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。

四川盆地涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩古构造应力场及裂缝特征

通过岩石力学实验、声发射实验和地震资料综合解释,利用有限元数值模拟方法,对涪陵南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组海相页岩古构造应力场进行了数值模拟,并结合岩心实测结果,预测了构造裂缝的发育特征。研究结果表明:①涪陵南地区裂缝主要形成期(燕山晚期)构造应力和裂缝的分布受断层、岩石力学性质和构造应力的影响,断层广泛发育的区域容易出现应力集中,并引起较大的应力梯度。②利用库伦-莫尔破裂准则预测了研究区构造裂缝的发育,同时引入剪切破裂指数R定量表征裂缝发育的强度,其值越大反映裂缝发育程度越高。窄陡断背斜和断层附近裂缝发育,以高角度剪切裂缝为主,而在宽缓向斜部位裂缝发育程度最弱,研究区五峰组—龙马溪组底部硅质页岩应力集中,裂缝最发育。③涪陵南地区海相页岩气保存有利区主要为3个区带:远离大断层的凤来向斜内部,主要构造变形期未遭受大的破坏作用,其位于应力低值区,具有良好的保存条件,为Ⅰ类有利区;白马向斜内部小断层发育,应力值位于中等水平,保存条件中等,为Ⅱ类较有利区;石门—金坪断背斜遭受到强烈改造作用,容易产生大规模剪切裂缝,破坏了保存条件,为Ⅲ类不利区。

四川盆地南部泸州—云锦地区走滑断裂构造变形特征

以多重滑脱褶皱冲断构造为主要变形的泸州—云锦地区同样发育走滑断裂。逆冲构造和走滑断裂的分类、分期厘定对于重新认识泸州—云锦地区的断裂系统具有重要意义。以泸州—云锦地区的高精度三维地震数据、钻测井数据为基础,通过平面—剖面结合精细构造解析和井—震标定分析,获得如下认识:1)北东向、北西向、近南北向等不同走向、不同级别的逆断层和褶皱带叠加、复合变形,构成了泸州—云锦地区网状的多重滑脱冲断褶皱构造变形系统。2)区内主要发育4条走滑断裂带,断层对关键界面的改造呈现出微小伸展地堑的变形特征,在剖面上则主要表现出“Y”字形负花状构造的变形样式。其中,蜀南1号走滑断裂带近南北走向,在左旋剪切作用下形成;蜀南2号、3号走滑断裂带由多条次级断层带或小型正断层左阶斜列构成,形成于右旋剪切背景。蜀南1号、蜀南2号、蜀南3号走滑断裂带均形成于二叠系沉积前(相当于泥盆纪—石炭纪)。蜀南4号走滑断裂带则呈北东走向,主体沿着背斜带的脊部发育,在右旋剪切作用下发育,形成于二叠系沉积后(相当于早-中三叠世)。蜀南4号断裂带、蜀南3号断裂带的局部区段以及主体发育在二叠系—三叠系内的逆冲断层,对志留系、二叠系、三叠系的多套源储组合具有良好的沟通作用;同时,它们对断控缝洞型储集层的形成具有积极影响,利于二叠系栖霞组、茅二段、嘉陵江组等多层系的油气聚集成藏。

蜀南自贡地区茅口组岩溶储层成因及地震预测方法

近年来,四川盆地下二叠统茅口组大量非构造圈闭钻井获得高产,证实了岩溶储层是茅口组岩性气藏的一个重要控制因素。但岩溶储层的成因及地震响应特征尚不明确,不同地区的岩溶储层预测方法不尽相同。通过对蜀南自贡地区茅口组构造特征、地层特征和岩溶储层地震响应特征研究,得出以下5方面认识:①台内滩相是岩溶储层发育的物质基础,自贡地区茅口组台内滩相主要在茅三段和茅二b段发育;②东吴运动差异抬升是研究区岩溶储层的主控因素;③断层形成于茅口组沉积之后,茅口组顶部岩溶储层受后期局部持续风化控制,茅口组内部岩溶储层受后期断层改造控制;④距茅口组顶距离不同,岩溶储层地震响应特征不同,茅三段表层型岩溶储层物性与茅口组顶部波峰振幅呈负相关,茅二b段内幕型岩溶储层物性则与茅口组内部波峰振幅呈正相关;⑤表层型岩溶储层在平面上不依赖断层且具有一定规模。

