川西北地区九龙山气田天然气成因与来源探讨

九龙山气田产层主要为下侏罗统珍珠冲组及上三叠统须家河组须二段,目前对二者气藏的气源还未定论。通过对九龙山气田珍珠冲组和须家河组天然气组分和碳同位素组成的详细分析,结合源岩和储层沥青生物标志化合物开展气源对比,以明确天然气来源。九龙山气田存在浅层须家河组须三段泥页岩和深层的茅口组灰岩、下寒武统泥岩2套优质烃源岩,天然气总体为干气,珍珠冲组与须三段天然气组成特征相似,须二段天然气组成具有须家河组和深层气共同特征。珍珠冲组天然气δ₁₃C₂平均为-26.73‰,与周边文兴场和中坝气田须家河组煤系烃源相似,须二段天然气δ₁₃C₂值在-29.5‰～-30.49‰之间,介于浅层煤成气和深层油型气特征。珍珠冲组气层沥青甾萜烷生物标志化合物也与须三段烃源特征相似,具有高的三环萜烷值和重排甾烷/规则甾烷值,C₂₇/C₂₉值分布在0.93～1.00之间,呈“V”字型特征;须二段气层C₂₇/C₂₉值介于须三段和茅口组、寒武系源岩之间,具有与茅口组相似的三环萜烷低值和重排甾烷/规则甾烷低值特征。综合天然气组分、碳同位素和储层沥青生物标志化合物气源对比分析认为,九龙山气田珍珠冲组天然气主要由浅层须三段腐殖型烃源生烃贡献,须家河组须二段天然气由浅层须三段腐殖型和深层茅口组、下寒武统偏腐泥型烃源混合贡献。
     

建南气田长兴组—飞仙关组天然气特征及气源分析

建南气田位于开江—梁平海槽和城口—鄂西海槽之间,长兴组在气田北高点发育生物礁,生物骨架发育,岩性为生物礁次生白云岩;飞仙关组南高点气藏发育台内内碎屑——核形石灰岩、鲕粒灰岩、白云岩及细粉晶灰岩。二者储集类型均为裂缝—孔隙型。因此,建南气田为典型的台内礁滩气田。对建南气田的天然气及气源岩特征进行剖析,有助于加强对台内礁滩气藏的认识。通过天然气组分特征及其与碳同位素的关系分析,结合硫化氢含量与白云岩平面分布的关系,认为建南气田长兴组、飞仙关组的干气不受地幔无机成因气影响,主要为油型气及煤型气的混合气,且遭受TSR改造。利用天然气CH4碳同位素与成熟度关系模型,综合分析认为建南气田长兴组、飞仙关组天然气气源主要为二叠系油型烃源岩及煤型烃源岩,而志留系烃源岩只有少量贡献。     

九龙山—剑阁地区长兴组、飞仙关组礁、滩储层特征及控制因素研究

随着九龙山—剑阁地区长兴组—飞仙关组礁、滩油气勘探获得重大突破及礁、滩储层研究的深入,对该区礁、滩储层特征的认识已逐步清晰。长兴组储集岩以晶粒和颗粒云岩为主,发育孔隙(溶孔和溶洞等)及裂缝,为中—高孔、中—高渗的裂缝-孔隙(孔洞)型储层;飞仙关组以颗粒灰岩为主,粒内(间)溶孔发育,为低孔低渗储层,具孔隙-裂缝型和裂缝-孔隙型两类储层。综合分析认为,有利储集相控制了储层的发育和分布,是九龙山—剑阁地区长兴—飞仙关组储层形成的重要条件;白云石化及溶蚀作用极大改善了储层物性,是该区优质储层发育的关键;构造破裂对储层发育起良好的优化作用。图15参11     

普光气田飞仙关组储层裂缝特征及其控制因素分析

通过对普光气田飞仙关组钻井岩心剖面以及野外露头详细研究,证实裂缝是该区域较为重要的储集空间和渗流通道之一。为了弄清裂缝对气藏分布的影响,对普光气田飞仙关组储层裂缝进行了细致的描述,并对影响裂缝发育的因素进行了深入的探讨。研究显示普光气田飞仙关组在飞一段、飞二段和飞三段地层均有裂缝发育,且以低角度横裂缝为主,平均缝宽为1.022mm,开启程度较低。并且裂缝发育的规模、分布状况与研究区域的构造特征、沉积环境及孔隙流体性质有紧密的关系。     

