高石梯—龙王庙大气田发现与四川盆地震旦—寒武系油气地质特征及成藏

简单回顾了高石梯—龙王庙大气田发现历程。高石梯—龙王庙大气田是四川盆地中西部震旦系—寒武系重要的含气领域,近年来龙王庙组的天然气勘探获得重大新突破,基于前人的研究成果,梳理川中震旦系—寒武系勘探与研究进展认为：1高石梯—龙王庙大气田自形成以来,震旦纪晚期为其所处的乐山—龙女寺古隆起整体掀斜与雏形发育,寒武纪—奥陶纪为同沉积隆升期;2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,灯影组孔隙度为3%~4%、渗透率为（0.0054~9.03）×10-3μm2,龙王庙组孔隙度为4%~5%、渗透率为（0.0005~78.5）×10-3μm2;3四川盆地震旦系—寒武系发育2类多套烃源岩,均为腐泥型,以生油为主,发育3套优质储层,储层厚度大、分布面积广;4震旦系—寒武系天然气为典型的干气,均为有机成因,其中灯影组天然气为混源气,震旦系—寒武系天然气以原油裂解气为主;5生储接触广泛,震旦系—下寒武统龙王庙组油气大面积富集的关键因素是古隆起演化与烃源岩演化匹配,大型鼻状隆起背景下发育的构造、岩性及复合型多种类型圈闭为油气聚集提供了良好的空间。

川中蓬莱气区龙王庙组储层特征及其与磨溪—高石梯地区对比

川中蓬莱气区下寒武统龙王庙组钻遇良好碳酸盐岩储层,天然气显示好,成为继川中地区安岳大气田后龙王庙组重点勘探区之一,但储层发育规律不明制约了勘探部署。基于最新的钻井及分析测试等资料,系统分析了蓬莱气区龙王庙组储层特征及主控因素。研究认为,蓬莱气区龙王庙组具有陆源碎屑与碳酸盐混合沉积背景,储层主要分布在龙王庙组中上部;储集岩石类型主要为(残余)颗粒白云岩和结晶白云岩;储集空间类型主要为粒间溶孔、粒内溶孔、晶间溶孔及微裂缝;以低孔低渗储层为主,储层厚度主要介于10~42 m之间。储层发育受控于层序地层、岩性及成岩作用等,进积型准层序组和准层序中上部的(残余)颗粒白云岩和结晶白云岩是储层发育主要部位,大气淡水溶蚀、油气溶蚀作用及破裂作用是核心建设性成岩作用。对比安岳大气田主体区磨溪—高石梯地区,认为储层主控因素相近,主要受颗粒白云岩、溶蚀作用、破裂作用等控制,但蓬莱气区龙王庙组储层具有灰质含量高、陆源碎屑含量多、准同生期暴露弱等特点,寻找准同生期暴露的高能颗粒白云岩和细晶白云岩及表生岩溶改造的白云岩是蓬莱气区重点关注的储层目标。

安岳气田高石梯区块下寒武统龙王庙组气藏开发潜力评价

安岳气田高石梯区块下寒武统龙王庙组气藏自高石6井投入试采以来,表现出单井稳产能力强、井控储量大的特征,展现了气藏较大的勘探开发潜力。通过对区内实钻显示、岩屑、取心、测井、测试、生产动态等静动态资料综合研究后认为:①与受构造控制的磨溪主体区块龙王庙组气藏不同,高石梯区块龙王庙组储层主要受沉积相控制,颗粒滩相储层发育,滩间海储层欠发育;②纵向上龙二段储层较发育,主要发育4个滩体;③实钻、试采证实滩体内储层连通性较好,流体分布受构造控制,滩体间储层欠发育,连通性差,每个滩体具有不同的气水界面,处于构造低部位滩体仍然含气;④通过储层分布特征及流体分布特征研究,优选出3个开发有利区块共计221 km^(2),估算储量达375×10^(8) m^(3)。

