張 健 周 剛 張光榮 李國(guó)輝 汪 華
中國(guó)石油西南油氣田公司
中二疊統(tǒng)是四川盆地天然氣勘探開(kāi)發(fā)的重要層系。2000年以前,主要針對(duì)蜀南地區(qū)的裂縫型和縫洞型石灰?guī)r氣藏開(kāi)展勘探[1],成效顯著,發(fā)現(xiàn)了325個(gè)巖溶縫洞型石灰?guī)r氣藏,其中功勛井自2井已累計(jì)產(chǎn)天然氣50.15×108m3。野外露頭顯示中二疊統(tǒng)發(fā)育白云巖儲(chǔ)層[2],2003年礦2井進(jìn)一步證實(shí)中二疊統(tǒng)棲霞組發(fā)育厚層狀孔隙型白云巖儲(chǔ)層,2014年雙探1井在棲霞組層狀孔隙型白云巖儲(chǔ)層勘探獲重大突破[3];另外,隨著巖溶縫洞體雕刻技術(shù)日趨成熟,近年來(lái)巖溶縫洞型石灰?guī)r油氣勘探亦取得較大進(jìn)展,展示出良好的勘探前景,如川西北九龍山構(gòu)造中二疊統(tǒng)5口井測(cè)試獲高產(chǎn)工業(yè)氣流,平均單井產(chǎn)量超過(guò)100×104m3/d。據(jù)中國(guó)石油第四次資源評(píng)價(jià)成果,四川盆地中二疊統(tǒng)天然氣總資源量為15 059.39×108m3,探明儲(chǔ)量為852.03×108m3,資源探明率僅為5.66%,勘探潛力巨大。為明確四川盆地中二疊統(tǒng)下一步的天然氣勘探方向,筆者結(jié)合近年鉆井、地震勘探及研究成果,系統(tǒng)分析了該盆地中二疊統(tǒng)天然氣的沉積特征、儲(chǔ)層特征、成藏特征、天然氣富集規(guī)律及勘探方向,以期為四川盆地中二疊統(tǒng)天然氣勘探提供技術(shù)支撐。
棲霞組巖性主要為深灰色—灰黑色生物碎屑灰?guī)r、含生屑泥質(zhì)灰?guī)r、含燧石結(jié)核灰?guī)r,部分地區(qū)棲霞組中上部發(fā)育晶粒白云巖[4],地層厚100~200 m。棲霞期繼承了加里東運(yùn)動(dòng)后西高東低的微地貌格局,盆地西部地區(qū)地勢(shì)較高、水體較淺,發(fā)育開(kāi)闊海臺(tái)地、臺(tái)緣灘和臺(tái)內(nèi)灘亞相[5],其中臺(tái)緣灘體厚度大,于川西北廣元—江油—都江堰—天全—峨眉一線呈條形分布[6-7];臺(tái)內(nèi)灘體厚度小,縱向多層疊置,平面上環(huán)加里東古隆起分布;盆地東南部地勢(shì)較低、水體較深,主要發(fā)育臺(tái)內(nèi)洼地相,分布于平昌—渠縣—合川—大足東至湖北恩施一帶。
茅口組各段在盆地內(nèi)的保存不一,川西南、川東南等地茅口組頂部為茅四段,瀘州古隆起及川東北等地茅口組僅存茅二段,地層殘厚200~400 m。棲霞組沉積后,茅口組沉積期巖相分異逐漸明顯,自西南向東北方向,水體深度逐漸加大,平面上可分出局限海臺(tái)地亞相、生屑灘亞相、開(kāi)闊海臺(tái)地亞相及次深海斜坡亞相等4個(gè)亞相區(qū) 。盆地大部分區(qū)域?qū)匍_(kāi)闊海臺(tái)地亞相,巖性為灰色—深灰色厚層狀泥粉晶灰?guī)r、藻蟲(chóng)灰?guī)r、含燧石團(tuán)塊灰?guī)r等,生物繁盛,種類較多。生屑灘亞相分布于2個(gè)地區(qū),其一沿龍門(mén)山中南段—川西南—川南—重慶一帶呈馬蹄狀分布,其二分布于川中南充—安岳地區(qū),范圍相對(duì)較小,灘體厚25~54 m,以亮晶生屑石灰?guī)r為主并發(fā)育白云巖。次深海斜坡亞相分布于廣元—達(dá)州—萬(wàn)州地區(qū),巖性為深灰色泥灰?guī)r、黑色燧石條帶狀灰?guī)r及頁(yè)巖等,以小型腕足、鈣球、骨針及菊石等生物組合為特征。
棲霞組儲(chǔ)層主要受控于白云石化作用、古巖溶作用和裂縫作用[6],以多重成因白云巖孔隙型儲(chǔ)層為主[9],巖性為晶粒云巖或殘余生屑云巖,尤以中—粗晶云巖儲(chǔ)集性能為最好,其次為粉—細(xì)晶云巖,灰質(zhì)云巖再次之;儲(chǔ)集空間主要為晶間孔、晶間溶孔,儲(chǔ)層孔隙度主要分布在2%~3%,少數(shù)樣品高于5%,平均孔隙度為2.75%,表現(xiàn)為低孔、低滲特征,儲(chǔ)層厚5~30 m,其中臺(tái)地邊緣白云巖儲(chǔ)層厚10~30 m,臺(tái)內(nèi)灘相白云巖儲(chǔ)層介于5~20 m(圖1-a)。
2.2.1 孔隙型白云巖儲(chǔ)層特征
茅口組發(fā)育孔隙型熱水成因白云巖儲(chǔ)層[10-11],儲(chǔ)集巖性主要為深灰色中—細(xì)晶云巖,儲(chǔ)集空間為溶孔、溶洞和溶縫;取心井白云巖層段平均孔隙度介于2.8%~4.6%,儲(chǔ)層以低孔、低滲為主,局部發(fā)育相對(duì)中—高孔層段,厚度以2~20 m為主,縱向上主要發(fā)育于茅二段中上部,沿準(zhǔn)同生期北西向斷裂展布(圖1-b)。
2.2.2 巖溶縫洞型石灰?guī)r儲(chǔ)層特征
