四川盆地震旦系-寒武系特大型气田形成分布、资源潜力及勘探发现

2013年四川盆地川中古隆起发现了安岳震旦系-寒武系特大型气田，磨溪区块龙王庙组探明含气面积779.9 km2，探明地质储量4403.8×108 m3，气藏类型为构造岩性气藏，该领域具备形成万亿立方米级天然气储量规模。主要取得如下认识：①重新厘定了震旦系、寒武系地层沉积充填序列及划分对比依据。②晚震旦世-早寒武世早期继承性发育“德阳-安岳”古裂陷槽，控制下寒武统烃源层分布，源岩厚20～160 m、TOC值为1.7%～3.6%、Ro值为2.0%～3.5%。③灯影组发育碳酸盐镶边台地、龙王庙组发育碳酸盐缓坡台地，靠近同沉积古隆起发育大面积颗粒滩。④大面积发育震旦系灯影组碳酸盐岩缝洞型、寒武系龙王庙组白云岩孔隙型2套主要含气储集层，准同生白云石化和表生岩溶叠加改造形成相对高孔渗储集体，灯影组孔隙度3%～4%、渗透率（1～6）×10-3μm2，龙王庙组孔隙度4%～5%、渗透率（1～5）×10-3μm2。⑤古隆起核部在晚海西-印支期发育大型古油藏，分布面积超过5000 km2，石油资源量（48～63）×108 t，燕山期发生原位原油裂解成气及斜坡深部分散液态烃裂解成气，提供充足气源。⑥震旦系-寒武系特大型气田形成和留存主要受“古裂陷槽、古台地、古油裂解气、古隆起”“四古”共同控制。⑦初步预测震旦系-寒武系天然气资源量总量可达5×10^12 m^3左右，古隆起及其斜坡带、蜀南坳陷带、川东高陡构造带深层是该层系重点勘探区带。四川盆地深部安岳震旦系-寒武系原生原油裂解气特大型气田重大发现，在全球古老地层天然气勘探中尚属首次，对开拓全球中深层下古生界-中上元古界古老地层油气领域具有重大科学与实践意义。

四川盆地威远气田和资阳含气区震旦系油气成藏差异性研究

本文通过对四川盆地元古宇—下古生界勘探最成功的两个地区——威远震旦系气田和资阳震旦系含气区天然气成藏要素和成藏过程的详细比较,得出:①资阳含气区和威远气田的原始烃源相同,均是下寒武统生成的油裂解的天然气,不同的是资阳为残留的气顶气,威远是水溶气脱溶气。②资阳含气区和威远气田震旦系碳酸盐岩基质孔隙度相近,资阳地区溶蚀洞穴发育,但裂缝不发育,储层渗透性较差,非均质性强;威远地区储层洞穴不发育,但裂缝发育,形成统一的裂缝-孔洞系统。③威远地区具有统一的圈闭,闭合度高(800m),闭合面积大(895km2)。资阳含气区不具有统一的圈闭,多为局部的小高点。④喜马拉雅期隆升作用使资阳统一含气区分散化和气藏变小,形成多压力系统的含气区;威远地区快速大幅度隆升,溶于水中的天然气脱溶,形成具同一压力系统的整装气田。⑤资阳含气区的成藏过程为:(资阳—威远)古油藏→原油裂解→气顶天然气→隆升调整→现今(残留)含气区,其天然气藏是隆升调整成藏,是在原古气藏的基础上改造残留而成;威远地区的成藏过程则是:(资阳—威远)古油藏→原油裂解→天然气大量溶于水中→隆升使得带有大量天然气的水向威远运移和天然气脱溶→现今(新生)气藏,属天然气的脱溶成藏。资阳含气区受古构造的控制明显;威远气田则主要受今构造的制约。因此,在四川盆地震旦系和下古生界的油气勘探中,既要研究其古构造的特征和演化,也要研究今构造的特征和分布规律,才能发现不同类型的天然气藏。

