四川盆地中三叠统雷口坡组储层特征与勘探领域探讨

中三叠统雷口坡组是四川盆地重要的战略准备领域,近些年川西发现彭州气田,川西南兴探1等井获气,川中充探1等井发现致密泥灰岩非常规天然气,展示了雷口坡组良好的勘探前景。通过井震结合,对储层和天然气成藏特征等进行综合研究,形成3点认识:(1)四川盆地雷口坡组存在常规天然气和非常规天然气两个勘探领域;(2)印支期古隆起控制“双滩带”(川西龙门山障壁丘滩带和川中潟湖边缘滩带)发育和迁移,“双滩带”发育规模储层,邻近烃源中心,是常规气藏有利勘探区带;(3)川中雷三段大面积发育的潟湖相泥灰岩致密气源储一体,顶底板均为膏盐岩层封堵,构成非常规天然气成藏系统,推测川中雷三段存在连续分布的致密气藏,是值得探索的非常规天然气勘探新领域。

四川盆地中三叠统雷口坡组沉积储层研究进展

四川盆地中三叠统雷口坡组还未发现规模连片的油气田群,勘探陷入困境,关键问题是其储层形成机制与分布规律认识不清。利用最新的油气勘探成果和丰富的基础资料,从层序地层划分与对比入手,系统梳理和分析了中三叠统的地层分布、沉积与储层特征。研究结果表明:①盆地内存在中三叠统天井山组(亦称“雷口坡组五段”),为中三叠统重要的有利勘探层系之一;②微生物岩为雷口坡组重要的碳酸盐岩类型,具有规模发育和形成规模有效储层的潜力;③准同生期的白云石化和岩溶作用、表生期的岩溶作用是雷口坡组储层成孔的主要控制因素,早埋藏期酸性成岩环境和埋藏期溶蚀作用及构造裂缝是孔隙保持和改善、改造的关键因素;④古隆起周缘的风化壳岩溶分布带、准同生岩溶作用叠加表生岩溶改造的微生物岩与颗粒滩分布带为有利储层发育区带。

四川盆地中部主干走滑断裂带及伴生构造特征与演化

根据下—中三叠统嘉陵江组和雷口坡组膏盐岩层内的伴生构造及上震旦统灯影组台缘带被错动的位置、方向与距离,判定川中及北斜坡地区主干走滑断裂带的性质与分布规律。嘉陵江组和雷口坡组膏盐岩层内发育多排呈左阶排列的NW向雁列式构造,与深部(盐下)走滑断裂构成2种伴生组合。第1种组合主要发育在磨溪地区,膏盐岩层内的雁列式构造位于深部走滑断裂的正上方;第2种组合主要发育在北斜坡地区,膏盐岩层内的雁列式构造发育在2条主干走滑断裂带之间。根据这2种组合及灯影组台缘带的错动位置,共识别出6条主干走滑断裂带。在盆地整体演化格架的制约下,通过川中地区代表性生长构造的定量解析,将走滑断裂演化划分为3个阶段:(1)晚奥陶世—志留纪右行走滑阶段;(2)晚古生代—三叠纪走滑断裂沉寂阶段;(3)中侏罗世至今左行走滑阶段。其中,上震旦统灯影组二段台缘带呈现出有规律的向东逐段错动(错动距离20~40 km)的特征,可作为加里东期右行走滑活动的间接证据;川中及北斜坡地区在晚三叠世处于扬子地块北缘和雪峰山前陆盆地前缘隆起的隆后稳定地区,而中侏罗世以来周缘造山带的急剧隆升与差异性演化使得川中地区遭受持续的挤压和抬升,激发了基底断裂与早期走滑断裂的再次活动。

