四川盆地东部地区二叠系茅口组孤立浅滩的发现及天然气勘探潜力

中二叠统茅口组长期以来一直是四川盆地天然气勘探的重点层系之一,茅口组天然气勘探开发先后以四川盆地南部地区岩溶缝洞型石灰岩储层和四川盆地中部地区滩相白云化储层为主要目的层系。为了寻找并落实茅口组下一个天然气勘探方向,在勘探程度相对较低的四川盆地东部(以下简称川东)地区开展了大量基础研究工作,在重新梳理地层格架的基础上,对茅口组沉积、储层及成藏条件进行了系统分析,指出了该区孤峰段硅质岩下茅二下亚段孤立浅滩的存在,最后明确了茅口组天然气的勘探潜力。研究结果表明:(1)川东地区在茅口组孤峰段事件性硅质岩沉积之前,宣汉—万州地区茅二下亚段发育碳酸盐岩孤立浅滩,面积可达6500 km^(2);(2)在宣汉—万州地区茅二下亚段发现了滩相基质孔储层,其中发育于茅二下亚段底部的孔隙型白云岩储层厚3~12 m,发育于茅二下亚段中上部的孔隙型石灰岩储层厚5~18 m;(3)川东地区茅口组滩相储层成藏条件优越,其中烃源岩主要为下伏上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组厚层页岩,且与烃源岩沟通的断裂发育,区域盖层主要为孤峰段硅质岩及吴家坪组海相泥岩、页岩,保存条件良好。结论认为,川东地区茅口组孤立浅滩的发现和良好的成藏组合条件,将进一步加快该区天然气勘探开发进程,茅口组大面积分布的高能浅滩有望成为下一个天然气勘探开发重要领域。

四川盆地栖霞组——茅口组沉积储层特征及勘探领域

二叠系栖霞组—茅口组是四川盆地天然气勘探的重点层系,为了寻找栖霞组—茅口组未来天然气勘探的重点方向,在大量钻井、野外露头、测井、地震及地球化学数据等资料分析的基础上,针对四川盆地栖霞组—茅口组的沉积储层关键地质问题进行了研究,并对勘探领域进行了梳理分析。结果表明:(1)四川盆地栖霞—茅口期主要为台地沉积体系,可以划分为3个层序。除川西台缘带之外,盆内川中—川东地区栖霞组—茅口组在三级层序高位域发育多期高能浅滩,总面积超过4×10~4km~2。(2)栖霞组—茅口组主要储层为孔隙-孔洞型白云岩、岩溶缝洞型灰岩以及微孔-微缝型泥灰岩。其中,孔隙-孔洞型白云岩是近期勘探的主要储集岩类型,栖霞组白云岩主要分布在川西广元—北川—雅安—峨眉一带,茅口组白云岩主要分布在宣汉—万州、广元—剑阁地区以及剑阁—广安—丰都一带。(3)四川盆地栖霞组—茅口组天然气勘探可划分为4个现实领域及2个潜在领域。其中,川北—川中—川东茅二段白云石化滩带是目前中二叠统天然气增储上产最重要的现实勘探领域,而川东茅二下亚段孤立白云石化浅滩有望成为未来最重要的勘探领域之一。

川中充西地区雷三^(2)亚段泥灰岩储层精细预测研究

川中充西地区多口钻井在雷三2亚段泥灰岩储层中油气显示好,测井解释储层发育,展示了良好的勘探潜力。为准确预测雷三2亚段泥灰岩储层纵横向分布,为下一步勘探部署提供指导,首先利用储层合成记录标定明确储层地球物理响应特征;接着围绕岩性和储层分别开展岩石物理分析,优选盐岩和泥灰岩储层的敏感参数,利用地震波形指示模拟预测盐岩的分布;最后利用波形指示反演预测泥灰岩储层的分布。结果表明:雷三2亚段顶部盐岩对应强波峰反射,储层底界对应弱波峰反射,储层与盐岩存在明显的波阻抗重叠,而盐岩与其他岩性在密度上存在明显差异,当去除盐岩的影响后,利用波阻抗可以较好地区分储层和非储层。因此,在利用波形指示模拟识别盐岩分布后,地震波形指示反演可有效识别储层。充西三维区储层大面积发育,厚30~60 m,发育岩性圈闭16个,总面积124 km 2,是下一步富有机质泥灰岩储层的现实勘探方向。