川东北地区普光气田飞仙关组储层孔隙演化

川东北地区普光气田飞仙关组储层主要为台地边缘鲕滩沉积,岩性主要为鲕粒白云岩和结晶白云岩。成岩早期受大气淡水溶蚀,形成一些次生溶孔,但和原生孔隙一起多被早期胶结物填塞。白云化也产生少量晶间孔,一般小于1%,现今有效孔隙主要为埋藏期形成的溶蚀孔缝。埋藏溶蚀大致发育两期,Ⅰ期埋藏溶蚀发生在构造挤压之后,石油充注之前,溶蚀作用与富含有机酸和二氧化碳的酸性流体有关,形成的溶蚀孔隙约占现今储层孔隙的40%;Ⅱ期埋藏溶蚀发生在充注石油演化为沥青之后,溶蚀流体可能与TSR反应产生的酸性流体有关,形成的孔隙约占现今储层孔隙的60%。孔隙演化表明,对普光气田优质储层贡献最大的成岩作用是白云化作用、构造挤压作用和早、晚两期埋藏溶蚀作用。     

普光气田飞仙关组层序特征及有利储层分析

为了对普光气田主体碳酸岩沉积体系和各种微相特征深入研究,建立区域地层格架,对普光气田主体井层序界面进行识别与划分。研究表明:主要发育有升隆侵蚀层序不整合面、海侵上超层序不整合面、水下沉积间断层序不整合面、局部暴露层序不整合界面和岩性岩相转换界面等五种三级层序界面,同时发育岩性的突变面、沉积相转换面、GR值正向漂移和成岩作用变化等四种四级层序界面。普光102-1井下三叠统飞仙关组可划分为一个二级层序、两个三级层序和九个四级层序,并对其中可作为有利储层的层序进行分析。     

川东北地区长兴组—飞仙关组储层特征

为研究川东北地区黑池梁台地南江东-黑池梁、镇巴地区储层特征及差异性主控因素,开展了露头及新增钻井岩心观察描述、岩石普通薄片及铸体薄片鉴定、储层物性测试、地震解释等工作。从沉积、成岩方面入手,系统对比与剖析了南江东-黑池梁及镇巴地区长兴组-飞仙关组储层岩性、储集空间、储层厚度及物性的差异性,并对其成因进行了分析。结果表明,这2个地区在储层岩性、厚度、储集性能等方面具有一定的相似性,同时也存在一定的差异,并且认为古地貌及基底断裂、成岩作用与构造作用均是造成储层差异的关键因素。该研究成果可为川东北地区下一步油气勘探提供地质依据。     

普光气田飞仙关组层序地层划分

普光气田飞仙关组层序地层划分过程中,综合分析露头、地震、岩心、测井等资料,发现一些新的层序界面识别标志：野外露头上特征明显的岩性转化面及暴露侵蚀岩溶发育带;地震剖面上识别出具有弱振幅,中—低连续特征的退覆层序界面;沉积相序变化及沉积粒序特征反映出的海平面变化规律。能谱曲线上识别出Th-K占主导和U占主导的2种异常峰点,前者被认为一般代表较大规模的海侵。根据这些新标志,运用层序地层学原理,完成了层序划分工作,并以PG2井为例阐述了三级层序特征。     

川西北地区发育飞仙关组优质烃源岩

针对四川盆地已发现的飞仙关组碳酸盐岩成熟度高、有机质丰度低的特点,应用有机地球化学和有机岩石学的实验测试手段,研究了川西北剑阁县上寺下三叠统飞仙关组地层新鲜露头剖面的泥灰岩和含油灰岩样品。结果表明：飞仙关组泥灰岩属有机质丰度高、类型好的低成熟烃源岩。有机碳含量为1.94%,产烃潜量为10.29 mg/g,氢指数为523 mg/g,H/C原子比为1.25,干酪根碳同位素值为-27.5‰,有机组分以矿物沥青基质为主,具有很强的荧光效应,镜质体反射率为0.48%。从含油灰岩中分离的原油与泥灰岩具有相似的的生物标志物特征,如饱和烃的Pr/Ph值,原油为0.73,泥灰岩为0.57;原油的甾萜类化合物分布正常,没有检测到遭受降解破坏的迹象,并与泥灰岩的甾萜类化合物特征相似,表明原油和泥灰岩之间具有很好的对比性。证实了该套烃源岩在成熟程度适当的条件下具备生烃潜力。     

