四川盆地下寒武统筇竹寺组海相页岩气高产井突破与富集模式

多年来下寒武统筇竹寺组页岩气勘探开发进展缓慢,资201井获高产气流大大增加了该套页岩气规模商业化开发的信心,不同区域及层段富集规律差异及下一步勘探开发方向是筇竹寺组页岩开发面临的首要问题。以四川盆地57口钻井资料为基础,对多口重点井的古生物、沉积、储层等特征进行分析,详细剖析资201井的部署理论依据、筇竹寺组页岩气富集条件及下一步勘探开发方向。从地层研究入手,建立了筇竹寺组地层划分标准,明确筇竹寺组主体发育4套深水陆棚相的富有机质页岩(①至④号层段),其分布受裂陷槽发育控制,裂陷槽内厚度最大。分析了页岩储层发育特征,指出储层压力、孔隙度、含气饱和度从下向上、从裂陷槽外到内呈现增大趋势,储层超压对页岩孔隙保存起到重要作用;基于此结合保存条件等建立了“多层异相、超压保孔”的页岩气超压差异富集模式,指出远离散失通道的超压孔隙发育区(层段)是页岩气富集有利区(层段)。文章指出资201井及周边是未来筇竹寺组页岩气增储上产的主要区域,资源量为8.06×10^(12)m^(3);川西地区具有相当的开发潜力,资源量为0.72×10^(12)m^(3);川南长宁及黔北一带受石墨化及构造活动影响,以寻找远离风化壳及地表露头的超压孔隙发育区为主。

四川盆地元坝地区千佛崖组二段细粒沉积岩岩相特征及储集性分析

四川盆地侏罗系千佛崖组页岩油气勘探前景良好,但目前对其细粒沉积岩基本沉积特征及发育规律的认识还不足。为此,利用细粒沉积学原理,依据岩心和测井资料,通过岩心精细描述、薄片鉴定、X衍射全岩分析及扫描电子显微镜观察等技术手段,精细描述了元坝地区千佛崖组二段(简称千二段)细粒沉积岩储层的物质组成、沉积构造、储集空间类型等地质特征,划分了岩相类型,并对主要岩相储层的物性特征和储集空间类型进行分析与比较,明确了有利层段发育位置。研究结果显示:(1)千二段陆相细粒沉积岩可划分成“黏土岩”和“粉砂岩”2种岩石类型,15种岩相类型。其中,富有机质块状黏土岩、富有机质块状含粉砂黏土岩、富有机质纹层状含粉砂黏土岩、富有机质条带状含粉砂黏土岩、富有机质块状粉砂质黏土岩和富有机质纹层状粉砂质黏土岩为6种主要岩相类型。(2)储层储集空间类型多样,包括黏土矿物层间缝、层理缝、黏土矿物晶间孔、黄铁矿晶间孔、溶蚀孔及有机孔等,其中黏土矿物晶间孔分布最为广泛。(3)6种主要岩相的平均孔隙度和渗透率分别为2%和0.023×10^(-3)μm^(2),富有机质纹层状含粉砂黏土岩、富有机质纹层状粉砂质黏土岩和富有机质块状粉砂质黏土岩的储集空间类型丰富,分布广、数量多,孔隙度与渗透率均高于其他岩相且TOC值较高,是最有利的储集岩相类型。(4)千二段有利层段位于其(1)小层全段、(2)小层的底部和(3)小层的中下部。

四川盆地超深层钻完井技术进展及其对万米特深井的启示

四川盆地超深层海相碳酸盐岩油气资源丰富,是寻找特大型油气田、开拓油气增储上产新领域的重要方向,但超深层钻完井面临地层条件更加复杂、井筒环境更加极端等工程技术挑战。为进一步指导万米特深井的安全高效钻探,通过梳理超深层钻完井技术难点,系统总结了四川盆地超深层钻完井关键技术,并提出了下步钻完井技术的发展建议。研究结果表明:①形成的超深复杂地层三压力预测监测技术精确预测了复杂地层压力系统及地应力场分布,准确刻画断层、裂缝、溶洞等展布规律,结合非常用井身结构拓展技术,提高了井身结构设计应对复杂地层钻探的能力;②形成的钻—测—固—完全过程精细控压技术,解决了超深井、特殊复杂井钻井液安全密度窗口窄导致“溢漏共存”、固井质量低等难题;③研发的高效钻头与大扭矩螺杆、扭力冲击器等抗高温提速工具,解决了深部难钻地层钻井钻头易磨损、破岩效率低的工程难题;④研发的抗高温钻井液体系提升应对高温深井的钻井液技术保障能力,升级第二代韧性水泥,解决了工作液抗高温能力不足等难题,保障超深井建井质量。结论认为,超深层钻完井技术的发展与进步,使得深井钻深能力突破9000 m已经成为现实,形成的关键技术有力地支撑了四川盆地超深层油气资源的高效勘探开发,对于万米特深层科学钻探和油气增储上产新领域拓展具有重要技术支撑作用。