東吳運(yùn)動(dòng)后,四川盆地中二疊統(tǒng)形成廣泛分布的巖溶縫洞型石灰?guī)r儲(chǔ)層[12-13],儲(chǔ)層巖性以生屑灰?guī)r、泥晶灰?guī)r及眼球狀灰?guī)r為主,巖性致密,基巖孔隙度一般低于2%,滲透率一般小于0.08 mD[14],儲(chǔ)集空間以溶洞、溶縫為主,鉆井中常見(jiàn)放空、井漏和井噴等顯示,儲(chǔ)層具分布廣、非均質(zhì)性強(qiáng)特點(diǎn),巖溶高地、巖溶斜坡為巖溶儲(chǔ)層發(fā)育的有利區(qū)[15]。
圖1 四川盆地中二疊統(tǒng)白云巖厚度等值線圖
3.1.1 多層系供烴
四川盆地中二疊統(tǒng)氣藏既有二疊系自身烴源,也有來(lái)自下伏下志留統(tǒng)龍馬溪組、下寒武統(tǒng)筇竹寺組烴源[15-18]。中二疊統(tǒng)烴源巖主要為棲霞組、茅口組泥灰?guī)r和泥巖,其中泥灰?guī)r厚度大,以偏腐殖混合型為主,有機(jī)質(zhì)豐度高,露頭樣品測(cè)定有機(jī)碳含量(TOC)多高于1%,平均TOC為1.4%,多以高—過(guò)成熟為主;而泥巖厚度小,以腐殖型為主,平均TOC為2.24%,多以高—過(guò)成熟為主。下寒武統(tǒng)烴源巖主要為筇竹寺組和麥地坪組暗色泥巖,筇竹寺組泥巖為腐泥型,有機(jī)質(zhì)豐度高,TOC介于0.07%~7.56%,平均為1.56%,TOC大于1.0%的占63.9%。志留系在樂(lè)山—龍女寺古隆起核部已被全部剝蝕,僅在川西北部地區(qū)和川中東部地區(qū)殘存龍馬溪組黑色頁(yè)巖和深灰色泥巖,TOC普遍較高(0.4%~1.6%),具有盆地東南部有機(jī)碳豐度值高、中西部地區(qū)豐度值低的特點(diǎn)。
3.1.2 多類型儲(chǔ)層
四川盆地中二疊統(tǒng)主要發(fā)育棲霞組孔隙型多成因白云巖儲(chǔ)層、茅口組孔隙型熱水白云巖儲(chǔ)層和茅口組巖溶縫洞型石灰?guī)r儲(chǔ)層3種類型,其中棲霞組白云巖儲(chǔ)層的發(fā)育主要受沉積微相、早期白云石化作用、晚期白云石化作用、溶蝕作用以及構(gòu)造作用等因素控制[19-20];茅口組熱水白云巖受熱次盆微相控制,主要沿茅口組沉積時(shí)處在拉張活躍期的基底斷裂、深大斷裂和裂縫系統(tǒng)的附近沉積[3-4];茅口組巖溶縫洞型石灰?guī)r儲(chǔ)層受巖性特征、斷裂發(fā)育程度、溶蝕時(shí)間長(zhǎng)短等因素控制,巖溶高地、巖溶斜坡為巖溶儲(chǔ)層發(fā)育的有利區(qū)[15],在川西和川中地區(qū),白云巖儲(chǔ)層和巖溶縫洞型石灰?guī)r儲(chǔ)層均有分布,而在川東和蜀南地區(qū),則主要發(fā)育巖溶縫洞型石灰?guī)r儲(chǔ)層。3.1.3 多類型圈閉
四川盆地中二疊統(tǒng)早期勘探以局部構(gòu)造圈閉勘探為主,尋找裂縫型和縫洞型石灰?guī)r氣藏[21],在蜀南地區(qū)發(fā)現(xiàn)了斷層—巖溶背斜型、巖溶—背斜型、斷層巖溶型和巖溶型4類巖溶縫洞型石灰?guī)r氣藏。近年來(lái),在川中、川西地區(qū)棲霞組、茅口組發(fā)現(xiàn)了不同成因的白云巖儲(chǔ)層[3-4],探明了巖性—背斜型和巖性型層狀孔隙白云巖氣藏(圖2)。
3.1.4 多套蓋層及良好的保存條件
上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M是中二疊統(tǒng)的直接蓋層,巖性以頁(yè)巖夾少量石灰?guī)r為主,厚度介于100~150 m,上覆三疊系嘉陵江組—雷口坡組內(nèi)部膏巖發(fā)育,累計(jì)厚度介于50~450 m;上覆上三疊統(tǒng)—白堊系陸相層系發(fā)育巨厚泥頁(yè)巖﹑粉砂質(zhì)泥巖,由西向東逐漸增厚,累計(jì)厚320~1 600 m,可作為中二疊統(tǒng)區(qū)域間接蓋層,保存條件良好[13]。
3.1.5 多期構(gòu)造與多期成藏
四川盆地自震旦紀(jì)以來(lái),歷經(jīng)多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加改造,對(duì)油氣成藏影響顯著,表現(xiàn)為構(gòu)造的多期與成藏的多期具一致性[21-23]。中二疊統(tǒng)沉積后經(jīng)歷了東吳、印支、燕山、喜馬拉雅等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),決定了盆地中二疊統(tǒng)多期油氣成藏,二疊系烴源巖于中三疊世開(kāi)始生烴,晚三疊世—早侏羅世進(jìn)入生油高峰,中晚侏羅世—早白堊世進(jìn)入生氣高峰[24](圖3);志留系烴源巖于早二疊世—晚三疊世進(jìn)入生油高峰,侏羅紀(jì)開(kāi)始進(jìn)入生氣高峰;筇竹寺組烴源巖于石炭紀(jì)—早二疊世進(jìn)入生油高峰,于三疊紀(jì)—晚侏羅世進(jìn)入生氣高峰[25],后期經(jīng)多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),使古油氣藏或經(jīng)歷調(diào)整演化,形成現(xiàn)今油氣藏,或遭受不同程度的破壞,經(jīng)歷了古油藏—古氣藏—現(xiàn)今氣藏的演化過(guò)程。對(duì)四川盆地西南部氣區(qū)中二疊統(tǒng)茅口組碳酸鹽巖儲(chǔ)層有機(jī)包裹體特征、組成、碳同位素等研究結(jié)果表明,在中二疊統(tǒng)茅口組中存在3期以上的油氣運(yùn)移[26],指示著3期以上的油氣調(diào)整—聚集—成藏過(guò)程。
