川东北元坝地区长兴组生物礁白云岩成因机理

上二叠统长兴组白云岩为川东北元坝气田生物礁气藏主要储层岩石类型。长兴组生物礁白云岩储层形成主要由白云石化作用和溶蚀作用影响控制。为了揭示生物礁白云岩成因机理,通过长兴组岩心观察、白云岩岩相学特征分析与地球化学特征分析多方法结合,对白云岩的不同白云石类型及特征进行了深入研究,明确了白云岩储层的白云石化作用类型和期次。长兴组生物礁白云岩储层白云石化类型可划分为4类,主要为同生期高盐度条件蒸发白云石化作用及回流渗透白云石化作用、浅埋藏白云石化作用、早成岩期热液白云石化作用,这3期白云化作用控制了元坝地区长兴组生物礁白云岩储层质量和分布。     

开江-梁平海槽两侧长兴组生物礁储层研究

对开江-梁平海槽两侧长兴组生物礁储层特征和控制因素作了较为深入的探讨,研究认为开江-梁平海槽两侧长兴组生物礁储层主要由礁灰(云)岩、泥-粉晶白云岩和细-中晶白云岩构成,其中以细-中晶白云岩的储集性能最好.储集空间主要以生物体腔孔、晶间孔、晶间溶孔及不规则溶孔、溶洞为主.储层类型存在裂缝-孔隙型和孔隙型两种.这些储层的形成与演化主要受到沉积和成岩作用的共同影响,其中沉积作用是储层形成的基础,沉积作用不仅决定了储层的大致分布范围,还影响着后期成岩作用的类型、强度及特征;成岩作用是储层形成的关键,只有经过混合水白云石化和埋藏溶解作用等建设性成岩作用改造的生物礁才有可能形成优质的储层.     

元坝长兴组生物礁储层发育特征及预测技术

川东北元坝地区上二叠统长兴组气藏生物礁储层物性较差,岩石类型主要为各类白云岩,储集空间类型主要为晶间（溶）孔,其次为不规则溶孔及溶洞,储层类型为孔隙型和裂缝—孔隙型。储层发育程度主要受控于沉积环境及成岩作用,优质储层横向上主要分布在生物礁礁顶和礁后,纵向上主要分布于礁盖。根据生物礁储层发育分布特征,形成了以生物礁模型正演为基础,结合多属性融合地震预测技术,精细刻画生物礁空间展布规律;以沉积微相为约束,在稀疏脉冲波阻抗反演基础上进行伽马拟声波反演,祛除反演成果中的低能泥灰岩陷阱;以生物礁储层分布模式为驱动,开展相控叠前地质统计学反演,提高薄层识别及储层厚度预测精度的储层预测技术系列,并较好地应用于元坝长兴组生物礁气藏产能评价中。     

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。     

川东北地区普光气田长兴—飞仙关气藏成藏模式与成藏过程

四川盆地川东北地区随着普光1井、2井在二叠系长兴组和三叠系飞仙关组储层中喷出高产工业天然气流,发现了四川盆地有史以来储量最大的天然气田——普光气田。研究表明,普光气田主要以二叠系长兴组台地边缘形成的礁滩和白云岩组合以及三叠系飞仙关组浅海开阔台地相沉积的粒屑滩、鲕粒滩为储层,后期埋藏溶蚀孔为主要储集空间。天然气主要来自中下寒武统、下二叠统、上二叠统烃源岩。印支、燕山及喜马拉雅运动都对普光古圈闭及油气藏的形成有重大影响。普光气藏属于构造—岩性复合孔隙型气藏,其成藏模式与成藏过程经历了原生油藏阶段、气藏阶段和改造定型阶段。普光气田的成藏模式与成藏过程对广大川东北地区勘探类似天然气藏具有借鉴与指导意义。     

沉积相和成岩作用对生物礁储层成因的控制研究

上二叠统长兴组台地边缘生物礁之所以是普光气田的重要储集层,主要受到沉积相和成岩作用的控制,而碳酸盐岩台地沉积格局、造礁生物的广泛发育和有利的古气候条件是生物礁发育的前提条件。生物礁在海洋环境、地表暴露环境和埋藏环境中主要经历了胶结、压实、溶蚀、白云石化、重结晶等成岩作用的改造,导致了生物礁岩性和物性的巨大改变。生物礁石灰岩上部由于白云石化作用的改造,岩性由石灰岩转变成白云岩,从上往下呈现白云岩、灰质白云岩、白云质灰岩和石灰岩的岩性序列。胶结和压实作用极大地破坏了生物礁石灰岩的原生孔隙,而白云石化、溶蚀、重结晶作用的改造产生了大量的次生孔隙,成为重要的储集空间。     

