽与建南地区浅水陆棚直接相连,向东直接连通城口—鄂西海槽主体,其两侧发育台地边缘相礁滩沉积。通过确定台地边缘平面展布规律,进一步扩展了研究区内台地边缘分布范围,为川东地区二叠系—三叠系礁滩气藏的勘探开发揭示了全新的领域。     

四川盆地东部曲水—建南地区长兴组浅洼沉积的发现及地质意义

碳酸盐岩生物礁作为重要的油气藏类型,在全球油气田产量中占有重大比例。近年来,在四川盆地东部地区上二叠统长兴组生物礁油气藏勘探中取得了重大突破。川东—鄂西地区发育开江—梁平海槽与城口—鄂西海槽,海槽侧缘台地边缘带的明确对于指导二叠系、三叠系礁、滩储层勘探开发具有重要的现实意义。通过钻井资料分析、典型沉积剖面观测以及地震资料特征响应,研究结果表明:①位于原开江—梁平海槽南部末端的大猫坪—福禄场一线以南的曲水—建南地区长兴期存在浅洼沉积;②曲水—建南浅洼两侧是长兴组生物礁发育的有利区;③结合建南地区钻井资料,开江—梁平海槽经曲水—建南浅洼与城口—鄂西海槽有直接连通的可能,该发现将进一步扩展台地边缘带的分布范围,为区内礁、滩气藏勘探开发拓展全新的后备领域。     

川东地区台内洼地二叠系生物礁、滩沉积格局及勘探意义

川东地区晚二叠世—早三叠世发育武胜—石柱台内洼地和重庆—綦江台内洼地，明确环台洼边缘分布的生物礁滩沉积格局及演化对四川盆地二叠系—三叠系礁滩气藏勘探的重要指导意义。基于川东地区卷洞、菊花坝、太运和冷水溪剖面长兴组的现场实测和系统取样分析，结合实际钻井资料和前期研究成果，认为长兴组沉积早期，除开江—梁平海槽外，研究区内其余地区均处于缓坡沉积环境，以硅质结核灰岩和泥晶灰岩等较深水沉积为主；而随着长兴组沉积中—晚期海退，开始出现明显的沉积分异现象，由南向北呈“两洼”—“一台”—“一槽”的沉积格局，即重庆—綦江台内洼地亚相及其以北的武胜—石柱台内洼地亚相（“两洼”）、武胜—石柱台内洼地亚相与开江—梁平海槽之间的台坪亚相（“一台”）及开江—梁平海槽主体（“一槽”）。沿武胜—石柱台内洼地南、北两侧台洼边缘带，发育生物礁滩组合，生物礁滩组合在北侧主要发育在长二段—长三段下部，在南侧则发育在长三段上部，具有“北早—南晚”的沉积特征，认为长兴期沉积古地貌上具有“北高—南低”的特点。研究区台内洼地沉积格局及生物礁滩演化规律的明确，为川东地区二叠系长兴组礁滩气藏勘探新领域评价提供了依据。     

鄂西渝东区晚二叠世长兴组沉积期沉积相及礁、滩分布规律

二叠系长兴组为鄂西渝东区主要勘探层系之一,其沉积相展布有多种观点。应用地表露头剖面、钻井剖面分析及对比研究,结合地震属性分析,认为晚二叠世开江-梁平陆棚向东南延伸,并与鄂西-城口海槽相连;鄂西渝东区晚二叠世长兴组沉积期沉积格局受到开江-梁平陆棚和鄂西-城口海槽的联合控制,将该区划分成开阔台地相、台地边缘相、浅水陆棚相以及盆地相4个相带,其中的生物礁、滩主要分布于台地边缘,为天然气勘探的重要目标。     

