郭旭升,胡東風(fēng),段金寶
(中國(guó)石油化工股份有限公司 勘探分公司,成都 610041)
中國(guó)南方發(fā)育廣闊的海相沉積地層,面積約170×104km2,主要分布在揚(yáng)子、滇黔桂等地區(qū),油氣勘探潛力大(圖1)。朱夏先生20世紀(jì)60-70年代組織對(duì)南方各省的油氣地質(zhì)進(jìn)行了調(diào)查研究,并指導(dǎo)編制了上震旦統(tǒng)—下三疊統(tǒng)海相基礎(chǔ)地質(zhì)圖件,基于區(qū)域構(gòu)造演化控制盆地沉積、成藏與油氣分布的認(rèn)識(shí),指出“我國(guó)未來(lái)油氣資源的希望在海相”[1-3]。在中國(guó)南方海相找到大油氣田是幾代中國(guó)地質(zhì)學(xué)家和石油人共同的心愿。
圖1 中國(guó)南方構(gòu)造區(qū)劃Fig.1 Tectonic division of South China
至20世紀(jì)末,南方海相油氣勘探歷經(jīng)50余年的艱苦探索,在四川盆地發(fā)現(xiàn)了威遠(yuǎn)震旦系、二疊—三疊系以及川東石炭系白云巖等多個(gè)氣田(藏)[4-5],盆緣及南方外圍發(fā)現(xiàn)了建南氣田、蘇北朱家墩氣田、貴州虎莊殘留油藏等油氣田(藏),累計(jì)提交天然氣探明儲(chǔ)量3 033×108m3,但大中型油氣田(藏)相對(duì)較少。進(jìn)入21世紀(jì),通過(guò)理論與技術(shù)創(chuàng)新,四川盆地海相油氣勘探迅速展開(kāi),發(fā)現(xiàn)了一大批常規(guī)(普光、元壩、龍崗、安岳、彭州等)[6-13]與非常規(guī)頁(yè)巖氣(涪陵、長(zhǎng)寧、威遠(yuǎn)、昭通、威榮和永川等)大中型氣田[14-15],累計(jì)提交天然氣探明儲(chǔ)量39 663×108m3,天然氣產(chǎn)量由2000年的年產(chǎn)88×108m3增長(zhǎng)至2019年的504×108m3,形成四川盆地天然氣生產(chǎn)基地;盆緣復(fù)雜構(gòu)造區(qū)(ZY1HF井)、南方外圍(EYY1井、EYY2井)非常規(guī)頁(yè)巖氣領(lǐng)域等均試獲了頁(yè)巖氣流,宜州YY1井在石炭系見(jiàn)良好油氣顯示,進(jìn)一步堅(jiān)定了南方海相尋找勘探大突破的信心。筆者通過(guò)系統(tǒng)梳理中國(guó)南方海相油氣勘探實(shí)踐、理論與關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)展,進(jìn)一步明確了我國(guó)南方海相具有廣闊的油氣勘探前景。
該時(shí)期油氣勘探以“槽臺(tái)學(xué)說(shuō)、背斜控油理論”[16]為指導(dǎo),開(kāi)展了大規(guī)模的地面地質(zhì)調(diào)查,以油氣顯示為線索,對(duì)南方海相地層進(jìn)行大區(qū)評(píng)價(jià)和盆地優(yōu)選的前期勘探,綜合利用地質(zhì)調(diào)查、重磁力、地面電法等技術(shù)方法,尋找地面構(gòu)造,進(jìn)行淺井鉆探。油氣普查主要集中在貴州凱里、浙江長(zhǎng)興等地區(qū),后期逐步擴(kuò)展到黔南、黔中、廣東茂名、桂中、廣西百色、蘇南、湖南麻陽(yáng)盆地,發(fā)現(xiàn)了貴州虎莊殘留油藏。而當(dāng)時(shí)四川盆地集中優(yōu)勢(shì)力量開(kāi)展“找氣找油會(huì)戰(zhàn)”,在四川盆地發(fā)現(xiàn)數(shù)百個(gè)地面構(gòu)造,在川南與川中地區(qū)的重點(diǎn)構(gòu)造區(qū)部署實(shí)施一批鉆井,發(fā)現(xiàn)了二疊—三疊系(圣燈山、石油溝、黃瓜山等)、震旦系(威遠(yuǎn))等氣田,其中威遠(yuǎn)氣田探明儲(chǔ)量400×108m3,逐步拉開(kāi)了四川盆地油氣勘探序幕,初步建成川中與川南重點(diǎn)氣區(qū)。該階段“成藏組合”、“上、下組合”[16]等勘探認(rèn)識(shí)尚未提出,受研究認(rèn)識(shí)、勘探技術(shù)以及南方海相領(lǐng)域成藏的復(fù)雜性的限制,雖見(jiàn)到了一些發(fā)現(xiàn),但未能獲得勘探大發(fā)現(xiàn)、大突破。
該階段以“含油氣盆地找油理論”為指導(dǎo),除繼續(xù)對(duì)前期發(fā)現(xiàn)的氣田進(jìn)行詳探外,通過(guò)夯實(shí)基礎(chǔ)研究與持續(xù)性技術(shù)攻關(guān),逐步認(rèn)識(shí)到碳酸鹽巖儲(chǔ)集空間主要是裂縫,因此,攻關(guān)形成大量裂縫評(píng)價(jià)描述技術(shù)。勘探部署主要尋找與構(gòu)造相關(guān)的裂縫系統(tǒng),按照“三占三沿”部署思路,在四川盆地發(fā)現(xiàn)了一批構(gòu)造、裂縫型氣田群,其中瀘州隆起及周緣發(fā)現(xiàn)了陽(yáng)高寺、河包場(chǎng)、花果山、臥龍河、觀音場(chǎng)等與巖溶和裂縫相關(guān)的中二疊統(tǒng)茅口組氣田群。建南、相國(guó)寺石炭系氣藏發(fā)現(xiàn)后,川東石炭系成為當(dāng)時(shí)四川盆地天然氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的重點(diǎn)層系,勘探重點(diǎn)轉(zhuǎn)向?qū)ふ伊芽p—孔隙型儲(chǔ)層目標(biāo)。通過(guò)攻克高陡構(gòu)造地震成像技術(shù)與目標(biāo)識(shí)別方法及酸化壓裂技術(shù)的進(jìn)步,相繼探明了相國(guó)寺、五百梯、大池干井等一批石炭系大中型氣田,提交儲(chǔ)量2 962.19×108m3,四川盆地進(jìn)入油氣勘探發(fā)展和儲(chǔ)量增長(zhǎng)的第一個(gè)高峰期。