四川磨溪—高石梯地区龙王庙组滩控岩溶型储集层特征及控制因素

在四川盆地磨溪—高石梯地区龙王庙组钻孔、取心和室内分析测试资料基础上,研究其储集层特征、不同类型储集层成因和控制因素,并预测有利储集区带分布。岩心上,根据储集空间类型的差异和其与"花斑"状岩溶系统的发育组合特征,可将储集岩进一步划分为针孔、"花斑"针孔、溶洞及"花斑"溶洞等4种类型,其中"花斑"溶洞型储集层质量相对较好,其次为溶洞型和"花斑"针孔型,针孔型储集层质量相对较差。龙王庙组储集层的成因与控制因素表现为:区域浅滩化沉积作用形成了大面积颗粒云岩,以粒间孔和少量粒内溶孔为主要储集空间的滩相层状孔隙层为后期岩溶改造提供了物质基础,加里东期岩溶水沿先期孔渗层顺层流动溶蚀是优质储集层形成的关键。加里东—海西期龙王庙组构造古地貌控制了岩溶水流体势,进而控制了储集层发育。沿古地貌斜坡带(磨溪201井—磨溪9井—磨溪12井一带)岩溶最为发育,往往形成"花斑"溶洞型或溶洞型储集层,是最有利的储集区带。

四川盆地磨溪-高石梯地区加里东-海西期龙王庙组构造古地貌恢复及地质意义

本文基于磨溪—高石梯地区三维地震和钻孔资料,选择地震层位易于追踪的二叠底—龙王庙底厚度变化趋势来表征龙王庙组底界构造古地貌。分析发现高台组沉积是对龙王庙末期的填平补齐,而二叠底—龙王庙底厚度与高台组地层厚度具明显的正相关关系,因而恢复的龙王庙组底界构造古地貌可以近似代表高台组沉积前的龙王庙组沉积古地貌;同时,该古地貌高地南缘的相对低地是龙王庙组颗粒滩最发育的地区,表明龙王庙沉积期古地貌特征具有类似特征。进一步分析发现认为:在加里东—海西期,经侵蚀窗补给的岩溶水顺层流动的活动规律受控于该古地貌,古地貌对岩溶储层的差异发育和质量变化具有明显的控制作用,即在古地貌斜坡带和岩溶水汇聚的沟谷地带,岩溶改造作用最强,所形成的储层质量最好;在孤立古地貌高地,岩溶改造作用相对较弱,所形成的岩溶型储层质量相对变差。结果表明该古地貌是龙王庙期沉积古地貌长期继承性发展的结果,其对沉积、储层的控制作用也为后期新钻井和开发井所验证。该研究方法和思路可供相似地质背景的同类工作对比参考。

四川盆地高石梯-磨溪构造龙王庙组储层差异性及气水分布

利用钻井、测录井、地震和测试资料,结合岩心观察、薄片鉴定和阴极发光分析等,对四川盆地高石梯—磨溪构造龙王庙组气层、水层和干层的颗粒滩微相、储层特征和关键性成岩作用进行对比分析。结果表明,龙王庙组储层非均质性较强,气层和水层颗粒滩储集性能良好,准同生期淡水溶蚀作用和埋藏期烃类(有机酸)充注作用发育;干层颗粒滩体发育较差,建设性成岩作用对其改造较弱。气层储集性能最为优越,水层次之,干层最差。古隆起次级构造高点的迁移控制储集层的气水分布,气层主要分布在古隆起次级构造高部位,水层位于古隆起次级构造斜坡及低部位。

多级架桥暂堵储层保护技术及其应用效果评价——以四川盆地磨溪—高石梯构造龙王庙组储层为例

四川盆地磨溪—高石梯构造下寒武统龙王庙组储层具有巨大的开发潜力,属于裂隙一孔隙型储层,已有的研究成果表明,该类型储层容易受到碱敏、水锁及固相粒子的损害。为此,在对磨溪—高石梯构造龙王庙组储层特征分析基础上,评价了龙王庙组储层潜在损害因素:水敏、碱敏、速敏、应力敏感,并依据孔喉渗透率贡献率的多峰分布理论,提出了多级架桥屏蔽暂堵储层保护技术。通过室内实验优选出了多级架桥暂堵钻井完井液配方,评价了加入多级架桥暂堵剂前后对钻井液性能及对岩心渗透率恢复值的影响,并在该区20口井次进行了现场试验。结果表明:多级架桥暂堵材料对井浆性能影响小,所用的多级架桥暂堵钻井完井液室内岩心渗透率恢复值达80%以上,平均储层岩心渗透率恢复率由实施前的65%提高至84.5%,具有较好的储层保护效果。