四川盆地奉节地区上古生界古隆起特征及地质意义

四川盆地东部地区边缘带上古生界构造复杂,对地层格架及地质规律认识不清,尤其对石炭系残余地层分布及沉积相展布认识欠缺,影响了该区的勘探开发。基于区域地质背景,结合新钻井、新三维地震数据及野外露头资料,首次提出了在奉节—云阳一带发育晚古生代持续古隆起(奉节古隆起)的认识;通过地震模型正演,确定了研究区志留系—泥盆系—石炭系地震反射特征,对奉节古隆起进行了刻画;通过研究古地貌控制下的石炭系地层识别及分布特征、构造演化,分析了石炭系油气成藏的条件,对石炭系有利天然气勘探区带进行预测评价。研究认为:奉节古隆起位于开江古隆起东侧约95 km处,与开江古隆起近于平行,整体近南北向,略偏东,其南北轴向长度约79 km,东西向宽度不等,三维区内平均宽度14 km;在开江古隆起和奉节古隆起的联合约束下,研究区的构造演化可以分为5个阶段:泥盆纪低位期、石炭纪低位期、石炭纪海进—高位期、石炭纪海退期和二叠纪海进期;由于奉节古隆起带长期持续演化,可以形成石炭系地层剥蚀带,随着地层埋深加大,在古隆起周缘的石炭系与志留系泥岩侧向对接,在油气充注前形成地层圈闭,后期经过多期构造影响,仍可能在现今的向斜-斜坡区保存为含气圈闭,可以作为石炭系天然气勘探的远景区。该认识为四川盆地东部石炭系天然气扩展勘探新领域提供了支撑。

四川盆地南部地区龙马溪组深层页岩岩石物理特征

四川盆地南部地区下志留统龙马溪组深层页岩是目前中国页岩气勘探的主要接替层位。由于对其岩石物理规律缺乏系统实验研究,致使深层页岩“甜点”综合预测缺乏物理依据。在对研究区龙马溪组深层页岩样品系统岩石学、声学与硬度测量的基础上,讨论了深层页岩样品动、静态弹性性质变化规律与控制因素。研究结果表明,深层页岩样品在矿物组成与孔隙类型上与中浅层页岩具有相似性。TOC>2%的富有机质页岩样品地球化学特征表明,样品具有以微晶石英颗粒为岩石支撑骨架的特征,粒间孔隙位于刚性石英颗粒之间,在力学性质上具有硬孔隙特征。TOC<2%的相对贫有机质页岩样品中石英来源以陆源碎屑石英为主,岩石结构上表现为以塑性黏土矿物作为岩石支撑骨架的特征,粒间孔隙位于黏土颗粒之间,在力学性质上具有软孔隙特征。页岩样品在岩石结构上的差异造成速度随石英含量表现出不对称的倒“V”型变化形式,富有机质页岩样品具有较小的速度-孔隙度、速度-有机质含量变化率,两类储集层岩石在纵波阻抗-泊松比以及弹性模量-泊松比等组合弹性参数相关关系图中具有较好的分区性。以生物成因石英为主的样品具有较高的硬度及脆性,而以陆源碎屑石英为主的样品中石英含量的变化对样品硬度及脆性的影响较小。研究结果可为龙马溪组页岩气储集层的测井解释和地震“甜点”预测提供依据。

四川盆地北部中二叠统茅口组孤峰段优质烃源岩特征及其油气地质意义

二叠系是四川盆地海相烃源岩发育的重要层系,对天然气勘探具有重要意义。基于钻井、测井与露头剖面资料综合分析,厘定了四川盆地北部重点钻井中二叠统与上二叠统界线,证实在盆地北部广泛发育茅口组孤峰段薄层状碳硅泥岩,揭示了孤峰段优质烃源岩分布、地球化学特征与发育环境,评价了其生烃潜力及成藏贡献。结果表明:①四川盆地北部孤峰段优质烃源岩厚度在5~40m,呈北西-南东向带状展布,存在4个厚值区;②孤峰段烃源岩TOC整体极高、变化范围大,分布在0.5%~31.04%,均值5.08%,为一套优质烃源岩,有机质类型主要为Ⅱ型,有机质成熟度处于成熟—过成熟阶段;③拉张构造背景下形成的台内裂陷深水沉积环境、强还原条件与高古生产力共同控制了孤峰段优质烃源岩发育与分布;④孤峰段优质烃源岩生烃潜力较大,生烃强度主要在5×10^(8)~25×10^(8)m^(3)/km^(2),对研究区内海相常规天然气和页岩气勘探均具有重要意义。

