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四川含油气盆地 第五章四川含油气盆地 一 概况二 地层及含油气层三 区域构造特征及演化四 油气区及典型油气田五 海相碳酸盐岩储层特征及气藏分布规律的探讨 一 概况 1 地理位置北东向的菱形构造盆地 面积23万km2 四周为高山围绕 海拔在1500 2000m以上 内部有以华蓥山为主的北东向雁列状山脉 地层 大面积为j以及k红层覆盖 世界上最早发现和利用天然气的地区东汉末年天然气井照明宋代人力钻井获得天然气天然气生产基地1937年以后威远 石油沟 隆昌圣灯山海棠堡气田解放后威远较大气田 1964川南 卧龙河气田 1960川东 中坝油气田 1971川西北 川东地区天然气产量和储量占全盆地50 以上截止2004年 全盆地已经探明114个气田 14个油田 获得天然气地质探明 控制 预测储量约15000 108m3 1996年 73 8亿方 油21 2万吨 2 勘探概况 2 勘探概况 多层系的含油气盆地z t2海相碳酸盐岩3500 6000mt3 r陆相碎屑岩2500 6000m已证实为工业产层的含油气层系 zcptj岩石的孔隙度和渗透率都很低碳酸盐岩 0 1 13 平均1 7 k 0 1 10 3 m2 储集层主要为裂缝性的 2005年底 2006年初 中石化南方公司在四川盆地川东北海相碳酸盐岩地层中发现普光特大气田 p3长兴组 t1飞仙关组 探明储量达2511亿立方米 2006年公司钻开发井2649口 进尺5888 9千米 新建原油生产能力646 5万吨 年 新建天然气生产能力19亿立方米 年 油气产量稳步增加 原油产量首次突破4000万吨 年 公司还预计2007年上半年合并净利润与上年同期相比增幅在50 以上 中石油 在四川盆地川中的磨溪 广安 潼南等地区发现大面积含气区 新增三级储量近2000亿立方米 川中地区一个规模气田正在形成 主要内容 一 概况二 地层及含油气层三 区域构造特征及演化四 油气区及典型油气田五 海相碳酸盐岩储层特征及气藏分布规律的探讨 二 地层及含油气层 1 基底 前震旦系结晶基底 浅 深变质岩系 侵入岩 深部地质结构 中部为相对的隆起区 较稳定 沉积盖层相对较薄 基岩埋深3 8km 西北和东南部为拗陷带 沉积厚度较大 基岩埋深8 11km 四川盆地构造分区图 地温 地温梯度较低 1 6 2 6 100m 平均2 45 100m 由北往南增高 克拉通内盆地阶段 pt3 t1 2 扬子盆地z下统不发育 上统以白云岩为主pz1川东发育好 5600m 1100 2000m川东海相碳酸盐岩 d c龙门山地区最为发育4000 以上盆地大部分地区缺失 p1海相灰岩p2含煤层及碳酸盐岩沉积 t1 2海相碳酸盐岩为主 4000 6000m 2 地层 地层 残延克拉通盆地阶段 t3 e t3 河湖沼泽盆地陆相沉积川西3000 j k 红色盆地j红层发育 砂泥岩3500 4900 k陆相红色砂泥岩沿盆地北 西 南缘呈环状展布r 萎缩阶段e2 n西部零星分布西部t3 e1发育达8000 1 震旦系 下统南沱砂岩组和冰碛组陆相碎屑岩夹火山岩与下伏变质岩不整合关系上统陡山沱组灰黑色炭质页岩白云岩360 500m灯影组上中段含燧石条带白云岩下段 葡萄状白云岩 含藻类化石 厚300 800m 洞缝发育 较好的储集层 威远气田主要产气层 2 寒武系 在川东地区较厚 1100 2000m浅海相碳酸盐岩及碎屑岩沉积下部水井沱组灰黑色页岩夹粉砂岩 灰岩较好的生油气层及盖层中统白云岩 泥质白云岩浅水蒸发相潮坪沉积上统灰色厚层状白云岩夹灰岩洞缝发育威远气田的储集层 