四川盆地龙门山北段隐伏构造带特征及其油气勘探意义

2014年以来,四川盆地西北部(以下简称川西北)龙门山山前带双鱼石地区上古生界天然气勘探获得重大发现,先后在中二叠统栖霞组、中泥盆统观雾山组钻获多口工业气井。随着勘探工作的稳步推进,深入开展龙门山逆冲推覆构造前锋带—山前带构造特征研究,是认识该区上古生界气藏特征、拓展油气勘探领域的重要前提。为此,基于新部署的线束三维地震、重磁电资料以及ST9等井的实钻成果,解剖了龙门山逆冲推覆构造前锋带—山前带的构造特征,进而分析了该区隐伏构造带的构造特征、天然气成藏条件和勘探前景。结果表明:(1)龙门山逆冲推覆构造前锋带(1)号隐伏断裂之下发育大型隐伏构造带,其地层受挤压褶皱变形,发育下三叠统嘉陵江组以下的海相地层;(2)由南到北(1)号断裂底部滑脱层位由浅变深,从南部的寒武系滑脱,向北部逐渐转换为基底卷入,古生界及其以上地层整体抬升,越向北抬升幅度越大,断裂上下盘之间的位移距离、褶皱幅度也越大,北部相对南部上古生界构造整体抬升约1 500 m;(3)在剑阁以西—广元地区,(1)号断裂东侧整体表现出"三级台阶"的构造格局。结论认为:龙门山逆冲推覆构造前锋带(1)号断裂下盘隐伏构造带面积达1 800 km2,具有优越的天然气成藏条件,其中观雾山组和栖霞组储集条件、保存条件好,是川西北深层海相层系天然气勘探拓展寻找新突破的重要领域,具有现实的油气勘探意义。     

川西北地区双鱼石区块栖霞组膝折褶皱的发现及其油气意义

四川盆地西北部中二叠统栖霞组台缘滩相白云岩储层广泛发育,油气储集条件好,新近发现①号断层下盘的隐伏构造带可延续并包含了双鱼石构造,栖霞组勘探有利面积增大,是四川盆地勘探开发领域的战略接替区。但隐伏构造带的构造变形机制复杂,以前仅有地震资料,没有实钻井钻进隐伏构造带的复杂翼部,故认为背斜—向斜之间发育高角度逆冲断层,栖霞组气藏是断块型气藏,该认识限制了对栖霞组气藏的整体认识和油气勘探开发部署。但近期,构造复杂带双鱼石区块的实钻井倾角测井和高分辨地震精细成像攻关结果表明:①川西北地区隐伏构造带栖霞组大范围发育膝折褶皱,褶皱之间以高角度膝折带相连,并不发育大规模、延伸远的高角度逆冲断层;②膝折带为构造剪切带,膝折带内的储层裂缝发育,连通性强,是背斜和向斜的栖霞组储层的良好沟通渠道;③不仅双鱼石构造,整个①号断层下盘的栖霞组储层都具有连片分布的地质特征。结论认为:川西北地区隐伏构造带栖霞组气藏具备形成大型岩性—构造整装气藏的潜力。     

龙门山山前复杂构造带双鱼石构造栖霞组超深层整装大气田的形成

以往在四川盆地西北部龙门山山前复杂构造带以冲断推覆带的勘探为主且主要集中在中深层,近期该区中二叠统天然气勘探取得重大突破,发现了双鱼石构造栖霞组超深层整装大气田,并且揭示出一个油气规模成藏的勘探新领域——冲断掩伏带与前缘背冲带原地构造超深层。为了给下一步油气勘探部署提供依据和参考,基于对生储盖组合以及圈闭等油气成藏要素的分析,总结了双鱼石构造栖霞组气藏的形成机制与模式。研究结果表明：(1)该区栖霞组储层受台地边缘滩微相的控制,叠合早成岩期岩溶与白云石化作用改造,形成以溶蚀晶间孔为主要储集空间的孔隙型储层;(2)栖霞组气藏天然气的来源包括下寒武统筇竹寺组泥页岩和中二叠统栖霞组、茅口组泥灰岩,该区规模发育下寒武统与中二叠统优质烃源岩,为气藏形成提供了充足的气源;(3)栖霞组储层与寒武系、二叠系烃源岩组成“下生上储”和“自生自储”的近源高效源储组合,烃源断层有效沟通源岩和储层,其上发育茅口组泥灰岩直接盖层和三叠系膏岩区域盖层,生、储、盖组合良好;(4)受龙门山推覆构造挤压作用以及双滑脱层夹持的影响,双鱼石构造栖霞组以层内原地背冲背斜构造为特征,与晶粒白云岩共同作用并形成了构造—岩性复合圈闭,...     

