台内滩型薄层状白云岩储集层特征及主控因素——以四川盆地高石梯—磨溪地区中二叠统栖霞组为例

通过对四川盆地高石梯—磨溪地区中二叠统栖霞组台内滩分布及白云岩储集层特征的研究,分析储集层发育控制因素,建立“台内滩型薄层状白云岩储集层”成储模式。研究表明:栖霞组自下而上为海退旋回,栖一段发育低能开阔海亚相,栖二段海平面下降演化为台内滩及滩间海,台内滩主要分布于栖二段两个次级变浅旋回近顶部。栖霞组主要的储集层岩性为薄层状裂缝-孔洞型白云岩,其次为孔洞型白云岩,缝洞中常见鞍状白云石半充填,晶间孔、残余溶蚀孔洞叠加裂缝形成了有效的孔渗网络。基于沉积及成岩特征耦合分析,系统建立了“沉积前微古地貌控滩、沉积期滩体控制白云岩展布、准同生白云石化有利于孔渗网格保存,晚期热液作用有效改善储集物性”的成储模式。栖霞组沉积前的“一级高带”微古地貌控制栖二段沉积期高石梯地区台内滩的大面积发育;滩相是早期云化的基础条件,台内滩与白云岩储集层分布范围的吻合程度较高;滩相颗粒灰岩受两期白云石化叠加改造,准同生期白云石化有助于原生孔隙和次生溶孔保存,埋藏期热液沿峨眉山玄武岩事件伴生的裂缝进入早期白云岩体,使其重结晶为中—粗晶白云岩,晶间孔叠加顺缝热液溶蚀的残余孔洞,形成了台内滩型薄层状优质白云岩储集层。该成储模式的建立可为四川盆地二叠系气藏的可持续开发提供地质理论支撑。

四川盆地高石梯-磨溪地区栖霞组沉积模式研究

近年来,川中地区二叠系栖霞组油气勘探持续取得突破,成为重点勘探领域。然而,目前对栖霞组沉积格局的认识尚存在较大的争议,为厘清川中高石梯-磨溪地区栖霞组的沉积特征,结合沉积古地貌,根据岩心、岩屑、常规测井、成像测井和地球化学资料,开展了沉积相和沉积模式研究。结果表明:栖霞期发育开阔台地相,台内滩和台坪亚相,滩、滩间、灰坪微相;滩相以生屑灰岩、微亮晶球粒灰岩、亮晶砂屑灰岩为主,发育砂屑滩和生屑滩;滩间岩性为泥晶生屑灰岩;灰坪相岩性为泥晶灰岩和硅质灰岩。滩相存在局部白云岩化特征,发育白云质灰岩、灰质白云岩、细-中晶白云岩在、中-粗晶白云岩。栖一段沉积期相对局限,海水相对较深,滩相与滩间交互发育,滩相主体沉积于古地貌相对较高的古隆起高部位,沉积相受古地貌的影响较大;栖二段沉积期相对开阔,古地貌对滩相的影响变弱,滩相连片发育。结合沉积背景,建立了开阔台地滩相模式,研究成果为高石梯-磨溪地区栖霞组的下一步开发部署提供了地质依据。

川中高石梯—磨溪地区中二叠统茅口组岩溶发育特征与岩溶古地貌恢复

四川盆地中二叠统茅口组作为四川盆地天然气重要的产层之一,其风化壳岩溶储层的贡献至关重要。通过对岩心、测井、钻录井、地震等资料分析,明确了川中高石梯—磨溪地区茅口组风化壳岩溶发育特征。在此基础上选定茅二段底面为恢复基准面,采用残厚法恢复高石梯—磨溪地区茅口组岩溶古地貌,并依据现代岩溶理论、区内微地貌形态及组合特征,对高石梯—磨溪地区茅口组岩溶古地貌单元进行划分,分析各类岩溶古地貌特征与岩溶储层关系,研究结果表明:①高石梯—磨溪地区茅口组顶部普遍存在缺失情况,并与上覆地层呈不整合接触关系,发育各种溶蚀现象,在钻录井、测井与地震上响应特征明显;②高石梯—磨溪地区岩溶古地貌可划分为岩溶缓坡和岩溶洼地两种二级岩溶地貌单元,以及峰丛洼地、峰丘洼地、丘丛垄脊沟谷等9种三级岩溶地貌单元;③高石梯—磨溪地区不同地貌类型岩溶发育条件差异大,其中岩溶缓坡具有发育规模岩溶储层的条件,尤其在岩溶负地形周围,溶蚀及保存条件优越,优质岩溶储层更为发育,是下一步的重点勘探区域。