四川盆地东部地区早侏罗世湖泊古水深恢复

[目的]川东地区下侏罗统湖泊—三角洲沉积具有较大的勘探潜力,但基础地质研究的滞后制约了勘探进程,古水深恢复对川东地区下侏罗统岩相古地理恢复及页岩油气勘探具有重要指导意义。[方法]根据岩石类型、沉积构造和古生物化石分布特征,结合Fe/Mn比值、(Al+Fe)(/Ca+Mg)比值及干酪根类型对川东地区自流井组和凉高山组古水深变化趋势进行分析,并采用La-Co法、TOC法及Th/U比值法对早侏罗世古水深进行定量恢复。[结果与结论]沉积构造及古生物分布特征表明早侏罗世川东地区中部长期处于湖盆低洼位置,Fe/Mn比值和(Al+Fe)(/Ca+Mg)比值的变化趋势反映研究区东北部和南部为近岸浅水区。La-Co法、TOC法及Th/U比值法古水深恢复结果存在一定差异,La-Co法恢复的古水深与沉积相存在较大矛盾,Th/U比值法对浅湖沉积区古水深恢复较为可靠、但在滨湖及半深湖沉积区可靠度较低,而基于TOC法的古水深恢复结果最为可靠、与沉积相吻合度最高。早侏罗世川东地区湖泊浪基面约15 m,TOC法古水深恢复结果表明川东地区下侏罗统半深湖广泛发育,早侏罗世湖泊最大水深约60 m,广安—万州一带广泛发育半深湖—深湖沉积,有利于有机质的富集和保存,是页岩油气勘探的有利位置。

川东红星地区二叠系茅口组页岩气勘探突破及富集主控因素

四川盆地二叠系页岩气具有良好的成藏条件和勘探潜力,继二叠系吴家坪组获得勘探突破后,将低勘探程度层系——茅口组“高灰”页岩气作为重要的勘探接替方向。利用HYM-1等井的岩心、测录井和分析化验资料,系统开展茅口组页岩气藏条件与富集特征的研究,认为茅口组四段一亚段页岩具有高碳、高灰、高孔隙度、高含气性、高杨氏模量、薄储层、多夹层的“五高一薄一多”的典型地质特征;与五峰组—龙马溪组等页岩相比,茅四段页岩碳酸盐矿物含量更高、黏土矿物含量更低,储集空间类型以有机质孔为主,无机孔较少,孔隙度平均4.27%,整体表现为高孔隙度;茅四段一亚段平均含气量为4.96m^(3)/t,具备较高的含气量。综合分析认为,富藻高碳页岩的发育、良好的储集能力和保存条件,以及页岩储层的可压裂性,是茅四段页岩气富集高产的主控因素。

四川盆地茅口组一段缝洞充填物特征及成因——以A1井为例

近年来,四川盆地二叠系茅口组一段不断取得天然气发现,其泥灰岩的储集空间成因机制已成为关注的问题之一。厘米级缝洞型储集空间是茅口组一段新发现的储集空间类型之一,相关研究尚未公开报道。以四川盆地A1井为例,在岩心观察描述基础上,通过显微岩石学、碳氧同位素、锶同位素与微量元素的对比分析,研究了缝洞充填物特征及成因。茅口组一段缝洞中方解石胶结物与泥灰岩基质具有相似的碳氧同位素与锶同位素分布特征,表明方解石主要来源于围岩的溶解再沉淀;与泥灰岩相比,缝洞方解石胶结物的变价元素(V、Cr、U、Mo)、稀土元素(REE)含量降低,而微营养元素(Ni、Cu、Zn)含量升高,揭示了在此过程中微量元素的差异性迁移规律;方解石与泥灰岩基质的Mn与Sr含量的差异性变化特征揭示了成岩流体的海水亲缘属性,进一步表明其与大气淡水、深部热液流体无关。晚侏罗世以来的侧向构造推覆挤压力,形成了川东南地区滑脱断层及相关褶皱体系,在此过程中可能导致了茅口组泥灰岩变形并产生了厘米级裂缝空间。泥灰岩在后续压实—压溶作用(包括侧向压溶)等形成的成岩流体为缝洞石英和方解石胶结物提供了物质来源。

