广安地区侏罗系凉高山组油气成藏条件.pdf

第 2 8 卷第 4 期 天然气工业 广安地区侏罗系凉高山组油气成藏条件 郭海 洋 刘树根 何建军 朱 平 张全林 1 ． 成都理工大学2 ． 中国石油天然气集 团公 司川 I 庆钻 探工程公司地球物理勘探公司 郭海洋等． 广 安地 区侏 罗系凉高 山组油气成藏条 件． 天然 气工 业， 2 0 0 8 ， 2 8 4 3 7 3 9 ． 摘 要 川 I中广安地 区侏 罗系凉 高 山组油气 藏成 藏控 制 因素 复 杂， 相 邻 的两 口井所表 现 的生产特 征差异 较 大。明确该 油气藏主要成藏控制 因素， 对于指导下 一步勘探和 开发工作意义 重大。从烃源 岩、 储 集层、 盖层 和 圈闭 形 成等条件 出发 ， 详细分析 了该油气藏 的成藏条件 ， 并对其成藏控 制因素和成藏模 式进 行 了深入 研究 。结果表 明 广安地 区侏罗系凉高 山组为浅湖一半 深湖沉积环境 ， 砂、 泥岩 互层发 育， 深 湖黑 色泥岩 可作为烃 源岩 ； 其 中发育数 层超致 密泥质 岩类 、 泥质粉 砂岩类， 为储层提供 了直接盖层 ， 为油气藏提供 了良好 的盖层及侧 向遮挡条件 。 由于上 覆地层 的快速 沉积 ， 导致研 究 区压实作用强烈 ， 原生孔 隙很少 ， 次生孔隙不发育 ， 仅有一定 的黏土矿 物微孔存在 ， 为 低 孔低渗储层； 沉积相和成岩作用对油气藏有 一定 的控制作用 ， 但 关键 因素还是 断层 和裂缝 。实践证 明， 只有在裂 缝发育带才能形成较大规模 的油气藏， 故建议对该 区作裂缝专题研 究。 主题 词广 安地 区 侏 罗纪 油气藏形成 条件 沉积 成岩作用 断层 裂缝 地质 自1 9 6 6年以来 ， 四川盆地 中部广安构造凉高 山 组共钻探了 1 5口井。截至 2 0 0 4年底， 累计产油1 4 ． 7 8 1 0 t 。至 2 0 0 5年 4月 ， 仅 广 3 6井 能 间歇 自喷 生 产 ， 其余均为机抽生产。研究 已钻井发现 ， 产油井很 难有规律 可寻， 有 在构造高点 的， 也有 在构造低 点 的。相邻两 口井， 有的高产 ， 有 的低产 ， 甚 至有 的是 干井 。进 行 油气成 藏 条件 研究 ， 寻找 油 气 成 藏规 律 ， 对 指导 该 区进一 步勘 探 、 开发 工作 具有 重要 意义 。 研究 区区域 构造 位置 处 于 四川 盆 地川 中古 隆 起 平缓构造区， 行政位置位于四川省南充市 、 广安市境 内。地理位置包括南充以东、 营山以南 、 华蓥 山以西 和合川以北 ， 共 5 1 0 0 k m 的范围内 图 1 。 在侏罗纪凉高山期为 内陆淡水湖相沉积环境 。 凉高山组沉积早期 ， 湖侵发生于盆地东部 、 北部低陷 ／ ／ 茹圭 构 造 一 、 图 1 研 究区构 造位置图 区， 湖水分别从东 至西， 从 北至南向川 中漫侵 ， 逐渐 淹没川 中广大地区， 至凉高山组晚期湖水退出川 中， 使川中广大地区先后接受 了滨湖一浅湖一半深湖一 浅湖一滨湖相沉积 。 一 、成藏条件 1 ． 烃源岩 条 件 四川盆地有 三大套生储盖组合 ， 侏罗系凉高 山 组烃源岩属于三套烃源岩 中的三叠纪一侏罗纪生储 盖组合L 1 ] 。主要包括 三叠系须家河组的煤系地层 、 大安寨介壳灰岩 以及凉高 山组 的湖相泥岩等层位。 该套生储盖组合以 自生 自储为其 主要特征 。四川盆 地川中、 川北和川东地区烃源岩厚度较大 ， 是侏罗系 烃源岩发育的有利区带[ 2 ] 。