四川盆地碎屑岩领域有利天然气勘探方向浅析

四川盆地天然气主要分布于早期克拉通碳酸盐岩层系和晚期前陆层系碎屑岩领域中,由于碳酸盐岩层系中发育的气藏常常高含硫化氢,如罗家寨、渡口河等飞仙关组鲕滩气藏,储量动用难度大,因此,在四川盆地天然气勘探中,急需寻找低硫储量.前陆碎屑岩领域资源丰富,且低含硫,因此,该层系的有利勘探方向研究对指导盆地天然气勘探意义重大.通过四川盆地三大前陆盆地成藏研究,认为目前该层系首选勘探领域为龙门山前陆盆地,其次为米仓山和大巴山前陆盆地.有利勘探区带包括龙门山冲断带南段、梓潼凹陷、川中南部—蜀南构造带、龙门山冲断带北段、米仓山冲断带和大巴山冲断带.     

四川盆地须家河组高分辨率层序-岩相古地理特征

岩相古地理研究是重建地质历史中海陆分布、构造背景、盆地发育和沉积演化的重要途径和手段,高分辨率层序地层学理论在岩相古地理研究中的应用则有效地提高了岩相古地理图的精度.按照高分辨率层序地层学理论,将四川盆地晚三叠世须家河组划分为2个超长期、4个长期、14个中期及数十个短期基准面旋回层序.在此基础上,分别以长期的上升和下降半旋回为单元,分析了须家河组不同时期的岩相古地理特征及演化,认为:(1)四川盆地须家河期沉积主要由从周边山系向盆内和从川中隆起向盆地中心逐渐推进的,以发育(冲积扇)辫状河-辫状河三角洲-浅湖沉积为主的沉积体系组成,致使四川盆地浅湖区域为向南西倾斜的"∩"形,浅湖内零星发育有小型浅湖砂坝沉积;(2)沉积相带的展布格局严格受构造控制,以盆地边缘最为特征;(3)晚三叠世须家河期,以龙门山构造带逆冲推覆活动为主,米仓山-大巴山活动相对较弱.     

川西上三叠统生物礁群分布特征及控制因素

川西上三叠统马鞍塘组的硅质海绵生物礁沿龙门山带出露,前人已对其岩性、化石、分布及控制因素作了一定研究。将出露礁体的分布及岩性特征与欧洲硅质海绵礁对比,进一步结合全球海绵—珊瑚礁的演化特征和川西地震剖面中似礁的丘形隆起现象,认为川西地区在晚三叠世早期发育硅质海绵—珊瑚礁系列,其中硅质海绵礁发育在较深水环境,现今部分被后期龙门山冲断带推覆至地表;含珊瑚的礁体发育在相对浅水、高能环境,现今位于川西凹陷中;硅质海绵礁的展布范围受北面秦岭古陆的碎屑物注入影响,沿龙门山方向向北逐渐变小;高能礁体发育在川西拗陷至川中古隆起的过渡带上,远离北面物源。对于揭示川西地区海相碳酸盐岩到碎屑岩的转变过程及马鞍塘组的油气勘探具有重要意义。     

四川江油马角坝地区飞仙关组磁异常地质因素讨论

为查明四川江油马角坝地区出露的古生界-中生界海相碳酸盐岩和陆相碎屑岩区域磁异常的地质因素,对研究区典型地质剖面进行了地面高精度磁法测量,通过测区岩层物性测试和基于L₀范数约束的磁测数据共轭梯度聚焦反演,获得了研究区多套地层的磁性特征和深部磁性成像结构;研究结果表明地面观测的下三叠统飞仙关组高达近1 000 nT的磁异常,并非完全由其含铁质泥页岩地层所引起,最高可达近5 A/m的磁化强度成像异常揭示深部可能存在侵入的基性岩或超基性岩体。这一岩体可能与发生在扬子西缘的二叠纪末大规模岩浆事件持续活动密切相关,其岩浆活动在川西北的龙门山北段作用时间可能至少持续到了早三叠世的飞仙关期。结合区域重磁异常分布规律,认为这一岩浆事件可能在整个川西北地区并非个例存在。     

