鄂西渝东区下古生界油气成藏条件分析

第2O卷第2期2010年6月江汉石油科技JIANGHANPEIROUUMSC砸NCEANDRECHNOLOGYV0】2ONO2JUN2010鄂西渝东区下古生界油气成藏条件分析文可东江汉油田分公司勘探开发研究院摘要鄂西渝东区处于四川盆地川东褶皱构造带与湘鄂西褶皱带的接合部位，属川东褶皱带东延组成部分，具有与川东相似的沉积发育史与生储盖组合类似的油气成藏条件。该区除在上古生界和中生界发现工业气藏外，建深L井在下古生界发现了志留系气藏。本文以该区已钻遇下古生界地层的建深1井、利1井、鱼1井为例，从地层沉积、生储盖配置条件，结合钻探成果，对区内下古生界含上震旦统油气成藏条件进行深入分析研究，认为本区下古生界志留系具备自生自储自成体系的成藏系统；中寒武统覃家庙组膏岩层发育，为下伏石龙洞组和灯影组两个主探目的层提供了优质盖层；区内下古生界油气成藏条件优越，具有良好的油气勘探前景。关键词鄂西渝东区下古生界自生自储优质盖层油气成藏条件1区域地质概况鄂西渝东区东起重庆彭水一湖北建始，西至长江一乌江，包括利川复向斜、齐岳山复背斜、石柱复向斜、方斗山复背斜四个二级构造单元。该区地层隶属扬子区之川东分区，受区域构造控制，区内地层主体走向呈北北东一北东向，出露最老地层为上震旦统，最新地层为上侏罗统，前者见于齐岳山背斜核部，后者位于石柱复向斜核部图1。本区除缺失上志留统外，下古生界地层发育齐全，地层发育及其接触关系如表1所示。上震旦统陡山沱组上部为浅灰色白云岩，其底夹菱锰矿；中下部为碳质页岩、页岩夹硅质岩及白云岩。灯影组上部薄层硅质岩夹白云岩；中部为浅灰色厚层白云岩，局部具玛瑙纹状构造；下部为薄层灰岩，具马尾丝状碎裂构造。寒武系在本区仅出露于彭水廖家槽一带，呈北东向展布，岩性主要以灰白色白云岩、泥质白云岩、膏质白云岩为主，夹灰色砂岩及页岩。奥陶系出露范围与寒武系一致，呈零星分布。但地层发育完整，岩性岩相稳定，化石丰富，组段界限清楚。奥陶系下统主要为白云岩、白云质灰岩与黄绿色页岩呈不等厚互层；中统下部主要为深灰色厚层条带状灰岩、瘤状灰岩，中部为黑色页岩夹薄层灰岩，上部为灰色厚层龟裂纹泥质灰岩夹瘤状灰岩。上统主要为灰色中厚层瘤状灰岩及黄绿、深灰色页岩，顶部为黑色薄层硅质岩与硅质页岩互层，夹黑色碳质页岩。本区志留系仅出露于齐岳山复背斜和方斗山复背斜，一般深埋地腹，厚度在10001500M问，一般厚度为11001300M，可分为龙马溪组、小河坝组、溶溪组和秀山组。2下古生界油气成藏条件分析21烃源岩发育特征本区晚震旦世至志留纪沉积过程中存在三次大规模的海进_海退沉积旋回。即晚震旦世陡山沱期海进，灯影期海退；早寒武世海进，中、晚寒武世海退；奥陶纪海进，中晚志留世海退；其中海进时期，地壳以稳定沉降为主、海水普遍加深，特别是海进早期，生物极为发育，由于沉积物快速堆积，海平面上升，形成低能缺氧的还原环境，使大量有机质被保存下来，成为较好的烃源岩。因此，区内烃源岩的发育与海进时期有着密切的关系，其中以下寒武统烃源岩最好，其次为上奥陶统五峰组下志留统龙马溪组，上震旦统烃源层相对较差。根据烃源岩厚度、有机质丰度、有机质类型及有机质成熟度综合研究对主要烃源层分布特征分述如表2所示。作者简介文可东，男，工程师，1981年毕业于重庆石油学校石油地质专业，长期从事石油勘探研究工作。2江汉石油科技固1哪西渝东地区区域构造示意图表1鄂西渝东地区下古生界地层发育特征表系统厚度N年龄MA接触关系中统0140志留系439下统LL23L380_I一统2059不整合奥陶系中统L703005L0下统L84260上统200300寒武系中统7001120570下统190260不整合统240890震旦系800下统LL04J0表2鄂西渝东区上震旦统一志留系烃源岩基础数据表20卷第2期文可东鄂西渝东区下古生界油气成藏条件分析3211上震旦统上震旦统包括灯影组及陡山沱组。