圖2 四川盆地中二疊統(tǒng)氣藏類型圖
3.1.6 多類型成藏模式
四川盆地中西部地區(qū)中二疊統(tǒng)天然氣以烴類氣體為主,CH4含量高、C2H6含量低,干燥系數(shù)大,是典型干氣(表1)。研究認(rèn)為蜀南及川東北地區(qū)中二疊統(tǒng)的天然氣氣源主要來(lái)源于其自身,志留系有部分貢獻(xiàn)作用[15-17],川中及川西地區(qū)的天然氣亦主要來(lái)源于自身,下寒武統(tǒng)筇竹寺組有部分貢獻(xiàn)作用[18],盆地中二疊統(tǒng)氣藏多源特征與盆地多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān),形成多種成藏組合模式,可分為自生自儲(chǔ)型、下生上儲(chǔ)型和他源次生型3種類型,以自生自儲(chǔ)型為主[15]。在川東、川西北和蜀南部分地區(qū)還伴生下生上儲(chǔ)型,龍馬溪組直接向上覆中二疊統(tǒng)供烴,另外他源次生型指通過(guò)斷層溝通,將親源關(guān)系較遠(yuǎn)的天然氣運(yùn)移至中二疊統(tǒng)圈閉聚集成藏,如川中地區(qū)斷層溝通筇竹寺組烴源[18]、川東高陡構(gòu)造區(qū)斷層溝通志留系烴源等(圖4)。
圖3 四川盆地中二疊統(tǒng)烴源巖埋藏史圖
表1 四川盆地中西部地區(qū)中二疊統(tǒng)天然氣組成對(duì)比表
圖4 四川盆地中二疊統(tǒng)成藏模式圖
3.2.1 優(yōu)質(zhì)烴源巖控制大中型氣田分布
勘探實(shí)踐證明,烴源是油氣成藏的關(guān)鍵物質(zhì)基礎(chǔ),對(duì)大中型氣田分布具有重要的控制作用,目前勘探成果豐碩的蜀南地區(qū)和川西北地區(qū)都具備優(yōu)質(zhì)烴源巖的基礎(chǔ)條件[3,8]。四川盆地茅口組烴源巖厚30~220 m,TOC介于0.5%~3.0%,生氣強(qiáng)度介于10×108~60×108m3/km2,且大部分區(qū)域都大于20×108m3/km2;棲霞組烴源巖厚10~70 m,TOC介于0.5%~2.0%,生氣強(qiáng)度絕大部分地區(qū)小于10×108m3/km2;中二疊統(tǒng)全盆地生氣中心位于盆地西北部和中部—川南地區(qū),生氣強(qiáng)度在26×108~44×108m3/km2[27],具備形成大中型氣田的物質(zhì)基礎(chǔ)。
3.2.2 白云石化、表生巖溶作用對(duì)顆粒灘儲(chǔ)層的改造至關(guān)重要
白云石化作用和表生巖溶作用對(duì)四川盆地中二疊統(tǒng)顆粒灘儲(chǔ)層的形成具有重要的改造作用[6,19,28],勘探實(shí)踐表明,中二疊統(tǒng)白云巖儲(chǔ)層明顯優(yōu)于石灰?guī)r儲(chǔ)層。棲霞組顆粒灘白云巖主要分布于川西—川西南和川中地區(qū),主要為結(jié)晶型白云巖及殘余顆粒型白云巖[29-30],相控型白云巖氣藏已為勘探所證實(shí)[3,31];茅口組熱水成因白云巖呈層狀、沿基底斷裂分布,巖性主要為深灰色中—細(xì)晶結(jié)構(gòu)白云巖,白云巖受到熱次盆微相控制,主要呈現(xiàn)北西向展布[11];茅口組沉積末期,發(fā)生東吳運(yùn)動(dòng),在四川盆地發(fā)生大面積分布的表生巖溶作用[32-34],一方面溶蝕地層形成風(fēng)化殼,另一方面沿不整合面或斷層形成相關(guān)的規(guī)模巖溶型儲(chǔ)層,在風(fēng)化殼或間斷面附近發(fā)育油氣運(yùn)移通道和儲(chǔ)集體,易形成油氣藏。
3.2.3 印支期古隆起是油氣聚集的有利指向區(qū)
四川盆地中二疊統(tǒng)于中三疊世開(kāi)始生烴,晚三疊世—早侏羅世進(jìn)入生油高峰[24],形成古油藏;氣態(tài)烴大量形成的時(shí)間多為晚侏羅世—白堊紀(jì)。印支期形成的瀘州—開(kāi)江古隆起在燕山期繼承發(fā)展,是油氣聚集的有利指向區(qū),控制了石炭系—三疊系氣藏的分布,目前在瀘州古隆起上共發(fā)現(xiàn)二疊系、三疊系裂縫性氣田35個(gè),含氣構(gòu)造17 個(gè),勘探證實(shí)古隆起的頂部背斜和向斜中都產(chǎn)油氣,如得勝向斜和況廠向斜中二疊統(tǒng)產(chǎn)氣[35],都表明古隆起曾聚集油氣。
3.2.4 喜馬拉雅期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是油氣調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)期
