四川盆地西北部上古生界天然气勘探前景

沈　浩　汪　华　文　龙　马华灵　李　毅　张本健

四川盆地西北部上古生界天然气勘探前景

沈浩1汪华1文龙1马华灵2李毅1张本健2

1.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院 2.中国石油西南油气田公司川西北气矿

沈浩等. 四川盆地西北部上古生界天然气勘探前景. 天然气工业,2016, 36(8): 11-21.

近期,四川盆地西北部上古生界海相地层天然气勘探取得了重要的新进展,除证实中二叠统栖霞组孔隙型白云岩储层可能大面积连片分布外,还首次在井下发现了含气性较好的泥盆系厚层白云岩储层.最新研究成果表明:①区内沉积下寒武统巨厚优质烃源岩,烃源条件优越;②受加里东运动的影响,四川盆地西北部整体抬升,形成由南向北逐渐倾伏的西翼低陡东翼高缓的大型箱状隆起,构造顶部宽缓,为泥盆纪、石炭纪和二叠纪的继承性大规模台缘礁滩沉积和白云化作用奠定了基础;③上古生界存在多个不整合面,发生多期表生溶蚀作用,极大地改善了储层储渗性能;④龙门山推覆作用形成的构造形变特征为油气成藏创造了优越的烃源断裂及封盖条件,有利于大气田的形成.研究认为:该区①号隐伏断裂带以东的背冲背斜带具备形成大型构造-地层、构造-岩性复合圈闭气藏的有利条件,其中射箭河-中坝地区沉积古地貌地势相对较高、栖霞组白云化作用更强,加里东古隆起中轴线至东脊线附近是栖霞组气藏最有利的勘探区块,中轴线往西至①号隐伏断裂带是可同时兼探上古生界3套气层的最有利勘探区块.

四川盆地 西北部 晚古生代 天然气 复合圈闭 台缘礁滩 古地貌 大气田形成 勘探有利区

四川盆地西北部(以下简称川西北)是该盆地上古生界地层分布较完整的地区,一直是油气勘探的重要领域.自20世纪起,针对沿龙门山推覆冲断带广泛分布于寒武系、泥盆系、二叠系的地面油气苗、沥青脉和上古生界的含油气性研究持续至今[1-3].2003-2005年,在龙门山构造推覆冲断带上先后部署K1井、K2井和K3井.仅K2井在中二叠统栖霞组发现厚层状孔隙型白云岩,但因保存条件差而产淡水.其余两口井因未钻遇储层和钻至构造复杂带而失利,但K2井厚层孔隙型白云岩储层的发现仍带给勘探家们以希望[4].此后2005-2007年,在米仓山前缘先后钻探了L16井、L17井和WJ1井,在中二叠统均未发现较好的孔隙性储层,仅获得一些缝洞型超高压气藏.2014-2016年,以中二叠统栖霞组为勘探目的层,在龙门山推覆冲断带下盘隆起高带上部署ST1井、ST2井和ST3井,3口井均在中二叠统栖霞组钻遇厚60 m左右的亮晶生屑滩,其中ST1井和ST3井栖霞组滩体白云化作用较强,分别发育厚度为15.3 m和22.8 m的块状白云岩储层,测井解释均为气层.ST1井完井测试获87.6X104m3/ d高产工业气流.基于川西龙门山地区碾子坝、何家梁等11条野外地质剖面的基本地质特征及含油气性地质条件的描述成果,以及HS1井、K2井、K3井的钻探成果认识,ST3井在二叠系获得了基本地质认识的前提下,为探索川西北上古生界整体含油气情况,ST3井加深钻探石炭系和泥盆系,发现了下石炭统总长沟组厚度为13.5 m的白云岩和中泥盆统观雾山组厚度为59.0 m的厚层块状白云岩.ST3井观雾山组取心段有溶蚀孔洞白云岩储层,厚度为14.7 m,钻井过程中油气显示强烈且频繁,该井是四川盆地内第一口钻遇泥盆系白云岩气层的井,其意义重大,将开启盆地内泥盆系天然气勘探的序幕.笔者针对川西北上古生界泥盆系、石炭系和中二叠统栖霞组的油气成藏条件进行分析,以期为勘探决策提供参考.