夹层型页岩油突破及其油气地质意义——以四川盆地中部G119H井为例

近期,中国石油西南油气田公司在四川盆地中部(以下简称川中)公山庙西地区部署实施的侏罗系凉高山组夹层型页岩油重点评价井——G119H井,测试获产油20 t/d、产气0.6×10^(4) m^(3)/d,取得了该盆地湖相夹层型页岩油的新突破。为了进一步明确四川盆地凉高山组湖相页岩油的资源潜力及勘探前景,基于G119H井所在区域的地质、地震资料,开展了凉高山组沉积地质背景、河道刻画、优质储层特征、富集模式等研究。研究结果表明:(1)凉高山组在多期湖盆迁移背景下,纵向发育多期叠置湖相页岩、三角洲前缘砂体;(2)公山庙西地区凉二段底部发育浅水三角洲前缘砂体,砂体由西南向北东推进入湖;(3)凉二段分流河道为最有利微相,岩性主要为细—中粒岩屑砂岩,平均孔隙度达6.3%,孔喉结构为小孔—微喉连通模式,可动油占比较高;(4)凉高山组夹层型页岩油分布广,具备烃源岩厚度大(超过10 m)、储层物性好、源储组合相邻匹配等有利条件;(5)该盆地内凉高山组夹层型页岩油有利地区面积约1.38×10^(4) km^(2),利用四川盆地现有三维地震资料刻画凉二段分流河道分布面积为2 336 km^(2),估算石油资源量约15×10^(8) t。结论认为,G119H井的突破揭示了川中地区凉二段夹层型页岩油具有规模开发潜力,进一步展现了盆地侏罗系页岩油良好的资源基础,明确了川中地区凉二段夹层型页岩油是“十四五”及中长期增储上产重点层段。

四川盆地中部合川—潼南地区茅二下亚段白云岩储层特征及成储机制

近年来四川盆地中部合川—潼南地区中二叠统茅二下亚段白云岩储层勘探取得了重要突破,但储层强非均质性制约了有利区带的预测。基于岩心和薄片观察、物性实验及地球化学分析,系统剖析茅二下亚段白云岩储层的基本特征,讨论白云岩的成因和储层形成机制。结果表明:(1)茅二下亚段储集岩以针孔状白云岩与孔洞状白云岩为主,储集空间类型为晶间(溶)孔、溶洞和裂缝;储层类型为以裂缝-孔洞型为主,裂缝-孔隙型为辅;以片状喉道为主,孔喉配置关系中等,裂缝为主要的渗流通道;针孔状白云岩平均孔隙度为2.50%,平均渗透率为0.806×10^(-3)μm^(2),孔洞状白云岩平均孔隙度为4.32%,平均渗透率为1.047×10^(-3)μm^(2)。(2)高能滩相是白云岩储层形成的物质基础,多期岩溶作用是形成优质储层的关键。准同生期白云石化作用增强了岩石抗压实能力,有助于储层孔隙的保持;茅口组沉积末期热液白云石化以胶结充填先期孔隙为主,降低了白云岩的储集性能。

