四川盆地开江—梁平海槽两侧台地边缘形态及其对储层发育的影响

晚二叠世长兴期,受勉略洋扩张和区域拉张应力的影响,四川盆地北部发育了开江—梁平海槽。为弄清该海槽两侧台地边缘的形态及其上礁滩体发育的主控因素,在区域构造和沉积背景分析的基础上,基于二维、三维地震资料中礁滩体的反射特征和钻井资料,利用地质—地震解释技术,刻画出长兴期海槽两侧台地边缘的形态变化,建立了不同类型台地边缘之上礁滩体发育的地震反射模式和沉积模式,分析了其储层分布的主控因素和分布规律。结论认为:①长兴期,开江—梁平海槽两侧台地边缘形态可划分为断控陡坡型和缓坡型2大类,包含断层—陡坡型、陡坡型、缓坡—坡折型和缓坡型4种类型;②长兴期,海槽两侧台地边缘的形态是控制礁滩体规模、沉积模式的关键地质因素,也是造成礁滩体储层特征差异性的根本原因;③白云石化、多期溶蚀和裂缝作用是改善长兴组礁滩体储层质量的关键作用,有利储层主要位于每期礁滩体的顶部,分布于台缘带陡坡或基底断裂一侧。

四川盆地环开江—梁平海槽长兴组—飞仙关组沉积模式

在综合分析的基础上确定了环开江—梁平海槽长兴组—飞仙关组的层序划分方案,长兴组和飞仙关组均可划分出两个三级层序。在层序格架内进行了岩相古地理的编图及演化分析,认为在台地边缘不同地区具有不同的岩相古地理特征,发育不同类型的台地边缘。结合地震资料及钻井资料建立了台地边缘的三种沉积模式:(1)以剑阁地区为代表的"进积型台地边缘",生物礁及鲕粒滩呈进积型增生,储层单层厚度较薄,储集性能差;(2)以龙岗地区为典型的"加积型台地边缘",生物礁及鲕粒滩呈加积型增生,生物碎屑滩和鲕粒滩单层厚度大,白云石化程度高,发育优质储层;(3)开江—梁平海槽与城口—鄂西海槽之间的"孤立台地型台地边缘",长兴期为半局限台地环境,飞仙关期为蒸发台地环境,台地边缘生物礁及鲕粒滩规模大,白云石化程度高,是储层最有利的勘探区带。

开江—梁平海槽南段飞仙关组二段沉积相特征研究

通过野外露头和岩芯的精细观察描述,分析开江—梁平海槽南段飞仙关组二段的沉积微相类型及特征。认为该区飞仙关组二段处于海退时期,以开阔台地、局限台地和台地边缘为主,且鲕粒灰岩与泥晶灰岩互层出现,鲕滩在海槽的西南部开阔台地和台地边缘相带发育充分,向台地内部鲕滩的数量与规模缩减,其中台缘滩分布较广且厚度较大,局部可见台内滩。

页岩气勘探新领域:四川盆地开江—梁平海槽二叠系海相页岩气勘探突破及展望

近期,中国石油部署于四川盆地东部地区(下文简称川东地区)的风险探井——大页1H井,经测试在二叠系吴家坪组三段深水陆棚相页岩测试获32.06×10^(4)m^(3)/d的高产工业气流,开辟了页岩气勘探开发新领域。为了进一步明确四川盆地二叠系海相页岩气的勘探方向和资源潜力,基于大页1H井钻录试井资料,以开江—梁平海槽内二叠系吴家坪组海相页岩为研究对象,开展了有机地球化学、储层特征、脆性矿物含量和含气性等含油气地质条件研究,指出了该新领域页岩气的勘探开发前景。研究结果表明:①开江—梁平海槽在吴家坪组沉积时期为深水陆棚相沉积环境,槽内沉积了一定厚度、分布稳定的富有机质(TOC>2%)页岩;②吴家坪组具有良好的页岩气富集成藏地质条件,其中吴家坪组三段(下文简称吴三段)最佳,大页1H井吴三段有机碳含量平均值高达9.83%,有机质内部发育不同程度的有机质孔,孔隙发育,平均孔隙度6.40%,为优质储层;③大页1H井吴三段页岩平均脆性指数达85%,可压裂性好,平均含气量高达10.39 m^(3)/t,页岩总含气量高;④川东地区吴家坪组海相页岩具有良好的页岩气勘探开发潜力,其中吴家坪组埋深4500 m以浅面积超过1400 km^(2),估算地质资源量约4500×10^(8)m^(3),可供勘探区内吴家坪组埋深5000 m以浅面积超过2880 km^(2)。结论认为,大页1H井的突破开启了四川盆地开江—梁平海槽二叠系海相页岩气规模增储上产的新篇章,进一步拓展了四川盆地页岩气的工作对象,对夯实四川盆地天然气资源基础和保障国家能源安全具有重要意义。