龙门山-米仓山地区下组合地表沥青特征研究

通过对川西、川北龙门山-米仓山地区下组合(震旦系-志留系,本文含泥盆系)地表沥青发育及分布的研究,发现龙门山构造带下组合沥青多集中在寒武系以及泥盆系内,而米仓山地区则多集中于震旦系。龙门山北段下组合沥青热演化程度低,属典型的氧化沥青;米仓山地区下组合(震旦系灯影组)沥青热演化程度高,属典型的热裂解沥青。表明两区下组合古油藏后期分别经历了隆升氧化降解、深埋裂解+隆升暴露两个全然不同的过程。通过对天井山泥盆系沥青、寒武系沥青脉以及米仓山灯影组古油藏的详细剖析后,认为龙门山-米仓山地区下组合(尤其是灯影组)古油藏的发育不仅具有普遍性,更具有规模大的特点。结合研究区钻井资料认为,龙门山、米仓山前缘地区下组合可能存在较好的保存条件,因此下组合(尤其是灯影组)具有较大的油气勘探潜力。

四川盆地奥陶系油气勘探前景

在详细对比古隆起、斜坡地区奥陶系储层岩石学、水-岩流体活动特征基础之上,应用岩相学和地球化学方法,刻画奥陶系储层特征及其主控因素,并从油气成藏角度探讨了四川盆地奥陶系油气勘探前景。研究表明,奥陶系储层基质相对较致密,川中地区储集空间类型主要为粒内溶孔-粒间溶孔-晶间孔组合,川东南地区则是晶间孔和微裂缝组合,储层发育明显受到原始沉积环境、古岩溶作用、原油充注和裂解及破裂作用控制。生油窗期、生气窗期保存条件相对较好,形成了古油藏和古气藏;燕山—喜马拉雅期以来的隆升,使保存条件变差,古气藏完全遭受破坏。在川南和川东地区,红花园组和南津关组存在浅滩相颗粒白云岩或灰岩,具备发育潜在优质储层的条件;此外,震旦系和寒武系古油藏原油裂解气是天然气成藏的重要气源,为上覆的奥陶系油气成藏提供了气源保障。因此,川南和川东地区应是四川盆地奥陶系有利的勘探地区。

川东北地区胡家坝震旦系灯影组古油藏特征及其油气勘探意义

四川盆地东北缘米仓山前带胡家坝灯影组古油藏主要分布于灯影组四段,越靠近顶部丰度越高,储层沥青主要为油层沥青和运移沥青。油源对比分析表明,胡家坝灯影组古油藏油气主要来自于侧向的优质筇竹寺组烃源岩,不排除灯影组三段泥质烃源岩供烃的可能。川东北地区筇竹寺组烃源岩在晚志留世进入初期生油阶段;在二叠纪末进入生油高峰,此时油气侧向运移至胡家坝灯影组储层中形成古油藏;在中三叠世有机质演化进入高成熟阶段,古油藏中原油裂解;晚白垩世至今,构造抬升剥蚀使得古油藏遭到破坏,形成现今残留古油藏。胡家坝灯影组古油藏的发现对四川盆地震旦系灯影组油气勘探有重大意义。灯影组四段主要为一套台缘丘滩相沉积,优质储层发育,以一、二类储层为主,灯影组四段上覆筇竹寺组作为区域和直接盖层,封盖条件好,表明川东北地区震旦系灯影组具有较好的勘探潜力。

四川盆地东南缘震旦系—古生界古油藏特征

震旦系古油藏具有两期储层沥青,古生界仅见有一期储层沥青。震旦系储层沥青丰富,其丰度受到构造岩溶不整合面控制,古油藏为岩性—构造古油藏;古生界储层沥青含量较少,分布明显受到岩性控制,古生界古油藏为小型的岩性古油藏。丁山—林滩场构造带震旦系古油藏恢复规模为8.63×108t,裂解生气量为5348.698×108m3;良村志留系古油藏规模为2.62×104t,裂解气量为1.62×107m3。震旦系—古生界储层沥青为高温热演化产物。各种指标综合分析表明,震旦系和寒武系储层沥青来自于寒武系烃源岩,志留系储层沥青则为震旦系古油藏原油跨层运移、逸散充注,二叠系储层沥青则与下志留统烃源岩相关。总体上,震旦系—古生界储层沥青的形成与烃源岩生烃和构造演化密切相关,震旦系第一期储层沥青形成时期为加里东期,震旦系第二期沥青和寒武系—二叠系储层沥青则为印支期—燕山期原油高温裂解形成。原油裂解气是震旦系—下古生界(包括二叠系)十分重要的气源之一,油气的跨层运移导致奥陶系和志留系具有良好的勘探前景,特别是在川东—渝东地区。