4 志留系 仅见下 中统 上统缺失下统龙马溪组 黑色页岩 黄绿色页岩夹生物灰岩暗色页岩厚度200m以上生油气能力较好石牛栏组 生物灰岩 鲕粒灰岩夹页岩及粉砂岩川东南志留系发现了工业性气藏 1983 3 奥陶系浅海相页岩 灰岩沉积为主夹白云岩及白云质灰岩200 600白云岩及灰岩中产气 乐山 龙女寺加里东期古隆起 中酸性杂岩体z o 5 泥盆及石炭系 盆地内部普遍缺失盆地西缘的龙门山4000m泥盆系灰岩晶洞中油苗较多生油气层石炭系川东地区0 70m顶底均为平行不整合间隔高产气层中石炭世发生由川东北的海侵海湾状泻湖潮坪沉积普遍存在干裂收缩缝及淡水溶蚀孔之后发生大幅度抬升 剥蚀 孔缝发育形成了两个储气层 上段中石炭统顶面下6m处 下段中石炭统顶面下20 47m处 潮间砂坪 泥藻坪沉积 厚3 14m 4 8 为目前四川盆地内碳酸盐岩中最好的储层川东地区在11个构造上发现了石炭统气藏 四川盆地中晚石炭世沉积相图 6 二叠系 为广海相碳酸盐岩沉积含有滨海沼泽相含煤层系350 580m上二叠统底部部分地区夹玄武岩层p1梁山组 栖霞组及茅口组栖霞组深灰色泥晶 粉晶灰岩 生物灰岩等生油气层上部白云岩为产气层茅口组下部为灰岩与泥质灰岩互层 上部为厚层块状灰岩已经在灰岩和白云岩中发现三个产气层p2龙潭组海陆交互相含煤砂岩 页岩等 黑色页岩为重要的气源岩层长兴组川东次生白云岩和礁灰岩中发现高产气藏 四川盆地晚二叠世沉积相图 7 三叠系 四川成为半封闭的内海盆地 地势西高东低t1飞仙关组东部为碳酸盐岩向西变为碎屑岩川东涪陵红色钙质泥岩 粉砂岩及灰岩 泥灰岩互层三段的鲕粒灰岩 20 40m 工业性产气层t2嘉陵江组及雷口坡组碳酸盐及膏盐沉积嘉陵江组川东南区有四个产气层 四川盆地早三叠世飞仙关期沉积相图 四川盆地晚三叠世须二 香二 期沉积相图 t2之后的印支运动使四川地区上升由海湾变为陆相沉积盆地地势东高西低t3总厚度700 3200m黑色页岩及生物灰岩 厚30 300m 须家河群 香溪群 川西北较好的生油层 泸州 开江 c t含气层柱状图 8 侏罗系 广泛分布于全盆地 为河湖干缩的红色沉积 总厚度3500 4900m 中下侏罗统包括自流井组 沙溪庙组 遂宁组自流井组 分为五段 泥页岩夹灰岩 沙溪庙组 紫红色泥岩和灰绿色砂岩广安构造中产油遂宁组 棕色砂质泥岩夹粉砂岩上侏罗统 川中灰紫色砂岩及棕红色泥岩 1 紫红色泥岩夹灰绿色砂岩 2 黑色页岩夹灰岩14 55m川中含油层 东岳庙油层 3 暗紫红色泥岩 沙质泥岩夹砂岩 4 中下部黑色页岩 30 80m 夹薄层介壳灰岩及灰岩川中主要油层 大安寨油田 5 灰黑色粉砂质页岩与砂岩互层 底部石英砂岩是川中含油层 凉高山油层 自流井 群 组 晚三叠世沉积前 盆地东部和东北部沉积沉积厚度较大 东部与海水相通侏罗纪沉积前 盆地西北部厚度最大 东部 东北部次之白垩纪沉积前 整个西部和北部成为厚度最大的地区反映了盆地西部 北部的边界断裂活动从晚三叠纪以来开始加强 开始控制整个盆地的发展演化 9 白垩系 分布于北缘 西缘及南缘的山前拗陷中 属于山前河流相的红色碎屑岩沉积 下统 剑门关组和剑南组块状砾岩 含砾砂岩 粉砂岩等组成上统 夹关组和灌口组 川西南地区砂岩 泥岩 蒸发岩 10 第三系e砾岩夹透镜体砂岩及粘土岩n河湖相含砂砾粘土层 生油层与沉积旋回关系 四川盆地分区油层对比图 主要内容 一 概况二 地层及含油气层三 区域构造特征及演化四 油气区及典型油气田五 海相碳酸盐岩储层特征及气藏分布规律的探讨 三 区域构造特征及演化 pz 四川盆地为扬子准地台上相对的隆起区缺失dc t转变为大型内陆盆地 