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 【关键词】：飞仙关组 川东北 成烃系统 成藏动力学 烃源岩 储层 盖层 圈闭 运移 聚集 评价 模式
【学位授予单位】：西南石油学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：P618.130.2
【目录】：

• 1、前言12-19
• 1.1 论文来源及目的意义12
• 1.2 国内外研究进展及发展趋势12-14
• 1.3 论文研究目标和研究思路14-15
• 1.4 论文投入的工作量15-17
• 1.5 论文取得的主要进展与认识17-19
• 2、区域地质概况19-46
• 2.1 工区范围及勘探简况19-20
• 2.1.1 工区范围19-20
• 2.1.2 勘探简况20
• 2.2 地层20-28
• 2.2.1 飞仙关组的顶、底界22-23
• 2.2.2 飞仙关组内部的对比与划分23-28
• 2.3 沉积相28-46
• 2.3.1 沉积相类型及特征31-37
• 2.3.2 沉积相平面展布及演化规律37-46
• 3、烃源岩生烃条件与热演化史46-67
• 3.1 烃源岩有机质丰度46-51
• 3.1.1 分区分层综合评价46-49
• 3.1.2 横向对比49-51
• 3.2 烃源岩有机质类型与性质51-54
• 3.2.1 沥青“A”族组成51-52
• 3.2.2 镜检结果52-53
• 3.2.3 干酪根碳同位素组成53-54
• 3.3 烃源岩成熟度与热演化史54-67
• 3.3.1 烃源岩成熟度与演化阶段54-56
• 3.3.2 埋藏史恢复基本原理56-58
• 3.3.3 热演化史恢复方法58-60
• 3.3.4 古地温梯度60-61
• 3.3.5 热史恢复结果61-67
• 4、气藏地球化学特征与天然气成因67-99
• 4.1 天然气组成地球化学特征67-70
• 4.2 储层沥青地球化学特征70-77
• 4.2.1 正构烷烃的组成特征70-72
• 4.2.2 甾萜生物标志化合物72-76
• 4.2.3 地层水特征76-77
• 4.3 天然气成因与来源77-89
• 4.3.1 天然气碳同位素组成78-84
• 4.3.2 生物标志化合物84-86
• 4.3.3 气体成因性质86-89
• 4.4 硫化氢分布与成因89-99
• 4.4.1 硫化氢气体分布特征89-92
• 4.4.2 硫化氢成因研究92-99
• 5、储层形成与演化99-138
• 5.1 储层成岩作用与孔隙演化99-121
• 5.1.1 白云石化作用100-110
• 5.1.2 溶蚀作用110-118
• 5.1.3 储层孔隙演化118-121
• 5.2 储层基本特征121-130
• 5.2.1 储层物性特征121-124
• 5.2.2 储层岩性特征124-125
• 5.2.3 储层孔隙结构特征125-128
• 5.2.4 储层分类评价128-130
• 5.3 储层的时空展布及储盖配置130-138
• 5.3.1 储层的时空展布130-134
• 5.3.2 储层发育控制因素134-136
• 5.3.3 储层分布预测136
• 5.3.4 储、盖配置关系及盖层质量评价136-138
• 6、天然气成藏机制与分布规律138-180
• 6.1 关于成烃系统理论138-142
• 6.1.1 成烃系统概念的提出和发展138-140
• 6.1.2 成烃系统的研究内容与级别划分140
• 6.1.3 成烃系统理论的评价140-142
• 6.2 川东北地区二、三叠系成烃系统研究142-151
• 6.2.1 二叠纪一早三叠世飞仙关期沉积发展史142
• 6.2.2 成烃系统关键时刻142-143
• 6.2.3 成烃系统的分布143-148
• 6.2.4 成烃系统地质剖面148-149
• 6.2.5 成烃系统地质事件149-151
• 6.2.6 可靠性等级及命名151
• 6.3 油气成藏动力学研究151-159
• 6.3.1 成藏动力学系统理论的提出151-153
• 6.3.2 成藏动力系统的划分原则153-155
• 6.3.3 成藏动力系统流体来源155-157
• 6.3.4 成藏动力系统动力源泉157-158
• 6.3.5 成藏动力系统类型的划分原则158-159
• 6.4 川东北地区飞仙关组天然气成藏动力学159-178
• 6.4.1 成藏动力系统的划分与确定159-161
• 6.4.2 成藏动力系统的压力特征161-164
• 6.4.3 成藏动力系统流体势与油气运聚规律164-171
• 6.4.4 成藏动力系统类型171-172
• 6.4.5 成藏动力系统的成藏事件与成藏史172-178
• 6.5 川东北地区飞仙关组鲡滩气藏成藏模式178-180
• 7、构造演化与圈闭评价180-197
• 7.1 构造演化史与圈闭发育史180-185
• 7.1.1 构造演化史180-182
• 7.1.2 圈闭发育史182-185
• 7.2 圈闭评价185-197
• 7.2.1 圈闭特征185
• 7.2.2 圈闭地质评价及其方法概述185-190
• 7.2.3 圈闭评价参数选择190-192
• 7.2.4 圈闭评价结果及排队192-197
• 8、有利区带预测与勘探目标评价197-203
• 8.1 有利区带预测197-199
• 8.1.1 五宝场渡口河地区197
• 8.1.2 温泉井构造带197-198
• 8.1.3 铁山坡构造带198-199
• 8.1.4 大巴山前缘带199
• 8.2 勘探目标评价199-203
• 9、结论203-206
• 致谢206-207
• 参考文献207-213
• 图版说明213-219
• 图版Ⅰ213
• 图版Ⅱ213-219

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