图1　川西北部分地区中二叠统-寒武系综合柱状图

1　川西北上古生界地层、沉积与储层展布特征

1.1多期构造运动控制了上古生界沉积地貌及地层展布

川西北上古生界包括泥盆系、石炭系、二叠系3套层系(图1),是四川盆地保存较完整的上古生界分布区.沿用前人的划分方案[5],泥盆系纵向上划分为3个统7个组,分别是下泥盆统的平驿铺组、甘溪组,中泥盆统的养马坝组、金宝石组、观雾山组,上泥盆统的沙窝子组、茅坝组.石炭系分为3个统3个组,分别是下石炭统的总长沟组、中石炭统的黄龙组和上石炭统的船山组.二叠系中二叠统分为3个组,分别是梁山组、栖霞组和茅口组.野外露头和钻井资料表明,江油以北地区泥盆系主要残存中泥盆统观雾山组和金宝石组,石炭系残存中下石炭统黄龙组-总长沟组.该区上古生界沉积期曾发生多期构造运动,包括加里东运动、柳江-云南运动、东吴运动,对上古生界沉积、储层展布起到了关键控制作用.

志留纪末发生的加里东运动在四川盆地中西部形成大型的乐山-龙女寺古隆起,对其后的上古生界沉积具有明显的控制作用.川西北广元-剑阁-绵阳地区加里东古隆起形态明显区别于川中地区穹隆形态,表现为北东向的西翼低陡和东翼高缓、由南向北逐渐倾伏的大型似箱状隆起.该隆起核部宽缓,主要以寒武系为主,往西南南方向缓慢抬升,向北北东倾伏方向和向古构造两翼梯次过渡至奥陶系、下志留统、中志留统和上志留统(图2).

图2　川西北泥盆系沉积前古地质图

似箱状隆起的东、西两侧构成古地貌的东、西脊线,泥盆纪海侵范围以中泥盆世观雾山期为最大,东脊线附近较高地貌阻挡了海水的东进,由此限制了泥盆系的沉积范围(图3-c).金宝石组厚0～253 m,以灰、灰白色厚层石英砂岩为主.观雾山组厚0～160 m,该组沉积时期海侵范围扩大,为一套浅水陆棚相沉积.钻井、地质和地震综合研究结果表明,主要分布于加里东古隆起核部及以西地区,西脊线附近次高的坡折地貌在海侵期则成为台地边缘礁滩发育部位,而加里东古构造宽缓的核部则以礁后滩复合体、陆棚和潮坪沉积为主(图4-a).纵向上,观雾山组底部为深灰色薄-中层状泥晶含泥质灰岩,厚5～10 m;中下部为杂色厚层块状角砾状白云岩,以浅紫红带灰-灰-深灰色为主,间夹深灰-灰色中-薄层状细晶生屑云岩,厚25～90 m;中上部为生物礁发育段,礁体主要由灰色珊瑚灰岩和层孔虫灰岩组成,间夹中-厚层状细-中晶云岩,厚15～20 m;顶部为浅灰-灰褐色中-厚层状细-中晶生屑白云岩、鲕粒云岩,厚15～30 m.观雾山组沉积后由于柳江运动的抬升受到不同程度剥蚀,与上覆石炭系呈假整合接触.

石炭纪海侵范围以早中石炭世总长沟期-黄龙期为最大,其沉积环境与下覆泥盆系观雾山组类似,具有继承性(图3-b).川西北石炭系总长沟-黄龙组厚度为0～80 m,分布范围与泥盆系类似,沉积相总体继承了观雾山组特征,以浅滩和潮坪微相为主.上部主要为中-厚层状灰白-乳白-浅灰色亮晶-泥晶生屑灰岩,下部以浅灰色亮晶生屑灰岩为主,间夹灰褐-褐灰色厚层块状细-中晶白云岩.石炭系沉积后由于云南运动的抬升受到不同程度剥蚀,与上覆中二叠统梁山组呈假整合接触.

中二叠世栖霞期海侵范围远远大于中泥盆世和早、中石炭世,上扬子地区全面接受沉积.川西北加里东古隆起东-西脊线之间由于中泥盆世、中石炭世的继承性沉积充填垫积和柳江-云南运动的抬升剥蚀,在东-西脊线之间,即加里东古隆起核部形成地势相对平坦、地貌较高的宽缓高带,奠定了栖霞期大型台地边缘滩带继承性沉积的基础(图3-a).

图3　川西北上古生界沉积模式图

图4　川西北观雾山组、栖霞组沉积相图

栖霞组是本区已发现的重要油气层,ST1井和ST3井均获得较好的勘探效果.本区栖霞组厚度为100～120 m,主要为较宽缓的台缘滩带沉积,以台缘滩、滩间海微相为主(图4-b).上部以浅灰白-浅灰-浅褐灰色厚层状亮晶生屑灰岩、细-中晶生屑云岩为主,厚度为60～120 m,下部以灰-深灰-黑灰色薄-中层状泥晶生屑、生物灰岩、含泥质灰岩为主,厚度为0～60 m.栖霞组与下伏梁山组和上覆茅口组均呈整合接触.

