四川盆地海相碳酸盐岩的油气成藏条件

四川盆地位于亚洲大陆中南部,是我国最大的外流盆地。油气资源评价结果(2008)表明,四川盆地海相地层待发现资源量约为50111.84×108m~3,资源勘探潜力巨大。本文从地层的划分、层序格架及层序岩相古地理特征等方面,对四川盆地海相碳酸盐岩油气成藏条件做了进一步研究。认为研究区烃源岩包括下志留统、中二叠统、上二叠统龙潭组和上三叠统须家河组等4套岩石,及局部发育的上二叠统大隆组。储集层粉为构造成因类和沉积成因类,构造成因主要包括裂缝性储层;沉积成因类储层主要是礁滩储层、内幕白云岩储层和风化壳岩溶储层。中二叠统气藏主要为自生自储的裂缝性气藏和台内滩相气藏;茅口组顶部和雷口坡组顶部发育风化壳型气藏;吴家坪组、长兴组及飞仙关组地层含礁滩型气藏;嘉陵江组和雷口坡组地层含内幕白云岩型气藏。     

中国海相含油气盆地构造-岩相古地理特征

构造-岩相古地理是生-储-盖及成藏组合评价的基础,在油气勘探研究中占有十分重要的地位,然而,限于资料和认识程度,我国主要海相含油气盆地已有的相图难以满足深层海相碳酸盐岩快速勘探的需求。应用新的钻井和地震资料,结合岩相识别技术,开展了塔里木盆地、四川盆地和鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩构造-岩相古地理研究,取得以下成果认识:①我国小克拉通海相碳酸盐台地构造-古地理具有隆坳相间、隆控储、坳控源的特点;②构造-岩相古地理具有"多台缘、多滩带和多台盆"的特点;③构造-岩相古地理对早期白云石化的发生和岩溶作用的范围及改造程度具有重要影响,从而控制储层分布;④建立了"多台缘"镶边台地模式并改进"双滩"缓坡沉积模式,揭示我国海相碳酸盐台地内部具备多种有利成藏组合。研究成果深化了我国小克拉通碳酸盐台地构造-岩相古地理共性特点的认识,为深层海相碳酸盐岩油气勘探提供了理论支撑。     

中国海相碳酸盐岩的分布及油气地质基础问题

中国海相碳酸盐岩在陆上与海域广泛分布,尤以陆上最具特色。中国大陆由小克拉通地块、微地块及其间的造山带镶嵌构成,发育于这些克拉通上的海相古生代盆地规模小、盆内分异明显、盆缘改造强烈,受中新生代巨厚沉积物覆盖,海相碳酸盐岩埋深大、热演化程度高,储集层非均质性强,油气成藏与分布复杂。自威远、靖边气田发现以来,尤其是近年塔河、普光、元坝、安岳等大型油气田发现以来,海相碳酸盐岩的油气勘探前景逐渐明朗。长期的勘探实践发现了海相碳酸盐岩发育礁滩体、白云岩、岩溶缝洞体、裂缝带等四类储集体,它们受沉积、成岩与构造演化的共同制约;礁/滩储层、斜坡区岩溶、风化壳岩溶、裂缝带均可大规模成藏。目前,海相碳酸盐岩的深化研究与持续勘探面临一系列重大难题。在基础科学层面,古老生物群落、古生态、古气候与古地理特征及其耦合关系,克拉通盆地的成因与构造-沉积分异机制,原始盆地面貌及其演化过程,沉积充填动力学等研究方面亟待加强;在油气勘探应用层面,在岩相古地理重建、碳酸盐岩台地边缘精细刻画与台地内部结构细化、碳酸盐岩储集层多期叠加改造机理、岩溶储集层成因分类、非均质碳酸盐岩储集层描述和评价技术等研究方面需要不断深入,在源-储配置、油气成藏过程、油气保存与调整再分配,油气富集规律方面需要深入探索。建议整体与动态研究海相碳酸盐岩层系的"成盆-成岩-成储-成藏"的全要素、全过程,厘定古裂陷槽、古台地、古隆起的分布,落实烃源岩、有利储集层(礁滩体、白云岩、顺层与层间岩溶、裂缝带等)的分布及其配置关系,构建符合实际的油气成藏模式,为油气资源潜力评价和有利区带预测奠定基础,促进中国海相碳酸盐岩油气勘探的持续发现。     