四川盆地陆相碎屑岩层系油气成藏模式

四川盆地构造变形样式复杂,并且经历了多期构造演化,陆相碎屑岩层系油气成藏条件复杂。通过对四川盆地基本构造样式分析、碎屑岩层系油气圈闭类型及典型油气成藏模式综合分析后认为,四川盆地整体上可以划分为3 个构造变形区,由西至东可以划分为川西—川西北前陆盆地区、川中隆起区、川东—川东南隔挡式褶皱变形区,不同构造变形区具有不同的油气成藏模式,分别为“近源下生上储裂缝型成藏模式”、“远源不整合输导型岩性成藏模式”、“近源断裂疏导型背斜成藏模式”,并认为基底古隆起、分带差异构造变形、分层差异构造变形是该种成藏模式的主要成因,对后期的油气勘探具有一定的指导意义。     

川西须家河组火山岩夹层时代及其地质意义

四川盆地西部的上三叠统须家河组作为反演前陆盆地构造演化的物质基础，因缺少精确的同位素地层年龄阻碍了对盆山演化的进一步理解。作者在四川盆地西部须家河组中发现了一套火山（碎屑）岩夹层，通过 LA-ICP-MS U-Pb 同位素定量分析，获得1件凝灰岩样品中岩浆锆石的结晶年龄，其加权平均值为（214．7±1．6）Ma，属于晚三叠世诺利期。该年龄结果对四川盆地西部须家河组岩石地层单元的划分与对比可提供重要参考，同时为进一步约束龙门山隆升与川西前陆盆地的演化、古特提斯洋关闭等重大事件时限提供了新证据。基于四川盆地及周缘的区域火山活动对比结果，表明诺利期中期（210～222 Ma B．P．）是中国西部地区一次强烈的区域火山喷发阶段，其范围从羌塘地体延伸到东昆仑地体，所对应的构造事件并非传统的印支运动作用。     

四川叠合盆地油气富集原因剖析

通过总结和综合分析四川叠合盆地油气富集的控制因素——原始生烃条件、古油藏发育特征、保存条件、构造特征以及油气成藏等多方面资料,结果表明四川叠合盆地有7套烃源岩,除上三叠统须家河组和上二叠统龙潭组外均为油系烃源岩,总成烃潜量达4 263.1×1012m3,曾形成过多个层位的古油藏,且古油藏曾经历过深埋藏过程。深埋高温作用使得四川盆地内海相地层中一切能生成天然气的有机质均充分而完全地转化成天然气,致使有机质成气率极高。盆地内的保存条件优越,特别是中下三叠统膏盐岩盖层是重要的区域盖层,封盖性强,致使其下的油气不易逸散。盆山结构是控制油气富集的另一重要因素,突变型盆山结构在盆地内的变形弱,保存条件未遭大规模破坏,有利于喜马拉雅期构造变动时油气的保存和聚集;渐变型盆山结构在盆地内的变形较强,构造变化大,保存条件被不同程度地破坏,不利于喜马拉雅期构造变动时油气的保存。因此,四川叠合盆地油气富集的主要原因(一级控制因素)是烃源充足和保存条件佳。除四川盆地外的广大南方地区,烃源仍较充足,但已剥蚀掉中下三叠统膏盐岩区域盖层的地区,其保存条件较差,不易形成大规模的常规油气聚集。     

从汶川地震分析龙门山与四川盆地的动力耦合机制及其对川西深层油气运移聚散的影响

2008年的汶川地震为分析龙门山与四川盆地形成演化过程中的山-盆相互作用及其动力耦合机制提供了新的视角与依据.在总结分析龙门山与川西前陆盆地地层构造特点的基础上,从汶川地震的基本特征分析入手,探讨了龙门山与四川盆地的现代动力耦合作用机制及其对川西深层油气二次运移聚散的影响.龙门山的形成演化与地震孕育主要受其西侧松潘-甘孜地块的逆冲和其东侧四川盆地的俯冲的非对称相向挤压控制.龙门山南北两段的地质构造与构造动力环境有较大差异.龙门山晚三叠世开始隆升,其形成早于青藏高原的隆升,与印-亚板块的碰撞无关;但喜马拉雅期以来的演化受印-亚板块碰撞和太平洋板块俯冲的影响.龙门山的冲断褶皱变形垂直于山脉走向从西北向东南,即从松潘-甘孜地块向四川盆地逐渐扩展;平行于龙门山走向发育的断裂带控制川西油气聚散带的分布,前山断裂带上盘及以西地层中的油气基本散失,山前隐伏断裂带有利于深生浅储气藏的形成.     