從南方外圍勘探來(lái)看,20世紀(jì)70年代末之前開(kāi)展石油會(huì)戰(zhàn),發(fā)現(xiàn)了江漢和蘇北油田;同時(shí),組織了湘鄂西會(huì)戰(zhàn)[17]。受威遠(yuǎn)構(gòu)造震旦系氣田發(fā)現(xiàn)的啟發(fā),60多口鉆井于1966—1972年間在湘鄂西、貴州、桂中、滇東景平等地一批構(gòu)造中實(shí)施,但未能獲油氣。通過(guò)反思總結(jié)后,提出“南方外圍海相地層生儲(chǔ)蓋組合配置好,但晚期構(gòu)造改造強(qiáng)烈,保存條件的評(píng)價(jià)是油氣勘探部署的關(guān)鍵”新認(rèn)識(shí),勘探思路由早期的淺層向深層轉(zhuǎn)移,發(fā)現(xiàn)了建南氣田。1974年受任丘古潛山“新生古儲(chǔ)”油藏發(fā)現(xiàn)的啟示,在中、下?lián)P子地區(qū)組織了“古潛山”找油會(huì)戰(zhàn),打了40余口井,發(fā)現(xiàn)了下?lián)P子句容海相殘留輕質(zhì)油藏(R2、R3井)。20世紀(jì)80年代,隨著數(shù)字地震勘探技術(shù)在部分區(qū)塊概查、普查的實(shí)施及加強(qiáng)油氣勘探工作,發(fā)現(xiàn)了百色油田。針對(duì)揚(yáng)子海相領(lǐng)域“板內(nèi)形變、晚期次生成藏”的特征,認(rèn)為“有效成藏組合”是南方外圍地區(qū)選區(qū)評(píng)價(jià)研究重點(diǎn)。這些成果無(wú)疑為“七五”成果總結(jié)及“八五”油氣勘探工作的展開(kāi),在理論認(rèn)識(shí)和技術(shù)上做了很好的準(zhǔn)備。進(jìn)入20世紀(jì)90年代,重點(diǎn)研究油氣有效保存單元與晚期成藏2個(gè)方面。在此期間,針對(duì)重點(diǎn)盆地部署了一批探井,僅石柱復(fù)向斜洋渡溪構(gòu)造YD3井在下三疊統(tǒng)嘉陵江組中獲日產(chǎn)2×104m3天然氣流,勘探一度陷入停滯階段。
2000年以來(lái),針對(duì)南方海相油氣勘探成盆、成烴、成藏等難點(diǎn)問(wèn)題,通過(guò)科研技術(shù)攻關(guān)與地質(zhì)理論認(rèn)識(shí)創(chuàng)新,南方海相巖性氣藏與頁(yè)巖氣勘探取得快速發(fā)展,特別是四川盆地進(jìn)入儲(chǔ)量快速增長(zhǎng)階段。
針對(duì)海相常規(guī)領(lǐng)域,四川盆地海相勘探以巖性、構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉為勘探目標(biāo),創(chuàng)新提出了二疊—三疊紀(jì)“開(kāi)江—梁平陸棚”新認(rèn)識(shí),發(fā)現(xiàn)了普光、元壩、龍崗等多個(gè)大中型礁灘氣田,形成了天然氣探明儲(chǔ)量近萬(wàn)億立方米的川東北二疊系—三疊系大中型氣田群。緊隨著“綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧裂陷槽”新認(rèn)識(shí)的提出,發(fā)現(xiàn)了安岳震旦系—寒武系大氣田,探明天然氣儲(chǔ)量近萬(wàn)億方。與此同時(shí),海相常規(guī)勘探在川西雷口坡組火成巖、川西北棲霞組、泥盆系高能灘、川北—川南茅口組等新領(lǐng)域不斷取得勘探突破,此階段共探明常規(guī)天然氣儲(chǔ)量21 567.4×108m3??碧綄?shí)踐與研究認(rèn)為,大型臺(tái)緣、大型不整合面控制規(guī)模儲(chǔ)集體分布,礁灘大型儲(chǔ)集體發(fā)育首先受控于大型高能相帶展布規(guī)模[18],其次由于礁灘體為正地形沉積,暴露溶蝕和白云巖化作用強(qiáng),基質(zhì)孔隙發(fā)育,廣泛發(fā)育的裂縫可有效改善滲透性,加上烴類(lèi)及時(shí)充注,抑制了膠結(jié)作用發(fā)生,有利于孔隙保存;而“淺灘+巖溶”類(lèi)大型儲(chǔ)集體主要受大型高能相帶與不整合巖溶作用共同控制,大中型礁灘氣田成藏具有典型的“近源富集、多元供烴、多期充注、相態(tài)轉(zhuǎn)化、動(dòng)態(tài)調(diào)整、持續(xù)保存”[7-11]特征。一大批大中型油氣田的發(fā)現(xiàn),除得益于思路與認(rèn)識(shí)創(chuàng)新,與勘探關(guān)鍵技術(shù)的快速進(jìn)步密不可分。“相控三步法”礁灘綜合預(yù)測(cè)技術(shù)、基于“孔縫雙元結(jié)構(gòu)模型”的孔構(gòu)參數(shù)反演方法、超深層小角度疊前彈性參數(shù)反演方法等物探關(guān)鍵技術(shù)[9-10,19]及超深井鉆完井與測(cè)試技術(shù),是發(fā)現(xiàn)大中型氣田的重要技術(shù)支撐與保障。這一時(shí)期,南方外圍勘探在充分利用和繼承上一階段大區(qū)評(píng)價(jià)成果的基礎(chǔ)上,借鑒四川盆地成功勘探經(jīng)驗(yàn),勘探目標(biāo)由構(gòu)造圈閉轉(zhuǎn)向有利保存單元區(qū)內(nèi)的構(gòu)造—巖性、巖性圈閉,針對(duì)重點(diǎn)勘探盆地(區(qū)塊)實(shí)施地震資料采集,發(fā)現(xiàn)一些有利目標(biāo),部署實(shí)施Y1井、SHUANG1井、GZ1井、XQ1井、PS1井、AS1井、DS1井等一批鉆井,部分井見(jiàn)一定的油氣顯示,但由于后期構(gòu)造改造強(qiáng)烈,使晚期油氣保存條件變差,均未獲油氣大突破。
而對(duì)非常規(guī)頁(yè)巖氣領(lǐng)域而言,中國(guó)南方海相借鑒北美的勘探經(jīng)驗(yàn),對(duì)海相頁(yè)巖氣進(jìn)行選區(qū)評(píng)價(jià)研究,主要從頁(yè)巖層段生氣、儲(chǔ)氣與易開(kāi)采性等三方面進(jìn)行了評(píng)價(jià),先后實(shí)施了120余口頁(yè)巖氣探井,勘探效果并不理想。這是由于缺乏對(duì)中國(guó)南方海相頁(yè)巖氣獨(dú)特地質(zhì)特征的了解,缺乏現(xiàn)成的理論指導(dǎo),尚未建成適用的評(píng)價(jià)方法,沒(méi)有形成關(guān)鍵的技術(shù)手段,照搬美國(guó)成功的經(jīng)驗(yàn),幾經(jīng)探索,均未獲得大型商業(yè)發(fā)現(xiàn)。針對(duì)中國(guó)南方海相頁(yè)巖具有熱演化程度高、晚期經(jīng)歷多期構(gòu)造改造、地表?xiàng)l件相對(duì)更加復(fù)雜等方面的特點(diǎn),通過(guò)開(kāi)展南方海相頁(yè)巖氣