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。     

川东五百梯长兴组台缘生物礁储层沉积学特征

川东五百梯地区长兴组发育台内海槽、台地前缘缓斜坡、台地边缘生物礁滩和开阔台地4 个相带,其中环海槽发育的台地边缘相带贯穿整个川东地区并绵延数百公里,是寻找生物礁滩型气藏最有利的相带。以五百梯地区长兴组台地边缘生物礁滩为例,可将其划分为礁基、礁核、礁顶、礁前和礁后等诸亚相,其中最有利储层发育的亚相为礁核和礁顶亚相,储集岩主要为礁滩相白云岩及晶粒白云岩。在地震剖面中利用丘状杂乱反射和气烟囱效应可对礁相储层进行有效预测,白云岩化和溶蚀作用是控制礁型气藏形成的关键因素,也是形成优质礁相储层的基础,而裂缝则大大提高了储层的孔、渗性。     

川东地区台洼边缘二叠系生物礁滩储层特征及控制因素

针对川东地区台洼边缘二叠系长兴组储层特征及主控因素认识不清的问题,运用薄片鉴定、岩心观察、常规物性分析等方法,讨论了生物礁滩储层特征及生物礁滩沉积、成岩改造对长兴组储层的控制作用。结果表明:研究区生物礁滩储层储集岩类型为生屑云岩及生物礁云岩,生屑云岩主要储集空间类型为晶间孔、晶间溶孔和非组构选择性溶孔(洞),生物礁云岩则为生物格架孔、非组构选择性溶孔(洞)。储层物性特征整体表现为低孔—中孔、低渗特征,储层控制因素则由沉积阶段物质基础和同生成岩阶段白云石化改造共同构成。沉积阶段沿台洼边缘高能带沉积形成了带状不连续生物礁滩,为后期白云石化改造提供了物质基础。同生成岩阶段形成的中等盐度海水,沿着未被第1期、第2期方解石完全胶结的礁滩原生孔洞空间渗流,对礁滩进行白云石化改造,是礁滩白云岩储层形成的关键因素。研究成果可为川东地区长兴组生物礁滩气藏的勘探拓展提供有力支撑。     

毛坝场构造二叠系长兴组气藏特征

通过对川东北达县-宣汉区块毛坝场构造二叠系长兴组构造、断裂、储层沉积相、储层四性、 天然气组分、储量计算、气藏类型等特征的分析,认为二叠系长兴组构造落实、可靠,储层为生物礁。储层发育主要受沉积相、成岩作用、构造作用等因素控制。根据气体组分分析及储量计算,认为毛坝场构造二叠系长兴组为富含CH4、高含H2 S、低温、高压、超深层、中产、低丰度、中-小型气藏。     

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。     

元坝气田长兴组—飞仙关组礁滩相储层特征和形成机理

借鉴普光气田勘探发现的成功经验,2006年中国石油化工股份有限公司在川东北巴中地区钻探以长兴组—飞仙关组生物礁、滩岩性圈闭为目标的元坝1井,获得50.3×104 m3/d高产工业气流,发现了元坝气田。元坝气田为常压高含硫化氢岩性气藏,具有构造变形弱、整体埋藏深的特点,气藏中部平均埋深6 600 m,是四川盆地埋藏最深的海相气田。元坝气田以长兴组礁滩储层为主,其规模大、储集性良好,储层的形成主要受早期大气淡水溶蚀、白云石化作用控制,深埋溶蚀、构造作用影响相对较弱。对元坝、普光等气田深层礁滩相储层特征进行对比,探讨其储层形成机理,认为早期沉积-成岩环境控制了储层的规模与早期孔隙发育,构造-流体耦合控制了裂缝与溶蚀,流体-岩石相互作用控制了孔隙的保存与改造。     