陆相页岩岩相非均质性及储层孔隙发育特征:以四川盆地自流井组东岳庙段页岩为例

继四川盆地复兴地区涪页10井取得勘探突破后,侏罗系自流井组东岳庙段页岩油气表现出良好的勘探潜力。东岳庙段页岩发育独特的介壳灰岩夹层、黏土矿物含量高(质量分数最高可达60%),储层孔隙类型多样,纵向上具有很强的非均质性。以兴页X井为例,结合测录井资料、岩心观察、氩离子抛光扫描电镜等技术手段,重点剖析了东岳庙段陆相页岩岩相特征及其孔隙发育特征。建立了“夹层+矿物三端元”的陆相页岩岩相划分原则,将东岳庙段陆相页岩纵向上划分为6种岩相,即:介屑纹夹层型黏土页岩相;介屑纹夹层型混合页岩相;介屑灰岩相;粉砂介屑互层型混合页岩相;粉砂介屑互层型黏土页岩相;介壳韵律型混合页岩相。通过氩离子抛光扫描电镜观察发现,该套陆相页岩具有特殊的有机黏土复合体孔,其中介屑纹夹层型黏土页岩相有机孔类型最为发育,而介屑灰岩相有机孔不发育,主要发育粒内溶孔。压汞-氮气吸附联测结果显示6种岩相页岩的孔径分布无明显差异性。综合分析认为,有机质和黏土矿物在成岩演化过程中的相互作用是东岳庙段陆相页岩孔隙发育的主要因素。

川东地区侏罗系大安寨段页岩储层特征及发育控制因素

为探究陆相页岩储层特征及页岩储集空间发育的控制因素,文中以四川盆地东部大安寨段页岩为例,基于页岩岩心的分析化验资料,对页岩储层孔隙发育控制因素进行了研究,明确了优势岩相及甜点储层特征。研究结果表明:1)川东地区大安寨段页岩岩相类型包括硅质页岩、混合质页岩以及黏土质页岩,其中黏土质页岩总有机碳质量分数最高,其次为混合质页岩。2)页岩孔隙类型以片状黏土矿物晶间孔与有机质孔为主,裂缝以页理缝为主。3)页岩储集空间的发育主要受矿物组分、成岩作用以及构造因素的共同控制。4)基于页岩生烃潜力与储集能力,认为混合质页岩为大安寨段的优势页岩岩相。大安寨段页岩甜点储层段主要分布于大二亚段a小层,主要为混合质页岩与介壳灰岩的薄夹层。

四川盆地“槽-隆”控制下的寒武系筇竹寺组页岩储层特征及其差异性成因

四川盆地寒武系筇竹寺组是继五峰组-龙马溪组后页岩气勘探开发的重要接替层位,目前在德阳-安岳裂陷槽中心和槽缘部署的Z201井和WY1井页岩气勘探取得良好效果,但裂陷槽内筇竹寺组页岩储层发育特征仍不清楚。以槽内中心Z201井和槽缘WY1井为重点,结合其他页岩气勘探开发资料,系统分析了研究区筇竹寺组页岩各小层矿物特征、有机地化特征、储层及储集空间特征、含气性特征。研究结果表明:①筇竹寺组可划分为8个小层,页岩整体以脆性矿物为主,总有机碳含量(TOC)普遍大于1%,为优质烃源岩,且槽内TOC高于槽缘,具备良好的生气条件。②筇竹寺组页岩有机孔与无机孔均发育,槽内孔隙发育更好,具有极高的含气量。1,3,5和7小层黑色页岩储层品质较好,5小层储层品质最优。③德阳-安岳裂陷槽控制了筇竹寺组页岩储层发育,槽内Z201井钻遇的筇竹寺组页岩储层优于槽缘WY1井。④乐山-龙女寺古隆起控制筇竹寺组页岩有机质演化程度,古隆起内筇竹寺组有机质热演化成熟度普遍低于古隆起外,隆起区适中的热演化程度具备大规模富气的条件。筇竹寺组页岩储层各项条件较好,是未来页岩气勘探开发的主要接替区域。

深层古老碳酸盐岩-膏盐岩组合油气成藏特征

通过分析塔里木、四川和鄂尔多斯三大海相盆地埃迪卡拉系—奥陶系,并对比参考东西伯利亚、阿曼和澳大利亚Officer三大国外盆地新元古界—寒武系的地层特征,将碳酸盐岩-膏盐岩组合划分成碳酸盐岩类和膏盐岩类互为夹层型、碳酸盐岩类和膏盐岩类互层型以及碳酸盐岩类、膏盐岩类和碎屑岩类共生型3种类型,明确了碳酸盐岩-膏盐岩组合的概念及内涵。结果表明:(1)碳酸盐岩-膏盐岩组合的油气通常来源于泥页岩和泥质碳酸盐岩两类烃源岩,咸化环境膏盐岩可促进烃源岩生烃。(2)主要发育膏云坪型、颗粒滩和微生物丘型两大类白云岩储集层,准同生期或表生期的大气淡水淋滤是储集层规模发育的主要控制因素,后期埋藏溶蚀作用对储集层有调整和改造作用。(3)碳酸盐岩-膏盐岩组合油气成藏模式可划分为盐下成藏模式、盐上成藏模式和盐间成藏模式3大类8小类模式。塔里木盆地塔中隆起北坡、麦盖提斜坡和玛扎塔格前缘隆起带寒武系、四川盆地东部—南部地区寒武系和鄂尔多斯盆地奥陶系盐间马家沟组四段等为未来的有利勘探领域。