的理論與技術(shù)攻關(guān),2012年在焦石壩地區(qū)部署實(shí)施JY1井,發(fā)現(xiàn)了涪陵頁(yè)巖氣大氣田(累計(jì)探明儲(chǔ)量6 008.14×108m3)。此外相繼發(fā)現(xiàn)威遠(yuǎn)、長(zhǎng)寧、昭通、威榮和永川等頁(yè)巖氣田,累計(jì)探明地質(zhì)儲(chǔ)量1.81×1012m3。提出了深水陸棚相優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育是“成烴控儲(chǔ)”的基礎(chǔ),深水陸棚相區(qū)頁(yè)巖厚度大、TOC高、硅質(zhì)、磷、鋇含量高[14],頁(yè)巖品質(zhì)好;良好的保存條件是“成藏控產(chǎn)”的關(guān)鍵,頁(yè)巖氣層巖性致密且多表現(xiàn)為連續(xù)沉積,屬于具有良好自我封閉能力的低滲透率儲(chǔ)層,加上良好的頂?shù)装鍡l件,使得烴類(lèi)早期滯留成藏并長(zhǎng)期保存[14],后期構(gòu)造改造較弱,利于保存[15];而頁(yè)巖氣“甜點(diǎn)”地震預(yù)測(cè)技術(shù)[20]、水平井鉆完井及分段壓裂改造技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的引入,有效地助力大氣田的持續(xù)發(fā)現(xiàn)。近期在川東南地區(qū)丁山—東溪深層頁(yè)巖氣(埋深大于4 000 m)勘探取得重大突破,盆緣復(fù)雜構(gòu)造區(qū)(SY2井、JY10井)、盆外常壓區(qū)(LY1井、PY1井、ZY1HF井)、宜昌(EYY1井、EYY2井等)、宜州(YY1井)等南方外圍區(qū)試獲頁(yè)巖氣流或見(jiàn)良好顯示,展示良好的勘探前景。
總之,隨著南方海相大中型氣田持續(xù)發(fā)現(xiàn), 油氣勘探進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段,形成了一系列新的勘探理論成果認(rèn)識(shí)、物探與工程關(guān)鍵技術(shù),為后續(xù)勘探大發(fā)現(xiàn)、大突破奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和提供了技術(shù)保障。
四川盆地深層—超深層與新領(lǐng)域是近期有望獲得大突破、大發(fā)現(xiàn)的重點(diǎn)勘探領(lǐng)域。
2.1.1 深層—超深層勘探領(lǐng)域
(1)上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組深層—超深層頁(yè)巖氣領(lǐng)域勘探潛力大。
前期四川盆地五峰組—龍馬溪組勘探實(shí)踐揭示,頁(yè)巖氣勘探主要集中分布在埋深3 500 m以淺[21],已發(fā)現(xiàn)涪陵等6個(gè)頁(yè)巖氣田,截至2019年底累計(jì)產(chǎn)氣488×108m3,實(shí)現(xiàn)了五峰組—龍馬溪組中淺層規(guī)模效益開(kāi)發(fā)。與美國(guó)頁(yè)巖氣資源相比,四川盆地頁(yè)巖氣藏以深層為主[22],埋深小于3 500 m范圍的頁(yè)巖氣資源相對(duì)較少,估算埋深3 500~6 000 m的頁(yè)巖氣資源量超過(guò)20×1012m3,占總資源量70%以上,是非常規(guī)油氣資源接替的重要現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域。
五峰組—龍馬溪組深層—超深層深水陸棚相優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育,為深層頁(yè)巖氣富集高產(chǎn)提供了物質(zhì)基礎(chǔ),而且深層—超深層經(jīng)歷的最大埋深與中淺層相似,后期抬升剝蝕的差異決定了現(xiàn)今埋深的差異,優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖的TOC、Ro、脆性礦物含量、巖相等均與中淺層相似(圖2);同時(shí),由于后期抬升改造弱,保存條件好,超壓持續(xù)保持,多具“超壓、高孔隙度、高含氣量”的特征。PS1井(垂深5 969 m)實(shí)鉆同樣證實(shí)了以上觀點(diǎn),其優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖孔隙度為5.22%,總含氣量為7.74 m3/t,進(jìn)一步證實(shí)了深層、超深層頁(yè)巖氣普遍具有“超壓富氣”特征。同時(shí)分析認(rèn)為,充填于石英格架孔內(nèi)以及部分充填于黏土礦物孔縫之間的原油,經(jīng)后期熱演化作用,形成大量有機(jī)質(zhì)孔,孔內(nèi)壓力也隨之增加,在抗壓實(shí)作用較強(qiáng)的硅質(zhì)格架和孔隙內(nèi)超壓的作用下,有機(jī)孔得以保存,大多以微孔、介孔為主,呈圓狀、橢圓狀產(chǎn)出,壓實(shí)程度較低。另外,在保存條件好、流體壓力高的情況下,隨埋深、溫度增大,頁(yè)巖氣層吸附能力降低,游離氣占比增大,表現(xiàn)出游離氣更富集的特征,利于頁(yè)巖氣的產(chǎn)出。
圖2 四川盆地東南部五峰組—龍馬溪組深層頁(yè)巖典型探井孔隙度、壓力系數(shù)、含氣量對(duì)比Fig.2 Comparison of porosity, pressure coefficient and gas content of typical exploratory wells in deep shale, Wufeng-Longmaxi formations, southeastern Sichuan Basin
2013年,DY2井(垂深4 417 m)成為國(guó)內(nèi)首口針對(duì)深層頁(yè)巖氣并獲得工業(yè)氣流的井,之后DYS1、DY4、DY5、ZU201-H1和HUANG202等多口井持續(xù)取得了深層頁(yè)巖氣勘探重大突破,展現(xiàn)了良好的勘探潛力,其中丁山、東溪、大足、合江、瀘州區(qū)塊等是深層頁(yè)巖氣持續(xù)突破、增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要陣地(圖3)。