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。

低渗透储层构造裂缝长度表征及应用——以四川盆地磨溪—高石梯地区寒武系龙王庙组为例

为明确低渗透储层构造裂缝长度定量表征方法,以四川盆地磨溪—高石梯地区寒武系龙王庙组为例,综合采用岩心裂缝统计及岩石力学实验方法,从构造应力场的角度推导低渗透储层构造裂缝长度的关系式。该方法将裂缝长度与裂缝体密度、应变能密度及岩体应力状态联系起来,建立了裂缝长度与裂缝体密度之间的定量计算关系。结果表明:裂缝长度与裂缝数量呈负指数幂关系;裂缝体密度与应变能密度呈正比线性关系;裂缝长度与裂缝体密度呈负指数幂关系。将推导的裂缝长度公式应用于磨溪—高石梯地区龙王庙组,数值模拟结果显示:裂缝体密度值普遍介于1~5 m^(2)/m^(3),最高为9 m^(2)/m^(3),高值区主要分布于断层及周边地区;裂缝长度主要介于1~20 m,断层及周边区域裂缝密而短,长度普遍小于3 m。

高石梯—磨溪构造龙王庙组优快钻井技术研究

高石梯—磨溪区块位于四川盆地乐山—龙女寺古隆起磨溪潜伏构造带,在须家河组、嘉陵江组、龙王庙组、灯影组地层都有较好的油气显示,特别是龙王庙组及灯影组,是四川盆地近20年勘探取得重大突破层系,目前是重要的勘探前景区。针对该区块上部垮塌、缩颈、泥包、地层压力梯度大,二叠系地层易井漏、地层研磨性强等钻井难点,应用了高扭矩螺杆+PDC钻井技术、个性化钻头技术、优化钻井液性能、强化钻井参数、控制井眼轨迹等多项技术措施。在磨溪20井提速效果明显,该井创下高石梯—磨溪区块行程周期最短、平均机械钻速最高,311.2 mm井眼行程周期最短,仅用4只PDC钻头就钻完311.2 mm井段等多项纪录。

四川盆地高石梯—磨溪大气田稀有气体特征

以四川盆地高石梯—磨溪大气田为例，对震旦系灯影组、寒武系龙王庙组天然气稀有气体进行全组分含量和同位素检测，并判别其成因。高石梯—磨溪大气田天然气中稀有气体He含量高于大气中He含量1～2个数量级，其中灯二段天然气中He平均含量为512×10^-6，达到工业利用标准；而Ne、Ar、Kr、Xe含量相对较低，低于大气含量值。稀有气体全组分含量总体由震旦系灯二段、灯四段至寒武系龙王庙组逐渐降低。高石梯—磨溪大气田天然气中稀有气体^3He／^4He值总体为10^-8量级，^40Ar／^36Ar值总体为1024-9559，^132Xe相对过剩而^129Xe相对亏损，表明He、Ar、Xe均为典型壳源成因，且气田深部没有活动性强的深大断裂和通幔断裂，构造活动较为稳定。

安岳气田高石梯区块上震旦统灯四段气藏动态监测及认识

四川盆地安岳气田高石梯区块上震旦统灯影组灯四段气藏受地层剥蚀尖灭、岩性及构造等控制,为构造背景下的高温常压大型岩性—地层复合圈闭气藏。为了深化认识复杂气藏特征及气藏开发动态规律,实现气藏高效合理开发,以高石梯区块灯四段气藏为研究对象,从气藏试井、生产测井和流体分析等多方位开展动态监测。分析了气藏动态监测典型事例,并结合气藏地质认识及开发动态指出了气藏流体性质及分布特征、气藏储渗模式及开发方式。研究结果表明:①灯四段气藏为中含硫化氢、中含二氧化碳气藏,气藏划分为高石3储渗区、高石2储渗区和高石9储渗区3个储渗单元;②气藏未见明显的边水底水,高石1井产出液体来自于灯二段,部分气井存在井底污染;③气藏存在孔隙型、孔洞型、裂缝孔洞型3种不同的储渗模式;④利用动态监测调整配产工作制度合理。结论认为,对于大型岩性—地层复合圈闭气藏,全方位及多角度、多阶段及多类型地进行动态监测是正确认识复杂类型气藏开发特征及开发规律的有效手段,所形成的分析方法可以为类似气藏开发提供借鉴和参考。