海底松散沉积物声学性质原位测量实验研究

分析研究了国内外海底松散泥沙的声速和声衰减系数测量的研究现状,并据此研制了海底表层沉积物声速声衰减系数原位测量系统。利用原位测量系统分别在实验室和海滩对不同粒度的沉积物进行了测量分析,得到了不同粒度沉积物的声速和声衰减系数。数据分析表明,沉积物的声速和声衰减系数与沉积物的粒径有密切的关系,粒径越粗,声速越高,声衰减系数越大。通过沉积物声学性质研究,可以开发海底浅层沉积物声学性质原位测量技术,提高相关海洋调查的速度和效率。

四川盆地加里东期构造运动特征及其地质响应

加里东运动是四川盆地重要的构造变形期,期间形成的乐山—龙女寺古隆起对震旦系、下古生界油气成藏具有重要的控制作用。但是,四川盆地内加里东运动的研究重点长期集中在志留纪—泥盆纪的构造旋回,对寒武纪—奥陶纪期间加里东运动的研究程度较低。为此,利用新采集及重新处理的区域地震资料,结合钻井、野外露头数据,通过区域地震对比解释,重新落实了早古生界的地层分布,研究了加里东多期构造运动的活动特征与地质响应,明确了加里东运动对古沉积、古构造控制下的天然气成藏有利区。研究结果表明:(1)加里东构造旋回,四川盆地受到了郁南运动、都匀运动和广西运动等3期构造运动的重要影响,持续的构造活动控制了四川盆地西部加里东期古隆起的演化;(2)四川盆地内的加里东古隆起是由川北的绵阳—广元古隆起与川西南—川中的乐山—龙女寺古隆起两个分支联合而成;(3)两大古隆起的差异演化及其地质响应对震旦系—古生界成藏具有重要的控制作用。结论认为,四川盆地西部加里东期发育中江—盐亭凹陷,凹陷周缘的加里东古隆起北侧构造轴(绵阳—广元地区)及东侧构造坡折带(南部—阆中—剑阁地区)长时间处于古地貌高部位,是油气运聚有利区,该有利区与乐山—龙女寺古隆起具有相似的成藏条件,是天然气勘探的重要新区和新领域。

四川盆地加里东期构造运动幕次及油气地质意义

加里东运动是我国南方地区早古生代重要的构造地质事件,与之相关的构造古地理演变及不整合面对下古生界油气地质有重要的影响。前人对加里东运动的研究偏重于华南地区,同期构造运动在上扬子地区的响应特征尚不明确。以四川盆地为例,充分利用钻井、地震信息,分析下古生界地层接触关系,厘定加里东期构造运动幕次及古隆起分布,分析构造运动对油气成藏要素与成藏过程的影响,评价有利勘探领域。研究表明,华南地区在早寒武世中晚期结束了伸展构造主导的兴凯运动旋回,进入挤压作用主导的加里东旋回。区域上加里东运动的3个幕次在四川盆地有明显响应:寒武纪末期的加里东运动Ⅰ幕(郁南运动)在川西北地区形成汉中—广元古隆起;晚奥陶世末期加里东运动Ⅱ幕(都匀运动)形成川中古隆起;志留纪末期的加里东运动Ⅲ幕(广西运动)导致川中古隆起最终定型。每一幕次构造运动经历了从“量变到质变”的渐进式演化过程,控制了地层、沉积相及不整合面的分布,进而控制了生储盖组合及储层展布。加里东期区内成盆演化与古隆起形成,造就碳酸盐岩储层常规天然气与页岩气两类天然气资源有序分布,围绕加里东古隆起形成了多层系立体规模成藏的大气区分布格局。