圖3 四川盆地及周緣龍馬溪組頁(yè)巖氣底界埋深Fig.3 Bottom boundary of shale gas in Longmaxi Formation, Sichuan Basin and its periphery
(2)震旦—寒武系超深層是近期實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略突破有利目標(biāo)。
晚震旦—早寒武世,四川盆地發(fā)育呈帶狀展布的綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧裂陷槽,控制了臺(tái)緣高能相帶和優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育分布,進(jìn)而控制了燈影組、龍王廟組大氣田的形成[23-25]。
勘探證實(shí),綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧裂陷槽兩側(cè)發(fā)育2套臺(tái)緣丘灘相儲(chǔ)層:燈二段和燈四段。位于川北臺(tái)緣帶的胡家壩剖面燈四段儲(chǔ)層厚度達(dá)188 m,孔隙度為2.01%~13.83%,平均4.58%。鉆井及野外剖面證實(shí),裂陷槽內(nèi)下寒武統(tǒng)泥頁(yè)巖沉積厚度大,TOC含量高。B1井位于裂陷槽內(nèi),其筇竹寺組烴源巖TOC含量為0.52%~3.10%,平均1.36%,其中大于0.5%的厚度為178 m,大于2.0%的厚度為50 m。兩者形成“棚生緣儲(chǔ)”式成藏模式,油氣充注程度高。此外,深大斷裂的溝通使得下寒武統(tǒng)烴源巖與臺(tái)內(nèi)龍王廟組等多套優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層形成良好的源儲(chǔ)配置關(guān)系,有利于早期油氣富集。
綜合研究認(rèn)為,震旦—寒武系是實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略突破的重點(diǎn)層系,具有3個(gè)有利勘探區(qū)帶(圖4)。其一是綿陽(yáng)—長(zhǎng)寧裂陷槽兩側(cè)的臺(tái)緣帶。已發(fā)現(xiàn)的安岳大氣田就位于裂陷槽東側(cè),而裂陷槽西側(cè)的資陽(yáng)—威遠(yuǎn)地區(qū)也獲得發(fā)現(xiàn),位于裂陷槽東側(cè)北部的閬中—元壩地區(qū),發(fā)育大型臺(tái)緣丘灘相控型儲(chǔ)層,具有“棚生緣儲(chǔ)”型成藏模式,是燈影組油氣成藏富集有利區(qū),目前正實(shí)施YS1井。其二是川中古隆起的斜坡部位。燈影組以巖性氣藏為主,現(xiàn)今斜坡區(qū)也具有良好的勘探潛力,向臺(tái)內(nèi)甩開(kāi)部署的多口探井已獲得突破;同時(shí)受水下古隆起及古陸聯(lián)合控制,川中—川北地區(qū)龍王廟組、洗象池群圍繞古陸及水下古隆起發(fā)育淺水顆粒灘相帶,淺灘疊合溶蝕作用形成有利儲(chǔ)層,鄰區(qū)已有多口井測(cè)試獲工業(yè)氣流,目前在通南巴—仁和場(chǎng)地區(qū)正實(shí)施RT1井等。其三是川南綦江地區(qū)高陡構(gòu)造帶。寒武系鹽下燈影組與川東石炭系類(lèi)似,臺(tái)內(nèi)淺灘疊加不整合巖溶儲(chǔ)層大面積分布,早期油氣藏大面積分布,晚期受構(gòu)造調(diào)整影響,油氣向現(xiàn)今構(gòu)造高部位富集,鹽下低緩構(gòu)造成排發(fā)育,構(gòu)造保存條件好,是下步有利勘探區(qū)帶。
圖4 川北地區(qū)燈影組、茅口組、飛仙關(guān)組臺(tái)緣結(jié)構(gòu)特征剖面Fig.4 Platform margin structure in Dengying, Maokou and Feixianguan formations, northern Sichuan Basin
(3)二疊—三疊系深層—超深層仍有較大拓展空間。
前期針對(duì)四川盆地二疊—三疊系勘探發(fā)現(xiàn)了一批大中型氣田,但總體探明率不高。近期通過(guò)加強(qiáng)基礎(chǔ)地質(zhì)研究與評(píng)價(jià),突破了前期開(kāi)江—梁平陸棚形成于長(zhǎng)興期的認(rèn)識(shí),提出茅三段沉積期受峨眉地幔柱活動(dòng)影響,造成川北地區(qū)地殼差異性升降,元壩—龍崗—雙魚(yú)石一帶發(fā)生臺(tái)棚分異,形成鑲邊臺(tái)地沉積格局,茅三段沉積晚期開(kāi)江—梁平陸棚已見(jiàn)雛形。結(jié)合實(shí)鉆資料來(lái)看,元壩地區(qū)茅三段發(fā)育臺(tái)緣淺灘[26-27](圖4),沉積期古地貌發(fā)生分異,并繼承性演化為巖溶古地貌高。一方面古地貌高部位淺灘具有一定基質(zhì)孔隙,良好的物質(zhì)基礎(chǔ)有利于后期不整合巖溶疊加改造,形成茅口組頂部孔隙—孔洞型儲(chǔ)層;另一方面東吳期長(zhǎng)達(dá)10 Ma的暴露溶蝕,也使茅三段中部發(fā)育半充填巖溶縫洞儲(chǔ)層,東吳期后,吳一段在茅三段臺(tái)緣地貌基礎(chǔ)上,繼承性發(fā)育層狀穩(wěn)定分布的淺灘(圖4),經(jīng)歷準(zhǔn)同生期暴露溶蝕作用和白云石化作用后,形成良好的儲(chǔ)層。該領(lǐng)域生儲(chǔ)配置關(guān)系優(yōu)越,具有“棚生緣儲(chǔ)、近源富集”的特點(diǎn)。針對(duì)該領(lǐng)域已完鉆的YB7井,試獲日產(chǎn)105.9×104m3,目前正在甩開(kāi)預(yù)探與評(píng)價(jià)部署,是近期實(shí)現(xiàn)增儲(chǔ)上產(chǎn)的主要陣地。此外,前期中石油在川西雙魚(yú)石地區(qū)下二疊統(tǒng)棲霞組臺(tái)緣淺灘領(lǐng)域取得勘探突破,通過(guò)四川盆地北部露頭、鉆井及地震資料綜合對(duì)比分析,認(rèn)為棲霞組臺(tái)緣帶向川東北沿伸,同時(shí)盆內(nèi)圍繞局部洼地具備發(fā)育高能淺灘的地質(zhì)背景。川西地區(qū)雷口坡組云坪—藻云坪白云巖儲(chǔ)層,實(shí)施的幾口鉆井相繼試獲高產(chǎn)工業(yè)氣流,揭示該領(lǐng)域具有良好的油氣勘探前景。綜合研究表明,潮坪相帶沿北東向展布,在川北南江至通南巴地區(qū)也發(fā)育該類(lèi)型儲(chǔ)層,同時(shí)該區(qū)域還有印支運(yùn)動(dòng)早幕不整合巖溶作用疊加改造,是下一步拓展勘探的重點(diǎn)領(lǐng)域。