1.2川西北上古生界储层特征

川西北上古生界继承性的台地边缘滩有利相带在经历了混合水白云石化、埋藏白云石化、热液白云石化、表生期岩溶、埋藏期溶蚀和构造破裂等建设性作用后,形成了优质孔隙型白云岩储层.根据野外地面露头和实际钻井勘探证实,该地区上古生界泥盆系、石炭系和中二叠统栖霞组均发育稳定分布的白云岩储层.白云岩储集类型以白云石晶间孔、晶间溶孔、生物体腔孔、溶洞为主,并发育构造裂缝和溶缝(图5).

图5　川西北上古生界储集空间图版

中二叠统栖霞组是川西北上古生界最重要的储集单元,ST1井和ST3井两口井栖霞组白云岩无论发育部位、规模及内部结构均相似,推测川西北中二叠统栖霞组白云岩储层大面积连续分布.该套储层厚度稳定,储层孔、洞发育.青川碾子坝、何家梁剖面栖霞组溶孔白云岩厚度均超过100 m,而目前K2井、ST1井和ST3井钻揭溶孔白云岩厚度仅分别为42 m、15.3 m和22.8 m,笔者认为原加里东古构造东脊附近是栖霞组白云岩储层最发育部位,厚度可能更大.根据对野外和钻井岩心223个样品的物性分析结果,栖霞组白云岩孔隙度为3.45%,大于2%的样品占总样品数的79.82%,平均孔隙度为4.0%,储集性能好.

泥盆系、石炭系也是川西北上古生界重要的储集单元,分布面积较大、厚度相对稳定.虽然由于距寒武系烃源层最近,早期液态烃充注强烈,随埋藏深度加大,古油藏的液态烃裂解气化,很多孔、洞、缝被残余沥青充填,但仍残留了大量的孔、洞储集空间.金宝石组储集岩以灰白色块状石英砂岩为主,储集空间以粒间溶孔为主,被沥青和油充填或半充填.野外剖面上沥青质多沿裂隙和粒间孔隙充入,有明显油味.据27个野外剖面样品物性分析,金宝石砂岩储层孔隙度介于1.88%～17.51%,平均孔隙度为8.1%,平均渗透率为0.95 mD,孔隙度大于8%的样品占到70%,为一套潜在的储层.泥盆系观雾山组储集岩以灰-浅灰色中-厚层状细晶云岩、礁云岩、残余砂屑云岩为主,镜下观察白云石半形-自形晶,部分可见砂屑幻影.储集空间主要为晶间溶孔、格架溶孔、体腔溶孔.据132个地面剖面和钻井样品孔隙度介于0.5%～8.0%.石炭系总长沟组储集岩主要为细分晶白云岩,储集空间类型主要为晶间溶孔,孔隙度介于2.04%～5.14%.

川西北泥盆系、石炭系沉积后受柳江运动、云南运动的影响,地层整体抬升遭受剥蚀,在原加里东古构造东、西脊线之间,中泥盆统观雾山组与上覆下石炭统总长沟组间为风化侵蚀界面、下中石炭统总长沟-黄龙组与上覆中二叠统梁山组间也为风化侵蚀界面.露头和钻井岩心观察结果表明,观雾山组岩溶角砾、渗流粉砂、溶沟、溶洞、溶缝、溶孔比比皆是(图6).与川东地区石炭系黄龙组储层类似,强烈的岩溶作用不仅改善了储层的储集性能,溶沟溶缝和裂缝系统共同作用,还极大地提高了储层的渗流能力.

图6　川西北泥盆系岩溶作用图版

2　沉积-构造演化对川西北油气成藏的控制作用

2.1多期构造运动为上古生界创造了优越的成藏条件

2.1.1桐湾-兴凯、加里东运动为上古生界提供了优越的烃源条件

桐湾运动主要发生在灯影期,以规模抬升运动为主,桐湾运动后期在四川盆地形成了近南北向的广元-绵阳-宜宾-会东巨型溶蚀沟谷.其后的兴凯运动主要发生在早寒武世,以裂陷运动为主,由于下寒武统对巨型沟谷地貌的补偿充填作用,发育巨厚优质烃源岩.在川中高磨地区,优质烃源岩与震旦系灯影组储层构成"侧生旁储型"、与寒武系龙王庙组储层构成"下生上储"的源储组合,形成了震旦系灯影组气藏和寒武系龙王庙组气藏的安岳-磨溪特大型气田.在川西北广元-绵阳一带,下寒武统优质烃源岩沉积厚度超过500 m,为该区上古生界油气成藏提供了充足的烃源条件.川西北在中二叠统栖霞组、石炭系、泥盆系和寒武系中都发现大量的油苗、沥青脉等,研究认为绝大多数均源自寒武系烃源岩[1,6-8].

