川西前陸盆地上三疊統(tǒng)煤系氣藏圈閉類(lèi)型

川西前陸盆地上三疊統(tǒng)煤系氣藏圈閉類(lèi)型

川前陸盆地上的三疊紀(jì)徐家河組是一個(gè)完整的陸-陸過(guò)渡層的正常序列。沉積厚度大，沉積旋轉(zhuǎn)多，砂體水平變化大，泉巖重疊，儲(chǔ)層不均勻，致密度高。這些因素有利于巖質(zhì)氣藏的形成。近5a來(lái),廣安、潼南及合川等地區(qū)須家河組相繼在構(gòu)造主體外和斜坡部位獲得上千億方探明儲(chǔ)量,顯示其含氣范圍不完全受構(gòu)造控制,同時(shí)還受巖性的控制,表明其巖性氣藏有著十分巨大的勘探潛力。1陸盆地沉積體系川西前陸盆地須家河組時(shí)期發(fā)育巨厚煤系烴源巖,根據(jù)有機(jī)質(zhì)富集程度可分為煤、碳質(zhì)泥巖和暗色泥巖,為天然氣成藏提供充足的氣源,生氣中心生氣強(qiáng)度大于100×108m3·km-2。川西前陸盆地具有多物源的特點(diǎn),龍門(mén)山?jīng)_斷帶、米倉(cāng)山-大巴山?jīng)_斷帶、江南古陸和康滇古陸提供了大量的碎屑物質(zhì),造就了多種類(lèi)型沉積體系的發(fā)育,砂體在川西前陸盆地主要發(fā)育在須二、須四及須六段。龍門(mén)山?jīng)_斷帶主力砂層發(fā)育在須二、須四時(shí)期,以沖積扇、扇三角洲和辮狀三角洲沉積為主,砂體沉積厚度大,物性一般,受構(gòu)造作用影響,裂縫較發(fā)育,導(dǎo)致局部地區(qū)物性好;川中斜坡—隆起帶在須二、須四及須六3個(gè)層段砂體均發(fā)育,主要為三角洲砂體沉積,分選好,磨圓好,沉積面積大,儲(chǔ)層物性較好,受地形變化的影響,砂體橫向變化快,儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng),可以形成致密砂巖中的高效儲(chǔ)層。2儲(chǔ)層流體包裹體根據(jù)現(xiàn)有資料,通過(guò)運(yùn)用圈閉形成期分析法、生烴史分析、儲(chǔ)層流體包裹體測(cè)溫、儲(chǔ)層自生伊利石同位素分析等方法,發(fā)現(xiàn)上三疊統(tǒng)氣藏須二段氣藏成藏年齡大多在70~80Ma,氣藏形成時(shí)間較晚。生烴史研究表明從120Ma開(kāi)始,天然氣就大量生成,并且一直延續(xù)到50Ma。儲(chǔ)層中流體包裹體也顯示從上三疊統(tǒng)末期開(kāi)始,就有油氣的充注,并在150~100Ma和75~45Ma形成2個(gè)充注高峰。川西前陸盆地上三疊統(tǒng)氣藏形成的關(guān)鍵時(shí)期均為喜馬拉雅期(60Ma)以后,燕山晚期是川西盆地現(xiàn)今高成熟天然氣的主要生成和聚集期,喜山期調(diào)整為現(xiàn)今的氣藏,概括為75~45Ma形成2個(gè)充注高峰,多期成藏、燕山期或喜山期聚集、喜山期調(diào)整,這樣的成藏過(guò)程具有多期特征(見(jiàn)圖1)。川西坳陷中段上三疊統(tǒng)須家河組發(fā)育的大部分構(gòu)造,都具有構(gòu)造早期形成、晚期繼承性發(fā)展或被改造的特點(diǎn),如新場(chǎng)須二氣藏為古構(gòu)造-成巖圈閉、孝泉須四氣藏為構(gòu)造-巖性圈閉、豐谷須二及須四氣藏為古今疊合的構(gòu)造圈閉。3西藏模式3.1烴源巖的封閉條件有利于油氣成藏川西前陸盆地上三疊統(tǒng)生烴強(qiáng)度普遍大于50×108m3·km-2,屬高豐度生氣區(qū),天然氣資源也很豐富,在盆地不同構(gòu)造帶發(fā)育不同的油氣藏,有著不同的成藏類(lèi)型。該地區(qū)巖性油氣運(yùn)聚模式主要?jiǎng)澐譃?