2.1.2 勘探新領(lǐng)域
(1)非常規(guī)新層系、新領(lǐng)域有望取得勘探大突破。
與海相頁(yè)巖氣相比,侏羅系湖相頁(yè)巖油氣勘探有利層系多、累計(jì)厚度大、保存條件好,淺湖—半深湖相暗色富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖的發(fā)育(TOC大于1.0%),是頁(yè)巖氣富集成藏的基礎(chǔ)[28-30]。有機(jī)孔、無(wú)機(jī)孔、微裂縫均是有效儲(chǔ)集空間,研究認(rèn)為高流體壓力及微裂縫發(fā)育區(qū)有利于湖相頁(yè)巖氣滲流富集高產(chǎn)。元壩地區(qū)千佛崖組二段和大安寨段二亞段,以及涪陵地區(qū)涼二下亞段、東岳廟段一亞段為有利勘探區(qū),初步評(píng)價(jià)元壩、涪陵地區(qū)侏羅系湖相頁(yè)巖氣資源量上萬(wàn)億方。
四川盆地二疊系發(fā)育海陸過(guò)渡相和深水陸棚相2種類(lèi)型富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖。龍?zhí)督M海陸過(guò)渡相含煤頁(yè)巖層系主要發(fā)育在川東南地區(qū),巖性復(fù)雜,碳質(zhì)泥頁(yè)巖多與煤層相伴生,累計(jì)厚度介于60~80 m,TOC較高(1.5%~16.6%);受有機(jī)質(zhì)類(lèi)型(Ⅲ型)影響,有機(jī)質(zhì)孔基本不發(fā)育,頁(yè)巖儲(chǔ)集空間以黏土礦物孔、粒間孔及微裂縫為主;含煤碳質(zhì)泥頁(yè)巖現(xiàn)場(chǎng)解吸總含氣量高達(dá)18.50 m3/t,初步評(píng)價(jià)龍?zhí)督M頁(yè)巖氣資源量超6 000×108m3;但由于頁(yè)巖硅質(zhì)礦物含量較低(<40%),壓裂改造難度較大,相關(guān)工程工藝技術(shù)需要進(jìn)一步攻關(guān)研究。上二疊統(tǒng)大隆組及吳家坪組深水陸棚相富硅高碳頁(yè)巖主要分布于川北廣元—開(kāi)江—梁平,厚度較大(20~40 m),豐度高(TOC多大于2%),有機(jī)質(zhì)類(lèi)型為Ⅱ1型,有機(jī)質(zhì)孔較發(fā)育,儲(chǔ)集性能好;頁(yè)巖現(xiàn)場(chǎng)解吸總含氣量均值6.11 m3/t,硅質(zhì)礦物含量普遍大于50%,頁(yè)巖可壓裂性較好,具有較好的勘探潛力,初步評(píng)價(jià)有利區(qū)面積超200 km2,資源量近2 000×108m3。
(2)常規(guī)新類(lèi)型儲(chǔ)層值得進(jìn)一步探索拓展。
前期研究認(rèn)為,四川盆地廣泛分布的茅口組沉積相對(duì)較穩(wěn)定,以開(kāi)闊臺(tái)地沉積為主,勘探發(fā)現(xiàn)主要集中在位于瀘州古隆起周緣的蜀南地區(qū),儲(chǔ)層類(lèi)型以巖溶縫洞灰?guī)r儲(chǔ)層為主。近期茅口組新領(lǐng)域在四川盆地多地區(qū)(川中、川北、川東南等)不斷取得勘探突破,涪陵地區(qū)TL6井在茅口組鉆遇23 m厚層熱液白云巖,測(cè)試獲工業(yè)氣流;在川東南地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大面積穩(wěn)定分布的茅一段灰泥灰?guī)r氣藏;川
南地區(qū)YJ2井位于斜坡—向斜區(qū),茅口組巖溶儲(chǔ)層發(fā)育,測(cè)試獲得工業(yè)氣流,進(jìn)一步拓展了勘探領(lǐng)域(圖5a-d)。
評(píng)價(jià)落實(shí)川中—川東茅口組熱液白云巖、川東南地區(qū)茅一段灰泥灰?guī)r、川北—川南茅口組巖溶縫洞等3個(gè)有利油氣勘探區(qū)帶。受茅口組沉積晚期—吳家坪組沉積早期峨眉地裂運(yùn)動(dòng)形成拉張性基底斷裂的控制,川中—川東茅口組發(fā)育緩坡型高能淺灘,淺埋過(guò)程中深部富鎂熱液流體沿基底斷裂上涌,改造高能淺灘形成似層狀白云石;后期熱液破裂改造形成縫洞系統(tǒng),半充填粗晶鞍狀白云石,仍保留大量縫洞,儲(chǔ)層沿北西向基底斷裂分布。熱液白云巖具有“多源供烴,基底斷裂控儲(chǔ)、斷裂輸導(dǎo),巖性成藏、構(gòu)造富集”成藏特征,近期TL6井等井試獲工業(yè)氣流,證實(shí)該領(lǐng)域具備較好的勘探前景。川東南地區(qū)茅一段主要位于外緩坡沉積相帶,灰泥灰?guī)r主要發(fā)育于水體能量相對(duì)較低時(shí)期,在茅一段下部較為發(fā)育,巖石顏色整體較深、有一定基質(zhì)物性、TOC較高、脆性礦物含量較低,為一套以“灰泥灰?guī)r滑石化成巖收縮孔”為主要儲(chǔ)集空間的新類(lèi)型儲(chǔ)層,具有大面積穩(wěn)定分布特征。茅一段灰泥灰?guī)r油氣成藏具有“源儲(chǔ)共生、構(gòu)造裂縫控富”的特征,灰泥灰?guī)r疊加有利構(gòu)造和裂縫有利于高產(chǎn)富集,JS1、YH1和DS1井等多口井試獲工業(yè)氣流。對(duì)茅口組巖溶縫洞領(lǐng)域研究表明,川南地區(qū)為表生期巖溶,儲(chǔ)層發(fā)育受古地貌、古斷裂和古水系“三古”聯(lián)合控制;川北地區(qū)主要發(fā)育早成巖期巖溶,受沉積相、古地貌和古水系三者共同控制,目前正在實(shí)施預(yù)探,有望實(shí)現(xiàn)新的勘探突破。
此外,二疊紀(jì)末峨眉地裂運(yùn)動(dòng)期,多期火山噴發(fā),川北—川東處于火山碎屑巖沉積相區(qū),發(fā)育廣泛分布的與火山灰沉積相關(guān)的凝灰質(zhì)巖類(lèi)儲(chǔ)層。從吳二段取心資料來(lái)看,凝灰質(zhì)泥巖平均孔隙度可達(dá)7.2%,沉凝灰?guī)r與泥巖呈互層分布的樣品平均孔隙度為6.4%,而純的沉凝灰?guī)r孔隙度僅為3.9%。分析認(rèn)為,一方面在成巖早期,火山灰脫玻化及蝕變作用形成新的礦物時(shí)體積縮小可產(chǎn)生大量收縮孔縫;另一方面在后期熱演化過(guò)程中,有機(jī)質(zhì)成熟釋放的有機(jī)酸對(duì)易溶礦物進(jìn)一步溶蝕,形成大量的溶蝕孔隙(圖5e,f),因而凝灰質(zhì)泥巖的儲(chǔ)集物性相對(duì)更優(yōu)。凝灰質(zhì)巖類(lèi)儲(chǔ)層在川東—川北地區(qū)具有大面積分布的特點(diǎn),有望成為新的突破增儲(chǔ)領(lǐng)域。