复杂构造区页岩气井产能影响因素及井位优化——以四川盆地永川气田南区为例

为了支撑复杂构造区页岩气高效开发部署,以四川盆地永川气田南区为研究对象,在产能评价的基础上通过单因素分析、灰色关联法分析定量评价了地质、钻井以及压裂参数对气井产能的影响,提出了复杂构造区井位优化方向。研究结果表明:(1)研究区具有埋深跨度大、断缝发育、地应力复杂等特点,页岩气开发难度大,受地质条件强非均质性的影响,井间产能差异大,页岩气井产能主控因素复杂;(2)针对复杂构造区页岩气开发,与断层平行、牺牲与地应力夹角的部署方式不可取,气井距离高级别断层越近、产能越低,穿越小级别断层也能获得较好的产能。结论认为:(1)复杂构造区页岩气井产能主要受优质储层钻遇长度、断层、加砂强度、簇间距、井轨迹方位的影响;(2)建议复杂构造区采用“长段长、小埋深、大夹角、大避小穿”的水平井优化部署方式,即择优部署3800 m以浅储层,确保优质储层钻遇长度大于1500 m,水平井方位与最大主应力夹角大于60°,避开A级大断层、利用C级以下小断层。

蜀南-渝西地区中二叠统茅一段灰质源岩气储层特征及主控因素--以DB1井为例

四川盆地中二叠统茅口组是天然气的重要产层,近期浙江油田分公司在渝西大安探区DB1井茅一段“眼皮眼球”灰岩的灰质源岩气储层中,直井试气获得42000 m3/d、水平井(DB1H井)试气初产55.6×104 m3/d以上的工业气流,实现了蜀南—渝西泥质灰岩非常规天然气勘探突破,展示了该区良好的勘探前景。四川盆地茅一段眼皮眼球灰岩具有自生自储特征,连续稳定展布,且热演化成熟度高,中缓坡相带纯灰岩不具有水敏和酸敏特性,以碳酸盐脆性矿物为主,易于酸化压力开发,因此开展富有机质灰岩储层特征及主控因素研究意义重大。以DB1井为例,研究茅一段岩石学、沉积学及储层特征,发现沉积于水体较震荡、生物发育的中缓坡相带、主体为深灰—灰黑色富有机质的泥晶灰岩储层物性较好,总体上茅一c亚段好于茅一a亚段,眼皮灰岩大孔发育程度高于眼球灰岩,微孔发育程度差别不大。茅一段主要储集空间类型有溶蚀孔、裂缝、黏土矿物孔缝和有机质孔,黏土矿物(主要是滑石)和有机质内的孔隙主要分布于眼皮灰岩中;沉积过程与成岩作用是控制茅一段眼皮、眼球灰岩储层发育的主要因素,中缓坡沉积相带控制了富有机质纯泥晶生屑灰岩储层的发育特征和区域展布,成岩作用和断裂、断溶作用影响灰岩储层储集性能的改善,并成为富集高产的主因。渝西DB1井区“黑茅口”富有机质的茅一段直井、水平井突破商业气流获得稳定高产,表明茅一段灰质源岩气成藏赋存条件好,具有自生自储为主+局部构造带短距离聚集的2种成藏模式以及气藏连续型展布、资源规模大的特征,茅一段灰质源岩气“连续型气藏”勘探潜力大,将成为四川盆地重要的潜在勘探新层系。

川南沐川地区新发现压裂支撑剂用石英砂岩

四川地区以往的石英砂岩矿多为化肥用、水泥用、陶瓷用、铸造用和玻璃用等方向,导致本地石英砂岩矿未能充分利用其经济价值。采取野外露头调查、钻探工程及采样测试分析等手段,在四川沐川地区发现了三叠系上统小塘子组(T_(3)x)下部的致密块状石英砂岩符合压裂支撑剂原料要求,其物理性能和导流能力等评价指标符合石英砂压裂支撑剂的工业指标要求。

川南威远地区中小地震震源机制解及应力场特征

基于四川省威远地区密集流动台站从2019年12月1日至2020年6月30日期间收集到的42个M_(L)3.0—4.5中小地震事件,采用Hypo2000定位法进行精定位,并利用HASH(Hardebeck&Shearer)法反演得到其中31次地震的震源机制解,之后利用阻尼区域应力反演方法计算了研究区的应力场参数。结果表明:中小地震主要分布在威远背斜南翼SSE向墨林场断层的两侧,震源深度集中在10 km以内,均为浅源地震;震源机制解类型以逆冲型为主,断层错动类型较为复杂,根据震源机制解结果,推测墨林场断层两侧存在一系列盲冲断层及正断型断层,同时研究区浅层地层中还可能存在其它小的隐伏断层或破裂;区域应力场为逆冲兼走滑型,其最大主应力轴σ1方位为103°,倾角为1°,最小主应力轴σ3方位为192°,倾角为51°,与震源机制解主要类型具有较好的一致性。

