第28卷第2期 石油学报 Vol 28 No. 2 2007年3月 ACTA PETROL EI SINICA 2007 文章编号:0253-2697(2007)02009-06 四川盆地普光超大型气田的形成机制 马永生 (中国石化南方勘探开发分公司云南昆明650200) 摘要:普光气田是在四川盆地勘探过程中发现的最大气田,也是我国海相碳酸盐岩层系最大的气藏。除储量规模最大外,普光气 田也是四川盆地目前已发现的气藏中埋藏深度最大、资源丰度最高、储层性质最好、优质储层最厚、天然气中硫化氢含量最高、天然 气干燥系数最大的整装气藏。普光大型气田的特殊性与该区经历过独特的成烃、成岩和成藏作用有关,油气的高度富集源自:多套 烃源岩和优质烃源岩的多期次充注;疏导体系与生、排烃过程形成动态匹配;储层发育在蒸发岩台地边缘高能鲕粒滩相沉积相带 中,并受到后期白云化作用和深埋条件下酸类的强烈溶蚀改造,致使次生孔隙空前发育;构造古隆起与长期接受供烃,硫酸盐热化 学反应(TSR)的发生与储层次生孔隙的大量生成和储集性能的优化,飞仙关组上覆嘉陵江组和雷口坡组厚层膏岩的有效遮挡 关键词:碳酸盐岩;成藏条件;主控因素;普光气田;飞仙关组;四川盆地 中图分类号:TE11223 文献标识码:A Generation mec hanism of Puguang gas field in Sic huan Basin g (Sout hern Exploration and Develop ment Company, Sinopec, Kunming 650200, China) Abstract: Puguang Gas Field as the largest gas field of Sichuan Basin is al so the biggest marine carbonate formational gas reservoir. In addition, Puguang Gas Field has highlights in several aspects such as the deepest burial condition, the highest reserves abundance excellent reservoir quality, the thickest reservoir bed, the highest quantity of H2 S and the biggest dry coefficient of natural gas. Pur guang Gas Field has the special condition of reservoirforming, which is in virtue of some factors, including the repeated inf usion of the multiple hydrocarbon and high quality of hydrocarbon, the dynamic matches of channel system and the processes of generation and expulsion of hydrocarbon, the development of reservoir bed at the edge of evaporated plateau and the highrenergy oolite facies the highly formation of the secondary porosity due to the late dolomization and intense acid corrosion, the paleotectonic bulges and long-term received hydrocarbon, the occurrence of thermochemical sulfate reduction and the highly development of secondary porosity in reservoir bed, the optimism of the performance of reservoir bed, as well as the effectiveness barrier of thick gypsum rock in Jialingjiang and Leiko upo formations overlying Feixianguan Formation Key words: carbonate rock; reservoirforming condition; main control factors; Puguang Gas Field; Feixianguan Formation; Sichuan 我国古生代海相沉积盆地由于经过多旋回叠合和酸盐岩气田的重大发现,初步展示出中国海相碳 改造,油气分布极为复杂给勘探带来了很大难题。特酸盐岩巨大的勘探潜力。 别是与国外海相碳酸盐岩相比,中国海相碳酸盐岩的 特点是:①地层时代老,有机质丰度低,烃源岩热演化 地质特征 程度高;②形成于多旋回叠合盆地,埋藏深,储层性 普光气田位于四川盆地东北部宣汉一达县地区黄 质难以预测;③油气藏改造、破坏严重,保存条件复杂;金口构造双石庙-普光构造带,为一构造一岩性复合型 ④油气藏分布复杂,圈闭类型多样,预测难度大。大型气藏(图1)。气藏圈闭面积为45.6km2,主要含 因此,中国海相碳酸盐岩油气地质的特殊性与复杂气层段为下三叠统飞仙关组及上二叠统长兴组,均为 性长期以来制约了我国海相碳酸盐岩油气的勘探白云岩储层。气藏埋藏深度大,飞仙关组气藏中部埋 步伐 深大于4980m。2005年底上报天然气探明地质储量 近两年来我国海相碳酸盐岩在四川盆地下三叠统为2510.7×10°m3,可采储量为1183.04×10°m3,三 飞仙关组大型气藏群的发现,特别是普光超大型碳级储量超过4000×105m3。 基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(20050B422107)资助 作者简介:马永生,男,1961年9月生,1990年毕业于中国地质科学院研究生部,获理学博士学位,主要从事碳酸盐岩沉积储层与石油地质领域的研 究,现任中国石化南方勘探开发公司常务副总经理 高级工程师。 Email vongshma @sohu. o1994-2007chinaacAdemicJOurnaleLectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp://www.cnki.net
第 28 卷 第 2 期 2007 年 3 月 石 油 学 报 ACTA PETROL EI SINICA Vol. 28 Mar. No. 2 2007 基金项目 :国家重点基础研究发展规划(973) 项目(2005CB422107) 资助。 作者简介 :马永生 ,男 ,1961 年 9 月生 ,1990 年毕业于中国地质科学院研究生部 ,获理学博士学位 ,主要从事碳酸盐岩沉积储层与石油地质领域的研 究 ,现任中国石化南方勘探开发公司常务副总经理 ,教授级高级工程师。E2mail :yongshma @sohu. com 文章编号 : 0253Ο2697 (2007) 02Ο0009Ο06 四川盆地普光超大型气田的形成机制 马永生 (中国石化南方勘探开发分公司 云南昆明 650200) 摘要 : 普光气田是在四川盆地勘探过程中发现的最大气田 ,也是我国海相碳酸盐岩层系最大的气藏。除储量规模最大外 ,普光气 田也是四川盆地目前已发现的气藏中埋藏深度最大、资源丰度最高、储层性质最好、优质储层最厚、天然气中硫化氢含量最高、天然 气干燥系数最大的整装气藏。普光大型气田的特殊性与该区经历过独特的成烃、成岩和成藏作用有关 ,油气的高度富集源自 :多套 烃源岩和优质烃源岩的多期次充注 ;疏导体系与生、排烃过程形成动态匹配 ;储层发育在蒸发岩台地边缘高能鲕粒滩相沉积相带 中 ,并受到后期白云化作用和深埋条件下酸类的强烈溶蚀改造 ,致使次生孔隙空前发育 ;构造古隆起与长期接受供烃 ,硫酸盐热化 学反应( TSR) 的发生与储层次生孔隙的大量生成和储集性能的优化 ,飞仙关组上覆嘉陵江组和雷口坡组厚层膏岩的有效遮挡。 关键词 : 碳酸盐岩 ;成藏条件 ;主控因素 ;普光气田 ;飞仙关组 ; 四川盆地 中图分类号 : TE112123 文献标识码 : A Generation mechanism of Puguang Gas Field in Sichuan Basin Ma Yongsheng ( S outhern Ex ploration and Development Com pany , S inopec , Kunming 650200 , China) Abstract : Puguang Gas Field as the largest gas field of Sichuan Basin is also the biggest marine carbonate formational gas reservoir. In addition , Puguang Gas Field has highlights in several aspects such as the deepest burial condition , the highest reserves abundance , excellent reservoir quality , the thickest reservoir bed , the highest quantity of H2 S and the biggest dry coefficient of natural gas. Pu2 guang Gas Field has the special condition of reservoir2forming , which is in virtue of some factors , including the repeated infusion of the multiple hydrocarbon and high quality of hydrocarbon , the dynamic matches of channel system and the processes of generation and expulsion of hydrocarbon , the development of reservoir bed at the edge of evaporated plateau and the high2energy oolite facies , the highly formation of the secondary porosity due to the late dolomization and intense acid corrosion , the paleo2tectonic bulges and long2term received hydrocarbon , the occurrence of thermochemical sulfate reduction and the highly development of secondary porosity in reservoir bed , the optimism of the performance of reservoir bed , as well as the effectiveness barrier of thick gypsum rock in Jialingjiang and Leikoupo formations overlying Feixianguan Formation. Key words: carbonate rock ; reservoir2forming condition ; main control factors; Puguang Gas Field ; Feixianguan Formation ; Sichuan Baisn 我国古生代海相沉积盆地由于经过多旋回叠合和 改造 ,油气分布极为复杂 ,给勘探带来了很大难题。特 别是与国外海相碳酸盐岩相比 ,中国海相碳酸盐岩的 特点是 : ①地层时代老 ,有机质丰度低 ,烃源岩热演化 程度高 ; ②形成于多旋回叠合盆地 ,埋藏深 ,储层性 质难以预测 ; ③油气藏改造、破坏严重 ,保存条件复杂 ; ④油气藏分布复杂 ,圈闭类型多样 ,预测难度大[ 1Ο7 ] 。 因此 ,中国海相碳酸盐岩油气地质的特殊性与复杂 性长期以来制约了我国海相碳酸盐岩油气的勘探 步伐。 近两年来我国海相碳酸盐岩在四川盆地下三叠统 飞仙关组大型气藏群的发现[ 8 ] ,特别是普光超大型碳 酸盐岩气田的重大发现[ 9Ο10 ] ,初步展示出中国海相碳 酸盐岩巨大的勘探潜力。 1 地质特征 普光气田位于四川盆地东北部宣汉 —达县地区黄 金口构造双石庙Ο普光构造带 ,为一构造 —岩性复合型 大型气藏(图 1) 。气藏圈闭面积为 4516 km 2 ,主要含 气层段为下三叠统飞仙关组及上二叠统长兴组 ,均为 白云岩储层。气藏埋藏深度大 ,飞仙关组气藏中部埋 深大于 4 980 m。2005 年底上报天然气探明地质储量 为 2 51017 ×10 8 m 3 ,可采储量为 1 183104 ×10 8 m 3 ,三 级储量超过 4 000 ×10 8 m 3
石油学报 2007年第28卷 对该气田构造前期勘探、研究成果表明6,在 宣汉一达县地区长兴一飞仙关组具备形成礁、滩相孔 隙型白云岩储层的基本条件,提出了“以长兴一飞仙关 组礁滩孔隙型白云岩储层为主的构造一岩性复合圈 闭为勘探对象”的勘探思路,于2001年部署了普光 老君山 護5井初紫1井 井,随后在飞仙关组和长兴组钻遇厚层溶孔白云岩 气层,飞仙关组完井测试天然气产量为42.37× 菠口河 l0m3/d。而后加快了勘探评价的步伐,提出了气藏 □高丰度气藏相 整体评价部署方案,部署实施一批评价井,相继获得高 □低丰度气藏 罗家3井 产天然气流(表1),并发现巨厚的优质储层分布较广 图1川东北宣汉一达县地区构造分布及沉积相带 2普光气藏特征 Fig. 1 Local structures and Xuan haDaxian area in the nort heast 四川盆地是一个大型古老的含油气叠合盆地,以 of Sichuan Bsin 含气为主、含油为辅。其中震旦纪至中三叠世为海相 表1普光气田完钻井测试结果 lable 1 Testing da ta of drilled well in Puguang Gis Field 井号二储层厚度一测试井段m 储层物性 位测试千无用流D0 光1井261.7 5610.3~5666.2 8.80 长兴组 30 5027,5~5102.0 245 普光2井3588 4933,8~4985,4 7.50 2820 普光4井2339 5759.3~5791.0 870 光5井231 446.640 4992.5~5158.0 103.298 飞一、飞二段 663.25 普光6井263 148.25030.0~5158.0 7.22 飞一、飞二段 5295.0~5385.27.37182300长兴组113.50 碳酸盐岩沉积,富含天然气;晚三叠世至始新世为陆相×105m3)只有12个,其中海相碳酸盐岩大气田9个 碎屑岩沉积组合,以含气为主,油田主要分布在川中地(威远、卧龙河、五百梯、沙坪场、磨溪、普光、罗家寨渡 区。在数十年的勘探过程中,已发现气田和气藏300口河、铁山坡),陆相碎屑岩大型气田3个(新场、八角 余个,产气层数20多个,累计探明天然气地质储量超场和洛带气田)。在各项储量基础数据对比指标中,普 过102m3。但是发现的大型气田(探明储量大于300光气田都远高于其他气田(表2) 表2四川盆地大型气田(储量大于300×10m)的基本参数 Table 2 The data of large-scale gas field in Sichuan Basin 气田面积 气田 主产层 探明储量 储量丰度 可采储量/ (103m3 最终探明年份气层厚度/m平均孔隙度/% 2510.7 55.06 883.04 2005 8.17~12 08 7.56 35,8l 铁山坡Ttf 373.97 15.02 2004 渡口河Tf 10.62 磨溪 9.14 五百梯C2P2 409.00 274.77 沙坪场C2 397 卧龙河C2,P,T 380.52 28~200 6.39~10.12 威远 0.48 47 新场JpJ2x 652.04 57 洛带JsnJ2x30646153.3 15L.43 八角场T3J1 35L.36 5.04 136.97 91994-2007ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouse,Allrightsreservedhttp://www.enki.net
10 石 油 学 报 2007 年 第 28 卷 图 1 川东北宣汉 —达县地区构造分布及沉积相带 Fig . 1 Local structures and sedimentary facies of XuanhanΟDaxian area in the northeast of Sichuan Basin 对该气田构造前期勘探、研究成果表明[ 6 ,11 ] ,在 宣汉 —达县地区长兴 —飞仙关组具备形成礁、滩相孔 隙型白云岩储层的基本条件 ,提出了“以长兴 —飞仙关 组礁、滩孔隙型白云岩储层为主的构造 —岩性复合圈 闭为勘探对象”的勘探思路 ,于 2001 年部署了普光 1 井 ,随后在飞仙关组和长兴组钻遇厚层溶孔白云岩 气层 ,飞仙关组 完井测 试 天 然 气 产 量 为 42137 × 10 4 m 3 / d。而后加快了勘探评价的步伐 ,提出了气藏 整体评价部署方案 ,部署实施一批评价井 ,相继获得高 产天然气流(表 1) ,并发现巨厚的优质储层分布较广。 2 普光气藏特征 四川盆地是一个大型古老的含油气叠合盆地 ,以 含气为主 、含油为辅 。其中震旦纪至中三叠世为海相 表 1 普光气田完钻井测试结果 Table 1 Testing data of drilled well in Puguang Gas Field 井号 储层厚度/ m 飞仙关组 长兴组 测试井段/ m 储层物性 孔隙度/ % 渗透率/ (10 - 3μm2 ) 层 位 测试气量/ (10 4m3 / d) (无阻流量) 普光 1 井 26117 5 61013～5 66612 715 314 飞一段 75120 普光 2 井 35818 5114 普光 4 井 23319 普光 5 井 23115 12418 普光 6 井 263 14812 5 23710～5 28116 8180 45 长兴组 118130 5 02715～5 10210 10136 245 长兴组 105160 4 93318～4 98514 7150 19 飞二段 28120 4 77618～4 82610 5150 5 飞三段 30160 5 75913～5 79110 8170 7316 飞一段 90136 5 14110～5 24318 7185 4461640 长兴组 121133 4 99215～5 15810 9121 1031298 飞一、飞二段 663125 5 03010～5 15810 7122 飞一、飞二段 35197 5 29510～5 38512 7137 1821300 长兴组 113150 碳酸盐岩沉积 ,富含天然气 ;晚三叠世至始新世为陆相 碎屑岩沉积组合 ,以含气为主 ,油田主要分布在川中地 区。在数十年的勘探过程中 ,已发现气田和气藏 300 余个 ,产气层数 20 多个 ,累计探明天然气地质储量超 过 10 12 m 3 。但是发现的大型气田 (探明储量大于 300 ×10 8 m 3 ) 只有 12 个 ,其中海相碳酸盐岩大气田 9 个 (威远、卧龙河、五百梯、沙坪场、磨溪、普光、罗家寨、渡 口河、铁山坡) ,陆相碎屑岩大型气田 3 个 (新场、八角 场和洛带气田) 。在各项储量基础数据对比指标中 ,普 光气田都远高于其他气田(表 2) 。 表 2 四川盆地大型气田( 储量大于 300 ×10 8 m 3 ) 的基本参数 Table 2 The data of largeΟscale gas field in Sichuan Basin 气田 主产层 探明储量/ (10 8m3 ) 气田面积/ km2 储量丰度/ (10 8m3 / km2 ) 可采储量/ 10 8m3 最终探明年份 气层厚度/ m 平均孔隙度/ % 普光 T1f ,P2 2 51017 4516 55106 1 883104 2005 175 8117～12 罗家寨 T1f 581108 7619 7156 435181 2002 38 515 铁山坡 T1f 373197 2419 15102 280148 2004 40 610 渡口河 T1f 359100 3318 10162 269125 1997 3215 912 磨溪 T2 , T3 375172 22615 1166 175168 1987 9114 5138 五百梯 C2 P2 409100 13816 2195 274177 1993 24 6139 沙坪场 C2 397171 7016 5163 274142 1996 1018 416～712 卧龙河 C2 ,P , T1 380152 9211 4112 305135 1995 28～200 6139～10112 威远 Z2 408161 850 0148 147182 1965 90 3115 新场 J 3p ,J 2 x 652104 9913 6157 396168 2002 19 12131 洛带 J 3 sn ,J 2 x 306146 15313 2100 151143 2003 — — 八角场 T3 ,J 1 351136 6916 5104 136197 2003 — —