圖5 四川盆地茅口組多類(lèi)型儲(chǔ)層特征Fig.5 Characteristics of diversified reservoirs in Maokou Formation, Sichuan Basin
四川盆地盆緣構(gòu)造復(fù)雜區(qū)油氣勘探不斷取得新發(fā)現(xiàn),是勘探有利方向。
2.2.1 盆緣殘留向斜區(qū)頁(yè)巖氣領(lǐng)域
川東南地區(qū)盆緣轉(zhuǎn)換帶五峰組—龍馬溪組常壓頁(yè)巖氣領(lǐng)域具有良好的開(kāi)發(fā)潛力,盆緣多口鉆井,如南川地區(qū)東勝斜坡SY2井(壓裂試氣超過(guò)30×104m3/d)、金佛斷坡JY10井(試獲產(chǎn)量近20×104m3/d),盆外槽檔轉(zhuǎn)換帶武隆向斜的LY1井(測(cè)試產(chǎn)量超過(guò)6×104m3/d),彭水向斜的PY1井(試獲2.5×104m3/d天然氣流)都獲得了工業(yè)氣流或具有良好的油氣顯示。
勘探實(shí)踐證明,川東南盆緣及槽檔轉(zhuǎn)換帶深水陸棚相優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育,厚度介于20~40 m之間,由于盆緣及槽檔轉(zhuǎn)換帶相對(duì)隔槽式變形帶抬升剝蝕時(shí)間較晚、抬升剝蝕程度較低、斷裂發(fā)育較少,保存條件總體較好。通過(guò)總結(jié)對(duì)比,認(rèn)為盆緣復(fù)雜構(gòu)造區(qū)發(fā)育2類(lèi)有利的構(gòu)造保存樣式:第一類(lèi)為有效斷凹封擋的斷鼻、斷背斜、斷坡,典型構(gòu)造如丁山斷鼻中淺層、林灘場(chǎng)斷背斜、白馬向斜東部斜坡;第二類(lèi)為不發(fā)育破壞性斷裂的斜坡,典型構(gòu)造如南川地區(qū)東勝斜坡及金佛斷坡。盆外槽檔轉(zhuǎn)換帶發(fā)育復(fù)向斜內(nèi)“洼中隆”、寬緩殘留向斜中心、逆斷層遮擋向斜3種有利的頁(yè)巖氣構(gòu)造保存樣式[15],典型構(gòu)造如松坎復(fù)向斜、金場(chǎng)斷背斜、武隆向斜、道真向斜。目前,川東南盆緣東勝斜坡、金佛斷坡及槽檔轉(zhuǎn)換帶武隆向斜、桑柘坪向斜已取得勘探突破,整體表現(xiàn)出常壓頁(yè)巖氣具有一定的產(chǎn)能。近期道真向斜ZY1HF井壓裂測(cè)試獲7.49×104m3/d頁(yè)巖氣流,取得川東南槽檔轉(zhuǎn)換帶常壓頁(yè)巖氣勘探新突破,展示了較好的勘探潛力。
總之,常壓頁(yè)巖氣藏的壓力系數(shù)和含氣量相對(duì)較低,地層能量較弱,具有中—低豐度、中—低品位、資源總量大和儲(chǔ)量規(guī)模大等特征,是現(xiàn)階段頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的重要接替資源領(lǐng)域之一。
2.2.2 常規(guī)山前帶勘探領(lǐng)域
印支末期以來(lái),受青藏構(gòu)造域和秦嶺構(gòu)造域多期聯(lián)合擠壓,四川盆地北緣形成龍門(mén)山—米倉(cāng)山—大巴山前帶“扇狀沖斷”的構(gòu)造變形特征。由造山帶向盆內(nèi)依次發(fā)育逆沖推覆構(gòu)造帶、沖斷構(gòu)造帶、前緣滑脫斷褶帶和低緩褶皺帶??v向上受嘉陵江—雷口坡膏巖層和志留系、寒武系泥頁(yè)巖等多套滑脫層控制,前緣滑脫斷褶帶和低緩褶皺帶具有上下分層變形特征,發(fā)育斷背斜、沖起及反沖、雙重等構(gòu)造樣式,整體變形較弱,斷裂發(fā)育,向上一般未穿嘉陵江—雷口坡組膏巖層,保存條件和輸導(dǎo)體系優(yōu)越(圖6)。該領(lǐng)域勘探程度相對(duì)較低,是未來(lái)油氣勘探發(fā)現(xiàn)的重要接替領(lǐng)域。近期落實(shí)米倉(cāng)山前南江地區(qū)發(fā)育多個(gè)構(gòu)造—巖性與巖性圈閉目標(biāo)。此外在大巴山前帶的鎮(zhèn)巴區(qū)塊晚二疊世—早三疊世位于鄂西海槽西岸,存在長(zhǎng)興—飛仙關(guān)組臺(tái)緣礁灘潛在有利勘探區(qū)帶;早古生代—震旦紀(jì)持續(xù)位于被動(dòng)大陸邊緣,巫溪康家坪、鎮(zhèn)巴巴山等野外露頭證實(shí)燈影組四段、龍王廟組、洗象池群發(fā)育臺(tái)地邊緣沉積體系,海相下組合也具有一定的勘探潛力。龍門(mén)山前緣地區(qū)處于龍門(mén)山古斷裂及巴顏喀拉海槽邊緣,發(fā)育泥盆系、棲霞組及雷口坡組等多個(gè)高能淺灘相帶,已取得油氣重大突破,是持續(xù)勘探及重點(diǎn)增儲(chǔ)有利區(qū)。
圖6 四川盆地米倉(cāng)山前帶構(gòu)造結(jié)構(gòu)剖面和變形特征Fig.6 Structural section and deformation characteristics of Micangshan piedmont, Sichuan Basin
南方外圍古隆起周緣及遞進(jìn)變形區(qū)具有一定的勘探潛力,有望成為油氣戰(zhàn)略接替區(qū)。
2.3.1 古隆起周緣弱變形區(qū)
南方外圍地區(qū)存在多個(gè)古隆起,由于具有基巖硬度大、抗擠壓能力強(qiáng)的特性,受其砥柱作用影響,周緣存在構(gòu)造變形較弱的穩(wěn)定區(qū),目前已有多口井、多層系獲得突破,揭示了該領(lǐng)域良好的勘探前景。以黃陵古隆起、康滇古隆起為代表,堅(jiān)硬的花崗巖體作為穩(wěn)定地質(zhì)體(硬度f(wàn)=15~20),周緣沉積體(硬度f(wàn)=3~8)向其沖斷、滑脫,邊部形成大型區(qū)域逆沖斷裂(圖7);區(qū)域逆沖斷裂上盤(pán)構(gòu)造復(fù)雜,下盤(pán)則表現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定,保存條件較好,是南方外圍油氣勘探的有利區(qū)域。