受加里东古隆起影响,川西北大部分地区泥盆系直接覆盖在寒武系之上,使得寒武系泥质烃源岩成为川西北上古生界储层的主力烃源岩之一.筇竹寺组泥岩有机质类型为腐泥型,有机质丰度高,盆地平均有机碳含量为3%.从生气强度图来看(图7-a)[9],筇竹寺组全盆地生气中心分布与德阳-安岳古裂陷槽分布位置一致[10],裂陷在川中地区向南向北均存在扩展,裂陷边界在川西地区特征明显,川西北该套烃源生烃强度在40X108～80X108m3/km2之间,具有较强的生烃潜力.

图7　四川盆地下寒武统、中二叠统生烃强度等值线图

2.1.2印支运动奠定了古油气藏的大范围聚集

加里东期形成的古隆起西脊-核部西侧在印支期受龙门山挤压抬升,褶皱变形,地层剥蚀程度高,成为现今盆地西北部边界雏形.

而加里东期形成的古构造核部以东地区位于早期断裂下盘,受较大挤压应力整体抬升,构成印支期天井山古隆起[12-13],呈北北东向展布,核部在广元-绵阳一带,剥蚀至中三叠统雷口坡组三段-一段,面积7 680 km2(图8),与上覆上三叠统须家河组假整合接触,并完整接受上三叠统以上沉积.

下寒武统烃源在早三叠纪进入生油高峰期,中三叠统进入主要生气期.印支期天井山古隆起形成时间与寒武系生烃高峰期匹配较好,有利于上古生界古油气藏的形成.三叠系嘉陵江组及雷口坡组膏盐层残厚可超过300 m,盆内早期断裂未突破该套膏岩盖层,为印支期天井山古隆起范围内的上古生界油气早期成藏创造了优越的保存条件.

2.1.3燕山-喜山运动控制了气藏的规模富集

燕山-喜山构造运动期,川西北受龙门山推覆构造应力作用影响,在印支期形成的盆地边界以西地貌较高区域内,由西向东发育3个主要的推覆构造单元,即青川、北川和马角坝推覆断裂带[14-16](图9),断裂带内大-中型断裂、大型倒转构造发育,构造格局异常复杂,推覆挤压应力释放极为充分.印支期形成的盆地边界以东受到的挤压应力相对较弱,仅在印支期天井山古隆起西翼附近发育以隐伏状态为主的平面延伸较长的断裂,地震上识别命名为①号隐伏断裂.①号隐伏断裂进一步对构造应力产生释放作用,因而断裂东侧下盘的背冲背斜带表现为在印支期天井山古隆起背景下的继承性隆起高带.

图8　印支期天井山古隆起范围图

图9　川西北断裂分布及构造特征图

喜山期,上古生界聚集的烃类物质已全面进入气态烃阶段.地震和钻井资料证实,在燕山-喜山运动期间,即使印支运动早期断裂得到加强,向上仍未能突破中下三叠统膏盐层的有效覆盖(图9),同时由于埋藏深度加大,断层面受到的岩柱压力相应增大,封闭性得到更大提高,仍能满足天然气成藏的封闭条件.在①号隐伏断裂带下盘的背冲背斜带以印支期天井山古隆起为基础,受西侧龙门山和北部米仓山推覆-挤压影响,总体呈现为大型复式背斜高带.在这个构造单元内,上古生界构成以层系为独立单位的、受地层尖灭岩性边界、封闭性隐伏断裂等诸多条件控制的大型封闭系统,天然气在其内重新调整聚集,并富集成藏.