北羌塘坳陷沃若山剖面上三叠统土门格拉组碎屑岩储集特征与主控因素

沃若山剖面位于青藏高原羌塘盆地北部坳陷,剖面出露上三叠统土门格拉组陆相三角洲相沉积地层.通过野外实地踏勘,结合前人资料,运用铸体薄片、扫描电镜、X全岩衍射等方法对羌北沃若山地区碎屑岩岩石学特征、储集性能进行研究.结果表明,沃若山地区碎屑岩储层岩石类型以岩屑石英砂岩为主,强烈的压实作用导致原生孔隙大量损失;次生孔隙类型主要为粒间孔、铸模孔,微观结构普遍较差,碳酸盐早期胶结作用和后期溶解较弱,对储层性能改造作用有限.羌塘盆地后期经历多期强烈构造运动,岩石中发育多组构造裂缝,对于改善储层条件有着积极意义.     

龙门山造山带构造演化模式的建立

龙门山造山带是扬子板块的西延部分,主要受到3条断裂的控制,分别是汶川-茂汶断裂、北川-映秀断裂和江油-灌县断裂.在扬子板块与松潘-阿坝地块的挤压下,龙门山于印支晚期开始褶皱隆升造山,在造山的过程中控制造山带的3条主要断层由正断层转换成为逆断层.综合前人的观点,通过野外基础地质调查并利用平衡剖面法恢复了龙门山的造山过程,并建立了造山带构造演化模式.结果表明,龙门山在造山初期主要是受到北西方向力的作用;晚三叠世末期主要受到由于东南方向太平洋板块的挤压而迫使扬子板块挤压的应力作用;燕山期龙门山造山带继承了印支期的逆冲推覆构造作用继续上升;喜玛拉雅期推覆构造进一步发展,在推覆构造活动加剧的同时,由于重力作用,使被推到高处的不稳定岩体大量下滑,形成滑覆体和推覆体叠加的构造格局,最终演化为现今的构造样式.     

四川盆地深层微生物碳酸盐岩储层特征及其油气勘探前景

微生物碳酸盐岩是油气勘探储层的新类型。四川盆地微生物碳酸盐岩储层主要发育在上震旦统灯影组和中三叠统雷口坡组。灯影组微生物碳酸盐岩储层主要发育在灯二段和灯四段。灯影组微生物碳酸盐岩遍布全盆,岩石结构具有全盆地相似性,灯二段以凝块石和葡萄石为主,灯四段以纹层石和叠层石为主。灯二段储集空间主要为喀斯特孔洞、葡萄-花边状孔洞、微生物体腔孔、微生物格架间孔和凝块间溶孔,灯四段则以窗格孔和喀斯特孔洞为主。灯影组微生物碳酸盐岩优质储层形成的主控因素是微生物席、白云石化和风化壳喀斯特作用。雷口坡组微生物碳酸盐岩主要分布在川西地区的雷四段,主要为叠层石和凝块石,储集空间主要为微生物窗格孔和格架孔。雷口坡组微生物碳酸盐岩优质储层形成的主控因素是微生物礁滩（微生物席）、白云石化和埋藏溶蚀作用。目前,在灯影组和雷四段微生物碳酸盐岩储层均已发现大型气田,并具有非常广阔的勘探前景。四川盆地西部中北段是深层－超深层海相领域油气勘探的最有利地区之一。     

Discussion on marine source rocks thermal evolvement patterns in the Tarim Basin and Sichuan Basin,west China

Taking marine source rocks of lower Paleozoic in the Tarim Basin and Paleozoic ones in the Sichuan Basin as examples, their sedimentation process could be classified into four styles: continuous subsidence with deep sedimentation in early stage, continuous subsidence with deep sedimentation in later stage, that deeply buried-uplift-shallowly buried, and that shallowly buried-uplift-deeply buried. Unlike that in East China, the marine source rocks evolvement patterns did not accord with sedimentation styles one by one in superimposed basins in west China. Taking local geothermal field into account, four types of source rock evolvement patterns were built: that evolved fast in early stage, evolved fast in middle stage, evolved continuously and evolved in multistage. Among them, the 1st pattern contributed little to the present industrial oil pools directly, but paleo-oil reservoirs and gases cracked from crude oils were main exploration targets. Although some gases were found in the 2nd pattern, the scale was not big enough. For the 3rd and 4th patterns, the hydrocarbon potential depended on organic matters maturity in early stage. For relatively low mature rocks, it was possible to generate some oils in later stage; otherwise the main products were gases. Paleo-oil reservoirs remained fairly well in the Sichuan Basin, and most source rocks underwent kerogen-oil-gas processes, which was useful reference to gas exploration in the Tarim Basin.     