黔南坳陷海相优质烃源岩的生烃潜力及时空分布

黔南坳陷典型古油气藏的精细解剖对南方海相油气勘探有借鉴意义。本文利用沉积、有机岩石学和地球化学等综合手段,建立了黔南坳陷麻江古油藏、凯里残余油气藏地区和雪峰隆起西缘的二叠系-震旦系地球化学综合剖面,重点探讨了该地区优质烃源岩的生烃潜力和时空分布。黔东南地区,纵向自震旦系至二叠系均有烃源岩发育,其中早寒武世初期和二叠纪发育有两套优质烃源岩,以下寒武统盆地相、斜坡相的黑色页岩发育最好,有机质丰度高(TOC普遍大于2%),类型好(偏腐殖型),厚度大,是气候变暖、海平面上升和生物大爆发等全球性重大地质事件的耦合作用下,由热液活动、上升洋流等共同引起的高古生产力和缺氧环境控制的产物,是本地区大中型油气田形成的主要物质基础。二叠纪盆地相和泻湖相中发育的优质烃源岩对黔中隆起及其周缘地区油气成藏也具有重要作用。

中国南方存在印支期的油气藏——Re-Os同位素体系的制约

利用Re-Os同位素方法开展富含有机质的沥青、原油等的研究,是确定油气成藏时间和破坏时间有效的但极富挑战性的新途径,在国内尚无研究实例报道。以我国南方最大的古油藏之一的麻江古油藏中的沥青为主要对象,采用Re-Os同位素方法试图限定油气的成藏时间和破坏时间。研究表明,麻江古油藏的固体沥青Re、Os同位素质量分数分别在41.5×10-6～642×10-6和0.21×10-6～12.15×10-6之间,N(187Re)/N(188Os)比值较高,且变化范围较大,在270.90～4074.99之间,Os同位素组成指示中等放射成因,其N(187Os)/N(188Os)比值在0.3400～3.6557之间变化。所有沥青样品的模式年龄在28～144Ma之间变化,集中在85Ma左右。通过沥青Re-Os同位素研究,结合详细地质资料,认为麻江古油藏的成藏时间为印支期—早燕山期(144Ma之前),而油藏破坏时间为燕山晚期即85Ma左右。

深层海相碳酸盐岩优质储层的形成、保存和破坏机制——以四川盆地震旦系—志留系为例

四川盆地震旦系—志留系碳酸盐岩普遍埋藏深度超过3500 m,属深层碳酸盐岩储层范畴。宽广的潮坪相和陆棚相沉积环境从根本上决定了盆内下组合碳酸盐岩储层岩石类型主要为颗粒碳酸盐岩、晶粒结构白云岩及裂缝性灰岩。多期次的构造运动导致下组合岩溶储层发育,特别是志留纪末期的加里东运动导致从乐山—龙女寺古隆起核部由西向东依次发育震旦系、寒武系和奥陶系古岩溶带。现今下组合储层中广泛分布的沥青表明下组合曾有过广泛的油气成藏过程,形成古油藏或古气藏,亦表明下组合在油气充注时曾普遍发育优质储层。岩石学和地球化学研究表明,复杂多变、期次繁多的成岩演化和流体充注与下组合优质储层的形成、保存和破坏密切相关,总体上,对四川盆地深层海相碳酸盐岩储层而言:1)原位沉积体系、白云岩化对震旦系和寒武系优质储层发育控制作用弱、仅对奥陶系和志留系具有较强的控制作用;2)古隆起是优质储层发育的先决条件,表生岩溶与破裂作用为必备条件;3)烃类流体充注和热裂解作用早期优质储层保存的主要机制,此外,适度的重结晶作用是形成优质储层的持久动力,埋藏过程中外源侵蚀性流体溶蚀作用的储层效应有限;4)压实压溶作用、胶结充填作用是储层致密的最主要的因素。