第2期 马永生:四川盆地普光超大型气田的形成机制 普光气田是四川盆地在50年勘探过程中发现的31多套烃源供烃及优质烃源强注 最大气田,随着普光气田含气边界的进一步确定和气 四川盆地川东北地区海相沉积发育了四套烃源 田的整体探明,预计将成为我国海相碳酸盐岩层系最岩,即下寒武统、下志留统、下二叠统和上二叠统的泥 大的气藏,它也是我国碳酸盐岩层系内储量丰度最高、质岩、泥质灰岩。其中下寒武统发育富含有机质的黑 可采储量最大的气藏。普光大气藏的发现也表明四川色泥岩泥页岩厚度在200m以上;有机碳含量大部分 盆地海相碳酸盐岩具有巨大的勘探潜力 在1.0%以上,部分大于3%;母质类型为I型;演化程 普光气田的主要产层为飞仙关组,目前埋藏深度度较高,R。平均在3.5%,以成气为主。下志留统龙 约为4800~5800m(表1),是我国目前埋藏深度最大马溪组的黑色页岩和泥岩以富含笔石为显著特征,在 的大型气田。飞仙关组发育的鲕粒白云岩次生孔隙十川东地区的野外露头上可以采到保存很好的富含笔石 分发育,孔隙度可高达20%以上,是罕见的深部优质化石的页岩;有机碳含量很高,部分高达约5.0%,厚 孔隙型储层。根据埋藏史分析,飞仙关组在白垩纪度约300m;热演化程度很高,以成气为主,是川东石 末期埋深可达8000m。在埋深如此之大还能保存和炭系的主力气源3。下二叠统栖霞组和茅口组烃源 发育孔隙,其形成机理值得探究 岩主要由生物灰岩组成,有机质含量为0.4%~ 飞仙关组储层孔隙度及渗透性好,并且优质储层0.9%,干酪根为I型和Ⅱ型,演化程度较高,以成气为 厚度大,部分井的I类储层厚度近100m,有效储层的主,但是纯碳酸盐岩的生烃潜力有限。上二叠统龙潭 连续厚度大于300m,在我国海相碳酸盐岩储层中是组在川东地区虽然发育海陆过渡相烃源岩,主要由碳 少见的 酸盐、煤和暗色泥岩组成,不同区带分布有别。对普光 普光气田是一个高含硫化氢的干气田。天然气中5井钻探表明,该区龙潭组发育黑色泥质岩类,厚度约 硫化氢含量约为15.5%~17%,各井硫化氢含量比较为200m,TOC为3%~8%。这套富含有机质质的泥 相近,反映了气藏内部的连通性较好。虽然近年来在岩在地震图上可以清晰辨出,其主要分布在川东北普 川东北飞仙关组发现了一批高含硫化氢的天然气田,光构造及其以南地区,普光以西强反射轴消失,普光西 如罗家寨、渡口河、铁山坡等,但这些气田的硫化氢含侧的川岳83井和川岳84井也未钻遇这套泥质岩类 量均低于普光气田。碳、硫同位素等地质和地球化学因此,普光超大型气田的气源很可能与该区龙潭组发 证据证实,川东北飞仙关组和长兴组硫化氢属TSR成育的优质泥质烃源岩有关。 因121。普光气田中二氧化碳含量一般为8%~ 由于普光天然气干燥系数很大,用微量的乙烷难 10%,甲烷含量约75%~77%,乙烷含量一般小于以准确分析出其碳同位素,而且天然气又受到TSR的 0.2%,几乎检测不到丙烷及丙烷以上的重烃类,天然蚀变和改造,部分烃类参与硫酸盐热化学反应形成了 气的干燥系数很大 硫化氢和二氧化碳5,因此仅凭甲烷的碳同位素又 3成藏富集的主控因素 难以确定其气源。但从该区烃源岩的演化过程来看, 寒武系烃源岩的生烃高峰在二叠纪,下志留统龙马溪 普光超大型气田的特殊性与该区经历过独特的成组烃源岩的生烃高峰在中三叠世,而下二叠统的烃源 烃、成岩和成藏作用有关。油气的高度富集与多套烃岩生烃高峰在早中侏罗世,上二叠统龙潭组烃源岩的 源和优质烃源的多期次充注、疏导体系与生排烃过程生烃高峰则在中、晩侏罗世。因此,从生排烃时间上 的动态匹配、储层发育在有利的沉积相带与后期的溶看,二叠系供烃的可能性最大,特别是龙潭组烃源岩, 蚀改造、构造古隆起与长期接受供烃、TSR的发生与具有最佳的捕获时机。从储层包裹体分析资料来看 优质储层的形成、厚层膏岩盖层的遮挡等是造就该区(表3),油气成藏期次至少为三期。根据埋藏史分析, 油气异常富集的关键因素。 成藏时间也都在印支晚期以后。以此推断,普光超大 表3普光2井流体包裹体特征及油气充注时间 Fable 3 Property of fluid inclusion and oiHgas infusion schedule in Well Puguang-2 宿主矿物 包褰体类型颜色及形态均一温度/℃峰值/℃冰点℃盐度 捕获深度/m充注时间 早期裂缝方解石 液态、固态 不规 粒状方解石 淡蓝色荧光 100~120110-89~-9.412.86~1 印支晚期 山早期 晚期连晶方解石 主要为气液 长方形、圆形 方解石脉溶洞石英两相,次为液态椭圆形、长椭圆4016015033-1.6532~.84 5292 燕山中、晚期 方解石脉 主要为气液长椭圆、圆形 两相,气相长方形、不规则 170~2101907.5~-8.011.10~11.70 喜山期 c1994-2007chinaAcademicjOurmalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp:/www.cnki.net
第 2 期 马永生 :四川盆地普光超大型气田的形成机制 11 普光气田是四川盆地在 50 年勘探过程中发现的 最大气田 ,随着普光气田含气边界的进一步确定和气 田的整体探明 ,预计将成为我国海相碳酸盐岩层系最 大的气藏 ,它也是我国碳酸盐岩层系内储量丰度最高、 可采储量最大的气藏。普光大气藏的发现也表明四川 盆地海相碳酸盐岩具有巨大的勘探潜力。 普光气田的主要产层为飞仙关组 ,目前埋藏深度 约为 4 800～5 800 m (表 1) ,是我国目前埋藏深度最大 的大型气田。飞仙关组发育的鲕粒白云岩次生孔隙十 分发育 ,孔隙度可高达 20 %以上 ,是罕见的深部优质 孔隙型储层[ 12 ] 。根据埋藏史分析 ,飞仙关组在白垩纪 末期埋深可达 8 000 m。在埋深如此之大还能保存和 发育孔隙 ,其形成机理值得探究。 飞仙关组储层孔隙度及渗透性好 ,并且优质储层 厚度大 ,部分井的 Ⅰ类储层厚度近 100 m ,有效储层的 连续厚度大于 300 m ,在我国海相碳酸盐岩储层中是 少见的。 普光气田是一个高含硫化氢的干气田。天然气中 硫化氢含量约为 1515 %～17 % ,各井硫化氢含量比较 相近 ,反映了气藏内部的连通性较好。虽然近年来在 川东北飞仙关组发现了一批高含硫化氢的天然气田 , 如罗家寨、渡口河、铁山坡等 ,但这些气田的硫化氢含 量均低于普光气田。碳、硫同位素等地质和地球化学 证据证实 ,川东北飞仙关组和长兴组硫化氢属 TSR 成 因[ 12Ο15 ] 。普光气田中二氧化碳含量一般为 8 % ～ 10 % ,甲烷含量约 75 %～77 % ,乙烷含量一般小于 012 % ,几乎检测不到丙烷及丙烷以上的重烃类 ,天然 气的干燥系数很大。 3 成藏富集的主控因素 普光超大型气田的特殊性与该区经历过独特的成 烃、成岩和成藏作用有关。油气的高度富集与多套烃 源和优质烃源的多期次充注、疏导体系与生排烃过程 的动态匹配、储层发育在有利的沉积相带与后期的溶 蚀改造、构造古隆起与长期接受供烃、TSR 的发生与 优质储层的形成、厚层膏岩盖层的遮挡等是造就该区 油气异常富集的关键因素。 311 多套烃源供烃及优质烃源强注 四川盆地川东北地区海相沉积发育了四套烃源 岩 ,即下寒武统、下志留统、下二叠统和上二叠统的泥 质岩、泥质灰岩。其中下寒武统发育富含有机质的黑 色泥岩、泥页岩厚度在 200 m 以上 ;有机碳含量大部分 在 110 %以上 ,部分大于 3 % ;母质类型为 Ⅰ型 ;演化程 度较高 , Ro 平均在 315 % ,以成气为主。下志留统龙 马溪组的黑色页岩和泥岩以富含笔石为显著特征 ,在 川东地区的野外露头上可以采到保存很好的富含笔石 化石的页岩 ;有机碳含量很高 ,部分高达约 510 % ,厚 度约 300 m ;热演化程度很高 ,以成气为主 ,是川东石 炭系的主力气源[ 16Ο18 ] 。下二叠统栖霞组和茅口组烃源 岩主要由生物灰岩组成 , 有 机质含 量为 014 % ～ 019 % ,干酪根为 I 型和 II 型 ,演化程度较高 ,以成气为 主 ,但是纯碳酸盐岩的生烃潜力有限。上二叠统龙潭 组在川东地区虽然发育海陆过渡相烃源岩 ,主要由碳 酸盐、煤和暗色泥岩组成 ,不同区带分布有别。对普光 5 井钻探表明 ,该区龙潭组发育黑色泥质岩类 ,厚度约 为 200 m , TOC 为 3 %～8 %。这套富含有机质质的泥 岩在地震图上可以清晰辨出 ,其主要分布在川东北普 光构造及其以南地区 ,普光以西强反射轴消失 ,普光西 侧的川岳 83 井和川岳 84 井也未钻遇这套泥质岩类。 因此 ,普光超大型气田的气源很可能与该区龙潭组发 育的优质泥质烃源岩有关。 由于普光天然气干燥系数很大 ,用微量的乙烷难 以准确分析出其碳同位素 ,而且天然气又受到 TSR 的 蚀变和改造 ,部分烃类参与硫酸盐热化学反应形成了 硫化氢和二氧化碳[ 15 ,19 ] ,因此仅凭甲烷的碳同位素又 难以确定其气源。但从该区烃源岩的演化过程来看 , 寒武系烃源岩的生烃高峰在二叠纪 ,下志留统龙马溪 组烃源岩的生烃高峰在中三叠世 ,而下二叠统的烃源 岩生烃高峰在早中侏罗世 ,上二叠统龙潭组烃源岩的 生烃高峰则在中、晚侏罗世。因此 ,从生排烃时间上 看 ,二叠系供烃的可能性最大 ,特别是龙潭组烃源岩 , 具有最佳的捕获时机。从储层包裹体分析资料来看 (表 3) ,油气成藏期次至少为三期。根据埋藏史分析 , 成藏时间也都在印支晚期以后 。以此推断 ,普光超大 表 3 普光 2 井流体包裹体特征及油气充注时间 Table 3 Property of fluid inclusion and oilΟgas infusion schedule in Well PuguangΟ2 宿主矿物 包裹体类型 颜色及形态 均一温度/ ℃ 峰值/ ℃ 冰点/ ℃ 盐度/ % 捕获深度/ m 充注时间 早期裂缝方解石、 粒状方解石 液态、固态 不规则 淡蓝色荧光 100～120 110 - 819～ - 914 12186～13130 3 625 印支晚期 — 燕山早期 晚期连晶方解石、 方解石脉、溶洞石英 主要为气液 两相 ,次为液态 长方形、圆形、 椭圆形、长椭圆 140～160 150 - 313～ - 716 5132～9184 5 292 燕山中、晚期 方解石脉 溶洞石英 主要为气液 两相 ,气相 长椭圆、圆形、 长方形、不规则 170～210 190 - 715～ - 810 11110～11170 6 958 喜山期
