川西前陆盆地上三叠统煤系气藏圈闭类型

川西前陆盆地上三叠统煤系气藏圈闭类型

川前陆盆地上的三叠纪徐家河组是一个完整的陆-陆过渡层的正常序列。沉积厚度大，沉积旋转多，砂体水平变化大，泉岩重叠，储层不均匀，致密度高。这些因素有利于岩质气藏的形成。近5a来,广安、潼南及合川等地区须家河组相继在构造主体外和斜坡部位获得上千亿方探明储量,显示其含气范围不完全受构造控制,同时还受岩性的控制,表明其岩性气藏有着十分巨大的勘探潜力。1陆盆地沉积体系川西前陆盆地须家河组时期发育巨厚煤系烃源岩,根据有机质富集程度可分为煤、碳质泥岩和暗色泥岩,为天然气成藏提供充足的气源,生气中心生气强度大于100×108m3·km-2。川西前陆盆地具有多物源的特点,龙门山冲断带、米仓山-大巴山冲断带、江南古陆和康滇古陆提供了大量的碎屑物质,造就了多种类型沉积体系的发育,砂体在川西前陆盆地主要发育在须二、须四及须六段。龙门山冲断带主力砂层发育在须二、须四时期,以冲积扇、扇三角洲和辫状三角洲沉积为主,砂体沉积厚度大,物性一般,受构造作用影响,裂缝较发育,导致局部地区物性好;川中斜坡—隆起带在须二、须四及须六3个层段砂体均发育,主要为三角洲砂体沉积,分选好,磨圆好,沉积面积大,储层物性较好,受地形变化的影响,砂体横向变化快,储层非均质性较强,可以形成致密砂岩中的高效储层。2储层流体包裹体根据现有资料,通过运用圈闭形成期分析法、生烃史分析、储层流体包裹体测温、储层自生伊利石同位素分析等方法,发现上三叠统气藏须二段气藏成藏年龄大多在70~80Ma,气藏形成时间较晚。生烃史研究表明从120Ma开始,天然气就大量生成,并且一直延续到50Ma。储层中流体包裹体也显示从上三叠统末期开始,就有油气的充注,并在150~100Ma和75~45Ma形成2个充注高峰。川西前陆盆地上三叠统气藏形成的关键时期均为喜马拉雅期(60Ma)以后,燕山晚期是川西盆地现今高成熟天然气的主要生成和聚集期,喜山期调整为现今的气藏,概括为75~45Ma形成2个充注高峰,多期成藏、燕山期或喜山期聚集、喜山期调整,这样的成藏过程具有多期特征(见图1)。川西坳陷中段上三叠统须家河组发育的大部分构造,都具有构造早期形成、晚期继承性发展或被改造的特点,如新场须二气藏为古构造-成岩圈闭、孝泉须四气藏为构造-岩性圈闭、丰谷须二及须四气藏为古今叠合的构造圈闭。3西藏模式3.1烃源岩的封闭条件有利于油气成藏川西前陆盆地上三叠统生烃强度普遍大于50×108m3·km-2,属高丰度生气区,天然气资源也很丰富,在盆地不同构造带发育不同的油气藏,有着不同的成藏类型。该地区岩性油气运聚模式主要划分为7种类型(见图2)。1)构造-岩性圈闭油气运聚成藏模式,指构造对油气的捕捉、分异和富集起主导控制作用,油、气、水分布规律较简单,主要出现在冲断带及前渊带部位,低幅构造匹配上有利砂体形成的圈闭。2)砂岩透镜体圈闭油气运聚成藏模式,由于沉积作用形成独立的单砂体被烃源岩所包围独立成藏,一般油藏规模较小、丰度较低,周围的烃源岩本身就构成了非常好的封堵条件,油气初次运移就可以成藏,非常有利于形成自生自储型的砂岩透镜体岩性油气藏;前渊及斜坡带中发育的斜坡扇、浊积扇有利于形成透镜状砂岩圈闭。3)古河道气藏运聚成藏模式,由于下切谷发育于地形坡折带,为河流在发展过程中的多期垂向切割和侵蚀及随后的充填堆积和侧向加积作用而成,是碎屑物质主要的搬运通道及沉积场所,同时下切谷内沉积的岩石类型普遍较粗,以含砾中粗砂岩为主,砂岩为50%~70%,砾岩高达30%~40%,顶部泥岩及致密砂岩封堵,从而形成辫状河下切谷充填岩性圈闭。4)砂体上倾尖灭圈闭运聚成藏模式,该岩性圈闭条件是砂岩在上倾方向尖灭并相变为不渗透岩层,如果砂岩储集体尖灭在烃源岩之中,可形成原生型的上倾尖灭油气藏,如果尖灭在非烃源岩之中,只能形成次生型上倾尖灭油气藏;在宽缓斜坡带上,正常三角洲的摆动性强,因此当构造等高线与三角洲的进积方向产生一定交角时,很容易产生岩性上倾尖灭。5)地层超覆圈闭油气运聚成藏模式,主要发育在荷包场地区,须二段砂体向斜坡带超覆并尖灭,油气从前渊带顺不整合面运移,在砂体超覆带或尖灭带成藏。