川东北飞仙关组鲕滩天然气地球化学特征与成因

四川盆地东北部下三叠统飞仙关组鲕滩气藏天然气烃类气体以甲烷为主,含量主要分布在75%～90%之间,C2 含量很少,为0%～0.15%,干燥系数为0.997 0～0.999 8,是典型的干气;非烃气体以H2S和CO2为主,含量分别为4.21%～16.24%和0.97%～10.41%.天然气δ13C1值为-29.0‰～-31.5‰,δ13C2值为-29.4‰～-32.4‰.多参数表明鲕滩气藏天然气是以腐泥型为主的高过成熟天然气.高含H2S的天然气分布区域与含石膏地层分布基本一致,这些H2S为飞仙关组气藏附近的石膏经热化学硫酸盐还原作用(TSR)而生成,CO2是其主要的副产物.在TSR过程中,C2 重烃气体比甲烷更容易与硫酸盐发生反应,也就是C2 重烃气体的消耗速率大于甲烷,从而导致发生TSR反应的天然气C2 含量低、H2S和CO2含量高.天然气δ13C1值与甲烷含量之间具有很好的负相关关系,而与天然气酸性系数[H2S/(H2S CnH2n 2)]具有正相关关系.根据同位素动力学的分馏效应,随着TSR的进行,烃类分子中的12C损耗速率大于13C,残留下来的烃类分子中则更加富集13C,也就是TSR反应使天然气碳同位素变重.     

川东北飞仙关组沉积控储机理研究

在礁滩型碳酸盐岩储层中,沉积对储层发育的控制作用至关重要。以川东北普光和元坝地区的下三叠统飞仙关组台地边缘浅滩相储层为例,在沉积背景及其演化分析的基础上,研究了飞仙关组沉积亚相及微相发育特征,划分并描述了典型钻井储层高频旋回,讨论了层序演化对储层发育的控制作用,高频旋回发育及其与孔隙发育的相关性、相对海平面变化与储层非均质性的关系,以及沉积、成岩环境对储层早期孔隙发育的控制作用。     

川东北飞仙关组鲕滩气藏成藏作用研究

四川盆地东北部迄今已发现了罗家寨、渡口河、铁山坡、滚子坪4个气田和金珠坪、七里北、正坝南等气藏,天然气CH4含量为70％～85％,C2^ 为0．04％～0．11％,H2S为5％～20％,属高含H2S的干气藏。飞仙关组地层自上而下依次为T1f^4、T1f^3、T1f^2和T1f^1四个岩性段。T1f^3-1是产气段,优质储层平均孔隙度达到13％～17％。     

川东北地区飞仙关组台缘带鲕滩分布规律

对四川盆地飞仙关组台缘带鲕滩分布规律的认识不清,极大地制约着该区鲕滩气藏的勘探开发成效.以四川东北部飞仙关组为例,分析台缘带鲕滩的发育特征, 探索其分布规律.研究发现区内飞仙关组鲕滩沿台地边缘呈NW向展布,并在NE、NW两组基底正断裂交叉处向台地内部呈指状延伸,其延伸方向与台地边缘近于垂直.讨论认为基底断裂同沉积活动形成的古地理格局、沉积古地貌与相对海平面的升降变化共同控制了该区飞仙关组台缘带鲕滩的纵、横分布规律.指出NW向基底断裂的同沉积张裂活动形成了台坳分异的沉积格局,控制了台缘带及台缘带鲕滩相带展布;NE向基底断裂的同沉积正断活动加剧了台地边缘带的沉积地貌分异,台缘带鲕滩发育于NE-SW向基底断裂“断隆”地貌高地,并向台地内部延展,形成“北西控带、北东修饰”的断控型台缘鲕滩指状窄相带分布规律.考虑相对海平面升降变化对鲕滩沉积厚度及沉积范围的叠加影响,总结了台缘鲕滩的分布模式.      

川东北地区下三叠统飞仙关组白云岩成因分析

在川东北地区下三叠统飞仙关组沉积相模式研究成果的基础上,详细研究了区内鲕粒白云岩、具残余鲕粒结构的粗粉晶-细晶白云岩、泥微晶白云岩、藻纹层白云岩、粗粉晶-细晶白云岩的岩石学特征,并结合碳氧同位素、微量元素、流体包裹体3种地球化学特征资料认为:鲕粒白云岩和具残余结晶鲕粒白云岩为混合水白云石化作用形成;泥微晶白云岩和藻纹层白云岩为回流渗透白云石化作用形成;粗粉晶-细晶白云岩为埋藏白云岩化作用形成。     