種類(lèi)型(見(jiàn)圖2)。1)構(gòu)造-巖性圈閉油氣運(yùn)聚成藏模式,指構(gòu)造對(duì)油氣的捕捉、分異和富集起主導(dǎo)控制作用,油、氣、水分布規(guī)律較簡(jiǎn)單,主要出現(xiàn)在沖斷帶及前淵帶部位,低幅構(gòu)造匹配上有利砂體形成的圈閉。2)砂巖透鏡體圈閉油氣運(yùn)聚成藏模式,由于沉積作用形成獨(dú)立的單砂體被烴源巖所包圍獨(dú)立成藏,一般油藏規(guī)模較小、豐度較低,周?chē)臒N源巖本身就構(gòu)成了非常好的封堵條件,油氣初次運(yùn)移就可以成藏,非常有利于形成自生自儲(chǔ)型的砂巖透鏡體巖性油氣藏;前淵及斜坡帶中發(fā)育的斜坡扇、濁積扇有利于形成透鏡狀砂巖圈閉。3)古河道氣藏運(yùn)聚成藏模式,由于下切谷發(fā)育于地形坡折帶,為河流在發(fā)展過(guò)程中的多期垂向切割和侵蝕及隨后的充填堆積和側(cè)向加積作用而成,是碎屑物質(zhì)主要的搬運(yùn)通道及沉積場(chǎng)所,同時(shí)下切谷內(nèi)沉積的巖石類(lèi)型普遍較粗,以含礫中粗砂巖為主,砂巖為50%~70%,礫巖高達(dá)30%~40%,頂部泥巖及致密砂巖封堵,從而形成辮狀河下切谷充填巖性圈閉。4)砂體上傾尖滅圈閉運(yùn)聚成藏模式,該巖性圈閉條件是砂巖在上傾方向尖滅并相變?yōu)椴粷B透巖層,如果砂巖儲(chǔ)集體尖滅在烴源巖之中,可形成原生型的上傾尖滅油氣藏,如果尖滅在非烴源巖之中,只能形成次生型上傾尖滅油氣藏;在寬緩斜坡帶上,正常三角洲的擺動(dòng)性強(qiáng),因此當(dāng)構(gòu)造等高線與三角洲的進(jìn)積方向產(chǎn)生一定交角時(shí),很容易產(chǎn)生巖性上傾尖滅。5)地層超覆圈閉油氣運(yùn)聚成藏模式,主要發(fā)育在荷包場(chǎng)地區(qū),須二段砂體向斜坡帶超覆并尖滅,油氣從前淵帶順不整合面運(yùn)移,在砂體超覆帶或尖滅帶成藏。6)成巖圈閉油氣運(yùn)聚成藏模式,川西前陸盆地須二及須四段發(fā)育大套厚層砂巖,這2套砂巖為低孔低滲儲(chǔ)集體,在砂體溶蝕或裂縫發(fā)育的地方,可以形成小范圍的高孔滲帶,形成成巖圈閉。7)不整合遮擋巖性圈閉油氣運(yùn)聚成藏模式,上三疊統(tǒng)末期強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使斜坡—隆起帶頂部地層遭受不同程度的剝蝕,后被侏羅系紅色泥巖層等不滲透層覆蓋,形成地層不整合圈閉。3.2須六段為面向主體含氣層從氣田的平面分布看,已探明和已控制的大中型氣田主要分布于川西龍門(mén)山山前、川西坳陷向川中隆起過(guò)渡的斜坡部位及川中中北部。從氣藏的分布層位來(lái)看,川西地區(qū)以須二段為主力含氣層,以構(gòu)造氣藏為主,須四段氣藏在川西中北部地區(qū)有一定的發(fā)育;川中地區(qū)以構(gòu)造-巖性氣藏發(fā)育,氣藏在須二、須四和須六段都發(fā)育,須二氣藏主要分布于磨溪—龍女寺古隆起周邊地區(qū);華鎣山斷裂帶西側(cè)的廣安地區(qū)以須六段為主力含氣層位。通過(guò)對(duì)含氣層位的對(duì)比,發(fā)現(xiàn)川西前陸盆地含氣層位在盆地的不同位置發(fā)生遷移,整體上具有由西向東,從沖斷帶到隆起帶,含氣層位逐步抬高的趨勢(shì),在斜坡帶氣藏主要分布在須二及須四段的中下部(Sq2、Sq3LST),以巖性氣藏為主。4西藏的主要癥狀4.1油氣藏分布及發(fā)育方向川西前陸盆地主要是“近源成藏”,形成大規(guī)模的氣田主要依靠構(gòu)造范圍及附近烴源巖的供烴。