圖7 中國(guó)南方外圍黃陵隆起周緣成藏模式Fig.7 Reservoir formation model around Huangling Uplift, southern periphery, China
黃陵隆起作為印支期以來(lái)一直存在的繼承性古隆起,周緣是中揚(yáng)子地區(qū)海相油氣運(yùn)聚有利指向區(qū)[31-32]。黃陵隆起周緣晚震旦世形成近南北向的鄂西裂陷槽,在其邊緣帶燈影組發(fā)育大型高能丘灘。晚二疊世再度演變?yōu)榕_(tái)棚格局,區(qū)內(nèi)長(zhǎng)興組發(fā)育南北方向臺(tái)地邊緣生物礁灘。此外區(qū)內(nèi)早寒武世和晚奧陶世—早志留世發(fā)育海侵背景下的深水陸棚相優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖,為非常規(guī)油氣勘探提供了良好物質(zhì)基礎(chǔ)。地震及鉆井資料揭示,受黃陵隆起剛性地塊的砥柱影響,黃陵隆起東南緣通城河斷裂與天陽(yáng)坪斷裂夾持的宜昌地區(qū)整體構(gòu)造形變?nèi)?。近年?lái),中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局先后在水井沱組、五峰組—龍馬溪組及陡山沱組等層系取得突破,EYY1井、EYY2井等均試獲了頁(yè)巖氣流,證實(shí)了黃陵隆起周緣良好的勘探潛力。
康滇隆起在震旦紀(jì)即隆升為古陸,其后直到中三疊世主要為古陸剝蝕區(qū)[33],在其西部的寧蒗—鹽源地區(qū)存在志留系巖溶白云巖與泥盆系臺(tái)地邊緣兩大有利勘探領(lǐng)域。上志留統(tǒng)為局限臺(tái)地相碳酸鹽巖沉積,發(fā)育潮坪—淺灘相白云巖,經(jīng)充分暴露,形成巖溶儲(chǔ)層。地震資料表明圍繞康滇古隆起,志留系頂部存在削截現(xiàn)象,疊合現(xiàn)今斜坡構(gòu)造背景,具有發(fā)育構(gòu)造—地層圈閉的背景。泥盆系臺(tái)地邊緣相帶則主要發(fā)育在中泥盆統(tǒng)碳山坪組,沿康滇隆起西緣—川西一線,呈北東—南西向展布,野外露頭揭示寧蒗泥盆系礁灘油氣充注條件較好,見(jiàn)豐富瀝青顯示,也是值得突破的重點(diǎn)方向。康滇隆起為晉寧期花崗巖剛性基底,具有相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)域構(gòu)造背景,其西緣為構(gòu)造平緩、埋深適中的寬緩構(gòu)造,發(fā)育斷塊、斷鼻及單斜局部構(gòu)造,保存條件較好。2019年中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣中心在云南省寧蒗縣內(nèi)鉆探的YND1井在泥盆系發(fā)生氣涌[34],點(diǎn)火成功,焰高0.4~1.0 m,且長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定,證實(shí)了區(qū)內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造背景。
“雪峰隆起”存在于“江南—雪峰隆起”西段,是一個(gè)自震旦紀(jì)以來(lái)長(zhǎng)期存在并多次改造的古隆起。震旦紀(jì)—奧陶紀(jì),雪峰隆起表現(xiàn)為水下隆起的特征。志留紀(jì)中晚期的加里東運(yùn)動(dòng)使其隆起成為古陸[33],并使核部下古生界受到剝蝕。早寒武世雪峰隆起西部地區(qū)處在揚(yáng)子臺(tái)地東南緣,發(fā)育了較為寬闊的被動(dòng)大陸邊緣型沉積,由于水深適中,利于生物的生長(zhǎng)和有機(jī)質(zhì)的保存,形成了寒武系揚(yáng)子地區(qū)最為有利的一套頁(yè)巖,具有“高TOC、高硅質(zhì)、厚度大”的特點(diǎn)。同時(shí),區(qū)內(nèi)震旦—寒武紀(jì)為繼承性深水陸棚—盆地相區(qū),震旦系老堡組主要為硅質(zhì)巖、硅質(zhì)云巖沉積,與上覆寒武系為整合接觸,底板條件好,利于頁(yè)巖氣深埋期的保存。加里東晚期,雪峰隆起開(kāi)始隆升,上覆地層沉積厚度薄,造成寒武系頁(yè)巖適中的演化程度(Ro=2.5%~3.0%),利于有機(jī)孔的發(fā)育與保持,孔隙度一般在3%~5%之間。雪峰隆起西緣與黃陵隆起寬緩構(gòu)造發(fā)育機(jī)理相似,構(gòu)造變形以垂直隆升為主,側(cè)向擠壓相對(duì)較弱,形成隆凹相間的構(gòu)造格局,發(fā)育多個(gè)穩(wěn)定負(fù)向構(gòu)造,面積最大的可達(dá)700 km2以上。目前,針對(duì)雪峰隆起寒武系頁(yè)巖氣的勘探仍處于探索階段,以地質(zhì)調(diào)查淺井為主,油氣顯示較為活躍,推測(cè)埋深更大的向斜主體部位是有利的勘探方向。
2.3.2 南盤(pán)江—桂中坳陷北緣遞進(jìn)變形區(qū)
在南方的某些地區(qū),構(gòu)造變形劇烈程度具有沿主要造山帶近端往遠(yuǎn)端遞減的特征,在靠近山前帶的區(qū)域主要發(fā)育沖斷構(gòu)造,遠(yuǎn)端因受力較弱,則發(fā)育相對(duì)寬緩、埋深適中的殘留(復(fù))向斜,是勘探突破的另一有利方向。目前,典型的遞進(jìn)變形區(qū)主要包括了雪峰—川東地區(qū)與南盤(pán)江—桂中坳陷2個(gè)主要地區(qū),其構(gòu)造變形分別受控于雪峰山隆起及馬關(guān)—大明山隆起。其中,南盤(pán)江—桂中坳陷海西期為陸緣裂陷盆地,具有槽臺(tái)相間的特征,存在常規(guī)臺(tái)地邊緣礁灘儲(chǔ)層和非常規(guī)頁(yè)巖氣兩大領(lǐng)域。