四川盆地高石梯—磨溪地区震旦系—寒武系大型气藏特征与聚集模式

四川盆地震旦系—寒武系具有良好的油气成藏条件,但由于地层时代早、经历构造运动次数多,大型气田勘探难度增大。自1964年发现威远震旦系大型气田后,历经49年的艰苦探索,于2013年在磨溪地区寒武系龙王庙组发现了中国迄今为止单个规模最大的整装特大型气田——安岳气田,探明天然气地质储量4 404×108 m^3,且高石梯—磨溪地区震旦系灯影组和寒武系龙王庙组气藏的三级储量之和超过万亿立方米。天然气组分、轻烃、储层沥青丰度等证据均表明这些天然气主要为原油裂解型干气,甲烷含量为82.65%-97.35%,乙烷含量为0.01%-0.29%;低氮（0.44%-6.13%）、低氦（0.01%-0.06%）,中—低含硫化氢为主（0.62-61.11g/m^3）。气藏压力由震旦系的常压（压力系数为1.07-1.13）逐渐增高至寒武系龙王庙组的高压（压力系数为1.53-1.70）,气藏温度137.5-163.0℃;气藏圈闭类型包括构造型、构造-地层和构造-岩性复合型。桐湾期大型继承性稳定古隆起、大面积分布的古老烃源岩、大面积孔洞型优质储层、大型古油藏裂解及良好保存条件的有效配置造就了震旦系—寒武系天然气的规模富集。根据古油藏原油裂解之前的古构造格局、沥青丰度及现今气藏分布特点,将裂解气藏聚集类型划分为聚集型、半聚半散型和分散型3类。上述认识对四川盆地震旦系—寒武系天然气勘探领域的拓展具有重要指导意义。

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。

四川盆地高磨地区龙王庙组气藏地震勘探关键技术

四川盆地高石梯—磨溪地区（简称高磨地区）下寒武统龙王庙组气藏的白云岩储层埋藏深（一般介于4 400~4 900m）且存在着较强的非均质性,储层预测难度大。为此,开展了地震勘探关键技术攻关研究并形成了配套技术,主要包括：①通过对区内已有的地质、钻井资料以及早期的地震资料和成果进行深入地分析,从整体上掌握该区地面、地下的基本构造形态及地质情况;②在此基础上,确定采用＂两宽一小＂（宽方位、宽频、小面元）的数字地震采集技术,通过优化设计三维观测系统使目的层面元覆盖次数分布更加均匀,浅中深层覆盖次数均能满足设计需求,从而获得了高精度的三维地震资料;③利用井控地震处理技术提高了深层地震数据的信噪比;④建立了龙王庙组储层地震响应模式,采用叠前地质统计学反演来进行储层的定量预测,绘制了储层厚度地震预测平面图;5通过岩心试验和测井分析确定含气敏感弹性参数,进而利用该参数进行叠前烃类检测,降低了地震资料的多解性。结论认为,通过应用上述关键技术,助推了龙王庙组特大型海相碳酸盐岩整装气藏的发现。