四川盆地中三叠统雷口坡组天然气勘探方向

2008年以来,在四川盆地LG地区中三叠统雷口坡组顶部风化壳取得勘探突破,揭开了雷四段岩性气藏的勘探序幕。为寻找近期雷口坡组天然气勘探的方向,对该区雷口坡组各层段残余地层分布特征、岩相古地理的恢复、储层类型和分布以及气藏解剖等进行了综合分析。通过井震结合的层序格架下的沉积储层、成藏等综合分析,认为:①该区雷口坡组残余地层厚度一般为600～1200 m,川西凹陷保存较全,华蓥山断裂以东地区剥蚀强烈,沿泸州—开江古隆起整个雷口坡组已被剥蚀殆尽;②雷口坡期四川盆地为障壁蒸发澙湖沉积,由雷一—雷四期,膏盐湖中心从川中南充地区,逐渐扩大至简阳,最后迁移至盐亭—蒲西地区,围绕膏盐湖分布白云岩坪及颗粒滩;③发育风化壳岩溶型白云岩和颗粒白云岩2类储层,前者分布在大川中地区,后者分布于川中磨溪—广安地区及龙门山前缘带;④存在构造气藏和岩性气藏2种气藏类型;⑤雷口坡组顶部风化壳和雷一、雷三段颗粒滩是有利勘探领域,大川中地区(包括LG和九龙山地区)是风化壳勘探的主要方向。

四川盆地中西部地区雷口坡组三^3亚段储层特征及其分布

四川盆地中三叠统雷口坡组的产气层段主要为雷一1、雷三2亚段及雷四3亚段,近年来在盆地中西部地区雷三3亚段发现一套孔隙型白云岩储层,值得关注。为此,利用野外露头、岩心、测井等资料,结合分析化验结果,研究了雷三3亚段储层特征及其分布情况。结果表明:①雷三3亚段储集岩类以(含膏)泥粉晶白云岩及颗粒白云岩为主,晶间、粒间、粒内溶孔是其主要孔隙空间,海平面下降时期发生的萨布哈白云岩化作用和大气淡水溶蚀作用是孔隙形成的关键因素;②该套储层的发育和分布主要受海平面旋回和沉积相带控制,盆地西部、西北部台缘带储层最发育,中部台内浅滩及潮坪带储层较发育,中部台内洼地带储层不发育;③该套储层在盆地中西部地区广泛分布,并且在川中磨溪等地区油气显示较好,有可能成为雷口坡组新的产气层段。

海底底质声学性质原位测量技术研究

系统介绍了海底底质声学性质原位测量技术,提出了新的原位测量方法,并根据这一测量方法,初步设计制作了相应的海底原位测量仪器。利用初步制作的测量仪器在实验室内对砂质沉积物进行了模拟测量试验,仪器测量得到的沉积物声速与直接透射法测量获得的声速基本一致。在宁波近海海域进行了海上实际测量试验,获得了该测量区域海底底质的声速,验证了此测量技术的可行性,为进一步研发先进的海底原位测量仪器奠定了基础。

四川盆地震旦系灯影组表生岩溶作用研究

四川盆地灯影组是中国最为古老的海相碳酸盐岩沉积地层,也是年代最老的含气储集层之一,灯影组在漫长的地质历史时期中经历过多期次的岩溶作用改造,而表生岩溶作用是其中最为重要的一种。本文以野外露头以及钻井岩心样品的宏观、微观特征为基础,以不同结构组分进行微区取样的多参数实验分析方法为辅助手段,对灯影组白云岩表生岩溶作用进行了研究。灯影组表生岩溶作用主要发育在三个层位,即灯四段顶部,灯二段顶部以及灯二段中、下部。其中桐湾Ⅰ幕和桐湾Ⅱ幕构造运动是造成灯二段顶部以及灯四段顶部表生岩溶作用的主控因素,而灯二段早、中期的表生岩溶作用主要受气候等原因引起的大规模海平面升降所控制。

