四川盆地元壩地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組天然氣成藏條件研究

【摘要】：川東北地區(qū)須家河組具備良好的勘探潛力，特別是元壩地區(qū)已經(jīng)成為天然氣增儲(chǔ)上產(chǎn)的重點(diǎn)區(qū)塊；但由于元壩地區(qū)中淺層研究程度相對較低，導(dǎo)致對該區(qū)須家河組天然氣富集規(guī)律及成藏主控因素不甚明朗?；诖?，本論文通過大量基礎(chǔ)研究工作，從單井分析入手，采用沉積相、測井相、地震相綜合研究手段，建立了研究區(qū)須家河組的沉積模式；利用大量分析化驗(yàn)資料，采用地質(zhì)、地球物理相結(jié)合的研究手段，對川東北地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組致密砂巖氣藏形成的靜態(tài)要素和動(dòng)態(tài)成藏過程開展了一系列的評價(jià)研究工作：（1）烴源巖分布、生烴演化過程及綜合評價(jià)；（2）沉積特征、成巖作用與孔隙演化關(guān)系、儲(chǔ)層發(fā)育分布規(guī)律及主控因素研究；（3）運(yùn)聚、保存條件以及構(gòu)造演化對其影響作用的研究；（4）儲(chǔ)層綜合預(yù)測及目標(biāo)評價(jià)優(yōu)選。取得了以下主要研究成果及創(chuàng)新性認(rèn)識(shí)。 四川盆地元壩地區(qū)須家河組烴源巖具有“多套、多層、全覆蓋、單層薄、累計(jì)厚度大”，呈“三明治”或“千層餅”狀特征；烴源巖總厚120－300米，向西南增厚；烴源巖以Ⅱ1、Ⅱ2型為主，Ro介于1.58%－2.38%之間，有機(jī)質(zhì)演化處于高成熟階段，以生氣為主,具備良好的資源潛力；川東北元壩地區(qū)須家河組烴源、儲(chǔ)集條件優(yōu)越，源、儲(chǔ)呈“三明治”式結(jié)構(gòu)，運(yùn)聚、保存條件良好，具有良好的勘探潛力，首次提出元壩西北部須二段有望形成規(guī)模超千億方的大型致密砂巖氣田，對工區(qū)勘探有重要指導(dǎo)意義。 四川盆地元壩地區(qū)須家河組儲(chǔ)層巖石類型主要為長石巖屑砂巖、巖屑砂巖、巖屑石英砂巖等；儲(chǔ)集空間類型以粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔及粒間孔為主，屬低孔、低滲致密儲(chǔ)層；首次提出沉積微相是控制元壩地區(qū)須家河組儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵因素，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層主要發(fā)育在元壩西北部辮狀河三角洲前緣水下分流河道、河口壩等高能相帶，并建立了元壩地區(qū)須家河組沉積模式及儲(chǔ)層發(fā)育模式；須家河組儲(chǔ)層經(jīng)歷了深埋壓實(shí)、壓溶、膠結(jié)和溶解等復(fù)雜的成巖過程，其中壓實(shí)作用和膠結(jié)作用是導(dǎo)致儲(chǔ)層致密化的主要因素，溶解作用是形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的關(guān)鍵因素，利用地質(zhì)綜合研究成果結(jié)合地震反演，預(yù)測了主要儲(chǔ)層平面分布特征。 元壩地區(qū)西北部須二段砂巖儲(chǔ)層埋藏深（4000-5000m）、物性好（孔隙度5%-12%之間，平均7%）、砂體厚度大（40-100m）、平面分布廣(＞500Km2)，具備形成大型氣田的基礎(chǔ)地質(zhì)條件；從而證實(shí)陸相碎屑巖儲(chǔ)層在深埋藏、壓實(shí)作用強(qiáng)烈背景下仍然存在物性相對較好的次生孔隙發(fā)育帶。首次提出超深層大型相控型孔隙型致密砂巖氣藏是川東北元壩地區(qū)乃至川西坳陷“中淺層”尋找大、中型氣田的主要目標(biāo)，對四川盆地陸相碎屑巖勘探有重要指導(dǎo)意義。 川東北地區(qū)須家河組發(fā)育構(gòu)造-巖性氣藏、巖性氣藏、構(gòu)造氣藏、巖性-構(gòu)造氣藏等多種類型氣藏，馬路背須二段、須四段及元壩須四段為巖性-構(gòu)造氣藏，元壩須二段氣藏為大型巖性氣藏，其中巖性氣藏、巖性-構(gòu)造氣藏是本區(qū)的主要?dú)獠仡愋?，都屬于非常?guī)致密砂巖氣藏；川東北地區(qū)須家河組致密砂巖氣成藏主控因素包括：①良好的烴源巖是天然氣聚集成藏的物質(zhì)基礎(chǔ)；②優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層是天然氣成藏的關(guān)鍵；③古今構(gòu)造的疊合對油氣藏聚集分布具有明顯的控制作用；④后期成巖作用的改造特別是裂縫的發(fā)育控制了油氣富集高產(chǎn)。 