Natural gas exploration potential of Longwangmiao Formation on the north slope of Chuanzhong paleo⁃uplift from the characteristics of “Four Paleo”

  • Kui Ma , 1 ,
  • Ping Shen 2 ,
  • Ze-cheng Wang 3 ,
  • Xing-wang Tian 1 ,
  • Han-lin Peng 1 ,
  • Hua Wang 1 ,
  • Xi-hua Zhang 1 ,
  • Yi-ting Sun 1 ,
  • Bing Luo 1 ,
  • Yun-long Wang 1 ,
  • Dai-lin Yang 1
Expand
  • 1. Exploration and Development Research Institute of Southwest Oil & Gas Field Company, PetroChina, Chengdu 610041, China
  • 2. Southwest Oil & Gas Field Company, PetroChina, Chengdu 610051, China
  • 3. Research Institution of Petroleum Exploration & Development, PetroChina, Beijing 100083, China

Received date: 2019-06-12

  Revised date: 2019-07-05

  Online published: 2019-11-06

Highlights

In recent years, the Anyue giant gas field has been discovered in the axis of the Chuanzhong paleo-uplift in the Sichuan Basin. The main target layers are the Sinian Dengying Formation and the Cambrian Longwangmiao Formation. Reservoir formation in the slope area of paleo-uplift is seldom discussed, which directly restricts the breakthrough and discovery of oil and gas exploration. Based on field, drilling core and geophysical data, This paper, focuses on the controlling effects of paleo-granitic shoal, paleo-source rocks, paleo-traps and paleo-tectonic on the natural gas accumulation of the Longwangmiao Formation in the northern slope of the Chuanzhong paleo-uplift, and the exploration potential. The results show that: (1) The granitic shoal was superimposed during the deposition period of the Longwangmiao Formation in the north slope, providing a material basis for the formation of intergranular pores and intragranular pores in the quasi-syngenetic karstification; (2) North slope adjacent to the Deyang-Anyue rift, the high-quality source rocks of the Lower Cambrian Qiongzhusi Formation provide sufficient gas source for natural gas accumulation; (3) Lithological-stratigraphic and lithology-structure complex paleotraps developed in the slope tectonic setting provide effective accumulation space for hydrocarbon accumulation; (4) Paleotectonic multi-stage activities and adjustment control hydrocarbon accumulation and evolution; (5) The oil and gas accumulation conditions of Longwangmiao Formation on the northern slope of Middle Sichuan paleo-uplift are superior. The key to breakthrough in exploration lies in finding lithologic-stratigraphic and lithology-structure traps near faults with weak activity intensity. The favorable distribution area for different types of trap gas reservoirs is 3 652km2, with large natural gas resources and broad prospects for exploration.

Cite this article

Kui Ma , Ping Shen , Ze-cheng Wang , Xing-wang Tian , Han-lin Peng , Hua Wang , Xi-hua Zhang , Yi-ting Sun , Bing Luo , Yun-long Wang , Dai-lin Yang . Natural gas exploration potential of Longwangmiao Formation on the north slope of Chuanzhong paleo⁃uplift from the characteristics of “Four Paleo”[J]. Natural Gas Geoscience, 2019 , 30(10) : 1451 -1464 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2019.07.016

0 引言

四川盆地地处扬子板块西部,震旦系—下古生界天然气勘探迄今已有60多年勘探历史。近年来,川中古隆起发现了安岳震旦系—寒武系特大型气田,证实了这一领域巨大的勘探潜力。研究表明,川中地区震旦纪—早寒武世发育德阳—安岳克拉通内裂陷、龙王庙期发育大面积颗粒滩白云岩储层、加里东期发育古隆起轴部和大型岩性—地层古圈闭“四古控藏”有利条件,对安岳特大型气田的形成起到关键作用[1,2,3]。目前,安岳特大型气田已进入开发阶段,寻找天然气后备战略接替领域已成为勘探的重点。
勘探实践已证实古隆起斜坡带是碳酸盐岩油气富集的有利区,如塔里木盆地北部南斜坡发现了哈拉哈塘、顺北等奥陶系缝洞型油气藏为主的大油气田[4,5],鄂尔多斯盆地中央古隆起以东斜坡带发现了靖边、靖边西奥陶系大气田[6,7]。四川盆地川中古隆起北斜坡区近期勘探也证实了龙王庙组良好油气成藏潜力。如MX52井龙王庙组测试日产气18.42×104m3,气藏压力和气水界面与磨溪地区均不一致,属于岩性—地层气藏。NC1井、MX56井和LT1井揭示了龙王庙组储层厚度分别为24m、47m和27m,且沥青充填严重,揭示发生过油气充注和古油藏形成。
基于塔里木盆地和鄂尔多斯盆地深层碳酸盐岩斜坡区成藏实例以及研究区实钻井油气显示情况分析来看,川中古隆起北斜坡具备良好成藏潜力。但是,关于古隆起斜坡区储集层、烃源岩以及圈闭等基本成藏条件的研究,在以往极少被论及和阐述,这也直接制约了斜坡区油气勘探突破和发现。据此,笔者主要从野外、钻井岩心和地球物理资料入手,分析古颗粒滩体、古老烃源岩、古圈闭和古构造“四古”要素对川中古隆起北斜坡龙王庙组天然气成藏的控制作用,并评价其勘探前景,以期为四川盆地龙王庙组天然气勘探提供理论支撑。

