摘 要 川東北溫泉井西端石炭系黃龍組為一套蒸發(fā)性局限海潮坪沉積,是本地區(qū)碳酸鹽巖地層中最重要的一套儲集層。著重討論了石炭系氣藏的成藏條件,指出形成石炭系大氣田的各項(xiàng)有利條件:下伏志留系油氣源十分豐富,生成大量干氣;石炭系儲層類型為裂縫-孔隙型,孔隙度為4.97% ~7.82%,平均滲透率為2.5@10-3Lm2,儲層分布穩(wěn)定,儲集條件良好;下二疊統(tǒng)梁山組泥質(zhì)膏巖為氣藏直接蓋層,封蓋力強(qiáng),直接蓋層之上的間接蓋層也保存完好,構(gòu)成良好的封蓋保存條件;志留系生成的大量天然氣可聚集于上覆石炭系儲層中。區(qū)域石炭系資源豐富,地層-構(gòu)造復(fù)合圈閉氣藏為進(jìn)一步勘探的主要對象,具有良好的油氣遠(yuǎn)景。

 

  關(guān)鍵詞 川東北  溫泉西  石炭系  成藏條件.

 

  川東北地區(qū)指的是四川盆地東北部大巴山褶皺帶西南側(cè)前沿區(qū)域,區(qū)域構(gòu)造屬川東高陡褶皺帶。溫泉井西端區(qū)域位于川東北高陡構(gòu)造區(qū)雙石廟構(gòu)造群與華瑩山構(gòu)造交匯處,東為溫泉井構(gòu)造東段,西鄰七里峽構(gòu)造,南為大方寺向斜、羅頂寨向斜,北與五寶場構(gòu)造相望,構(gòu)造上隸屬于川東高陡褶皺帶雷音鋪構(gòu)造。

 

  溫泉西構(gòu)造的油氣普查工作始于20世紀(jì)70年代,該區(qū)域大規(guī)模的油氣勘探始于80年代初, 90年代以來高陡構(gòu)造帶石炭系氣田勘探獲得巨大突破,發(fā)現(xiàn)了石炭系氣藏和上二疊統(tǒng)長興組生物礁氣藏,勘探工作迄今仍在進(jìn)行中。20世紀(jì)90年代以來在溫泉井構(gòu)造西端相繼鉆探了溫泉1-1,溫泉2,溫泉3,溫泉4,溫泉5,溫泉6,溫泉11井,如圖2所示。

 

  其中在溫泉1-1井石炭系獲天然氣百萬立方米/天。

 

  以海拔-3 800 m為界,其上獲探明儲量63. 23億方,其下上報(bào)控制儲量70億方。

 

  1 區(qū)域地質(zhì)概況.

 

  近年來對溫泉井及鄰區(qū)作了多輪地震老資料處理、解釋工作,2005年又對溫泉井構(gòu)造西端進(jìn)行了二維地震詳查及儲層預(yù)測工作,這一些成果與以前的老資料相比,其地腹構(gòu)造差異較大;完鉆井及區(qū)域資料也展示了該區(qū)石炭系儲層展布的不連續(xù)性,縱向上發(fā)育位置也存在一定的差異。川東北溫泉西地區(qū)石炭系發(fā)育不完整,經(jīng)加里東和云南兩次地殼運(yùn)動,石炭系僅殘存中石炭統(tǒng)(黃龍組),總厚度很少超過100m,一般為20m~60m。實(shí)鉆資料證明,溫泉井西端由新到老地層層序正常,除泥盆系缺失外,各套地層不同程度發(fā)育,沉積巖鉆厚達(dá)4 000m~5 000m,主要產(chǎn)氣層段為嘉二段、石炭系黃龍組。

 

  2 石炭系氣藏成藏條件.

 

  2. 1 生油層.