四川盆地开江—梁平海槽两侧台地边缘形态及其对储层发育的影响

晚二叠世长兴期,受勉略洋扩张和区域拉张应力的影响,四川盆地北部发育了开江—梁平海槽。为弄清该海槽两侧台地边缘的形态及其上礁滩体发育的主控因素,在区域构造和沉积背景分析的基础上,基于二维、三维地震资料中礁滩体的反射特征和钻井资料,利用地质—地震解释技术,刻画出长兴期海槽两侧台地边缘的形态变化,建立了不同类型台地边缘之上礁滩体发育的地震反射模式和沉积模式,分析了其储层分布的主控因素和分布规律。结论认为:①长兴期,开江—梁平海槽两侧台地边缘形态可划分为断控陡坡型和缓坡型2大类,包含断层—陡坡型、陡坡型、缓坡—坡折型和缓坡型4种类型;②长兴期,海槽两侧台地边缘的形态是控制礁滩体规模、沉积模式的关键地质因素,也是造成礁滩体储层特征差异性的根本原因;③白云石化、多期溶蚀和裂缝作用是改善长兴组礁滩体储层质量的关键作用,有利储层主要位于每期礁滩体的顶部,分布于台缘带陡坡或基底断裂一侧。     

四川盆地垫江—万县地区长兴组层序格架内沉积相演化

通过对露头剖面、钻井岩心、测井和地震等资料的综合分析,认为四川盆地垫江—万县地区上二叠统长兴组总体为碳酸盐岩台地沉积。由于峨眉地裂运动的影响,造成垫江—万县地区具有"两台-两槽"的特征。在三级层序地层格架建立的基础上,研究沉积相的展布规律,发现受开江—梁平海槽的控制,长兴组时期发育较为对称的碳酸盐岩沉积体系,主要发育开阔台地相、台地边缘相及斜坡相。长兴组2个三级层序高水位体系域沉积时期,台地边缘相带内发育的生物礁、生屑滩及潮坪相为有利相带;海侵体系域沉积时期,只有上部三级层序台地边缘发育了一定规模的礁滩体。因海退的影响,上部三级层序发育的台内礁滩体与下部三级层序发育的台内礁滩体相比,具有向研究区北东方向迁移的特征。     

四川盆地开江-梁平海槽周缘晚二叠世长兴期台缘礁滩沉积结构及其差异性

四川盆地开江-梁平海槽周缘长兴组生物礁滩型气藏是川东地区天然气勘探开发的主要对象,目前对海槽周缘台缘生物礁滩沉积结构及其差异性研究较少。综合岩心、薄片、测井和地震等资料,在海槽周缘地震地层格架对比基础上,分析海槽周缘台地前缘坡度角变化、生物礁滩岩性组成、成礁旋回、外部轮廓、垂向叠加样式、横向迁移、空间展布特征及其差异性。结果表明：①开江-梁平海槽形成于晚二叠世断陷期,受近北西走向的基底正断层活动控制,在海槽周缘发育近U形展布的台缘带,台缘古构造格局具有“西北陡峭水深、东南宽缓水浅”的特征。②海槽周缘台缘沉积结构包含4种类型,分别为断控陡坡-加积镶边结构、沉积陡坡-加积镶边结构、缓坡坡折-退积条带状结构以及极缓坡-迁移离散状结构。不同类型台缘结构间互式分布在海槽周缘,西侧和北侧台缘沉积结构以断控或沉积陡坡-垂向叠置型为主,东侧和南侧变为缓坡-退积迁移型。③成因机制上,构造古地貌和海平面变化联合控制了研究区的台缘沉积结构及其差异性。构造古地貌控制台缘带的构成样式及生物礁的发育空间,而海平面的旋回变化控制台缘生物礁滩沉积结构和迁移叠置。     

川东北黄莲峡地区长兴组生物礁地震异常特征及油气勘探潜力

通过见天坝生物礁等地面露头剖面和井资料的沉积相及层序地层、地震模型正演、地震剖面地震相等的详细研究表明：川东北黄莲峡地区处于二叠系长兴期城口-鄂西海漕与川东开阔台地相的结合部位；黄莲峡地区长兴组生物礁地震异常具有典型的台地边缘进积型层序地层特征，飞仙关组有可靠的上超现象，礁核内部为杂乱反射特征，是台地边缘礁的反映；城口-鄂西海槽向川东碳酸岩盐台地内部万县、云阳方向延伸，台地边缘礁异常沿城口-鄂西海槽边沿分布，边沿礁异常发育，且成藏条件优越，可与开江广旺地区对比，勘探潜力较大。     