1 地质背景

1.1 构造特征

从现今构造格局上看,川中古隆起北斜坡主要指磨溪地区以北的单斜构造带。西侧紧邻德阳—安岳裂陷槽,北侧以九龙山为界。受构造形态控制,构造幅度向北方向明显变低且宽缓,且无大型统一圈闭构造形态。龙王庙组埋藏深度大,最深海拔可达-7 400m左右(图1图2)。
图1 川中古隆起龙王庙组顶界北斜坡现今构造

Fig.1 Present structure of the northern slope of the top boundary of the Longwangmiao Formation in the middle paleo-uplift of Sichuan

图2 川中古隆起磨溪北斜坡典型地震剖面(见图1中AB测线)

Fig.2 Typical seismic profiles of the northern slope of Moxi, middle paleo-uplift, Sichuan(see AB line in Fig. 1)

由于大部分地区处于川中低缓褶皱构造带,受刚性基底影响,构造变形相对较弱。根据地震资料解释,识别出14条较大规模断裂(图1)。多为近东西向,延伸长度大,为60~110km。垂向上断层倾向近乎直立,发育花状构造(图2)。花状构造样式发育的层位和差异可以反映不同期次断层活动[8]。多期走滑断层的活动可使花状构造纵向上叠置,形成“花上花”构造样式,如F2断层为2期花状构造叠置,下面一期与F1、F4走滑断层都发育于二叠系以下,上面一期与F3走滑断层都发育于三叠系以下,据此推断断层经历了二叠纪和三叠纪前两期演化。这些断层构造样式和断穿层位与高石梯—磨溪构造基本一致,为加里东期兴凯地裂和海西晚期峨眉地裂运动下先存构造薄弱带到斜向拉张所至[9]

1.2 构造演化

利用地层解释成果,结合区域构造演化背景,采用印模法,重建了川中古隆起北斜坡构造演化过程。认为古隆起北斜坡(磨溪以北)在印支晚期前,与古隆起核部高石梯—磨溪构造具有相似的构造演化背景。而在印支晚期至喜马拉雅期,2个地区的构造演化出现了明显分异。
加里东早期,川西呈北高、东南低的构造格局,川中古隆起雏形在此时基本形成。受古隆起控制,高石梯—磨溪和磨溪以北均处于构造高部位[10,11,12];加里东晚期,构造活动主要发生在川西北地区,整个盆地表现为西北隆、中部高、东南洼的构造格局,并发生不同程度的剥蚀[10,13]。高石梯—磨溪和磨溪以北处于相对构造高部位,但古隆起以北略低于高石梯—磨溪地区[图3(a)];至海西晚期,受东吴运动影响,整个扬子地区大规模抬升遭受剥蚀,高石梯—磨溪和磨溪以北也发生继承性隆升[图3(b)];印支晚期,受龙门山逆冲推覆影响,盆地转变为东南隆起、西北沉降格局[14,15,16,17]。此时高石梯—磨溪地区继续隆升,且构造轴线有向东南方向迁移趋势,而磨溪以北遭受强烈挤压变陡,逐渐形成单斜构造[图3(c)]。燕山期至喜马拉雅期,龙门山持续逆冲挤压且幅度增大,导致高石梯—磨溪构造迅速隆升定型,且构造轴线进一步向东南方向迁移,形成现在的川中古隆起。而磨溪以北继续沉降,形成现在的川中古隆起以北单斜构造[图3(d), 图3(e)]。
图3 川中古隆起北斜坡构造演化

Fig.3 Tectonic evolution of north slope of middle paleo-uplift in Sichuan

1.3 沉积特征

利用现有钻井和野外露头岩心资料,并结合地震沉积相带特征,按照优势相的原则编制了川中至川西北地区龙王庙组沉积相带分布图(图4)。
图4 川中—川西北地区龙王庙组沉积相分布

Fig.4 Sedimentary facies distribution map of Longwang-miao Formation in central and northwestern Sichuan

沉积相带分布与古地貌以及水体条件密切相关,主要包括混积潮坪、颗粒滩和局限台地潟湖。川西地区广元—绵阳一带古地貌高,受摩天岭微古陆和汉南古陆陆源碎屑影响,由陆向海发育碳酸盐岩和陆源碎屑混积潮坪相。沿盆地东南方向,过渡为内缓坡相,陆源物质含量逐渐减少。在川中—川北宽缓隆起区(磨溪至LONGT1井位置),由于地形相对较高,在波浪和潮汐作用下,在水体能量较高地区发育多个近北西—南东向且呈半环状平行展布的颗粒滩体,其展布特征与川中地区有差异。主要表现在川中地区受江南海盆向西北方向海侵作用影响,形成北东—南西向展布的颗粒滩体;川西北地区受东南倾向的川西同沉积古隆起控制以及南秦岭海盆向西南方向海侵作用影响,形成“背靠”川西古隆起且与南秦岭海平行的北西—南东向颗粒滩体[18]。而在颗粒滩亚相之间有地势比较低的凹地,为滩间海沉积。在内缓坡低洼地带(广安以外东南地区),由于位于两隆之间的低洼区,水体循环受限,盐度略高,局部地区出现咸化和蒸发作用,为局限潟湖沉积。