四川盆地高石梯——磨溪地区震旦系灯影组碳酸盐岩储层特征

四川盆地高石梯—磨溪地区震旦系灯影组碳酸盐岩气藏储量丰富,属于超深层气藏,孔隙结构复杂且溶洞发育,当前尚未完全厘清该地区灯影组碳酸盐岩储层特征,为油气勘探开发带来极大挑战。本文结合岩石物理性质实验和测井解释研究高石梯—磨溪地区灯影组碳酸盐岩的岩性、测井响应和孔隙性等储层特征。研究结果表明:(1)高石梯—磨溪地区灯影组碳酸盐岩岩性主要为细晶白云岩、藻云岩和泥晶白云岩,其中灯四段细晶白云岩占比61.2%,灯二段藻云岩占比74.3%;(2)灯影组储层空间类型以裂缝和溶蚀孔洞为主,岩石吼道半径较小,中值吼道半径为0.010~0.051μm,平均0.028μm;(3)储层物性灯二段较灯四段好,孔隙度渗透率相关性极差,呈特低孔低渗特征,渗透性受裂缝影响较大;(4)渗透率参差系数计算结果均大于0.9,表明灯影组储层为显著的非均质储层。本研究成果可为该工区优质储层预测、开发设计及钻采工程施工等提供基础依据。

四川盆地中部磨溪地区龙王庙组沉积微相研究

结合四川盆地早寒武世龙王庙期区域沉积背景,本文对川中磨溪地区下寒武统龙王庙组的岩石类型、沉积构造、测井响应等沉积相标志进行了详细研究,探讨了磨溪地区龙王庙组的沉积微相特征及分布规律。研究表明早寒武世龙王庙期磨溪地区主要位于局限台地内,包括澙湖、颗粒滩和云坪三个亚环境,沉积产物以晶粒云岩及颗粒云岩为主。纵向上,龙王庙组由两个向上变浅的沉积旋回构成,旋回底部以澙湖沉积为主,中上部以颗粒滩沉积为主,顶部以云坪沉积为主。其中,颗粒滩亚相根据不同的岩性组合、沉积构造、颗粒岩累计厚度、单滩体颗粒岩厚度等可划分为滩主体(滩核)、滩翼以及滩间洼地三个微相。平面上,龙王庙组上下两段的沉积相展布具有明显的继承性,较龙王庙组下段而言,上段沉积时滩体的沉积范围、规模均有所扩大,同时颗粒滩具有向东迁移的趋势。磨溪地区龙王庙组沉积微相的展布主要受沉积期微古地貌以及相对海平面变化的影响,本文最后建立了磨溪地区龙王庙组颗粒滩沉积演化模式。

四川盆地高石梯—磨溪地区灯四段岩溶古地貌恢复及地质意义

基于四川盆地高石梯—磨溪地区三维地震和钻孔资料,论证并选取龙王庙组顶—寒武系底界印模地震厚度来表征震旦系灯影组四段岩溶古地貌。灯四段岩溶古地貌可进一步划分为岩溶台面、斜坡和叠合斜坡3种地貌单元,且不同地貌单元具有不同的古水文条件,进而控制了岩溶作用强度和储集层质量差异。其中,叠合斜坡区域溶蚀作用最强,发育较大型的溶沟、溶洞系统,其储集空间主要为蜂窝状溶蚀孔洞,质量最好;台面斜坡溶蚀作用有所减弱,发育较小型的溶沟、溶洞系统,储集层质量相对变差;岩溶台面区域溶蚀作用最弱,主要发育小型花斑状岩溶系统,储集空间多为针孔—较小的溶蚀孔洞,整体质量相对较差,局部也存在质量较好储集体。结果表明,除高勘探程度的西部台缘带外,台内勘探程度较低的台面斜坡也可作为灯四段有利勘探区带。

