川东北地区下三叠统飞仙关组天然气成藏条件研究及目标评价

【摘要】：本文以成烃(含油气)系统理论和成藏动力学为基础,以碳酸盐岩沉积学、储层地质学和油气藏地球化学原理与方法为指导,详细地研究了烃源层、储层、盖层和圈闭的形成与演化,论述了烃源岩的有机质热演化史、油气生成的时间和期次以及油气运、聚、散特点。在石油地质静态要素定量评价的基础上,以“四史”演化及时空配置关系为主线,阐明了气藏形成机制和分布规律,对气藏形成的有利地带和勘探目标作出预测与评价。取得以下主要成果: 1.飞仙关期,川东北地区基本处于一碳酸盐孤立台地—海槽(盆地)环境之中,台地四周由深水的开江—梁平海槽、南秦岭洋和鄂西海槽(盆地)围绕。台地边缘鲕粒滩是储层分布的有利地区,海槽相细粒沉积物则有利于烃源岩形成。 2.川东北地区海槽区上二叠统(P_2)和下三叠统飞仙关组一段(T_1f~1)碳酸盐岩有机质丰度相对最高,目前已处于过成熟阶段,生烃强度高,属于好烃源岩。 3.埋藏史和热演化史的恢复结果表明海槽区上二叠统烃源岩在下三叠统沉积期开始进入生烃门限,在中侏罗统沉积期则达到生油高峰期,在白垩系沉积期达到生气高峰期,白垩纪末达到最大埋深。 4.川东北地区飞仙关组鲕滩气藏天然气属于高含硫干气,平均硫化氢含量在10%以上,二氧化碳含量中等。 5.综合天然气碳同位素组成、源岩、储层沥青地球化学特征等,并结合四川盆地不同地质时代天然气碳同位素组成特点,经对比确定该区天然气主要属于海相碳酸盐烃源岩成因,而且主要属于油型裂解气,其次为干酪根裂解气,主体与海槽区上二叠统(P_2)和下三叠统下部(T_1f~1)碳酸盐岩有机质成因有关。 6.通过岩石学特征,硬石膏、硫化氢、硫磺和黄铁矿的硫同位素,碳酸盐和交代硬石膏结核的方解石的氧、碳同位素组成等的详细研究,证实该区天然气中H_2S为热化学硫酸盐还原作用(TSR)成因。 7.储层有四期溶蚀作用,其中同生期一次,埋藏期三次。同生期溶蚀与大气淡水淋滤有关,溶蚀强度较低;第一期埋藏溶蚀与海槽相烃源岩产生的有机酸性水有关,溶蚀强度大;第二期埋藏溶蚀与泻湖相热化学硫酸盐还原过程中产生的H_2S有关,溶蚀强度也较大;第三期埋藏溶蚀与喜山