成都凹陷上侏罗统蓬莱镇组天然气运移特征与富集主控因素.pdf

第 3 4卷第 3期 天热乞比 O I L＆G A S G E 0 L O G Y 2 0 1 3年 6月 文章编号 0 2 5 3 9 9 8 5 2 0 1 3 0 3 0 2 8 1 0 7 d o i 1 0 ． 1 1 7 4 3 ／ o g g 2 0 1 3 0 3 0 1 成 都 凹陷上侏 罗统蓬莱镇组天然气 运移 特征 与富集主控 因素 唐 C - ， 吕 正 祥 ， 叶 素娟 ， 孟万 斌 1 ．中国石化 西南油气田分公司， 四川 成都 6 1 0 0 8 1 ； 2 ． 成都理工大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室， 四川 成都 6 1 0 0 5 9 摘要 成都凹陷上侏罗统蓬莱镇组气藏为次生气藏， 其中的天然气来 自纵向上距其 3 0 0 0多米的下伏上三叠统， 储层和烃源岩层的 远距离纵向分隔使得运移条件在成藏诸要素中尤为关键。蓬莱镇组中含气砂体较为发育且分布非均质性较强， 认识其非均质性特 征需要深入分析天然气富集的主控地质因素。通过气源分析， 纵向上各气藏产出天然气的同位素组成、 原始组分、 干燥系数、 c ／ n c 等地球化学特征分析表明， 蓬莱镇组气藏天然气运移通道主要为气源断层和储集砂体 ， 运移方式为借助断裂系统和纵向上较为 发育的多套渗透性砂体进行立体式高效运移。勘探开发成果分析表明 发育气源断层是成都 凹陷蓬莱镇组成藏的必要条件； 气源 断层与储层的合理配置、 砂岩的储集性好坏进一步影响天然气富集程度， 储层下倾方向与气源断层相接或与之邻近、 砂岩物性好的 地区天然气富集程度高。天然气在气源断层与储层合理配置带内的有利储层中最为富集的部署思想， 大大提高了钻获高产井和工 业气井 的成功率 。 关键词 气源断层； 天然气运移； 蓬莱镇组； 上侏罗统； 成都凹陷 中圈分类号 T E l 2 2 ． 1 文献标 识码 A Cha r a c t e r i s t i c s a nd c o nt r o l l i ng f a c t o r s o f n a t ur a l g a s m i g r a t i o n a nd a c c umu l a t i o n i n t h e Up p e r J u r a s s i c Pe n g l a i z h e n F o r ma t i o n o f Ch e n g d u S a g T a n g Y u ， L t i Z h e n g x i a n g ， Y e S u j u a n ， M e n g Wa n b i n 1 ． S I N O P E C S o u t h w e s t O i lfie l d C o m p a n y ， C h e n g d u ， S i c h u a n 6 1 0 0 8 1 ， C h i n a ； 2 ． S t a t e K e y L a b o r a t o r y o fO i l G a s R e s e r v o i r G e o l o g yE x p l o i t a t i o n ， C h e n g d u U n i v e r s i t y of T e c h n o l o g y ， C h e n g d u 6 1 0 0 5 9 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e U p p e r J u r a s s i c P e n g l a i z h e n F o r ma t i o n g a s p o o l i n C h e n g d u s a g i s a s e c o n d a r y g a s p o o l w i t h i t s g a s b e i n g s o u r c e d f r o m t h e Up p e r Tr i a s s i c s o u r c e r o c k s o v e r 3 k m b e n e a t h t he r e s e r v o i r s ． Du e t o t he l o n g v e i c a l d i s t a n c e be t we e n t h e r e s e rvo i r a n d s o u r c e r o c k s ， t h e g a s mi g r a t i o n p a t h a nd me c h a ni s m a r e a s s u me d t o b e o f p a r t i c u l a r i mp o r t a n c e ． Th e g a s b e a rin g s a n d s t o n e s a r e w i d e l y d i s t ri b u t e d i n t h e P e n g l a i z h e n F o r ma t i o n a n d h a v e g r e a t h e t e r o g e n e i t y， t h u s s t u d y o f t h e p ri n c i p a l c o n t r o l l i n g f a c t o r s O ff g a s a c c u mu l a t i o n i s c ri t i c a l t o u n d e r s t a n d i n g i t s h e t e r o g e n e i t y ． An a l y s e s o f g a s s o u r c e s ， o ri g i n a l g a s c o m p o s i t i o n s ， i s o t o p i c c o m p o s i t i o n s ， d ry c o e f f i c i e n t ， a n d i C 4 ／ n C 4 d e m o n s t r a t e t h a t t h e ma j o r h y d r o c a r b o n m i g r a t i o n p a t h wa y s a r e s o u r c e r o c k - - c