灯影组主要为一套云岩、藻云岩及含硅质云岩沉积，陡山沱组为一套页岩、泥质岩、含云质灰岩沉积。碳酸盐烃源岩一般厚1101553M，平均厚10487M；奉节利川一线以西地区厚度均小于50M，以石柱双流坝最厚为1553M；泥质烃源岩一般厚20517M，平均厚27OM；利川一彭水以西地区厚度均小于LORE，秀山溶溪厚度相对较大达517M。碳酸盐烃源岩有机碳含量一般为012一167，平均值038；利川一彭水一线以西地区均小于02，以东地区普遍大于04，高值区分布在李2井区达167；泥质烃源岩一般为032154，平均值为093，高值区在秀山溶溪达154。镜质体反射率区间值为20437，平均值为323，主要处于过成熟晚期干气阶段，利川石柱地区镜质体反射率普遍大于35。212下寒武统下寒武统包括石龙洞组、天河板组、石牌组、水井沱组4个组。石龙洞一天河板组主要为一套灰岩、云质灰岩、云岩、泥质条带灰岩夹鲕粒灰岩沉积，石牌组为一套页岩，粉砂质页岩沉积，水井沱组为一套页岩、含碳质页岩与泥灰岩沉积。碳酸盐烃源岩主要发育于下寒武统中上部，一般厚451995M；奉节利川以东、秭归张家界以西大片地区厚度均大于150M，以恩施地区最厚，为3302M。泥质烃源岩主要发育于下寒武统中下部，一般厚1092229RN，以咸丰一永顺地区最厚达600M，向西北石柱方向逐渐减薄。碳酸盐烃源岩有机碳含量一般为018一044，平均值为040；高值区主要分布在利川以东恩施一咸丰地区，利川一彭水以西地区有机碳含量普遍低于02。泥质烃源岩有机碳含量相对较高一般为025一385，平均值为274。利川以东、秭归一张家界以西大片地区相对较高，一般为04一36，利川一彭水以西地区普遍较低，均小于02；高值区集中分布在利川以东恩施地区，泥质烃源岩有机碳含量均大于32。镜质体反射率一般为213343，平均值为273，主要处于过成熟晚期干气阶段。建始利川以东地区镜质体反射率普遍大于35。213志留系烃源岩区内志留系为一套泥质烃源岩，厚度一般在100300M之间，平均厚度168OM。其中石柱复向斜中部烃源岩发育，志留系上、下泥岩段均具备生烃能力。建深1井志留系韩家店组烃源岩厚58OM，有机碳含量在052455之间，平均值达162，氯仿“平均值为00496；小河坝组烃源岩厚103OM，有机碳含量在054226之间，平均值达082，氯仿“A”平均值为00394；石柱复向斜南部冷水溪志留系烃源岩主要分布在龙马溪组下部，为一套灰至深灰色泥岩、黑色粉砂质泥岩及黑色碳质泥岩；烃源岩厚1376M，有机碳含量在086一781之间，有机碳含量平均值达223，氯仿“A”为0018，均属好优质烃源岩。镜质体反射率一般为11034，平均值为250，主要处于过成熟晚期干气阶段。利川一石柱地区镜质体反射率普遍大于25。22储层综合分析区内震旦一志留系储集岩发育，且层段多、类型好，既有碳酸盐岩储集岩，也有碎屑岩储集岩。上震旦统灯影组、下寒武统石龙洞组是区内下组合主探目的层，主要为一套碳酸盐岩储层；志留系为一套碎屑岩储层。建深1井因钻至中寒武统覃家庙组膏盐层增厚，井下情况复杂而致使本井提前完钻，未获得详实资料。现依据建深1井、利1井为例，结合邻区井及地面资料，对上震旦统灯影组、下寒武统石龙洞组及志留系储层进行综合分析。221愫珐征上震旦统灯影组和下寒武统石龙洞组为碳酸盐岩储层，按岩石类型可分为灰岩型和云岩型，前者可进一步分为颗粒灰岩型和泥晶灰岩型裂缝型，后者可进一步分为晶粒白云岩、颗粒白云岩和角砾白云岩，是区内石龙洞组和灯影组的主要储集岩类。志留系为碎屑岩储层，以极细粒岩屑石英砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩为主。222储集空间类型及特征建南及周缘地区上震旦统灯影组和下寒武统石龙洞组储集空间类型主要有晶间孔、晶间溶孔、溶洞、角砾间洞、葡萄花边洞及裂缝等表3。