 

  據(jù)現(xiàn)有的研究成果得知,石炭系烴源巖為下伏志留系,屬于工型干酪根,以生油為主。由于埋深大,溫度高,已進(jìn)入高成熟期,天然氣是由油裂解而成。志留系厚度在川東北溫泉西地區(qū)為500 m~1 250 m,有機(jī)炭含量0. 13% ~0. 83% ,氯仿瀝青含量0. 013% ~0. 019% ,有很好的生油能力。溫西地區(qū)平均生烴強(qiáng)度(6~8)@108m3/km2,大于2. 5@108m3/km2的形成大、中型氣田標(biāo)準(zhǔn)。研究表明,志留系大量生氣時(shí)期,是晚侏羅世及其以后。

 

  川東北局部構(gòu)造形成于印支期,定型于喜馬拉雅期。志留系生氣高峰期與局部構(gòu)造形成期的良好匹配,使志留系生成的大量天然氣,沿著不整合面及喜馬拉雅期形成的大斷裂面運(yùn)移,絕大部分都聚集于上覆石炭系儲集層中。所以石炭系儲層有極為豐富的氣源。

 

  2. 2 儲集層.

 

  溫泉2井、溫泉5井、溫泉1-1井所揭露的石炭系儲層巖性特征可分上下兩段,上段是一套淺海潮間-潮下帶淺灘相沉積,巖性為灰褐色、深灰色泥晶-粗晶灰?guī)r,局部見云巖角礫、灰褐色云巖與灰色褐灰色含溶孔角礫云巖互層。川東北溫泉西構(gòu)造石炭系成藏條件分析及勘探前景 潮間砂坪相沉積,巖性為灰褐色、褐灰色、淺灰褐色的粉晶云巖、泥-粉晶云巖、溶孔角礫云巖、溶孔粉晶云巖。上下兩段之間有灰?guī)r相隔,但溫泉1-1井為云巖,使上下段連為一體。

 

  溫西構(gòu)造石炭系總體儲層條件較好,孔隙度為4. 97% ~7. 82%,平均滲透率為2. 5@10-3Lm2,有效儲層厚度14. 7 m~30. 35 m。溫泉井構(gòu)造是位于沙罐坪構(gòu)造之北的一個(gè)高陡構(gòu)造,往北西逐漸靠近大巴山石炭系沉積缺失區(qū)。由此可以推斷溫泉井構(gòu)造石炭系沉積時(shí)是屬于沙罐沉積凹陷-大巴山石炭系沉積缺失區(qū),且靠近沉積凹陷一側(cè)的斜坡地帶。根據(jù)川東北溫泉西地區(qū)歷年對石炭系氣藏勘探經(jīng)驗(yàn)證實(shí),位于沉積斜坡地帶的石炭系儲層條件最佳。溫泉井構(gòu)造位于這樣的斜坡地帶,所以儲層條件較好。

 

  2. 3 保存條件.

 

  直接超覆在石炭系儲層之上的梁山組致密泥質(zhì)巖層,其巖性和厚度在川東北溫泉西地區(qū)分布較穩(wěn)定,是石炭系儲層的直接蓋層;其次上覆下二疊統(tǒng)致密灰?guī)r,對石炭系具有高壓封閉作用;二、三疊系致密灰?guī)r、石膏及泥質(zhì)巖層,沉積厚度達(dá)千米以上,具有良好的封蓋作用,是石炭系的間接蓋層。直接蓋層與間接蓋層封閉氣柱高度之和,即為蓋層的實(shí)際封閉能力,同已探明氣藏高度接近,表明間接蓋層的壓力封閉是石炭系天然氣富集的重要條件。

 

  溫泉井地區(qū)生、儲、蓋組合屬于下生、中儲、上蓋正常式組合。溫泉井西構(gòu)造總體的生、儲、蓋條件較為優(yōu)越。溫泉井構(gòu)造位于加里東古隆起向東延伸部位的軸部和靠近印支期開江古隆起核部,是兩期大的古構(gòu)造運(yùn)動核部的疊合區(qū),通過多年的研究及實(shí)踐證明此類區(qū)域最有利于油氣的早期運(yùn)移和聚集。溫泉井西構(gòu)造具有優(yōu)先捕獲油氣的有利條件。

 

  3 成藏期次及運(yùn)移通道.