構(gòu)造抬升、拉張、擠壓等作用形成的斷層、裂縫,在油氣成藏過(guò)程中主要表現(xiàn)為油氣的運(yùn)移通道。在多數(shù)情況下,斷層及裂縫發(fā)育程度控制油氣的分異,在裂縫發(fā)育帶,油氣產(chǎn)量較高。因此,斷層及裂縫對(duì)油氣成藏及油氣產(chǎn)量具有十分重要的控制作用。四川盆地中二疊統(tǒng)油氣的運(yùn)聚主要受古構(gòu)造、古斷裂的控制,普遍經(jīng)歷了由“古油藏—古氣藏—再調(diào)整分配”的演化過(guò)程,燕山期是天然氣富集的主要時(shí)期,形成早的圈閉優(yōu)先捕獲天然氣,喜馬拉雅期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下,油氣沿喜馬拉雅期形成的晚期斷層大規(guī)模調(diào)整[36]。如龍門(mén)山斷裂帶是一個(gè)由一系列疊瓦狀逆斷層所組成的逆掩斷裂帶,喜馬拉雅期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致區(qū)內(nèi)多期次油氣運(yùn)移和再分配,造就了油氣分布的復(fù)雜性,也為新構(gòu)造油氣充注創(chuàng)造了條件。在推覆體上普遍地層出露較老,發(fā)育通天大斷層,保存條件較差,如K2井,而在推覆體下盤(pán)或者靠近盆地內(nèi)的潛伏構(gòu)造其保存條件依然十分良好,極具油氣勘探潛力。
4.1.1 棲霞組天然氣勘探領(lǐng)域
層狀孔隙型白云巖儲(chǔ)層是盆地中二疊統(tǒng)最有利的勘探對(duì)象[4,30],棲霞組層狀孔隙型儲(chǔ)層主要分布于川西臺(tái)緣灘相和川中臺(tái)內(nèi)灘相白云巖中。
4.1.2 棲霞組天然氣有利勘探區(qū)帶
依據(jù)儲(chǔ)層發(fā)育程度和烴源分布特征,結(jié)合中二疊統(tǒng)古構(gòu)造背景,將棲霞組臺(tái)緣灘相白云巖儲(chǔ)層勘探有利區(qū)劃分為Ⅰ類a區(qū)和Ⅰ類b區(qū),其中Ⅰ類a區(qū)為川西北廣元—江油及都江堰一帶,具烴源優(yōu)越(中二疊統(tǒng)生烴強(qiáng)度介于10×108~28×108m3/km2,且位于筇竹寺組生烴中心)和儲(chǔ)層發(fā)育(厚0~30 m)等特點(diǎn);Ⅰ類b區(qū)位于川西南地區(qū),具儲(chǔ)層發(fā)育、烴源較好等特點(diǎn)。龍門(mén)山前推覆構(gòu)造帶二疊系圈閉發(fā)育,成藏條件好,推覆帶之下的背沖背斜帶上的大型構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉為最有利勘探區(qū)[3-4],推覆沖斷帶可能為下一步擴(kuò)大該區(qū)勘探領(lǐng)域的新有利勘探區(qū)帶(圖5)。
棲霞組臺(tái)內(nèi)灘相白云巖儲(chǔ)層勘探有利區(qū)可劃分為Ⅱ類a區(qū)、Ⅱ類b區(qū)和Ⅲ類區(qū)。Ⅱ類a區(qū)主要分布在川中高石梯—磨溪地區(qū)和蜀南地區(qū)臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育區(qū),區(qū)內(nèi)白云巖儲(chǔ)層分布較為穩(wěn)定,厚0~20 m,中二疊統(tǒng)生烴強(qiáng)度介于16×108~30×108m3/km2,緊鄰筇竹寺組生烴中心,位于印支期古隆起核心部位,有利于油氣運(yùn)聚;Ⅱ類b區(qū)分布于資陽(yáng)—綿陽(yáng)一帶,白云巖厚度一般小于10 m,中二疊統(tǒng)生烴強(qiáng)度為8×108~28×108m3/km2,且位于筇竹寺組生烴中心;Ⅲ類區(qū)主要分布在南充—九龍山臺(tái)內(nèi)顆粒灘發(fā)育區(qū),區(qū)內(nèi)白云巖儲(chǔ)層厚0~10 m,中二疊統(tǒng)生烴強(qiáng)度介于 18×108~ 22×108m3/km2。
圖5 四川盆地中二疊統(tǒng)棲霞組勘探方向平面分布圖
4.2.1 茅口組天然氣勘探領(lǐng)域
茅口組白云巖儲(chǔ)層具呈帶狀、沿基底斷裂分布特點(diǎn),分布面積廣,在15號(hào)基底斷裂附近的磨溪、南充一帶已獲突破,天然氣勘探前景好,是重要的勘探對(duì)象。
茅口組巖溶縫洞型石灰?guī)r儲(chǔ)層勘探主要集中在蜀南地區(qū),盡管單個(gè)巖溶縫洞型氣藏平均壓降儲(chǔ)量?jī)H2.3×108m3,但也找到了Z2井這樣的高效勘探井,也發(fā)現(xiàn)了壓降儲(chǔ)量為48.56×108m3、已累產(chǎn)天然氣44.12×108m3的高效勘探井區(qū)——W67井區(qū),展示出盆地茅口組巖溶縫洞型石灰?guī)r儲(chǔ)層勘探具備高效勘探的潛質(zhì)。盆地蜀南向斜區(qū)、川中、川東北、川西北地區(qū)巖溶縫洞型儲(chǔ)層勘探程度極低,可供勘探面積大,是尋找高效勘探的重要領(lǐng)域。
4.2.2 茅口組天然氣有利勘探區(qū)帶
依據(jù)茅口組白云巖發(fā)育程度、巖溶縫洞型石灰?guī)r儲(chǔ)層有利分布區(qū)和烴源分布特征,結(jié)合中二疊統(tǒng)古構(gòu)造背景,將盆地茅口組有利勘探區(qū)分為Ⅰ類a區(qū)、Ⅰ類b區(qū)、Ⅱ類a區(qū)和Ⅱ類b區(qū)。
