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四川盆地元古宇—下古生界天然气藏形成过程和机理研究

孙玮  
【摘要】: 四川盆地元古宇-下古生界(简称下组合)已进行油气勘探50多年,累计钻探井五十多口(威远气田以1口井计),并主要分布于乐山-龙女寺古隆起范围和周边造山带地区。下组合在四川盆地内获气田1个(威远气田),震旦系探明储量408.6×10~8m~3(2000年),寒武系威远气田已获气井五口(威42、威52、威78、威92井和水2井);含气地区1个(资阳含气区),控制储量102x10~8m~3;其它地区见气显示井6口(Z-4口,O-2口)。目前,除威远气田外,完钻层位在震旦系-志留系的几十口探井中,仅有五口井(资3井、东深1井、河深1井、五科1井和太13井)是工业气井,成功率不超过10%,勘探效果不够理想。 论文首先通过对四川盆地隆升过程分析,研究下组合能量场的演变历史和烃态变化进程。四川盆地及周缘地区在喜马拉雅期发生了强烈的隆升运动。隆升速率超过100m/Ma,隆升幅度超过4200m。其隆升过程可分成三阶段。第一阶段:晚白垩世-古近纪,差异隆升阶段,大部份地区处于隆升状态,但隆升的速率有差异;第二阶段:整体隆升阶段,全盆地都处于隆升状态,整体隆升幅度大,速率一般大于40m/Ma,隆升幅度超过1000m:第三阶段:快速隆升阶段,全盆地的隆升速率除川西外均大于100m/Ma,隆升幅度超过1500m。晚白垩世以来,总体隆升幅度大,一般大于3000m。喜马拉雅期如此大规模的隆升作用,时间短,速率快,一方面控制了现今构造的形成,另一方面引起能量场调整(压力和温度效应),促使地层势能的转换,油气的再运聚,对油气最终运聚起重要作用。 隆升前四川盆地下组合存在深埋作用,由于深埋致使高地温,四川盆地下组合天然气均为油裂解气,烃类经历古油藏→古气藏的演化过程;由于原油裂解天然气产生异常高压,致使天然气(甲烷)在较高的压力和温度下至少有一部分天然气曾以水溶气的形式存在。 第二,论文通过威远-资阳地区构造和丁山构造两个地区详细剖析了四川盆地下组合天然气成藏特征和机理。 资阳含气区的成藏过程为:(资阳--威远)古油藏→原油裂解→气顶天然气→隆升调整→现今(残留)含气区,其天然气藏是隆升调整成藏,是在原古气藏的基础上改造残留而成。 威远地区的成藏过程则是:(资阳--威远)古油藏→原油裂解→天然气大量溶于水中→隆升使得带有大量天然气的水向威远运移和天然气脱溶→现今(新生)气藏,属天然气的脱溶成藏。 丁山构造的成藏破坏过程是:古油藏→古油藏破坏→二期古油藏→古油藏裂解形成古气藏→隆升、断裂活动破坏保存条件,使得天然气逸散。 最后,论文概括与总结了四川盆地下组合油气成藏的特点。四川盆地下组合是老的储层+老的烃源岩+多期成藏,演化时间长,因此也决定了油气成藏条件的苛刻性,成藏过程的复杂性和成藏模式的多样性。 油气早期成藏过程中最显著的特征是,以液态烃为主,成烃高峰期参差不齐,供烃时间长,供烃中心具迁移性;乐山--龙女寺古隆起对油气的运移、聚集和分布具有明显的控制作用;三叠纪末是早期成藏的主要时期。 发生于中侏罗世及以前的原油热裂解产生天然气、沥青和异常高压过程,导致天然气中期成藏,其主要特征是深埋高温、油气转化。 晚白垩世喜马拉雅期开始的隆升过程,造成了圈闭的改造、隆升脱气、天然气的重新分配等一系列效应,致使天然气晚期成藏或破坏,其主要特征是隆升剥蚀、晚期调整成藏。这决定了叠合盆地深层天然气成藏的苛刻性。


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