4000 8000m陆相沉积 晚mz 燕山运动 喜马拉雅运动 湖盆全面断褶隆起 1基底深断裂 东侧 太行山 武陵山深断裂西侧 龙门山深断裂重力梯度带 地壳厚度巨变带 地震分布带和岩浆活动带 可能卷入了壳下或壳内低速层的深断裂带 中 新生代时的压剪活动 是地壳深层因逆冲断裂而缩短 导致盖层断褶构造的产生 川中地区 基底埋深不超过8km 最浅处仅有4km 航磁图中显示为北东向宽缓的正异常区 主要由元古界深变质岩及酸性至基性的岩浆杂岩体组成 刚性程度高 盖层构造很平缓 中有长375km 宽65 87km的乐山 龙女寺古隆起 川西和川东南地区 长期处于相对拗陷区 基底埋深大于8km 由弱磁性或无磁性的变质岩组成 被潜伏基底断裂切割成若干长条形或菱形断块 构成一些长条形或菱形的构造凹地 线形或弧形的断褶区 物探和卫星解译照片 盆地周缘及内部基底断裂发育 又有潜伏深断裂的存在 将盆地基底切割成北东向展布的三大块 地块内部又被北东向 北西向及南北向三组潜伏的基底断裂切割成若干菱形块体 主要表现在盖层内部深 浅层断裂构造相互交叉叠置的结构 四川盆地构造分区图 区域构造剖面 断展褶皱 2盖层构造特征及其发育程度 除了川中地区构造简单外 川西 川东南线性断褶构造都很发育 川东 200 300km之间 有7条近于平行的主断褶带 向西凸出的弧形展布 浅层以褶皱为主的背斜带是受深层压剪性冲断层组成的堑 垒结构的控制 断层 平面上菱形交切的网络剖面上花状y字型断层相对倾向不同 背斜带或向斜带 由于三叠系膏岩盐层和志留系大套页岩具有较大的可塑性 致使剖面上出现构造的分层次现象较多 浅层 j t3 以褶皱为主 断裂少见 中层 t2 c2 以断褶为主 断层众多 深层 s以下 断层减少 断距增大 褶皱变平缓 发育大量的潜伏断层及潜伏构造 主要内容 一 概况二 地层及含油气层三 区域构造特征及演化四 油气区及典型油气田五 海相碳酸盐岩储层特征及气藏分布规律的探讨 4油气区及典型油气田 根据区域构造和储集层特征 划分为川东气区 川南气区 川中油气区 川西北油气区 川西南油气区五大油气区 1 川东 川南油气区 占四川盆地天然气的70 川东11个气田川南30个气田 川东南地区气藏地质特征a气藏主要分布于发育适中的中 低 缓及潜伏的背斜高点 轴线的转折处和潜伏断裂带的裂缝系统内b在平剖面上气藏分布零散 含气构造圈闭多 遍布全盆地 但含油闭合面积小 产气层位多 储层的厚度大 但有效储层厚度小 裂缝系统多 但天然气产量小 一般均属中小型气田 c构造圈闭中 气水关系复杂 很少有统一的气水界面 气水互不连通 地层水一般为氯化钙型 标志地质环境是封闭的 d在闭合度高 闭合面积大的构造中 天然气充满程度低 e川东南部分地区气藏压力出现超高压现象 在九奎山 阳高寺 纳溪 长垣坝一线以东的泸州 江津地区 压力较高 以西逐渐恢复正常压 与后期构造演化程度 构造压缩 非均质型的储层以及空 洞 缝的发生或被充填有关 川东 川南油气区 卧龙河气田 合江气田 川东 川南油气区 典型气田 卧龙河气田为位于明月峡和黄泥堂高陡窄背斜之间的低缓背斜 地面出现侏罗系自流井群地层 地表长轴35km 短轴5 3km 闭合面积176km2 闭合高度1880m 已经获得气井 1980年 46口 储层 三叠系嘉陵江组tc15 tc34 tc14 tc15 tc34主产气层 大面积相互连通 香溪群砂岩二叠系长兴统 阳新统 中石炭统 高产工业性气藏具有气层多 产量高 储量大的特点 川东 川南油气区 卧龙河背斜地表构造平缓 没有断层 地下断层发育 发现大小断层30条以上 多为相向倾的逆断层 断距50 100m 