川东北飞仙关组鲕滩气藏天然气运聚效率

设计进行了封闭体系下原油裂解成气的模拟实验, 建立并标定了原油裂解成气及其碳同位素分馏的化学动力学模型, 以罗家寨气田罗家7井为例分别进行了地质应用.生烃动力学研究发现, 飞仙关组古油藏具备“高效气源灶”的特点, 原油在中晚侏罗世172~151Ma约20Ma时期内裂解殆尽, 且原油裂解气的生成与其运聚成藏作用具有良好的时空匹配关系, 由此可促成飞仙关组气藏天然气的高效运聚.碳同位素分馏动力学研究证实甲烷成藏参与率达87%.利用生烃动力学与碳同位素分馏动力学结合的方法对天然气的运聚效率进行探讨是一个新的有效途径.      

川东北飞仙关组鲕滩储层成岩作用和孔隙演化

川东北飞仙关组鲕滩储层是四川盆地重要的勘探目的层,受成岩作用的改造非常强烈。通过对岩心、普通薄片、铸体薄片、阴极发光、碳氧同位素、微量元素和流体包裹体等多种资料进行综合研究,详细阐述了主要成岩作用的类型、形成机理及其产物,分析了其对储层的影响。胶结作用和压实作用是原生孔隙和部分次生孔隙的主要破坏者;混合水白云石化作用、溶蚀(岩溶)作用、破裂作用是次生孔隙的主要建造者,其产生的溶孔、溶洞和裂缝是天然气的主要储集空间和运移通道。成岩作用是储层物性的主要控制者,控制了孔隙的演化过程。     

川东北飞仙关组鲕滩气藏压力与成藏特征研究

川东北飞仙关组鲕滩气藏原始地层压力在平面上分布极不均匀,高异常压力区呈局部块状分布.压力分布、气藏特征、成藏演化历史综合研究发现,不同压力状态反映不同气藏类型:正常压力系统(压力系数在1.25以下),多处于台地边缘礁滩相,储层岩性以云岩为主,储集类型多为孔隙型,气藏一般甲烷含量低、储层舍大量沥青、气藏连通范围大,具边底水等特征,主要为构造或岩性-构造型气藏;异常高压或超高压系统(压力系数多达1.65以上),多处于海槽区或台内云岩欠发育区,储层岩性以灰岩为主,甲烷含量高、储层不含或含极少量的沥青,不含或有限边底水等特征,主要为裂缝型岩性气藏;而处于台地内部,介于以上两种压力状态之间的过渡类型气藏,多出现轻微高压,压力系数多在1.20～1.45,孔隙-裂缝或裂缝-孔隙型储层交替出现,气藏连通范围有限,气水特征较复杂,主要为岩性型或构造-岩性气藏特征.同时鲕滩气藏压力系数与气藏储集系数明显成反向关系,地层压力大小体现了天然气储集系统空间大小,天然气富集于正常压力系统.地层压力威因及形成过程实际上反映了优质储层发育历史、天然气的充注历史、礁滩气藏成藏历史的配置关系和相互作用过程,详细研究它们的配置关系和作用过程对正确认识飞仙关组礁滩气藏的形成和分布规律有重要的理论和现实意义.     

川东北飞仙关组白云岩岩石结构演化

根据矿物结晶学理论,白云石可按照晶体大小和晶边形貌划分为不同的结构,其结构的演化主要受原岩化学组成、岩石结构和白云岩化流体的影响。白云岩原岩可分为不同化学组分的泥灰岩和含颗粒泥灰岩,泥灰岩可细分为成分均匀的和含溶孔、胶结物的泥灰岩;含颗粒泥灰岩可细分为未接受任何改造的、发生溶蚀胶结作用的和发生泥晶化等作用的含颗粒泥灰岩。以川东北飞仙关组白云岩为例,在不同浓度的白云岩化流体条件中,讨论不同结构白云岩岩石的演化。结果表明：泥晶化及溶蚀作用是白云石岩石结构演化和形成的基础;大多数鲕粒白云岩在低浓度白云岩化溶液中形成;糖粒状白云岩为外来高浓度的白云岩化流体改造形成。     

川东北元坝地区三叠系飞仙关组储层地质模型

依据对川东北元坝地区飞仙关组沉积岩石学特征、储集空间类型及物性分布特征的综合研究,对该地区的储层特征加以抽象和概念化,建立了飞仙关组储层地质模型。地质模型揭示元坝地区海相碳酸盐岩储层段均发育在台地边缘沉积区。其中,台地边缘浅滩最为发育,台地边缘斜坡次之,未见台地边缘生物礁。飞仙关组一段至二段下部为台地边缘斜坡沉积,二段上部至三段为台地边缘浅滩沉积。认为飞仙关组二段和三段的鲕滩沉积储集岩为下一阶段勘探开发的重点,其中飞仙关组二段孔隙—裂缝性储层的勘探开发潜力尤为巨大。     