四川盆地高石梯-磨溪地区灯影组热液白云石化作用

基于四川盆地高石梯—磨溪地区基本地质条件、白云岩矿物组合及地球化学特征,研究该区震旦系灯影组热液白云石化作用形成条件、存在证据、具体改造方式及作用时期。高石梯—磨溪地区是四川盆地灯影组气藏的重要勘探目标,区域地质上具备发生构造控制热液白云石化作用的基本条件:1拉张性基底断裂活动;2深埋藏热液储库;3上覆地层的覆盖和封堵。通过对区内灯影组岩心样品开展岩相学研究和地球化学(微量元素,碳、氧、锶同位素,包裹体均一化温度等)测试分析,据密西西比谷型(MVT)矿物组合和地球化学特征,认为区内灯影组白云岩地层内存在构造控制热液白云石化作用。区内热液白云石化作用主要是指热液流体对基质白云岩的改造,包括3种具体改造方式:1溶蚀与充填作用;2重结晶和新生变形作用;3水力压裂作用。热液白云石化作用推测存在多期,即晚震旦世—早寒武世、晚泥盆世和晚二叠世。

四川盆地磨溪地区龙王庙组储层沥青的地球化学特征及其意义

根据储层中沥青的产状、元素组成、固体碳同位素、饱和烃色谱、生物标志化合物以及芳烃色谱—质谱等,对磨溪地区龙王庙组储层固体沥青的地球化学特征、成因及来源进行了剖析。研究结果表明,其总体上具有低H/C原子比值、高反射率的特征,是古油藏原油经裂解形成的残留物。储层沥青的正构烷烃分布较为完整,碳数在C16—C31范围,没有受到明显的生物降解作用。其可能的烃源岩发育于还原环境,有机质来源于低等水生生物,为海相泥页岩。固体沥青碳同位素值介于-33.1‰^-35.4‰之间,与下寒武统烃源岩干酪根碳同位素具有很好的可比性,同时,其生物标志化合物组成也与下寒武统烃源岩相似,表明其烃源来自于下寒武统筇竹寺组。

四川盆地高石梯-磨溪地区下二叠统气源示踪

以天然气、烃源岩及储层沥青的地球化学特征为主要依据,通过天然气-天然气、储层沥青-烃源岩、天然气-烃源岩3个方面对比,深入探讨四川盆地高石梯-磨溪地区下二叠统天然气来源。研究表明,四川盆地高石梯-磨溪地区下二叠统天然气主要来源于筇竹寺组泥岩。其5项证据分别为:下二叠统天然气乙烷碳同位素小于-30.5‰,甲、乙烷碳同位素倒转是由高演化程度烃源岩所致;多数下二叠统天然气与龙王庙组天然气特征最为相似;GS18,NC1井下二叠统天然气特征与寒武系相似,说明上下层气源一致;高石梯-磨溪地区下二叠统储层沥青地球化学特征与筇竹寺组泥岩最为相似;筇竹寺组泥岩主要为下二叠统供气,这一认识符合干酪根油气生成理论和同位素分馏规律。

四川盆地高石梯--磨溪地区下寒武统沧浪铺组沉积特征

近年来,川中高石梯—磨溪地区特大型海相碳酸盐岩整装气田的发现揭示了下寒武统具有较大的勘探开发潜力,不同于主要目的层龙王庙组的是沧浪铺组的石油地质基础研究,尤其是沉积相研究十分薄弱,因此,有必要对该区沧浪铺组沉积特征展开研究。以层序地层学、沉积学、测井地质学等理论为指导,综合岩心、钻井、测井及薄片等多种资料,对高石梯—磨溪地区沧浪铺组沉积特征进行了研究。结果表明:沧浪铺组岩性自下而上呈碎屑岩-碳酸盐岩-碎屑岩-碳酸盐岩组合的变化规律;该组发育碎屑滨岸—陆棚、碳酸盐缓坡和风暴沉积等3种沉积模式,陆棚、内缓坡等2种沉积相以及混积浅水陆棚、浅水陆棚、混积潮坪、潟湖和浅滩等5种沉积亚相;沧浪铺组沉积期研究区以陆棚相沉积为主,自下而上呈浅水陆棚—混积浅水陆棚—浅滩—混积潮坪—浅水陆棚—混积浅水陆棚—混积潮坪的沉积亚相演替规律。该研究成果为高石梯—磨溪地区下一步下古生界油气地质基础研究及优质储层的分布和预测提供了参考。

