川西坳陷须家河组古圈闭类型及识别技术

上三叠统是川西坳陷的主力烃源岩,其中须家河组二段、四段是主要储层.上三叠统烃源岩的生、排烃高峰在晚三叠世和中—晚侏罗世,其生、排烃高峰早,成藏早.储层孔隙演化史表明,燕山期末的致密化"冻结"了早期圈闭的油气,喜山期构造运动的叠加改造,使得古圈闭向复杂、隐蔽圈闭转化.对已知气藏和勘探区的解剖分析表明,该区有5种古圈闭类型:即古构造-成岩圈闭、古构造-岩性圈闭、古构造圈闭、古今叠合构造圈闭和地层岩性圈闭.勘探实践证实,印支晚期—燕山期的古圈闭是有效圈闭.利用构造演化分析,结合地震、测井等识别技术寻找古圈闭,是川西须家河组致密储层气藏切实有效的勘探途径.     

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通过对须家河组天然气成藏地质条件、构造形成演化、储层孔隙演化、生排烃史及其相互间的配置关系的综合分析研究，取得了对川西坳陷须家河组非常规致密砂岩气藏的成藏特征和成藏主控因素的初步认识：①印支期、尤其是燕山期形成的古构造控制天然气的早期聚集和分布；②古构造—成岩圈闭是富集油气的主要圈闭类型；③天然有效裂缝系统是高产的关键；④古今复合圈闭是天然气勘探最有利的目标。这些认识和成果在指导勘探实践中取得了较好的效果。     

阆中地区须家河组烃源岩动态演化模拟

随着川北元坝地区须家河组天然气勘探取得重大突破,相邻的阆中地区须家河组的油气资源潜力开始受到重视。由于前期针对研究区须家河组烃源岩生、排烃演化以及生、排烃量等方面的研究较少,制约了须家河组油气资源潜力评价。文章从研究区的基础地质特征入手,运用三维盆地模拟技术开展烃源岩生、排烃演化史研究,并最终落实资源潜力。研究表明:须家河组烃源岩具有分布广泛、厚度大、处于生烃中心、有机质丰度高、热演化程度高等特点;该组烃源岩从中侏罗世晚期开始大量生烃,到早白垩世末期生烃结束,生、排烃期与构造形成期之间匹配关系良好,有利于油气的近源成藏;该组烃源岩生、排烃能力强,单位面积累计生、排烃量分别达94.25×108m3/km2和90.18×108m3/km2,资源潜力大,须三、须四段油气勘探前景良好。     

川西坳陷须家河组气藏与古构造关系

基于川西坳陷须家河组"超深、超压、超致密、超晚期构造"的地质条件,通过中坝、合兴场及平落坝3个已知气藏的生烃史、孔隙演化史、构造演化史等方面的系统分析,从勘探成功与失利两个方面进行分析,明确了古构造在气藏成藏过程中的奠基作用。燕山期古隆起带决定了气藏的展布;早期成藏具有普遍性;古构造-成岩圈闭是区内重要的含油气圈闭类型。川西坳陷须家河组气藏经历了早期常规圈闭、中期冻结、晚期改造等多个演化阶段。马井-德阳地区存在燕山期隆起,且具有相似的演化过程,应是一个前景良好的区带。     

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     

中国致密砂岩煤成气藏地质特征及成藏过程 ——以鄂尔多斯盆地上古生界与四川盆地须家河组气藏为例

中国煤系天然气分布受多种因素控制,以鄂尔多斯盆地上古生界与四川盆地须家河组气藏为例,从构造、烃源岩演化、储集层特征、成藏历史等多方面探讨中国煤系天然气的聚集和成藏过程.对比结果表明:鄂尔多斯盆地上古生界天然气藏与四川盆地上三叠统须家河组天然气藏的成藏地质条件有许多相似之处,两地气藏特征产生差异的主要原因是盆地构造特征和成藏过程不同.鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏过程是气体推动着水体整体向构造高位运移,多种成藏条件共同影响下形成的气水倒置是气藏负压的主要原因.四川盆地须家河组气藏成藏以构造圈闭控制成藏为主,局部发育岩性气藏,气藏异常高压是快速沉积引起的欠压实作用、烃源岩的生烃作用及后期构造挤压共同作用的结果.     

川西坳陷上三叠统成藏年代学特征

川西坳陷上三叠统可划分为两套生储盖组合:下部组合的生排烃高峰期为晚三叠世中晚期;上部组合的生排烃高峰期为晚侏罗世。导致须家河组储层致密化的原因:一是机械压实;二是自生矿物充填。须家河组储层致密化时期为中侏罗世上沙溪庙期末至晚白垩世。流体包裹体指示须家河组二段气藏的主要充注时期为须家河期须四时末至中侏罗世末。多期次的构造运动在川西坳陷形成了多期次的圈闭,以燕山期形成的大型古隆起与油气运聚匹配最好。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,可以确定川西坳陷上三叠统的主要成藏期为印支中晚期—燕山中晚期。     

鄂尔多斯盆地非构造气藏类型

鄂尔多斯盆地非构造气藏可分为4类:砂岩透镜体岩性圈闭、差异成岩作用形成的岩性圈闭、上倾岩性-地层圈闭、与风化壳和不整合面有关的岩性-地层圈闭气藏.非构造气藏分布受生烃坳陷和高效储集层分布制约,常位于气源岩与高效储集层的叠合部位、隆起与坳陷的转换部位.位于晋西挠褶带和天环坳陷间的伊陕斜坡区,因具有构造变形微弱,上、下古生界生烃中心叠置,高效储层发育,储集层物性侧向变化快等特点,具备形成非构造圈闭优越条件,为盆地气藏勘探的重点区带.     