米仓山前缘震旦系灯影组天然气勘探前景探讨

通过对米仓山周缘震旦系灯影组露头沥青的详细勘测,证实了川北地区灯影组油气成藏的可能性,并提出该区曾发育过较大规模的古油藏。以岩石学、地球化学、地球物理为基础,详细分析了米仓山前缘地区震旦系灯影组生、储、盖等油气成藏静态条件;在米仓山地区构造演化研究的基础上,动态分析了该区灯影组圈闭及保存条件的发育与演化过程,认为米仓山前缘通南巴地区灯影组油气成藏四中心(生烃中心、生气中心、储气中心、保气中心)均为原地性,四中心耦合程度高,具有良好的油气勘探前景。

塔东隆起带震旦系古油藏的发现及勘探意义

针对塔东隆起带震旦系油气成藏认识不清的问题,利用近年来新采集的二维地震、钻井等资料,对塔东隆起带震旦系油气成藏进行研究。结果表明:塔东隆起带震旦系水泉组发育碳酸盐岩台地—缓坡相沉积,早期台地相沉积环境更有利于储层发育;在东探1井震旦系水泉组下部台地相白云岩地层中发现了60 m连续分布的储层沥青,表明震旦系发育有古油藏。东探1井震旦系古油藏是塔里木盆地首次在震旦系发现古油藏,该发现说明震旦系经历了油气成藏过程,沥青分布特征表明沉积相带与岩溶作用对古油藏具有一定的控制作用。该研究开拓了塔里木盆地新的勘探层系,可为塔里木盆地震旦系油气勘探提供部署依据。

川西坳陷中段上三叠统须家河组二段原油裂解成因天然气发现及成藏模式初探

川西坳陷中段具备多套烃源层、多个烃源区、多期油气生成、多期油气成藏同时又经历了多个构造期调整和破坏,纵向上发育的多套生储盖组合孕育了多层含气层系。天然气碳同位素分析表明,该区上三叠统须家河组产出的部分天然气乙烷碳同位素具有明显偏负的特征,相关图版的判别显示,这部分天然气具有原油裂解气的性质。同时在研究区上三叠统须家河组储层中发现了大量的储层沥青充填物,通过岩芯观察、显微照片、元素、热解等分析,发现该储层沥青充填物具有多种类型、多种分布形态、边界较为清楚等特征,且这些沥青充填物的反射率较高,尤其是须二段的储层沥青,这一特征与焦沥青的基本特征类似,表现为油藏裂解后残余物的特征,原油裂解气和焦沥青的发现证实了川西坳陷中段须家河组古油藏的存在。在此基础上,通过综合分析生油及裂解条件等,对研究区须家河组古油藏裂解气成藏模式进行了初步探讨,将这一过程分为印支晚期古油藏形成、燕山中期古油藏裂解、燕山晚期—喜山期气藏调整三个连续的阶段,这对深化认识川西坳陷中段天然气的成因和分布具有一定的意义。

塔东北孔雀河地区油气成藏过程重建

塔里木盆地东北的孔雀河地区在区域构造上横跨满加尔坳陷和孔雀河斜坡两个二级构造单元,地质条件比较复杂,长期的构造演化、多期的构造运动及生排烃史造成油气勘探难度较大,油气分布规律很不清晰。作者从孔雀1井、英南2井、龙口1井、满东1井等含油气构造的构造演化出发,分析了成藏演化过程,总结了孔雀河地区油气成藏演化模式,认为主要成藏期为喜马拉雅期。寒武系-下奥陶统烃源岩处于过成熟阶段;侏罗系烃源岩成熟度低,分布局限,贡献不大。孔雀河地区油气源主要为早期古油藏裂解气。

丹寨汞金矿床卤素元素与古油藏关系探讨

丹寨汞金矿床是与古油藏共生的金属矿床 ,产在古油藏的边缘 ,矿区内发育大量的油气演化产物沥青、含烃有机包裹体等有机质 ,可见该矿床与古油藏有密切的地质关系。对矿区内卤素元素地球化学特征的研究结果表明 ,矿区内溴、碘的富集程度远比氟、氯高 ,这与古油藏油田卤水的形成演化有关。而且 ,油田卤水是该矿床成矿热液的主要来源。