当时的救国会与抗战前不一样。抗战前组织严密，力量集中。“七君子事件”后，特别是南京、上海失守后，救国会人员分散，原来的组织形式解体，于是就产生了“救国会究竟该怎么办”的问题。对这个问题，当时有两种意见，一种意见是应该重新考虑救国会作为一个政治团体存在，实质上是要求把国统区的抗日民主力量进一步组织起来；另一种意见是救国会不应自成“政派”，而要去加入国民党，“把它的腐朽势力取而代之”，“让蒋先生放心，争得他的使用”。虽然持这种意见的人很少，但是因为有两种不同意见，而分歧较大，在小范围内引起激烈争论。

2.2川西北是上古生界大气田的有利分布区

川西北龙门山推覆冲断带下盘以东地区钻井在上古生界见到较好的气层和油气显示,均不产水且未见水层显示.K3井石炭系完井酸化测试产气0.12X104m3/d;河湾场构造HS1井泥盆系金宝石组见气侵、井涌显示,集气燃;H6井泥盆系裸眼试油,见微气;ST1井栖霞组测试产气87.6X104m3/d,茅口组测试产井126.77X104m3/d;ST2井栖霞组测试产气0.79X104m3/d;新完钻井ST3井在上古生界气侵、气测异常显示频繁,栖霞组测井解释气层21.8 m,加权平均含气饱和度为88%,泥盆系观雾山组测井解释气层厚度18.7 m,加权平均含气饱和度为85%,无水层.钻探成果表明川西北推覆带下盘以东地区上古生界可能大面积含气.而推覆冲断带构造复杂且上古生界多埋深较浅,保存条件较差.

ST1井栖霞组产层中部地层压力95.43 MPa,压力系数1.35,该井试井资料表现出栖霞组具有似均质特征,为层状孔隙型储层.前述ST3井和ST1井栖霞组白云岩发育部位、规模及内部结构相似,且ST3井栖霞组测井解释为气层,含气饱和度较高,表明川西北中二叠统栖霞组白云岩储层大面积连续分布,含气性好.

纵向上,上古生界泥盆系、石炭系和中二叠统栖霞组储层之间没有致密的隔层,相距50～70 m,由于大量的断裂、裂缝发育,上古生界可能为同一个含油气系统.平面上,对川西北部栖霞组的含油气性研究成果表明,可能发育一个较大规模的复合圈闭系统,这个圈闭系统西界位于龙门山推覆冲断带下盘的①号隐伏断裂以东,①号隐伏断裂断面西倾,向下滑脱消失于寒武系,向上消失于中下三叠统的膏盐岩内,具有较好的封闭性,由此构成了大型复合圈闭的西边界.而受加里东古隆起的影响,栖霞组台缘滩带的白云化作用强弱不均,北面河湾场-射箭河-ST2井一带地势较低,白云化作用较弱,向南古隆起逐渐抬升,白云化作用变强,由此构成了孔隙性白云岩和致密灰岩的岩性封闭界面.向东泥盆、石炭系地层尖灭,形成地层封闭界面,栖霞组则由于沉积相由台缘滩带过渡至台内滩间海,同样为孔隙性白云岩和致密灰岩的岩性封闭界面,这个构造-地层、构造-岩性复合圈闭系统面积约3 300 km2,基本发育于印支期天井山古隆起范围内,具有得天独厚的天然气成藏优势,具备了大型气田的烃源、储集、运聚系统和保存条件.

下寒武统烃源在志留纪末开始进入液态烃生烃阶段,到早三叠纪进入高峰期,以柳江-云南运动和东吴运动形成的早期断裂和裂缝为通道,快速进入上古生界,开始发生早期液态烃聚集.中三叠世印支期天井山古隆起形成时间与寒武系排出气态烃高峰期匹配较好,有利于上古生界天然气的早期聚集成藏.至喜山期,上古生界天然气在隐伏断裂带下盘的背冲背斜带重新聚集,并富集成藏.中三叠统沉积了巨厚的膏岩层,为上古生界提供了优越的封盖条件.推覆带上盘见到大量的油气苗和沥青脉,而在推覆带之下的大型复式背斜高带上的钻井未发现油气向上逸散的证据,表明该区封闭性好,有利于大气区的形成.

3　勘探方向及有利目标

2003年,中二叠统栖霞组孔隙型白云岩储层的发现,至今已有十余年的历史, ST1井、ST3井在栖霞组取得了重要进展,并且首次在井下发现了泥盆系观雾山组白云岩孔隙型储层,开启了川西北上古生界的勘探序幕,勘探家对川西海相寄予的希望已逐渐变成现实,川西地区上古生界的勘探有望成为继川中古隆起震旦系灯影组、寒武系龙王庙组之后,四川盆地又一个重要的天然气勘探开发接替领域.

川西北上古生界的勘探,早期围绕推覆冲断带部署的钻井未获成果,随着近年来研究不断取得新认识和勘探的新突破,对该区的勘探重点转向了推覆带之下的背冲背斜带上的大型构造-地层、构造-岩性复合圈闭(图10),区内栖霞组顶部海拔为-6 000～-7 300 m,复合圈闭闭合度1 300 m,绵阳以北的面积约3 300 km2,上古生界天然气资源量约1.55X1012m3.