川东北飞仙关组鲕滩储层硫酸溶蚀的证据和模式探讨

川东北飞仙关组鲕滩储层的主要储集空间为溶蚀孔洞,主要由大气淡水溶蚀作用、有机酸溶蚀作用和硫酸溶蚀作用所形成。通过硫酸对灰岩和白云岩溶蚀实验、天然气中硫化氢含量与飞仙关组石膏厚度关系分析、天然气中硫同位素与地层中的硫同位素比较、方解石胶结物的阴离子分析等证据,首次提出了硫酸溶蚀在该储层形成中起很重要的作用。探讨了硫酸溶蚀形成储层的模式。     

川东北地区飞仙关组层序地层特征及演化模式

在对川东北地区飞仙关组沉积构造背景认识的基础上,采用野外露头、岩心、测井及地震剖面等多种分析手段,通过对层序界面、相序、叠置结构、测井曲线及地震层序等标志的综合识别分析,将川东北地区飞仙关组划分为2个三级层序,认识到它们都发育有低位体系域、海侵体系域和高位体系域。进一步,通过层序地层格架剖面的建立,运用层序地层原理,在对层序地层控制因素分析的基础上,建立了川东北地区飞仙关组层序地层演化模式,从层序演化的角度上探讨了滩体的发育分布规律,对于下一步的油气勘探具有重要指导意义。     

川东北地区飞仙关组-长兴组天然气富集机制

飞仙关组-长兴组气藏在川东北不同地区成藏要素基本相同,但是区域上天然气富集程度有所不同。为了揭示天然气的富集机制,通过烃源岩分析测试资料、岩心和薄片观察资料、测井和岩屑录井资料等,分析了川东北地区飞仙关组-长兴组天然气的来源、主力烃源岩生烃强度、储层性质与规模、天然气的保存条件、生烃演化史和油气藏的调整过程。研究表明：（1）川东北地区处于或邻近生烃中心,油气初次运移距离短;（2）礁滩岩性气藏相对独立,礁滩储层分布范围控制着古油藏的规模;（3）气藏上覆多套膏盐岩盖层,天然气保存条件好;（4）早期的古油藏经历高温已经全部裂解,形成现今的气藏;在构造作用控制下,天然气聚集成藏经历了古油藏的形成、古油藏裂解及古气藏的形成和现今气藏的形成3个阶段。对川东北天然气富集机制的探讨,有助于进一步寻找有利靶区,指导天然气勘探。     

蜀南地区飞仙关组鲕滩储层成因机制分析

对蜀南地区飞仙关组鲕滩储层的深入研究表明,飞仙关组鲕滩储层储集空间以大气淡水选择性溶蚀形成的铸模孔和粒内溶孔为主,储层发育在滩体中上部,具有明显的层位性。结合沉积期古地貌、海平面升降变化、古气候及成岩演化等储层控制因素分析认为,该区鲕滩储层为早期岩溶成因,早期大气淡水淋溶是针孔鲕粒灰岩储层形成的关键。海底古地貌高地鲕粒滩为储层的形成和发育提供了物质基础,决定了早期孔、渗层的时空分布规律;沉积期古地貌、海平面变化及古气候决定了早期岩溶的强度,控制了储层发育程度。埋藏溶蚀和构造破裂对储层具有一定的优化改造作用,但作用有限。     

川东北地区长兴组-飞仙关组固体沥青的形貌特征与成因分析

利用扫描电镜观察川东北某地区上二叠统、下三叠统储层固体沥青时,发现固体沥青与显微镜下的无定形、它形充填构造不同,按其外形可分为皮壳状、葡萄状、瘤状、蠕虫状和柿饼状5种类型。其中皮壳状、葡萄状沥青分布在飞仙关组,瘤状、蠕虫状和柿饼状沥青分布在长兴组。根据固体沥青内部鳞片状结构和球粒中间相结构推测其已达高演化阶段。     

川东北地区飞仙关组层序-岩相古地理特征和鲕滩预测

以沉积相和界面识别为依据,将川东北地区下三叠统飞仙关组划分为2个三级层序和6个体系域,在此基础上对飞仙关组层序地层学特征进行了分析,编制了各沉积体系域的层序—岩相古地理图和对鲕滩发育规律进行预测。结果表明:SQ1层序发育期,飞仙关组受持续海侵影响,形成以深水台盆为中心的台盆—台地边缘—开阔—局限—蒸发台地的相带展布格局,以海侵体系域的台地边缘和台内鲕滩最为发育,该体系域也是飞仙关组鲕滩相储层最发育的层位;SQ2层序发育期,受海平面大幅度下降和水循环受限及干旱炎热气候影响,区域沉积格局由开阔台地转化为局限台地,鲕滩逐渐消失,最终进入频繁暴露的蒸发台地环境,以沉积膏云岩为主,为飞仙关组天然气藏极其重要的第一套区域性致密盖层发育层位。     