2 地貌高带控制颗粒滩相储层大面积分布

2.1 古颗粒滩体叠置大面积展布

川中古隆起北斜坡龙王庙组沉积期古地貌较古隆起核部磨溪地区低,颗粒滩体发育程度表现出差异性。利用实钻井岩性资料,建立了沉积相连井剖面(图5)。龙王庙组沉积期,磨溪地区位于环古地貌高地中的微地貌高地,沉积界面位于浪基面附近,水体能量高[19],有利于颗粒滩体叠置厚层发育,颗粒滩与地层厚度比为0.48~0.72。且受西北部摩天岭微古陆、西南部康滇古陆和北部汉南古陆的物源影响弱[20],陆源碎屑成分较少,混积岩(陆源碎屑夹碳酸盐岩和碳酸盐岩夹陆源碎屑)厚度比例为0.1~0.19。由于古隆起北斜坡在龙王庙组沉积期古地貌相对较低,在海平面不变的情况下,水体环境相对安静,能量较低。颗粒滩也叠置发育,但颗粒滩厚度相对磨溪地区较薄,发育程度相对较弱,纵向上分布不连续,颗粒滩与地层厚度比为0.31~0.56,滩间海亚相也相对磨溪地区发育。同时由于古地貌较低,受西北、西南古陆的物源影响较强,陆源碎屑成分较多,混积岩比例为0.11~0.36。
图5 川中古隆起磨溪至北斜坡沉积相连井剖面特征

Fig.5 Sedimentary facies profile of connecting wells from Moxi to north slope of middle paleo-uplift in Sichuan

2.2 成岩作用改造后形成颗粒滩相储集层

古隆起北斜坡龙王庙组颗粒滩相发育,为储集层形成提供物质基础,经过后期准同生溶蚀、表生溶蚀和埋藏溶蚀等多期成岩作用,形成了现今多种类型的储集空间(图6)。多以次生成因溶蚀孔为主,溶蚀洞和高角度裂缝为辅。岩性为砂屑云岩、细晶云岩和粉晶云岩。
图6 川中古隆起北斜坡下寒武统龙王庙组颗粒滩储层岩性及储集空间特征

(a)MX26井,4 931.04m,龙王庙组,鲕粒白云岩,粒间孔发育,蓝色铸体薄片,单偏光;(b)NC1井,5 659.34~5 659.57m,龙王庙组,褐灰色细晶云岩,顺层溶蚀孔发育;(c)MX56井,4 959.43~4 959.61m,龙王庙组,褐灰色细晶云岩,顺层溶蚀孔发育;(d)MX26井,4 814.81m,龙王庙组,砂屑白云岩,粒内溶孔发育,沥青半充填,蓝色铸体薄片,单偏光;(e)MX56井,4 964.35m,龙王庙组,细晶云岩,白云石以半自形—自行镶嵌,晶间溶孔发育,蓝色铸体薄片,单偏光;(f)MX56井,4 951.98m,龙王庙组,细晶云岩,晶间溶孔,沥青和白云石矿物充填,蓝色铸体薄片,单偏光;(g)MX56井,4 966.29~4 966.50m,龙王庙组,砂屑白云岩,孤立溶洞发育,直径3cm,沥青充填;(h)MX22井,4 943.88m,龙王庙组,细晶云岩,溶洞发育,大小3mm,沥青充填,蓝色铸体薄片,单偏光;(i)MX22井,4 943.88~4 945.71m,龙王庙组,泥晶白云岩,溶蚀孔沿裂缝发育,蓝色铸体薄片,单偏光

Fig.6 Lithology and reservoir space characteristics of granular beach reservoir of Lower Cambrian Longwangmiao Formation on the northern slope of middle paleo-uplift in Sichuan

