四川盆地元坝-通南巴地区须家河组天然气地球化学特征和成因

为了探讨四川盆地元坝-通南巴地区上三叠统须家河组天然气的成因,明确天然气的来源,综合利用了天然气组分和稳定碳、氢同位素等手段对天然气地球化学特征进行了分析。研究表明,四川盆地元坝-通南巴地区须家河组天然气以甲烷为主,主体表现出干气特征,干燥系数普遍高于0.97,δ13C1和δ13C2值分别介于-34.5‰^-29.3‰和-35.4‰^-21.5‰,δ13CCO2值多数高于-8‰,δDCH4值介于-181‰^-144‰,且与δ13C1值之间没有明显的相关性。天然气成因鉴别和气-源对比研究表明,该区须家河组天然气主体为煤成气,来自须家河组煤系烃源岩,其中元坝地区须一、须二段和通南巴地区须家河组天然气中混入了一定量的原油二次裂解气,它主要为吴家坪组烃源岩生成的原油在裂解程度相对较低时的产物。研究区须家河组烷烃气碳同位素系列普遍发生了部分倒转,其中元坝地区须三、须四段天然气的部分倒转主要源自须家河组烃源岩在高成熟阶段的产物,而元坝地区须一、须二段和通南巴地区须家河组天然气发生的部分倒转主要源自少量的原油裂解气与大量的高成熟煤型干气的混合。

四川盆地元坝-通南巴地区关键构造期构造特征及陆相致密砂岩天然气成藏响应

中国多旋回叠合盆地陆相致密碎屑岩层系油气资源丰富,多期、多属性构造作用使其具有复杂而特殊的油气地质特征,四川盆地元坝-通南巴地区位于多旋回、多属性构造作用交接部位,是揭示叠合盆地内多期复杂构造作用与陆相致密碎屑岩油气成藏作用关系和油气富集规律的典型地区.基于地震资料、磷灰石裂变径迹年代学和成藏特征对比,厘定元坝-通南巴地区陆相层系存在燕山晚期(晚白垩世100～70Ma)和喜山早期(始新世-渐新世40～25Ma)两个关键构造期.陆相致密砂岩天然气富集主要受这两次关键构造作用的控制,燕山晚期形成NE向主体构造,是NE向弱变形区、NW-SN向过渡变形带(通南巴西部)和NW向密集变形带的关键成藏期,构造-成藏响应模式为早期成藏、陆源充注、背斜控藏、褶皱控缝.喜山早期形成NW向构造和局限在早期NE向构造之间的近SN向构造,是SN向过渡变形带和NW-SN向过渡变形带(元坝东部)的关键成藏期,也是NW-SN向过渡变形带(通南巴西部)和NW向密集变形带的关键改造期,构造-成藏响应模式为晚期成藏、海相混源、断裂控藏、断裂控缝.

元坝-通南巴地区须家河组绿泥石膜胶结相砂岩发育控制因素与分布规律

川东北元坝-通南巴地区须家河组砂岩普遍超致密,仅绿泥石环边胶结物含量大于1.5%的砂岩(即绿泥石膜胶结相砂岩)物性较好.综合运用岩石学和测井地质学的方法,基于薄片、扫描电镜及粒度分析等资料分析绿泥石膜胶结相砂岩的岩石组构特征和形成控制因素,运用薄片鉴定、测录井等资料,明确绿泥石膜胶结相砂岩的测井响应特征并明确其发育分布规律.结果表明,绿泥石膜的发育具有较强的相控性和岩石组构的选择性,即发育于水下分流河道原始结构较好的砂岩.该类砂岩结构成熟度和成分成熟度较高,通常具有较低的杂基和塑性岩屑含量,且含有适量的火山岩岩屑(2%~6%).较低的杂基和塑性岩屑含量为绿泥石沉淀提供所需的孔隙空间,火山岩岩屑为绿泥石膜沉淀提供物质来源.

四川盆地元坝—通南巴地区须家河组致密砂岩封隔型超压系统压力结构特征

致密砂岩气层系通常发育封隔型超压系统,但是封隔型超压系统压力结构的实例研究少见报道。四川盆地北部元坝—通南巴地区须家河组致密砂岩层系发育典型的封隔型超压系统。基于丰富的实测压力数据,勾画了致密砂岩封隔型超压系统的压力结构轮廓;应用烃源岩与致密砂岩地质、地球化学以及构造演化分析资料,阐述了封隔型超压系统压力结构的影响因素。研究结果表明,须家河组致密砂岩封隔型超压系统的压力结构表现为各砂岩层段以及同一砂岩层段纵横向上压力系统彼此封隔不连通;呈现了多尺度、多层次的封隔型超压系统的特征。烃源岩生烃强度与超压发育幅度成正比,天然气充注是超压发育的主要动力机制;砂岩整体致密化形成了超压系统的背景,区域性泥岩和泥岩间层以及致密砂岩层系内部超致密砂岩层段的发育分布,构成了多尺度、多层次封隔型超压系统的总体格架。