o n n e c t e d f a u l t s a n d p e rm e a b l e c a r r i e r b e d s t h r o u g h w h i c h g a s i s c a p a b l e o f mi g r a t i n g wi t h h i g h e f fic i e n c y ． Hy d r o c a r b o n e x p l o r a t i o n a n d e x p l o i t a t i o n i n d i c a t e t h a t s o u r c e - r o c k r o o t e d f a u l t s a n d g o o d q u a l i t y r e s e r - v o l t s ． Th e e x i s t e n c e o f s o u r c e r o c k r o o t e d f a u l t s i s t he i nd i s p e n s a b l e c o n d i t i o n f o r g a s a c c u mu l a t i o n i n t h e Pe n g l a i z he n F m i n Ch e n g du s a g ． Th e r a t i o n a l c o mb i n a t i o n b e t we e n t h e s o u r c e r o c k r o o t e d f a u l t s a n d r e s e rvo i r s a n d t h e p o r o p e rm c h a r a t e r i s t i c s o f r e s e rvo i r s f u r t h e r i n fl u e n c e t h e e n ric h me n t o f g a s ． Ga s i s h i g h l y e n ric h e d i n t h e d o w n d i p a r e a s wh e r e t h e s a n d s t o n e s h a v e g o o d p o r o p e r m c h a r a c t e ris t i c s an d a r e c o n n e c t e d wi t h o r n e a r t o t h e s o u r c e r o c k r o o t e d f a u l t s ． Th e s t u d y r e s u l t s a r e v alu a b l e f o r g a s e x p l o r a t i o n a n d d e v e l o p me n t a n d c a n i n c r e a s e S u c c e s s r a t e i n d ri l l i n g p r o l i fi c a n d c o m me r c i a l w e l l s ． Ke y wo r d s s o u r c e r o c k r o o t e d f a u l t ， h y d r o c a r b o n mi g r a t i o n， P e n g l a i z h e n F o rm a t i o n， Up p e r J u r a s s i c ， C h e n g d u S a g 川西坳陷上侏罗统蓬莱镇组 J s P 为不具 生烃 能 力的陆相碎屑岩地层 ， 早期在川西坳 陷侏罗系中发现 了的新场、 马井 、 洛带气 田等 ， 在蓬莱镇组 中探明了几 百亿的天然气储量 ， 这些气田都分布在正向构造上， 在构造位置较低 的成都凹陷和北部的梓潼凹陷探 明储 量很少 ， 近年来在弱变形成都 凹陷中的钻井在蓬莱镇 收稿 日期 2 0 1 21 0 0 8 ； 修订 日期 2 0 1 3一【 4 0 8 。 第一作者简介 唐宇 1 9 6 4 一 ， 男 ， 高级工程师， 油气勘探与管理。E - m a i l t a n g r p n v i p v i p ． s i n a ． c o n。 基金项 目 国家科 技重大专项 2 0 1 1 Z X 0 5 0 0 2 0 0 40 0 1 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 唐宇， 等． 成都凹陷上侏罗统蓬莱镇组天然气运移特征与富集主控因素 2 8 7 Gu o Zh e n g wu， De n g Ka n g l i n， Ha n Yo n g h u i ， e t a1． Th e f o r ma t i o n a n d d e v e l o p m e n t o f S i c h u a n B a s i n[ M] ． B e i j i n g G e o l o g i c a l P u b l i s h i n g Ho u s e， 1 9 9 6 3 5 7 7． [ 3 ] 四川省地质矿产局． 四川省 区域地质志 [ M] ． 北京 地 质出版社 ， 1 9 9 1 2 0 6 2 6 3 ． Bu r e a u o f Ge o l o g y a n d Mi n e r a l Re s o ur c e s o f S i c h u an P r o v i n c e ．Re g i o n a l g e o l o g y o f S i c h u a n p r o v i n c e[ M] ． B e i j i n g G e o l o g i c a l P u b l i s h i n g Ho u s e， 1 9 91 2 0 6 2 6 3． [ 4 ] 胡 晓强 ， 陈洪德 ， 纪相 田， 等． 川西前陆盆地侏罗系层 序地层 [ J ] ． 