摘 要:通過鉆井、野外剖面及分析化驗數(shù)據(jù)分析,認為川西南地區(qū)下寒武統(tǒng)優(yōu)質烴源巖發(fā)育,有機質豐度高、類型好。發(fā)育洗象池群、龍王廟組、燈影組優(yōu)質儲層,儲集空間主要為溶孔、溶洞及裂縫。發(fā)育區(qū)域性泥質蓋層和膏鹽巖蓋層。成藏主控因素研究顯示:相帶和巖溶改造控制優(yōu)質儲層展布;排烴期形成的古構造高點控制油氣運聚;晚期構造保存條件是該區(qū)成藏關鍵。
關鍵詞:成藏條件;震旦-寒武;川西南
引言
川西南區(qū)塊位于四川盆地西北緣,是四川盆地海相勘探的重要探區(qū)之一。四川盆地為多期原型盆地疊合、多期構造改造疊加的共同作用,造就了現(xiàn)今四川盆地縱向上分層、橫向上分塊的地質結構特征[1-3]。磨溪-高石梯地區(qū)大氣田的發(fā)現(xiàn),進一步證實了震旦系-寒武系的巨大勘探潛力。本文通過對于鉆井和露頭資料的分析,結合分析化驗數(shù)據(jù),對川西南地區(qū)烴源、儲層、蓋層及保存條件進行探討,深化了該區(qū)油氣成藏條件認識。
1 烴源條件
四川盆地及鄰區(qū)早寒武世發(fā)生大規(guī)模海侵,同時桐灣運動、興凱地裂運動形成古裂陷,形成了持續(xù)的淺水陸棚-深水陸棚沉積環(huán)境,造就了麥地坪組-筇竹寺組這一下古生界最重要的一套烴源巖[1、3]。桐灣運動末期的隆升剝蝕作用導致麥地坪組只在川西南部分地區(qū)分布,為一套硅質巖、磷酸鹽巖、碎屑巖共生互層。區(qū)內永福1井麥地坪組厚44m。有機質豐度較高,TOC含量介于0.52%-4.0%之間,為Ⅰ型-腐泥型,有機質成熟度較高,達到了高-過成熟度階段。
筇竹寺組整體分析為一套欠補償、較深水、缺氧、強還原環(huán)境條件下沉積的灰黑色泥巖、頁巖和灰色粉砂質泥巖。川西南地區(qū)筇竹寺組烴源巖厚度由東向西減薄,窩深1井和宮深1井大于250m,永福1井厚133m,雷波抓抓巖大于100m,樂山范店厚度小于50米。西部甘洛暗色泥頁巖不發(fā)育。(圖1)。
圖1 川西南地區(qū)筇竹寺組烴源巖厚度圖
烴源巖有機質豐度與烴源巖平面分布類似,受沉積相帶控制明顯。TOC含量一般在0.8%以上,整體上往東依次增大。雷波-馬邊一帶在TOC在1.25%以上;沙灣范店TOC為0.16~2.59%;永福1井巖心平均TOC達2.21%m。從烴源巖有機質類型來看,δ13C為-26.68-~-35.4‰,干酪根鏡鑒為I型,優(yōu)質烴源發(fā)育。烴源巖總體演化程度較高,主體進入過成熟階段。西部甘洛-昭覺一線形成烴源巖高成熟區(qū),Ro大于4.0%。永福1井烴源巖熱演化程度高,平均Ro達5.06%。北部馬山-樂山飯店一帶烴源巖成熟較低。
2 儲層條件
2.1 燈影組儲層特征
燈影組沉積期,四川盆地及鄰區(qū)表現(xiàn)為“西高東低”的古地貌特征,隨著燈影期的海平面上升,在陡山沱組沉積基礎上,燈影組沉積期四川盆地形成廣闊的碳酸鹽巖臺地[4]。川西南地區(qū)以白云質為主的廣闊的碳酸鹽巖潮坪上(或 湖中)形成厚達上千米的白云巖及富藻白云巖。