石油学报 2007年第28卷 型气田的气源可能主要来自于龙潭组泥质岩类,下二普光构造位于碳酸盐台地边缘,主要发育台地边缘暴 叠统等烃源岩可能也存在充注,不过贡献量可能较小。露浅滩相沉积。海平面的多旋回升降造就该区沉积巨 另外,飞仙关组储层发育沥青,可能存在古油藏。由于厚(厚度大于300m)的台地边缘高能鲕粒滩相沉积 飞仙关组及长兴组高含硫气田的下部石炭系气藏不发物,发育鲕粒白云岩、残余鲕粒白云岩、糖粒状残余鲕 育,因此下伏志留系优质烃源岩可能对飞仙关组气藏粒白云岩。勘探证实,这类高能环境下发育的粗结构 有一定贡献。多套源岩(主要是上二叠统龙潭组烃源颗粒岩最易形成优质储层。其中普光2井累计取心进 岩和志留系龙马溪组烃源岩)多期充注、优质源岩强烈331.22m,岩心长274.12m,而储层总厚为254.52 充注可能是普光气田油气来源的主要特征 m,糖粒状残余鲕粒白云岩、含砾屑鲕粒白云岩和鲕粒 3.2有利的沉积和成岩相带 白云岩、残余鲕粒白云岩是最重要的储集岩类。其中 川东北地区飞仙关主要发育有盆地、缓坡、开阔台埋深在4860~5200m的飞仙关组700多个物性分析 地、局限台地及台地边缘礁滩等沉积单元(图1)。资料表明(图2),台地边缘暴露浅滩相沉积普遍对应 孔隙度/% 210110910102103104 渗透率/(10μm2) 图2普光2井飞仙关组储层孔隙度垂向分布及与渗透率的关系 Fig 2 Vertical distribution of porosity and its relation to permea bility in Well Puguang-2 了高孔隙度、高渗透储集层、大孔粗喉型和大孔粗中喉大型次生孔洞的形成,大大优化了储层,这也是普 型,孔隙结构较好。因此有利的沉积相为普光枃造优光髙含硫化氢天然气藏深部优质储层空前发育的最重 质储集层的形成提供了条件 要原因。这与TSR形成的硫化氢对白云岩的强烈溶 在有利的滩相鲕粒白云岩沉积发育的基础上,成蚀作用这一特殊成岩过程有密切关系。 岩过程中的多期溶蚀是普光构造飞仙关组储层储集性3.3有效疏导体系发育 能进一步优化的关键因素。由深埋溶蚀作用产生的各普光构造断裂发育,向下可断至寒武系,与多套烃 种溶蚀孔、洞、缝,大大提高和改善了白云岩储层的孔源岩沟通。这些深大断裂大多形成并活跃于燕山期 隙度和渗透性,是最重要的成岩事件。成岩与孔隙演喜马拉雅早期,此时二叠系烃源岩正处于生排烃高峰 化史分析表明,飞仙关组白云岩储层主要发生了三期断裂与排烃期的时空有效耦合匹配,使其成为油气运 溶蚀作用(图3) 移的优势通道(图4)。同时这些逆断层并未向上切割 (1)准同生一早期成岩溶蚀作用。即大气淡水溶区域的主要盖层(嘉陵江组、雷口坡组膏盐层),保证了 蚀作用,以形成鲕模孔为主及少量鲕粒内溶孔溶洞,鲕构造一岩性复合圈闭的完整性和封闭性 模孔发育示顶底构造 另外,普光构造长兴组一飞仙关组储层岩性以大 (2)埋藏成岩环境下有机酸(烃类充注储层后)及套灰色浅灰色溶孔鲕粒白云岩为主,有效储层厚度约 TSR反应后形成硫化氢的溶蚀作用。这是储层经历为250m,物性较好,平均孔隙度为8.11%。且储层横 的最重要成岩过程,形成了丰富的晶间溶孔及各种形向分布广泛,方面构成了天然气运聚的主要空间,同 态的溶孔,溶孔被沥青充填、半充填 时也是一个高效疏导体。疏导体系的发育及与生烃作 (3)储层进一步深埋,原油全部裂解成气后,硫化用有效匹配是普光气田富产和高产的重要因素 氢等酸性流体在高温条件下对白云岩的深埋溶蚀作3.4古构造与油气的早期运聚 用。硫化氢对白云岩储层的强烈溶蚀改造作用促进了 四川盆地经历过多期次构造运动和变形,形成了 o1994-2007ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp://www.cnki.net
12 石 油 学 报 2007 年 第 28 卷 型气田的气源可能主要来自于龙潭组泥质岩类 ,下二 叠统等烃源岩可能也存在充注 ,不过贡献量可能较小。 另外 ,飞仙关组储层发育沥青 ,可能存在古油藏。由于 飞仙关组及长兴组高含硫气田的下部石炭系气藏不发 育 ,因此下伏志留系优质烃源岩可能对飞仙关组气藏 有一定贡献。多套源岩 (主要是上二叠统龙潭组烃源 岩和志留系龙马溪组烃源岩) 多期充注、优质源岩强烈 充注可能是普光气田油气来源的主要特征。 312 有利的沉积和成岩相带 川东北地区飞仙关主要发育有盆地、缓坡、开阔台 地、局限台地及台地边缘礁滩等沉积单元[ 20Ο21 ] (图 1) 。 普光构造位于碳酸盐台地边缘 ,主要发育台地边缘暴 露浅滩相沉积。海平面的多旋回升降造就该区沉积巨 厚(厚度大于 300 m) 的台地边缘高能鲕粒滩相沉积 物 ,发育鲕粒白云岩、残余鲕粒白云岩、糖粒状残余鲕 粒白云岩。勘探证实 ,这类高能环境下发育的粗结构 颗粒岩最易形成优质储层。其中普光 2 井累计取心进 尺 331122 m ,岩心长 274112 m ,而储层总厚为 254152 m ,糖粒状残余鲕粒白云岩、含砾屑鲕粒白云岩和鲕粒 白云岩、残余鲕粒白云岩是最重要的储集岩类。其中 埋深在 4 860～5 200 m 的飞仙关组 700 多个物性分析 资料表明 (图2) ,台地边缘暴露浅滩相沉积普遍对应 图 2 普光 2 井飞仙关组储层孔隙度垂向分布及与渗透率的关系 Fig . 2 Vertical distribution of porosity and its relation to permeability in Well PuguangΟ2 了高孔隙度、高渗透储集层、大孔粗喉型和大孔粗中喉 型 ,孔隙结构较好。因此有利的沉积相为普光构造优 质储集层的形成提供了条件。 在有利的滩相鲕粒白云岩沉积发育的基础上 ,成 岩过程中的多期溶蚀是普光构造飞仙关组储层储集性 能进一步优化的关键因素。由深埋溶蚀作用产生的各 种溶蚀孔、洞、缝 ,大大提高和改善了白云岩储层的孔 隙度和渗透性 ,是最重要的成岩事件。成岩与孔隙演 化史分析表明 ,飞仙关组白云岩储层主要发生了三期 溶蚀作用(图 3) : (1) 准同生 —早期成岩溶蚀作用。即大气淡水溶 蚀作用 ,以形成鲕模孔为主及少量鲕粒内溶孔溶洞 ,鲕 模孔发育示顶底构造。 (2) 埋藏成岩环境下有机酸(烃类充注储层后) 及 TSR 反应后形成硫化氢的溶蚀作用。这是储层经历 的最重要成岩过程 ,形成了丰富的晶间溶孔及各种形 态的溶孔 ,溶孔被沥青充填、半充填。 (3) 储层进一步深埋 ,原油全部裂解成气后 ,硫化 氢等酸性流体在高温条件下对白云岩的深埋溶蚀作 用。硫化氢对白云岩储层的强烈溶蚀改造作用促进了 大型次生孔、洞的形成 ,大大优化了储层[ 22 ] ,这也是普 光高含硫化氢天然气藏深部优质储层空前发育的最重 要原因。这与 TSR 形成的硫化氢对白云岩的强烈溶 蚀作用这一特殊成岩过程有密切关系。 313 有效疏导体系发育 普光构造断裂发育 ,向下可断至寒武系 ,与多套烃 源岩沟通。这些深大断裂大多形成并活跃于燕山期 — 喜马拉雅早期 ,此时二叠系烃源岩正处于生排烃高峰。 断裂与排烃期的时空有效耦合匹配 ,使其成为油气运 移的优势通道(图 4) 。同时这些逆断层并未向上切割 区域的主要盖层(嘉陵江组、雷口坡组膏盐层) ,保证了 构造 —岩性复合圈闭的完整性和封闭性。 另外 ,普光构造长兴组 —飞仙关组储层岩性以大 套灰色、浅灰色溶孔鲕粒白云岩为主 ,有效储层厚度约 为 250 m ,物性较好 ,平均孔隙度为 8111 %。且储层横 向分布广泛 ,一方面构成了天然气运聚的主要空间 ,同 时也是一个高效疏导体。疏导体系的发育及与生烃作 用有效匹配是普光气田富产和高产的重要因素。 314 古构造与油气的早期运聚 四川盆地经历过多期次构造运动和变形 ,形成了
第2期 马永生:四川盆地普光超大型气田的形成机制 成岩环境成若环境潜流境没埋藏 藏 1轴 孔隙度/%25 油气运移 孔隙主要发育时期 基本失主分布于储层B主分布于A段 5~8次)、儲 孔隙主要分布 段断)和时}年D 地质时期TfT-T1 图3普光气田飞仙关组成岩作用与孔隙演化 Fig 3 The diagenesis and pore evolution in Feixianguan Formation of Puguang Gas Filed 江组和飞仙关组顶部飞四段的泻湖相、潮坪相发育的 膏盐岩类盖层。膏盐岩因其岩性致密、可塑性强,对油 膏岩盖层 气具有极强的封盖能力。普光构造下三叠统嘉陵江组 段、四段一中三叠统雷口坡组雷二段膏盐岩十分发 育(表4)。从现有钻井资料分析,这些膏盐发育段厚 度分布相对稳定,具有厚度大、层位稳定、连续性好等 特点(图4),构成本区重要的区域盖层。 表4普光2井膏盐厚度 图4普光大湾毛坝场构造成藏模式剖面 la ble 4 The thic kness of gypsum in Well Pugunang-2 地层膏盐最大连续累计膏盐 ig. 4 The reservoirforming model of Puguangawan- 层位井深m厚度/m层数厚度m厚度m含量% Maobachang section Tj43828406824036128 683 多期的古构造。这些古构造对油气的早期运聚有很重r2426-445169141 3721.9 要的控制作用。目前四川盆地已发现的大中型气田都 分布在乐山一龙女寺古隆起、或泸州古隆起、或开江古 因此,有效的保存条件、优质的源岩和储集空间、 隆起上。普光构造在印支-早燕山期总体位于开良好的疏导体系以及优越的构造位置等构成了普光构 江古隆起的西北上斜坡,在中三叠世末,普光一带便存造最佳的油气富集环境,共同促使普光构造油气的富 在一古鼻状凸起,并持续发展至早燕山期。而此时正集与成藏 是志留系、二叠系烃源岩的生烃高峰期,是早期油气运 聚的有利指向区。 4结论 3.5膏盐盖层的有效遮挡 普光气田是我国海相碳酸盐岩层系发现的最大气 普光构造有两套重要的区域盖层:①发育于上三藏,除储量规模最大外,也是目前已发现的气藏中埋藏 叠统须家河组及其以上的陆相碎屑岩类泥质岩为主所深度最大资源丰度最高、储层性质最好、优质储层最 构成的盖层,它们一方面是本区陆相碎屑岩储盖组合厚、天然气中硫化氢含量最高、天然气干燥系数最大的 的直接盖层,另一方面也是该区海相碳酸盐岩储盖组整装气藏 合的间接盖层;②以中三叠统雷口坡组及其以下嘉陵 普光超大型气田的特殊性与该区经历过独特的成