Discussion on marine source rocks thermal evolvement patterns in the Tarim Basin and Sichuan Basin, west China

Taking marine source rocks of lower Paleozoic in the Tarim Basin and Paleozoic ones in the Sichuan Basin as examples, their sedimentation process could be classified into four styles continuous subsldence with deep sedimentation in early stage, continuous subsidence with deep sedimentation in later stage, that deeply buried-uplift-shallowly buried, and that shallowly buried-uplift-deeply buried.Unlike that in East China, the marine source rocks evolvement patterns did not accord with sedimentation styles one by one in superimposed basins in west China. Taking local geothermal field into account, four types of source rock evolvement patterns were built that evolved fast in early stage,evolved fast in middle stage, evolved continuously and evolved in multistage. Among them, the 1st pattern contributed little to the present industrial oil pools directly, but paleo-oil reservoirs and gases cracked from crude oils were main exploration targets. Although some gases were found in the 2nd pattern, the scale was not big enough. For the 3rd and 4th patterns, the hydrocarbon potential depended on organic matters maturity in early stage. For relatively low mature rocks, it was possible to generate some oils in later stage; otherwise the main products were gases. Paleo-oil reservoirs remained fairly well in the Sichuan Basin, and most source rocks underwent kerogen-oil-gas processes,which was useful reference to gas exploration in the Tarim Basin.     

四川盆地震旦系与中伊朗盆地第三系碳酸盐岩油气成藏比较性研究

中国叠合盆地深层碳酸盐岩储层和油气藏形成的特殊性是学术界和油气勘探部门十分关注的问题.四川盆地上震旦统灯影组是中国叠合盆地最老的碳酸盐岩储集层之一;中伊朗盆地第三系库姆组是世界上极具特色的含陆源碎屑火山碎屑的碳酸盐岩混积地层.四川盆地震旦系较古老,所经历构造演化、成岩过程复杂;而中伊朗盆地库姆组则时代较新,所经历构造演化、成岩过程相对简单.通过对四川盆地丁山1井灯影组碳酸盐岩和中伊朗盆地Arn 1井第三系库姆组碳酸盐岩的比较性研究,发现两者在碳酸盐岩储层和油气藏的形成演化方面,既有共性又有特殊性.就储层而言,共性表现在均为裂缝孔隙型,原生孔隙基本消失殆尽,基质孔隙度较低,非均质性较强;特殊性表现在使灯影组早期储层空间保留至今和使早已致密的碳酸盐岩再次变为优质储层的作用和机理.就油气成藏而言,碳酸盐岩油气藏的形成均需要基本的油气地质条件,同时也均较复杂;不同的是,四川盆地震旦系油气的成藏过程更加复杂,主要表现在四中心(生烃中心、生气中心、储气中心和保气中心)的变迁和耦合.在中国叠合盆地碳酸盐岩油气勘探中,应充分引用国外碳酸盐岩的有关成果,研究碳酸盐岩的共有特征;同时,还应重视中国叠合盆地碳酸盐岩储层发育和油气藏形成演化的特殊性.     

Evaluation criteria for gas source rocks of marine carbonate in China

Hydrocarbon generating and expulsion simulation experiments are carried out using samples artifically matched between the acid-dissolved residue of relatively low-maturity limestone and the original sample. This work makes up for the insufficiency of source rock samples with high abundance of organic matters and low maturity in China. The organic carbon content of the 10 prepared samples varies between 0.15% and 0.74%. Pyrolysis data and simulation experiment results of hydrocarbon generating and expulsion, which were obtained by a high-temperature and high-pressure open system, indicate that the lower limit of organic carbon content for marine carbonate rock to generate and expel hydrocarbons is 0.23%—0.31%. In combination with the numerical analysis of organic carbon in marine carbonate rocks from Tarim Basin, Sichuan Basin, Ordos Basin and North China, as well as the contribution of these gas source rocks to the discovered gas pools, we think that the organic carbon criterion for carbonate gas source rocks should be 0.3%.     

