四川盆地高石梯—磨溪地区震旦系灯影组储层特征及主控因素

经过数十年的勘探,勘探家们在四川盆地高石梯—磨溪地区获得了万亿方级的探明储量。为研究高石梯—磨溪地区震旦系(≈埃迪卡拉系)灯影组白云岩储层特征及成藏主控因素,开展了岩芯观察、薄片鉴定、阴极发光分析、物性测试、扫描电镜观察、主微量元素和碳氧同位素分析、包裹体均一温度测试、沉积相带划分、宏观构造对成藏控制作用解析等。结果表明:(1)高石梯—磨溪地区灯影组四段发育优质白云岩储层,包括泥晶藻云岩、砂屑白云岩和晶粒白云岩。(2)灯影组四段优质储集层遭受了桐湾Ⅱ幕的大气淡水岩溶作用和埋藏期热液改造作用,溶蚀孔隙广泛发育,平均孔隙度为4.8%,平均渗透率为0.5×10-3μm2,为"低孔—特低渗"型储层。(3)有利相带、白云石化作用控制了优质储层的发育和分布,多分布于裂陷槽边缘的台缘带内,尤其是藻丘滩相白云岩为研究区的主力产气层;埋藏期的热液白云石化作用改善了其储集物性和孔隙结构,主要证据包括:裂缝和溶蚀孔洞中可见各种热液矿物、溶蚀孔洞和裂缝中充填的鞍状白云石具有典型的雾心亮边结构、氧同位素组成"偏负"、流体包裹体均一温度平均值高达175.7℃、高含Mn和阴极发光下发明亮红光等。该研究成果对拓展古老碳酸盐岩油气勘探具有重要理论意义。     

川中高石梯—磨溪地区震旦系灯影组储层构型研究

川中高石梯—磨溪地区是我国迄今为止发现的单体规模最大碳酸盐岩整装气藏,震旦系灯影组受多期构造运动改造的影响,具有成岩和成藏演化复杂的特点。结合野外、岩芯、测井以及生产动态将储层构型划分4种,层状溶洞构型FMI成像测井为高亮背景下暗色斑点顺层分布;葡萄花边状溶洞构型为亮色背景下暗色斑块零星分布;角砾间溶洞构型为高亮背景下暗色斑点、暗色短线状影像杂乱分布;缝洞组合构型为高亮背景下暗色正弦线状影像和暗色斑点分布。层状溶洞构型推测为埋藏期外来酸性流体的溶蚀作用形成,角砾间溶洞构型、缝洞组合构型推测为表生喀斯特岩溶作用形成,葡萄花边状溶洞构型推测为次生成因,海平面下降时形成缝洞体系,海平面上升时海水充填缝洞,形成葡萄花边胶结物。不同储层构型在常规测井特征上也存在差异。通过多测井系列联立建立相应的判别模型,能在一定程度上将4类储层构型进行区分。利用测井构型解释成果,在地震反演约束的条件下开展了灯影组储层构型建模,分别在高石梯地区和磨溪地区,探讨灯四段储层构型平面展布规律。钻井试气结果表明层状溶洞构型厚度对油气产能有一定的控制作用,层状溶洞构型较发育区为勘探潜力较大的区域。     