川西北二叠系栖霞组白云岩储层结构的井筒高精度刻画——以矿2井为例

以川西北地区矿2井为例,对井筒尺度的储层结构进行了高精度刻画。以成像测井为主要手段,在地质标定的基础之上,建立了川西北栖霞组白云岩储层的标准剖面,有效识别出主要的5种岩石类型(生物碎屑灰岩、"豹斑"白云质灰岩、块状中—粗晶白云岩、斑状中—粗晶白云岩和角砾状白云岩)和4种储集空间类型(溶蚀孔洞、晶间孔、扩溶缝和构造缝)。研究表明川西北栖霞组白云岩发育多重孔隙系统,其中,溶蚀孔洞是最主要的储集空间类型,普遍呈层状或准层状,发育于块状中—粗晶白云岩中,共1层厚39.5 m;晶间孔是次一级的储集空间类型,发育于斑状中—粗晶白云岩中,共4个薄层,平均厚1.1 m;另外两种储集空间类型(扩溶缝和构造缝)零星发育,对储集性能的贡献不大。块状中—粗晶白云岩发育于三级层序高位域,斑状中—粗晶白云岩仅发育于高位域中四级层序向上变浅旋回的顶部。

四川盆地晚震旦世—早寒武世德阳—安岳裂陷槽南段地质特征

基于最新钻井、地震和野外露头资料,对四川盆地德阳—安岳裂陷槽南段的地层发育与沉积充填演化等地质特征进行深入研究。结果表明:(1)四川盆地晚震旦世—早寒武世裂陷南段地层发育较全,灯一+灯二段厚度较稳定,为400~550 m;灯三+灯四段槽缘与槽内厚度差异较大,厚度差最大可达250 m;川南寒武系麦地坪组和筇竹寺组厚度相对较薄,且地层厚度变化较大,厚薄变化频繁。(2)灯四段沉积期德阳—安岳裂陷槽向南延伸,影响至川南地区。与裂陷槽中段和北段相比,南段总体具有宽、缓、浅的特征,且存在多个台阶,隆凹相间,呈指状展布。(3)川南地区灯一—灯二段沉积期以碳酸盐台地为主,沉积分异不明显;而灯四段沉积期存在较明显沉积分异,由槽内向槽缘发育盆地—斜坡—次级斜坡—斜坡—次级斜坡—台地边缘—局限台地。(4)川南地区裂陷槽的演化经历了灯一—灯二段沉积稳定期、灯三—灯四段开启期、麦地坪组—筇竹寺组充填期以及沧浪铺组消亡期等4个关键阶段。

川东地区茅口组白云石化滩相储层特征及分布

四川盆地中二叠统茅口组自20世纪50年代获得天然气发现以来,一直是油气勘探的热点层系。川中地区白云石化滩相储层无疑是近年来四川盆地茅口组勘探效果最好的领域,目前已逐步进入开发阶段。为了寻找茅口组下一个白云石化滩储层发育区,针对目前该层系勘探程度相对低的四川盆地东部地区进行了大量的老井复查以及地震资料解释,初步研究成果表明:①川东地区茅口组碳酸盐岩多相变为中二叠统孤峰段硅质岩,而在宣汉—万州一带硅质岩之下茅口组新发现白云石化滩相储层。②白云石化滩相储层镜下白云石以粉细晶结构为主,整体白云石化程度较高,纵向上主要发育在茅二段底部,测井孔隙度3.5%~4.3%,厚度普遍介于3~12 m,具备较好的储集性能。③储层平面分布预测结果显示,开江以东五百梯地区的储层厚度最大,局部超过15 m;川东硅质岩下茅口组白云石化滩相储层厚度大于6 m的勘探有利区域面积约3900 km2,有望开辟川东老区增储上产的新战场,成为潜在的接替领域。