龙门山造山带-川西前陆盆地系统的成山成盆成藏动力学

造山带动力学、沉积盆地动力学和油气藏动力学均是地球科学的研究前沿。作者分析了三种动力学的主要研究内容和发展趋势，认为：(1)大陆动力学作用过程决定了造山带动力学和沉积盆地动力学的作用过程；(2)造山带动力学和沉积盆地动力学性质决定了油气藏动力学的作用机制。龙门山造山带-川西前陆盆地系统是由从东向西的深部多级俯冲潜滑而引起的浅部由西向东的多层次推覆而形成的，并且其物质流和能量流的循环均有两个传递系统。高异常古压是上三叠统天然气运移的动力，是控制天然气运聚与区域分布的主要因素，并且古压的演化直接控制了局部构造的成藏。川西前陆盆地侏罗系天然气藏是上三叠统与侏罗系之间流体的跨层流动形成的。龙门山造山带-川西前陆盆地系统形成和演化产生的挤压环境和使川西前陆盆地的被动沉降作用控制了天然气初次运移和聚集的成藏作用。60Ma以来，龙门山造山带-川西前陆盆地系统的整体抬升和剥蚀作用决定了裂缝系统的发育和上三叠统气藏的调整及侏罗系气藏的形成。     

四川盆地页岩气藏和连续型-非连续型气藏基本特征

四川盆地是一个多旋回叠合盆地,发育了两套海相优质烃源岩(下寒武统牛蹄塘组页岩,下志留统龙马溪组页岩),其有机质成熟度高(R_o=1.5%～6%),绝大多数地区普遍不利于页岩气藏的形成;另发育两套海陆过渡相(上二叠统龙潭组和上三叠统须家河组)优质烃源岩,其成熟度相对较低(R_o=0.7%～3%),在川西南-川南地区具有较有利的页岩气勘探前景.四川盆地页岩烃源岩排烃效率高, 为大规模油气藏提供了烃源;多存在晚期快速隆升调整过程, 为吸附气的解吸创造了条件.页岩气藏经历了早期地质条件优越、生物气高效成藏,中期深埋地腹、原油裂解气快速成藏,晚期快速隆升、脱溶气和解吸气调整成藏等过程.四川叠合盆地油气藏具有多样性特征, 发育了从非连续型到连续型完整序列的油气藏类型.典型的非连续型气藏主要是指构造圈闭(以及部分构造-岩性圈闭)气藏,其圈闭相对独立,非连续分布, 储集空间类型以孔隙型为主.震旦系威远气田、川东石炭系气田群及川东北下三叠统飞仙关组气藏群等具有相对典型的非连续型气藏特征.非连续型-连续型过渡气藏介于连续型气藏与非连续型气藏之间,呈分散状或连续状分布, 圈闭类型多以复合圈闭为主,可发育有裂缝圈闭(川东南二叠系阳新统气藏)及岩性圈闭(上三叠统须家河组气藏).储集空间以裂缝型或次生溶孔为主,非均质性强,普遍存在异常高压.四川盆地连续型气藏应以页岩气藏为主, 但现今未有成功勘探开发页岩气藏的实例.四川叠合盆地具有多旋回构造-沉积演化、优质烃源岩分布的区域性、储层的非均质性和天然气的活动性,及油气成藏经历了生物气、吸附气、裂解气、脱溶气和解吸气演替等多样性特征.因此,四川盆地的油气勘探和研究应形成常规与非常规、连续型与非连续型、原生与次生油气藏的立体勘探和研究局面, 尤其应加强非连续型-连续型过渡油气藏特征、形成机理和分布规律的研究.     

川西坳陷碎屑岩大中型气田形成条件

川西坳陷上三叠统厚大的煤系地层提供了丰富的烃源,燕山期发育的三个北东东向古隆起为油气的早期富集奠定了基础,晚三叠世和侏罗纪发育的河道和三角洲砂体提供了良好的储层,前陆盆地形变形成的破裂构造为深层气源运移至浅层提供了良好的通道,有利储集相带与构造的有机配合形成了多种类型的圈闭,这些便构成了川西坳陷大中型天然气田形成的主要条件,可归纳为"一丰四适",即:丰富的油气资源,适时的古隆起、适宜的沉积相带、适中的变形、适合的构造组合形态.     

北川甘溪观雾山组碳酸盐岩的阴极发光特征和成岩作用

本文根据甘溪泥盆系观雾山组碳酸盐岩的阴极发光特征,应用方解石、白云石阴极发光强度主要受控于侠灭剂Fe~2+含量的原理,结合其它分析资料及野外工作,探讨了白云化作用、胶结作用及新生变形作用,并建立了该地区观雾山组碳酸盐岩的成岩序列。