四川盆地高石梯—磨溪地区震旦系灯影组储层特征及主控因素

经过数十年的勘探,勘探家们在四川盆地高石梯—磨溪地区获得了万亿方级的探明储量。为研究高石梯—磨溪地区震旦系(≈埃迪卡拉系)灯影组白云岩储层特征及成藏主控因素,开展了岩芯观察、薄片鉴定、阴极发光分析、物性测试、扫描电镜观察、主微量元素和碳氧同位素分析、包裹体均一温度测试、沉积相带划分、宏观构造对成藏控制作用解析等。结果表明:(1)高石梯—磨溪地区灯影组四段发育优质白云岩储层,包括泥晶藻云岩、砂屑白云岩和晶粒白云岩。(2)灯影组四段优质储集层遭受了桐湾Ⅱ幕的大气淡水岩溶作用和埋藏期热液改造作用,溶蚀孔隙广泛发育,平均孔隙度为4.8%,平均渗透率为0.5×10-3μm2,为"低孔—特低渗"型储层。(3)有利相带、白云石化作用控制了优质储层的发育和分布,多分布于裂陷槽边缘的台缘带内,尤其是藻丘滩相白云岩为研究区的主力产气层;埋藏期的热液白云石化作用改善了其储集物性和孔隙结构,主要证据包括:裂缝和溶蚀孔洞中可见各种热液矿物、溶蚀孔洞和裂缝中充填的鞍状白云石具有典型的雾心亮边结构、氧同位素组成"偏负"、流体包裹体均一温度平均值高达175.7℃、高含Mn和阴极发光下发明亮红光等。该研究成果对拓展古老碳酸盐岩油气勘探具有重要理论意义。

川中高石梯—磨溪地区震旦系灯影组四段气藏产能差异

川中高石梯—磨溪地区震旦系灯影组岩性复杂、储集层非均质性强,东部台内地区产能明显差于西部台缘地区,整体效益勘探面临较大挑战。利用岩心、测井、录井、地震等资料,从沉积环境、储集层成岩作用、油气充注距离等方面入手,探讨了研究区灯影组四段气藏产能差异的主要控制因素,并提出了地质工程上的技术对策。结果表明,西部台缘地区和东部台内地区测试产量差异显著,西部台缘地区气层段厚度大,测试产能高,东部台内地区气层段厚度小,测试产量低;造成产能差异大的主要影响因素包括有利丘滩相发育程度、桐湾运动末期表生岩溶作用强度、储集层纵向发育程度和发育位置、距生烃中心横向距离等。根据4类储集层特征和储集层地震响应特征,优选直井、大斜度井和水平井进行钻探,提高优质储集层钻遇率和单井产气量,有效指导研究区天然气勘探开发部署并取得良好应用效果。

高石梯—磨溪地区寒武系储层主控因素的地震地层学解释

四川盆地高石梯—磨溪地区寒武系发育颗粒滩白云岩储层,具有良好的天然气勘探前景。为了确定优质储层分布范围,通过地震地层学解释,利用钻井和地震资料将龙王庙组—洗象池群划分为4个四级层序,标定了4个海平面升降变化旋回;结合最大波峰振幅属性和地层厚度,认为颗粒滩白云岩储层受海平面变化和古地貌的双重控制。其中,颗粒滩白云岩储集层发育受四级海平面下降期的控制,呈带状展布,优质储集层发育在层序上超位置附近,近岸古地貌微幅度变化进一步影响储集层物性,局部古地貌高部位储层物性更为优越。地震地层学解释可以确定颗粒滩白云岩优质储集层发育区,并将对下一步该区具备相似成藏条件的奥陶系储层研究提供参考。