根據(jù)烴源巖對比、天然氣成藏示蹤、輸導(dǎo)體系及烴源巖與儲(chǔ)層配置關(guān)系、運(yùn)移動(dòng)力等建立了元壩地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組致密砂巖氣成藏模式。川東北須家河組致密砂巖氣藏早期以近源成藏組合為主，以砂體及不整合面為主要輸導(dǎo)，形成廣覆式天然氣聚集區(qū)；個(gè)別氣藏發(fā)育斷裂，天然氣向上逸散，在上覆地層中形成次生氣藏。建立了不同成藏組合的天然氣充注模式：遠(yuǎn)源成藏組合運(yùn)移動(dòng)力主要為浮力，天然氣充注動(dòng)力早期魏源、儲(chǔ)勢能差,后期主要為浮力；近源成藏組合天然氣運(yùn)移動(dòng)力主要為源、儲(chǔ)勢能差，天然氣主要在儲(chǔ)層致密化以前充注，儲(chǔ)層致密化是氣藏異常高壓的主要因素，天然氣充注方式主要為“連續(xù)生烴，持續(xù)充注”。 明確了四川盆地元壩地區(qū)須家河組具備良好的資源背景，同時(shí)發(fā)育多套、多類型儲(chǔ)層，多種類型圈閉共存，油氣運(yùn)移、聚集、保存條件優(yōu)越，有利于油氣的聚集成藏；從油氣成藏條件的配置情況來看，川東北地區(qū)須家河組具備形成大-中型氣田的基本條件。在此基礎(chǔ)上恢復(fù)了川東北地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組致密砂巖氣藏的形成過程，并通過典型氣藏的解剖，總結(jié)了須家河組致密砂巖氣藏成藏富集主控因素，初步明確了須家河組致密砂巖氣藏的形成機(jī)理；進(jìn)而利用“相控三步法”技術(shù)綜合預(yù)測須家河組主要儲(chǔ)層的分布范圍，在此基礎(chǔ)上優(yōu)選出西北部大型非常規(guī)致密砂巖氣藏為有利勘探目標(biāo)，為川東北地區(qū)須家河組致密砂巖及其它陸相層系的勘探指明了方向。 【關(guān)鍵詞】：致密砂巖氣 成藏條件 須家河組 上三疊統(tǒng) 元壩地區(qū) 四川盆地
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：P618.13
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 目錄9-13
• 第1章 前言13-22
• 1.1 論文來源及目的意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 國外致密砂巖氣研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 國內(nèi)致密砂巖氣研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 “連續(xù)型”油氣藏(即非常規(guī)油氣藏)研究進(jìn)展16-18
• 1.3 研究內(nèi)容及研究思路18
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容18
• 1.4 完成的主要工作量18-21
• 1.5 主要認(rèn)識(shí)和創(chuàng)新點(diǎn)21-22
• 第2章 區(qū)域地質(zhì)概況22-46
• 2.1 工區(qū)范圍及勘探簡況22-23
• 2.1.1 工區(qū)范圍22
• 2.1.2 勘探簡況22-23
• 2.2 區(qū)域構(gòu)造特征及斷裂體系23-26
• 2.2.1 區(qū)域構(gòu)造特征23-24
• 2.2.2 構(gòu)造分區(qū)及局部構(gòu)造特征24
• 2.2.3 斷裂分布特征24-26
• 2.3 地層26-29
• 2.3.1 區(qū)域地層發(fā)育狀況26-28
• 2.3.2 須家河組對比與劃分28-29
• 2.4 沉積特征與層序地層29-46
• 2.4.1 層序地層分析30-31
• 2.4.2 沉積相分析31-43
• 2.4.3 沉積相平面展布43-46
• 第3章 致密砂巖氣烴源條件46-68
• 3.1 致密砂巖氣成因類型46-47
• 3.1.1 致密砂巖氣組分分析46-47
• 3.1.2 致密砂巖氣碳同位素分析47
• 3.1.3 致密砂巖氣40Ar/36Ar－δDC13547
• 3.2 致密砂巖氣烴源巖地化特征47-56
• 3.2.1 烴源巖有機(jī)碳含量47-52
• 3.2.2 烴源巖有機(jī)質(zhì)類型52-56
• 3.2.3 有機(jī)熱演化56
• 3.3 致密砂巖氣烴源巖的分布56-61
• 3.3.1 烴源巖厚度展布56-59
• 3.3.2 烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度展布59-61
• 3.4 致密砂巖氣資源評價(jià)方法61-66