而研究区位于四川盆地 川中东部， 靠 近凉高 山组沉积 中心 ， 邻近生油 中心 ， 有 机质 丰 度 高 ， 烃 源岩 较厚 ， 累 计 厚 度 逾 1 0 0 m， 单 层厚 7 ～1 5 m， 平面上呈东薄西厚特征， 与沉积中心 在 东北 边相 对应 ， 有 形成 丰 富油 气 资源 的物 质基 础 。 为广安地区侏罗系凉高山组油气藏提供了丰富的物 质 基础 。 2 ． 储集 层条 件 1 储集 岩岩 石类 型及 特 征 对广 1 0 0井 、 大成 5 井 、 鲜 9井等 3口井的岩心 作者简 介 郭海洋 ， 1 9 7 8年生 ， 博 士研 究生 ； 主要从事地 质与地 震综 合研究 工作 。地 址 6 1 0 2 1 3 四川 I 省 成都市 华 阳镇华 阳大道一段 1 号 。电话 1 3 9 8 2 2 0 4 0 0 8 。E - ma i l g u o h a i y a n g 6 1 9 1 2 6 ． c o rn 37 维普资讯 天然气工业 2 0 0 8 年4 月 的岩 石成分 、 结 构 、 沉 积 构 造 等观 察 表 明 ， 其 岩石 学 特征 为一套 灰 色 细 砂岩 一粉 砂 岩 夹 黑 色 泥 岩 油 页 岩 ， 黑色泥岩 或油页岩 与泥质粉砂岩呈条纹或带 状互 层 。岩石类 型主 要为 长石岩 屑砂岩 。 2 储集 空 间与储集 物性 1 孔 隙 据 3口井 铸 体 薄 片 和扫 描 电镜分 析 成 果 ， 凉高 山组 碎 屑岩储层 孑 L 隙基 本不 发 育 ， 在显 微薄 片下 大 多数 岩 石 中未见 明显孑 L 隙发 育 ； 在 电 子扫 描 镜 下 ， 可发现 少 数原 生 粒 间孑 L 隙 ， 孑 L 隙 非 常 细 小 ， 孑 L 隙直径为 0 ． O 1 ～0 ． 0 3 mm， 孑 L 隙内未充填或被杂基 不 完全充填 。次 生孑 L 隙不发 育 。 2 黏 土矿 物 微 孔 主 要 为 泥 基重 结 晶和 自生 伊 利石 、 高岭 石 黏 土 的晶 间 微 孑 L 组 成 ，孑 L 径 一 般 小 于 0 ． O 1 mm。 以充 填 粒 问 的形 式 出现 ， 对原 生 孑 L 隙 有 堵 塞作用 ， 但 由于黏 土矿物 本 身具 有 丰 富的微 孑 L 隙 ， 因而对储 层 的物性 又具有 积极 的作 用 。在凉 高 山组 极其不发育的孑 L 隙情况下， 黏土矿物的晶间微孑 L 是 主要 的孑 L 隙类 型 ， 这类 孑 L 隙 对储层 的贡 献甚为重 要 。 3 裂 缝 裂缝 的形 成主 要有 两个 因素 ， 一是 广 安 地 区处 于 川 中平 缓 带 上 的相 对 强褶 皱 带 ， 在 构 造应 力作用下形成裂缝 ； 二是由于凉高山组的砂、 泥沉积 物或砂 泥混 积的砂 泥岩在 横 向或纵 向上交 互 出 现 的 地 方 ， 由于砂 岩 、 泥 岩 压 实 的速 度 不 同 ， 形 成 差 异 压 实 ， 使 已固结 的岩 石 发 生破 裂 而产 生 裂 缝 孑 L 隙 。凉 高 山组段 裂缝具 有数 量多 、 缝缝 小 、 擦 痕少 、 张 开 多 、 充填 少 、 垂 直高斜缝 为 主的特 点 。 总 之 ， 凉 高 山组 是 以原生 粒 问 孑 L 和填 隙 物 黏土 矿物 晶间孑 L 为主要孑 L 隙类型， 它们与裂缝共同组成 了凉高山组碎屑岩的储集空间。储层孑 L 隙度渗透率 非 常低 ， 广 1 0 0井孑 L 隙度 范围 0 ． 1 6 ～3 ． 1 2 ， 平均 值 1 ． 1 9 ； 渗透率 为 0 ． 2 1 0 ～ 1 ． 3 5 1 0 ff m。 ， 平 均值 0 ． 