四川盆地寒武系龙王庙组岩相古地理特征及储层成因与分布

基于露头地质调查、岩心和薄片观察、储层地球化学分析及溶蚀模拟实验的结果,剖析了四川盆地寒武系龙王庙组岩相古地理及白云岩储层特征、成因和分布规律。指出四川盆地龙王庙组为远端变陡的碳酸盐缓坡沉积,纵向上可划分为上、下2段,从下而上记录了气候从潮湿到干旱的变化序列;颗粒滩主要分布于龙王庙组上段的浅水内缓坡,是龙王庙组白云岩储层发育的基础;准同生溶蚀作用受暴露面控制,是龙王庙组颗粒滩储层孔隙发育的关键;埋藏期溶蚀孔洞主要沿准同生期形成的孔隙带继承性发育,对龙王庙组储集空间具有重要贡献;盐亭—安岳—威远一带滩体多期叠置,处于古地貌高部位且埋藏溶蚀发育,是勘探有利区,全盆地广泛分布的颗粒滩均为潜在的勘探对象。

川中充西地区雷三^(2)亚段泥灰岩储层精细预测研究

川中充西地区多口钻井在雷三2亚段泥灰岩储层中油气显示好,测井解释储层发育,展示了良好的勘探潜力。为准确预测雷三2亚段泥灰岩储层纵横向分布,为下一步勘探部署提供指导,首先利用储层合成记录标定明确储层地球物理响应特征;接着围绕岩性和储层分别开展岩石物理分析,优选盐岩和泥灰岩储层的敏感参数,利用地震波形指示模拟预测盐岩的分布;最后利用波形指示反演预测泥灰岩储层的分布。结果表明:雷三2亚段顶部盐岩对应强波峰反射,储层底界对应弱波峰反射,储层与盐岩存在明显的波阻抗重叠,而盐岩与其他岩性在密度上存在明显差异,当去除盐岩的影响后,利用波阻抗可以较好地区分储层和非储层。因此,在利用波形指示模拟识别盐岩分布后,地震波形指示反演可有效识别储层。充西三维区储层大面积发育,厚30~60 m,发育岩性圈闭16个,总面积124 km 2,是下一步富有机质泥灰岩储层的现实勘探方向。

中国古老小克拉通台内裂陷特征及石油地质意义

台内碳酸盐岩是继台缘礁滩后值得关注的潜在勘探领域。基于露头、岩心、薄片观察及单井、地震、测试分析等资料,解剖四川盆地德阳-安岳晚震旦世—早寒武世台内裂陷石油地质特征及成因,类比塔里木盆地南华纪、鄂尔多斯盆地长城纪台内裂陷。结果表明:罗迪尼亚泛大陆裂解为德阳-安岳台内裂陷的发育提供了区域地质背景,张性或走滑断裂、差异沉降作用是台内裂陷形成的关键;德阳-安岳台内裂陷经历了灯二段侵蚀发育期—灯四段裂陷发育期—麦地坪组-沧浪铺组裂陷鼎盛-充填期—龙王庙组缓坡台地发育期的演化过程,其控制了筇竹寺组、麦地坪组两套烃源岩和灯四段、龙王庙组两套储集层的发育;烃源岩和储集层的空间配置构成“侧生侧储”和“下生上储”两类成藏组合;塔里木盆地南华纪、鄂尔多斯盆地长城纪台内裂陷与德阳-安岳台内裂陷具相似的地质特征,勘探潜力值得期待。上述认识使勘探领域由台缘拓展到台内,对中国古老小克拉通台地海相碳酸盐岩油气勘探具指导意义。

正演模拟技术在白云岩薄储层预测研究中的应用

四川盆地白云岩储层普遍发育,勘探潜力巨大,但是由于其复杂性,导致储层预测极其困难。针对这种情况,开展地震正演模拟方法研究白云岩储层的地震响应特征进而指导储层预测是十分必要的。某地区二叠统栖霞组白云岩储层地震响应不清,为了厘清储层的地震响应特征,结合已知钻井情况,建立了不同的地质正演模型来研究储层的地震响应。通过分析正演模拟结果得到:在下伏为高速地层时,储层的地震响应为弱波峰反射;在下伏为低速地层时,储层的响应特征受下伏地层影响,表现为波谷反射,但是在消除下伏地层影响后储层响应仍表现为弱波峰反射特征。同时,结合地震多属性和高精度地震反演,综合预测白云岩储层的发育情况。地震正演模拟方法为研究白云岩储层地震响应特征提供了一定的依据,同时也为白云岩储层的进一步研究提供了手段。