 

  石炭系含油氣系統(tǒng)事件見圖4。志留系烴源巖在275Ma (相當(dāng)于二疊紀(jì)早期)開始進(jìn)入生油門限,在(220)195)Ma (中三疊世后)處于生油高峰階段,并大量向石炭系運(yùn)移;該套源巖在230 Ma前達(dá)到排油門限,在(190)150)Ma處于排油高峰階段;排油開始與達(dá)到高峰的時(shí)間滯后于生油開始與達(dá)到高峰的時(shí)間。印支-燕山期形成的古圈閉可捕獲早期進(jìn)入儲層的油氣,形成古油氣藏。喜馬拉雅運(yùn)動使古油氣藏解體,天然氣重新分配,在各種不同類型的圈閉中聚集成藏。205 Ma為川東油氣藏成藏開始時(shí)期, 65Ma為成藏定型期,因此將這兩個(gè)時(shí)期定為川東油氣藏形成的關(guān)鍵時(shí)刻。

 

  志留系向石炭系的烴類初次運(yùn)移開始于(220)195)Ma (中三疊世),此時(shí)志留系進(jìn)入生油高峰階段,油氣積聚產(chǎn)生越來越大的孔隙流體壓力,導(dǎo)致志留系頂部巖石產(chǎn)生裂隙,大量烴類在異常高地層壓力作用下通過志留系頂部裂隙以混相涌流方式向石炭系垂向運(yùn)移。志留系-石炭系含油氣系統(tǒng)二次運(yùn)移以橫向運(yùn)移為主,浮力作用是二次運(yùn)移的主要?jiǎng)恿ΑＳ蜌庠谑肯抵械倪\(yùn)移通道主要是連通孔隙和成巖期裂縫,石炭系頂、底不整合面可成為油氣較長距離運(yùn)移的通道,天然氣也可通過構(gòu)造裂縫、斷層快速向裂縫發(fā)育的構(gòu)造高部位運(yùn)移聚集。

 

  4 油氣富集條件.

 

  石炭系天然氣的富集條件為有效厚度大、儲層性質(zhì)好的有利沉積相帶,高陡背斜的端部、翼部及斷層下盤的各類現(xiàn)今圈閉,分布于主體背斜一側(cè)或兩側(cè)的潛伏背斜,繼承性大型古隆起等。這些條件相互疊合的地方就是天然氣富集的區(qū)域,也是大中型氣田分布最有利的區(qū)域。

 

  川東北溫泉西地區(qū)石炭系氣藏主要有兩種有利圈閉形式:構(gòu)造圈閉和地層-構(gòu)造復(fù)合圈閉,其中地層-構(gòu)造復(fù)合圈閉更為有利。近年來川東北天然氣儲產(chǎn)量急劇上升的主要原因就是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了一批高產(chǎn)地層-構(gòu)造圈閉氣藏,特別是在溫泉井西端地區(qū)石炭系厚度較薄且分布零散的情況下,尋找地層-構(gòu)造復(fù)合圈閉顯得尤其重要。本地區(qū)石炭系地層厚度在構(gòu)造不同部位上也是不一樣的,由低部位向高部位過渡,由于地層厚度的變化,就容易形成地層-構(gòu)造圈閉,溫泉2井、溫泉1-1井都屬于此類。

 

  5 結(jié)束語.

 

  (1)川東北溫泉西區(qū)域石炭系成藏基礎(chǔ)是豐富的烴源、分布較穩(wěn)定的空隙性儲集層,有利于烴類運(yùn)聚的古構(gòu)造條件、圈閉條件及良好保存條件。石炭系現(xiàn)今氣藏氣源主要來自古油藏原油的二次裂解以及下志留統(tǒng)、二疊系源巖干酪根的熱裂解。

 

  (2)區(qū)域生、儲、蓋、圈閉條件優(yōu)越。志留系生氣高峰期與局部構(gòu)造形成期具有良好的匹配關(guān)系,使志留系生成的大量天然氣沿著不整合面和喜馬拉雅期形成的斷裂面運(yùn)移,聚集于上覆石炭系儲層中。

 

  (3)應(yīng)重視地層-構(gòu)造復(fù)合圈閉的勘探。川東石炭系勘探實(shí)踐證明:地層-構(gòu)造復(fù)合圈閉受石炭系地層剝蝕及構(gòu)造等高線控制,易形成大、中型氣田,天然氣充滿度高,而且鉆探成功率高,是下一步勘探的主要對象。隨著地震工作的不斷增多,處理方法的不斷改善,還會有新的地層-構(gòu)造復(fù)合圈閉被發(fā)現(xiàn)?？傊?溫泉西石炭系儲層潛力巨大,前景樂觀。