受加里东古隆起向北倾伏的影响,射箭河-中坝地区,沉积古地貌较高,栖霞组白云化作用更强.加里东古隆起中轴线至东脊线附近为栖霞组白云岩储层可能的厚值区,是栖霞组气藏有利的勘探区块,泥盆系和石炭系在该区块向东逐渐被剥蚀尖灭.而在射箭河-中坝一线,加里东中轴线往西至①号隐伏断裂带,观雾山组和石炭系礁滩体为储层的发育奠定了有利的沉积相,叠加岩溶作用,利于储层的大面积发育和分布,且该区块仍发育栖霞组储层和泥盆系金宝石组潜在储层,在该区块纵向上可兼探上古生界3套层系,是近期重点有利勘探目标区.

推覆冲断带下盘的背冲背斜带为目前川西北上古生界的重点有利勘探区带,随着勘探的不断推进,在摸清背冲背斜带含气性的基础上,可积极探索推覆冲断带的上古生界,进一步扩大该区勘探领域.

图10　川西北上古生界有利勘探区带分布图

4　结论

1)川西北上古生界拥有寒武系巨厚优质烃源岩,礁滩微相孔隙型白云岩多孔介质储层,烃源断裂发育,具有良好的封盖条件,形成受地层尖灭、岩性边界、封闭性隐伏断裂等诸多条件控制的大型复合圈闭,具有良好的天然气成藏条件.

2)上古生界泥盆系金宝石组石英砂岩为一套潜在的储层,泥盆系观雾山组、石炭系和中二叠统栖霞组均发育稳定分布的白云岩储层,储层孔洞发育,储集条件良好.这几套储层间没有致密岩隔断,且相距50～70 m.烃源、储层、运聚、保存、成藏等条件具有相似性,属同一含油气系统.

3)①号隐伏断裂带以东的背冲背斜带具备形成大型构造-地层、构造-岩性复合圈闭气藏的条件,研究认为加里东古隆起中轴线至东脊线附近是栖霞组气藏最有利的勘探区块,中轴线往西至①号隐伏断裂带是上古生界可同时兼探3套层系的最有利勘探区块.

4)川西地区上古生界的勘探有望成为继川中古隆起震旦系灯影组、寒武系龙王庙组之后,四川盆地又一个重要的勘探开发接替领域.

致谢:中国石油西南油气田公司川西北气矿科研所朱永刚、西南油气田公司勘探开发研究院陈文、杨雨然、陈骁、关旭、赵艾琳、吴煜宇、贾松、张亚、李亚、龙隆、李卓沛等为本文做出了大量工作,在此一并致谢.

[1] 周文, 邓虎成, 丘东洲, 谢润成. 川西北天井山构造泥盆系古油藏的发现及意义[J]. 成都理工大学学报: 自然科学版,2007, 34(4): 413-417.

Zhou Wen, Deng Hucheng, Qiu Dongzhou, Xie Runcheng. The discovery and significance of the Devonian paleo-reservoir in Tianjingshan structure of the northwest Sichuan, China[J]. Journal of Chengdu University of Technology: Science & Technology Edition, 2007, 34(4): 413-417.

[2] 邓虎成, 周文, 丘东洲, 谢润成. 川西北天井山构造泥盆系油砂成矿条件与资源评价[J]. 吉林大学学报: 地球科学版, 2008, 38(1): 69-75.

Deng Hucheng, Zhou Wen, Qiu Dongzhou, Xie Runcheng. Oil sand-forming conditions and evaluation on resource of oil sand in Tianjingshan structure in northwest part of Sichuan Basin[J]. Journal of Jilin University: Earth Science Edition, 2008, 38(1): 69-75.

[3] 孙晓猛, 许强伟, 王英德, 田景雄, 王书琴, 杜继宇. 川西北龙门山冲断带北段油砂成藏特征及其主控因素[J]. 吉林大学学报: 地球科学版, 2010, 40(4): 886-896.

Sun Xiaomeng, Xu Qiangwei, Wang Yingde, Tian Jingxiong,Wang Shuqin, Du Jiyu. Reservoir forming characteristics and main controlling factors of oil sandstones in the northern Longmen Mountain Thurst Zone of the Northwest of Sichuan[J]. Journal of Jilin University: Earth Science Edition, 2010, 40(4): 886-896.