四川盆地南部向斜区二叠系岩溶孔隙型石灰岩储层成因与天然气勘探新领域

随着油气勘探程度不断提高,勘探方向逐渐从构造高部位往向斜区拓展。但是,传统认识认为向斜区岩性一般较致密,寻找向斜区优质储层成为其油气获得勘探突破的关键因素之一。为此,以四川盆地南部向斜区中二叠统茅口组石灰岩为例,基于钻井岩心、薄片、测井以及地球化学等资料综合分析,开展了向斜区孔隙型石灰岩储层特征及成因研究,并建立了储层发育模式,指出了天然气勘探新方向。研究结果表明:(1)四川盆地南部向斜区茅口组发育岩溶孔隙型碳酸盐岩储层,储层岩性主要为泥晶—亮晶生屑石灰岩和亮晶生屑石灰岩,储集空间主要为生物体腔孔、生物铸模孔及粒内溶孔等组构选择性溶蚀形成的孔隙;(2)研究区茅口组储层平均孔隙度为4.07%,平均渗透率为0.273 mD,孔隙度与渗透率有明显的正相关关系,为典型的孔隙型储层;(3)茅口组储层段的铝、钪、锆及总稀土元素含量较低,锰和铁含量也较低,碳同位素值位于中二叠世海水沉淀方解石碳同位素值分布范围内,氧同位素呈现出一定的负偏;(4)茅口组岩溶孔隙型储层的形成与沉积期微地貌及高频层序控制的准同生期岩溶有关,溶蚀流体主要为大气淡水。结论认为,岩溶孔隙型储层在盆地内普遍发育,且该类储层远离不整合面,受沉积古地貌、沉积相带控制的准同生期岩溶改造,因此,天然气勘探思路需要向“有利沉积相带规模控储”方向转变,向斜区将是盆地内未来天然气勘探的重要新领域。

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。

川中侏罗系自流井组大安寨段页岩油储层特征及其勘探启示

为进一步指导四川盆地侏罗系自流井组大安寨段页岩油的勘探与开发,亟需理清页岩油的有利赋存岩相。通过岩心观察、薄片鉴定、高压压汞、核磁共振、岩石热解等实验,分析大安寨段页岩层系不同岩相的储集空间类型、孔隙结构特征及含油性。结果表明,大安寨段主要发育块状(泥质)介壳灰岩、层状泥质介壳灰岩、层状介壳页岩、纹层状含介壳页岩、块状含介壳黏土质页岩和页理状含粉砂黏土质页岩6类岩相;页岩物性远优于介壳灰岩,且随着灰质含量的增加孔径逐渐增大,但总孔体积和总连通体积逐渐减小;大安寨段页岩层系平均游离油(S1)值为1.31 mg/g,含油性中等,页理状含粉砂黏土质页岩与纹层状含介壳页岩S1值较高,分别为2.37 mg/g与1.82 mg/g。页理状含粉砂黏土质页岩和纹层状含介壳页岩的储集性较好、含油性较高,两者构成的岩相组合可作为大安寨段页岩油的重点勘探对象。