龙门山北段推覆构造带-山前带构造解析及油气勘探前景

2014年,四川盆地双鱼石构造中二叠统栖霞组钻获高产工业气流以来,随着勘探开发工作的持续开展,已钻获多口高产工业气井,深入开展龙门山推覆构造带—山前带构造特征研究,是认识该区上古生界气藏特征、进一步向推覆构造带拓展油气勘探领域的重要前提。为此,基于新完钻的红星1井实钻成果、新解释的束线三维地震资料,解剖了龙门山逆冲推覆构造带—山前带的构造特征,进而分析了山前隐伏构造带的天然气成藏条件和勘探前景。结果表明：(1)龙门山推覆构造带发育一系列向盆内逆冲断裂,形成多套推覆体叠置,表现为多个断层传播褶皱叠加,推覆断裂下盘隐伏构造带,表现为挤压断褶构造;(2)二叠系推覆体及原地地层油气显示丰富,含气性好,隐伏构造带栖霞组发育台缘滩相白云岩,白云岩储层储集性能好;(3)隐伏构造带面积大,天然气成藏条件好,具有良好的勘探前景,是川西北部地区深层海相层系勘探拓展寻找规模新突破的重要有利区带。     

四川盆地西南部平探1井中二叠统栖霞组天然气勘探新突破及其意义

2020年,四川盆地西南部地区(以下简称川西南部)平探1井在中二叠统栖霞组钻遇台缘带孔隙型白云岩储层并获得高产工业气流,实现了该区中二叠统天然气勘探的新突破。为了深化对栖霞组的地质认识,指导该区带天然气勘探,在分析平探1井钻探成果的基础上,对该区的烃源条件、储层特征、保存条件等油气成藏要素开展了研究,探讨了该区栖霞组天然气的勘探潜力及下一步的勘探方向。研究结果表明:①川西南部栖霞组储层以中、细晶白云岩为主,储集空间主要为溶蚀孔洞、晶间孔、粒间孔和裂缝,为低孔、中—低渗透裂缝—孔隙型储层,局部发育高孔高渗储层;储层横向展布受台缘滩控制,主要沿邛西—平落坝—名山—汉王场一带大面积分布;②该区栖霞组天然气的来源与双鱼石构造类似,由下寒武统筇竹寺组泥页岩和中二叠统泥灰岩混源构成,主要来源于前者;③该区纵向上不仅具有"双层构造"特征,而且三叠系盐膏层具有区域封盖条件,二叠系的构造圈闭及构造—岩性复合圈闭形态完整、保存条件良好,为栖霞组天然气聚集成藏提供了有利的场所。结论认为,川西南部中二叠统具有较好的天然气成藏条件,平探1井的突破展示了该区栖霞组台缘带白云岩储层良好的天然气勘探潜力。     

四川盆地东南缘有机质演化异常与古地温场特征

以四川盆地东南缘武隆地区为例,系统采集下古生界—中生界层系样品并进行镜质体反射率测试,在区域构造沉积演化史分析的基础上,对镜质体反射率异常带进行划分与成因分析,分别利用镜质体反射率梯度法及最大埋藏温度法恢复各层系地质历史过程中地温梯度及最大埋藏温度。四川盆地东南缘下古生界—中生界存在4个镜质体反射率异常带,从上至下分别为上三叠统须家河组底部异常高值带、中二叠统栖霞组顶部—上二叠统龙潭组异常高值带、五峰组—龙马溪组底部页岩段异常高值带及其以下层系异常低值带,形成机制分别为油气运移带来的热流体活动、晚海西期峨眉玄武岩喷发、热液流体屏蔽层底部增温及地质流体高压封存箱。利用最大埋藏温度法恢复的古地温具有更高的可信度,恢复结果显示:受地质流体封存箱控制,下古生界地温梯度变化较大,寒武系地温梯度总体较低,志留系平均地温梯度可达41.47℃/km,上古生界—中生界古地温梯度为25.10~28.01℃/km,平均为26.18℃/km,大地热流背景值为66.78mW/m2。     