东营三角洲的古流向研究

沉积组构分析表明，沙三中期研究区块以正常的三角洲前缘沉积为主。利用旋转钻岩心样，进行磁化率各向异性测试，通过磁极性定向最终恢复出古流向，直观地显示了东营盆地Ｘ、Ｙ、Ｚ区块的沙三中亚段沉积直接受控于东营三角洲，即流向主体与三角洲自东南而西北的进积方向相一致。综合分析研究区的物源和沉积特征，认为东营三角洲的范围应扩大，这预示着东营凹陷沙三中岩性油藏勘探有着更为广阔的领域和良好的前景；沉积物磁各向异性的研究方法本身也为古湖泊三角洲流向分析提供了新手段，为油气勘探的深化提供了新的科学依据。

马海-大红沟凸起油气勘探成果与柴达木盆地北缘的勘探方向

对柴达木盆地北缘马海大红沟凸起区的勘探成果及油气成藏条件(包括烃源岩、储盖组合、构造与演化特征、成藏类型等)的分析结果表明,该区油气主要来源于周围的侏罗系生油凹陷,具有油气源多、储层厚度大、油气运移距离远、圈闭发育和油藏分布多的特点。对其油气成藏主控因素的分析结果表明,柴达木盆地北缘发育的3大古凸起区是今后勘探的有利目标。

应用颗粒荧光光谱分析技术研究玛河气田成藏演化

根据颗粒荧光光谱分析的技术特点,将其应用于准噶尔盆地南缘玛河气田的油气成藏演化研究中,取得了良好的应用效果。研究表明,玛河气田早期存在成熟原油的充注,并形成一定规模的古油藏,现今的凝析油气藏是由于后期大量高成熟天然气的注入,导致原先的古油藏发生"蒸发分馏"作用改造而形成的;现今的气水界面也是古油水界面在保持古油藏布局的基础上经过后期的逐渐向上调整而形成的。

鄂东南通山半坑志留系古油藏成藏解剖

鄂东南通山半坑志留系古油藏具有复杂叠合盆地的成藏特征,油源对比表明,古油藏具有混源特征,油源主要来自下寒武烃源岩,部分来自上震旦统和下志留统烃源岩.对半坑古油藏成藏演化分析发现,印支期及以前的构造演化控制原生油气藏的形成与分布,而燕山运动则为古油藏破坏的主要因素.结合研究区的构造演化、埋藏和生排烃史特征探讨了通山古油藏成藏模式,认为古隆起与岩性岩相带控制原生油藏→次生构造油气藏→原油热裂解古气藏→现今残余固体沥青矿藏的形成.

川中隆起安岳气田古油藏成藏时间厘定

安岳气田是中国目前最大的古老和深层气田,由新元古代-早古生代地层中的古油藏经原位裂解形成。由于古油藏-裂解气藏演化程度较高、时代较老,对其成藏演化的研究,特别是古油藏成藏时间的厘定,长期以来存在较多争议,缺乏足够地球化学证据的佐证。通过最新的实测大地热流史和类似地区的烃源层生烃门限研究,利用地质类比法替代流体包裹体测温,重建关键井埋藏史-热史,厘定德阳-资阳裂陷筇竹寺组烃源层的生烃和古油藏形成和破坏的时间,分析了古油藏的演化过程。地球化学实验和相关地质分析表明,筇竹寺组烃源层生烃时间既古油藏成藏时间约为275~263 Ma,相当于早二叠世后期(孔古阶)-晚二叠世。之后的深埋使古油藏自三叠纪初期开始裂解,在中侏罗世末期-早白垩世初期古油藏被完全破坏并形成大型裂解气藏。

湖南慈利灯影组古油藏的发现及意义

湖南慈利南山坪乡上震旦统灯影组古油藏形成于晚志留世一早泥盆世时期，主要储集空间为灯影组白云岩因溶蚀作用形成的溶孔、溶洞和裂缝。晚侏罗世一早白垩世的燕山运动使其上覆盖层抬升、剥蚀，从而使其彻底破坏。该古油气藏的发现说明了湘鄂西坳陷具有与四川威远气田相似的生油及成藏过程，其主要区别在于威远气田后期受燕山运动的影响较小，而慈利古油气藏后期盖层破坏较大。因此，在湘鄂西地区，若能寻找到好的盖层和圈闭，有望发现类似而又未被破坏的南山坪上震旦统灯影组天然气藏。