中国海相碳酸盐岩的储层类型、勘探领域及勘探战略

中国海相碳酸盐岩有效储层成因类型主要包括古风化壳岩溶储层、礁滩储层及层状白云岩储层三大类。陆上中—古生界盆地三类储层均有分布,海上第三系盆地主要发育礁滩储层。针对我国海相油气地质特别是陆上中—古生界油气成藏的复杂性,提出应该加强对勘探及认识程度相对较低的礁滩储层形成的原生岩性-成岩圈闭油气藏的研究与勘探工作。石灰岩古风化壳岩溶储层具有强烈的非均质性,白云岩储层的含油气性比较依赖于有效储盖组合及构造圈闭。鉴于我国海相油气资源潜力巨大、勘探程度较低,故应该加强海相油气资源特别是陆上主要盆地海相油气资源及南海油气资源的研究与勘探开发,尤其要加强层序地层及岩相古地理编图等基础油气地质研究工作。     

中国海相油气田勘探实例之十二 塔里木盆地轮南奥陶系油气田的勘探与发现

轮南奥陶系海相碳酸盐岩油气田位于塔北隆起轮南低凸起中部,是中国第一个海相碳酸盐岩特大型油气田。油气田发现于1988年,至2008年底控制+探明油气地质储量为18.78×108t。塔里木盆地长期构造沉积演化形成了轮南奥陶系碳酸盐岩大型古潜山及内幕背斜,潜山背斜具有古隆起控油,岩溶斜坡油气富集及准层状油气藏等特征。油气田区域性盖层为中—上奥陶统、下石炭统、上三叠统泥岩,主力烃源岩为寒武系—下奥陶统与中—上奥陶统碳酸盐岩及泥灰岩,主要目的层为奥陶系石灰岩顶面之下200m范围内的潜山岩溶缝洞型储集体与内幕层间岩溶缝洞型储集体。通过缝洞系统预测评价、酸压储层改造、稠油掺稀开采等技术攻关,勘探开发一体化管理,创新了复杂碳酸盐岩勘探开发理论与配套技术,实现了轮南奥陶系油气产量储量的快速增长。论述油气田勘探与发现的历程,剖析了取得勘探突破的实践与认识。     

中上扬子地区碳酸盐岩储层发育分布规律及主控因素

以构造一层序地层学理论和动态演化现为指导,对中上扬子区震旦纪-中三叠世储层发育分布规律进行新一轮的分析,认为纵向上碳酸盐岩储层与层序格架发育具有良好的对应关系,即对应于全球二级海平面变化旋回中的高水位体系域;储层非均质性强;下古生界以溶蚀、岩溶、白云化和构造缝形成的次生孔隙为主要储集空间,上古生界原生孔和次生孔均为储集空间.横向上层序格架内储层发育和分布的有利区域具有差异性;优质储层多发育于潮坪、缓坡、岩溶斜坡和台内、台缘礁滩环境中,且与白云化作用、溶蚀作用、岩溶作用和构造改造作用密切相关;上二叠统-中三叠统储层分布在纵横向上均具有特殊性.综合分析认为层序地层格架控制了碳酸盐岩储层发育和分布规律,即主要储层的发育与全球二级海平面升降旋回中的高位期具有明显的一致性,而且二级海平面旋回中的三级海侵旋回也为有利区域性储层发育的层位;海退旋回的晚期有利于古岩溶型的碳酸盐岩储层发育,而海侵旋回的初期-早期,有利于台地边缘或台内滨外滩的碳酸盐岩储层发育;层序格架中的高能沉积环境、有利的岩溶和成岩环境,以及构造复合作用是形成优质储层的主控因素.     

南江地区灯影组白云岩稳定同位素特征及意义

白云岩是国内外许多大中型油气藏主要的储集岩,特别是中国南方海相碳酸盐岩区下组合(震旦系-志留系)地层中的白云岩,位于叠合盆地的底层,具有极佳的生、储、盖组合,勘探前景良好。尤其是与区域不整合伴生的碳酸盐岩古岩溶作用相关的储集岩具有更加巨大的油气储集潜力,现今国内外已发现的较多大型油气田都与古岩溶作用密切相关。因此,确定古岩溶相的发育和演化特征以及储层性质,对碳酸盐岩的油气     