[4] 杨光, 汪华, 沈浩, 杨雨然, 贾松, 陈文, 等. 四川盆地中二叠统储层特征与勘探方向[J]. 天然气工业, 2015, 35(7): 10-16.

Yang Guang, Wang Hua, Shen Hao, Yang Yuran, Jia Song, Chen Wen, et al. Characteristics and exploration prospects of Middle Permian reservoirs in the Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2015, 35(7): 10-16.

[5] 庞艳君, 张本健, 冯仁蔚, 王应荣. 龙门山构造带北段泥盆系沉积环境演化[J]. 世界地质, 2010, 29(4): 561-568.

Pang Yanjun, Zhang Benjian, Feng Renwei, Wang Yingrong. Evolution of Devonian depositional environment in northern Longmenshan tectonic belt[J]. Global Geology, 2010, 29(4): 561-568.

[6] 谢邦华, 王兰生, 张鉴, 陈盛吉. 龙门山北段烃源岩纵向分布及地化特征[J]. 天然气工业, 2003, 23(5): 21-23.

Xie Banghua, Wang Lansheng, Zhang Jian, Chen Shengji. Vertical distribution and geochemical behaviors of the hydrocarbon source rocks in the north section of Longmen Mountains[J]. Natural Gas Industry, 2003, 23(5): 21-23.

[7] 黄第藩, 王兰生. 川西北矿山梁地区沥青脉地球化学特征及其意义[J]. 石油学报, 2008, 29(1): 23-28.

Huang Difan, Wang Lansheng. Geochemical characteristics of bituminous dike in Kuangshanliang area of the northwestern Sichuan Basin and its significance[J]. Acta Petrolei Sinica, 2008, 29(1): 23-28.

[8] 刘春, 张慧良, 沈安江, 乔占峰, 倪新峰, 赵学钦. 川西北地区泥盆系油砂岩地球化学特征及成因[J]. 石油学报, 2010, 31(2): 253-258.

Liu Chun, Zhang Huiliang, Shen Anjiang, Qiao Zhanfeng, Ni Xinfeng, Zhao Xueqin. Geochemistry characteristics and origin of the Devonian oil-sandstone in the northwest of Sichuan Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 2010, 31(2): 253-258.

[9] 罗冰, 夏茂龙, 张红英. 安岳气田高石梯区块高石1井区震旦系灯影组四段气藏新增天然气探明储量报告[R]. 成都: 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院, 2015.

Luo Bing, Xia Maolong, Zhang Hongying. Report on the new incremental proved natural gas reserves in the 4thmember of the Sinian Dengying Fm from the Well Gaoshi 1 in the Gaoshiti block, Anyue Gas Field, Sichuan Basin[R]. Chengdu: Exploration and Development Research Institute of PetroChina Southwest Oil & Gasfield Company, 2015.

[10] 徐春春, 沈平, 杨跃明, 罗冰, 黄建章, 江兴福, 等. 乐山-龙女寺古隆起震旦系-下寒武统龙王庙组天然气成藏条件与富集规律[J]. 天然气工业, 2014, 34(3): 1-7.

Xu Chunchun, Shen Ping, Yang Yueming, Luo Bing, Huang Jianzhang, Jiang Xingfu, et al. Accumulation conditions and enrichment patterns of natural gas in the Lower Cambrian Longwangmiao Fm reservoirs of the Leshan-Longnüsi Paleohigh, Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2014, 34(3): 1-7.

[11] 谢增业, 董才源, 朱华. 四川盆地下二叠统气藏相关源岩及资源潜力研究[R]. 成都: 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院, 2015.

Xie Zengye, Dong Caiyuan, Zhu Hua. Research on source rocks and resource potential related to the Permian gas reservoirs in the Sichuan Basin[R]. Chengdu: Exploration and Development Research Institute of PetroChina Southwest Oil & Gasfield Company, 2015.

[12] 陈宗清. 论四川盆地下古生界5次地壳运动与油气勘探[J].中国石油勘探, 2013,18(5): 15-23.

Chen Zongqing. On five crustal movements and petroleum exploration in Lower Paleozoic, Sichuan Basin[J]. China Petroleum Exploraion, 2013, 18(5): 15-23.

[13] 胡受权, 郭文平, 童崇光. 龙门山系山前带北段超晚期断褶构造与油气远景[J]. 西南石油学院学报, 2001,23(2): 5-8.

Hu Shouquan, Guo Wenping, Tong Chongguang. Extra late period bruchfaltung and hydrocarbon potential in north of the Longmenshan tectonic belt[J]. Journal of Southwest Petroleum Institute, 2001, 23(2): 5-8.