川中磨溪—高石梯地区栖霞组白云岩特征及成因机制

川中磨溪—高石梯地区栖霞组发育滩相白云岩,目前对滩相中差异白云石化机理不明确,导致难以预测优质白云岩储层的分布。在岩石学和地层特征研究基础上,通过分析不同类型白云岩的微量元素及碳、氧、锶同位素特征,结合颗粒滩类型和构造背景,系统研究了该区不同类型白云岩的成因机理及模式。结果显示:研究区栖霞组白云岩中白云石以细晶为主,中晶和粗晶次之,晶形多为半自形—自形。白云岩具有明显的残余颗粒结构,表明原始岩性为颗粒灰岩。细晶、细—中晶白云岩的阴极发光整体较暗,呈暗红色至红色,稀土元素配分模式与同期灰岩相似,白云岩的87Sr/86Sr比值大部分落于二叠纪海水的87Sr/86Sr比值范围之内,表明白云岩的成岩流体与海水沉积的灰岩具有同源性。白云岩的δ13C值（3.73‰~4.19‰）与同期灰岩δ13C值（3.61‰~4.93‰）相近,表明白云岩与灰岩具有一致的碳源。从灰岩到白云岩,Sr含量明显减少且Mn含量有所增加,说明灰岩经过一定的成岩作用被交代形成白云岩,该类白云岩为埋藏条件下地层中富Mg2+的流体交代孔隙型颗粒灰岩而成;中—粗晶白云岩的阴极发光呈红色,具明显环带特征,且具有高的Mn含量、低Sr/Ba比值及铕的正异常,87Sr/86Sr比值高于同期海水值,δ18O值在-8.06‰~-8.52‰,为颗粒灰岩在埋藏期受持续、充足的云化流体供给而成,较高的包裹体均一温度和δ18O值明显偏负均指示埋藏白云化作用过程还受到局部高温的影响。总体而言,埋藏白云岩化是该区白云岩的主要成因,地层中富镁的流体在压力和热对流的双重影响下进行迁移,促进白云岩化流体的运移,但局部地区鞍形白云石的形成遭受了后期不同程度的热液改造作用。     

四川盆地高石梯-磨溪地区震旦系灯影组白云岩溶蚀差异实验研究

近年来,高石梯—磨溪地区灯影组天然气勘探取得重要发现,其含气储层主要位于灯四段,储层岩石类型以藻凝块白云岩、藻砂屑白云岩、藻叠层白云岩为主。为了研究该地区灯影组白云岩的溶蚀差异,本文采用岩石切片和薄片同时进行溶蚀实验的方法,实验过程中定时记录实验数据,对灯影组白云岩的溶蚀速率、表面形貌和微观特征进行研究。实验结果既有溶蚀量化指标——溶蚀速率,又能直观掌握溶蚀特征及溶蚀后的孔隙结构变化。溶蚀实验结果表明：(1)所有样品的溶蚀启动速率均较高,随溶蚀时间增加,溶蚀速率呈现大幅度衰减并趋于稳定;(2)不同样品的溶蚀速率有明显差异,藻叠层白云岩、藻砂屑白云岩溶蚀速率最高,藻凝块白云岩次之,藻叠层硅质白云岩溶蚀速率最低;(3)通过观察比较不同反应时间内样品的微观溶蚀特征,发现沿粒间、晶间孔隙以及微裂隙溶蚀程度较高;(4)灯影组藻白云岩储层发育可能与藻间白云石的溶蚀作用有关。通过溶蚀实验,掌握了研究区不同白云岩的溶蚀差异,进而对预测优质储层分布、指导油气勘探具有重要意义。     

四川盆地磨溪—高石梯地区加里东—海西期龙王庙组构造古地貌恢复及地质意义

本文基于磨溪-高石梯地区三维地震和钻孔资料,选择地震层位易于追踪的二叠底-龙王庙底厚度变化趋势来表征龙王庙组底界构造古地貌。分析发现高台组沉积是对龙王庙末期的填平补齐,而二叠底-龙王庙底厚度与高台组地层厚度具明显的正相关关系,因而恢复的龙王庙组底界构造古地貌可以近似代表高台组沉积前的龙王庙组沉积古地貌;同时,该古地貌高地南缘的相对低地是龙王庙组颗粒滩最发育的地区,表明龙王庙沉积期古地貌特征具有类似特征。进一步分析发现认为:在加里东-海西期,经侵蚀窗补给的岩溶水顺层流动的活动规律受控于该古地貌,古地貌对岩溶储层的差异发育和质量变化具有明显的控制作用,即在古地貌斜坡带和岩溶水汇聚的沟谷地带,岩溶改造作用最强,所形成的储层质量最好;在孤立古地貌高地,岩溶改造作用相对较弱,所形成的岩溶型储层质量相对变差。结果表明该古地貌是龙王庙期沉积古地貌长期继承性发展的结果,其对沉积、储层的控制作用也为后期新钻井和开发井所验证。该研究方法和思路可供相似地质背景的同类工作对比参考。     