西南石油学院学报 ， 2 0 0 6， 2 8 2 1 61 9 ． Hu Xi a o q i a n g， C h e n Ho n g d e， J i Xi a n g t i a n， e t a 1 ． J u r a s s i c s e q u e n c e s t r a t i g r a p h y i n t h e w e s t e r n S i c h u a n f o r e l a n d b a s i n ， C h i n a [ J ] ． J o u rna l o f S o u t h w e s t P e tr o l e a rn I n s t i t u t e ， 2 0 0 6 ， 2 8 2 1 61 9 ． [ 5 ] 戴金星 ， 王庭斌 ， 宋岩 ， 等． 中国大中型天然气 田形成条件 与分布 规律 [ M] ． 北京 地质出版社 ， 1 9 9 7 7 68 3 ． Da i J i n x i n g， Wang T i n g b i n， S o n g Ya n， e t a 1 ． F o r ma t i o n c o n d i t i o n s a n d d i s t ri b u t i o n o f C h i n a ’ s l a r g e m e d i u m s i z e d g a s fi e l d s [ M] ． B e i j i n g Ge o l o g i c al P u b l i s h i n g Ho u s e， 1 9 9 7 7 68 3． [ 6 ] 李景 明 ， 魏 国齐 ， 李 东旭． 中 国西部 叠合 盆 地天 然气 勘 探前 景 [ J ] ． 天然气地球科学， 2 0 0 4 ， 1 5 1 1 6 ． L i J i n g mi n g， We i Gu o q i ， L i Do n g x u ．Na t u r al g a s e x p l o r a t i o n p r o s p e c t i n s u p e r p o s i t i o n b a s i n s ， we s t e rn C h i n a [ J ] ． N a t u r al G a s Ge o s c i e n c e ， 2 0 0 4， 1 5 1 1 6 ． [ 7 ] 蒋裕强 ， 漆麟 ， 邓海波 ， 等． 四川盆地侏罗系油气成藏条件 及勘探 潜力[ J ] ． 天然气工业 ， 2 0 1 0 ， 3 0 3 2 2 2 6 ． J i a n g Y u q i a n g ， Q i L i n ， D e n g Ha i b o ， e t a1． H y d r o c a r b o n a c c u m u l a t i o n c o n d i t i o n s a n d e x p l o r a t i o n p o t e n t i als o f t h e J u r a s s i c r e s e r v o i r s i n t h e S i c h u a n B a s i n [ J ] ． N a t u r a l G a s G e o s c i e n c e ， 2 0 1 0 ， 3 0 3 2 22 6 ． [ 8 ] 马安来 ， 金之钧 ， 李婧婧 ， 等． 塔 中 I 号坡折 带顺西 区块顺 7井油 气地球化学特征及来源[ J ] ． 石油与天然气地质， 2 0 1 2 ， 3 3 6 8 288 3 5． Ma A n l a i ， J i n Z h u n ， L i J i n g j i n g ， e t a1． G e o c h e m i c a l c h a r a c t e ri s t i c s a n d o ri g i n o f h y d r o c arb o n s i n t h e W e l l S h u n - 7 o f we s t e rn S h u n t u o g u o l e B l o c k ， T a r i m B a s i n [ J ] ． O i l ＆ G a s G e o l o g y ， 2 0 1 2 ， 3 3 6 8 2 8 8 3 5． [ 9 ] 戴金 星． 各类 天然 气 的成 因鉴别 [ J ] ． 中 国海上 油 气 地 质， 1 9 9 2 ， 6 1 1 11 9 ． D al J i n x i n g ． Dif f e r e n t t y p e s n a t u r al g a s o ri g i n i d e n t i fi c a t i o n [ J ] ． C h i n a O f f s h o r e O i l a n d G a s G e o l o gy ， 1 9 9 2， 6 1 1 11 9 ． [ 1 0 ] 戴 金星． 天然 气碳 氢同位素 特征和 各类 天然 气鉴别 [ J ] ． 天然气 地球科学 ， 1 9 9 3 ， 2 3 1 4 0 ． Da i J i n x i n g ． Ca r b o n a n d h y d r o g e n i s o t o p i c c o mp o s i t i o n s a n d o rig i n i d e n t i fi c a t i o n o f d i ff e r e n t t y p e s n a t u r a l g a s [ J ] ． N a t u r al Ga s G e o s - e i e n c e ， 1 9 9 3， 4 2 3 l一 4 O ． [ 1 1 ] 郝石生 ， 林玉祥 ， 王子文． 油气地球化学勘探方法 与应用 [ M] ． 北 京 石油工业 出版社 ， 1 9 9 4 11 7 2 ． Ha o S h i s he n g， L i n Yu x ia n g ， W a n g Ziwe n ．Ge o c h e mi c al t e c h n o l o g i e s and a p p l i c a t i o n s i n o i l a n d g a s e x p l o r a t i o n [ M] ． B e i j i n g P e t r o l e u m I n d us t r y Pr e s s， 1 9 9 4 11 7 2． [ 1 2 ] 马立元， 张晓宝， 李剑， 等． 地层条件下天然气扩散过程中地球化 学组分变化的模拟实 验研究 [ J ] ． 