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。     

关于开江-梁平海槽的认识

前人认为开江-梁平地区在晚二叠世长兴期-早三叠世印支早期为海槽沉积区,并称为“开江-梁平海槽”。由于对该区沉积格局的认识和确定直接涉及川东北地区的油气勘探部署。因此,在沉积学研究的基础上,利用钻井、地震资料获得的新成果,从区域构造背景、海槽的概念和沉积等角度,进一步系统阐述了开江-梁平地区长兴期-早三叠世早期不是海槽沉积环境,而是碳酸盐台地中水体相对较深的台棚环境,且以沉积泥晶灰岩为主,并有高能滩沉积。     

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。     

试论四川盆地晚二叠世沉积环境与礁滩分布

通过地面地质、钻井、地震等资料的综合研究认为：早二叠世后,四川盆地经历又一次广泛海退,加之断块的差异升降,使二叠系茅口组受到不同程度的剥蚀,晚二叠世沉积格局发生很大变化,康滇古陆上升、扩大,成为主要物源区,沉积相带由陆到海呈南西、北东向展布;依次发育冲积扇-河流,含煤沼泽相环境;向东、向南至自贡、泸州、叙永、古蔺、重庆一带,这套河流相侧变为海陆交互相的滨海潮坪含煤沼泽环境;向北、向西在龙门山前的大邑、彭县一带相变为滨海混积潮坪相;再往北及北东至绵阳、阆中、南充、达州、宣汉、开江、开县、万州、云阳,东至湘、鄂西一线之间发育以石灰岩和燧石灰岩为主的开阔台地到局限台地。在上述沉积环境之北、之东发育硅质岩为主的大隆组海槽相沉积,即广（元）旺（苍）、城口-鄂西海槽,形成多槽围台的沉积格局。在海槽与台地之间的台地边缘,发育斜坡相浅水礁滩环境。分析了礁滩发育程度与水面上升及造礁生物生长的关系,进而认识到礁滩环海槽两侧的肩部分布规律;在台地缓坡发育生物鲕粒滩,在陡坡发育生物礁,尤其是经历白云化作用的礁滩对油气富集有利。在川东北地区采用礁滩的地震响应与喜山、燕山期构造叠合分析,预测了环海槽分布的巴中、仪陇莲花状构造;绵阳旋卷构造、中台山旋卷构造砥柱的复兴场、中台山、老君庵背斜可能是又一个礁滩型气藏。     

黑池梁地区长兴组—飞仙关组沉积相及储层预测

黑池梁地区是川东北通南巴构造带中隆升幅度最高的部位,长兴组—飞仙关组沉积时处于广旺—开江梁平陆棚东侧,具有发育礁滩相储层的沉积背景。通过地表露头、岩心观察和钻井资料分析,认为黑池梁地区长兴组—飞仙关组可划分为陆棚相、台地前缘斜坡相、台地边缘生物礁滩相、开阔台地相、局限台地和台地蒸发岩6个相带。依托三维地震资料,结合已知礁滩相气藏的勘探成果、地震反射特征和地震属性分析,建立了该地区长兴组—飞仙关组沉积及储层发育模式,预测M2井以东地区与H1井井区为礁滩相储层有利勘探目标区。     

川东北地区二叠系—三叠系礁滩相储层发育机理

川东北地区二叠系—三叠系天然气藏的规模受礁滩相储层发育程度的控制。为此,分析了川东北地区古地貌特征,并总结了古地貌背景下礁滩相储层差异发育的机理。研究发现:开江—梁平陆棚的形成与消亡控制着礁滩相储层的沉积演化。长兴组晚期,开江—梁平陆棚构造幅度最大,陆棚两侧礁滩相储层最发育;其他时期,开江—梁平陆棚构造幅度相对较小,陆棚两侧多数地区只发育台地边缘浅滩相储层。不同台地边缘坡度控制着礁滩相储层的发育模式。坡度越大,礁滩的垂向加积特征越明显,礁滩厚度越大,礁后浅滩与礁后礁越不发育,礁滩的面积越小。该研究对川东北地区二叠系—三叠系大中型天然气的勘探具有重要的意义。     