川中地区震旦系灯影组储层特征及其主控因素

提要：采用宏观和微观相结合的方法,对川中地区震旦系灯影组地层研究表明,其储集岩类型主要为溶蚀（假）角砾岩、粉晶白云岩、藻白云岩和砂屑白云岩,储集空间以溶蚀孔洞为主,储集物性较差,为低孔低渗型储层,储层类型以裂缝-孔洞型为主。研究区岩溶储层的发育及演化受到沉积作用、成岩作用以及构造作用的共同控制。相对较强水动力环境形成藻白云岩、粉晶白云岩和颗粒白云岩,发育原生孔隙,为后期强烈岩溶作用提供了良好的物质基础。两幕铜湾运动使灯影组地层抬升,长时间暴露于地表,接受大气淡水、混合水改造,发生表生期岩溶作用。在近地表处形成风化壳,大气淡水、混合水通过风化壳继续溶蚀下覆地层,局部地层溶蚀强烈,垮塌形成岩溶角砾岩,同时在下覆地层中形成大量溶蚀孔洞等次生孔隙。沉积作用和成岩作用为次生孔隙的形成提供了有利条件,改善了储层的储集性能,而后期多期次构造作用产生大量裂缝,大大提高了储集岩渗透率。     

川北地区震旦系灯影组储层特征与主控因素

近年来,四川盆地震旦系灯影组的油气勘探开发不断深入推进,川北地区作为后续勘探接替区,其灯影组储层的相关研究亟待进行。综合川北地区灯影组的地层、岩石及矿物特征,采用分析化验等手段揭示其储层特征,结果表明:灯二段、灯四段为川北地区灯影组储层发育层段,颗粒粘连白云岩、叠层状微生物白云岩和粉晶白云岩为主要储集岩类,次生溶孔、溶洞为主要储集空间;灯影组储层类型多样,发育孔-洞型、孔隙型、孔隙-裂缝型及溶洞型储层,以孔隙-裂缝型储层质量最佳。储层发育特征表明:滩丘沉积是灯影组储层发育的物质基础,后期岩溶改造是储层发育的关键;灯二段滩丘厚度相对更大,而储层物性相比灯四段较差。基于宏观储层演化和微观孔隙特征,建立了川北地区灯影组2种储层发育模式:灯二段以表生岩溶为储层发育的主控因素,见有不同期次白云石胶结和上覆地层细粒沉积物充填;灯四段以埋藏溶蚀为储层发育的主控因素,存在广泛的重结晶造成的溶蚀、溶蚀流体中硅质组分对孔隙的充填、以及溶蚀孔隙中沥青对储层的保护。依据不同的岩溶模式,可预测灯二段、灯四段有利储层的发育位置:在潜流带与滩丘沉积体叠加的部位,灯二段储层发育最佳;自顶部向下,自台缘向台内,灯四段储层质量逐渐下降。     

四川盆地震旦系灯影组丘滩体储层沉积模式与物性特征

研究丘滩复合体沉积模式有助于预测四川盆地灯影组优质储层.基于钻井和露头资料,通过微观薄片鉴定,发现丘滩体主要的岩石结构为藻白云岩,并可进一步细分为5种微相:丘基、丘核、丘坪、丘盖和丘翼.识别出3种典型的微相组合类型,包括反映加积的"丘基-丘核-丘坪"序列,反映迁移的"丘基-丘核-丘翼"序列,反映终止的"丘基-丘核-丘盖"序列.结合沉积相带分布,将灯影组丘滩分为加积型台缘丘滩、迁移型台缘丘滩、台内丘滩、台内台坪4种类型.其中加积型台缘丘滩体主要沉积"丘基-丘核-丘坪"序列,旋回性明显,丘核多发育格架残留孔、洞,并在反映储集性能的储层总厚度、孔隙度、渗透率等方面均有优势,是四川盆地灯影组最有利的丘滩储集体.      