Fission track dating of the Cenozoic uplift in Mabian area, southern Sichuan Province, China

The apparent ages of samples are obtained from fission track dating of apatite samples collected from the fault zones in Mabian area, southern Sichuan Province. In addition, thermal history is simulated from the obtained data by applying AFT Solve Program, to acquire the thermal evolution history of the samples. The result shows that tectonically the Mabian area was relatively stable between 25 and 3 Ma, compared to the inner parts and other marginal areas of the Tibetan Plateau. The studied area had little response to the rapid uplift events that occurred for several times in the Tibetan Plateau during 25-3 Ma. The latest thermal event related to the activity of the Lidian fault zone (about 8 Ma ) is later than that of the Ebian fault zone (18-15 Ma ) to the west, indicating to some extent that the evolution of fault activity in the Mabian area has migrated from west to east. The latest extensive tectonic uplift occurred since about 3 Ma. As compared with the Xianshuihe fault zone, the Mabian area is closer to the east- ern margin of the plateau, while the time of fast cooling event in this area is later than that in the southeast segment of the Xianshuihe fault zone (3.6-3.46 Ma ). It appears to support the assumption of episodic uplift and stepwise outward extension of the eastern boundary of the Tibetan Plateau in late Cenozoic.

“川”“陕”之间:川陕苏区发展历程中陕南的政治功能定位

从实际控制范围来看,川陕苏区呈现“川”多“陕”微的显著特点。陕南位于秦巴山区腹地,连接川陕鄂甘四省,地理位置十分重要。但其与西安有险峻的秦岭相隔,陕西省委指导陕南党多有不便,曾数次建议中共中央将陕南划归川陕省委管辖。红四方面军入陕南后,发现该地不适宜建立根据地,仅将其作为川陕苏区北面的战略缓冲区域,对于接管陕南党组织并无积极性。川陕苏区建立后,陕南地区成为共产国际计划发动西北革命并打通苏联的重要战略支点。通过分析陕南地区在川陕苏区发展历程中的政治功能定位可以发现,该地区从传统时代武装割据的“宠儿”到近代战争模式下根据地开辟的“弃婴”的变化过程,其背后折射出战争模式调整对于地域山川形势要求的全新塑造。

四川盆地南部早古生代海相页岩微观孔隙特征及发育控制因素

利用环境扫描电镜(ESEM)、原子力显微镜(AFM)、比表面积分析仪对四川盆地南部早寒武世筇竹寺组以及早志留世龙马溪组页岩气储层的微观孔隙类型、结构特征进行了系统研究。四川盆地南部筇竹寺组和龙马溪组页岩气储层微观储集空间类型多样,包括黏土矿物层间孔、有机质孔、晶间孔、矿物铸模孔、次生溶蚀孔等基质孔隙。ESEM和AFM两种方法结合,能客观地反映页岩气储层的微观孔隙结构特征,具有互补性。本区筇竹寺组和龙马溪组页岩气储层以极为发育的微孔为主,为页岩气储层提供了大量孔体积和表面积,但是筇竹寺组页岩比表面积和孔体积都较龙马溪组的小。笔者认为有机碳含量、黏土矿物类型及其含量、干酪根类型及其热演化程度是控制本区筇竹寺组和龙马溪组页岩气储层微观孔隙结构的主要因素,其中,热演化程度的影响最为明显。在一定范围内,热演化程度与比表面积、孔体积与黏土矿物中伊/蒙间层含量具有正相关性,随着热演化程度、有机碳含量、Ⅱ型干酪根含量的增加,表现为微观孔隙数量增加,比表面积和孔体积增大。