四川盆地二叠系栖霞组、茅口组白云岩储层特征、成因和分布

基于6个露头剖面和10口井岩心的观察,近百口井的老井复查,500余个岩石薄片的观察和80余件样品的同位素、微量元素、稀土元素、流体包裹体、同位素定年等实验分析,取得三个方面的新认识:(1)栖霞组、茅口组白云岩储层的发育具有普遍性和一定规模,可识别出孔隙型、孔洞型和复合型等三类白云岩储层,晶间孔、晶间溶孔和溶蚀孔洞是主要的储集空间类型;(2)滩相沉积、早表生期暴露溶蚀和埋藏期构造-热液事件是栖霞组、茅口组白云岩储层发育的三个主控因素;(3)栖霞组、茅口组白云岩储层的分布有规律可循,垂向上,白云岩储层主要分布于栖霞组二段和茅口组二段、三段,平面上,栖霞组二段白云岩储层主要分布于川西及川中地区,茅口组二段、三段白云岩储层主要分布于川西、川中和川南地区。

四川盆地下寒武统龙王庙组储集层形成与演化

通过野外露头、岩心和薄片观察,结合测井和实验测试资料,深入研究四川盆地下寒武统龙王庙组储集层特征、形成主控因素和演化过程,预测有利储集层分布。龙王庙组储集层以残余砂屑白云岩、鲕粒白云岩和晶粒白云岩为主,储集空间主要为溶孔和溶洞,平均孔隙度为4.28%,储集层平均厚度约36 m,以裂缝-孔洞型储集层为主。储集层形成受颗粒滩、准同生溶蚀和准同生白云石化作用控制。储集层经历4个演化阶段,孔隙形成期奠定储集空间类型和物性条件,表生岩溶期进一步改善储集层的物性,热液矿物充填期孔隙度减小,埋藏溶蚀和沥青充填期使储集层进一步致密化。基于储集层主控因素,预测华蓥山和龙泉山断裂之间的古地貌高带为最有利储集层发育区,广安—南充—剑阁一带有望取得勘探突破。

四川盆地安岳大气田震旦系—寒武系储层的发育机制

勘探揭示,四川盆地安岳大气田的3套工业气层分别发育在下寒武统龙王庙组、震旦系灯影组四段和二段,为了给该区的持续勘探发现提供储层研究支撑,分析了储层的主要特征及其发育机制,取得以下3项成果认识:①依据沉积微相、岩性和孔隙三要素将上述储层分为龙王庙组颗粒滩白云岩裂缝—孔洞型储层、灯四段蓝细菌丘滩白云岩缝洞—洞穴型储层和灯二段蓝细菌丘滩白云岩裂缝—孔洞型储层。②龙王庙组储层的主要岩性是颗粒白云岩,储集空间为溶孔溶洞,平均孔隙度为4.24%,平均厚度为36m;灯四段储层的主要岩性是蓝细菌白云岩,溶孔溶洞和洞穴是其主要储集空间,平均孔隙度为3.22%,平均厚度为70 m;而灯二段储层的岩性为蓝细菌白云岩,主要储集空间为溶缝溶洞,平均孔隙度为3.34%,平均厚度为80 m。③储层的发育经历了孔隙形成、热液矿物充填、沥青充填等主要演化阶段,准同生溶蚀作用和表生岩溶作用是储集空间形成的关键,并建立了储层的演化模式。

四川盆地栖霞组—茅口组岩相古地理与天然气有利勘探区带

中二叠统海相碳酸盐岩地层是四川盆地重要的天然气产层,勘探潜力巨大,但对其层状白云岩储层赋存相带及其分布情况等的认识尚不清楚,影响了天然气勘探的进程。为此,基于四川盆地沉积背景,以层序地层格架下有利储集层段为重点研究单元,通过对野外露头剖面、钻井资料和地震资料的综合分析,在岩相古地理方面取得以下研究成果:①中二叠统栖霞组沉积时总体表现为西南高、北东低的缓坡背景,而中二叠统茅口组在此背景上叠加了一系列北西向展布的台内裂陷,演变成向北东倾斜的隆洼相间的古地理格局:②栖霞组海侵域为开阔台地环境,高位域演化成镶边台地,剑阁一雅安地区的台地边缘滩为有利储集相带;③茅口组海侵域为碳酸盐岩陆棚环境,高位域演化为镶边台地,剑阁—雅安地区的台地边缘(礁)滩和盐亭—广安地区的台洼边缘滩为有利储集相带。结论认为:剑阁—雅安地区和盐亭—广安地区两条高能颗粒滩带是该盆地中二叠统层状白云岩储层规模发育的有利区带,是下一步天然气勘探的主攻方向。

