四川盆地东部上二叠统长兴组生物礁气藏形成机理

长兴组生物礁气藏有边缘礁气藏和点礁气藏两类,前者较密集地分布在研究区北部狭窄的陆棚边缘斜坡相区,后者分散分布在广大的碳酸盐缓坡相区。礁气藏的储集层由海绵—水螅礁复合体中孔隙性晶粒白云岩组成,它们是礁滩相的颗粒灰岩经自云石化和晚期溶解作用改造后形成的。长兴组生物礁圈闭是受沉积相和成岩作用共同控制的岩性圈闭。圈闭曾有过古油藏阶段,气藏储集层孔隙中普遍存在礁沥青。礁油气藏的烃源岩是研究区东南部下伏的上二叠统海陆过渡相的煤系地层及北部海槽相、东部深缓坡相的暗色深水泥晶灰岩。生物礁气藏天然气组分特征与下伏或附近烃源岩类型一致,说明烃类运聚过程是以短距离垂向为主的。在上二叠统龙潭组—长兴组—雷口坡组(!)的石油体系中,烃源岩在198 Ma 进入液态窗,156 Ma 进入气态窗,103 Ma 是气态烃大量生成、运聚的关键时刻。储集层孔隙发育过程划分为原生孔、晶间孔和埋藏溶解孔三个阶段。储集岩中的各种原生孔隙、早期模孔及白云石晶间孔在液态烃成熟、运移之前的近地表及浅埋藏期消失。埋藏溶解作用中—深埋藏期主要发生在晶粒白云岩中,它分为两期。形成于液态烃和气态烃运聚过程的前期和后期埋藏溶解孔是古油藏和气藏的主要储集空间。与之相对应,生物礁圈闭可划分为形成古油藏的前期和后期埋藏溶解孔岩性圈闭,古油藏形成干燕山运动早期,但在深埋过程中被热解破坏,礁气藏形成于燕山运动晚期。后来的喜马拉雅运动虽然改变了气藏的构造位置,但在没有断层切割圈闭的情况下这些气藏不会被破坏。     

四川盆地东部上二叠统长兴组生物礁气藏形成机遇

长兴组生物礁气藏有边缘礁气藏和点礁气藏两类,前者较密集地分布在研究区北部狭窄的陆棚边缘斜坡相区,后者分散分布在广大的碳酸盐缓坡相区。礁气藏的储集层由海绵－水螅礁复合体中孔隙性晶粒白云岩组成,它们是礁滩相的颗粒灰岩经白云石化和晚期溶解作用改造后形成的。长兴组生物礁圈闭是受沉积相和成岩作用共同控制的岩性圈闭。圈闭普有过古油藏阶段,气藏储集层孔隙中普遍存在礁沥青。礁油气藏的烃源是研究区东南部下伏的上二叠     

四川盆地开江-梁平台棚东侧长兴组礁白云岩沉积-成岩-成藏系统

长兴组礁白云岩是川东北地区最重要的天然气储层类型之一。通过对开江-梁平台棚东侧长兴组礁白云岩岩石组构、成岩演化序列、铁锰锶微量元素、碳氧锶稳定同位素、流体包裹体、油气性质及来源综合研究,认为古地貌格局控制了开江-梁平台棚东侧不同类型台缘生物礁的展布,古海平面的"升降"控制了生物礁形态及规模,台缘礁坪/礁盖滩微相及部分毗邻发育的骨架礁相带控制了优质储层发育位置和空间展布规律;可将长兴组白云岩划分为准同生白云岩和埋藏白云岩两种成因类型,优质的礁、滩相白云岩储层仅与多期次埋藏白云石化作用有关,推测成岩流体主要来源于封存地层中的早-中三叠世蒸发岩溶解产生的具低Mn含量、较低Fe含量、高Sr含量、较高δ~(13)C值、较高~(87)Sr/~(86)Sr比值特点的高盐度埋藏循环海源孔隙水,并有长兴期同生卤水和深部有机酸热液混入;按水文体制,将长兴组白云岩成岩系统划分为4类,分别为海源同生卤水、封存卤水、混源热卤水和深源混合热卤水成岩系统,认为混源热卤水成岩系统埋藏白云石化和溶蚀作用是提高储层质量的关键;论证了开江-梁平台棚东侧长兴组存在同一流体输导体系控制的埋藏白云石化作用与油气充注成藏的统一"成岩-成藏"系统,揭示了长兴组白云岩沉积-成岩-成藏耦合关系,为该地区下一步天然气勘探目标优选提供地质依据。     