四川盆地长兴组-飞仙关组礁、滩分布的控制因素及有利勘探区带

四川盆地二、三叠系长兴组-飞仙关组礁、滩气藏勘探的不断突破需要更进一步弄清其礁、滩体分布及其控制因素。为此,在对比分析各种过井资料及三维地震资料的基础上,研究了晚二叠世区域古地貌格局、拉张作用、长兴组-飞仙关组体系域等对开江-梁平海槽形态和礁、滩分布、发育的影响。结论认为：①晚二叠世末,四川盆地呈“三隆三凹”的古地貌格局,其对礁滩的分布起到了重要的控制作用;②拉张作用的不均衡性使得环开江-梁平海槽台缘斜坡带坡度陡缓存在差异,这一差异影响着礁滩发育的早晚和连续性;③层序演化结果表明龙潭期以海侵体系域为主,长兴组中后期为高水位体系域,体系域的变迁使得近台缘地区可能发育多期礁体。此外,还对台缘地区微古地貌的刻画方法进行了探讨,认为台缘生物礁的分布形态可以是沿台地边缘弯曲展布的串珠状礁体,也可能是与海槽斜交的斜列式分布的礁体。最后根据研究结果,划分出了有利勘探区带。     

裂隆耦合控藏——碳酸盐岩台地内边缘礁滩大气田成藏模式

通过解剖四川盆地高石梯震旦系灯影组边缘礁滩大气藏、开江—梁平海槽两侧二叠系—三叠系边缘礁滩大气藏以及塔里木盆地塔中I号奥陶系边缘礁滩大气藏的形成与演化,分析碳酸盐岩台地内边缘礁滩大气藏的成藏主控因素,构建成藏模式,形成勘探思路。四川盆地、塔里木盆地碳酸盐岩台地内裂隆耦合发育形成的隆坳构造格局及其发展演化,不仅控制了烃源岩、礁滩体以及岩溶优质储层的空间展布,而且控制了生储盖的空间组合关系,最终决定了边缘礁滩体大气田的形成,即裂隆耦合控源、控相、控储、控藏。裂陷槽控制优质烃源岩的空间展布,从而形成生烃中心;槽隆接合部位的坡折带控制礁滩体的发育及空间展布,从而形成沿坡折带走向发育的带状礁滩优势相带;裂隆的沉降抬升演化可以导致多期多类型的岩溶作用,从而在边缘礁滩相带上叠加形成优质缝洞型岩溶储层。碳酸盐岩台地内边缘礁滩体大气藏的形成可以概括为裂隆耦合构造格局形成、裂隆耦合礁滩建造、裂隆耦合岩溶建储、裂隆耦合盖层建造、边缘礁滩体成油和边缘礁滩体成气调整改造等6个阶段。对于碳酸盐岩台地内边缘礁滩体大气藏,应采取"定槽(源)、选隆、探礁滩"的勘探思路。     

川东地区长兴组生物礁发育特征与迁移规律

川东地区长兴组生物礁是四川盆地礁滩相油气勘探的重要目标。文中结合野外露头、钻井、地震等资料,对川东地区长兴组生物礁发育特征与迁移规律进行了研究。结果表明：长兴组生物礁主要发育在台地边缘和台内缓坡沉积相带,可划分为台地缘边礁、斜坡礁、台内礁三大类。台地边缘礁绝大多数发育于长二期,消亡于长三期;而台内礁发育时间较早,多在长一期和长二早期。台地边缘礁多为单套巨厚礁滩体;而台内礁主要为多套薄储层的垂向叠置。总体上,台地边缘礁在发育规模、发育厚度及横向展布等方面均优于台内礁。台地边缘礁在陡坡时多以垂向加积为主,伴随一定程度的侧向迁移,在缓坡时多呈垂向加积和侧向迁移并进的模式;而台内礁以垂向加积为主。在开江—梁平海槽东侧温泉井和五百梯地区,生物礁具有从台内向台缘迁移和层位“爬升”的特征。研究成果为该区长兴组生物礁下一步的油气勘探指明了方向。     