四川盆地西部中二叠统茅口组油气地质条件及勘探潜力

四川盆地西部中二叠统茅口组为碳酸盐岩浅水缓坡相沉积,高能浅滩亚相颗粒岩发育。茅口组沉积末期,研究区古表生岩溶作用强烈,有利于岩溶储层发育。中二叠统发育栖霞组和茅口组碳酸盐岩、梁山组泥质岩等多套烃源岩,烃源岩厚度大,品质较好;各套烃源岩从中三叠世末起相继达到生烃高峰,资源潜力大。茅口组中上部发育两类储层:裂缝-孔洞型(或裂缝型)储层和白云岩孔隙型储层。钻井及露头剖面揭示茅口组含气性好。高能滩相沉积区与岩溶斜坡带叠合区是茅口组储层发育的有利地区。茅口组之上的区域盖层发育,保存条件好。认为川西地区茅口组具有良好的天然气勘探前景。     

中国海相碳酸盐岩油气储层基本特征

中国在碳酸盐岩油气勘探中相继发现了陕中气田、轮南—塔河油田、塔中油气田、川东北大气区等大型油气田。这些发现揭示了非均质性强的碳酸盐岩储层,主要有4种类型:台缘生物礁(滩)、岩溶风化壳、白云岩和台内颗粒滩四大类储层。中国的台缘礁滩储层主要有两类,一类是面积小的孤立状的塔礁(川东和川东北),另一类是连片分布似层状的台缘礁滩复合体。岩溶风化壳储层依岩溶成熟度和构造型式有三种,即克拉通内岩溶老年期的低幅度地貌层状白云岩储层,岩溶壮年期的高幅度地貌非均质裂缝-洞穴单元储层,以及断块掀斜翘倾的岩溶青年期独立岩溶储层。有油气前景的白云岩储层主要为三类:与蒸发台地相关的准同生白云岩,埋藏成岩作用白云岩和生物成因白云岩。台内颗粒滩主要有两类:即白云石化颗粒滩和裂缝性颗粒滩储层。中国的碳酸盐岩分布广,达300km2,四大类储层发育良好,除已发现油气的四大盆地外,相信不久的将来在中国南方和羌塘地区古特提斯域碳酸盐岩沉积区将取得大的突破。     

四川盆地下二叠统白云岩及古岩溶的形成与峨眉地裂运动的关系

四川盆地下二叠统中次生白云岩及古岩溶是下二叠主要的非构造圈闭储层之一。该文通过对白云岩的地球化学特征和古岩溶特征的研究，论述了白云岩和古岩溶的形成与分布规律同峨眉地裂运动的关系，以及大中型裂缝圈闭与峨眉地裂运动的关系，为油气的勘探与开采提供了依据。     

塔中隆起碳酸盐岩叠合复合岩溶模式与油气勘探

塔里木盆地大型碳酸盐岩台地形成与构造演化过程中,发育了台缘礁、台内滩与深层白云岩等巨厚的碳酸盐岩建造,经过多期构造运动形成了种类繁多、规模巨大的岩溶缝洞系统,是台盆区海相碳酸盐岩油气勘探开发的重要领域.基于野外露头与井下地质、岩样分析、地球物理预测及岩溶地质刻画,静态特征与生产动态等多学科动静态一体化研究,阐明了洞穴、溶蚀孔洞、裂缝等储集空间发育特征及大型岩溶缝洞系统的形成机理;创建了与不整合暴露、断裂破碎相关的岩溶叠合复合发育模式;揭示了不整合面相关岩溶横向广泛分布、断层相关岩溶纵向局部拓展及其三维展布规律;提出叠合复合岩溶缝洞系统是油气复式成藏的关键,亦是复式油气聚集区立体勘探开发的基础,叠合复合岩溶模式的建立有效指导了塔中隆起碳酸盐岩凝析气田的重大发现与高效开发.      

川东卧龙河-洋渡溪区带长兴组台内礁滩沉积格局及有利储集体展布

随着川东碳酸盐岩礁滩储层勘探的大力推进,台内礁滩储层成为该区关注的重点之一,但其研究程度较低。本文以岩芯、野外剖面、薄片鉴定资料为基础,确定研究区长兴组早期发育碳酸盐岩缓坡沉积体系;中-晚期发育碳酸盐岩台地沉积体系,开阔台地相构成该区主要沉积类型。层序地层研究表明:长兴组划分为两个三级层序,台内礁滩主要发育于Sq1和Sq2的高位体系域,横向上分布不连续,纵向上发育期次有变化,其中西部构造区带主要发育于Sq2-HST,而在东部Sq1和Sq2高位体系域均有分布,且以Sq1-HST更为发育。物性分析资料表明颗粒白云岩、粉晶白云岩为主要的储集岩类,台内礁滩沉积为主要储集相带,台内礁滩的沉积格局控制着有利储集体的分布,而台内地貌高地对于控制礁滩分布具有关键作用。地质和地震预测结果表明研究区有利台内礁滩储集体的发育主要沿遂宁和广安两个台内高地展布,卧龙河构造带是已经揭示的有利储层发育带,南部高带可能是该区未来台内礁滩储集体勘探的重要方向。     