川东北二叠系长兴组碳酸盐岩深埋成岩过程及其意义

上二叠统长兴组储层是川东北地区主力产层之一,储层岩性主要为结晶白云岩、残余生屑/砂屑白云岩、生物礁白云岩和亮晶生屑灰岩,储集空间以晶间孔、晶间溶孔为主,生物体腔孔、残余粒间孔次之,溶洞和裂缝少量发育。长兴组优质储层主要分布于台地边缘生物礁、台地边缘滩等沉积相带,该相带发育大量原生孔隙,易遭受大气淡水溶蚀改造。原生孔隙的发育为白云岩化流体与岩石相互作用提供空间,早期孔隙演变为晶间孔。白云岩抗压实能力较强,有利于高孔隙白云岩的保存。早三叠世快速深埋使长兴组迅速进入中深埋藏,深埋阶段,裂缝少量发育,部分被方解石充填,对储层贡献有限。晚三叠世油气充注隔绝了岩石与地层水的接触,抑制了孔隙内白云石的溶蚀和沉淀,储层先存孔隙得到较好的保存。快速深埋使孔隙迅速被埋藏封闭,深埋阶段水-岩反应处于近封闭的平衡状态,溶蚀-沉淀现象有限,深埋藏环境主要是储层孔隙保存和调整的场所,孔隙空间的位置可能重新分配。     

元坝长兴组超深层生物礁大气田优质储层发育机理

通过系统开展元坝气田长兴组超深层生物礁储层岩石学与岩石地球化学分析,结合碳酸盐岩溶蚀动力学模拟实验,以及储层古压力恢复,揭示了元坝超深层生物礁优质储层的发育保存机理。研究表明,早期暴露溶蚀、浅埋藏白云岩化是基质孔隙发育的基础,储层深埋引起的古油藏原油裂解导致的超压水力破裂缝的形成,是储层渗透性改善的关键,"孔-缝耦合"共同控制了超深层优质储层的发育。在此基础上,构建了生物礁非均质"孔-缝双元结构"储层模型,为生物礁储层预测奠定了理论基础。     

中国海相油气田勘探实例之十六 四川盆地元坝大气田的发现与勘探

元坝气田是目前我国探明的储量规模最大、埋藏最深的生物礁气田。气田发现于2007年,至2013年底累计探明储量2 086.92×108 m3。元坝气田是由多个礁滩岩性圈闭组成的大型圈闭群,圈闭的总含气面积为286 km2,主要含气层段为上二叠统长兴组礁滩相白云岩和白云质(含白云质)灰岩,气藏埋深约7 000 m。生物礁具有"早滩晚礁、多期叠置、成排成带"的发育特征。烃源岩主要为上二叠统吴家坪组(龙潭组)及大隆组泥岩和泥灰岩。盖层为中—下三叠统嘉陵江组—雷口坡组膏盐岩和泥岩。气田经历了早期岩性油藏、中期深埋裂解和后期抬升改造的复杂成藏过程。论述了气田的发现和勘探过程以及气藏的基本地质特征,总结了它对我国超深层碳酸盐岩和成熟盆地油气勘探的启示。     

川东北元坝地区上二叠统长兴组优质储层形成机制

川东北元坝气田为千亿储量的海相气田, 上二叠统长兴组礁滩相气藏具有埋藏深、高温、高压、高含硫化氢、气-水关系及工程地质条件复杂等特征。优质储层主要为礁滩相的白云岩, 具有物性好、非均质性强、含气性好的特点。研究表明, 台地边缘生物礁及台地边缘浅滩相控制了有利的储层岩石组合类型与分布, 是优质储层发育的基础; 白云石化作用和溶蚀作用改善和提高了储层岩石的孔隙度, 构造活动形成的多期裂缝提高了储层的渗流性能, 沉积-成岩-构造破裂等多因素的综合作用和合理配置是川东北元坝地区长兴组优质白云岩储层形成关键。      

四川盆地东部长兴组--飞仙关组气藏地球化学特征及气源探讨

四川盆地上二叠统长兴组生物礁和下三叠统飞仙关组鲕滩是“九五”期间的勘探重点,通过对长兴组-飞仙关组气藏的烃源岩、储层沥青和天然气的地球化学研究,确认了上二叠统的滨岸煤系泥岩和海槽相碳酸盐岩为主要烃源岩,长兴组-飞仙关组气藏天然气主要来源于下伏的上二叠统烃源岩,天然气以垂相运移为主,飞仙关组部分气藏天然气中硫化氢含量较高与储层中膏岩层的分布和热硫酸盐还原作用有关,上述这些特征与沉积相带密切相关。     