开江—梁平海槽西侧中东段长兴组台缘储层特征及差异性

将开江—梁平海槽西侧中东段长兴组台缘划分为龙岗主体和龙岗东两个地区来探讨其储层基本特征、成因、演化模式及差异性。龙岗主体为陡坡型台缘,礁滩体呈山脊线状、紧靠台缘外带生长,垂向呈多期次加积;龙岗东为缓坡型台缘,礁滩体宽缓,垂向侧积为主。储集空间类型前者以组构选择性的粒内溶孔、粒间溶孔等和非组构选择性的溶蚀缝洞和构造裂缝并存为特征,后者以晶间孔、晶间溶孔、粒间溶孔、构造溶蚀缝等为主;前者为低孔低渗的孔隙型储层,后者为特低孔特低渗的裂缝型—孔隙型储层。龙岗主体台缘礁滩储层受准同生期大气淡水溶蚀、回流渗透白云化、早成岩近地表岩溶及埋藏溶蚀、埋藏白云化等的综合控制;龙岗东地区由于水体相对较深,同生阶段的大气淡水溶蚀和早成岩期近地表溶蚀较弱,优质储层更受裂缝及埋藏溶蚀作用控制。

四川盆地开江—梁平海槽东侧三叠系飞仙关组鲕滩沉积特征

为了厘清四川盆地开江—梁平海槽东侧三叠系飞仙关组层序地层格架下鲕滩的时空分布特征,明确海平面变化对鲕滩迁移的控制机理,开展了岩性特征分析、沉积构造标志识别、层序界面层序地层格架划分等。结果表明:①开江—梁平海槽东侧飞仙关组在持续海退背景下发育2个三级层序(SQ1和SQ2),可进一步细分出5个四级层序(Ⅰ—Ⅴ)。②研究区飞仙关组鲕滩主要分布于Ⅰ—Ⅳ层序,Ⅱ层序内的鲕滩最为发育,单体厚度大、连续性好,而Ⅲ,Ⅰ和Ⅳ层序内的滩体发育程度依次减弱,最差呈不连续的零星状分布。③鲕滩在垂向加积的同时也具有明显的侧向迁移特征,整体由台地内部向斜坡方向迁移,其中Ⅰ层序至Ⅱ层序鲕滩侧向迁移特征最明显。④局部地貌高地发生的高频旋回与碳酸盐岩生产速率协同变化,导致研究区飞仙关组鲕滩呈现垂向加积和多期次叠置现象,而海平面下降到基准面以下时,适合滩体生长的水动力条件由局部高地向局部洼地变迁,使得鲕滩由垂向生长演化为侧向进积。⑤平面上,研究区飞仙关组鲕滩主要沿北西—南东(即台地边缘一带)方向展布,以铁山坡、普光地区最为发育,其次为渡口河、七里北以及罗家寨等地。该研究成果可为开江—梁平海槽地区飞仙关组优质滩相储层勘探提供依据。

四川盆地开江—梁平海槽东南台缘带走滑断裂特征及其控藏作用

开江—梁平海槽周缘二叠系—三叠系礁滩型气藏是四川盆地天然气勘探开发的重点领域,但深层(>4500m)碳酸盐岩储层致密,制约了天然气藏的高效勘探与开发。基于重新处理的三维地震资料,开展走滑断裂的地震识别,研究走滑断裂的构造特征,并结合钻井资料分析走滑断裂控藏作用与天然气富集规律。结果表明:开江—梁平海槽地区发育一系列北西向的走滑断裂带,具有纵向分层、平面分段特征。剖面上走滑断裂多表现为直立型断裂与花状断裂多层叠置,平面上断裂组合以斜列、侧列为主,形成线性构造、雁列构造、花状构造、马尾状构造等多种构造类型。走滑断裂位移小、成熟度低,经历震旦纪末—早寒武世、前二叠纪、二叠纪—三叠纪等3期走滑断裂活动,具有连接生长机制与继承性发育的特征。走滑断裂带裂缝发育,断裂及其相关溶蚀作用控制了优质储层的发育,可导致碳酸盐岩渗透率增长超过1个数量级、孔隙度增长超过1倍。走滑断裂不仅沟通海槽内的二叠系烃源岩,形成侧向运移优势通道,而且可垂向连通深部烃源岩,形成断裂输导、复式成藏的多个含气层。开江—梁平海槽周缘台缘带及台内与走滑断裂有关的深层碳酸盐岩气藏的勘探开发潜力巨大,是值得深入探索的有利新领域。