川南山地丘陵区乡村院落空间演变及优化

乡村院落作为乡村聚落空间的基本组成单元,是农户日常生活的主要空间,也是当前乡村聚落空间优化和乡村人居环境改善的重点。现有研究多集中在村域层面,未能深入到农户院落内部。本研究以乡村院落空间演变过程解析为切入点,选择四川南部盆周低山丘陵区僰王山镇为研究区,从宏观层面深入剖析了50多年间乡村院落的演变过程,又在微观农户层面选择不同海拔的乡村院落,从居住空间、建筑外观、附属生产、景观文化等4个方面分析院落空间的演变特征,并解析其演变的自然因素和社会人文因素。研究表明:研究区院落布局由坡度较小的丘陵中部向丘陵间坡度较低的槽坝地区转移,院落内部空间功能区演变特征明显;受城市文明影响显著,当前乡村院落营造的传统和地域特色体现不够;受居住习惯及改造能力等影响,“脏、乱、差”的人居环境现状问题仍然明显;政府新建或农户自建的院落存在着一些规划欠合理之处。在此基础上提出院落空间质量提升的解决路径,包括院落的营造要体现人本主义和“传统文化+自然环境”的营造理念,并由政府牵头,给农户提供高质量空间利用的理想院落范本;注重发挥农户在院落营造的主体作用,激发农户院落营建的积极性和院落美化的创造性等。同时,政府和农户在未来乡村院落空间质量提升中的角色定位,如何处理区域特色、营造传统及现代人居环境趋势之间的矛盾将是不得不面对的难题。

川南地区上三叠统须家河组沉积特征与沉积演化模式

通过岩心及薄片观察,从岩石学、沉积构造、古生物标志及测井曲线特征等方面,对川南地区须家河组沉积特征及沉积演化模式进行了深入分析。结果表明:研究区在须家河组为三角洲、湖泊及有障壁海岸等多种沉积类型均有发育的复合体;并受印支运动的控制发生变迁;其中三角洲沉积体系皆为辫状河三角洲沉积体系,根据进入蓄水盆地性质的不同可划分为湖泊三角洲和海相三角洲,湖泊沉积体系滨湖和浅湖亚相发育;有障壁海岸沉积体系潮坪较发育。在此基础上,结合构造特征分析了该区须家河组在不同时期的沉积特征及控制因素,认为须一段到须六段总体上为一连续沉积过程;并建立了海相-海陆过渡相-陆相三种连续的沉积相演化模式。

醇基酸醇基压裂液在蜀南地区须家河组的应用前景

蜀南地区须家河组砂岩储层孔隙度低,渗透率特低,水敏、水锁伤害强-中等,压力系数偏低,储层水基加砂压裂或酸化改造后排液困难,储层改造成功率低。在对比分析了水基压裂液、液态二氧化碳压裂液、泡沫压裂液、醇基压裂液、醇基酸优缺点的基础上,认为醇基压裂液适合蜀南地区须家河组致密砂岩储层的改造,有较好的应用前景,醇基酸可作为加砂压裂的辅助和补充手段。建议相关单位开展甲醇压裂液、乙醇压裂液的研究及现场试验。

川南下古生界高演化页岩成熟度指标

川南下古生界下寒武统筇竹寺组及下志留统龙马溪组2套页岩,具有时代老、热演化程度高、缺乏镜质体等特点,因此,如何准确定量化评价有机质成熟度,一直是学术界争论的焦点。为此,文中总结了过成熟页岩各项成熟度实验过程及数据应用时的注意事项:1)热解实验需要人工识别真实的热解烃峰值温度,排除钻井液污染产生"假峰"的影响,获取真实的热解峰温;2)分析每个样品所有测点沥青质反射率及笔石反射率的分布特征,剔除不可靠测值的影响;3)伊利石结晶度可应用于伊蒙混层比小于15%的过成熟页岩,当无测点或测点少时,作为过成熟度的可靠指标。最终采用了岩石热解峰温-沥青质反射率-笔石反射率-伊利石结晶度综合评价方法,明确了永川、威远地区龙马溪组镜质体反射率(Ro)为2.05%~2.35%;井研地区筇竹寺组Ro为2.57%~2.74%。

川南地区龙潭组页岩气成藏条件及有利区分析

基于钻井、岩心样品等分析资料,对川南地区上二叠统龙潭组页岩气成藏条件进行了系统分析,认为该区上二叠统龙潭组页岩主要形成于海陆过渡沉积相,页岩厚度较大（20~120m）,富含有机质,有机质丰度高（TOC为0.85%~35.7%,平均7.51%）,有机质类型主要为Ⅲ型,热演化程度达高一过成熟（Ro为1.95%~2.4%,平均2.22%）,利于干气生成;页岩富含脆性矿物和黏土,微米级孔隙比较发育,利于吸附气赋存。与成功勘探开发页岩气的北美页岩相比,川南地区龙潭组页岩有利于干气的生成及赋存,综合分析提出了泸州—自贡—宜宾、女基井—潼南—高科井2个区块为页岩气富集有利区。