川东北普光气田飞仙关组鲕滩储集层预测

普光气田是中国在碳酸盐岩地层中发现的第一个储量大干1千亿m^3的大气田。分析普光气田飞仙关组鲕滩储集层地质特征，利用三维地震资料，在储集层精细标定、储集层地质建模与正演的基础上，确定储集层地震响应特征；分析储集层发育有利相带，采用地震属性分析和地震约束反演等技术进行储集层预测，建立了一套适合川东北飞仙关组鲕滩储集层的预测技术方法系列，预测了普光气田飞仙关组鲕滩储集层的分布，据此部署了7口井，其中完钻的普光4井获得高产气流，证实了储集层预测结果的正确性。图11参7     

普光气田飞仙关组地震反射系数特征及应用

普光气田是川东北地区最大的气藏之一,是一个受构造和岩性控制的复合圈闭气藏。通过对飞仙关组气藏的岩石学特征、地震反射系数变化特征以及地震响应特征等方面的研究,分析认为飞仙关组一、二段(T1f1-2)储集层物性较好,其地震反射系数比飞三段(T1f3)变化大,"亮点"和"暗点"反射特征表现明显,通过运用地震反射特征进行气田井位部署,应用后取得了较好的效果。     

四川盆地普光气田飞仙关组白云岩储层成因探讨

下三叠统飞仙关组储层为普光气田重要的天然气储集层,储层厚度大、物性好。优质储层形成机制直接与碳酸盐岩成岩作用有关,其中白云岩化是重要因素之一。通过对岩石结构的分析,结合白云石的有序度、碳氧同位素地球化学特征及沉积环境,对普光气田飞仙关组白云岩成因进行了研究,表明飞仙关组白云岩主要为准同生期渗透回流的成因类型,证据如下：①飞仙关组白云岩明显地保持原岩矿物结构特征,反映了相对快速的白云化过程;②以微泥晶组成鲕粒的亮晶鲕粒白云岩与准同生微泥晶白云岩有相似的低有序度;③白云岩的碳氧同位素组成特征、古盐度值表明白云化流体的高咸度特征,明显有别于混合水成因白云岩;④飞仙关组台地边缘鲕滩毗邻局限台地环境,容易获得大量高Mg/Ca比咸水,有利于白云岩发育,因此,更有利于形成大量早期白云岩。由此认为,飞仙关组白云岩主要为准同生期渗透回流白云岩,并提出毗邻局限台地或蒸发台地等高盐度环境的礁滩相更有利于优质储层的发育。     

普光气田飞仙关组鲕滩白云岩储层预测

普光气田下三叠统飞仙关组鲡滩白云岩储层在晚燕山期到晚喜马拉雅期被多期次"跷跷板"式的构造活动复杂化,地层厚度大但分布不均,储层物性好但横向变化快,储层预测难度大.在对三维地震资料进行精细解释的基础上,结合实钻测井资料,应用岩石物理特征分析、地质建模、正演模拟、地震相划分、地震属性登合分析、波阻抗反演、吸收系数等地球物理技术,对飞仙关组鲕滩白云岩储层的展布以及物性特征进行预测.预测结果显示,在普光气田的普光2井区飞仙关组鲕滩白云岩厚度最大,以I类和11类储层为主;大湾井区厚度相对有所减薄,主要以Ⅱ类储层为主;毛坝4井区厚度比较均一,储层物性普遍较好.     

普光气田与建南气田长兴组、飞仙关组储层对比研究

普光气田和建南气田位于四川盆地东北部,两气田的主力产层二叠系长兴组、三叠系飞仙关组均为礁滩沉积,但储层规模、储集性却差异很大。普光气田储层厚度大、物性好,以中孔中渗、高孔高渗的大套溶孔白云岩为主,而建南气田储层厚度小、物性差,以低孔低渗为主,岩性为灰岩和少量白云岩。研究认为,白云岩成因的差异造成了2个气田储层的差异。普光气田以准同生白云岩化为主,形成了大量早期白云岩;建南气田以埋藏白云岩化为主,形成的白云岩数量少。白云岩成因的差异与沉积环境密切相关,普光气田礁滩沉积毗邻局限台地或蒸发台地,容易获得高Mg/Ca比咸水,有利于准同生白云岩化发育;而建南气田礁滩沉积毗邻开阔台地,不利于准同生白云岩化的发育。因此,毗邻蒸发台地或局限台地等环境的礁滩相更有利于优质储层的发育。     