蜀南低缓构造区须家河组岩性气藏形成条件与勘探潜力

与四川盆地川中地区须家河组岩性气藏相对比,近年来蜀南地区须家河组勘探和开发一直没有获得重大突破,蜀南低缓构造区须家河组是否存在岩性气藏形成条件和勘探潜力一直为众人所关注。综合分析露头、岩心和测井资料,并通过对该区须家河组构造背景、沉积砂体、烃源岩和储层等成藏条件、成藏主控因素研究认为：蜀南低缓构造之间存在大面积地层平缓区,具备大面积岩性气藏形成的构造背景;须家河组一段、三段、五段及六段二亚段为广覆式分布烃源岩,具备面式生烃特征,为岩性气藏的形成奠定气源基础;大型敞流型湖盆内须二段、须四段、须六段一亚段和须六段三亚段以砂岩沉积为主,砂体分布广并多层叠置,具备较好储集条件;源岩层与储集层间互沉积,源储一体使蜀南须家河组与川中须家河组具有相似的面状供烃、近源高效聚集成藏特征。蜀南地区须家河组具备岩性气藏形成基础,可形成大规模岩性大气区,勘探潜力巨大。该认识为低缓构造区须家河组勘探部署提供充分地质依据,并指明低缓构造之间的平缓区域是下一步勘探重要领域。     

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背斜构造圈闭是天然气藏的主要圈闭类型，在柴达木盆地已找到多个大型生物气田，近几年勘探目标转移到低幅度构造圈闭气藏的勘探上，圈闭有效性的评价成为重点。柴达木生物气成藏过程中具有水溶气藏到纯气藏的发展特征，根据水溶气释放的特点和有关模拟实验的结果，结合柴达木盆地东部涩北气田的地质特征进行了不同圈闭幅度构造的储量估算和对比。模拟计算结果表明，除生烃强度外，背斜圈闭的闭合幅度对气藏的储量规模具有明显的控制作用，随闭合幅度减小，储量规模急剧减少。建议勘探新的气藏应立足于在生烃能力强的地区寻找闭合幅度比较大的构造圈闭。同时通过类比和模拟计算可以为储量估算研究提供一种可行的评价方法。     

再议四川盆地西部坳陷深盆气

四川盆地西部坳陷(简称川西坳陷),在盆地类型、烃源岩性质、源—储组合关系、储层致密等方面具备深盆气成藏条件。但川西坳陷是一个多期构造作用形成的叠合盆地,上三叠统须家河组大量排烃作用发生在储层致密化之前,天然气主要在水动力和浮力作用下运聚成藏,在成藏机理上与深盆气有本质差异。上三叠统同一套储层在区域上不具气水倒置关系,天然气聚集带特征明显,主要受燕山期和印支期古隆起控制,气水分布规律与深盆气大面积饱含气不同,其最高单井日水产量可达1000m³以上。川西上三叠统须家河组天然气现今气藏类型主要以复合圈闭为主,含气丰度和地层水分布受圈闭内的裂缝及成岩储渗体控制,没有统一的气水界面。须4气藏可能是动态散失破坏的残余气藏,储量损失部分被地层水占据,含水丰度普遍较高。川西上三叠统须家河组是常规机理成藏,经过了多期构造运动作用的叠加—调整—改造后,成为具有非常规气水分布特征的天然气勘探领域,不属于深盆气范畴。     

川西坳陷上三叠统烃源岩排烃特征与排烃史

四川盆地西部(简称川西)前陆盆地构造具有多期性,导致油气生成和聚集过程的复杂性,其中烃源岩排烃特征和排烃史的研究,对于明确油气成藏期,理清油气藏成因类型具有重要的意义。为此,应用排烃门限理论,利用生烃潜力法研究了川西坳陷上三叠统烃源岩的排烃特征和排烃史。结果表明:①川西坳陷上三叠统烃源岩在早侏罗世(J1)末期即开始进入排烃门限,晚侏罗世(J3)早期—中期开始进入排烃高峰期;②马鞍塘组—小塘子组烃源岩的排烃高峰期处于J3p—K,T3x3烃源岩排烃高峰期处于J3sn—J3p,T3x5烃源岩排烃高峰期处于K1—K2;③川西地区不同层段不同地区进入排烃门限和排烃高峰期的时间存在差异:马鞍塘组—小塘子组和须家河组三段烃源岩,鸭子河地区排烃时间相对较早,马井、孝泉—新场—合兴场地区次之,大邑和丰谷地区较晚,须五段烃源岩在洛带排烃时间较早,马井、孝泉—新场—合兴场和丰谷地区次之,大邑地区和鸭子河地区最晚。     