四川盆地中部主干走滑断裂带及伴生构造特征与演化

根据下—中三叠统嘉陵江组和雷口坡组膏盐岩层内的伴生构造及上震旦统灯影组台缘带被错动的位置、方向与距离,判定川中及北斜坡地区主干走滑断裂带的性质与分布规律。嘉陵江组和雷口坡组膏盐岩层内发育多排呈左阶排列的NW向雁列式构造,与深部(盐下)走滑断裂构成2种伴生组合。第1种组合主要发育在磨溪地区,膏盐岩层内的雁列式构造位于深部走滑断裂的正上方;第2种组合主要发育在北斜坡地区,膏盐岩层内的雁列式构造发育在2条主干走滑断裂带之间。根据这2种组合及灯影组台缘带的错动位置,共识别出6条主干走滑断裂带。在盆地整体演化格架的制约下,通过川中地区代表性生长构造的定量解析,将走滑断裂演化划分为3个阶段:(1)晚奥陶世—志留纪右行走滑阶段;(2)晚古生代—三叠纪走滑断裂沉寂阶段;(3)中侏罗世至今左行走滑阶段。其中,上震旦统灯影组二段台缘带呈现出有规律的向东逐段错动(错动距离20~40 km)的特征,可作为加里东期右行走滑活动的间接证据;川中及北斜坡地区在晚三叠世处于扬子地块北缘和雪峰山前陆盆地前缘隆起的隆后稳定地区,而中侏罗世以来周缘造山带的急剧隆升与差异性演化使得川中地区遭受持续的挤压和抬升,激发了基底断裂与早期走滑断裂的再次活动。

四川盆地下寒武统龙王庙组颗粒滩特征及分布规律

四川盆地龙王庙组颗粒滩相沉积具有良好的天然气勘探潜力。利用盆地露头、岩心和薄片资料,结合地震解释,明确了颗粒滩相由砂屑白云岩、鲕粒白云岩、晶粒白云岩和斑状白云岩组成。颗粒滩相发育滩主体、滩翼和滩坪等微相,储层主要分布于滩主体微相。颗粒滩包含多期向上变浅的高频旋回,每期滩体厚度达2~20 m,宽0.9~1.5 km,多期滩体的叠置可形成累厚18~55 m、宽7~8 km、延伸长达百余千米的滩带;滩带主要发育在台隆区相对高部位,总体上环绕澙湖展布,受古构造和海平面变化的双重控制。这一认识有利于盆地龙王庙组滩体的预测,并有助于提高钻探成功率。

四川盆地中二叠统栖霞组、茅口组岩相古地理及勘探方向

通过地层剥蚀关系分析,四川盆地中二叠统沉积前的古构造格局具有"三隆一洼"的特点。基于野外剖面、岩心和薄片观察,结合录井、测井相和地震相分析,明确了栖霞组和茅口组发育镶边碳酸盐岩台地沉积,包含一级台缘带、二级台缘带、开阔台地和台盆等4种亚相以及一级台缘滩、二级台缘滩、台内滩和硅质台盆等微相。栖霞组、茅口组岩相古地理受控于沉积前古构造:一级台缘带分布于古隆起与斜坡—盆地过渡地带;开阔台地分布于古隆起区和低隆起区;台盆分布于低洼区;二级台缘带分布于开阔台地和台盆之间的过渡地带。类比上二叠统长兴组和下三叠统飞仙关组油气勘探,栖霞组、茅口组台地内部的二级台缘带可作为下一步油气勘探的有利领域。