四川盆地西北部栖霞组天然气差异成藏过程

四川盆地西北部中二叠统栖霞组天然气勘探近期获得重大突破,揭示出一个难得的冲断带-盆地系统不同构造区差异成藏典型实例。为及时总结成藏规律以供其他同类地质背景地区参考,也为下步勘探部署提供依据,本文主要从包裹体地球化学特征角度,结合其他成藏地质条件,开展了差异成藏过程研究。结果表明,以矿山梁、河湾场为代表的冲断带栖霞组储层充填大量沥青以及酸性流体沉淀矿物石英,经历了两期油气充注与一期破坏,含气性差。相比而言,以双鱼石为代表的冲断前锋带与以九龙山为代表的前缘隆起带储层沥青均欠发育,且以碱性流体沉淀矿物方解石充填为主,前者经历了两期油气充注,后者只经历了一期油气充注,含气性均相对较好。稳定保持是研究区大气藏形成的主要原因,冲断带前锋与前缘隆起随造山带推覆挤压应力减弱,虽然深大断裂欠发育导致深部下寒武统烃源岩供烃受限,但可以形成中二叠统腐泥腐殖混合型烃源岩的自生自储,稳定的构造环境有利于油气成藏后的稳定保持。盆山结合部凹陷区的深层—超深层油气勘探工作值得加以关注。     

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异充体压力封存箱，是国际９０年代新提出的油气运移聚集理论，世界上大多数沉积盆地中的油气均与封存箱成藏有关，识别一个沉积盆地是否具备封存箱成藏条件，主要有３个标志：①纵向有封隔层存在，②有异常流体压力；③有大致水平的超压顶面，通过对四川盆地上三叠统地层压力的平面展布规律和纵向演化特征的研究认为，上三叠统具有典型的封存箱成藏特点，上部封隔层为中件罗统厚层泥岩；下部封隔层为上三叠统底部页岩及中三叠统致密     

四川盆地中二叠统天然气地质特征与勘探方向

四川盆地中二叠统天然气资源探明程度低,勘探潜力巨大。为加快勘探进程,在分析该盆地中二叠统天然气沉积特征、储层特征的基础上,开展了烃源供给、储层与圈闭类型、保存条件、构造与成藏期次以及成藏模式等方面的研究,探究了该盆地中二叠统天然气富集的主控因素并明确了下一步的勘探方向。研究结果表明:(1)四川盆地中二叠统天然气成藏具多层系供烃、多类型储层、多类型圈闭、多期成藏和多类型成藏模式等特点;(2)烃源岩以二叠系自身为主,其次为下寒武统筇竹寺组和下志留统龙马溪组,中二叠统生气中心位于该盆地西北部和中部—川南地区,生气强度介于26×10~8~44×10~8 m~3/km~2,具备形成大中型气田的物质基础;(3)中二叠统发育白云岩和岩溶缝洞灰岩两类储层,前者主要分布在颗粒滩中或基底断裂附近,后者广泛分布于茅口组中上部;(4)优质烃源岩、储层的白云石化和表生岩溶作用控制了大中型气田的分布;(5)印支期古隆起是油气聚集的有利指向区,喜马拉雅期是油气调整的关键时期。结论认为:(1)中二叠统栖霞组台缘滩最有利勘探区为川西北广元—江油及都江堰一带,其次为川西南台缘带,台内滩有利勘探区则主要分布在川中高石梯—磨溪地区和蜀南地区;(2)中二叠统茅口组最有利勘探区为泸州—内江地区,其次为双鱼石—南充、卧龙河—石柱、高石梯—磨溪、达州—开江、九龙山等地区。     

川西南冲断带深层地质构造与潜在油气勘探领域

应用地质、地震及钻井等资料,对川西南冲断带深层地质结构、构造演化和变形过程进行系统研究,探讨四川盆地西南(简称川西南)地区深层潜在的油气勘探领域。川西南冲断带在关键地质历史时期发育特征性的地层分布及构造变形结构,主要包括前震旦纪多个近南北向的裂谷构造、震旦系灯影组阶梯状台地-台缘构造、晚古生代早期的西部古隆起、晚古生代—中三叠世碳酸盐台地、晚三叠世至白垩纪的前陆斜坡和前缘隆起构造以及新生代多期多向再生前陆冲断构造等。现今川西南冲断带整体上表现为受中三叠统雷口坡组内盐层和基底拆离层控制的双层冲断变形几何学结构,浅变形层发育构造位移远距离传播的北东—南西走向的滑脱冲断构造;而深变形层则发育基底卷入的近南北走向的基底褶皱,并改造了上部早期形成的滑脱冲断构造,改造强度南强北弱。川西南冲断带南部地区以晚期基底冲断褶皱构造为特征,而中—北部地区则以浅层滑脱冲断为主。靠近山前的雾中山构造带呈现滑脱推覆结构特征,上盘推覆构造为复杂化的断层转折褶皱核部和前翼,深层则发育稳定的隐伏原地构造。从构造变形结构分析,区域盐滑脱层上、下的构造变形层中都发育了有利的勘探层系和区带,各变形层中多排显性背斜构造带是重点领域。而雾中山构造带深层原地隐伏的震旦系和二叠系、深层隐伏的前震旦纪裂谷层序及相关构造、震旦系灯影组台地-台缘带以及龙泉山构造东侧的印支期古隆起等是川西南冲断带潜在油气勘探领域。图11参36     