川中高石梯-磨溪地区震旦系灯影组碳酸盐岩岩石类型及分布规律

四川盆地川中地区震旦系气藏储量规模大,储层分布面积广。在Folk(1959)碳酸盐岩分类方案与张荫本等(1996)对粘结岩分类方案研究的基础之上,结合四川盆地震旦系灯影组的具体情况,提出新的划分方案。研究表明:(1)高石梯-磨溪地区震旦系灯影组碳酸盐岩岩石类型可分为3个亚类,10个微类。该方案不同之处在于把凝块(石)云岩归位颗粒岩,同时根据藻的形态把藻云岩进一步细分;(2)沉积岩类的发育和分布受沉积层序的控制。海侵体系域(TST)沉积阶段,以泥-粉晶云岩、微生物岩等正化学岩沉积为主。高位体系域(HST)沉积阶段,以凝块云岩、砂屑云岩等异化颗粒岩沉积为主。纵向上,岩性具有从暗色泥晶云岩→藻云岩→颗粒云岩→浅色泥晶云岩演化的特征,即泻湖亚相→藻丘亚相→颗粒滩亚相→台坪亚相的规律;(3)凝块云岩、砂屑云岩等颗粒岩是主要的储集岩类;(4)灯影组碳酸盐岩不同岩类的发育和分布对储层的发育起到控制作用。对灯影组的油气勘探,除了对岩溶作用的研究之外,还需要重视沉积古地貌、岩相展布特征的分析,有助于有效的预测灯影组储层"甜点区"。     

四川盆地高石梯地区灯影组四段顶岩溶古地貌、古水系特征与刻画

四川盆地灯影组白云岩岩溶孔洞储层发育,在四川盆地威远、资阳及高石梯-磨溪地区发现了大型气田。但是该套储层非均质强,储层预测困难,需要进一步从岩溶地质理论出发,恢复岩溶古地貌、古水系,从而掌握该套储层发育分布规律,指导进一步勘探开发。本文选用印模法恢复了高石梯地区灯四顶岩溶古地貌,并结合现代岩溶学和岩溶动力学理论,划分了岩溶台地、岩溶缓坡地和岩溶盆地3类二级地貌单元。应用现代岩溶分类方法,根据微地貌组合形态,对二级地貌作精细刻画,划分了6种三级地貌单元,最后根据岩溶动力学、岩溶水文地质学在高石梯地区刻画出北部、西部和东南部三大水系。认为岩溶缓坡,位于径流区,水动力条件最强,孔洞最发育,是储层勘探方向。精细的古地貌、古水系的刻画对促进高石梯地区灯影组油气勘探开发具有重要实际意义。     

磨溪地区龙王庙组颗粒白云岩储层特征及成因机制

正四川盆地下寒武统龙王庙组是典型的碳酸盐岩滩相白云岩储层,在川中磨溪地区发现了中国最大的单体海相整装天然气藏,其天然气储量规模已超1万亿立方米(天工,2016),是当前四川盆地最主要的天然气主产层。已有的勘探表明磨溪地区储层主要发育在颗粒滩相的白云岩地层中,且颗粒岩厚度大,平面上分布稳定,具有较好的储集性能。川中地区下寒武统龙王庙组自2012年油气勘探取得重大突破后,众多学者针对龙王庙组开展了大量     

川东地区震旦系灯影组储层特征及其控制因素

采用宏观和微观相结合的 方法,通过扫描电镜、阴极发光等手段,分析川东地区震旦系灯影组钻井、岩心和露头剖面样品的镜下岩石学特征,研究川东地区震旦系灯影组白云岩储层的特征及控制因素。研究结果表明灯影组白云 岩储层主要发育在灯二段和灯四段,主要储集岩类型为微生物白云岩、颗粒白云岩和距两期风化壳0~200 m范围内的角砾白云岩和溶孔白云岩;储集空间以次生的孔、缝、洞为主,主要为粒间溶孔、粒内 溶孔、次生晶间孔、构造裂缝、溶洞等。沉积环境是影响灯二段储层发育的主要因素,其有利储集相带主要是位于水动力能量较强的或有利于造礁生物繁殖的高能颗粒滩和微生物云坪沉积环境;溶蚀作 用,特别是古岩溶作用是灯四段储层发育的主要因素。早期的桐湾运动形成了灯影组的大规模孔洞,而其后的构造运动则建立了研究区内特别复杂的孔隙－洞穴－裂缝系统。     