鄂西—渝东晚二叠世长兴期古地理格局及生物礁展布的再认识*

通过地层、古生物、地震相、地震属性分析,笔者发现了利川和石柱地区存在晚二叠世长兴期台内盆地的证据,并分别命名为利川台内盆地和石柱台内盆地。基于上述证据和前人研究成果,对鄂西—渝东地区的古地理格局及生物礁展布提出了新的认识:利川台内盆地、石柱台内盆地及鄂西盆地共同控制了鄂西—渝东地区晚二叠世长兴期台盆相间的古地理格局,生物礁主要沿这3个盆地边缘呈带状展布;鄂西盆地在长兴组一段沉积时期形成,该台地边缘坡度较陡,发育陡坡型生物礁;利川台内盆地和石柱台内盆地分别形成于长兴组一段和组二段沉积时期,其台地边缘坡度较缓,分别发育长一期和长二期缓坡型生物礁。与缓坡型生物礁相比,陡坡型生物礁横向及纵向发育规模更大。     

川东鄂西上二叠统生物礁白云石化岩石学和地球化学

川东鄂西上二叠统生物礁常有白云岩发育。白云石化的晶间孔和溶孔是礁型气田的主要储集空间。岩石学和地球化学资料表明,礁白云石化为埋藏成因。交代的流体是盐度比海水要高的地层水。在埋藏成岩作用过程中,礁白云岩是多次交代形成的。     

贵阳乌当二叠系茅口组白云岩型古油藏的初步观察与研究

在滇黔桂地区的晚古生界中发育各种类型的古油藏,尤其以泥盆系和二叠系的生物礁型古油藏最为引人注目。这些古油藏大多以沥青显示为主,特别是发育在连陆台地边缘以及孤立台地上的二叠系海绵生物礁型古油藏。发育在连陆台地内部的贵阳乌当二叠系茅口组白云岩型古油藏以油显示为特征,而与二叠系海绵生物礁型古油藏存在明显的区别。由于远离二叠系深水台盆相泥页岩系构成了潜在性烃源岩系,该古油藏的主要烃源可能来自浅水台地相的栖霞组暗色灰岩。该古油藏的产出特征和地层位置表明：在由大套灰岩组成的二叠系茅口组所构成的两个三级层序之中,与强迫型海退过程相关的环境变浅过程中常常有利于白云石化而形成白云岩型储集层,在相关的油气聚集与运移过程中形成较为特殊的地层和岩性油气藏,这为今后的油气勘探提供了具有一定价值的线索,因而具有较为重要的油气勘探意义。     

四川盆地东北部气田海相碳酸盐岩储层固体沥青研究

川东北地区海相碳酸盐岩生物礁滩相储层中普遍存在着固体沥青.本文以普光气田上二叠统长兴组和下三叠统飞仙关组储层中固体沥青为研究对象,在显微镜下观察固体沥青的产状特征,测定固体沥青含量和计算固体沥青与储层孔隙的体积比率,分析固体沥青的成因及形成期次,推算古油藏的密度.普光气田飞仙关组固体沥青主要呈环边状附于鲕粒白云岩、残余鲕粒白云岩晶间溶孔,溶蚀孔壁,沥青含量在1.11%～5.73%之间,均值2.92%;长兴组生物礁储层固体沥青多呈团块状充填于各种溶蚀孔洞中,沥青含量0.31%～11.72%之间,均值3.57%.两套储层中的固体沥青含量都有随埋深而减少的趋势.飞仙关组储层中固体沥青与储层孔隙的体积比约为22%,长兴组为43%～56%.普光气田储层固体沥青为热演化成因并为两期形成,飞仙关储层固体沥青为轻质油古油藏裂解形成,长兴组储层固体沥青为稠油古油藏裂解形成.     