四川盆地及周缘前震旦系裂谷特征与油气地质意义

四川盆地及周缘已被证实发育较大规模的前震旦系裂谷,但其在盆地内部的展布及发育特征尚不明确,因此在一定程度上制约了对盆地深部构造格局的认识。为此,在前人研究的基础上,利用最新的重磁电资料,通过联合解译和小子域滤波等新技术对新元古界构造形态进行了研究,同时结合区域地震大剖面的精细解释并辅以航磁资料进行验证,分析了新元古代裂谷的特征及其对上覆地层的沉积控制作用。研究结果表明:①盆地内部自西北至东南共发育3条近乎平行的前震旦系裂谷,其中以川中裂谷规模最大;②裂谷内部发育一系列与裂谷走向近平行的次级正断层,将裂谷内部结构复杂化,形成一系列断陷;③裂谷内断层在平面上呈平行/斜列式、相向/相背平行式及同向平行式组合,对应在剖面上呈阶梯式、垒堑式、地堑式及铲式半地堑式等组合特征;④盆地东北部盆缘露头揭示南华系—陡山沱组在裂谷内发育冰期—间冰期交互沉积,主要为三角洲、陆棚与斜坡盆地相碎屑岩和冰碛岩。结论认为,应用重磁联合解译+井震资料修订+露头剖面验证的新方法,证实四川盆地前震旦系裂谷的存在,且南华纪裂谷边界(主干)断裂控制了上覆地层沉积古地理格局和坡折带的发育,部分裂谷控制了寒武系或早古生界沉积中心的分布,并对后期沉降中心、构造圈闭的形成以及含油气系统有着极为重要的影响。

原油裂解气资源评价的理论技术创新与评价应用——以四川盆地震旦系—寒武系为例

四川盆地震旦系—寒武系天然气资源丰富。近年来,在四川盆地川中古隆起和北部斜坡区先后获得了两个万亿级大气区的重大发现。为了明确该领域天然气的资源规模以及未来的勘探方向和创建一套切实可行的原油裂解气资源量的评估方法,本次研究基于该区天然气为古油藏原油裂解的基本认识,按照干酪根生油,再到古油藏裂解生气的技术路线对原油裂解气的资源量进行计算。应用成因法,采用PetroMod 3D盆地模拟软件,输入地层等厚图、岩相古地理图、烃源岩综合评价图、剥蚀量展布图以及生油动力学参数图版,建立整个盆地的三维地质模型,并切分为5个区块分别计算生油量,然后探讨了石油运聚系数、石油裂解率、天然气散失率以及寒武系石油运移的分配系数,并创建了天然气散失系数计算公式。在以上基础上,恢复了盆地及5个构造单元的生油史,并明确了古油藏形成的关键时刻,最终得到全盆地震旦系—寒武系常规天然气资源量为13.43×10^(12)m^(3),其中寒武系为5.43×10^(12)m^(3),震旦系为8.0×10^(12)m^(3)。并指出除了川中地区以外,川南和川东具有巨大的勘探潜力,尤其是位于川南地区德阳—安岳裂陷槽两侧的台缘带和台内颗粒滩是下一步勘探的现实领域。本次研究在理论创新和勘探实践中都具有重要意义。

含海泡石层系泥质灰岩中自生黏土矿物的类型、组成与成岩演化过程--以川东地区中二叠统茅口组茅一段为例

通过野外露头剖面实测和岩心观察,结合薄片鉴定、氩离子抛光、X射线衍射、扫描电镜、能谱分析和激光剥蚀元素面扫描等方法,对四川盆地东部地区中二叠统茅口组一段(简称茅一段)含海泡石层系泥质灰岩中自生黏土矿物类型、产状及其组成进行了分析,明确黏土矿物的成岩演化序列,建立黏土矿物沉积-成岩演化模式。研究表明,川东地区茅一段在富Si^(4+)、Mg^(2+)的凉水文石海中沉淀自生海泡石矿物,形成含海泡石层系;在埋藏成岩过程中,自生黏土矿物会经历两条可能的演化序列:①早成岩A期到中成岩A_(1)期,在普遍缺乏Al^(3+)的浅埋藏环境中,海泡石维持稳定状态;中成岩A_(2)期,自生海泡石开始演化为斯蒂文石;中成岩B_(1)期演化为无序滑石;中成岩B_(2)期至晚成岩期,最终演化为滑石,形成了茅一段主要的自生黏土矿物成岩演化序列“海泡石—斯蒂文石—无序滑石—滑石”。②早成岩A期,风暴和上升洋流携带的Al^(3+)参与成岩过程,微量海泡石向蒙脱石演化,部分蒙脱石继续演化为绿泥石;早成岩B期至中成岩A_(1)期,部分蒙脱石演化为伊/蒙混层;中成岩A_(2)期至中成岩B_(2)期,伊/蒙混层向伊利石发生演化,至晚成岩期全部转化为伊利石,由此形成茅一段次级自生黏土矿物成岩演化序列“海泡石—蒙脱石—绿泥石/伊利石”。含海泡石层系泥质灰岩中自生黏土矿物的类型与演化具有两方面的油气地质意义:①海泡石吸附和聚集大量有机质,有效提升茅一段烃源岩的品质和生烃潜力。②海泡石向滑石演化过程中形成大量有机质孔和黏土收缩孔(缝),同时释放富Mg^(2+)成岩转化流体,使凹陷内或凹陷边缘区的灰岩发生白云石化,在中二叠统形成自生自储和(旁)下生(侧)上储型的源储配置新模式,提高了油气成藏效率。