川南地区龙马溪组页岩有机质特征及其对页岩含气量的影响

四川盆地南部地区广泛发育下古生界寒武系、志留系等多套海相页岩层，其中龙马溪组是该区页岩气勘探开发的重点目标层。根据钻井岩心资料，通过有机碳、热解、碳同位素、等温吸附等地球化学实验分析，对川南地区下志留统龙马溪组页岩的有机质特征及其对页岩含气量的影响进行了研究。结果表明，川南地区龙马溪组页岩有机碳含量较高（平均1.53%），有机质类型较好（Ⅰ型和Ⅱ1型），热演化程度高（Ro为1.94%～2.42%），且页岩含气量较高（平均1.85m3/t）。页岩有机质特征是影响页岩含气量的主要因素，有机质丰度、有机质类型和热演化程度三者共同决定了川南地区龙马溪组页岩的含气量。

川南深层页岩气水平井体积压裂关键技术

针对川南深层页岩气水平井压裂技术不成熟、关键参数不合理和压裂后单井产量低的问题,在综合分析已压裂井压裂效果的基础上,结合川南深层页岩储层地质工程特点,以提高缝网复杂程度、增大裂缝改造体积、维持裂缝长期导流能力为核心,采用室内试验与数值模拟相结合的方式,优化了压裂工艺和关键参数,形成了以“密切割分段+短簇距布缝、大孔径等孔径射孔、大排量低黏滑溜水加砂、高强度小粒径组合支撑剂、大规模高强度改造”为主的深层页岩气水平井体积压裂关键技术。Z3井应用该技术后,获得了21.3×10^4 m^3/d的产气量,较同区块未用该技术的井提高1倍以上;川南地区多口深层页岩气水平井应用该技术后获得高产,说明该技术有较好的适应性,可推广应用。川南深层页岩气水平井体积压裂关键技术为3500~4500 m页岩气资源的有效动用奠定了基础。

川南及邻区下志留统龙马溪组下段沉积相与页岩气地质条件的关系

在川南及邻区下志留统龙马溪组下段沉积相详细研究的基础上,结合偏光显微镜、X衍射及元素地球化学分析等,提出沉积相对页岩气地质条件的影响特征。研究发现：川南及邻区龙马溪组下段主要发育潮坪相和浅海陆棚相。局限滞留的缺氧还原环境、快速海侵形成的分层水体、适宜的沉积速率及较高的生物产率,造成了龙马溪组下段有机质富集,并以硅质型页岩为主,利于页岩气的富集与开发。隆起边缘的潮坪相沉积,为页岩气的非有利区;沉积中心的深水陆棚沉积区,主要发育碳质硅质页岩、碳质页岩与含粉砂含钙碳质页岩,为页岩气的有利区;砂泥质浅水陆棚含有较高的有机质,应为页岩气发育的次级有利区;灰泥质浅水陆棚主要发育＂钙质页岩＋含碳泥质灰岩＂,有机质含量相对较低,为页岩气的较不利发育区。

川南滇北交界处杏仁状玄武岩中的沥青微形貌特征与成因研究

对产出于川南和滇北交界处杏仁状玄武岩中的沥青进行了微形貌特征研究。沥青呈皮壳状、圈层状、杏仁状、致密块状产出于杏仁状玄武岩的晶洞、气孔或裂隙中。沥青的螺旋生长花纹表明沥青是由热液相或气相转变为固相的,沥青中的气孔构造是沥青中的天然气(主要为甲烷)从沥青的气孔逸出的佐证,也表明沥青是成矿热液中的原油受热(>300℃)发生热裂解的产物。沥青的元素组成、H/C比值、反射率以及微区X射线衍射、水晶晶体中的包裹体均一化温度等测试结果表明,川南普格石油热演化与变质程度比滇北昭通石油要高。沥青的碳同位素δ13C在-25‰～-31‰之间变化,表明沥青具生物成因,有机质来自下二叠统的碳酸盐岩。川南普格玄武岩有利于气藏的形成,滇北昭通玄武岩则有利于油藏的形成。