6)成岩圈闭油气运聚成藏模式,川西前陆盆地须二及须四段发育大套厚层砂岩,这2套砂岩为低孔低渗储集体,在砂体溶蚀或裂缝发育的地方,可以形成小范围的高孔渗带,形成成岩圈闭。7)不整合遮挡岩性圈闭油气运聚成藏模式,上三叠统末期强烈的构造运动使斜坡—隆起带顶部地层遭受不同程度的剥蚀,后被侏罗系红色泥岩层等不渗透层覆盖,形成地层不整合圈闭。3.2须六段为面向主体含气层从气田的平面分布看,已探明和已控制的大中型气田主要分布于川西龙门山山前、川西坳陷向川中隆起过渡的斜坡部位及川中中北部。从气藏的分布层位来看,川西地区以须二段为主力含气层,以构造气藏为主,须四段气藏在川西中北部地区有一定的发育;川中地区以构造-岩性气藏发育,气藏在须二、须四和须六段都发育,须二气藏主要分布于磨溪—龙女寺古隆起周边地区;华蓥山断裂带西侧的广安地区以须六段为主力含气层位。通过对含气层位的对比,发现川西前陆盆地含气层位在盆地的不同位置发生迁移,整体上具有由西向东,从冲断带到隆起带,含气层位逐步抬高的趋势,在斜坡带气藏主要分布在须二及须四段的中下部(Sq2、Sq3LST),以岩性气藏为主。4西藏的主要症状4.1油气藏分布及发育方向川西前陆盆地主要是“近源成藏”,形成大规模的气田主要依靠构造范围及附近烃源岩的供烃。从目前发现的几个大中型气田分布看,中坝气田、平落坝、八角场气田均靠近主力生烃中心,具有烃源厚度大、成熟度高的特点。四川盆地须家河组目前勘探发现和探明的储量主要分布于三角洲平原—前缘过渡带。已发现的柘坝场气田范围受三角洲分流河道的控制,为典型的岩性气藏。岩性油气藏类型平面上受沉积相带控制,呈现出有规律的迁移和分布,从三角洲前缘的构造-岩性复合油藏依次过渡为三角洲前缘的砂体上倾尖灭油藏和前三角洲相的砂岩透镜体油藏。垂向上从连井气层对比剖面发现,须二段(Sq2LST)天然气主要发育在其砂岩段的下部,须四段(Sq3LST)天然气主要发育在须四段下部或底部的区域性沉积面以上的块状厚层河道砂岩中(见图3),而上部砂岩含气很少;须六段天然气主要发育在其砂岩段的中上部。造成上述分布特征的原因是:须二段下部砂岩中的沉积间断面,以及须四段下部或底部的区域性沉积面,在天然气的运聚中起到了关键性作用。4.2晚三叠世东北部—良好的成藏配置是关键川西坳陷马鞍塘组和小塘子组主要排烃高峰期在晚三叠世中晚期(须四、须五沉积时期),进入晚侏罗世后,排烃效率就比较低。须二段储层在沉积埋藏后直到侏罗系沉积前,孔隙度大于10%,须家河组沉积后到中侏罗世,储层趋于致密,但是孔隙度仍保持在7%以上,进入晚侏罗世后,储层基本已经超致密化。因此,认为须二气藏在晚三叠世中晚期—中侏罗世末期形成,而须四天然气聚集成藏的最有利配置时期是在中侏罗世开始到晚侏罗世末期。川中隆起区,烃源岩生烃和储层致密化稍晚于川西地区,但总体上都处于印支晚期—燕山期。因此,印支期和燕山期形成的古构造最有利于油气聚集成藏,该时期形成的大型古隆起控制了油气的区域性聚集。4.3古隆古圈闭和古构造运动旋回并存,有利于天然气运聚成藏川西前陆盆地早期形成的古隆起上的圈闭是油气聚集的有利指向区。上三叠统烃源岩生排烃高峰主要在燕山期,累积生烃量占总生烃量的80%以上,此时的古构造格局是:川西、川北表现为明显的环状凹陷,而川中、川南则表现为大面积隆起,其隆凹高差达2500~3500m,为天然气运移提供了动力条件。因此,在生排烃高峰期前形成的古隆起或古圈闭最有利于天然气运聚成藏。喜山期运动在川西前陆盆地形成了大量的背斜构造,并掩盖和改造了早期构造运动旋回中产生的局部构造形态。因此,在川西前陆盆地,气层的分布与构造圈闭闭合高度、闭合面积不匹配的现象随处可见。如中坝气田现构造高部位的中43井不产气;相反,处于构造相对低部位的中25井产气,说明了古构造控制了气层的分布。川中斜坡带砂体沉积面积大,受湖侵作用形成的砂体,可以形成砂体上倾尖灭型油气藏,低位域形成的砂体被上覆水侵形成的泥岩超覆时,也可以形成岩性油气藏。5上三叠统气藏的形成时代1)川西地