四川盆地东部上石炭统黄龙组规模储层形成主控因素与发育模式

石炭系黄龙组是四川盆地东部地区(以下简称川东地区)重要的天然气产层之一,石炭系储层是控制气藏发育的关键因素。为了深入评价川东地区黄龙组储层,拓展勘探新领域,寻找接替区,在前人研究的基础上,应用大量钻井、岩心、露头和分析化验等资料,系统研究了黄龙组储层发育的主控因素和发育模式,并预测规模储层的展布。研究结果表明:(1)黄龙组储集岩主要为颗粒白云岩、角砾白云岩和晶粒白云岩,储集空间主要为晶间孔/晶间溶孔、粒间溶孔/粒内溶孔、溶洞和裂缝,颗粒滩为有利储集体,裂缝-溶蚀孔洞型储层质量好;(2)储层发育主要受乐山—龙女寺古隆起和开江古隆起、沉积作用及成岩作用的共同控制,古隆起控制颗粒滩分布和准同生期成岩作用,是规模成储的基础,准同生期白云石化作用、层间岩溶和风化壳岩溶作用的叠加是形成规模储层的关键,喜马拉雅构造运动产生大量构造裂缝,提高了储层的渗滤性和规模性;(3)一定厚度和较大面积的Ⅰ—Ⅲ类储层可形成规模储层区,对5个规模储层发育区进行了评价,已发现气藏主要分布在这5个区域的背斜构造部位。结论认为,川东地区石炭系仍有较大的天然气勘探开发潜力,向斜区发育大面积的规模储层,是下一步天然气增储上产的重要方向。

四川盆地南部下寒武统筇竹寺组页岩孔隙结构特征与页岩气赋存模式

近年来,四川盆地南部地区(以下简称川南地区)下寒武统筇竹寺组页岩气勘探开发取得了实质性的突破,但是,关于筇竹寺组页岩气储层孔隙结构特征及其对页岩气赋存模式影响的研究还较为薄弱。为此,以川南地区W207井筇竹寺组页岩为例,以总有机碳含量(TOC)不小于1.0%为界,将筇竹寺组页岩划分出4个高有机碳页岩层段(H1—H4层),并基于大视域扫描电镜、流体注入法孔隙定量表征、三维分子结构建模与分子模拟等方法,研究了不同富有机质层段页岩孔隙特征,并着重分析了H3层页岩孔隙发育特征与页岩气赋存模式。研究结果表明:(1)筇竹寺组页岩纵向上孔隙发育差异较大,其中H3层页岩孔隙系统最为有利,发育粒缘缝—有机质纳米连通孔隙—有机质基质分子内孔隙3级孔隙网络,其矿物粒缘缝与有机质纳米孔隙提供了较大的游离气储集空间,页岩有机质分子结构中普遍发育微孔,提供了较大的吸附空间;(2)微孔对总吸附量的贡献随压力增高而降低,但在30.0 MPa时仍贡献了56%以上的总吸附气量;(3)高温高压下(30.0 MPa、70℃),页岩中游离气甲烷含量占总含气量的57%,当压力由30.0 MPa降低至16.5 MPa,游离气贡献总开采气量超过80%;(4)粒缘缝、有机质纳米连通孔隙和有机质基质分子内孔隙良好的配置关系为页岩气富集及开发提供了良好的连通体系,远离风化壳的超压层段有利于页岩孔隙发育。结论认为,川南地区筇竹寺组H3层页岩孔隙系统发育,具备页岩气高产地质条件,是筇竹寺组下一步重点关注层段,在此基础上寻找远离风化壳、孔隙发育的超压页岩储层是筇竹寺组选区选层的关键。