四川盆地中部高石梯-磨溪地区震旦系灯影组储层沥青拉曼光谱分析

拉曼光谱分析是刻画有机质成熟度的一种有效技术方法。通过对四川盆地中部高石梯-磨溪地区21块震旦系灯影组储层样品中的沥青开展系统的拉曼光谱分析,并用经验公式获取沥青的等效镜质体反射率,表征了沥青所处的成熟阶段,进而探讨了储层经历的热演化及改造作用。结果表明,高石梯-磨溪地区震旦系灯影组储层溶蚀孔洞及裂缝充填沥青绝大多数都处于高-过成熟阶段,占比达81.1%;沥青拉曼光谱参数在等效镜质体反射率3.0%处存在明显的转折点,构成两段式变化趋势特征。沥青等效镜质体反射率偏离正常演化趋势的异常高值,记录了储层经历的热异常,是明显的高温热流体活动响应,其空间上的分布特征反映了热流体活动的多期性,表明储层经历了多期热液蚀变改造,佐证了原油裂解成气而构成现今全是气藏分布的格局。

四川盆地磨溪地区龙王庙组储层特征、类型及成因分析

利用四川盆地磨溪地区12口井岩心、8口井成像测井资料、14口井的测井评价等资料，系统分析磨溪地区龙王庙组储层特征，划分了储层类型，探讨了储层形成主控因素，预测了优质储层展布。结果表明：1）川中磨溪地区龙王庙组储层主要岩石类型为中粗晶砂屑白云岩，储层中小洞发育，见到大量的构造缝和水平缝，整体表现为中低孔、中。高渗特征；2）龙王庙组储层类型可划分为溶蚀孔洞型、溶蚀孔隙型和基质孔隙型3种类型，其中高角度构造缝、水平缝、网状成岩缝和缝合线4种裂缝与3种储集类型形成整体连通的缝洞体系；3）优质储层主要在中细晶砂屑白云岩颗粒滩相中发育，颗粒滩后期经历3期岩溶作用，特别是表生期“顺层”溶蚀使溶蚀孔、洞型储层横向叠置连片，大面积分布，延伸5～20km，井问连通性好，形成了孔洞发育的优质储层。

四川盆地高石梯—磨溪地区下寒武统筇竹寺组生烃增压定量评价

生烃增压是油气运移的主要动力,目前对其机制的研究逐渐向定量化方向发展。四川盆地中部高石梯—磨溪地区下寒武统筇竹寺组烃源岩经历了晚二叠世末到中侏罗世末的生油阶段、中侏罗世末到早白垩世初的原油裂解生气阶段和后期干酪根生气阶段。考虑到岩石的整体压缩系数和原油组分特征,建立了适用于腐泥型干酪根连续生烃的增压模型。由生油增压模型计算,筇竹寺组晚二叠世末到三叠纪末,生油初期阶段,超压缓慢增大;早侏罗世初到中侏罗世初期,进入生油窗阶段,超压快速累积,压力系数最大约为2.4;中侏罗世初期到中侏罗世末期,生油作用结束,超压程度略有降低。由原油裂解生气增压模型计算,中侏罗世末期到早白垩世初期,在原油裂解生气过程中,筇竹寺组烃源岩发生幕式排烃,超压程度先增大后减小,最终保持平衡,压力系数约为2.2。除有机质类型、有机质丰度和热史背景外,烃源岩的封闭条件和原油组分是影响生烃增压的主要因素。封闭性越好,烃源岩生油阶段产生的超压越大,烃源岩内的含油饱和度越高。生成的原油含硫量越低,油气转化率越高,压力增大程度越大。

川中高石梯—磨溪地区震旦系灯影组储层构型研究

川中高石梯—磨溪地区是我国迄今为止发现的单体规模最大碳酸盐岩整装气藏,震旦系灯影组受多期构造运动改造的影响,具有成岩和成藏演化复杂的特点。结合野外、岩芯、测井以及生产动态将储层构型划分4种,层状溶洞构型FMI成像测井为高亮背景下暗色斑点顺层分布;葡萄花边状溶洞构型为亮色背景下暗色斑块零星分布;角砾间溶洞构型为高亮背景下暗色斑点、暗色短线状影像杂乱分布;缝洞组合构型为高亮背景下暗色正弦线状影像和暗色斑点分布。层状溶洞构型推测为埋藏期外来酸性流体的溶蚀作用形成,角砾间溶洞构型、缝洞组合构型推测为表生喀斯特岩溶作用形成,葡萄花边状溶洞构型推测为次生成因,海平面下降时形成缝洞体系,海平面上升时海水充填缝洞,形成葡萄花边胶结物。不同储层构型在常规测井特征上也存在差异。通过多测井系列联立建立相应的判别模型,能在一定程度上将4类储层构型进行区分。利用测井构型解释成果,在地震反演约束的条件下开展了灯影组储层构型建模,分别在高石梯地区和磨溪地区,探讨灯四段储层构型平面展布规律。钻井试气结果表明层状溶洞构型厚度对油气产能有一定的控制作用,层状溶洞构型较发育区为勘探潜力较大的区域。