0 1 4 1 0 r 。 m 。按 储 层 分类 标 准 属 超 低 孔低 渗储层 。 3 ． 盖层 条件 四川 盆地 是 一个 古 老 的 大 型含 油 气叠 合 盆 地 ， 具 有多 套生储 盖组 合 ] 。凉高 山组 整 体上 是 砂 泥岩 互 层剖 面 。其 中发 育 数 层超 致 密泥 质 岩 类 、 泥 质 粉 砂岩类 ， 为储层提供了直接盖层 ， 为油气藏提供 了良 好 的盖层 及侧 向遮 挡 条 件 。 同时 ， 整 个 沙 溪 庙组 数 百米 泛 滥 平原 相 的 泥 岩构 成 区 域性 的盖 层 ， 也保 证 了油气藏的保存。另外。 研究 区的几条 大断层都未 “ 通 天 ” ， 没有 对油 气造成 破坏 。 3 8 4 。 圈闭条 件 广 安地 区较 大 的圈闭 主要有 广 安构 造 和鲜 渡河 构造 ， 为近东西向的长轴状背斜。从构造特征研究 发现 ， 圈闭形成时间主要为喜马拉雅运动时期 ， 而凉 高 山组 的生油 高峰也 在此 时 间 。圈闭形 成 时 间与生 烃 时间 相匹配 ， 能有效 的捕 获油气 。 二 、 油气成藏主控 因素 成 藏 条 件与 成 藏 主控 因素 既有 相 似 之处 ， 又 有 明显 不 同。成 藏条 件 是 油 气 成 藏基 础 ， 而成 藏 主 控 因素则是成藏规律 的进一 步总结。两者密切相关 ， 成为油气成藏机理研究的两个不同的阶段 ] 。 1 ． 沉积 相及成岩 作 用对储层 的控 制 沉 积环 境 决定 着 沉 积 地层 的岩石 类 型 、 岩 石组 构 及其 空 间组 合 的基 本特 征 ， 同时 也 决定 了储层 的 发 育和分 布规律 。因此 ， 沉积 相 及岩 石 组分 、 成岩 作 用 研究 是进行 储层 描述 和预测 的重要 基础 。 广 安构 造 凉 高 山组 为 浅 湖一半 深 湖 沉 积 环 境 ， 由于砂 体厚 度薄 ， 粒 度细 ， 导致 砂体 原 生孑 L 隙 受到 限 制 ， 不利 于储 集 层 的发 育 。同 时 ， 上 覆 地 层 快 速 沉 积 ， 强烈的压实成岩作用使原生孔隙遭到强烈的破 坏 ， 导致粒 间孑 L 隙缩 小甚至 消失 ， 岩石 的储集 性 能及 孑 L 隙连 通 性 能均 变 差 ， 使 得广 安地 区 凉高 山组 储 层 先天 性不 足 。 2 ． 断 裂及裂 缝对油气 的输 导作 用 断层对油气的作用是一把双刃剑 ， 当断层为“ 通 天” 断层时 ， 对油气有破坏作用， 使油气散失。但是， 当为“ 盲冲” 断层 时， 在其活动时能为油气运移提供 通道 ， 把烃 源岩 与储集层 联 系起来 ， 解决 油气 排 烃不 畅【 5 这一难题。在其静止时， 又能很好的阻止油气 侧 向散失 。而研 究 区 的几 条 大 的 断层 都 未 通 天 ， 并 据王延 栋 1 9 8 9年 、 罗玉 宏 1 9 9 4年 等 研 究 表 明 ， 研究 区的这 些 逆 断 层受 构 造 运 动 的 影 响时 而 封 闭 、 时而开启 ， 非 常有利 于 油气藏 的形成 。 据统计 ， 凉高山组储层裂缝发育， 主要为高角度 缝 ， 且充填 少 。大大提 高 了储 集 空 间 ， 为油气 聚集提 供 了有利 的场 所 。裂缝 主要 集 中在 构造 高 点部 位 ， 构造 外 围垂 直裂 缝少 ， 充填缝 多 。勘 探 实践 证 明 ， 产 油井都 处 于垂直 裂缝发 育 、 充填 缝少 的地带 。如表 1 中 的广 3 6 井 ， 充填缝 为 0条 ， 垂 直裂缝 占 9 0 ， 成 为 高 产井 ； 而充 填 缝 多 ， 垂 直 裂缝 少 的井 则 为 低 产井 ， 甚 至干井 。