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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15000108m3。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 3500-6000m T3-R 陆相碎屑岩 2500-6000m 已证实为工业产层的含油气层系：Z C P T J岩石的孔隙度和渗透率都很低 碳酸盐岩=0.1-13%平均1.7%;K0.110-3m2，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3000J-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D C；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环境的变迁，G、E、C三个滩相自下而上逐渐扩大，当暴露于地表，受地表水的淋滤，可形成粒内孔-良好的油气储集空间。而地壳下沉之后，孔隙可能又被充填。故鲕粒滩相储层亦具有非均质的特征。白云岩在四川盆地的碳酸盐岩储层中占有相当大的比例。它的晶间孔或晶间溶孔为重要储集空间之一。但是其发育也是很不规则，分布不普遍,G滩,C滩,E滩,（2）构造发育程度控制气藏分布,基底或深断裂是以潜伏形式存在，以压剪性的逆冲活动，控制盖层中扭动的断褶构造的发生以及构造圈闭的发育程度。川东南地区：气藏构造发育程度 发育程度高的“高陡窄”型背斜圈闭，主断层 多已经暴露地表，盖层受破坏含水构造 发育程度中等和低缓或潜伏构造圈闭 天然气富集的重要场所,四川盆地古隆起与天然气田分布图,古隆起对中古生代气藏的形成有重要控制作用,川东南-燕山运动中等挤压褶断促进油气运移；油气聚集到多种构造-岩性圈闭中。川中-微弱变形，油气运动不活跃，岩性油田；川西-冲断、推覆，油气散失与聚集并存;,（2）重油与油砂,中国南方主要油砂分布区,著名的麻江古油藏，现今沥青储量超过3亿吨，推测原始原油储量超过16亿吨。,麻江地表O1h灰岩溶洞沥青,麻江S1-2w沥青砂岩,7、非常规油气资源,作 业 题二、对比鄂尔多斯盆地和四川盆地在盆地演化、构造变动、沉积建造、油气藏分布与形成等方面的相同之处。三、以中国含油气盆地为例，说明生油凹陷控制油气藏的分布。四、从盆地面积、基底性质及时代、盆地类型、发育时限、演化阶段和时限、构造单元、构造特征、主要产油气层时代及油气藏类型等方面对比中国含油气盆地。,4 油气区及典型油气田,