四川盆地开江—梁平海槽东侧三叠系飞仙关组鲕滩储层特征及控制因素

通过岩心观察、微观薄片鉴定、扫描电镜等资料,在层序划分基础上对四川盆地开江—梁平海槽东侧飞仙关组的储层特征及控制因素进行了研究。研究结果表明:(1)铁山坡—普光地区飞仙关组储层以鲕粒云岩和细粉晶白云岩为主,渡口河—七里北地区以(含砾屑、砂屑、豆粒)鲕粒白云岩为主,鲕粒岩原始结构组分保存更好。(2)研究区储层具有多期次发育特征,铁山坡—普光地区储层在ssq1,ssq2,ssq3层序均有分布,具有发育早、厚度大、分布面积广的特征,Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ类储层均发育;渡口河—七里北地区储层发育在ssq2,ssq3层序,发育较晚、厚度小、分布面积有限,以Ⅱ,Ⅲ类储层为主。(3)研究区沉积古地貌及海平面升降控制了鲕滩储层发育的期次、厚度等,在ssq1沉积中晚期海平面开始下降时,古地貌高地开始发育鲕滩储层,厚度大,白云石化作用明显。(4)研究区内陡坡型和缓坡型台缘斜坡带,水体能量的强弱控制了鲕滩沉积物类型,为成岩期溶蚀作用和白云石化作用奠定了物质基础,进而控制了储层的物性和规模。

开江—梁平海槽演化阶段与构造沉积特征

四川盆地开江—梁平海槽及其周缘地质资源丰富,分布有普光、龙岗等一系列大型气藏群,勘探开发潜力巨大。目前,针对海槽的发育时期、形成演化尚无统一观点,进一步明确其发育起始时期、演化阶段对推进海槽周缘油气勘探及地质研究具有重要意义。文中依据海槽周缘勘探最新进展,利用野外露头、钻井、测井及三维地震资料,综合分析区域构造演化与沉积充填特征,探讨海槽演化阶段及各阶段构造动力和沉积机制差异。研究表明:1)开江—梁平海槽内部可识别出3套典型的深水沉积,在四川盆地北部总体呈西北宽、东南窄的北西—南东向发育,海槽内部至周缘台地相区发育完整的深水—浅水沉积相序组合;2)海槽发育始于中二叠世晚期,持续发育于晚二叠世,在长兴期达到高峰,延续至早三叠世逐渐消亡,表现出多阶段继承性演化的特征,可分为3期构造沉积演化,即中二叠世海槽雏形萌芽期、晚二叠世海槽发育高峰期、早三叠世海槽充填消亡期;3)不同演化阶段的构造动力和沉积机制存在差异,与萌芽期横向迁移的空间变化模式不同,高峰期以纵向加积为主;4)环开江—梁平海槽周缘是海相碳酸盐岩大中型气田分布的主要区带之一,海槽纵向多产层发育,勘探开发潜力巨大。

川东北地区开江—梁平海槽东侧长兴组沉积特征及有利区预测

【目的】开江—梁平海槽广泛发育长兴组礁滩储层,油气资源丰富。海槽东侧的取心及地震资料有限,传统地质定性方法无法准确进行层序地层划分与对比,为优质储层预测带来一定困难。深入开展长兴组高频层序地层研究有助于细化层序格架内沉积相展布规律,厘清海槽东侧沉积演化历程,提高有利储层预测准确率,以期为深化礁滩储层勘探开发提供依据。【方法】基于野外剖面、岩心、测井地震等资料并融入INPEFA测井旋回技术,对川东地区长兴组高频层序地层及沉积体系特征开展研究。【结果】长兴组自下而上划分为2个三级层序和5个四级层序;长兴组早期发育碳酸盐缓坡沉积,中—晚期发育碳酸盐台地沉积,可细分为开阔台地相、台地边缘相及斜坡—盆地相,长兴组有利储集相带主要为台缘礁滩相;长兴组发育晶粒白云岩、(残余)颗粒白云岩、生物礁云岩储层,储层非均质性较强,整体呈“低孔—中、低渗”特征。【结论】有利储集区带呈“Y”形展布,主要集中在普光5井—老君1井—七里北2井—七里北101井—黄龙5井—黄龙8井—黄龙4井区域,沿台地边缘带呈断续条带状或点状分布,七里北地区后排台缘带为次有利区,在区内呈条带状分布。川东北地区长兴组沉积相时空演化规律、有利储层分布预测成果可为下步礁滩储层勘探开发提供地质依据。