晶间孔主要存在于重结晶较强的、具颗粒结构的粉一细晶白云岩中，位于半自形一自形的白云石晶体之间，在部分溶蚀孔、洞中充填的亮晶白云石间也可见到。晶间孔在宏观上难于识别，薄片中孔隙边缘光滑平直，常成多面体，分布较均匀，但连通性较江汉石油科技20卷差，局部被片状晶间隙所连接。这种孔隙是灯影组、石龙洞组中常见的孔隙类型之一，但面孔率一般100。其盖层等级属类盖层，具有良好的封盖性能。24下古生界油气成藏条件综合分析通过本区上震旦统一志留系生储盖层条件分析，认为区内上震旦统一志留系存在三套优质烃源岩、三套良好储集层和三套优质盖层，构成了区内三套完整的油气成藏组合。分别以上震旦统陡山沱组、下寒武统水井沱组为烃源层，上震旦统灯影组为储层，和以下寒武统水井沱组一天河板组为盖层的成藏组合；以下寒武统水井沱组一石牌组为烃源层、石龙洞组为储层，和以中寒武统含膏盐岩为盖层的成藏组合；以上奥陶统五峰组一下志留统龙马溪组为烃源层、下志留统小河坝组、韩家店组为储层，和以志留系为盖层的成藏组合。8江汉石油科技第20卷1以上震旦统陡山沱组、下寒武统水井沱组为烃源层，上震旦统灯影组为储层，下寒武统水井沱组一天河板组为盖层的成藏组合，为本区最具勘探潜力的成藏组合。发育两套烃源岩，成藏物质基础雄厚，地表及井下发现上震旦统古油藏，储集层主要为溶蚀孔，储层的分布主要受岩溶作用的控制；下寒武统区域盖层具有较强的封盖能力，且持续形成对灯影组油气的有效封盖，在油、气关键时期具有良好的封闭作用。2以下寒武统水井沱组一石牌组为烃源层、石龙洞组为勘探目的层、中寒武统覃家庙组含膏盐岩为盖层的成藏组合已被勘探实践所证实。区内下寒武统形成于碳酸盐加积绥坡沉积环境，局限海台地是储层发育的有利相带，连续的溶蚀可形成厚度大、物性好的渗透层。因此，区内石龙洞组储层的发育、分布与晚期海退型沉积有关，有利于白云岩化及原生、次生孔隙的形成与改造。如利1井在石龙洞组内发育两套孔洞型储层，均分布在上部潮坪环境沉积的白云岩段，孔洞层累厚达76OM，占地层厚度的284，实测孔隙度最大值229，平均995；彭水太原云岩段孔洞层累厚32OM，占地层厚的17。区内中寒武统覃家庙组膏盐岩连片分布，对下伏石龙洞组油气的生成、运移、聚集及保存起着非常重要的作用。3上奥陶统五峰组志留系成藏组合在区内已获得证实。是目前区内下古生界勘探获得突破的一个成藏组合。上奥陶统五峰组至龙马溪组烃源岩层累计厚度达27894M；小河坝组砂岩砂体分布范围广，厚度大，储层物性较好。由北向南有砂体厚度增大，储层物性逐渐变好的趋势。韩家店底部砂体为潮汐环境沉积潮坪砂坝；上部泥岩是较好的直接区域性盖层，累积厚度235OOM。认为该组合烃源基础雄厚，目的层相对埋藏浅，只要地腹存在好的砂岩、裂缝发育区便可能获得勘探上的重大突破。3结论通过本区下古生界油气成藏条件分析，认为区内上震旦统一志留系存在三套油气成藏组合。其中，石龙洞组和灯影组两个主探目的层生储盖配置好，尤其中寒武统覃家庙组膏岩层发育，为其提供了优质盖层；志留系具备自生自储自成体系的成藏系统。区内下古生界油气成藏条件优越，具有良好的油气勘探前景。参考文献1方少仙，侯方浩，等石油天然气储层地质学M北京中国石油大学出版社，19982张一伟，等，油气藏形成与勘探M北京石油工业出版社出版，2003编辑汪孝芝江汉盆地新沟嘴组成藏主控因素与油气富集规律研究江汉盆地新沟嘴组成藏主控因素与油气富集规律研究项目是由中国石油化工股份有限公司科技开发部下达的，由中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院张士万、陈长江等完成的，获2009年度江汉油田科技进步一等奖。该项目以构造学、沉积学、石油地质学等为指导，采用构造古地貌研究技术、钻井沉积微相研究技术、地震沉积微相研究技术、地震储层预测技术、相控砂体预测技术、岩性圈闭识别及综合评价技术，通过构造演化，原始地层厚