川西地区上三叠统须家河组全油气系统成藏模式新认识

四川盆地川西地区前陆坳陷上三叠统须家河组发育多种油气资源类型,由于受多期构造裂缝与岩性复合控制和改造,该区油气藏富集规律复杂多样。为此,基于全油气系统新概念,诠释了它们的基本油气地质条件、常规—非常规油气共生特征与形成分布。研究结果表明:①川西上三叠统须家河组全油气系统具有多层系垂向叠置,以裂缝与低孔渗储层构成的立体成藏系统,是原生气藏和次生气藏共存、常规和非常规共存的陆相天然气富集区;②由北向南,上三叠统须家河组—侏罗系气藏压力系数降低、产层层系具有向浅层(向上)变迁的趋势,且甲烷含量和甲烷碳同位素特征具有增加趋势;③垂向上,须家河组至侏罗系气藏具甲烷含量和天然气干燥系数逐渐增大、非烃组分(CO_(2)和N_(2))含量减小趋势,且山前带—前陆坳陷—斜坡带气藏垂向发育层系也具有明显的不同性,体现出山前带更加易于多套成藏组合垂向常规—非常规气藏叠置。结论认为,川西前陆坳陷—前陆斜坡为上三叠统须家河组全油气系统常规和非常规气藏富集共存区,邛崃—新津隆起带为常规油气—非常规油气垂向多层系富集带,其规律性认识对于川西前陆坳陷的不同类型油气资源分布预测和勘探具有重要指导意义。

四川盆地中部走滑断裂系统及其控油气作用

四川盆地中部(川中地区)的走滑断裂与多层系油气聚集关系密切。系统阐述走滑断裂的性质、特征、分布规律、成因与演化机制对于深化川中地区断裂系统控藏与控富集研究,以及完善四川盆地复合含油气系统理论具有重要意义。研究在川中地区下—中三叠统膏盐岩层内部识别出深层走滑断裂的伴生构造,以及导致上震旦统灯影组台缘错动的走滑断裂行迹。研究表明,深层走滑断裂与其伴生构造之间存在2种组合关系,据此识别出6条主干左行走滑断裂带。通过分析代表性生长构造的局部构造活动(LSA)沉降量变化,将川中地区的断裂演化划分为5个阶段:1晚震旦世同沉积断裂阶段;2早奥陶世—早二叠世右行走滑阶段;3晚二叠世—早三叠世伸展走滑断裂阶段;4中—晚三叠世走滑活动沉寂阶段;5中侏罗世至今左行走滑阶段。走滑断裂是控制川中地区多层系立体差异化成藏的关键因素。在晚二叠世—早三叠世伸展走滑断裂阶段,安岳裂陷槽内筇竹寺组烃源岩进入生油高峰,原油沿灯影组台缘及NWW向断裂带充注成藏;在中侏罗世至今左行走滑阶段,特别是晚白垩世以来,深层走滑活动在下—中三叠统膏盐岩层及上覆地层内形成伴生构造,控制了浅层陆相致密油气的分布,同时派生出的NE向伸展破裂则造成深层原油裂解气垂向运移至龙王庙组,甚至在栖霞组、茅口组聚集成藏,形成"上富下贫"的油气成藏模式。

