四川盆地元古宇—下古生界天然气藏形成过程和机理研究

【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。 【关键词】：成藏过程 成藏机理 碳酸盐岩储层 元古宇-下古生界 碳酸盐岩 四川盆地
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：P618.13
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 引言11-24
• 1.1 选题依据及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势12-18
• 1.2.1 碳酸盐岩油气田的分布规律及古生界油气田形成地质条件主要特征12-13
• 1.2.2 油气成藏机理研究现状13-18
• 1.3 主要研究内容及技术思路18-20
• 1.3.1 主要研究内容18-19
• 1.3.2 技术思路19
• 1.3.3 可行性分析19-20
• 1.4 取得的认识及创新性成果20-24
• 1.4.1 主要认识20-22
• 1.4.2 创新性成果22-24
• 第2章 四川盆地元古宇震旦系-下古生界勘探现状24-36
• 2.1 四川盆地元古宇震旦系-下古生界的勘探历程24-27
• 2.2 四川盆地元古宇震旦系勘探情况27-32
• 2.2.1 四川盆地元古宇震旦系总体勘探情况27-30
• 2.2.2 威远气田震旦系勘探情况30-31
• 2.2.3 资阳含气区元古宇震旦系勘探情况31-32
• 2.3 四川盆地寒武系勘探情况32-33
• 2.4 四川盆地奥陶系勘探情况33-34
• 2.5 四川盆地志留系勘探情况34-36
• 第3章 四川盆地震旦系-下古生界天然气藏形成演化的地质背景36-50
• 3.1 四川盆地区域构造-沉积背景36-42
• 3.1.1 四川盆地区域构造背景36-37
• 3.1.2 四川盆地元古宇-下古生界沉积背景37-42
• 3.2 乐山-龙女寺古隆起的形成演化42-50
• 3.2.1 加里东期前43-44
• 3.2.2 加里东-海西期44
• 3.2.3 海西运动后,三叠纪前44-45
• 3.2.4 印支期,晚三叠世前45
• 3.2.5 印支二幕后,侏罗纪前45-46
• 3.2.6 燕山运动后,喜马拉雅运动前46-47
• 3.2.7 现今构造47-50
• 第4章 四川盆地震旦系-下古生界的烃源岩特征50-54
• 4.1 四川盆地震旦系烃源岩50
• 4.2 四川盆地寒武系烃源岩50-52
• 4.3 四川盆地志留系烃源体系52-53
• 4.4 四川盆地元古宇-下古生界烃源讨论53-54
• 第5章 四川盆地震旦系-下古生界能量场演变和烃态变化54-92
• 5.1 四川盆地晚白垩世以来的构造隆升作用54-66
• 5.1.1 威远背斜喜马拉雅期的隆升作用54-61
• 5.1.2 四川盆地喜马拉雅期的隆升作用61-64
• 5.1.3 四川盆地周缘地区晚白垩世以来隆升特征64-65
• 5.1.4 四川盆地及周缘地区隆升史特征对比及与青藏高原形成的关系65-66
• 5.2 四川盆地震旦系--下古生界的原油裂解气66-77
• 5.2.1 原油裂解气生成机理与条件66-69
• 5.2.2 四川盆地震旦系--下古生界的原油裂解气69-77
• 5.2.3 原油裂解产生天然气和沥青的发生时间77
• 5.3 四川盆地震旦系--下古生界的水溶气77-92
• 5.3.1 川中地区震旦系--下古生界水溶气的确定78-86
• 5.3.2 川东南地区丁山1井中水溶气的确定86-87
• 5.3.3 水溶气的捕获过程87-88
• 5.3.4 威远震旦系天然气的水溶特征88-92
• 6 四川盆地元古宇震旦系-下古生界天然气藏形成过程和机理研究92-162
• 6.1 威远-资阳地区天然气的成藏过程和机理92-124
• 6.1.1 威远-资阳地区震旦系气藏的流体充注期次92-99
• 6.1.2 资阳-威远地区震旦系油气演化模型99-105
• 6.1.3 威远气田和资阳含气区震旦系油气成藏差异性105-112
• 6.1.4 威远地区震旦系与下古生界天然气成藏的差异性112-119
• 6.1.5 川西南(威远-资阳)地区地裂运动与震旦系-下古生界油气成藏条件119-124
• 6.2 川东南丁山构造震旦系-下古生界油气成藏(破坏)过程124-145
• 6.2.1 川东南丁山构造演化124-129
• 6.2.2 丁山1井震旦系—下古生界储层沥青分布特征129-132
• 6.2.3 丁山1井震旦系—下古生界烃源特征132-137
• 6.2.4 丁山构造震旦系天然气成藏(破坏)过程探讨137-145
• 6.3 四川盆地震旦系-下古生界天然气成藏过程和特征145-162
• 6.3.1 威远地区与高石梯构造带和丁山构造带震旦系天然气成藏比较146-150
• 6.3.2 有机质成熟生烃和排烃过程产生的油气早期成藏特征150-152
• 6.3.3 龙女寺古隆起对油气运聚成藏的控制作用152-155
• 6.3.4 原油热裂解产生天然气和沥青过程引起的天然气成藏特征155-158
• 6.3.5 喜马拉雅期圈闭形成和隆升剥蚀过程产生的天然气成藏特征158-162
• 结论162-165
• 致谢165-166
• 参考文献166-174

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