四川盆地北部下三叠统飞仙关组层序地层分析

为了探讨礁滩储集岩的分布规律,以层序地层学理论与方法系统研究了四川盆地北部下三叠统飞仙关组地层。通过露头、岩芯、测井、地震数据综合分析,识别出两个三级层序及四个准层序组,确定蒸发台地、局限台地、开阔台地、台地边缘滩、斜坡和盆地相六类沉积类型。层序划分及层序界面的确定,依据陆上暴露和向上变浅两个方面的识别标志。暴露界面表现为泥岩表面干裂,淡水选择性溶蚀、白云化现象,白云岩、石膏,伽玛曲线高值。向上变浅层序有向上变厚、变粗序列,向上变细、变泥、变红序列,向上γ值变低序列。对比发现高水位体系域后期发育台地边缘鲕滩和台地内鲕滩。广泛白云岩化作用的台地边缘鲕滩相,具有很好的孔渗性,成为最有利的储集层。对指导进一步的勘探与开发具有重要意义。     

中国海相碳酸盐岩勘探领域拓展历程及沉积学的基本驱动作用

回顾中国碳酸盐岩油气勘探领域的拓展历程,共经历了三个阶段:第一阶段,上世纪中后期以靖边气田等为代表的找构造高部位的岩溶型油气藏阶段;第二阶段,2000年以来以普光气田等为代表的台地边缘礁滩油气藏拓展阶段;第三阶段,2010年以来克拉通内幕白云岩油气藏新拓展阶段。沉积学的三种基本的水动力储层宏观成因模式是三大碳酸盐岩勘探领域拓展的基本驱动因素:早期勘探阶段的构造高部位岩溶储层宏观分布受控于隆起暴露期的大气水岩溶作用,台缘礁滩储层的宏观分布受控于镶边台地边缘持续的波浪作用,内幕白云岩储层的宏观分布则受控于潮汐作用。大气水岩溶模式的古水文地质系统除了作用于不整合面附近的隆起区,构造低部位和被断裂沟通的远离不整合面地区也能够发育岩溶储层,值得注意的是短暂暴露的准同生岩溶是未来重要勘探方向。浪控台缘礁滩模式具有“盆包台”、“台包盆”、“盆切台”等多种台缘结构模式,它们的储层宏观分布都处于波浪作用的高能礁滩带上,都基本符合威尔逊碳酸盐岩台地模式,只是不同地区的台地边缘具有不同的复杂形状而已,识别深部隐伏裂陷及其周缘礁滩相带是该领域勘探的难点。潮控陆表海台地潮坪模式指导了碳酸盐岩勘探向克拉通内幕白云岩的拓展,该类白云岩储层呈大面积薄互层席状产出,其宏观分布具有进积潮坪楔和潮坪岛拼嵌两种样式,是一个重要的勘探新领域。     

四川盆地东北部长兴期沉积特征与沉积格局

四川盆地东北部长兴组（大隆组）为海洋环境的产物，根据沉积特点，可以分为碳酸盐台地沉积体系和盆地沉积体系。碳酸盐台地沉积体系又可进一步分为局限台地、开阔台地、台地边缘礁滩及缓坡等沉积相。在详细研究分析各沉积体系的沉积特点的基础上，探讨了该期沉积相带的空间分布，提出了不存在“开江一梁平”海槽的认识。笔者等认为在“开江梁平海槽”区域内，长兴组只是水体相对台地较深环境（台棚环境）的产物，为碳酸盐缓坡，不宜称为海槽。指出台地边缘浅滩及生物礁是储层最有利相带，礁白云岩及颗粒白云岩等是储层的有利微相。研究区的生物礁为碳酸盐台地边缘缓坡点礁群，沿着台地边缘断续分布。     