应 用相干 技术 预测 的裂 缝 剖面 图直 观地 揭示 了裂缝 的作用 图 2 、 3 。 维普资讯 第 2 8 卷第 4 期 天然气工业 表 1 广 安地 区凉高山组高产油井特征表 图 2 凉高 山组上亚段顶 相干滤 波平面图 图 3 G AO 5 4 6 测 线相 干处理剖面图 低值 区表示裂缝发育带 三、 油气成藏模式 通过前面的成藏条件及其主控 因素研究 ， 详细 分析 了高 产井 的构 造位 置 ， 发 现其 具有 3个 特 点 表 1 、 图 3 一是发育在背斜的高点 ， 如广 4 0井、 广 2 9 井、 广 3 3井； 其次是在背斜的两翼 ， 如广 2 0井 、 广 4 8 井 、 广 3 1井 ； 最 后 是发 育 在 断 裂处 ， 如 广 9井 、 广 3 6 井 图 3 。从构造应力角度分析， 这 3个部位都是应 力相对较强的地方 ， 都处在裂缝相对发育区， 如 图 3 中相干低值区中的红色高产井 。研究认为研究 区的 成藏模 式 是 在 储集 砂体 的基础 上 ， 发 育 一 定 的裂 缝 系统 ， 同时利用 断层 把油 气 源 与储 集 空 间联 系起 来 ， 并 且把 细小 的 裂缝 空 间联 通 ， 形 成 一个 裂缝 系统 网 络 ， 提高储集体 的油气储集能力， 最终才能形成有效 的油 气 藏 图 4 。 O 6 置 0 ．8 1 O 1 2 图 4广安构造油气藏剖面图 四、 结论及勘探前景 通过综合分析研究 ， 广安地 区侏罗系凉高山组 为浅湖一半深湖沉积环境 。凉高 山组发育砂泥岩互 层 ， 深 湖黑 色 泥 岩 可 作 烃 源 岩 。 由 于上 覆 地 层 的快 速沉 积 ， 导 致 研 究 区 压 实 作 用 强 烈 ， 原 生 孔 隙 很 小 。 据薄片观察 ， 次生孔隙不发育， 有一定的黏土矿物微 孔 。储 层 属低 孔低 渗储层 。沉积 相 和 成岩 作 用对 油 藏有一定的控制作用 ， 关键 因素是断层和裂缝。断 层 可 以使 烃 源 岩 中 的 油气 其 能 够 顺 利 的排 出； 裂 缝 不但能为油气提供运移通道 ， 而且可 以大大改善储 集空间。实践证 明，只有在裂缝发育带才能形成大 的油气 藏 。建议 对本 区作 裂缝 的专 题研 究 。 参 考 文 献 [ 1 ]杨晓萍 ， 邹才 能 ， 陶士振 ， 等． 四川盆地上三叠统一侏罗 系 含油气 系统 特 征及 油 气 富 集 规律 [ J ] ． 石 油地 质 ， 2 0 0 5 2 1 5 - 2 3． [ 2 ]杜敏 ， 陈盛吉 ， 万茂霞 ， 等． 四川盆地侏罗系源岩分布及地 化特征研究[ J ] ． 天然气勘探与开发 ， 2 0 0 5 ， 2 8 2 1 5 1 7 ． [ 3 ]童崇光． 四川 盆地构造 演化 与油气 聚集 I- M] ． 北京 地质 出 版 社 ， 1 9 9 2 ． [ 4 ]刘震 ， 赵 阳 ， 金博 ， 等． 沉积盆地岩性地层 圈闭成藏 主控 因 素分析 [ J ] ． 西 安 石 油 大 学 学 报 自然 科 学 版 ， 2 0 0 6 ， 2 1 4 1 - 6． [ 5 ]张宝 民， 陶士振 ， 吴光宏 ， 等． 四川盆地川 中地 区中侏罗统 超低孔超低渗储层 与油藏浅 析[ c ] ／ ／低渗 透油气储层 研讨会论文集． [ 出版地不详] ． [ 出版者不详] ， 2 0 0 2 ． 修改 回稿 日期 2 0 0 8 一 O 1 3 1 编辑 居维清 3 9 维普资讯