在桐灣多幕抬升運動影響下,燈影組丘灘相普遍受到風化殼巖溶的改造形成優(yōu)質儲層,從而形成巖溶孔洞儲層。儲集空間主要為溶孔、溶洞,以及裂縫,儲集層以裂縫-孔洞(隙)及溶洞型為主。
川西南永福1井燈影組儲層巖性為粉晶-細晶白云巖、藻白云巖。發(fā)育少量晶間溶孔,部分被碳質瀝青充填,鏡下發(fā)育少量成巖期-表生作用形成的溶孔及晶間孔(圖2、3)。區(qū)內雷波和甘洛物性測試結果顯示,孔隙率平均0.54和1.39%;滲透率小,平均僅0.22和0.012。儲集空間以粒間溶孔、裂縫為主。另外,窩深1井和宮深1井均鉆遇較好的巖溶儲層,日產(chǎn)水69方和400方。
圖2 井深4950.00m含碳質白云巖
層位:燈影組,正交光10×10
圖3 井深5098.00m藻白云巖
層位:燈影組,單偏光10×10
2.2 龍王廟組儲層特征
龍王廟組沉積期的沉積繼承了早中寒武世的沉積格局,構造上仍是北西高、南東低的緩坡,地殼相對穩(wěn)定,康滇古陸也無能力向海盆輸送大量的陸源物質,發(fā)育清水碳酸鹽的 湖-潮坪沉積[5、6]。
龍王廟組儲層主要發(fā)育在高能淺灘相帶,顆粒灘相作為龍王廟主要的儲集相類型;另一方面,白云石化作用和溶蝕作用是改造儲層儲集能力的主要因素,白云石化作用增加了巖石強度,抑制壓溶和膠結作用,有利于孔隙保存。
龍王廟組區(qū)域上儲層巖性為溶孔白云巖、溶孔砂屑白云巖、溶孔鮞粒白云巖、鮞?;?guī)r、粒屑灰?guī)r。金石1井龍王廟組儲層巖性為溶孔微晶-細晶白云巖、溶孔殘余砂屑鮞粒白云巖,測井孔隙度為3.9%。區(qū)內永福1井未鉆遇臺內淺灘有利沉積相帶,基質物性差,后期儲層改造差。鄰區(qū)威遠地區(qū)溶孔砂屑、鮞粒云巖孔隙度2.64~9.45%。
2.3 洗象池群儲層特征
洗象池群是中晚寒武世海退背景下沉積的產(chǎn)物,構造格局與早寒武世龍王廟基本未變化,但海水逐漸變淺,陸源物質缺失,整體以潮坪-局限臺地相為主。在區(qū)域上形成灰色、深灰色白云巖,粉砂質白云巖的沉積地層,局部夾少量細砂巖、粉砂巖或頁巖。
洗象池群經(jīng)歷了早期白云石化、表生成巖作用,成巖后大范圍地區(qū)被抬升暴露,是區(qū)域上一個重要的不整合面。在該區(qū)大范圍發(fā)育溶蝕孔洞,為一套以滲流溶蝕為主要控制因素的溶蝕孔洞型儲層。
野外觀察的金陽、抓抓巖、大巖洞、長坪和范店剖面均發(fā)育溶蝕孔洞。宮深1井和窩深1井巖石溶蝕孔洞發(fā)育,儲層類型為古巖溶孔、粒間孔隙、晶洞及裂隙,孔隙度0.11~12.57%,平均1.19~3.21%,為較好的儲集層。區(qū)內永福1井洗象池群巖性為微晶-粉晶白云巖,取心及薄片溶蝕孔洞欠發(fā)育。
3 蓋層條件
區(qū)內主要發(fā)育泥質巖蓋層和膏鹽巖蓋層,膏鹽巖蓋層主要分布在中下寒武統(tǒng)。
(1)下寒武統(tǒng)筇竹寺組-滄浪鋪組泥質巖蓋層
下寒武統(tǒng)蓋層由筇竹寺組及滄浪鋪組下段泥質巖、泥質粉砂巖、白云質粉砂巖組成,累計厚度達80-200m,由西向東變薄,泥質巖連續(xù)厚度一般在5-40m左右,其中筇竹寺組泥質巖分布穩(wěn)定,厚度大,質地較純,其封蓋性能較好。
(2)中下寒武統(tǒng)膏鹽巖蓋層