四川盆地高磨地区龙王庙组气藏高效开发有利区地震预测

四川盆地高石梯—磨溪地区下寒武统龙王庙组气藏是国内单体规模最大的特大型海相碳酸盐岩整装气藏,找准溶蚀孔洞或者溶孔与裂缝叠加形成的高渗区是该气藏开发获得高产稳产气井的关键,而优质白云岩储层埋藏深且存在着较强的非均质性,因此储层预测难度大。为此,开展了相关的地震攻关研究并形成了配套技术,主要包括:①通过已有资料深入分析,建立地质模型,开展正演建立储层地震响应模式;②采用井驱振幅处理技术,并通过VSP测井资料求取球面扩散补偿因子,实现地震资料真振幅恢复;③利用井驱高分辨拓频技术提高深层地震数据的分辨率,获得了高品质的叠前时间偏移成果数据;④通过基于地层模型的全局自动地震解释技术实现多套滩相储层追踪,解决了多套储层横向连片、纵向叠置的预测难题,高质高效地刻画出优质储层的平面展布。利用所形成的配套技术最终实现了准确定位钻井轨迹,指导部署的开发井口口获得高产,助推了百亿立方米级特大型现代化气田的建成。

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。

KCl—有机盐钻井液在高石梯—磨溪区块上部井段钻井提速中的应用

四川盆地川中地区高石梯—磨溪区块因上部地层出水而使气体钻井受到限制,在上部大尺寸（（O）311.2 mm）长井段（500～2 300 m）采用钻井液钻进情况下,如何提高钻井速度成为加快该区深部气藏勘探开发进程的主要问题.为此,从加强钻井液抑制性能的研究入手,在保证井眼稳定的前提下,采用降低钻井液密度的技术路线,来实现钻井提速.措施如下：①在KCl—聚合物钻井液的基础上,通过对引入有机盐的钻井液综合性能测试与经济性评价,优选出5％ KCl＋ 10％有机盐聚合物钻井液配方,该配方具有抑制性能强、封堵性能好、流变性能优良且易于调控等优点;②现场钻井液管理,按钻进速度来调整控制钻井液性能和钻井液的维护补充量,以及防塌抑制剂的浓度;③同时做好钻井液劣质固相的清除,保证入井钻并液的清洁及低密度钻井液的回收利用.磨溪11等井现场应用的效果表明,采用该钻井液技术顺利钻过了上三叠统须家河组,井眼畅通、井壁稳定,井径规则、电测顺利,助推了震旦系钻井提速目标的实现.

高磨地区龙王庙组滩相储层特征及主控因素

通过岩心观察、薄片鉴定及物性测试等手段,认为高磨地区龙王庙组总体为低孔低渗型储层,局部为低孔高渗型储层。储集岩以砂屑云岩、鲕粒云岩、粉-细晶云岩和花斑状粉晶云岩为主。储集空间包括粒间溶孔、晶间(溶)孔、粒内溶孔及铸模孔、残余粒间孔、膏模孔、溶洞和裂缝。储层类型分为密集顺层溶洞型晶粒云岩储层(Ⅰ-1类)、溶洞型颗粒云岩储层(Ⅰ-2类)、针孔和孤立小洞型颗粒云岩储层(Ⅱ-1类)、针孔型晶粒云岩储层(Ⅱ-2类)、溶孔和零星小洞型"花斑状"晶粒云岩储层(Ⅲ类)(储层物性依次变差)。岩性、沉积微相、白云化作用和溶蚀作用是影响龙王庙组储层发育的关键因素。滩核的砂屑云岩及云坪的粉晶云岩最有利于储层发育。第一期准同生白云化作用利于孔隙的保存。准同生期溶蚀作用和表生期岩溶作用是龙王庙组产生大量溶孔溶洞的关键因素。埋藏岩溶作用进一步改善储集性能。

磨溪—高石梯区块断层对裂缝分布的控制作用

为了查明磨溪—高石梯区块断层展布与裂缝分布特征,以地质力学理论为指导,利用地震、测录井、岩芯及相关实验测试资料,识别不同断层类型,划分断层级别,开展裂缝定量预测工作,建立断层与裂缝分布关系模式。结果表明,磨溪—高石梯区块断层在纵向上规模大,延伸长,断开层位多,具有明显的分层性,可划分为3个构造层,且在平面上具有显著的分区性和分带性。不同规模、走向及性质的断层对裂缝的分布影响显著,裂缝密度普遍在1.5～5.0条/m,最高为7.0条/m,高值区主要分布于断层及其周缘。裂缝开度在断层发育带最高可达3 mm。磨溪—高石梯区块是一套断层-裂缝共生系统,主断裂控制次级断裂及裂缝的发育,次级断层控制局部裂缝发育。