Ⅰ類a區(qū)分布于廣安—南充及瀘州西北部地區(qū),為白云巖發(fā)育區(qū)與巖溶高地/巖溶上斜坡疊合區(qū),白云巖厚0~20 m,中二疊統(tǒng)生烴強(qiáng)度為10×108~22×108m3/km2,其中瀘州西北部位于筇竹寺組生烴中心、印支期古隆起高部位。
Ⅰ類b區(qū)分布于雙魚(yú)石—南充、臥龍河—石柱等地區(qū),為白云巖發(fā)育區(qū)與巖溶下斜坡疊合區(qū),該區(qū)白云巖儲(chǔ)層厚0~20 m,中二疊統(tǒng)生烴強(qiáng)度為8×108~22×108m3/km2,位于筇竹寺組生烴中心邊緣。
Ⅱ類a區(qū)廣泛分布于蜀南—川中、川東北達(dá)州—開(kāi)江及川西北九龍山等地區(qū),該區(qū)為巖溶縫洞型石灰?guī)r儲(chǔ)層發(fā)育區(qū),烴源條件優(yōu)越,其中蜀南—川中地區(qū)不僅中二疊統(tǒng)生烴強(qiáng)度介于10×108~30×108m3/km2,且位于筇竹寺組生烴中心,川東、川東北、川西北地區(qū)中二疊統(tǒng)生烴強(qiáng)度介于10×108~42×108m3/km2,且該區(qū)志留系烴源巖發(fā)育,大部分地區(qū)生烴強(qiáng)度都能達(dá)40×10 m/km,通過(guò)烴源斷層可為中二疊統(tǒng)提供補(bǔ)充烴源。
Ⅱ類b區(qū)主要分布于雅安—宜賓一帶,該區(qū)帶白云巖儲(chǔ)層發(fā)育,厚0~50 m,但中二疊統(tǒng)生烴強(qiáng)度僅5×108~18×108m3/km2,筇竹寺組生烴強(qiáng)度小于 10×108m3/km2(圖 6)。
圖6 四川盆地中二疊統(tǒng)茅口組勘探方向平面分布圖
1)四川盆地中二疊統(tǒng)氣藏以二疊系自身烴源為主,其次為下寒武統(tǒng)筇竹寺組和下志留統(tǒng)龍馬溪組,其中中二疊統(tǒng)生氣中心位于盆地西北部和中部—川南地區(qū),生烴強(qiáng)度介于26×108~44×108m3/km2,具備形成大中型氣田的物質(zhì)基礎(chǔ)。
2)四川盆地中二疊統(tǒng)發(fā)育層狀孔隙型白云巖和巖溶縫洞型石灰?guī)r兩類儲(chǔ)層,其中棲霞組臺(tái)緣白云巖儲(chǔ)層主要分布于盆地西部廣元—江油、都江堰及川西南雅安一帶,厚10~30 m,棲霞組臺(tái)內(nèi)灘白云巖儲(chǔ)層主要分布于川中高石梯—磨溪地區(qū),厚5~20 m;茅口組白云巖儲(chǔ)層主要沿基底斷裂展布,厚5~20 m;茅口組巖溶縫洞型石灰?guī)r儲(chǔ)層廣泛分布于盆地茅口組中上部,蜀南地區(qū)、川中高石梯—磨溪地區(qū)、川東北開(kāi)江地區(qū)、川西北九龍山地區(qū)最為發(fā)育。
3)四川盆地中二疊統(tǒng)天然氣成藏具多層系供烴、多類型儲(chǔ)層、多類型圈閉、多期成藏和多類型成藏模式等特點(diǎn),優(yōu)質(zhì)烴源巖、白云石化作用、表生巖溶作用、印支期古隆起和喜馬拉雅期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)為天然氣富集的重要控制因素,其中優(yōu)質(zhì)烴源巖控制大中型氣田分布,白云石化、表生巖溶作用對(duì)顆粒灘儲(chǔ)層的改造至關(guān)重要。印支期古隆起是油氣聚集的有利指向區(qū),喜馬拉雅期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是油氣調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)期;指出層狀孔隙型白云巖儲(chǔ)層勘探仍是尋找盆地中二疊統(tǒng)大中型油氣藏的方向,而巖溶縫洞型石灰?guī)r儲(chǔ)層勘探是尋找高效勘探的重要領(lǐng)域。
4)棲霞組臺(tái)緣灘最有利勘探區(qū)為川西北廣元—江油及都江堰一帶,其次為川西南臺(tái)緣帶,臺(tái)內(nèi)灘有利勘探區(qū)主要分布在川中高石梯—磨溪和蜀南地區(qū);茅口組最有利勘探區(qū)為瀘州—內(nèi)江地區(qū),其次為雙魚(yú)石—南充、臥龍河—石柱、高石梯—磨溪、達(dá)州—開(kāi)江及九龍山地區(qū)。
[1] 戴彈申, 歐振洲. 裂縫圈閉及其勘探方法[J]. 天然氣工業(yè),1990, 10(4): 1-6.Dai Tanshen & Ou Zhenzhou. Fracture traps and their exploration method[J]. Natural Gas Industry, 1990, 10(4): 1-6.
[2] 張蔭本. 四川盆地二疊系中的白云巖化[J]. 石油學(xué)報(bào), 1982,3(1): 29-33.Zhang Yinben. Dolomitization in Permian rocks in Sichuan Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 1982, 3(1): 29-33.