川东北地区长兴组台缘礁滩带沉积结构及储集层分布

利用露头、钻井、分析化验及地震资料,对川东北地区晚二叠世长兴期开江—梁平陆棚东、西两侧及城口—鄂西海槽西侧发育的三排台缘带沉积结构与礁滩储集层进行对比,识别出迁移-加积型和加积型两种台缘带沉积结构。迁移-加积型台缘带发育有元坝—龙岗—兴隆场和镇巴—城口—利川两个台缘带,生物礁滩具有明显的横向陡缓相间结构,缓坡区台缘斜坡和礁滩迁移明显,分布广,陡坡区加积明显;加积型台缘带主要为铁厂河—普光—罗家寨台缘带,横向上存在地貌陡缓差异,台缘礁滩集中发育,迁移不明显。沉积期古地貌和海平面变化联合控制台缘礁滩发育及储集层总体分布,生物礁滩主要分布在高位体系域中—上部,白云岩储集层普遍发育于高位体系域晚期,且陡坡区白云岩厚度大。储集层的分布具有明显的垂向差异性和分段性,长一段加积型台缘带易于形成白云岩储集层,陡坡区白云岩化略强;长二段多排生物礁滩共存的迁移-加积型台缘带易于形成连片的白云岩储集层,而加积型台缘礁滩白云岩化带较窄。     

川西北地区下二叠统栖霞组滩相储层特征及其分布

四川盆地西北部下二叠统栖霞组白云岩储层为生物颗粒滩储层,目前对该套地层中的滩体类型及其特征研究较少。为此,在分析该区栖霞组储层特征的基础上,重点研究生物颗粒滩在纵向上的岩相组合、储集空间发育情况和物性特征,探讨滩体的储集性能与储层的平面分布。根据野外露头资料及钻井岩心的宏观及微观特征,结合物性分析结果,认为滩体形成时的古地理背景及经历的成岩作用不同,导致沉积的岩性组合、储集性能和分布差异极大。天井山—矿2井—西北乡一带的浅水高能生物滩位于栖霞组二段的中部,形成于龙门山古断裂上升盘的局部高地,由中—粗晶白云岩、生屑白云岩和云质"豹斑"石灰岩组成,累计厚度为60～90 m,滩体频繁暴露于水体之上,发生混合水云化作用和溶解作用,物性较好,是最有利的储层分布区;通口—水根头、余家沟—曾家山和鱼洞河—旺苍—巴中一带的深水低能生物滩发育于栖二段的顶部,形成于浅缓坡下部的浪基面附近,水体较深,能量较低,储集空间欠发育,为区内差—非储层分布区。     

礁滩型气藏与燕山、喜山期构造体系的关系

四川盆地川东北地区上二叠统长兴组生物礁、滩型气藏和下三叠统飞仙关组鲕粒生物滩型气藏勘探在普光、毛坝取得重大突破之后，很多研究者从沉积相研究出发，都认为这些礁滩是沿广旺海槽、城口-鄂西海槽以及梁平-开江海槽坡折带分布的丘形体，油气富集与海槽相关。然而，叠加上覆燕山、喜山期的构造形迹分析则发现，这些礁滩型气藏在油气成藏运移过程中还与扭动构造体系相关，特别是与各类扭动构造体系的砥柱密切相关。据此观点进行研究进而预测：巴中、仪陇莲花状构造，中台山、绵阳旋扭构造体系的砥柱与下伏地层地震剖面丘形体叠置处有望获得重大的礁滩型油气藏发现。     

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。     

层序地层与同位素地球化学响应特征及礁滩发育模式——以川东城口—鄂西海槽边缘带长兴组为例

川东地区上二叠统长兴组生物礁滩相带具有巨大的油气勘探潜力,分析层序地层与同位素组成的响应特征及礁滩发育模式,可为该区礁滩勘探提供可靠的地质依据。通过对城口-鄂西海槽边缘带典型露头剖面观察及层序地层分析,结合长兴组碳同位素组成特征,对长兴组层序地层与同位素地球化学响应特征及同一区域内礁滩发育模式进行了研究,将长兴组划分为2个三级层序,5个四级层序,层序格架内碳同位素与海平面升降变化具有良好响应关系。不同沉积相带其礁滩发育模式具有明显差异,迎风一侧的盘龙洞剖面处于最高能台缘相带,礁滩最为发育,云化作用明显,储层发育;背风一侧、同属于台缘带的羊鼓洞剖面,礁滩发育次之,云化作用较弱;而处于开阔台地的渡口剖面,只发育台内颗粒滩沉积,储层不发育。