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。     

川东北普光气田下三叠统飞仙关组储层成岩作用研究

川东北普光气田下三叠统飞仙关组储层主要为台地边缘鲕滩沉积,岩性以白云岩为主,主要成岩作用有:泥晶化、压实压溶、胶结充填、白云化、新生变形和重结晶、溶蚀、构造破裂。对储层形成有重要贡献的成岩作用有:白云化、溶蚀作用和构造挤压。根据白云石标型特征、有序度及碳氧同位素分析,储层白云岩形成于高盐度流体、快速结晶环境,是准同生期渗透回流白云化的产物。储层发育3期溶蚀作用,其中早期大气淡水溶蚀形成的孔隙与原生粒间孔一起在早成岩期—中成岩早期多为胶结物填塞,现今有效孔隙为埋藏溶孔。埋藏溶蚀有2期,Ⅰ期发生在构造挤压作用之后、大量石油充注之前;Ⅱ期发生在充注石油热演化为沥青之后。构造挤压作用是飞仙关组储层形成的另一重要控制因素,一方面构造挤压作用有利于重结晶;另一方面构造挤压产生裂缝,使晶体破碎,为埋藏溶蚀酸性流体提供通道,并极大地增加了水—岩反应的接触面积,促使埋藏溶蚀广泛发育。     

龙岗东部地区飞仙关组储层特征及评价

研究表明龙岗东部地区飞仙关组储层的主要储集岩为亮晶鲕粒灰岩、粉—细晶白云岩、具溶孔残余鲕粒白云岩或灰质云岩类。储集空间分为孔、洞、缝三大类,其中主要储集空间为粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔、晶间溶孔。缩颈喉道和片状喉道为本区飞仙关组鲕滩储层中常见的喉道类型。储层类型总体上以Ⅲ类储层为主,低孔低渗,局部地区、局部井段有中-高孔渗储层发育,储集类型主要为裂缝-孔隙型,非均质性较强。     

建南气田飞仙关组飞三段储层特征及主控因素

通过岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜、物性、孔隙结构和压汞资料的综合分析,对建南气田飞仙关组飞三段储层特征进行的研究结果表明:飞三储层储集空间以粒内溶孔、晶间溶孔等次生溶蚀孔隙为主;颗粒灰岩储层物性较好-差,主要为特低孔-低渗储层和低孔-低渗储层,孔喉连通性较差、分选性中等-差,以微喉为主;白云岩为相对优质储层,以中孔、中渗储层为主,孔喉连通性和分选性好,以中喉为主;灰质云岩与云质灰岩储层物性为较好,以低孔、低渗储层为主,孔喉连通性、分选性较差,以微喉为主。通过沉积、成岩以及构造因素对储层的控制作用分析认为,高能浅滩和潮坪亚相为储层发育的有利相带,白云石化作用、埋藏溶蚀作用及构造破裂作用使储层得到改善。     

川东北盘龙洞长兴组-飞仙关组白云岩化特征及成因

通过系统的野外调查和薄片鉴定,结合电子探针分析,认为四川盆地东北部盘龙洞长兴组-飞仙关组地层普遍发生白云岩化作用。不同类型的白云岩较发育,在纵向分布上具明显的分带性,由下至上依次为:生屑(含砂砾屑)白云岩、礁白云岩、结晶白云岩、鲕粒白云岩和泥-微晶白云岩。进一步研究表明,上述白云岩的成因模式主要有三种,即混合水白云岩化、渗透回流白云岩化和准同生白云岩化。混合水白云岩化为生屑(含砂砾屑)白云岩和礁白云岩的主要形成模式,这两类白云岩保持了岩石原始的沉积结构,白云岩化受原始结构的影响,具有离散的δ¹³C值和较负的δ¹⁸O值,反映其形成于有大气淡水参与的相对开放的成岩环境。渗透回流白云岩化为结晶白云岩和鲕粒白云岩的主要形成机制,这两类白云岩具有一致的δ¹³C值和相对较高的δ¹⁸O值,较高的Fe、Mn含量。准同生白云岩化是泥-微晶白云岩的成岩模式,岩石以岩性致密,碳氧同位素值集中偏高为特征。     

四川盆地普光气田三叠系飞仙关组储层特征

四川盆地东北部普光构造三叠系飞仙关组储层为一套残余砂屑、藻屑鲕粒白云岩和残余鲕粒白云岩.经白云石化和溶蚀作用,溶蚀孔、洞和裂缝十分发育.储层厚度大,储层孔隙度0.44％～26.4％,平均7.61％;渗透率0.01mD～3554.1mD,平均26.3mD,含水饱和度1.8％～ 51.13％,平均13.5％;毛管压力曲线的排驱压力0.08MPa～ 24MPa,饱和度中值压力0.2MPa ～ 67MPa,与同类碳酸盐岩相比,储层物性、孔隙结构好,含水饱和度低,是本区储层最发育、油气勘探的最有利地区之一.