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。     

应用烃类分段捕获原理研究油气运移聚集过程

根据烃类生成、构造活动和圈闭形成的阶段性，以及油气运移聚集存在分段捕获的原理，对川中-川南过渡带安岳-包界地区上三叠统须家河组须二段油气成藏过程进行了研究。结果认为，该区北部的安岳-通贤地区主要捕获了须家河组低演化系列煤成烃类，由于构造运动改变了油气运聚方向，未能进一步捕获后期较高演化阶段的烃类，具有分段捕获的特点；而该区南部的包界地区不仅捕获了低演化阶段的烃类，同时还捕获了成熟-高熟早期须家河组煤成烃类，具有连续累积捕获的特点。     

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川西坳陷上三叠统的勘探主攻目的层须家河组二段，其主要烃源岩为下伏马鞍塘－小塘子组。该套烃源岩沉积于浅海陆棚海湾环境，生烃岩石主要为海湾泥坪和滨岸沼泽相为主的泥灰岩，泥页岩。有机质类型以及I，Ⅱ型为主，生烃潜力巨大，最好的烃源岩可能位于龙山推覆带以下。须二段储层经历了印支晚期聚油和燕山中晚期裂解成气两个阶段。早期原油运移的有利指向是坳陷上倾斜坡，可形成成岩圈闭,岩性尖灭圈闭和构造成岩复合圈闭以及印支期古构造圈闭。须二段气藏勘探成败关键取决于圈闭类型研究和圈闭识别技术的突破。     

川西北地区三叠系须家河组深层储层特征及主控因素

川西北地区三叠系须家河组深层碎屑岩是重要的天然气勘探领域,储层质量对气藏发育规模至关重要。应用岩心、露头、地震和测井等资料,对川西北地区三叠系须家河组储层特征及其主控因素进行了分析,并对有利储层发育区进行了评价。研究结果表明：①川西北地区三叠系须家河组深层有效储层属低孔低渗储层,主要发育于三角洲水下分流河道、河口砂坝等微相,岩性以粗砂岩和含砾细砂岩为主,储集空间主要为原生孔、粒内和粒间溶蚀孔及裂缝。②研究区有效储层的发育主要受沉积微相、成岩作用和构造破裂作用等因素控制。水下分流河道砂体最为有利;溶蚀作用形成溶蚀孔隙,并对原生孔隙进行改造,有效提高了砂体物性;构造破裂作用产生的构造裂缝对有效储层的形成具有重要影响。③研究区须家河组三角洲前缘水下分流河道发育大面积砂体,较多的原生孔隙在早期快速埋藏过程中得以保存;在后期埋藏成岩过程中,烃类生成过程中产生的有机酸使得岩石产生了大量溶蚀孔隙;喜山期构造运动形成的大量裂缝优化了储层物性。④川西北地区三叠系须家河组相对优质储层主要分布于老关庙—文兴场—柘坝场、中台山、黎雅庙及剑门关等4个区域。     

四川盆地元坝_通南巴地区须家河组致密砂岩储层成岩—成藏耦合关系

储层致密期与天然气充注期的关系是致密砂岩气成藏机理及富集规律研究中尚未得到很好解决的关键问题。主要基于对四川盆地元坝_通南巴地区须家河组致密砂岩成岩演化史、天然气充注历史和致密砂岩储层有机_无机水岩相互作用序列的分析,总结了四川盆地元坝_通南巴地区须家河组致密砂岩储层致密化机理,厘定了储层致密期与天然气成藏期的关系。指出早期强的压实作用使储层物性大幅降低及其导致的半封闭_封闭成岩流体系统是致密储层形成的主要原因。后期半封闭_封闭成岩流体系统中,流体流通不畅,溶蚀作用产物迁移受阻,以就地沉淀形成胶结物为主,堵塞溶蚀孔隙和剩余原生孔隙,溶蚀作用越强胶结物含量也越高,从而使储层进一步致密化。须家河组烃源岩生排烃史和储层流体包裹体特征研究表明,天然气的充注发生在中侏罗世_早白垩世,以早白垩世为主。综合储层致密史、天然气充注史和有机_无机水岩相互作用序列分析认为天然气充注时储层已经致密,具有储层先致密天然气后成藏的特征。     

Control of Formation of Lithological Reservoirs by Surrounding Mudstone

1. Introduction The exploration for lithological reservoirs has become an key issue to find more oil reserves in the light of the increasing difficulties in hydrocarbon exploration in the mature basins in East China (Jia and Chi, 2004), especially in the Songliao Basin and Bohai Bay Basin. A lithological trap is defined as a trap enclosed or sealed by low porosity and low permeability rocks due to lithological change, which is caused by deposition and diagenesis as well as epidiagenesis (H…