四川盆地震旦系灯影组地层厘定与岩相古地理特征*

埃迪卡拉(震旦)系是元古代第2次大氧化事件(NOE)后形成的具有良好生储盖条件的碳酸盐岩沉积组合,已在四川盆地获得原生气藏勘探重大突破,但德阳—安岳台内裂陷及周缘区灯影组划分对比尚不统一,制约了对台缘带丘滩体横向分布特征的认识。基于露头、钻井和地震资料,通过岩石学、电性和地球化学特征分析,开展了灯影组地层层序重新厘定,在此基础上对灯影组岩相古地理进行了重建,取得以下研究成果: (1)建立了宁强胡家坝灯影组典型剖面,明确了灯影组分段岩性组合特征,指出高石131X、中江2、蓬探1井原划分的灯二段应归属灯四段,台缘带灯四段具有三分性,特征明显,并构建了等时地层格架。 (2)明确了等时地层格架内丘滩体迁移规律,即德阳—安岳台内裂陷东段灯四段台缘丘滩体垂直相带展布方向呈由东向西进积、平行相带方向呈由南向北迁移特征,灯四下亚段丘滩体发育于南部的川中古隆起一带,灯四中亚段丘滩体发育于中部太和区块,灯四上亚段丘滩体则发育于北部的宁强区块。(3)根据灯四下、中、上亚段构造-岩相古地理特征,预测了德阳—安岳台内裂陷及周缘灯影组有利储集层展布,对指导天然气勘探具重要意义。川中古隆起、太和区块和宁强区块均位于震旦纪同一台缘带上,南部的川中古隆起已探明安岳万亿立方米大气田,中部的太和区块含气规模达万亿立方米的大气区已初步明朗,北部的宁强区块也具备形成万亿立方米大气区的有利条件。     

四川盆地西部二叠系多期台缘带油气勘探潜力

四川盆地西部二叠纪时期位于稳定克拉通边缘,受到海西运动、东吴运动和峨眉地裂运动的共同作用,发生构造-沉积分异。本文采用构造控盆、盆地控相、相控成藏要素组合的研究思路,在川西地区开展新一轮研究工作,揭示了二叠纪构造-沉积分异对油气成藏的控制作用,明确川西地区海相碳酸盐岩油气勘探潜力。盆地二叠纪以拉张伸展背景为主,总体呈现“南部隆升、西部裂陷、北部拉张”的沉积格局。二叠纪多期构造运动共同导致了川西地区一系列台内裂陷的形成,叠加二叠纪时期海平面变化,控制了栖霞至长兴期的多期台缘发育。川西北地区发育北东—南西向和北西—南东向两组断裂体系控制该区岩相古地理格局,其中龙门山断裂带主要控制了泥盆纪至二叠纪栖霞期沿上扬子台地西北缘发育台缘带,呈北东向展布。茅口至长兴期台缘带受克拉通边缘及台内裂陷共同控制,在川西地区呈北东向展布,梓潼—老关庙地区沿裂陷发育呈北西向展布,在剑阁一带,栖霞、茅口、吴家坪和长兴组多期台缘带叠置发育。川西地区二叠纪多期台缘控制了多层系优质滩相储层和礁储层叠置发育,是川西地区二叠系规模孔隙型储层发育的主控因素。多期古裂陷、多期台缘带和成藏期大型古隆起三元素耦合有利于油气规模聚集成...     

四川盆地震旦系灯影组地层厘定与岩相古地理特征*

埃迪卡拉(震旦)系是元古代第2次大氧化事件(NOE)后形成的具有良好生储盖条件的碳酸盐岩沉积组合,已在四川盆地获得原生气藏勘探重大突破,但德阳—安岳台内裂陷及周缘区灯影组划分对比尚不统一,制约了对台缘带丘滩体横向分布特征的认识。基于露头、钻井和地震资料,通过岩石学、电性和地球化学特征分析,开展了灯影组地层层序重新厘定,在此基础上对灯影组岩相古地理进行了重建,取得以下研究成果: (1)建立了宁强胡家坝灯影组典型剖面,明确了灯影组分段岩性组合特征,指出高石131X、中江2、蓬探1井原划分的灯二段应归属灯四段,台缘带灯四段具有三分性,特征明显,并构建了等时地层格架。 (2)明确了等时地层格架内丘滩体迁移规律,即德阳—安岳台内裂陷东段灯四段台缘丘滩体垂直相带展布方向呈由东向西进积、平行相带方向呈由南向北迁移特征,灯四下亚段丘滩体发育于南部的川中古隆起一带,灯四中亚段丘滩体发育于中部太和区块,灯四上亚段丘滩体则发育于北部的宁强区块。(3)根据灯四下、中、上亚段构造-岩相古地理特征,预测了德阳—安岳台内裂陷及周缘灯影组有利储集层展布,对指导天然气勘探具重要意义。川中古隆起、太和区块和宁强区块均位于震旦纪同一台缘带上,南部的川中古隆起已探明安岳万亿立方米大气田,中部的太和区块含气规模达万亿立方米的大气区已初步明朗,北部的宁强区块也具备形成万亿立方米大气区的有利条件。