第 2 期 马永生 :四川盆地普光超大型气田的形成机制 13 图 3 普光气田飞仙关组成岩作用与孔隙演化 Fig . 3 The diagenesis and pore evolution in Feixianguan Formation of Puguang Gas Filed 图 4 普光Ο大湾Ο毛坝场构造成藏模式剖面 Fig . 4 The reservoirΟforming model of PuguangΟDawanΟ Maobachang section 多期的古构造。这些古构造对油气的早期运聚有很重 要的控制作用。目前四川盆地已发现的大中型气田都 分布在乐山 —龙女寺古隆起、或泸州古隆起、或开江古 隆起上[ 10 ] 。普光构造在印支 —早燕山期总体位于开 江古隆起的西北上斜坡 ,在中三叠世末 ,普光一带便存 在一古鼻状凸起 ,并持续发展至早燕山期。而此时正 是志留系、二叠系烃源岩的生烃高峰期 ,是早期油气运 聚的有利指向区。 315 膏盐盖层的有效遮挡 普光构造有两套重要的区域盖层 : ①发育于上三 叠统须家河组及其以上的陆相碎屑岩类泥质岩为主所 构成的盖层 ,它们一方面是本区陆相碎屑岩储盖组合 的直接盖层 ,另一方面也是该区海相碳酸盐岩储盖组 合的间接盖层 ; ②以中三叠统雷口坡组及其以下嘉陵 江组和飞仙关组顶部飞四段的泻湖相、潮坪相发育的 膏盐岩类盖层。膏盐岩因其岩性致密、可塑性强 ,对油 气具有极强的封盖能力。普光构造下三叠统嘉陵江组 二段、四段 —中三叠统雷口坡组雷二段膏盐岩十分发 育(表 4) 。从现有钻井资料分析 ,这些膏盐发育段厚 度分布相对稳定 ,具有厚度大、层位稳定、连续性好等 特点(图 4) ,构成本区重要的区域盖层。 表 4 普光 2 井膏盐厚度 Table 4 The thickness of gypsum in Well PuguangΟ2 层位 井深/ m 地 层 厚度/ m 膏盐 层数 最大连续 厚度/ m 累 计 厚度/ m 膏 盐 含量/ % T2l 3 473～3 828 355 41 10 78 2210 T1j 4Ο5 3 828～4 068 240 36 128 164 6813 T1j 2 4 266～4 435 169 14 11 37 2119 因此 ,有效的保存条件、优质的源岩和储集空间、 良好的疏导体系以及优越的构造位置等构成了普光构 造最佳的油气富集环境 ,共同促使普光构造油气的富 集与成藏。 4 结 论 普光气田是我国海相碳酸盐岩层系发现的最大气 藏 ,除储量规模最大外 ,也是目前已发现的气藏中埋藏 深度最大、资源丰度最高、储层性质最好、优质储层最 厚、天然气中硫化氢含量最高、天然气干燥系数最大的 整装气藏。 普光超大型气田的特殊性与该区经历过独特的成
14 石油学报 2007年第28卷 烃、成岩和成藏有关。油气的高度富集与多套烃源和 (1):43-7. 优质烃源的多期次充注、疏导体系与生排烃过程的动 Ran Longhui, Chen Gengsheng, Xu Renfeng. Discovery and ex- 态匹配、储层发育在有利的沉积相带与后期的溶蚀改 ploration of Luojiazhai Gas Field, Sichuan Basin[J]. Marine Or gin Petoleum Geology 2005, 10(1): 43-47 造、构造古隆起与供烃的时空匹配、TSR的发生与原(91马永生,蔡勋育,李国雄四川盆地普光大型气藏基本特征及成 油的裂解和优质储层的形成(硫化氢对白云岩储层的 臧富集规律[J]地质学报,2005.79(6):858-86 溶蚀改造作用)、厚层膏岩盖层的遮挡,是造就该区油 Ma Yongsheng Cai Xunyu, Li Guoxiong. Basic characteristics 气异常富集的关键因素 and concentration of the Puguang gas Field in the Sichuan Basin U]. Acta Geological Sinica 2005, 79(6): 858-865 参考文献 [10]张水昌朱光有四川盆地海相天然气富集成藏特征与勘探潜力 [J」.石油学报,2006,27(5):1-8 ]李晋超,马永生,张大江,等.中国海相油气勘探若干重大科学问 Zhang Shuichang, Zhu Guangyou Gas ion characteris- 题]石油勘探与开发,1998,25(5):1-2 tics and exploration potential of mai Li Jinchao, Ma Yongsheng, Zhang Dajiang, et al. Some important sin[]. Acta Petroleum Sinica 2006, 27(5): 1-8 scientitic problems on exploration in marine formations of China [1l马永生,牟传龙,郭旭升,等四川盆地东北部长兴期沉积特征与 p]. Petroleum Exploration and Development, 1998, 25(5): 1-2 沉积格局[J]地质论评,2006,52(1):25-29 [2]张水昌,梁狄刚,张大江.关于古生界烃源岩有机质丰度评价标 Ma Yongsheng, Mu Chuanlong, Guo Xusheng, et al. Characteris- 准[J]石油勘探与开发,2002,29(2):8-12 tic and framework of the Changxingian sedimentation in the Northeastern Sichuan Basin [J]. Geological Review 2006, 52(1) ria for Paleozoic effective hydrocarbon source rocks J]. Petrole- 25-29 um Exploration and Development 2002, 29(2): 8-1 3]王兆云,赵文智王云鹏中国海相碳酸盐岩气源岩评价指标研12]朱光有张水昌梁英波等川东北地区飞仙关组高含H2S天然 气TSR成因的同位素证据[J].中国科学D辑,2005,35(11) 究[]自然科学进展,2004,14(11):1236-1243 Wang Zhaoyun, Zhao Wenzhi, Wang Yunpeng. Evaluation crite- Zhu Guangyou, Zhang Shuichang, Liang Yingbo, et al. Isotopic ria for marine carbonate gas source in China J]. Progress in Na evidence of TSR ongin for natural gas bearing high H2S conten ural Science,2004,14(11):1236-1243 [4]戴金星,秦胜飞,陶士振,等中国天然气工业发展趋势和天然气 within the Feixianguan Formation of the nort heastern Sichuan Basin, southwestern China [J]. Science in China Series D) 地学理论重要进展U]天然气地球科学,2005,16(2):127-142 Dai Jinxing, Qin Shengfei, Tao Shizhen, et al. Developing trends of nat ural gas industry and the significant progress on natural gas [13] Zhu Guangyou, Zhang Shuichang Liang Yingbo, et al. Discussion n origins of the high-Hz S-bearing nat ural gas in China].Acta geological theories in China[J ] Natural Gas Geoscience 2005, 16 ecologica Sinica200579(5):697-708. (2):127-142 [14]朱光有,张水昌,梁英波等.川东北飞仙关组高含H2S气藏特征 [5]金之钧中国海相碳酸盐岩层系油气勘探特殊性问题[].地学 与TSR对烃类的消耗作用]沉积学报2006,24(2):300308 前缘,2005,12(3):15-2. Jin Zhijun. Particularity of pe Zhu Guangyou, Zhang Shuichang Liang Yingbo, et al. Character- loration Istics of gas reservoirs with high content of H2S in the North bonate strata in China sedimentary basins [J]. Earth Science Frontiers,2005,12(3):15-22 [6]马永生,郭旭升郭彤楼等四川盆地普光大型气田的发现与勘 to TSr[]. Acta Sedimentologica Sinica 2006 24(2): 300-308 探启示].地质论评,2005,51(4):477-480 [15]朱光有,张水昌,梁英波等硫酸盐热化学还原反应对烃类的蚀 用[J].