[3] 沈平, 張健, 宋家榮, 洪海濤, 唐大海, 王小娟, 等. 四川盆地中二疊統(tǒng)天然氣勘探新突破的意義及有利勘探方向[J]. 天然氣工業(yè), 2015, 35(7): 1-9.Shen Ping, Zhang Jian, Song Jiarong, Hong Haitao, Tang Dahai,Wang Xiaojuan, et al. Significance of new breakthrough in and favorable targets of gas exploration in the Middle Permian system, Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2015, 35(7): 1-9.
[4] 楊光, 汪華, 沈浩, 楊雨然, 賈松, 陳文, 等. 四川盆地中二疊統(tǒng)儲(chǔ)層特征與勘探方向[J]. 天然氣工業(yè), 2015, 35(7): 10-16.Yang Guang, Wang Hua, Shen Hao, Yang Yuran, Jia Song, Chen Wen, et al. Characteristics and exploration prospects of Middle Permian reservoirs in the Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry,2015, 35(7): 10-16.
[5] 趙宗舉, 周慧, 陳軒, 劉銀河, 張運(yùn)波, 劉玉娥, 等. 四川盆地及鄰區(qū)二疊紀(jì)層序巖相古地理及有利勘探區(qū)帶[J]. 石油學(xué)報(bào),2012, 33(增刊2): 35-51.Zhao Zongju, Zhou Hui, Chen Xuan, Liu Yinhe, Zhang Yunbo,Liu Yu'e, et al. Sequence lithofacies paleogeography and favorable exploration zones of the Permian in Sichuan Basin and adjacent areas, China[J]. Acta Petrolei Sinica, 2012, 33(S2): 35-51.
[6] 陳宗清. 論四川盆地中二疊統(tǒng)棲霞組天然氣勘探[J]. 天然氣地球化學(xué), 2009, 20(3): 325-334.Chen Zongqing. Discussion on gas exploration of Middle Permian Qixia Formation, Sichuan Basin[J]. Natural Gas Geoscience, 2009, 20(3): 325-334.
[7] 黃先平, 楊天泉, 張紅梅. 四川盆地下二疊統(tǒng)沉積相及其勘探潛力區(qū)研究[J]. 天然氣工業(yè), 2004, 24(1): 10-12.Huang Xianping, Yang Tianquan & Zhang Hongmei. Research on the sedimentary facies and exploration potential areas of Lower Permian in Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2004, 24(1):10-12.
[8] 陳宗清. 四川盆地中二疊統(tǒng)茅口組天然氣勘探[J]. 中國(guó)石油勘探, 2007, 12(5): 1-11.Chen Zongqing. Exploration for natural gas in Middle Permian Maokou Formation of Sichuan Basin[J]. China Petroleum Exploration, 2007, 12(5): 1-11.
[9] 田景春, 林小兵, 張翔, 彭順風(fēng), 楊辰雨, 羅壽兵, 等. 四川盆地中二疊統(tǒng)棲霞組灘相白云巖多重成因機(jī)理及疊加效應(yīng)[J].巖石學(xué)報(bào), 2014, 30(3): 679-686.Tian Jingchun, Lin Xiaobing, Zhang Xiang, Peng Shunfeng,Yang Chenyu, Luo Shoubing, et al. The genetic mechanism of shoal facies dolomite and its additive effect of Permian Qixia Formation in Sichuan Basin[J]. Acta Petrologica Sinica, 2014,30(3): 679-686.
[10] 李毅, 沈浩, 石學(xué)文, 汪華, 陳莎, 袁小玲. 川東—川中地區(qū)茅口組白云巖成因初探及“熱次盆”概念的提出[J]. 天然氣勘探與開(kāi)發(fā), 2013, 36(4): 1-3.Li Yi, Shen Hao, Shi Xuewen, Wang Hua, Chen Sha & Yuan Xiaoling. Distribution and origin of dolomites in Maokou Formation, eastern and central Sichuan Basin[J]. Natural Gas Exploration and Development, 2013, 36(4): 1-3.
[11] 汪華, 沈浩, 黃東, 石學(xué)文, 李毅, 袁小玲, 等. 四川盆地中二疊統(tǒng)熱水白云巖成因及其分布[J]. 天然氣工業(yè), 2014, 34(9):25-32.Wang Hua, Shen Hao, Huang Dong, Shi Xuewen, Li Yi, Yuan Xiaoling, et al. Origin and distribution of hydrothermal dolomites of the Middle Permian in the Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2014, 34(9): 25-32.
[12] 李大軍, 陳輝, 陳洪德, 梁虹, 彭才, 夏銘, 等. 四川盆地中二疊統(tǒng)茅口組儲(chǔ)層形成與古構(gòu)造演化關(guān)系[J]. 石油與天然氣地質(zhì), 2016, 37(5): 756-763.Li Dajun, Chen Hui, Chen Hongde, Liang Hong, Peng Cai, Xia Ming, et al. Relationship between reservoir development in the Middle Permian Maokou Formation and paleostructure evolution in the Sichuan Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2016, 37(5): 756-763.
[13] 宋曉波, 隆軻, 王瓊仙, 許國(guó)明. 四川盆地西部中二疊統(tǒng)茅口組油氣地質(zhì)條件及勘探潛力[J]. 海相油氣地質(zhì), 2016, 21(1):1-6.Song Xiaobo, Long Ke, Wang Qiongxian & Xu Guoming.Petroleum geology conditions and exploration potential of Middle Permian Maokou carbonate rock in western part of Sichuan Basin[J]. Marine Origin Petroleum Geology, 2016, 21(1): 1-6.
[14] 江青春, 胡素云, 汪澤成, 池英柳, 楊雨, 魯衛(wèi)華,等. 四川盆地茅口組風(fēng)化殼巖溶古地貌及勘探選區(qū)[J]. 石油學(xué)報(bào), 2012,33(6): 949-960.Jiang Qingchun, Hu Suyun, Wang Zecheng, Chi Yingliu, Yang Yu, Lu Weihua, et al. Paleokarst landform of the weathering crust of Middle Permian Maokou Formation in Sichuan Basin and selection of exploration regions[J]. Acta Petrolei Sinica, 2012,33(6): 949-960.