四川盆地西北部上古生界天然气勘探前景

近期,四川盆地西北部上古生界海相地层天然气勘探取得了重要的新进展,除证实中二叠统栖霞组孔隙型白云岩储层可能大面积连片分布外,还首次在井下发现了含气性较好的泥盆系厚层白云岩储层。最新研究成果表明:(1)区内沉积下寒武统巨厚优质烃源岩,烃源条件优越;(2)受加里东运动的影响,四川盆地西北部整体抬升,形成由南向北逐渐倾伏的西翼低陡东翼高缓的大型箱状隆起,构造顶部宽缓,为泥盆纪、石炭纪和二叠纪的继承性大规模台缘礁滩沉积和白云化作用奠定了基础;(3)上古生界存在多个不整合面,发生多期表生溶蚀作用,极大地改善了储层储渗性能;(4)龙门山推覆作用形成的构造形变特征为油气成藏创造了优越的烃源断裂及封盖条件,有利于大气田的形成。研究认为:该区(1)号隐伏断裂带以东的背冲背斜带具备形成大型构造—地层、构造—岩性复合圈闭气藏的有利条件,其中射箭河—中坝地区沉积古地貌地势相对较高、栖霞组白云化作用更强,加里东古隆起中轴线至东脊线附近是栖霞组气藏最有利的勘探区块,中轴线往西至(1)号隐伏断裂带是可同时兼探上古生界3套气层的最有利勘探区块。     

川西北地区双鱼石区块超深层栖霞组气藏高产井主控因素

川西北地区双鱼石区块栖霞组气藏是四川盆地发现的首个超8 000 m深高温高压气藏,是四川盆地近年来发现的又一碳酸盐岩气藏主阵地,但较强的非均质性导致高产井部署困难。在已有储层评价研究成果的基础上,结合近4年的试采动态和统计分析,采用综合分析法分析地质与产能关系,再利用模糊聚类分析方法筛选了评价指标,给出了双鱼石区块栖霞组气藏高产控制的3层评价指标体系,并用层次分析法量化分析各指标的相对重要性,确定了产能影响的主要控制因素。评价结果与当前高产井特征符合程度高,试采区外2022年新完成双探X108井、双鱼001-X9井测试日产量均超过百万立方米。结果表明,栖霞组超深气井高产主要受白云化程度、高能滩丘复合体的分布及裂缝发育程度3个因素综合控制。该认识可用于指导双鱼石试采区南部区域的生产井部署。     

川西北地区双鱼石气藏中二叠统天然气碳氢同位素特征及气源探讨

天然气碳氢同位素组成、烃源岩和储层沥青生物标志化合物是天然气成因鉴别和气源对比研究最主要、最有效的方法。目前关于川西北双鱼石地区中二叠统天然气成因和来源研究较少。根据最新钻井成果和野外资料,应用天然气组分、组分碳氢同位素数据,结合不同层系烃源岩和储层沥青生物标志化合物对比分析,对川西北地区中二叠统天然气来源进行了判识,结果表明：①川西北地区双鱼石气藏中二叠统天然气均为干气,CH₄含量高,平均为96.28%,C₂H₆含量低,平均为0.11%,C₃H₈、C₄H₁₀几乎没有,H₂S含量低,平均为0.32%;②双鱼石气藏天然气甲烷碳同位素值分布较为集中,介于-30.5‰~-29.5‰之间,乙烷碳同位素值介于-29.9‰~-26.7‰之间,天然气成因为原油二次裂解气;③通过天然气碳氢同位素、储层沥青—烃源岩生物标志化合物对比认为,双鱼石气藏中二叠统栖霞组天然气来源为混源,主要来源于下寒武统筇竹寺组烃源岩,部分来源于中二叠统梁山组。     