石油学报,2005,26(5):48-52 Ma Yongsheng, Guo Xusheng, Guo Tonglou, et al. Discovery of the large-scale Puguang gas Field in the Sichuan Basin Zhu Guangyou, Zhang Shuichang, Liang Yingbo, et al. Alteration thermochemical sulfate reduction to hydrocarbons [ J].Acta nlightenment for hydrocarbon prospecting [J]. Geological Re- view,2005,51(4):477-480 7]张水昌,朱光有梁英波四川盆地普光大型气田H2S及优质储161戴金星,卫延召,夏新字等四川盆地天然气的碳同位素特征 层形成机理探讨一读马永生教授的《四川盆地普光大型气田的 J]石油实验地质,2001,23(2):115-121 发现与勘探启示》有感[J]地质论评,2006,52(2):230-235 Dai Jinxing, Wei Yanzhao, Xia Xinyu, et al. Carbon isotope char- Zhang Shuichang, Zhu Guangyou, Liang Yingbo Probe into for- acteristics of natural gas in the Sichuan Basin, China[]. petrole- um Geology and Experiment 2001 23(2): 115-121 mation mechanism of HiS and high-quality reservoirs of Puguang large gas field in Sichuan Basin- The new cognition after reading17]刘树根,徐国盛川东石炭系气藏含气系统研究[J.石油学报 1997,I8(3):13-2 Professor Mas Paper"Discovery of the large-scale Puguang Gas Field in the Sichuan Basin and its enlightenment for hydrocarbon Liu Shugen, Xu Guosheng. A st udy on gas system of Car bonifer- prospecting" J]. Geological Review 2006, 52(2): 230-235 ous gas pools in east Sichuan Basin [J]. Acta Petrolei Sinica [8]冉隆辉,陈更生,徐仁芬.中国海相油气田勘探实例(之一)四川 1997,18(3):13-22 盆地罗家寨大型气田的发现和探明[].海相油气地质,2005,10 (下转第21页) o1994-2007ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp://www.cnki.net
14 石 油 学 报 2007 年 第 28 卷 烃、成岩和成藏有关。油气的高度富集与多套烃源和 优质烃源的多期次充注、疏导体系与生排烃过程的动 态匹配、储层发育在有利的沉积相带与后期的溶蚀改 造、构造古隆起与供烃的时空匹配、TSR 的发生与原 油的裂解和优质储层的形成 (硫化氢对白云岩储层的 溶蚀改造作用) 、厚层膏岩盖层的遮挡 ,是造就该区油 气异常富集的关键因素。 参 考 文 献 [ 1 ] 李晋超 ,马永生 ,张大江 ,等. 中国海相油气勘探若干重大科学问 题[J ]. 石油勘探与开发 ,1998 ,25 (5) :1Ο2 . Li Jinchao ,Ma Yongsheng ,Zhang Dajiang ,et al. Some important scientific problems on exploration in marine formations of China [J ]. Petroleum Exploration and Development ,1998 ,25 (5) :1Ο2 . [ 2 ] 张水昌 ,梁狄刚 ,张大江. 关于古生界烃源岩有机质丰度评价标 准[J ]. 石油勘探与开发 ,2002 ,29 (2) :8Ο12. Zhang Shuichang ,Liang Digang ,Zhang Dajiang. Evaluation crite2 ria for Paleozoic effective hydrocarbon source rocks[J ]. Petrole2 um Exploration and Development ,2002 ,29 (2) :8Ο12. [ 3 ] 王兆云 ,赵文智 ,王云鹏. 中国海相碳酸盐岩气源岩评价指标研 究[J ]. 自然科学进展 ,2004 ,14 (11) :1236Ο1243 . Wang Zhaoyun ,Zhao Wenzhi , Wang Yunpeng. Evaluation crite2 ria for marine carbonate gas source in China[J ]. Progress in Nat2 ural Science ,2004 ,14 (11) :1236Ο1243 . [ 4 ] 戴金星 ,秦胜飞 ,陶士振 ,等. 中国天然气工业发展趋势和天然气 地学理论重要进展[J ]. 天然气地球科学 ,2005 ,16 (2) :127Ο142 . Dai Jinxing ,Qin Shengfei , Tao Shizhen ,et al. Developing trends of natural gas industry and t he significant progress on natural gas geological t heories in China[J ]. Natural Gas Geoscience ,2005 ,16 (2) :127Ο142 . [ 5 ] 金之钧. 中国海相碳酸盐岩层系油气勘探特殊性问题[J ]. 地学 前缘 ,2005 ,12 (3) :15Ο22. Jin Zhijun. Particularity of petroleum exploration on marine car2 bonate strata in China sedimentary basins [J ]. Eart h Science Frontiers ,2005 ,12 (3) :15Ο22 [ 6 ] 马永生 ,郭旭升 ,郭彤楼 ,等. 四川盆地普光大型气田的发现与勘 探启示[J ]. 地质论评 ,2005 ,51 (4) :477Ο480. Ma Yongsheng , Guo Xusheng , Guo Tonglou ,et al. Discovery of t he largeΟscale Puguang Gas Field in t he Sichuan Basin and its enlightenment for hydrocarbon prospecting [J ]. Geological Re2 view ,2005 ,51 (4) :477Ο480. [ 7 ] 张水昌 ,朱光有 ,梁英波. 四川盆地普光大型气田 H2 S 及优质储 层形成机理探讨 —读马永生教授的《四川盆地普光大型气田的 发现与勘探启示》有感[J ]. 地质论评 ,2006 ,52 (2) :230Ο235. Zhang Shuichang ,Zhu Guangyou ,Liang Yingbo. Probe into for2 mation mechanism of H2 S and highΟquality reservoirs of Puguang large gas field in Sichuan BasinΟThe new cognition after reading Professor Ma’s Paper“Discovery of t he largeΟscale Puguang Gas Field in t he Sichuan Basin and its enlightenment for hydrocarbon prospecting”[J ]. Geological Review ,2006 ,52 (2) :230Ο235 . [ 8 ] 冉隆辉 ,陈更生 ,徐仁芬. 中国海相油气田勘探实例(之一) 四川 盆地罗家寨大型气田的发现和探明[J ]. 海相油气地质 ,2005 ,10 (1) :43Ο47 . Ran Longhui ,Chen Gengsheng , Xu Renfeng. Discovery and ex2 ploration of Luojiazhai Gas Field ,Sichuan Basin[J ]. Marine Ori2 gin Petoleum Geology ,2005 ,10 (1) :43Ο47 . [9 ] 马永生 ,蔡勋育 ,李国雄. 四川盆地普光大型气藏基本特征及成 藏富集规律[J ]. 地质学报 ,2005 ,79 (6) :858Ο865. Ma Yongsheng , Cai Xunyu , Li Guoxiong. Basic characteristics and concentration of t he Puguang Gas Field in t he Sichuan Basin [J ]. Acta Geological Sinica ,2005 ,79 (6) :858Ο865. [ 10 ] 张水昌 ,朱光有. 四川盆地海相天然气富集成藏特征与勘探潜力 [J ]. 石油学报 ,2006 ,27 (5) :1Ο8. Zhang Shuichang ,Zhu Guangyou. Gas accumulation characteris2 tics and exploration potential of marine sediments in Sichuan Ba2 sin[J ]. Acta Petroleum Sinica ,2006 ,27 (5) :1Ο8. [ 11 ] 马永生 ,牟传龙 ,郭旭升 ,等. 四川盆地东北部长兴期沉积特征与 沉积格局[J ]. 