川东地区开江—梁平海槽南段飞仙关组鲕滩储层特征及主控因素

开江—梁平海槽中—北段飞仙关组鲕滩气藏勘探已在多个区块取得重大突破,而海槽南段的勘探进展有限,其储层面貌及分布的控制因素不明确。基于录井、岩心、岩石薄片和碳、氧、锶同位素、主量与微量元素等测试资料,根据矿物组成、晶粒大小和孔隙成因类型,在开江—梁平海槽南段飞仙关组鲕滩识别出粒间孔型鲕粒灰岩(A型)、铸模孔型鲕粒灰岩(B型)、粒间溶孔型鲕粒白云岩(C型)、铸模孔型鲕粒白云岩(D型)、细晶白云岩(E型)和粉晶白云岩(F型)6种储集岩类型以及鲕粒灰岩储层、鲕粒白云岩储层和晶粒白云岩储层3类储层。鲕粒灰岩储层分布在台缘带和台内。台缘带鲕粒灰岩储层岩石类型为粒间孔型鲕粒灰岩,储集空间以残留粒间孔为主;台内鲕粒灰岩储层岩石类型为铸模孔型鲕粒灰岩,储集空间主要为铸模孔或粒内溶孔。鲕粒白云岩储层仅发育在台缘带,储集岩类型为粒间溶孔型鲕粒白云岩或粒间溶孔型鲕粒白云岩与铸模孔型鲕粒白云岩的组合。晶粒白云岩储层仅在台缘带发育,储集岩类型为细晶白云岩或粉晶白云岩,储集空间以晶间孔为主。飞仙关组鲕滩储层整体为低孔、低渗,鲕粒白云岩储层与晶粒白云岩储层、细晶白云岩与粒间溶孔型鲕粒白云岩的储集物性相对较好。组构选择性溶蚀作用和同生成岩阶段—早成岩阶段中等盐度海水主导的渗透回流白云石化作用是飞仙关组鲕滩储层与储集岩类型多样化及其分布规律的主要控制因素。

开江-梁平海槽南段长兴期沉积格局认识及油气勘探意义

基于前人研究成果,文中利用大量钻井、测井及最新地震解释资料,开展了开江—梁平海槽南段长兴组沉积特征研究,以明确长兴期沉积格局及礁滩展布规律。研究表明:1)开江—梁平海槽南段长兴期依次发育碳酸盐岩缓坡和碳酸盐岩台地沉积,进一步划分为台坪、台地边缘、台内洼地等沉积相;2)开江—梁平海槽南段长兴期具有明显的“槽-台”沉积分异格局,存在“两槽-一洼-两台”沉积格局;3)对研究区三维地震剖面精细刻画分析认为,城口—鄂西海槽有明显向建南西北部延伸的趋势,开江—梁平海槽南段台缘生物礁之间存在潮道沟通区内台内洼地,进而在建南及其周缘地区与城口—鄂西海槽水体相连,在海槽周缘发育台地边缘礁滩沉积。研究成果为川东地区长兴组生物礁滩气藏的勘探拓展了新领域。

剑阁气田生物礁气藏特征及早期开发技术对策

为了推动四川盆地上二叠统长兴组开江-梁平海槽西北部生物礁气藏的勘探开发,以目前处于开发早期评价阶段、开发潜力尚不明确的川西北部剑阁区块为研究对象,分析了气藏的地质特征及主要开发特征,初步形成了气藏开发早期认识及开发技术对策。研究结果表明:①剑阁区块台缘带生物礁储层发育,受相带控制具有一礁一藏的特征,共发育6个独立的气藏;②各个气藏具有储层发育差异大、非均质性强、流体分布复杂等特点,综合分析认为东侧的龙岗A井区储层发育范围大、天然气开发潜力大;③目前生产井仅1口,采速较低,建议调整气井配产,并加快龙岗A井区2口新井的投产进度;④加快外围区剑门D井区以及龙岗B井区高部位滚动部署新井,评价台缘储层发育特征及气水分布规律,获取天然气产能,支撑区块储量申报。结论认为:剑阁区块生物礁气藏储层发育,含气性较好,具有较大的天然气开发潜力,应加大井控程度较低的区域储层预测研究力度,加快新井部署,尽早实现气藏整体开发。