[15] 黃籍中, 張子樞. 四川盆地陽(yáng)新統(tǒng)天然氣的成因[J]. 石油勘探與開(kāi)發(fā), 1982, 9(1): 12-25.Huang Jizhong & Zhang Zishu. Origin of natural gas in the Yangxin limestone (Lower Permian) of Sichuan Basin[J].Petroleum Exploration and Development, 1982, 9(1): 12-25.
[16] 戴金星. 四川盆地陽(yáng)新統(tǒng)氣藏的氣源主要是煤成氣: 與黃籍中等同志商榷[J]. 石油勘探與開(kāi)發(fā), 1983(4): 70-75.Dai Jinxing. Gas in Yangxin Formation in Sichuan Province is originated from coal containing formation: A discussion on this problem with Mr. Huang et al[J]. Petroleum Exploration and Development, 1983(4): 70-75.
[17] 王蘭生, 茍學(xué)敏, 劉國(guó)瑜, 王琳, 汪維明, 王密云. 四川盆地天然氣的有機(jī)地球化學(xué)特征及其成因[J]. 沉積學(xué)報(bào), 1997,15(2): 49-53.Wang Lansheng, Gou Xueming, Liu Guoyu, Wang Lin, Wang Weiming & Wang Miyun. The organic geochemistry and origin of natural gases in Sichaun Basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica,1997, 15(2): 49-53.
[18] 董才源, 謝增業(yè), 朱華, 國(guó)建英, 張璐, 戴鑫, 等. 川中地區(qū)中二疊統(tǒng)氣源新認(rèn)識(shí)及成藏模式[J]. 西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2017, 32(4): 18-23.Dong Caiyuan, Xie Zengye, Zhu Hua, Guo Jianying, Zhang Lu,Dai Xin, et al. New insight for gas source and gas accumulation modes of Middle Permian in central Sichuan Basin[J]. Journal of Xi'an Shiyou University (Natural Science), 2017, 32(4): 18-23.
[19] 郝毅, 周進(jìn)高, 張建勇, 倪超, 谷明峰, 辛勇光. 川西北中二疊統(tǒng)棲霞組白云巖儲(chǔ)層特征及控制因素[J]. 沉積與特提斯地質(zhì), 2013, 33(1): 68-74.Hao Yi, Zhou Jingao, Zhang Jianyong, Ni Chao, Gu Mingfeng& Xin Yongguang. The dolostone reservoirs from the Middle Permian Qixia Formation in northwestern Sichuan Basin:Characteristics and controlling factors[J]. Sedimentary Geology and Tethyan Geology, 2013, 33(1): 68-74.
[20] 劉樹(shù)根, 孫瑋, 鐘勇, 田艷紅, 吳娟, 王國(guó)芝, 等. 四川疊合盆地深層海相碳酸鹽巖油氣的形成和分布理論探討[J]. 中國(guó)石油勘探, 2016, 21(1): 15-27.Liu Shugen, Sun Wei, Zhong Yong, Tian Yanhong, Wu Juan, Wang Guozhi, et al. Discussion on the theories of the hydrocarbon formation and distribution of the deep-seated marine carbonates in the Sichuan superimposed basin, China[J]. China Petroleum Exploration, 2016, 21(1): 15-27.
[21] 谷志東, 李宗銀, 袁苗, 黃平輝, 梁東星, 張黎, 等. 四川盆地及其周緣晚震旦世—早寒武世早期區(qū)域抬升運(yùn)動(dòng)對(duì)巖溶儲(chǔ)層發(fā)育的影響[J]. 天然氣工業(yè), 2014, 34(8): 37-45.Gu Zhidong, Li Zongyin, Yuan Miao, Huang Pinghui, Liang Dongxing, Zhang Li, et al. Inぼuences of regional uplifting during the Late Sinian-Early Cambrian on the development of karst reservoirs in the Sichuan Basin and its peripheral area[J]. Natural Gas Industry, 2014, 34(8): 37-45.
[22] 楊光, 李國(guó)輝, 李楠, 陳雙玲, 汪華, 徐亮. 四川盆地多層系油氣成藏特征與富集規(guī)律[J]. 天然氣工業(yè), 2016, 36(11): 1-11.Yang Guang, Li Guohui, Li Nan, Chen Shuangling, Wang Hua& Xu Liang. Hydrocarbon accumulation characteristics and enrichment laws of multi-layered reservoirs in the Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2016, 36(11): 1-11.
[23] 何治亮, 金曉輝, 沃玉進(jìn), 李慧莉, 白振瑞, 焦存禮, 等. 中國(guó)海相超深層碳酸鹽巖油氣成藏特點(diǎn)及勘探領(lǐng)域[J]. 中國(guó)石油勘探, 2016, 21(1): 3-14.He Zhiliang, Jin Xiaohui, Wo Yujin, Li Huili, Bai Zhenrui, Jiao Cunli, et al. Hydrocarbon accumulation characteristics and exploration domains of ultra-deep marine carbonates in China[J].China Petroleum Exploration, 2016, 21(1): 3-14.
[24] 朱光有, 張水昌, 梁英波, 馬永生, 戴金星, 李劍, 等. 四川盆地天然氣特征及氣源[J]. 地學(xué)前緣, 2006, 13(2): 234-248.Zhu Guangyou, Zhang Shuichang, Liang Yingbo, Ma Yongsheng,Dai Jinxing, Li Jian, et al. The characteristics of natural gas in Sichuan Basin and its sources[J]. Earth Science Frontiers, 2006,13(2): 234-248.