川南深层奥陶系五峰组-志留系龙马溪组页岩裂缝方解石脉对页岩气运移富集的启示

基于岩心、岩石薄片观察,结合阴极发光、同位素地球化学、流体包裹体测试和盆地模拟等技术手段,对四川盆地南部(简称川南)深层奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩裂缝中的方解石脉与页岩气富集关系进行分析。研究表明:构造裂缝方解石脉主要发育在构造起伏较大部位,非构造裂缝方解石脉主要发育在构造平缓部位,前者主要在印支期泸州古隆起形成阶段发育,后者受生烃增压影响主要在生油—生气高峰阶段发育;裂缝受生烃增压影响多次开启—闭合,油气幕式活动被脉体记录,在最大古埋深处地层压力系数可超过2.0,燕山晚期后的地层抬升阶段是页岩气运移活动的关键时期;页岩气顺层理向构造高部位运移,构造起伏越大,页岩气运移活动越剧烈,散失量越大;地层越平缓,页岩气运移活动越弱,散失量越小,因此宽缓向斜核部和宽缓背斜页岩气富集程度最高。该结果可为页岩气生烃、运移与富集的时空匹配关系认识提供重要依据。

水力裂缝导流能力对深层页岩气产能的影响规律

深层页岩压裂难以形成复杂裂缝且裂缝导流能力失效快,导致产量迅速递减。为明确水力裂缝导流能力对深层页岩气产量的影响,基于深层页岩裂缝导流能力实验测试数据,考虑闭合应力、支撑剂铺砂浓度和粒径对导流能力的影响,建立了支撑裂缝导流能力计算模型和深层页岩气产能预测数学模型。采用川南深层页岩气生产数据对模型进行了历史拟合和预测,验证了模型的准确性。研究分析了铺砂浓度、闭合应力和支撑剂粒径对深层页岩气产能的影响。研究表明,提高铺砂浓度和选择小粒径支撑剂有利于提高深层页岩气井稳产时间和预测最终可采储量(EUR),最优铺砂浓度在1~2 kg/m^(2)之间;当闭合应力从80 MPa增加到110 MPa时,稳产时间缩短了约40%;受支撑剂粒径和支撑裂缝半长综合影响,最佳支撑剂粒径为40/70目。研究成果为深层页岩气裂缝导流能力设计和产能预测提供理论依据。

龙门山褶皱冲断带扩展生长过程——基于低温热年代学模型证据

基于多封闭系统低温热年代学特征的浅部地貌构造模型重建在揭示褶皱冲断带-前陆盆地系统形成演化过程中受到越来越广泛的重视与应用。青藏高原东缘龙门山地区多封闭系统低温年代学年龄总体上具有逐渐从冲断带前缘、由SE向NW至高原内部减小趋势,且走向上由NE向SW也具微弱减小趋势;龙门山褶皱冲断带热年代学年龄变化范围明显大于高原内部,揭示出盆-山过渡带新生代加强的褶皱冲断剥蚀浅表作用。基于龙门山区域低温热年代学和褶皱冲断带-前陆盆地系统稳态冲断剥蚀热模型,揭示出青藏高原东向扩展速率约为5~10 mm/a,抬升剥蚀速率为0.4~1.0 mm/a和龙门山褶皱冲断带缩短速率为0~15 mm/a,它们与现今地质学和大地测量学特征具有较好的一致性。因此,青藏高原东缘由西向东的多封闭系统热年代学年龄特征反映出新生代稳态的高原东向扩展生长过程,即龙门山褶皱冲断带冲断扩展和浅表剥蚀作用耦合过程。

基于叠前全方位角道集方位振幅梯度各向异性变化的HTI裂缝介质油气检测方法与技术

高角度裂缝介质的反射振幅梯度是随方位变化的,常规AVO分析只能适应层状各向同性介质地下地层含油气性检测,很难适应HTI裂缝各向异性介质地层的油气检测.为此,本文提出了基于叠前全方位角道集方位振幅梯度各向异性变化的HTI裂缝介质油气检测方法,推导出以方位角为变量的方位振幅梯度变化函数,并以之为参变量进一步推导出以入射角为变量的,随方位变化而变化的双向振幅响应强度变化函数,同时推导出方位油气指示因子.通过变量拆分法先固定方位方向,通过该方位角道集振幅随入射角的变化求解该方位振幅梯度,继而求出该方位的油气指示因子;依次类推,可求出其余方位的油气指示因子.如此可求出所有方位的油气指示因子,进而可分析含油气指示敏感性随方位的变化,优选油气指示最敏感的方位作为最终的油气预测结果即可.实际工区应用结果表明,本方法预测结果可靠精度高,可为油气勘探开发提供有效的技术支持.