• 3.4.1 致密砂巖氣資源量計(jì)算61-62
• 3.4.2 計(jì)算主要參數(shù)的取值62-66
• 3.4.3 致密砂巖氣資源量計(jì)算66
• 3.5 烴源巖對致密砂巖氣成藏的控制作用66-68
• 3.5.1 暗色泥頁巖對致密砂巖氣成藏的控制66-67
• 3.5.2 煤系地層對致密砂巖氣成藏的控制67-68
• 第4章 川東北致密砂巖儲(chǔ)層特征68-103
• 4.1 致密砂巖儲(chǔ)層巖石學(xué)特征68-73
• 4.1.1 致密砂巖碎屑顆粒特征70
• 4.1.2 致密砂巖填隙物特征70-71
• 4.1.3 致密砂巖碎屑顆粒結(jié)構(gòu)特征71
• 4.1.4 致密砂巖巖石礦物成分變化規(guī)律71-73
• 4.2 致密砂巖巖石類型73-76
• 4.2.1 須二段致密砂巖73-74
• 4.2.2 須三段致密砂巖74
• 4.2.3 須四段致密砂巖74-76
• 4.3 致密砂巖儲(chǔ)層成巖作用76-82
• 4.3.1 壓實(shí)作用對儲(chǔ)層物性的影響76-77
• 4.3.2 壓溶作用對儲(chǔ)層物性的影響77
• 4.3.3 膠結(jié)作用對儲(chǔ)層孔隙的影響77-78
• 4.3.4 交代作用對儲(chǔ)層孔隙的影響78-81
• 4.3.5 溶蝕作用對儲(chǔ)層物性的影響81-82
• 4.3.6 破裂作用對儲(chǔ)集性能的影響82
• 4.4 致密砂巖成巖階段與孔隙演化82-84
• 4.4.1 致密砂巖成巖階段劃分82-83
• 4.4.2 不同成巖階段的孔隙演化特征83-84
• 4.4.3 致密砂巖儲(chǔ)層成巖演化序列84
• 4.5 致密砂巖儲(chǔ)集空間類型84-88
• 4.5.1 原生粒間孔85
• 4.5.2 次生溶孔85-86
• 4.5.3 裂縫86-88
• 4.6 致密砂巖儲(chǔ)層物性特征88-91
• 4.6.1 須四段致密砂巖88-89
• 4.6.2 須三段致密砂巖89
• 4.6.3 須二段致密砂巖89-91
• 4.7 致密砂巖儲(chǔ)層分布預(yù)測91-96
• 4.7.1 須二下亞段孔隙型致密砂巖儲(chǔ)層91-94
• 4.7.2 須三段致密鈣屑砂巖儲(chǔ)層94-95
• 4.7.3 須四段裂縫型及裂縫－孔隙型致密砂巖儲(chǔ)層95-96
• 4.8 致密砂巖儲(chǔ)層發(fā)育主控因素96-99
• 4.8.1 沉積作用對致密砂巖儲(chǔ)層的影響97
• 4.8.2 壓實(shí)、膠結(jié)作用對儲(chǔ)層孔隙的影響97-98
• 4.8.3 溶蝕作用的強(qiáng)弱是儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵因素98-99
• 4.8.4 裂縫是改善致密砂巖儲(chǔ)、滲能力的重要因素99
• 4.9 致密砂巖油氣地質(zhì)特征99-103
• 4.9.1 致密砂巖氣分布特征101
• 4.9.2 致密砂巖氣地質(zhì)特征101
• 4.9.3 生儲(chǔ)蓋組合對致密砂巖氣的控制作用101-103
• 第5章 致密砂巖氣成藏特征103-119
• 5.1 古構(gòu)造演化階段劃分103-106
• 5.1.1 印支運(yùn)動(dòng)演化階段103-105
• 5.1.2 燕山期前陸盆地演化階段105
• 5.1.3 喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)階段105-106
• 5.2 致密砂巖氣運(yùn)聚條件106-107
• 5.2.1 斷層運(yùn)移106
• 5.2.2 不整合面運(yùn)移106-107
• 5.2.3 優(yōu)勢通道運(yùn)移107
• 5.2.4 裂縫系統(tǒng)運(yùn)移107
• 5.3 致密砂巖氣保存條件107-110
• 5.3.1 蓋層條件108-109
• 5.3.2 斷層封堵性109
• 5.3.3 壓力系統(tǒng)109-110
• 5.3.4 水文地質(zhì)條件110
• 5.4 致密砂巖氣成藏期次及成藏模式110-114
• 5.4.1 致密砂巖氣成藏期次110-112
• 5.4.2 致密砂巖氣成藏模式112-114
• 5.5 致密砂巖氣成藏特征及主控因素114-119
• 5.5.1 馬路背須二、須四致密砂巖復(fù)合氣藏114-115
• 5.5.2 元壩構(gòu)造-巖性復(fù)合氣藏115-116
• 5.5.3 元壩須二段致密砂巖氣藏116-117
• 5.5.4 致密砂巖氣成藏主控因素117-119
• 結(jié)論119-120
• 致謝120-121
• 參考文獻(xiàn)121-126
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果126