微生物碳酸盐岩沉积特征研究——以四川盆地高磨地区灯影组为例

四川盆地震旦系灯影组属于新元古界最后一套地层,也是四川盆地第一套沉积岩盖层。岩性以质纯色浅的白云岩为主,并且经历了多期复杂的成岩作用,因此其沉积环境始终是研究的难点和争议的焦点。本文以盆地周缘的野外剖面、钻井岩心、测井资料及分析化验等资料为基础,以岩石学、沉积学和石油地质学等理论为指导,并结合现代叠层石沉积特征,对灯影组岩石学特征、沉积环境进行了综合分析。研究表明:1灯影组的岩石类型可分为3个亚类和12个微类,其中贫藻段主要由晶粒云岩、凝块状云岩、粒屑云岩等组成,通常发育于一个完整沉积旋回的早—中期;富藻段主要由层纹状云岩、叠层状云岩、泡沫状云岩组成,通常形成于一个沉积旋回中—晚期;2四川盆地灯影组沉积相主要为浅水局限台地相,可细分为藻丘、颗粒滩、台坪、潟湖4个亚相。研究区以藻丘亚相为主,藻丘可进一步细分为丘基、丘核、丘盖3个微相;3优质储层受相控特征明显,台内颗粒滩相和藻丘相储集物性最好,尤其是两者叠合形成的"丘滩复合体"。总之,四川盆地震旦系灯影组的天然气勘探将围绕着微生物岩展开。     

四川盆地磨溪—高石梯地区下寒武统龙王庙组颗粒滩特征及分布规律

以四川盆地磨溪—高石梯地区下寒武统龙王庙组颗粒滩为研究对象,结合钻井、测录井、岩心和薄片等资料,对龙王庙组颗粒滩特征、分布规律和主控因素进行了综合分析。研究区内颗粒滩岩石类型主要有两类:一类为具有明显颗粒结构的颗粒云岩,以砂屑云岩或鲕粒云岩为主;另一类为具有残余颗粒结构的晶粒云岩。颗粒滩主要发育向上变浅、粒度变粗的沉积序列,垂向上,与下部细粒沉积物可构成滩间海—颗粒滩、局限潟湖—颗粒滩等沉积相序;横向上,颗粒滩连续性较好,具有大面积连片分布的特征,自西北—东南向发育程度呈逐渐增大的趋势。进一步分析后认为,海平面的相对变化和沉积水体能量高低决定了龙王庙组颗粒滩的发育特征和叠置样式,不同级次海平面的升降变化使颗粒滩发育层位和发育程度得以定型,而沉积时期的古地貌则最终决定了龙王庙组颗粒滩平面分布的差异性。     

四川盆地高石梯—磨溪地区震旦系—寒武系天然气TSR效应及气源启示

综合分析四川盆地高石梯—磨溪地区(高-磨地区)震旦系—寒武系天然气、储层沥青及膏盐分布等,发现高-磨地区天然气发生过不同程度硫酸盐热化学还原作用(TSR)反应。主要基于:①天然气中含一定丰度H_2S,震旦系灯影组H_2S含量为0.6%～3%,寒武系龙王庙组为0.2%～0.8%;其δ~(34)S值普遍较重(21‰～23‰),为TSR反应产物;②储层沥青S/C原子比介于0.06～0.4之间,远远超过有机质裂解生成沥青中S/C比的最高上限(0.034),峰值甚至超过了TSR反应强烈的川东北普光气田飞仙关组储层沥青的比值(0.06～0.12),为TSR过程无机S加入所致;③四川盆地寒武系底部发育膏盐类沉积,为TSR反应提供了SO_4~(2-)和Mg~(2+)等物质,灯影组发育富Ca~(2+)/Mg~(2+)、贫Na~+/K~+型地层水,证明盐、膏类溶解的普遍性。地层水中相对缺乏SO_4~(2-),应为TSR反应消耗所致。TSR反应明显氧化乙烷,导致天然气干燥系数增加、δ~(13)C_2变重;TSR反应程度不同造成了龙王庙组和灯影组天然气特征的差异,龙王庙组TSR反应程度相对较弱,天然气甲乙烷碳同位素明显倒转;而灯影组TSR反应程度相对要强,甲乙烷同位素正序分布。考虑TSR效应,恢复原始组成,高-磨地区寒武系—震旦系天然气应有明显的甲烷、乙烷碳同位素倒转现象,这种倒转跟该盆地及世界高—过成熟页岩气特征高度一致,暗示高-磨地区主力气源可能为源岩晚期所成天然气。这一认识可以很好诠释甲烷δ~(13)C_1值较重、普遍低于储层沥青这一为现在主流认识(高-磨地区主体为原油裂解气)所不好解释的现象。对于重新认识天然气成藏聚集规律具有重要意义。     