广西宁明亭亮下二叠统古油藏储层三史演化与成藏机理

亭亮生物礁古油藏为一发育于早二叠世茅口期已遭破坏的大型生物礁古油藏。探讨了该礁储层的成因、三史（埋藏－构造史、有机质演化史和孔隙演化史）关系及成藏机理。礁原生孔隙普遍发育,但由于成岩期多世代方解石的胶结、充填和埋藏压实作用而破坏殆尽,其最终礁储层和有效孔隙的形成主要受控于深埋有机溶蚀作用及礁顶部存在的不整合面和古风化壳岩溶带。同时紧邻生物礁南部的生油坳陷提供的丰富油源和地下有机酸性流体多期次地运移     

中国海相油气田勘探实例之六 四川盆地普光大气田的发现与勘探

普光气田是一个储量规模大、埋藏深、资源丰度高的整装海相气田。气田发现于2003年,至2005年底累计探明储量2510.7×108m3。普光背斜构造的气藏圈闭面积为45.6km2,主要含气层段为下三叠统飞仙关组及上二叠统长兴组礁滩相白云岩。烃源岩为下志留统龙马溪组和上二叠统龙潭组泥岩和页岩。论述了气田的发现和勘探过程及气藏的基本地质特征,总结了它对我国碳酸盐岩和成熟盆地油气勘探的启示。     

广西十万大山盆地下二叠统生物礁古油藏及隐伏礁预测

广西宁明县亭亮下二叠统茅口组生物礁古油藏,为十万大山盆地已暴露破坏的礁古油藏之一。该古油藏的含沥青储层主要分布于礁体的上部和顶部,含沥青礁灰岩厚达９８ｍ以上,礁储层次生溶孔的形成与分布主要受控于深埋有机溶剂作用,同时在空间上还与礁顶部古风化壳和不整合面密切相关,论文深入探讨了礁古油藏形成的主要成岩作用类型及其埋藏一构造发展史,有机质演化史及成岩孔隙演化史三者的配置关系和成藏机理,另据地震和电法资料     

四川盆地川中地区盐亭-潼南海槽台缘带二叠系长兴组储层特征及成因探讨

四川盆地长兴组发育优质生物礁滩储层,是重要的勘探层系.目前,缺少对其储层特征和成因的研究.以岩石特征分析为基础,结合区域地质研究、镜下鉴定、阴极发光、Sr、Fe、Mn元素和C、O、Sr同位素等地球化学特征分析,对盐亭-潼南海槽台缘带礁滩体储层岩石学特征、地球化学特征等展开了系统研究.受盐亭-潼南海槽台缘带控制,川中地区礁滩体呈规律性展布.海槽东侧广安-公山庙台缘带主要发育生物礁,以生物礁滩复合体中的礁顶滩及礁内滩白云岩为主要储集岩,储集空间主要为粒间孔及生物格架孔,白云岩化程度高;其单层厚度薄,分布广.海槽西侧生物礁不发育,以生屑滩为主,储层以生屑灰岩为主,孔隙主要为粒间溶孔、晶间孔、溶缝等;储层单层厚度较薄,累计厚度较大,分布范围比较广.埋藏白云石化是盐亭-潼南海槽台缘带白云岩储层的主要成因,埋藏期封存于长兴组地层中被淡水改造了的海水及来自于飞仙关组底部泥页岩的压实水是礁滩储层白云石化的主要流体来源;长兴末期存在的区域性暴露剥蚀叠加埋藏溶蚀改造是岩溶储层的主要成因.盐亭-潼南海槽台缘带优质储层受海槽台缘带、埋藏白云石化、长兴末期暴露剥蚀叠加埋藏溶蚀改造多因素共同控制,储层累计厚度较大,分布广,为规模有效储层.      

四川盆地东部下三叠统飞仙关组白云岩化作用及其与储集层发育的关系*

四川盆地东部下三叠统飞仙关组鲕滩相储集层多为白云岩,主要分布于环开江—梁平盆地的台地边缘相带。岩石学和地球化学特征表明,飞仙关组鲕滩相储集层经历了多期白云岩化作用,其中最重要的一期发生于成岩早期近地表环境,由蒸发海水回流引起,形成的粉晶交代白云石构成了现今白云岩的主体。飞仙关组早期白云岩经历了不同程度的埋藏重结晶作用,形成了不同的岩石结构类型。飞仙关组白云岩的孔隙多为原岩中继承而来,白云岩化作用对储集层发育的意义并非创造孔隙,而是保存已有的孔隙。由于白云岩化作用发生的时间早以及白云岩的抗压溶性质,原生（鲕）粒间孔以及早期大气淡水溶蚀作用形成的鲕模孔/粒内溶孔可以在很大程度上保存下来,构成了现今鲕滩相储集层的主要储集空间。     