地质论评 ,2006 ,52 (1) :25Ο29 . Ma Yongsheng ,Mu Chuanlong , Guo Xusheng ,et al. Characteris2 tic and framework of t he Changxingian sedimentation in t he Nort heastern Sichuan Basin[J ]. Geological Review ,2006 ,52 (1) : 25Ο29 . [ 12 ] 朱光有 ,张水昌 ,梁英波 ,等. 川东北地区飞仙关组高含 H2 S 天然 气 TSR 成因的同位素证据[J ]. 中国科学 D 辑 ,2005 ,35 (11) : 1037Ο1046 . Zhu Guangyou , Zhang Shuichang , Liang Yingbo , et al. Isotopic evidence of TSR origin for natural gas bearing high H2 S contents wit hin t he Feixianguan Formation of t he nort heastern Sichuan Basin ,sout hwestern China [J ]. Science in China ( Series D) , 2005 ,35 (11) :1037Ο1046. [ 13 ] Zhu Guangyou ,Zhang Shuichang ,Liang Yingbo ,et al. Discussion on origins of t he highΟH2SΟbearing natural gas in China[J ]. Acta Geologica Sinica ,2005 ,79 (5) :697Ο708. [ 14 ] 朱光有 ,张水昌 ,梁英波 ,等. 川东北飞仙关组高含 H2 S 气藏特征 与 TSR 对烃类的消耗作用[J ]. 沉积学报 ,2006 ,24 (2) :300Ο308 . Zhu Guangyou ,Zhang Shuichang ,Liang Yingbo ,et al. Character2 istics of gas reservoirs wit h high content of H2 S in t he Nort h2 eastern Sichuan Basin and t he consumption of hydrocarbons due to TSR[J ]. Acta Sedimentologica Sinica ,2006 ,24 (2) :300Ο308 . [ 15 ] 朱光有 ,张水昌 ,梁英波 ,等. 硫酸盐热化学还原反应对烃类的蚀 变作用[J ]. 石油学报 ,2005 ,26 (5) :48Ο52 . Zhu Guangyou ,Zhang Shuichang ,Liang Yingbo ,et al. Alteration of t hermochemical sulfate reduction to hydrocarbons [J ]. Acta Petrolei Sinica ,2005 ,26 (5) :48Ο52 . [ 16 ] 戴金星 ,卫延召 ,夏新宇 ,等. 四川盆地天然气的碳同位素特征 [J ]. 石油实验地质 ,2001 ,23 (2) :115Ο121 . Dai Jinxing ,Wei Yanzhao ,Xia Xinyu ,et al. Carbon isotope char2 acteristics of natural gas in t he Sichuan Basin ,China[J ]. Petrole2 um Geology and Experiment ,2001 ,23 (2) :115Ο121 . [ 17 ] 刘树根 ,徐国盛. 川东石炭系气藏含气系统研究[J ]. 石油学报 , 1997 ,18 (3) :13Ο22. Liu Shugen ,Xu Guosheng. A study on gas system of Carbonifer2 ous gas pools in east Sichuan Basin [J ]. Acta Petrolei Sinica , 1997 ,18 (3) :13Ο22. (下转第 21 页)
第2期 张功成等:深水区—南海北部大陆边缘盆地油气勘探新领域 Lou Cheng Outlook into deep-water oil and gas exploration and Beijing: Science Press, 1990: 1-200 develop ment worldwide J]. International Petroleum Economics,[l」沿海大陆架及毗邻海域油气区石油地质志编写组.沿海大陆架 2003,11(8):43-44 及毗邻海域油气区:中国石油地质志,卷16,下册[M].北京:石 6]吴时国,袁圣强.世界深水油气勘探进展与我国南海深水油气前 油工业出版社,1992:3-74 景]天然气地球科学2005,16(6):693-699 Editorial Committee of Petroleum Geology of Oil Gas bearing Wu Shiguo, Yuan Shengqiang Advance of exploration and petro- Area on Continental Shelf and Its Neighbouring Regions. Petro- of oil U]- Natural Gas Geoscience 2005, 16(6): 693-699 its neighbouring regions: Petroleum Geology of China, Vol 16 7 Taylor B, Hayes D E Origin and history of the South China Sea down[ M]. Beijing Petroleum Industry Press, 1992: 3-74 Basin[Mj∥ Hayes D E. Tecto nic and geologic evolution of[12]米立军,张功成,傅宁,等珠江口盆地白云凹陷北坡-番禺低隆起 Southeast Asian seas and islands: part 2. Washington, D. C. 油气来源及成藏分析[J].中国海上油气,2006,18(3):161-168 Geophys. Monogr. Ser. 27, A. G U, 1983: 23-56 Mi Lijun, Zhang Gongcheng, Fu Ning, et al. An analysis of hy- 8]姚伯初,曾维军, Hayes D E,等,中美合作调研南海地质专报 drocarbon source and accumulation in Panyu lo w-uplift and north M]武汉:中国地质大学出版社,1994:1-150 slope of Baiyun Sag, Pearl River Mouth Basin[J]. China Offshore Yao Bochu, Zeng Weijun, Hayes D E, et al. The geolo gical memoir of South China Sea surveyed jointly by china&USA.[13」何家雄,夏斌,王志欣,等南海北部边缘盆地西区油气运聚成藏 I M. Wuhan: China University of Geosciences Press, 1994 规律与勘探领域剖析[J石油学报,200627(4):8-14 He Jiaxiong, Xia Bin, Wang Zhixin, et al. Hydrocarbon accumula- 19 Ru Ke, Pigott J D. Episodic rifting and subsidence in ion and exploratory orientation in the western marginal basin of China Sea[J]. AAPG Bulletin, 1986,70(9): 1136-1155 the northern South China SeaJ]. Acta Petrolei Sinica, 2006, 27 任纪舜,陈延愚,牛宝贵,等中国东部及邻区大陆岩石圈的构造 (4):8-14 演化与成矿[M]北京:科学出版社,1992:1-200 Ren Jishun, Chen Yanyu, Niu Baogui, et al. Tectonic of litho- sphere of the continental eastern China and adjacent areas[M] (收稿日期2006404-30改回日期200-40-28编辑王秀) (上接第14页) l8]朱光有,张水昌梁英波,等四川盆地天然气特征及其气源[J Basin[J]. Natural Gas Industry 2002, 22( Supp ) 14-18 地学前缘,2006,13(2):234-48 [21 Zhao W Z, Luo P, Chen G S, et al. Formation and reservoir rock Zhu Guangyou, Zhang Shuichang, Liang Yingbo, et al. The char- characteristics of dolostones in the early Triassic Feixiangan For- acteristics of natural gas in Sichuan Basin and its sources I mation. NE Sichuan Basin China Significance for future gas ex Earth Science Frontiers, 2006, 13(2): 234-248 ploration[] Journal of Petroleum Geology 2005, 28(1): 83-100 [9] Krouse R, ViauCa, diuk L s,etal. Chemical and isotopic evi-[2】朱光有,张水昌梁英波四川盆地深部海相优质储集层的形成机 dence of thermochemical sulp hate reduction by light hydrocarbon gar 理及其分布预测J].