溶蚀孔在龙王庙组较为发育,是主要的储集空间,具体分为残余粒间孔、粒内孔和晶间溶孔,不同类型的溶蚀孔成岩改造作用有差异。其中残余粒间孔和粒内孔形成于颗粒滩沉积期,与准同生溶蚀和表生溶蚀作用有关。残余粒间孔中颗粒接触处见早期海底胶结物[图6(a)]。加里东—海西中期,川中古隆起西段已演化为水上古隆起,呈现为向东倾末的鼻状构造并逐渐向东扩展[18]。古隆起北斜坡位于古地貌较低部位,导致水头差作用,且早期表生期岩溶面存在,能为岩溶水层以顺层作用的方式溶蚀龙王庙组提供先决条件,形成顺层状分布的溶蚀孔洞[图6(b)]),顺层拉张状溶蚀孔洞发育也是顺层溶蚀较为显著特征之一[图6(c)]。粒内孔主要由大气淡水对不稳定矿物选择性溶蚀而形成,
经过早期的溶蚀作用保留了外部轮廓,现今被沥青和白云石充填[图6(d)]。在表生岩溶和埋藏溶蚀阶段,温度和压力升高,白云岩矿物发生重结晶作用,形成晶间孔,经过溶蚀作用形成晶间溶孔,白云石以半自形—自行镶嵌状为主[图6(e)]。同时在晶间孔见沥青和晚期白云石矿物充填,沥青由于后期受热生烃[21],部分会保留较多有机孔[图6(f)]。
溶蚀洞发育程度较磨溪地区较少,仅在个别井段可见[图6(g), 图6(h)]。由于沉积期古地貌相对较低,海平面下降使得滩体暴露面积较小、持续时间较短,准同生岩溶作用下难以形成大规模发育的溶蚀洞。根据钻井岩心资料统计,磨溪地区MX23井龙王庙组溶洞较为发育,每米可发育6个直径>10mm的溶洞和25.3个直径为2~10mm的溶洞。而古隆起北斜坡龙王庙组溶洞发育数量和规模均低于磨溪地区,例如溶洞最为发育的MX56井,每米发育直径>10mm的溶洞只有0.3个,直径为2~10mm的溶洞每米仅发育14.2个。溶洞多呈不规则的圆形和椭圆形,见沥青充填。
高角度构造裂缝也十分发育,缝延伸10~30cm,缝宽1mm左右,形态不规则,缝壁不平整。多以高角度裂缝为主,裂缝内有沥青充填,暗示这种裂缝的形成与加里东期和海西晚期两期断裂活动有关,而不是印支—燕山期盆地内部龙王庙组碳酸盐岩遭受强烈挤压产生的大量高角度裂缝。虽然裂缝的储集能力有限,但其对渗流条件的改善极为重要。如埋藏溶蚀作用下形成沿裂缝分布的孔洞,裂缝对先期溶蚀孔具有一定的连通能力,后期溶蚀成岩流体对早期形成的孔洞进一步改造[图6(i)]。
通过柱塞样品对孔隙度和渗透率进行分析以表征储集层总体物性特征。结果表明,龙王庙组颗粒滩储集层的孔隙度分布在2.05%~7.82%之间,平均值为3.75%。其中孔隙度2%~4%的样品比例为61.73%,孔隙度4%~6%的样品比例为32.1%,孔隙度大于6%的样品比例为6.17%[图7(a)]。渗透率分布在(0.000 2~12.9)×10-3µm2之间,平均值为0.3×10-3µm2。渗透率小于0.000 1×10-3µm2的样品比例为24.7%,渗透率为(0.000 1~0.001)×10-3µm2的样品比例为40%,渗透率为(0.001~0.01)×10-3µm2的样品比例为22.8%,渗透率为(0.01~0.1)×10-3µm2的样品比例为8.5%,渗透率为(0.1~1)×10-3µm2的样品比例为4%[图7(b)]。
图7 川中古隆起北斜坡下寒武统龙王庙组颗粒滩储集层物性特征

Fig.7 Physical characteristics of granular beach reservoir of Lower Cambrian Longwangmiao Formation on the northern slope of middle paleo-uplift in Sichuan

3 裂陷区和斜坡腹部规模优质烃源岩发育

受兴凯II幕地裂运动影响,上扬子地区进一步裂解,并沉降导致大规模海水侵入,在川中至川西北裂陷区沉积了寒武系麦地坪组和筇竹寺组两套地层[22,23]。由于构造地貌和沉积水体环境差异,川中古隆起为浅水陆棚沉积,至川西北地区逐渐向斜坡和深水陆棚沉积过渡[24]。川西北地区下寒武统烃源岩主要以筇竹寺组泥页岩为主[25,26],在剑阁一带发育沉积中心,厚度可达350m以上。广元木羊镇剖面烃源岩厚度达260m,平均TOC含量达4.09%。裂陷槽北段下寒武筇竹寺烃源岩无论是厚度还是品质都更优于裂陷槽中段[27]
此外,由于裂陷槽拉张作用,在磨溪北斜坡发育多个南西—北东走向次级陡坎[27],有利于沉积较厚的下寒武统筇竹寺组和麦地坪组,形成深水斜坡相,导致斜坡腹部发育下寒武统规模优质烃源岩(TOC含量>0.5%)。如MS1井筇竹寺组厚度分别达358m,TOC含量大于2.00%的厚度达128m,TOC含量大于0.5%的厚度达274m[28]。CS1井钻遇筇竹寺组厚度429m,与裂陷槽筇竹寺组厚度相当。结合地震解释成果以及野外露头资料,对川西北筇竹寺组分布的厚度范围进行预测(图8),其烃源岩分布规模比前人预测的范围更为广阔 [1,29]。为北斜坡龙王庙组油气聚集提供了充足的气源。
图8 川中—川西北地区下寒武统筇竹寺组烃源岩厚度

Fig.8 Thickness map of source rocks of Lower Cambrian Qiongzhusi Formation in central-northwestern Sichuan