四川盆地台缘带礁滩大气区地质特征与形成条件

以四川盆地二叠系—三叠系长兴组—飞仙关组台缘带礁滩大气区为例,阐述了台缘礁滩体带状大气区形成条件与地质特征。四川盆地晚二叠世经历了克拉通内裂陷作用和基底断裂活动,在区域大缓坡背景下,形成了以城口—鄂西海槽、开江—梁平海槽及南充—绵阳台内洼地3个负向单元以及奉节—镇巴台坪、石柱—仪陇台坪、遂宁—磨溪台坪3个古地貌高点为特征的“三隆三凹”的古地理格局,台坪向海槽过渡的高能带环境发育大型台缘带礁滩体;经历早期溶蚀、回流渗透白云石化与埋藏溶蚀等建设性成岩作用,形成了沿台缘带分布的优质白云岩储集层;台缘带礁滩体具有良好烃源条件,断层发育,油气成藏条件明显优于台内礁滩体,台缘带控制天然气富集,即大型台缘古地理背景、规模白云岩溶蚀礁滩储集层、良好的下生与侧向气源条件和带状集群展布的岩性、构造及构造-岩性复合3类圈闭“四要素”有机配置决定带状大气区的形成与分布,展示了台缘带礁滩大油气区的良好勘探前景。图7表3参12     

鄂西-渝东区长兴组礁滩体发现及相带分布

开江-梁平陆棚周缘的台缘相带是大型天然气藏发育的有利地区,陆棚相带的分布控制和影响长兴组-飞仙关组礁滩相带的展布。为了准确描述其分布,通过对岩心、岩屑、薄片等分析测试资料的研究,系统分析了岩石的颗粒结构、生物构成、结构类型等特征。利用三维地震资料对生物礁、滩体的形态及分布进行了预测。同时综合钻井资料、露头及地震资料精细刻画了长兴组沉积相带的展布。研究表明,箭竹溪生物礁是典型台地边缘相生物礁,具有明显的丘状外形、近南北向展布;在生物礁底部发育的浅滩白云岩分布范围较大,其主体位于箭竹溪生物礁的东部,与台地紧密相连;开江-梁平陆棚经过箭竹溪生物礁西侧向东南延伸与鄂西盆地相通,且箭竹溪生物礁与普光地区生物礁处于同一个台地边缘相带上。     

四川盆地及邻区二叠纪层序岩相古地理及有利勘探区带

通过大量露头、钻井岩心沉积相研究及地震相分析,将四川盆地及邻区二叠系划分为5个三级层序,编制了四川盆地及邻区三级层序地层格架下的二叠纪岩相古地理图,即层序PSQ1(栖霞组)、层序PSQ2 PSQ3(茅口组)、层序PSQ4(龙潭组/吴家坪组)及层序PSQ5(长兴组/大隆组)4个沉积期岩相古地理图,认为四川盆地及邻区二叠纪岩相古地理的演变主要受控于区域张裂构造背景及同沉积正断裂的活动,总体表现为张裂活动逐渐增强的趋势;中二叠世主要发育碳酸盐缓坡,晚二叠世演变为镶边台地;因中二叠世末期的峨眉地幔柱活动及其玄武岩喷发导致了康滇古陆的形成并成为川西南地区陆源碎屑沉积物源.通过岩相古地理图的编制,发现了一批台内礁滩及台内洼地,进一步明确了川北地区中缓坡相及台地边缘相的展布,对于四川盆地及邻区二叠系天然气勘探具有重要指导意义.结合主要烃源岩分布及成藏条件分析,提出环开江一梁平盆地上二叠统白云石化台缘礁滩、城口—鄂西盆地西南缘上二叠统白云石化台缘礁滩、川北地区中二叠统白云石化中缓坡礁滩、茅口组风化壳岩溶储层、上二叠统长兴组白云石化台内礁滩及中二叠统断裂热液白云岩储层是四川盆地二叠系碳酸盐岩储层的有利天然气勘探领域.