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淺談陸相盆地高分辨率層序地層研究思路    鄭榮才,吳朝容,葉茂才

松華鎮(zhèn)-白馬廟地區(qū)須二段儲(chǔ)層裂縫分布規(guī)律    于紅楓,周文

龍門山造山帶-川西前陸盆地系統(tǒng)構(gòu)造事件研究    劉樹根,趙錫奎,羅志立,徐國盛,王國芝,C.J.L.Wilson,Dennis Arne

川西前陸盆地碎屑巖天然氣跨層運(yùn)移過程中的相態(tài)演變    徐國盛,劉樹根,李國蓉,王敏杰

油裂解成氣實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率特征及成烴動(dòng)力學(xué)研究    郭春萍

廣安構(gòu)造須家河組須六段儲(chǔ)層成巖作用與孔隙演化    付斌;王興志;蔣志斌;黃健;屈銳;

丹鳳場構(gòu)造須家河組儲(chǔ)層特征及主控因素分析    黃素;胡雪濤;

川西地區(qū)須家河組異常壓力演化與天然氣成藏模式    王震亮,孫明亮,張立寬,李耀華,張健

四川盆地中西部上三疊統(tǒng)須家河組成巖相劃分及展布    申艷;謝繼容;唐大海;

四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組物源供給體系分析    謝繼容;李國輝;唐大海;

河流相沉積中準(zhǔn)層序與短期基準(zhǔn)面旋回對比研究——以四川中部須家河組為例    高志勇;

川西南部須家河組氣藏勘探開發(fā)評價(jià)    丁玉蘭;李愛國;李海濤;謝正龍;張彩;

川中-川南地區(qū)須家河組天然氣同位素組成特征    肖芝華;謝增業(yè);李志生;馬成華;

川東北黃龍場-渡口河構(gòu)造須四-五段高分辨率層序地層分析    楊磊;鄧禮正;