4 多类型古圈闭发育为油气聚集提供空间

龙王庙组沉积期,古隆起北斜坡沉积格局表现为多个呈环状独立分布的古颗粒滩体,不同颗粒滩体之间为岩性致密的滩间海沉积。至加里东晚期,盆地呈现西北隆、中部高、东南洼的构造格局。郁南运动使盆地西北和中部寒武系抬升遭受风化剥蚀和溶蚀作用,造成寒武系不同程度的缺失[13,30,31]。这种早期沉积格局和后期的剥蚀作用为斜坡区岩性、地层等多种复合类型圈闭发育创造有利条件。
通过实钻井和地震资料研究发现,古隆起北斜坡和磨溪地区之间存在一个区域性分布的剥蚀带和致密带。如MX108井和MX103井在加里东末期的构造高点,隆升幅度最大,龙王庙组顶部、高台组和洗象池组也被剥蚀(图9),在地震剖面上龙王庙组表现为反射终止,与下二叠统底存在明显的地层削截现象(图10),说明存在区域性分布的剥蚀带。MX111井龙王庙组岩性为泥质白云岩,代表着滩间海沉积,其龙王庙组表现为 “强波峰”反射,说明存在岩性致密带。而MX52井区和MX8井区在加里东末期构造幅度相对较低,只有奥陶系和志留系被剥蚀,剥蚀程度相对较弱。在地震剖面上表现为“弱波峰”和“亮点”反射特征,为颗粒滩相发育。正是由于MX108井区、MX103井区地层剥蚀带和MX111井区岩性变化带能对MX52井区龙王庙组颗粒滩相储层进行“双重”封堵,形成地层—岩性圈闭,油气最终能够聚集并有效成藏。
图9 MX52—MX111—MX22—MX108—MX103—MX27—MX8连井地层格架

Fig.9 Stratigraphic framework of MX52-MX111-MX22-MX108-MX103-MX27-MX8 connecting well

图10 下寒武统寒武系龙王庙组地震剖面解释

Fig.10 Interpretation Map of Seismic Profile of Lower Cambrian Longwangmiao Formation

利用地震和钻井资料,结合龙王庙组颗粒滩体和顶部剥蚀带分布以及构造背景,分析圈闭主要构成要素,刻画出多种类型的圈闭。其类型主要以岩性等复合圈闭为主,不仅发育岩性—地层复合圈闭,并在走滑断层发育背景下能够形成岩性—构造和复合圈闭,不同类型圈闭有利区的分布如图11所示。
图11 磨溪北斜坡龙王庙组圈闭类型分布

Fig.11 Distribution of trap types of Longwangmiao Formation on the northern slope of Moxi

5 古构造调整控制油气成藏演化

构造演化对生烃演化具有直接控制作用。川中古隆起北斜坡紧邻德阳—安岳裂陷下寒武统筇竹寺组生烃中心,且自身也发育较厚的筇竹寺组烃源岩。通过采集斜坡区6口井龙王庙组储层岩心,选取裂缝和溶蚀孔洞充填白云石和石英中气相、气液两相及沥青伴生的盐水包裹体样本进行均一温度测试,样本数量为192个。结合烃源岩埋藏史模拟结果,可将磨溪北斜坡龙王庙组烃类充注划分为3期(图12)。
图12 川中古隆起北斜坡筇竹寺组烃源岩热演化与油气充注史

Fig.12 Thermal evolution of source rocks and hydrocarbon filling history of Qiangzhusi Formation on the northern slope of the middle paleo-uplift in Sichuan

在加里东中期,斜坡区及下寒武统筇竹寺组烃源岩开始成熟,地层温度为80~110℃,向外排少量液态烃。加里东晚期,受构造运动影响,地层抬升,生烃热演化基本处于停滞状态,一直持续到二叠系沉积前;海西晚期至印支中期,地层快速埋深,温度为120~170℃,烃源岩整体达到生烃门限,进入生烃高峰期;印支晚期以后,受龙门山逆冲逆覆影响,北斜坡地区快速沉降,地层进一步埋深,温度为180~240℃,地层最大埋深超过9 000m,液态烃开始裂解,生成大量天然气。总体来说,受构造和沉积热演化控制,古隆起北斜坡区天然气成藏主要经历了2次液态烃充注和1次原油裂解成气。
结合构造演化史和油气充注史,恢复了磨溪北斜坡龙王庙组天然气富集演化模式(图13)。在海西晚期,斜坡腹部和裂陷内筇竹寺组烃源岩完成第一次液态烃生成,而加里东期兴凯地裂形成的走滑断裂能为液态烃运移至古圈闭提供通道,聚集形成古油藏[图13(a)]。在印支晚期,筇竹寺组烃源岩已经完成了液态烃生成高峰,磨溪地区以北处于古隆起斜坡部位,是液态烃运移的优势指向区。受峨眉地裂运动影响,先存的走滑断裂(加里东期兴凯期主干走滑断裂)重新活化[8]。在构造变形微弱带,断层虽然多期活动,但断距较小,储集体周围的岩性致密带未发生明显错断,使早期发育的岩性—地层圈闭得以保存,下伏筇竹寺组烃源岩生成的液烃类经过断裂运移进入圈闭形成古油藏,如MX52井。而在断层活动强烈区,对早期形成的油气藏产生破坏,油气通过断层运移散失,不能有效聚集,如LT1井[图13(b)]。印支晚期以后至喜马拉雅期,磨溪以北持续下沉,虽然处于古隆起斜坡低部位,且经历多期构造调整,但先前形成的古油藏能有效保存。随着热演化程度持续增加,古油藏液态烃发生原位裂解,生成大量气态烃,最终形成现在的岩性—地层天然气藏[图13(c)]。
图13 川中古隆起磨溪北斜坡龙王庙组油气成藏演化模式(见图1中CD测线)