川西北地区下三叠统飞仙关组滩相储层的形成条件分析

鲕粒滩相碳酸盐岩作为储层的气藏是川西北地区下三叠统飞仙关组地层中最主要的气藏类型.影响飞仙关组滩相储层形成的条件较多,主要受构造作用、沉积作用和成岩作用的影响.分析认为同生断裂导致的地貌升降运动对滩体的展布有着明显的控制作用,上升盘边缘易于滩体的形成与演化;高能沉积相带的台地边缘鲕粒滩最有利于储层的形成与演化;经过白云...     

川东北地区飞仙关组-长兴组储层沥青反射率及含硫量特征

川东北地区飞仙关组-长兴组储层沥青主要为焦沥青,按光性特征可分为均质沥青、均匀长条状沥青、镶嵌结构沥青、小球体沥青、针状结构沥青、香肠状沥青、微粒状沥青;均匀长条状沥青各向异性强,ΔR大于0.5%,具有强的各向异性小球体沥青的ΔR大于1.2%,它们BR max和BR min的方差往往小于0.08,其平均值可作为成熟度的评价指标;沥青中硫含量高,可能是小球体沥青形成的一个重要因素,研究硫与沥青之间的关系对该区高含硫化氢气藏的成因研究具有重要的意义.     

川东北地区普光2井飞仙关组储层沥青地球化学特征及成因分析

根据储层中沥青的产状及类型、族组成、饱和烃色谱、生物标志化合物以及储层沥青反射率等,对普光2井飞仙关组储层固体沥青的地球化学特征及成因进行了详尽的剖析。研究结果表明,普光2井飞仙关组储层沥青为古油藏原油经裂解成气之后的残留物,属热演化的焦沥青。储层沥青的正构烷烃分布较为完整,碳数在C14~C30范围,没有受到明显的生物降解作用。Pr/Ph、Pr/nC17和Ph/nC18比值都小于1.0;OEP值1.25～1.43,CPI值0.98～1.19,无奇偶优势或偶奇优势;规则甾烷系列中C27化合物含量占优势,C27-C29规则甾烷呈不对称的“V”字型分布,甾烷异构化程度较低,明显低于异构化平衡值,认为是由于高、过成熟阶段S构型比R构型裂解速率更快的结果。飞一段、飞二段孕甾烷、升孕甾烷含量明显较飞三段高,可能是有机质生源或沉积环境性质上的不同所致。萜类化合物以五环萜烷为主,三环萜烷较为发育,其以C23三环萜烷为基峰,伽马蜡烷的含量较高。这些特征表明普光2井储层沥青主要来源于低等水生生物,有机质的热演化程度较高,主要处于高-过成熟阶段,有机母质形成于沉积水体咸度较高的海相沉积环境中。储层沥青中高含量25 降藿烷并非生物降解作用所致,而主要与源岩的热演化程度较高有关。     

川东北地区飞仙关组白云岩成岩作用与系统划分

通过对川东北地区下三叠统飞仙关组白云岩的结构-成因分类、成岩作用方式、成岩演化序列和铁、锰、锶微量元素,碳、氧、锶稳定同位素地球化学特征的综合研究,从盆地大尺度的成岩作用组合特征出发,按“水文体制”将飞仙关组白云岩划分为4个成岩系统:(1)准同生阶段孔隙卤水成岩系统;(2)早-中成岩阶段地层压实热卤水成岩系统;(3)晚成岩阶段混合热卤水成岩系统;(4)构造隆升阶段油田热卤水成岩系统.各阶段成岩系统白云化流体性质和来源具有一定的亲缘性和继承性发展演化特点,但水－岩相互作用过程、成岩方式、产物和组合特征各不相同,与储层发育密切相关的成岩方式主要是各成岩系统中的多期次埋藏白云化和溶蚀作用.根据各成岩系统中成岩作用与储层在时间-空间上的耦合与匹配关系,可将优质白云岩储层和油气藏控制因素归结为3点:(1)早-中成岩阶段埋藏白云化为储层发育基础;(2)晚成岩阶段埋藏白云化扩大,提高了储层分布范围与质量;(3)构造隆升阶段破裂、TSR和溶蚀作用是形成飞仙关组高效气藏的关键.