开江—梁平台内海槽东段长兴组白云岩储层沉积-成岩系统研究

为了指导部署四川盆地白云岩储层中钻井,在油气钻井岩心观察与描述、野外剖面实测和样品采集的基础上,结合镜下薄片鉴定、X衍射、物性和地球化学特征分析,对开江—梁平台内海槽东段长兴组白云岩储层的沉积-成岩系统进行了深入研究。认为台地边缘生物礁和台地边缘浅滩为最重要的储集相带,颗粒白云岩、生物礁白云岩和晶粒白云岩为最主要的储集层岩性,晶间孔、晶间溶孔和超大溶孔为目的层最有效的储集空间,孔洞缝复合型储层为目的层最优质的储集类型。综合分析认为,长兴组沉积-成岩系统与白云岩储层在时空上具有良好的耦合关系,台地边缘生物礁和台地边缘浅滩相控制了白云岩储层的区域分布范围,而不同成岩系统对储层的贡献程度不同。其中:地层封存卤水与混合热卤水成岩系统是储层形成的基础与关键,地层封存卤水形成低孔低渗的孔隙型Ⅲ类储层,混合热卤水形成中孔中渗的孔洞型Ⅱ类储层;构造热液成岩系统对储层贡献最大,并形成高孔高渗的孔洞缝复合型Ⅰ类优质储层。     

川东北元坝气田长兴组白云岩成因研究

上二叠统长兴组礁滩相白云岩是川东北元坝气田的主要储层。长兴组白云岩主要分布在长二段顶部礁盖、礁间滩、礁后滩等沉积相。通过层序地层学、岩石学、地球化学等方法对白云岩成因进行了研究,结果表明:不同类型的白云岩具有相似的87Sr/86Sr值(集中分布在0.7071~0.7075之间),并与晚二叠世海水及泥晶灰岩87Sr/86Sr值相似,指示白云岩化流体主要来自于同期海水;利用低温条件下白云石-水之间氧同位素温度分馏方程恢复的白云岩化流体温度在40~55℃之间,表明白云岩化作用发生于低温浅埋藏环境中。在浅埋藏白云岩化过程中,受沉积地貌和海平面升降的影响,不同沉积相带发生白云岩化作用时流体的性质有所不同:(1)礁盖残余生屑/砂屑中-粗晶白云岩具有明显偏负的δ18O值以及较高的Fe、Mn含量和白云石晶体缓慢结晶的特征,受大气淡水作用明显,属于混合水白云岩化;(2)礁间滩粉晶白云岩具有明显偏正的δ18O值,高Fe、Mn、Sr含量和较低的有序度值,白云岩化流体来源复杂,但整体与蒸发性卤水有关;(3)礁后滩细-中晶白云岩具有非常低的Fe、Mn和高MgCO3含量,白云石具有快速结晶的特点,为正常海水条件下的白云岩化。     

四川盆地河坝地区下三叠统嘉陵江组气藏储集层沉积特征与成岩作用*

利用录井、测井和地震资料,运用岩心观察、薄片观察以及扫描电镜等方法,结合孔隙度、渗透率、微量元素和同位素分析测试结果,对四川盆地东北部河坝地区下三叠统嘉陵江组二段气藏主要储集层段进行地层对比、沉积特征、储集层特征及成岩作用研究。结果显示:(1)河坝地区嘉陵江组二段顶、底界面特征清楚,可进一步划分为3个亚段,储集层主要发育在嘉二中亚段的白云岩中,总体为局限台地沉积,发育台内滩、潮坪和潟湖等微相,台内滩是储集层发育的最有利沉积微相,主要位于河坝区块的中部;(2)储集岩岩性主要为残余(藻)砂屑白云岩、细粉晶白云岩,孔隙类型主要以晶间(溶)孔和粒内溶孔为主,总体以低孔、低渗的Ⅲ类储集层为主,储集层空间类型主要为裂缝—孔隙型;(3)储集岩的成岩作用类型有泥晶化、溶蚀、胶结、白云岩化、压实压溶和破裂等,储集层的形成主要与准同生期的大气水溶蚀作用、深埋条件下的埋藏溶蚀作用以及构造裂缝的发育有关;(4)准同生期的大气水溶蚀作用是嘉二段颗粒碳酸盐岩孔隙发育的基础,白云岩化、埋藏溶蚀等埋藏成岩作用有利于孔隙的改善,微古地貌高地发育区及断裂、裂缝相对发育区可能为储集层发育有利区。