Fig.13 Petroleum accumulation and evolution model of Longwangmiao Formation in the northern slope of Moxi, middle paleo-uplift, Sichuan (see CD line in Fig.1)

6 勘探前景

从成藏条件分析认为,川中古隆起北斜坡龙王庙组岩溶储层发育,气源充足,源储空间配置关系好,成藏条件优越,但古油藏发生了调整甚至破坏。其勘探取得突破的关键在于寻找有利于圈闭保存的区带。如断裂附近发育的岩性气藏群,若斜坡带发育的走滑断层断距较小,小于储集体厚度,岩性能够有效封堵使油气聚集成藏。若断层断距大于储集体厚度,则油气会通过断层运移散失。磨溪北斜坡龙王庙组圈闭气藏类型多,初步落实岩性—构造天然气藏有利勘探面积达2 376km2,岩性—地层天然气藏有利勘探面积达974km2,岩性天然气藏有利勘探面积达302km2,总面积达3 652km2,天然气资源量达10 550×108m3,勘探前景广阔。

7 结论

(1)川中古隆起北斜坡龙王庙组沉积末期构造地貌控制着古颗粒滩体叠置发育,经过成岩演化,形成以粒间孔、粒内孔和晶间孔等多种类型岩溶储层,且物性较好。
(2)北斜坡不仅紧邻德阳—安岳裂陷北部下寒武统筇竹寺组古老烃源岩生烃中心,且自身腹部也发育厚层筇竹寺组烃源岩,能为油气富集提供充足的烃源。
(3)受沉积格局控制和剥蚀作用影响,北斜坡龙王庙组发育岩性和岩性—地层古圈闭,为油气聚集提供有效空间。
(4)受古构造活动控制,斜坡区龙王庙组经历多期成藏演化。海西晚期,完成低熟油生成,形成古油藏。至印支期,完成生油高峰,古油藏继续充注。部分断层活动强烈区的古油藏遭受破坏,断层活动稳定区的古圈闭则保存下来。印支期以后,保存下来的古油藏发生油裂解,形成现今有效气藏。
(5)分析认为川中古隆起磨溪北斜坡龙王庙组天然气成藏条件优越,如何对活动强度较弱的断层附近岩性等复合圈闭进行预测是勘探取得突破的关键。预测不同类型圈闭气藏有利分布区总面积达3 652km2,资源量大,勘探前景广阔。
1
Zou Caineng , Du Jinhu , Xu Chunchun , et al . Formation, distribution, resource potential and discovery of the Sinian-Cambrian giant gas field, Sichuan Basin, SW China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2014, 41(3): 278-293.

邹才能,杜金虎,徐春春,等 . 四川盆地震旦系—寒武系特大型气田形成分布、资源潜力及勘探发现[J]. 石油勘探与开发2014, 41(3):278-293.

2
Du Jinhu . Geological Theory and the Exploration Practice of the Old Large Carbonate Gas Field[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2015.

杜金虎 .古老碳酸盐岩大气田地质理论与勘探实践[M].北京:石油工业出版社, 2015.

3
Zou Caineng , Yang Zhi , Dai Jinxing , et al . The characteristics and significance of conventional and unconventional Sinian-Silurian gas systems in the Sichuan Basin, central China[J]. Marine and Petroleum Geology, 2015, 64:386-402.

4
Zhu Guangyou , Yang Haijun , Zhu Yongfeng , et al . Study on petroleum geological characteristics and accumulation of carbonate reservoirs in Hanilcatam area, Tarim Basin[J]. Acta Petrologica Sinica, 2011, 27(3): 827-844.

朱光有,杨海军,朱永峰,等 . 塔里木盆地哈拉哈塘地区碳酸盐岩油气地质特征与富集成藏研究[J]. 岩石学报, 2011, 27(3):827-844.

5
Jiao Fangzheng . Significance and prospect of ultra-deep carbonate fault-karst reservoirs in Shunbei area, Tarim Basin[J]. Oil and Gas Geology, 2018,39(2): 207-216.

焦方正 .塔里木盆地顺北特深碳酸盐岩断溶体油气藏发现意义与前景[J].石油与天然气地质2018,39(2): 207-216.

6
Fu Jinhua , Wei Xinshan , Ren Junfeng , et al . Gas exploration and developing prospect in Ordos Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 2006, 27(6):1-4.

付金华,魏新善,任军峰,等 . 鄂尔多斯盆地天然气勘探形势与发展前景[J]. 石油学报, 2006, 27(6):1-4.