龙门山褶皱冲断带沿走向差异剥蚀作用——砂箱物理模型的启示

褶皱冲断带-前陆盆地系统普遍存在浅表构造剥蚀-沉积作用及其相关耦合机制,从而具有复杂的三维空间构造变形特征与演化过程。本文基于青藏高原东缘龙门山褶皱冲断带-前陆盆地系统,通过沿走向变化的剥蚀-沉积作用砂箱物理模拟实验和野外地质调查等研究,揭示其沿走向变化的剥蚀-沉积作用,导致了褶皱冲断带大规模抬升剥蚀、断层多期活化与无序变形;断层与冲起构造沿走向合并生长、形成斜向断层;尤其是冲断带三维空间上差异性抬升剥蚀,常常形成与构造剥蚀作用相关的反转构造。剥蚀作用越强、断层翻转越明显(形成视正断层)。龙门山褶皱冲断带广泛出露的拉张构造变形样式,可能受控于晚中生代—新生代沿走向变化的剥蚀-沉积作用过程。上述沿走向变化的剥蚀-沉积作用,可能导致川西南前陆盆地系统中低角度断层多期活化与无序冲断变形。研究表明,晚三叠世以来的构造缩短与浅表作用,对青藏高原东缘龙门山独特地貌构造特征具有重要的控制作用。

利用产气剖面精细描述多层气藏动态特征

受层间非均质性等影响,多层气藏表现出层间日产气量差异大、各小层出水顺序及产水量也不相同的情况,采用常规方法无法了解每个小层的生产状况。对产气剖面测试成果在多层气藏动态分析中的应用进行了系统梳理,以台南气田F气藏为例,阐述了产气剖面可用于了解单井分层产气量及其随时间的变化、确定各小层的无阻流量、识别各小层出水顺序与出水量、分析整个气藏的分层产量贡献与剩余气分布。分析表明,通过有计划、系统地测试产气剖面,可以准确认识多层气藏的动态特征,优化确定科学的开发技术政策,提高气藏开发效果。该分析对多层气藏开发动态监测优化设计与动态分析具有借鉴意义。

利用井震结合刻画川东石炭系印支期古隆起特征及其意义

川东地区石炭系是四川盆地的主要产气层之一。然而,目前其勘探领域仅局限于构造背景的各类圈闭,广阔的向斜区及斜坡区亟需新的地质认识指导勘探。为此,从野外露头、实钻井及地球物理等资料入手,利用线性回归法,恢复了石炭系印支期古构造图,结合石炭系实际气藏分布,探讨了向斜区及斜坡区成藏的有利条件。结果表明:①川东地区石炭系在印支期发育3个地层—构造复合圈闭油藏;②石炭系印支期地层—构造复合圈闭古油藏控制了现今石炭系气藏的分布。结论认为:川东石炭系印支期发育的三个地层—构造复合圈闭气藏的古构造高部位石油充满度高,具备良好的油气成藏条件,是川东石炭系深化勘探的有利区带。

水平页岩气井油管下深对排采效果的影响

页岩气井及时采用油管生产能够有效地保证气井的稳定递减,但油管下至哪个位置对气井稳产最有利,井身轨迹对该位置是否有影响尚无深入研究。为了确定油管的合理下入深度,通过水平井全井筒试验装置的气水流动实验,对油管下深至积液水平段、斜井段不同位置处(水平段和斜井段分别积液情况时,油管下深至斜井段上端、水平段跟端、水平段1/3处、水平段2/3处及水平段趾端)试验管段内的积液特征以及出口排液量进行了分析。结果表明,水平段下倾时,油管下入斜井段携液气体液量最小,水平段上倾且油管下入水平段1/3处携液气体流量最小。然后利用全动态多相流模拟系统OLGA,以威204HX平台几口井的气井产能方程、气井井身结构、地层压力下降梯度作为基本参数,对不同井身轨迹时油管不同下深对应的气井生产过程的井筒积液进行了模拟。结果表明,水平段上倾累计产气量大于水平段下倾累计产气量,水平段上倾且油管下入水平段1/3处气井的累计产气量最大。综合分析,油管下入水平段1/3附近对水平页岩气井排采最为有利。