四川盆地西北部中二叠统海相混合型烃源岩的证据及对双鱼石大气藏的成藏贡献

四川盆地天然气勘探最近在西北部双鱼石构造带中二叠统栖霞组取得重大突破,揭示了新的勘探领域,但其天然气地球化学特征却与预期认识不符,没有表现出典型下寒武统筇竹寺组来源油裂解气特征。为解释这一矛盾,通过野外剖面地质调查和井下岩心样品分析,结合地质背景进行了研究。研究结果发现,中二叠统栖霞组和茅口组海相混合型泥灰岩可能是区域有效烃源岩,这2套烃源岩在四川盆地西北部广泛分布,厚度分别为0~30 m和30~150 m;烃源岩形成于海相、盐度较低的还原环境,有机碳含量为0.86%~7.15%,有机质类型主体为Ⅱ型,现今热演化程度主体处于过成熟阶段,激光拉曼光谱等效镜质体反射率为1.94%~3.39%,总体属于中等-优质烃源岩,具有良好的生烃潜力,并对双鱼石构造带栖霞组大型天然气藏产生了实质贡献,是主力烃源;断裂与下伏烃源的导通程度是决定寒武系和二叠系烃源差异的关键因素,圈闭的稳定保持和良好的油气保存条件是天然气规模成藏的关键。     

四川盆地栖霞组—茅口组岩相古地理与天然气有利勘探区带

中二叠统海相碳酸盐岩地层是四川盆地重要的天然气产层,勘探潜力巨大,但对其层状白云岩储层赋存相带及其分布情况等的认识尚不清楚,影响了天然气勘探的进程。为此,基于四川盆地沉积背景,以层序地层格架下有利储集层段为重点研究单元,通过对野外露头剖面、钻井资料和地震资料的综合分析,在岩相古地理方面取得以下研究成果:①中二叠统栖霞组沉积时总体表现为西南高、北东低的缓坡背景,而中二叠统茅口组在此背景上叠加了一系列北西向展布的台内裂陷,演变成向北东倾斜的隆洼相间的古地理格局:②栖霞组海侵域为开阔台地环境,高位域演化成镶边台地,剑阁一雅安地区的台地边缘滩为有利储集相带;③茅口组海侵域为碳酸盐岩陆棚环境,高位域演化为镶边台地,剑阁—雅安地区的台地边缘(礁)滩和盐亭—广安地区的台洼边缘滩为有利储集相带。结论认为:剑阁—雅安地区和盐亭—广安地区两条高能颗粒滩带是该盆地中二叠统层状白云岩储层规模发育的有利区带,是下一步天然气勘探的主攻方向。     

高产水平井的突破与四川盆地深层常规气藏巨大的勘探开发潜力

四川盆地西北部地区(以下简称川西北)深层海相碳酸盐岩气藏天然气资源丰富,该区双鱼石构造中二叠统栖霞组气藏属于超深、高温、高压的构造—岩性复合圈闭气藏,受滩体发育、成岩作用及构造作用等的影响,其储层非均质性强、单井测试产气量差异较大。为了提升天然气勘探开发效益,实现"稀井、高产",利用岩心分析、测井、地震等资料,基于油气勘探开发一体化、地质工程一体化的工作思路,综合分析并确定了该区栖霞组气藏天然气富集高产的关键因素;进而利用三维地震资料,明确了栖霞组气藏优质储层的平面分布规律;同时大力推广应用新工艺新技术,连续在该构造获得了SYX131、SYX133两口高产水平井,栖霞组气藏测试天然气日产量分别达123.97×10~4 m~3和142.51×10~4 m~3,创造了该区天然气高产的新纪录。研究结果表明:①该区栖霞组溶孔、溶洞型白云岩储层厚度、裂缝发育程度与天然气产能之间具有明显的正相关性;②地震剖面上表现为栖霞组顶部"复波"或中上部"弱波峰"反射特征,储层越发育,"复波"或"弱波峰"特征越明显;③水平井钻井及大规模裸眼分段酸化改造等新工艺、新技术是实现该区天然气高产的重要工程保障。结论认为,两口高产水平井的突破,揭示了川西北深层海相碳酸盐岩气藏具备常规气规模效益勘探开发的巨大潜力。     

四川盆地栖霞组岩溶储层及勘探选区

针对四川盆地中二叠统栖霞组岩溶成因及古地貌分布特征认识不清的问题,开展了岩溶储层地质响应分析。研究发现,四川盆地栖霞组层间岩溶储层是由于三级层序界面暴露溶蚀及高位体系域的高频层序界面短暂暴露形成。结合栖霞组厚度、古地理环境及水动力特征分析,将四川盆地栖霞组顶部划分为3类地貌单元,即川西中缓坡生屑滩、川东北台内滩和川南泸州古隆起。川西中缓坡生屑滩和川东北台内滩所形成的沉积微地貌高地和川南泸州古隆起及其斜坡区是栖霞组层间岩溶储层发育的优势地带。根据这一认识并结合烃源岩生烃强度特征将栖霞组岩溶储层划分为4个有利勘探区带。