7
Liu Quanyou , Jin Zhijun , Wang Yi , et al . Gas filling pattern in Paleozoic marine carbonate reservoir of Ordos Basin[J]. Acta Petrologica Sinica, 2012, 28(3): 847-858.

刘全有,金之钧,王毅,等 . 鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩层系天然气成藏研究[J]. 岩石学报, 2012, 28(3) : 847-858.

8
Wu Guanghui , Yang Haijun , Qu Tailai , et al . The fault system characteristics and its controlling roles on marine carbonate hydrocarbon in the central uplift, Tarim Basin[J]. Acta Petrologica Sinica, 2012, 28(3): 793-805.

邬光辉,杨海军,屈泰来,等 . 塔里木盆地塔中隆起断裂系统特征及其对海相碳酸盐岩油气的控制作用[J]. 岩石学报, 2012, 28(3):793-805.

9
Ma Debo , Wang Zecheng , Duan Shufu , et al . Strike-slip faults and their significance for hydrocarbon accumulation in Gaoshiti-Moxi area, Sichuan Basin, SW China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2018, 45(5): 795-805.

马德波,汪泽成,段书府,等 . 四川盆地高石梯—磨溪地区走滑断层构造特征与天然气成藏意义[J]. 石油勘探与开发, 2018, 45(5): 795-805.

10
Mei Qinghua , He Dengfa , Wen Zhu , et al . Geologic structure and tectonic evolution of Leshan-Longnvsi paleo-uplift in Sichuan Basin, China[J]. Acta Petrolei Sinica, 2014, 35(1):11-25.

梅庆华,何登发,文竹,等 . 四川盆地乐山—龙女寺古隆起地质结构及构造演化[J]. 石油学报2014, 35(1):11-25

11
Li Wei , Yi Haiyong , Hu Wangshui , et al . Tectonic evolution of Caledonian paleohigh in the Sichuan Basin and its relationship with hydrocarbon accumulation[J]. Natural Gas Industry,

2014, 34(3): 1-8. 李伟,易海永,胡望水,等 . 四川盆地加里东古隆起构造演化与油气聚集的关系[J]. 天然气工业2014, 34(3): 1-8.

12
Wei Guoqi , Yang Wei , Du Jinhu , et al . Tectonic features of Gaoshiti-Moxi paleo-uplift and its controls on the formation of a giant gas field, Sichuan Basin, SW China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2015, 42(3):257-265.

魏国齐,杨威,杜金虎,等 . 四川盆地高石梯—磨溪古隆起构造特征及对特大型气田形成的控制作用[J]. 石油勘探与开发201542(3):257-265.

13
Zhu Chuanqing , Xu Ming , Shan Jingnan , et al . Quantifying the denudations of major tectonic events in Sichuan Basin: Constrained by the paleothermal records[J]. Geology in China. 2009, 36(6):1268-1277.

朱传庆,徐明,单竞男,等 . 利用古温标恢复四川盆地主要构造运动时期的剥蚀量[J]. 中国地质2009, 36(6):1268-1277.

14
Liu Shugeng , Tong Chongguang , Luo Zhili , et al . The formation and evolution of Late Triassic foreland basin in west Sichuan[J]. Natural Gas Industry, 1995, 15(2):11-15.

刘树根,童崇光,罗志立,等 . 川西晚三叠世前陆盆地的形成与演化[J]. 天然气工业1995, 15(2):11-15.

15
Wang Zecheng , Zhao Wenzhi , Zhang Lin , et al . Tectonic Sequence and the Natural Gas Exploration in the Sichuan Basin[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2002.

汪泽成,赵文智,张林,等 . 四川盆地构造层序与天然气勘探[M]. 北京: 地质出版社, 2002.

16
Jia Dong , Wei Guoqi , Chen Zhuxin , et al . Longmen Shan fold-thrust belt and its relation to the western Sichuan Basin in central China: New insights from hydrocarbon exploration[J]. AAPG Bulletin, 2006, 90(9):1425-1447.

17
Fan Zenghui , Liu Shugen , Fan Cunhui , et al . Analysis of typical seismic profile and balanced cross-section recovery and tectonic evolution in the Longmenshan fold-thrust belt[J]. Geological Review, 2018, 64(2):347-360.

范增辉,刘树根,范存辉,等 . 龙门山褶皱冲断带典型地震剖面平衡剖面恢复及构造演化分析[J]. 地质论评2018, 64(2):347-360.

18
Du Jinhu , Zhang Baomin , Wang Zecheng , et al . Sedimentary model and reservoir genesis of dual grain banks at the Lower Cambrian Longwangmiao Formation carbonate ramp in the Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2016, 36(6):1-10.

杜金虎,张宝民,汪泽成,等 . 四川盆地下寒武统龙王庙组碳酸盐缓坡双颗粒滩沉积模式及储层成因[J]. 天然气工业2016, 36(6):1-10.

19
Shen Anjiang , Chen Ya'na , Pan Liyin , et al . Facies and porosity origin of reservoirs: Case studies from the Cambrian Longwangmiao Formation of Sichuan Basin, China, and their implicationson reservoir prediction[J]. Natural Gas Geoscience, 2017, 28(8): 1176-1190.