石油勘探与开发,2006,33(2):161-166 ses in deep car bonate reservoirs[J]. Nature, 1988 333(2): 415-419 Zhu Guangyou, Zhang Shuichang, Liang Yingbo Formation mechr [20]王一刚,刘划一,文应初,等.川东北飞仙关组鲕滩储层分布规律、 anism and distribution prediction of high-quality marine reservoir 勘探方法与远景预测[]天然气工业,2002,2(增刊):14-18 in deeper Sichuan Basin[J]. Petroleum Exploration and Develop Wang Yigang, Liu Huayi, Wen Yingchu, et al. Distribution law ent,2006,33(2):161-66 exploration method and prospectiveness prediction of the oolitic beach reservoirs in Feixianguan Formation in Nort heast Sichua (收稿日期200603-10改回日期2006407403编辑张怡) c1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp://www.cnki.net
第 2 期 张功成等 :深水区 ———南海北部大陆边缘盆地油气勘探新领域 21 Lou Cheng. Outlook into deepΟwater oil and gas exploration and development worldwide[J ]. International Petroleum Economics , 2003 ,11 (8) :43Ο44. [ 6 ] 吴时国 ,袁圣强. 世界深水油气勘探进展与我国南海深水油气前 景[J ]. 天然气地球科学 ,2005 ,16 (6) :693Ο699 . Wu Shiguo , Yuan Shengqiang. Advance of exploration and petro2 leum geological features of deepwater hydrocarbon in t he world [J ]. Natural Gas Geoscience ,2005 ,16 (6) :693Ο699 . [ 7 ] Taylor B , Hayes D E. Origin and history of t he Sout h China Sea Basin [ M ] ∥Hayes D E. Tectonic and geologic evolution of Sout heast Asian seas and islands: part 2 . Washington , D. C. : Geophys. Monogr. Ser. 27 ,A. G. U. ,1983 :23Ο56 . [ 8 ] 姚伯初 ,曾维军 , Hayes D E ,等. 中美合作调研南海地质专报 [ M]. 武汉 :中国地质大学出版社 ,1994 :1Ο150 . Yao Bochu , Zeng Weijun , Hayes D E , et al. The geological memoir of Sout h China Sea surveyed jointly by china & USA. [ M ]. Wuhan : China University of Geosciences Press , 1994 : 1Ο150 . [ 9 ] Ru Ke , Pigott J D. Episodic rifting and subsidence in t he Sout h China Sea[J ]. AAPG Bulletin ,1986 ,70 (9) :1136Ο1155 . [ 10 ] 任纪舜 ,陈延愚 ,牛宝贵 ,等. 中国东部及邻区大陆岩石圈的构造 演化与成矿[ M]. 北京 :科学出版社 ,1992 :1Ο200. Ren Jishun , Chen Yanyu , Niu Baogui , et al. Tectonic of lit ho2 sphere of t he continental eastern China and adjacent areas[ M ]. Beijing :Science Press ,1990 :1Ο200 . [ 11 ] 沿海大陆架及毗邻海域油气区石油地质志编写组. 沿海大陆架 及毗邻海域油气区 :中国石油地质志 ,卷 16 ,下册 [ M]. 北京 :石 油工业出版社 ,1992 :3Ο74 . Editorial Committee of Petroleum Geology of Oil & Gas Bearing Area on Continental Shelf and Its Neighbouring Regions. Petro2 leum geology of oil & gas bearing area on continental shelf and its neighbouring regions: Petroleum Geology of China , Vol. 16 down[ M]. Beijing :Petroleum Industry Press ,1992 :3Ο74. [ 12 ] 米立军 ,张功成 ,傅宁 ,等. 珠江口盆地白云凹陷北坡Ο番禺低隆起 油气来源及成藏分析[J ]. 中国海上油气 ,2006 ,18 (3) :161Ο168 . Mi Lijun ,Zhang Gongcheng , Fu Ning , et al. An analysis of hy2 drocarbon source and accumulation in Panyu lowΟuplift and nort h slope of Baiyun Sag ,Pearl River Mout h Basin[J ]. China Offshore Oil and Gas ,2006 ,18 (3) :161Ο168 . [ 13 ] 何家雄 ,夏斌 ,王志欣 ,等. 南海北部边缘盆地西区油气运聚成藏 规律与勘探领域剖析[J ]. 石油学报 ,2006 ,27 (4) :8Ο14. He Jiaxiong ,Xia Bin ,Wang Zhixin ,et al. Hydrocarbon accumula2 tion and exploratory orientation in t he western marginal basin of t he nort hern Sout h China Sea [J ]. Acta Petrolei Sinica ,2006 ,27 (4) :8Ο14. (收稿日期 2006Ο04Ο30 改回日期 2006Ο10Ο28 编辑 王 秀) (上接第 14 页) [ 18 ] 朱光有 ,张水昌 ,梁英波 ,等. 四川盆地天然气特征及其气源[J ]. 地学前缘 ,2006 ,13 (2) :234Ο248 . Zhu Guangyou ,Zhang Shuichang ,Liang Yingbo ,et al. The char2 acteristics of natural gas in Sichuan Basin and its sources [J ]. Eart h Science Frontiers ,2006 ,13 (2) :234Ο248 . [ 19 ] Krouse H R ,Viau C A ,Eliuk L S ,et al. Chemical and isotopic evi2 dence of t hermochemical sulphate reduction by light hydrocarbon ga2 ses in deep carbonate reservoirs[J ]. Nature ,1988 ,333 (2) :415Ο419. [20 ] 王一刚 ,刘划一 ,文应初 ,等. 川东北飞仙关组鲕滩储层分布规律、 勘探方法与远景预测[J ]. 天然气工业 ,2002 ,22 (增刊) :14Ο18 . Wang Yigang ,Liu Huayi , Wen Yingchu , et al. Distribution law , exploration met hod and prosepectiveness prediction of t he oolitic beach reservoirs in Feixianguan Formation in Nort heast Sichuan Basin[J ]. Natural Gas Industry ,2002 ,22 (Supp. ) :14Ο18 . [21 ] Zhao W Z ,Luo P ,Chen G S ,et al. Formation and reservoir rock characteristics of dolostones in t he early Triassic Feixiangan For2 mation ,NE Sichuan Basin ,China : Significance for future gas ex2 ploration[J ].Journal of Petroleum Geology ,2005 ,28 (1) :83Ο100. [22 ] 朱光有 ,张水昌 ,梁英波. 四川盆地深部海相优质储集层的形成机 理及其分布预测[J ]. 石油勘探与开发 ,2006 ,33 (2) :161Ο166 . Zhu Guangyou ,Zhang Shuichang ,Liang Yingbo. Formation mech2 anism and distribution prediction of highΟquality marine reservoir in deeper Sichuan Basin [J ]. Petroleum Exploration and Develop2 ment ,2006 ,33 (2) :161Ο166 . (收稿日期 2006Ο03Ο10 改回日期 2006Ο07Ο03 编辑 张 怡)