[25] 鄒才能, 杜金虎, 徐春春, 汪澤成, 張寶民, 魏國(guó)齊, 等. 四川盆地震旦系—寒武系特大型氣田形成分布、資源潛力及勘探發(fā)現(xiàn)[J]. 石油勘探與開(kāi)發(fā), 2014, 41(3): 278-293.Zou Caineng, Du Jinhu, Xu Chunchun, Wang Zecheng, Zhang Baomin, Wei Guoqi, et al. Formation, distribution, resource potential and discovery of the Sinian-Cambrian giant gas field, Sichuan Basin, SW China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2014, 41(3): 278-293.
[26] 唐俊紅, 張同偉, 鮑征宇, 張銘杰. 四川盆地西南部?jī)?chǔ)層有機(jī)包裹體組成和碳同位素特征及其對(duì)油氣來(lái)源的指示[J]. 地質(zhì)論評(píng), 2005, 51(1): 100-106.Tang Junhong, Zhang Tongwei, Bao Zhengyu & Zhang Mingjie.Component and carbon isotope characteristics of organic inclusions in reservoirs and their hydrocarbons as tracers of oil and gas[J]. Geological Review, 2005, 51(1): 100-106.
[27] 黃士鵬, 江青春, 汪澤成, 蘇旺, 馮慶付, 馮子齊. 四川盆地中二疊統(tǒng)棲霞組與茅口組烴源巖的差異性[J]. 天然氣工業(yè),2016, 36(12): 26-34.Huang Shipeng, Jiang Qingchun, Wang Zecheng, Su Wang, Feng Qingfu & Feng Ziqi. Differences between the Middle Permian Qixia and Maokou source rocks in the Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2016, 36(12): 26-34.
[28] 羅蘭, 王興志, 李勇, 張芮, 王楠. 川西北地區(qū)中二疊統(tǒng)沉積相及其對(duì)儲(chǔ)層的影響[J]. 特種油氣藏, 2017, 24(4): 60-66.Luo Lan, Wang Xingzhi, Li Yong, Zhang Rui & Wang Nan.Sedimentary facies in Middle Permian series in northwest Sichuan and its effect on reservoirs[J]. Special Oil & Gas Reservoirs, 2017, 24(4): 60-66.
[29] 姚雪根. 四川盆地天然氣成藏條件及其勘探方向[J]. 海相油氣地質(zhì), 2002, 7(1): 13-28.Yao Xuegen. Accumulation and preservation conditions of natural gas in Sichuan Basin[J]. Marine Origin Petroleum Geology, 2002,7(1): 13-28.
[30] 周進(jìn)高, 姚根順, 楊光, 谷明峰, 姚倩穎, 江青春, 等. 四川盆地棲霞組—茅口組巖相古地理與天然氣有利勘探區(qū)帶[J]. 天然氣工業(yè), 2016, 36(4): 8-15.Zhou Jingao, Yao Genshun, Yang Guang, Gu Mingfeng, Yao Qianying, Jiang Qingchun, et al. Lithofacies palaeogeography and favorable gas exploration zones of Qixia and Maokou Fms in the Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2016, 36(4): 8-15.
[31] 江青春, 胡素云, 汪澤成, 王銅山, 李秋芬, 翟秀芬. 四川盆地中二疊統(tǒng)中—粗晶白云巖成因[J]. 石油與天然氣地質(zhì), 2014,35(4): 503-510.Jiang Qingchun, Hu Suyun, Wang Zecheng, Wang Tongshan, Li Qiufen & Zhai Xiufen. Genesis of medium-macro-crystalline dolomite in the Middle Permian of Sichuan Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2014, 35(4): 503-510.
[32] 李曉清, 汪澤成, 張興為, 劉琴, 燕金梅. 四川盆地古隆起特征及對(duì)天然氣的控制作用[J]. 石油與天然氣地質(zhì), 2001,22(4): 347-351.Li Xiaoqing, Wang Zecheng, Zhang Xingwei, Liu Qin & Yan Jinmei. Characteristics of paleo-uplifts in Sichuan Basin and their control action on natural gases[J]. Oil & Gas Geology, 2001,22(4): 347-351.
[33] 王學(xué)軍, 楊志如, 韓冰. 四川盆地疊合演化與油氣聚集[J]. 地學(xué)前緣, 2015, 22(3): 161-173.Wang Xuejun, Yang Zhiru & Han Bin. Superposed evolution of Sichuan Basin and its petroleum accumulation[J]. Earth Science Frontiers, 2015, 22(3): 161-173.
[34] 杜金虎, 張寶民, 汪澤成, 鄒才能, 徐春春, 沈平, 等. 四川盆地下寒武統(tǒng)龍王廟組碳酸鹽緩坡雙顆粒灘沉積模式及儲(chǔ)層成因[J]. 天然氣工業(yè), 2016, 36(6): 1-10.Du Jinhu, Zhang Baomin, Wang Zecheng, Zou Caineng, Xu Chunchun, Shen Ping, et al. Sedimentary mode and reservoir genesis of two grain shoals at the Lower Cambrian Longwangmiao Fm carbonate ramp in the Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry,2016, 36(6): 1-10.
[35] 李延鈞, 李其榮, 王廷棟, 胡雄, 梁艷, 楊堅(jiān), 等. 瀘州古隆起下三疊統(tǒng)嘉陵江組成藏地球化學(xué)特征[J]. 石油與天然氣地質(zhì),2006, 27(3): 363-369.Li Yanjun, Li Qirong, Wang Tingdong, Hu Xiong, Liang Yan, Yang Jian, et al. Geochemical research of hydrocarbon reservoiring in Lower Triassic Jialingjiang Formation in Luzhou Palaeohigh[J]. Oil & Gas Geology, 2006, 27(3): 363-369.
[36] 戴彈申, 歐振洲. 四川盆地構(gòu)造類型與油氣賦存的關(guān)系[J]. 四川地質(zhì)學(xué)報(bào), 1988, 9(1): 18-20.Dai Tanshen & Ou Zhenzhou. The relationship between tectonic type and hydrocarbon accumulation in Sichuan Basin[J]. Acta Geologica Sichuan, 1988, 9(1): 18-20.