磨溪地区灯影组顶部石灰岩归属探讨及其地质意义

钻井显示在磨溪地区上震旦统灯影组顶部的局部区域发育了一套最厚达30 m的石灰岩地层,该套石灰岩地层的时代划分存在争议。但对于磨溪地区灯四段而言,其顶部地层界线的准确识别是对其内部岩溶发育带预测的基础。通过对磨溪地区灯影组顶部石灰岩的薄片及岩心观察分析,发现:(1)薄片上可见大量具有寒武系代表性的"小壳类"化石;(2)此套石灰岩与下伏的白云岩地层间存在风化面。由此认为:(1)此套石灰岩属于寒武系底部的麦地坪组;(2)在此套石灰岩残留厚度较大的区域,地震上曾认为是筇竹寺组与灯影组界线的波阻抗界面,实际上是筇竹寺组与残留的麦地坪组所形成的反射界面,在进行储层预测时应对震旦系顶界深度进行相应校正;(3)磨溪地区灯四段尤其是无麦地坪组石灰岩残留的区域可能受到了桐湾运动Ⅱ幕与Ⅲ幕2次抬升剥蚀。

四川盆地高石梯—磨溪地区走滑断层构造特征与天然气成藏意义

基于四川盆地中部高石梯—磨溪地区连片三维地震资料和钻井资料,利用断层构造解析方法,分析研究区走滑断层的构造特征与形成演化及其对天然气成藏的意义。结果表明:(1)研究区古生界发育张扭性走滑断层,剖面上发育高陡直立、花状构造、"Y"字形与反"Y"字形3种构造样式。平面上寒武系发育近东西向、北西向、北东向3组断层,呈线状延伸,整条断层由多条呈斜列状展布的次级断层组成;二叠系以近东西、北西向断层为主,分布在研究区中东部,且具有北多南少的特点。(2)近东西向、北西向断层为右行走滑断层,北东向断层为左行走滑断层。近东西向断层的走滑作用强,最大水平位移量约550 m,北东向断层的走滑作用弱。寒武系断层的活动强度强于二叠系断层。(3)走滑断层经历早加里东期、晚海西期2期活动,为2期地裂背景下先存构造薄弱带受到斜向拉张所致,主干断层具有一定的继承性。(4)走滑断层及周围裂缝提升了寒武系龙王庙组储集层的孔隙度和渗透率,控制着二叠系栖霞组—茅口组岩溶储集层的分布,形成了该区多层系含气的局面。

地震沉积学在碳酸盐岩中的应用——以四川盆地高石梯—磨溪地区寒武系龙王庙组为例

应用地震沉积学对中国西部深层古老海相碳酸盐岩进行分析,将岩心、测井和三维地震资料的综合解释纳入地震沉积学研究流程,定性恢复碳酸盐岩沉积古地貌,定量预测白云岩储集层厚度。四川盆地高石梯—磨溪地区寒武系龙王庙组形成于碳酸盐台地相沉积环境,岩相包括从白云石化颗粒岩到泥质岩几乎所有类型,主要发育颗粒滩、潟湖和深水陆棚亚相,其中高孔隙度(大于4%)储集层主要发育在滩相沉积中。采用地震地貌学研究思路,利用印模法和残厚法并经钻井资料标定,重建龙王庙组沉积古地貌。研究认为,帚状断裂体系控制了古地貌和沉积相展布。采用地震岩性学研究思路,引入多频道振幅主因子计算高孔隙度储集层厚度,定量确定相边界;优选反映岩体内部横向变化的相似性方差地震属性,刻画碳酸盐岩溶蚀成岩相。研究表明,将地震地貌学和地震岩性学相结合的研究思路行之有效,可为其他盆地中的碳酸盐岩地震沉积学研究提供参考。