從目前發(fā)現(xiàn)的幾個(gè)大中型氣田分布看,中壩氣田、平落壩、八角場(chǎng)氣田均靠近主力生烴中心,具有烴源厚度大、成熟度高的特點(diǎn)。四川盆地須家河組目前勘探發(fā)現(xiàn)和探明的儲(chǔ)量主要分布于三角洲平原—前緣過(guò)渡帶。已發(fā)現(xiàn)的柘壩場(chǎng)氣田范圍受三角洲分流河道的控制,為典型的巖性氣藏。巖性油氣藏類(lèi)型平面上受沉積相帶控制,呈現(xiàn)出有規(guī)律的遷移和分布,從三角洲前緣的構(gòu)造-巖性復(fù)合油藏依次過(guò)渡為三角洲前緣的砂體上傾尖滅油藏和前三角洲相的砂巖透鏡體油藏。垂向上從連井氣層對(duì)比剖面發(fā)現(xiàn),須二段(Sq2LST)天然氣主要發(fā)育在其砂巖段的下部,須四段(Sq3LST)天然氣主要發(fā)育在須四段下部或底部的區(qū)域性沉積面以上的塊狀厚層河道砂巖中(見(jiàn)圖3),而上部砂巖含氣很少;須六段天然氣主要發(fā)育在其砂巖段的中上部。造成上述分布特征的原因是:須二段下部砂巖中的沉積間斷面,以及須四段下部或底部的區(qū)域性沉積面,在天然氣的運(yùn)聚中起到了關(guān)鍵性作用。4.2晚三疊世東北部—良好的成藏配置是關(guān)鍵川西坳陷馬鞍塘組和小塘子組主要排烴高峰期在晚三疊世中晚期(須四、須五沉積時(shí)期),進(jìn)入晚侏羅世后,排烴效率就比較低。須二段儲(chǔ)層在沉積埋藏后直到侏羅系沉積前,孔隙度大于10%,須家河組沉積后到中侏羅世,儲(chǔ)層趨于致密,但是孔隙度仍保持在7%以上,進(jìn)入晚侏羅世后,儲(chǔ)層基本已經(jīng)超致密化。因此,認(rèn)為須二氣藏在晚三疊世中晚期—中侏羅世末期形成,而須四天然氣聚集成藏的最有利配置時(shí)期是在中侏羅世開(kāi)始到晚侏羅世末期。川中隆起區(qū),烴源巖生烴和儲(chǔ)層致密化稍晚于川西地區(qū),但總體上都處于印支晚期—燕山期。因此,印支期和燕山期形成的古構(gòu)造最有利于油氣聚集成藏,該時(shí)期形成的大型古隆起控制了油氣的區(qū)域性聚集。4.3古隆古圈閉和古構(gòu)造運(yùn)動(dòng)旋回并存,有利于天然氣運(yùn)聚成藏川西前陸盆地早期形成的古隆起上的圈閉是油氣聚集的有利指向區(qū)。上三疊統(tǒng)烴源巖生排烴高峰主要在燕山期,累積生烴量占總生烴量的80%以上,此時(shí)的古構(gòu)造格局是:川西、川北表現(xiàn)為明顯的環(huán)狀凹陷,而川中、川南則表現(xiàn)為大面積隆起,其隆凹高差達(dá)2500~3500m,為天然氣運(yùn)移提供了動(dòng)力條件。因此,在生排烴高峰期前形成的古隆起或古圈閉最有利于天然氣運(yùn)聚成藏。喜山期運(yùn)動(dòng)在川西前陸盆地形成了大量的背斜構(gòu)造,并掩蓋和改造了早期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)旋回中產(chǎn)生的局部構(gòu)造形態(tài)。因此,在川西前陸盆地,氣層的分布與構(gòu)造圈閉閉合高度、閉合面積不匹配的現(xiàn)象隨處可見(jiàn)。如中壩氣田現(xiàn)構(gòu)造高部位的中43井不產(chǎn)氣;相反,處于構(gòu)造相對(duì)低部位的中25井產(chǎn)氣,說(shuō)明了古構(gòu)造控制了氣層的分布。川中斜坡帶砂體沉積面積大,受湖侵作用形成的砂體,可以形成砂體上傾尖滅型油氣藏,低位域形成的砂體被上覆水侵形成的泥巖超覆時(shí),也可以形成巖性油氣藏。5上三疊統(tǒng)氣藏的形成時(shí)代1)川西地