在海西期拉張背景下,南盤(pán)江—桂中坳陷縱向可分為(D-C、P-T2)2期構(gòu)造沉積充填旋回,發(fā)育泥盆、石炭及二疊系3套主要頁(yè)巖。泥盆系發(fā)育陸內(nèi)裂陷滯留閉塞深水陸棚泥頁(yè)巖,表現(xiàn)為分布局限、縱向多套疊合、累計(jì)厚度大,具有早期緩慢海侵、晚期劇烈拉張的特點(diǎn);最優(yōu)質(zhì)的頁(yè)巖發(fā)育在羅富組沉積晚期,平均TOC約4.0%,硅質(zhì)含量達(dá)50%,存在生物硅及熱水硅2種類(lèi)型,壓裂品質(zhì)好。鉆井揭示羅富組頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)孔較發(fā)育,平均孔隙度為3.84%,孔徑20~800 nm之間,具有較好的物性條件。羅富組優(yōu)質(zhì)泥頁(yè)巖厚度在20~90 m之間,南盤(pán)江坳陷厚度最大,桂中坳陷次之。石炭系為全球海平面上升背景下的一套陸內(nèi)坳陷深水陸棚滯留閉塞泥頁(yè)巖,具有面積廣、相對(duì)穩(wěn)定、TOC含量高的特點(diǎn)。相對(duì)于泥盆系,石炭系優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育在早期,優(yōu)質(zhì)頁(yè)巖靠下分布,厚度一般在20~120 m,平均TOC超過(guò)3%,硅質(zhì)礦物含量達(dá)40%以上,以生物硅為主。石炭系頁(yè)巖具有較好的儲(chǔ)集條件,頁(yè)巖有機(jī)質(zhì)孔發(fā)育,鉆井統(tǒng)計(jì)平均孔隙度在2.36%~5.83%。峨眉地裂運(yùn)動(dòng)開(kāi)啟了一個(gè)新的拉張背景,茅口組沉積晚期,火山作用頻繁,之后火山活動(dòng)逐漸減弱,水體逐漸加深,優(yōu)質(zhì)泥頁(yè)巖主要發(fā)育于大隆組,TOC含量高,平均2.83%,有機(jī)質(zhì)主要為Ⅰ型,厚度可超過(guò)70 m。頁(yè)巖中脆性礦物含量較高,占比為42.8%,以石英、碳酸鹽礦物為主,火山作用也使該套頁(yè)巖具有高含凝灰質(zhì)的特點(diǎn)。
區(qū)內(nèi)生物礁儲(chǔ)層縱向發(fā)育在中泥盆統(tǒng),巖性為礁蓋白云巖及生物礁灰?guī)r,主要發(fā)育晶間溶孔、溶洞和微裂縫,屬于孔隙型、裂縫—孔隙型儲(chǔ)層,平均孔隙度超過(guò)5%,累計(jì)厚度可達(dá)300 m以上。常規(guī)油氣勘探成藏條件復(fù)雜,前期實(shí)施的DS1井、AS1井雖然鉆遇巨厚的礁灘儲(chǔ)層,但瀝青含量較少,圈閉目標(biāo)烴源及充注等方面的風(fēng)險(xiǎn)大。
受到南部馬關(guān)—大明山隆起影響,南盤(pán)江—桂中坳陷變形具有由南往北逐漸減弱的特點(diǎn),依次發(fā)育南部沖斷帶、中部斷褶帶及北部低緩褶皺帶。北部低緩褶皺帶遠(yuǎn)離馬關(guān)—大明山隆起推覆擠壓,保存條件較好。同時(shí),北緣早期存在控相的埡紫羅斷裂,作為后期走滑的邊界條件,釋放和阻隔后期走滑應(yīng)力,周緣可形成弱變形區(qū)。早期地表構(gòu)造勘探階段,南盤(pán)江—桂中坳陷北緣構(gòu)造復(fù)雜區(qū)也見(jiàn)到大量油氣顯示,側(cè)面印證埋深適中的完整向斜構(gòu)造良好的含氣性,有望獲得突破。評(píng)價(jià)南盤(pán)江—桂中坳陷北緣低緩褶皺帶內(nèi)發(fā)育多個(gè)二疊—三疊系覆蓋的殘留向斜,保存條件較好,是值得重點(diǎn)探索的有利目標(biāo)。2019年在廣西壯族自治區(qū)宜州市部署實(shí)施的YY1井在石炭系鹿寨組鉆遇了較好的油氣顯示,含氣量最高可達(dá)3.8 m3/t,有望在該領(lǐng)域獲得油氣發(fā)現(xiàn)。
除了上述2類(lèi)主要的構(gòu)造變形外,在中下?lián)P子地區(qū)還存在著一種由多期多方向應(yīng)力改造形成的對(duì)沖型構(gòu)造,如下?lián)P子地區(qū),受江南隆起及蘇魯造山帶擠壓,南北發(fā)育產(chǎn)狀相反的2組斷裂,后期又疊加了與郯廬斷裂相關(guān)的走滑拉分作用,保存條件相對(duì)復(fù)雜,也是目前中下?lián)P子地區(qū)海相油氣勘探未獲得重大發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵原因。
(1)中國(guó)南方海相油氣地質(zhì)條件優(yōu)越,但地層年代老,演化程度高,油氣分布與成藏復(fù)雜。油氣勘探主要經(jīng)歷了油氣普查、構(gòu)造油氣藏、大規(guī)模巖性氣藏與頁(yè)巖氣勘探3個(gè)階段。1950年至上世紀(jì)末,發(fā)現(xiàn)了一些油氣田(藏),未能持續(xù)獲得勘探大發(fā)現(xiàn);在前期勘探評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上,新世紀(jì)以來(lái),通過(guò)勘探理論成果創(chuàng)新、物探與工程關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)步,油氣勘探進(jìn)入大發(fā)現(xiàn)和儲(chǔ)產(chǎn)量快速增長(zhǎng)階段。
(2)四川盆地海相油氣資源豐富,勘探潛力大。盆地深層—超深層與新領(lǐng)域是近期有望獲得大突破、大發(fā)現(xiàn)的重點(diǎn)勘探領(lǐng)域。五峰組—龍馬溪組非常規(guī)頁(yè)巖氣與閬中—元壩燈影組臺(tái)緣區(qū)帶、通南巴震旦系—寒武系臺(tái)內(nèi)灘、川南綦江下組合鹽下、二疊—三疊系礁灘等常規(guī)氣深層—超深層領(lǐng)域,總資源量達(dá)數(shù)萬(wàn)億方,有望實(shí)現(xiàn)新一輪大突破、大發(fā)現(xiàn)。此外, 二疊系、侏羅系非常規(guī)頁(yè)巖氣與二疊系熱液白云巖、巖溶縫洞群、灰泥灰?guī)r、沉凝灰?guī)r等常規(guī)氣新領(lǐng)域勘探潛力大。盆緣構(gòu)造復(fù)雜區(qū)油氣勘探不斷取得新發(fā)現(xiàn),盆緣殘留向斜區(qū)頁(yè)巖氣與常規(guī)山前帶領(lǐng)域是主要勘探方向。
(3)南方外圍古隆起周緣及遞進(jìn)變形區(qū)具有一定的勘探潛力,有望成為油氣戰(zhàn)略接替區(qū)。南方外圍地區(qū)整體構(gòu)造保存復(fù)雜,但仍存在古隆起周緣弱變形區(qū)及遞進(jìn)變形區(qū)遠(yuǎn)端殘留向斜2類(lèi)穩(wěn)定區(qū),鉆井顯示豐富,局部已獲得突破與發(fā)現(xiàn),但整體為常壓的特征。如何尋找相對(duì)富氣區(qū)及開(kāi)展低成本工程工藝技術(shù)攻關(guān)試驗(yàn),是下一步這類(lèi)地區(qū)的重點(diǎn)勘探研究方向。