沈安江,陈娅娜,潘立银,等 . 四川盆地下寒武统龙王庙组沉积相与储层分布预测研究[J]. 天然气地球科学2017, 28(8):1176-1190.

20
Ma Teng , Xiucheng Ta , Li Ling , et al . Sedimentary characteristics and lithofacies palaeogeography during Longwangmiao period of Early Cambrian,Sichuan Basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2016, 34(1): 33-48.

马腾,谭秀成,李凌,等 . 四川盆地早寒武世龙王庙期沉积特征与古地理[J]. 沉积学报2016, 34(1): 33-48.

21
Shi Chunhua , Cao Jian , Tan Xiucheng , et al . Discovery of oil bitumen co-existing with solid bitumen in the Lower Cambrian Longwangmiao giant gas reservoir, Sichuan Basin, southwestern China: Implications for hydrocarbon accumulation process[J]. Organic Geochemistry, 2017, 108:61-81.

22
Liu Shugen , Sun Wei , Luo Zhili , et al . Xingkai taphrogenesis and petroleum exploration from Upper Sinian to Cambrian strata in Sichuan Basin, China[J]. Journal of Chengdu University of Technology: Science & Technology Edition, 2013, 40(5):511-520.

刘树根,孙玮,罗志立,等 . 兴凯地裂运动与四川盆地下组合油气勘探[J]. 成都理工大学学报:自然科学版, 2013, 40(5):511-520.

23
Wei Guoqi , Wang Zhihong , Li Jian , et al . Characteristics of source rocks, resource potential and exploration direction of Sinian-Cambrian in Sichuan Basin, China[J]. Natural Gas Geo-science, 2017, 28(1):1-13.

魏国齐,王志宏,李剑,等 . 四川盆地震旦系、寒武系烃源岩特征、资源潜力与勘探方向[J].天然气地球科学,2017, 28(1):1-13.

24
Liu Zhongbao , Gao Bo , Zhang Yuying , et al . Types and distribution of the shale sedimentary facies of the Lower Cambrian in Upper Yangtze area,South China[J].Petroleum Exploration and Development, 2017, 44(1): 21-31.

刘忠宝,高波,张钰莹,等 . 上扬子地区下寒武统页岩沉积相类型及分布特征[J]. 石油勘探与开发, 2017, 44(1):21-31.

25
Xu Shenglin , Chen Hongde , Chen Anqing , et al . Source rock characteristics of marine strata, Sichuan Basin[J]. Journal of Jilin University:Earth Science Edition, 2011, 41(2):343-358.

徐胜林,陈洪德,陈安清,等 . 四川盆地海相地层烃源岩特征[J]. 吉林大学学报:地球科学版, 2011, 41(2):343-358.

26
Zheng Ping , Shi Yuhua , Zou Chunyan , et al . Natural gas source in the Denying and Longwangmiao Formations in the Gaoshiti-Maoxi area,Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2014, 34(3): 50-54.

郑平,施雨华,邹春艳,等 . 高石梯—磨溪地区灯影组、龙王庙组天然气气源分析[J]. 天然气工业2014, 34(3):50-54.

27
Liu Shugeng , Liu Shu , Sun Wei , et al . Tectonic and sedimentary features of the northern Mianyang-Changning intracratonic sag, Sichuan, China[J]. Journal of Chengdu University of Technology: Science & Technology Edition, 2018, 45(1):1-13.

刘树根,刘殊,孙玮,等 . 绵阳—长宁拉张槽北段构造-沉积特征[J]. 成都理工大学学报:自然科学版, 2018, 45(1):1-13.

28
Li Hui , Zhu Xiang , Li Bisong , et al . Sinian natural gas exploration potential analysis in the northern Sichuan Basin[J]. Special Oil and Gas Reserviors, 2018, 25(1): 52-57.

李辉,朱祥,李毕松,等 . 四川盆地北部震旦系天然气勘探潜力分析[J]. 特种油气藏, 2018, 25(1): 52-57.

29
Du Jinhu , Wang Zecheng , Zou Caineng , et al . Discovery of intra-cratonic rift in the Upper Yangtze and its control effect on the formation of Anyue giant gas field[J]. Acta Petrolei Sinica, 2016, 37(1): 1-16.

杜金虎,汪泽成,邹才能,等 . 上扬子克拉通内裂陷的发现及对安岳特大型气田形成的控制作用[J]. 石油学报2016, 37(6):1-10.

30
Yuan Yusong , Sun Dongsheng , Li Shuangjian , et al . Caledonian erosion thickness reconstruction in the Sichuan Basin[J]. Chinese Journal of Geology, 2013, 48(3): 581-591.

袁玉松,孙冬胜,李双建,等 . 四川盆地加里东期剥蚀量恢复[J]. 地质科学2013,48(3): 581-591.

31
Li Zongyin , Jiang Hua , Wang Zecheng , et al . Control of tectonic movement on hydrocarbon accumulation in the Sinian strata, Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2014, 34(3):23-30.

李宗银,姜华,汪泽成,等 . 构造运动对四川盆地震旦系油气成藏的控制作用[J]. 天然气工业2014, 34(3):23-30.

Outlines

/