[14] 罗啸泉, 李书兵. 龙门山推覆带形成演化与油气关系探讨[J].天然气技术, 2009, 3(1): 16-18.

Luo Xiaoquan, Li Shubing. Discussion on forming evolution of Longmenshan nappe zone and its oil/gas correlation[J]. Natural Gas Technology, 2009, 3(1): 16-18.

[15]吴雪峰, 韩嵩. 前陆盆地冲断带须家河组气藏勘探潜力分析[J]. 天然气勘探与开发, 2014, 37(1): 10-13.

Wu Xuefeng, Han Song. Exploration potential of Xujiahe Formation gas reservoir in thrust belt, Sichuan Foreland Basin[J]. Natural Gas Exploration & Development, 2014, 37(1): 10-13.

[16] 王兰生, 韩克猷, 谢邦华, 张鉴, 杜敏, 万茂霞, 等. 龙门山推覆构造带北段油气田形成条件探讨[J]. 天然气工业, 2005, 25(增刊1): 1-6.

Wang Lansheng, Han Keyou, Xie Banghua, Zhang Jian, Du Min, Wan Maoxia, et al. Reservoiring conditions of the oil and gas fields in the north section of Longmen Mountain nappe structural belts[J]. Natural Gas Industry, 2005, 25(S1): 1-6.

Natural gas exploration prospect in the Upper Paleozoic strata, NE Sichuan Basin

Shen Hao1, Wang Hua1, Wen Long1, Ma Hualing2, Li Yi1, Zhang Benjian2
(1.Exploration and Deνelopment Research Institute of PetroChina Southwest Oil & Gas Field Company, Chengdu, Sichuan 610041, China; 2. Northwest Diνision of PetroChina Southwest Oil & Gas Field Company, Jiangyou, Sichuan 627000, China)

NATUR. GAS IND. VOLUME 36, ISSUE 8, pp.11-21, 8/25/2016. (ISSN 1000-0976; In Chinese)

Progress of natural gas exploration has recently been made in the Upper Paleozoic marine-facies reservoirs in the NE Sichuan Basin. Not only was being proved that the Middle Permian Qixia Fm pore-type dolomite reservoirs may be distributed in a great piece and in a large area, but for the first time favorable gas-bearing Devonian dolomite reservoirs in great thickness were discovered in the downhole there. The following achievements in the research are included: (1) The Lower Cambrian quality source rocks in huge thickness were found in the studied sedimentary area with advantageous hydrocarbon source conditions. (2) Influenced by the Caledonian movement, the whole NE Sichuan Basin was lifted up to form a massive box-like NS-trending plunging uplift low steep in the west but high sluggish in the east, laying robust foundation for the inheritance of Devonian, Carboniferous, and Permian platform margin reef sedimentation and dolomitization in a large scale. (3) In the Upper Paleozoic strata, there were multiple planes of unconformity and multi-stage supergene karst occurred, improving the preservation and seeping capacity of reservoirs. (4) Tectonic deformations resulted from the nappe structure in the Longmenshan mountain provided good hydrocarbon source fracture and sealing conditions for oil and gas reservoirs, which is conductive to the formation of a giant gas pool. The back-thrust anticline belt east to the east of the hidden fault Ⅰ in this study area is equipped with favorable conditions for large-scale structural-stratigraphic and structural-lithologic combination traps. As suggested in this study, relatively strong dolomitization was found in the Qixia Fm in the Shejianhe River-Zhongba higher palaeogeomorphic deposit area, so the most favorable exploration target of the Qixia Fm will be around the central axis of Caledonian paleo-uplift to the east ridge line, and the most favorable prospect of the Upper Palaeozoic will be the central axis to the west of the hidden fault Ⅰwhere three gas bearing reservoirs will be possibly explored at the same time.

Sichuan Basin; Northwest; Late Paleozoic; Natural gas; Combination trap; Platform reef; Ancient landform; Favorable exploration zone

10.3787/j.issn.1000-0976.2016.08.002

国家重大科技专项"四川盆地二叠系-中三叠统天然气富集规律与目标评价"(编号: 2016ZX05007-004)、中国石油天然气股份有限公司重大科技专项"四川盆地深层海相碳酸盐岩勘探开发技术现场实验"[编号: 2014E-3208(GF)].

沈浩,1957年生,高级工程师;主要从事石油天然气地质综合研究工作.地址:(610041)四川省成都市高新区天府大道北段12号.电话: (028)86015662.ORCID: 0000-0003-0871-043X.E-mail: sh889900@petrochina.com.cn

2016-08-16 编 辑 韩晓渝)