主断层延伸32km以上 一般断层5 15km 将背斜轴部三叠系地层抬起组成地垒结构 川东 川南油气区 合江气田 位于泸州东南的合江县附近 共完钻21口 获得独立气藏6个 1980 主产气层 三叠系嘉陵江组tc3 tc1 二叠系阳新统阳三气藏 走向南北 构造平缓 西翼倾角7 13 东翼倾角6 8 为一穹窿背斜 深部受潜伏断裂的控制 分割构造 气藏 川东 川南油气区 威远气田 构造 为一个南陡北缓的不对称的大型穹窿背斜 长轴92km 短轴31km 闭合面积1750km2 闭合高度1080m 香溪群底面 往深部构造面积和幅度减小 储集层 震旦系灯影组白云岩 大型气藏 三叠系香溪群及嘉陵江组 小气藏 勘探现状 共钻井90口 1980年 进入震旦系77口井 单井日产气1 50万方 藻白云岩中储集天然气 川东 川南油气区 普光气田气藏剖面 2 川中油气区 主要产油气层 上三叠统香溪群二段和四段砂岩 侏罗系自流井群砂岩 侏罗系沙溪庙组砂岩 二叠系栖霞组及奥陶系灰岩 工业性气层 蓬莱镇 南充 龙女寺桂花 遂南 八角场等气田 油气聚集主要受沉积相带和微裂缝系统的控制 2005年中石油在四川盆地川中的磨溪 广安 潼南等地区发现大面积含气区 新增三级储量近2000亿立方米 川中地区一个规模气田正在形成 川中地区区域构造具有南高北低 东高西低的特征 一般为平缓的穹窿背斜或鼻状构造 构造轴向多变 并有北西向和北东向构造交叉现象 陆相油气与岩相的关系t3 j湖盆不断迁移 多变 缺乏长期稳定大幅度的拗陷的沉积环境 生油层大面积分布 但厚度小 形成了大面积以原生油气藏为主的贫含油气区 生油中心位于川北仪陇一带 生油层累计厚度30 80m 川中油气区 典型油气田 八角场油田 川中地块向西北倾斜的斜坡上 为一近东西向呈弧形的背斜构造 长轴25km 短轴7km 闭合面积130km2 闭合高度120m 主要产油层 下侏罗统自流井群大安寨组介壳灰岩 属于超高压油气藏在构造圈闭的背景上受岩相及岩性因素的控制 川中油气区 自流井群 j 范围 龙门山断裂带以东 龙泉山断裂带以西的地区区域构造运动 地表为k及q覆盖 基岩埋深6 11km 加里东期 长期隆起部分地区p 印支期 强烈的断褶活动长期处于拗陷状态沉积了6000m的中 新生代地层深浅层构造不吻合 潜伏断裂和构造发育主要产气层 t3须二段砂岩 雷口坡组三段白云岩 p2长兴组灰岩及白云岩主要含油气地区 河湾场 中坝 孝泉 鸭子河 大兴西等 3 川西断褶带 川西断褶带 中坝气田 位于江油县的龙门山山前带1971年发现构造 为一个向西南倾没的鼻状构造 深部为低缓的潜伏背斜 形成时期为印支期主要产气层 t雷口坡组三段的针孔白云岩须二段三角洲砂岩体 川西断褶带 中三叠统雷口坡组 tr 在中坝气田厚590m 为大套白云岩 中 下部夹石膏质白云岩和薄层石膏 气水分布明显受构造圈闭控制 气藏充满程度高 高产井多沿背斜轴部裂缝带分布 川西断褶带 tr t3x1 2 五 海相碳酸盐岩储层特征及气藏分布规律探讨 四川盆地碳酸盐岩的油气地质特征与国外一般的地台区有明显的差别 主要表现在非均质的裂缝性上 1 海相碳酸盐岩储层特征发育 厚度4000 6000m 储层厚度大 但有效厚度很小 2 10m 普遍具有非均质的特点 只有原生和后生孔洞缝相互配合 才能形成较好的储层 浅海相带的高能环境 生物碎屑等碳酸盐岩较发育 粒屑含量高 具有较好的分选性 多期成岩作用等 新孔隙 晚期构造运动在断褶部位 构造裂缝 原生和后生孔 洞 缝相互结合 有效储集层 早三叠世嘉陵江组tc1沉积相与储集层特征 浅滩相 碳酸盐岩 主要分布于泸州古隆起的顶部随着海盆