川中川南地區(qū)須家河組天然氣地球化學(xué)特征    肖芝華;謝增業(yè);李志生;馬成華;孫慶伍;

四川盆地須家河組“連續(xù)型”大氣區(qū)形成、分布與評價(jià)    公言杰;鄒才能;陶士振;

四川盆地大川中合川—安岳地區(qū)須家河組天然氣勘探成果    

四川盆地中部上三疊統(tǒng)須家河組砂巖段沉積環(huán)境分析    陸廷清;黃勇;

四川盆地中部須家河組天然氣藏地質(zhì)特征與控制因素    高曉輝;陶士振;李偉;楊家靜;

赤水地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組沉積特征及含氣性初探    黃世偉;張廷山;王順玉;陳曉慧;姜照勇;董同武;

三維縱波裂縫檢測技術(shù)預(yù)測川西南部須家河組須二段儲(chǔ)層    徐明華;劉定錦;朱敏;張華軍;蒙杉;

四川盆地中部上三疊統(tǒng)須家河組連續(xù)型致密砂巖氣地質(zhì)特征    高曉輝;陶士振;朱如凱;袁選俊;

四川盆地西部三疊系須家河組須二段高分辨率層序地層學(xué)研究    姜在興;

重慶市新興煤礦礦井充水條件及治水方案研究    曹楠;申太麗;李大猛;鮮鎮(zhèn)糠;

川西致密碎屑巖高自然伽馬砂巖識(shí)別方法    鄒瑋;李瑞;

須家河組研究取得豐富成果    黎家盆

可顯著提高整體評價(jià)精度    羅文

四川油氣田“聚焦”須家河組儲(chǔ)層    記者　周澤山

四川油氣田打響“須家河”攻堅(jiān)戰(zhàn)    記者　周澤山

廣安氣田須家河組氣藏試采初判潛力較大    周澤山　通訊員　李寬宇

新“氣王”勘探快馬加鞭    周澤山 記者　楊曉

須家河組儲(chǔ)層成為四川天然氣勘探新領(lǐng)域    記者　周澤山

川東北須家河組首獲工業(yè)氣流    張學(xué)斌 帥利成

四川盆地須家河組開發(fā)見成效    記者 周澤山特約記者 李寬宇

時(shí)代的選擇    

四川盆地元壩地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組天然氣成藏條件研究    盤昌林

川中龍女寺地區(qū)須家河組儲(chǔ)層預(yù)測及流體檢測技術(shù)研究    張艷芳

川西坳陷中段須家河組儲(chǔ)層流體特征與天然氣成藏    尚長健

四川前陸盆地須家河組層序充填樣式與儲(chǔ)層分布規(guī)律研究    戴朝成

川東北地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組層序巖相古地理研究    張峰

川中地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組層序地層與有利儲(chǔ)集砂體分布預(yù)測    金惠

川中須家河組低滲砂巖氣藏滲流機(jī)理及儲(chǔ)層評價(jià)研究    葉禮友

川西坳陷中段須家河組流體成因與天然氣動(dòng)態(tài)成藏特征研究    劉四兵

致密碎屑巖儲(chǔ)層特征與裂縫發(fā)育帶預(yù)測    陳漢軍

井眼應(yīng)力分布模擬及井壁穩(wěn)定性研究    郭春華

九龍山須家河組井壁穩(wěn)定性的測井評價(jià)研究    吳林蔓

普光地區(qū)須家河組儲(chǔ)層特征研究    郭艷艷

川東北地區(qū)須家河組沉積與層序特征精細(xì)研究    郝景宇

普光地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組致密砂巖儲(chǔ)層特征研究    路遙

川西南部地區(qū)須家河組防塌鉆井液研究    劉佳

川中地區(qū)須家河組天然氣成藏條件研究    張武

四川盆地川中～川南過渡帶構(gòu)造—沉積特征分析及須家河組成藏評價(jià)    王雪梅

川西新場地區(qū)須家河組水平井井壁穩(wěn)定性研究    王曉

川西新場地區(qū)須家河組砂巖全巖化學(xué)組成的成巖意義    黃可可

合興場—高廟子地區(qū)須家河組流體成因與天然氣成藏地質(zhì)條件分析    張勇