缓坡型小生物礁体的精细雕刻与“一井双礁”高产气井的突破——以川东地区长兴组小生物礁群为例

缓坡型生物礁具有侧向迁移、礁体规模小、离散状分布的地质特征,生物礁体精细雕刻难度大、生物礁气藏难以实现效益开发。为了破解上述难题,在深入认识缓坡型生物礁地质特征的基础上,提出了井震结合识别生物礁体的新方法并成功指导了四川盆地川东地区大猫坪Y012-X16井“一井双礁”的钻探,测试获得113.65×10^(4)m^(3)/d的高产工业气流,取得了生物礁气藏勘探的重大新进展。研究结果表明:①缓坡型生物礁台缘斜坡坡度仅2°~4°,礁体迁移演化规律主要受古地貌及海平面变化的控制,形成多排、多期的小礁体且缓坡型生物礁气藏气水界面不统一,具有“一礁一藏”的特征,礁体顶部含气性好,上二叠统长兴组二段早期礁体整体含气性较差,长兴组三段晚期礁体整体含气性较好;②创新形成以地震“双高”一体化处理技术、数据驱动的“盒状体”透视技术、残厚法沉积古地貌恢复技术和三维可视化技术为核心的生物礁识别新方法,实现了缓坡型小礁体三维空间精细雕刻;③应用生物礁识别新方法落实了大猫坪区块生物礁展布细节,建立了长水平段“一井双礁”开发模式,Y012-X16井刷新了中石油生物礁储层钻遇长度的纪录,为小生物礁群的效益开发开辟了新途径;④大猫坪区块预计可新增多个礁体开发区,可为气藏开发提供近100×104 m3/d的补充产能,具有较大天然气勘探开发潜力。结论认为,缓坡型小生物礁体的精细雕刻技术有助于对四川盆地缓坡型小生物礁群的识别和生物礁气藏的有效勘探开发。

四川盆地龙岗东地区台缘带生物礁含气性评价

四川盆地东部地区上二叠统长兴组生物礁是区内重要滚探目标,能较快的实现增储上产。为了解决川东地区长兴组“开江—梁平”海槽西侧台缘(下简称“海槽西侧”)生物礁及储层发育,但含气性差的问题。本次运用钻井、地震等资料,以沉积学、岩石学、油气成藏理论等为指导,分析了海槽西侧生物礁及储层发育特征,并结合构造展布特征,深入剖析了区内已完钻生物礁含气性,指出区内台缘生物礁含气性影响因素以及含气有利区,指导生物礁勘探。研究表明:①海槽西侧台缘生物礁发育,生物礁分布受相带控制,且沿台缘带断续分布,较川东其他地区生物礁规模更大;②海槽西侧台缘带生物礁储层发育,储层厚可达109.5 m,孔隙度可达6.71%,为裂缝—孔洞型储层,储层非均质性强,且随生物礁沿台缘带断续分布;③海槽西侧台缘(生物礁)与区内高陡构造带及断裂系统几乎垂直接触,构造及断裂系统,和生物礁储层非均质性共同控制生物礁含气性。结论认为,研究成果指出了区内生物礁含气性因素及有利区,有助于川东地区老气田稳产,对四川盆地生物礁勘探开发具有重要的指导意义。

川东北地区二叠系—三叠系多期台缘演化规律及勘探方向

基于等时层序格架,综合钻井和地球物理资料,对四川盆地开江—梁平海槽二叠系—三叠系多期台缘的演化规律进行了研究,探讨了不同时期的台缘类型、礁滩发育模式及展布特征。研究结果表明:(1)基于龙潭组和吴家坪组同时异相的沉积特征,以最大海泛面和地层旋回一致性为依据,对川中地区和开江—梁平地区的地层界线进行调整,可建立区域等时地层格架。(2)基于对龙岗地区茅口组—长兴组台缘带的重新刻画,证实开江—梁平海槽在茅口组二段沉积期出现台缘雏形,在吴家坪组沉积期持续发育,长兴组沉积期礁体规模最大,最后在飞仙关组沉积期逐渐消亡;台缘带的演化经历了茅口组沉积期的单斜缓坡模式、吴家坪组沉积期的远端变陡缓坡模式、长兴组沉积期的镶边碳酸盐台地模式。(3)开江—梁平海槽东、西两侧均有多期台缘叠置的发育特征,海槽西侧发育茅口组、吴家坪组、长兴组3期台缘,海槽东侧主要发育吴家坪组、长兴组2期台缘;根据生物礁的地震反射特征和不同时期生物礁的垂向叠置模式,识别出加积型生物礁和前积型生物礁,并预测了不同类型生物礁的分布规律。(4)四川盆地在二叠纪—三叠纪形成的多个NW向裂陷均具备形成多期台缘的构造背景,多期台缘叠加的生物礁滩储层是今后四川盆地的一个重要勘探领域。