四川盆地中部高石梯—磨溪地区FI9走滑断裂带构造特征与演化

四川盆地中部高石梯-磨溪地区已识别出多组走滑断裂,为深化川中地区走滑断裂的构造几何学与运动学特征认识,基于川中地区深钻井及高精度三维地震资料,详细刻画高石梯-磨溪地区FI9走滑断裂带的构造几何学特征,建立断层三维构造模型.通过构造回剥反演重建其形成演化过程.FI9走滑断裂带整体为近东西走向,延伸长度60 km,表现为右行张扭性走滑断层.断裂带在平面上发育马尾构造、线性构造、斜列构造、叠覆构造,具有明显的分段特征;剖面上发育高陡线性构造、“Y”字形构造、花状构造等典型走滑构造样式.断裂带由7条主干断层组成,各断层片的规模、展布、倾向以及相互之间的连接方式等存在差异.FI9走滑断裂带在基底先存断裂的基础上,经历了3期构造叠加活动：晚震旦世-早加里东期的雏形发育阶段、晚加里东期-早海西期的强烈活动阶段以及晚二叠世的局部复活阶段.断层在元古界-下古生界中具有不同的生长模式：（1）断层由基底逐渐向上生长,上下地层断距一致或逐渐减小;（2）断层核部位于下古生界中,断层在活动期逐渐向上、下扩展,在下古生界中断距最大.     

四川乐山震旦系灯影组火山碎屑岩锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及盆地裂陷演化讨论

四川盆地中部晚震旦(埃迪卡拉)世—早寒武世克拉通内裂陷与安岳震旦(埃迪卡拉)系—寒武系特大气田的形成关系密切,年代学研究对认识克拉通内裂陷构造意义重大。对四川盆地乐山先锋剖面灯影组三段火山碎屑岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,研究结果表明四川盆地灯影组三段火山碎屑岩的锆石U-Pb年龄为(539.6±1.4)Ma,年代学结果表明四川盆地灯三段与灯四段属于寒武系。基于灯影组底界(551.1 Ma)、含火山碎屑岩的灯三段(539.6 Ma)、含小壳化石的麦地坪组(535.2 Ma)和下寒武统Ni—Mo多金属硫化物富集层(521.0 Ma)四个等时面构建了克拉通内裂陷演化的时间框架。在此基础上认为四川盆地中部晚震旦(埃迪卡拉)世—早寒武世隆坳构造的形成主要受边界断裂控制,断层活动使裂陷内水体加深,少量灯四段含硅质白云岩沉积后,麦地坪组与筇竹寺组开始沉积,麦地坪组与灯四段的界线在裂陷内与裂陷两侧并不等时,裂陷内麦地坪组、筇竹寺组与裂陷两侧灯影组四段为同期异相沉积。     

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     

黔中隆起及周缘地区灯影组古岩溶储层 发育特征和控制因素

黔中隆起及周缘地区的上震旦统灯影组经历了震旦纪末的桐湾运动,发生了古风化壳岩溶作用,形成了一系列的岩溶储集空间。通过样品物性测试、薄片分析、野外观测等手段,从岩性、沉积相、白云岩化、构造等内外控制因素对岩溶储集空间的成因进行了分析。虽然灯影组属于低孔低渗储层,但较强的水动力环境形成的藻(屑)白云岩仍具有较高的孔隙度。白云岩化作用使储层的孔隙度增大,增加了岩石的可溶性;沉积间断使岩石经历了大气淡水的风化淋滤,形成了以裂缝及孔洞为主的储集空间。灯影组古岩溶储层在研究区内具有良好的发育条件,将为中国南方寻找深部油气资源提供极为重要的场所。