中寒武統(tǒng)膏鹽巖厚度為30~55m,在雷波抓抓巖一帶以及沿金沙江的金陽、永善河口、雷波巖腳一帶可見厚幾十米的透鏡狀石膏層,封蓋性能較好。
4 油氣成藏及其主控因素
4.1 油氣成藏
以區(qū)內永福1井為例(圖4),下寒武統(tǒng)筇竹寺組烴源巖在晚奧陶世進入生油門限,在志留系末期達到生油高峰期,生成的油氣在早期古隆起控制下形成的古構造中運聚,形成古油藏。后期受加里東運動的影響,地層抬升發(fā)生剝蝕,烴源巖生烴停止。印支期,盆地基地熱流大幅度升高,烴源巖熱演化程度的快速增熟,烴源巖進入生氣階段。同時早期形成的原油在深埋熱作用下,裂解生成天然氣。但受峨眉地裂運動期玄武巖大量噴發(fā)影響,局部地熱烘烤增溫導致永福1井區(qū)寒武系烴源巖迅速進入高成熟階段(Ro達5.06%)。晚燕山-喜山期,該區(qū)構造變形強烈,保存條件變差,油氣最終未能富集。
4.2 成藏主控因素分析
綜合分析川西南地區(qū)油氣成藏經(jīng)歷了早期油氣聚集,多期油氣成藏,晚期調整定型的過程。對比川中地區(qū)油氣成藏過程[6、7],認為以下因素是震旦-寒武系油氣成藏的主控因素之一。
(1)優(yōu)質烴源巖控制了氣藏的形成與發(fā)育
源巖是油氣成藏最基本的成藏要素。大油氣田的形成與分布往往緊鄰或比鄰烴源灶中心,遵循“源控論”。烴源巖要有一定厚度與分布,且有機質具有晚期成氣的演化特點。
(2)古構造、沉積控制了早期油氣成藏
該區(qū)儲層發(fā)育主要受沉積相和成巖作用雙重控制。高能灘與同生-準同時期強烈白云石的疊加是儲層形成的基礎,同時不整合巖溶構造控制了古圈閉的形成,古隆起對巖溶型儲集巖展布具有控制作用。
(3)保存條件控制了晚期油氣藏調整改造、最終定位
晚燕山~喜山期的抬升剝蝕、斷裂活動是影響震旦系-寒武系油藏保存條件的重要因素。構造活動強度從盆緣向盆內依次減弱,導致盆緣保存條件復雜,而盆內保存條件相對較好。盆內已發(fā)現(xiàn)的威遠氣田、磨溪-高石梯氣田均揭示了良好的保存條件是成藏關鍵。
總之,川西南地區(qū)震旦-寒武系烴源巖生烴及油氣成藏時期早,成藏后調整改造時間長、強度大,因此,近源、古構造背景有利于早期油氣藏形成,保存條件是本區(qū)油氣成藏的關鍵因素。
5 結束語
(1)川西南地區(qū)下寒武統(tǒng)烴源巖具有面積廣、厚度大、有機質豐度高和有機質類型好的特征,具有良好的烴源條件。
(2)川西南地區(qū)發(fā)育燈影組、龍王廟組、洗象池群三套有利儲層,儲層主要為不整合面巖溶型儲層和高能相帶淺灘型儲層,儲層巖性主要為藻白云巖;砂屑、粒屑白云巖,儲集空間主要為溶孔、溶洞、晶間孔、裂縫等。
(3)川西南地區(qū)發(fā)育具有封蓋性能良好的區(qū)域性泥質巖和膏鹽巖蓋層,蓋層分布廣,厚度大,封蓋保存條件較好。
(4)在烴源巖發(fā)育的前提下,古構造、沉積是震旦系-寒武系油氣成藏主控因素,持續(xù)的古構造背景、良好的保存條件是晚期油氣藏調整改造、最終定位的主控因素。
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作者簡介:劉晶,女,碩士研究生,主要從事油氣成藏研究。