石 油实 验地质 ， 1 9 9 9 ， 2 0 1 6 56 8 ． Ma L i y u a n， Z h a n g Xi a o b a o， L i J i a n， e t a 1 ． Ex p e rime n t a l i n v e s t i g a t i o n o n v a ria t io n o f g e o c h e mi c al c o mp o s i t i o n s o f n a t u r al g a s d u rin g d i f f u s i o n u n d e r s t r a t i g r a p h i c c o n d i t i o n[ J ] ． P e t r o l e u m Ge o l o g y＆E x p e x i - me n t ， 1 9 9 9， 2 0 1 6 5 6 8 ． [ 1 3 ] 林壬子． 轻烃技术 在油气勘 探中 的应用 [ M] ． 武汉 中国地质大 学 出版社 ， 1 9 9 2 3 94 0 3 ． L i n Re n z i ． L i g h t h y d r o c arb o n s t e c hn i q u e s＆ i t s a p p l i c a t i o n i n o i l＆ g a s e x p l o r a t i o n [ M] ． Wu h an C h i n a U n i v e mi t y o f G e o s c i e n c e s P r e s s ， 1 9 9 2 3 9 4 0 3 ． [ 1 4 ] 肖伟， 鲍征宇， 黎华， 等． 烃类物质微渗漏机制及垂向运移的数值 模拟 [ J ] ． 地质找矿论丛 ， 2 0 0 3， 1 8 1 2 9 3 2 ． Xi a o W e i ， Ba o Z h e n gy u， Li Hu a， e t a1．Hy d r o g arb o n mi o r o s e e p a g e me c h ani s m a n d n u me ri c a l s i mu l a t i o n o f v e r t i c al mi g r a t i o n [ J ] ． C o n t ri b u t i o n s t o G e o l o g y and Mi n e r a l R e s o u r c e s R e s e a r c h ， 2 0 0 3 ， 1 8 1 2 93 2． [ 1 5 ] 李广之 ， 胡斌 ， 邓天龙 ， 等． 不同赋存状态轻烃 的分析技术及石油 地质意义 [ J ] ． 天然气地球科学 ， 2 0 0 7 ， 1 8 1 1 1 11 1 6 ． L i Gu a n g z h i ， Hu B i n， De n g Ti an l o n g， e t a 1 ．An aly t i c t e c h n i q u e s a n d p e t r o l e u m g e o l o g i c al s i g n i fic a n c e o f d i f f e r e n t e x i s t i n g s t a t e s o f l i g h t h y d r o c ar b o n s [ J ] ． Na t u r al G a s G e o s c i e n c e ， 2 0 0 7 ， 1 8 1 1 1 1 1 1 6 ． [ 1 6 ] 李广之． 轻烃地球化学场的形成 和特征 [ J ] ． 石油与天然气地质 ， 1 9 9 9 ， 2 0 1 6 56 8 ． L i Gu a n g z h i ． F o r ma t i o n a n d c h ara c t e ris t i c s o f l i g h t h y d r o c a r b o n g e o - c h e mi c al fi e l d s [ J ] ． O i l＆G a s Geo l o gy ， 1 9 9 9， 2 0 1 6 5 6 8 ． [ 1 7 ] 张彦霞 ， 李海华 ， 王保华 ， 等． 松辽盆地长岭断 陷深层 天然气输导 体系研究 [ J ] ． 石油实验地质 ， 2 0 1 2， 3 4 6 5 8 2 5 8 6 ． Z h an g Ya n x i a， L i Ha i h u a， W a n g B a o h u a， e t a1． Ch a r a c t e ris t ic s o f d e e p g a s t r a n s p o rt a t i o n i n C h ang l in g F a u l t D e p r e s s i o n ， S o n g l i a o B a s i n [ J ] ． P e t r o l e u m G e o l o gy ＆E x p e ri m e n t ， 2 0 1 2 ， 3 4 6 5 8 25 8 6 ． [ 1 8 ] 刘传虎， 王学忠． 准西车排子地区复杂地质体油气输导体系研究 [ J ] ． 石油 实验地质 ， 2 0 1 2， 3 4 2 1 2 91 3 3 ． L i u C h u a n h u，W a n g Xu e z h o n g ．Hy d r o c a r b o n mi gra t i o n s y s t e m i n c o mp l e x g e o l o g i c a l b o d i e s a t C h e pa i z i are a ， we s t e rn J u n g g a r B a s i n [ J ] ． P e t r o l e u m G e o l o g y＆E x p e ri me n t ， 2 0 1 2， 3 4 2 1 2 91 3 3 ． [ 1 9 ] 杨帆 ， 孙准 ， 赵爽 ． 川西坳 陷回龙地 区沙 溪庙组成藏 条件及 主控 因素分析[ J ] ． 石油实验地质 ， 2 0 1 1 ， 3 3 6 5 6 9 5 7 3 ． Yan g F a n， S u n Zh u n， Zh a o S h u an g ．Ac c u mu l a t i o n c o n d i t i o n s an d c o n t r o Hi n g f a c t o r s o f S h a x i mi a o F o r ma t i o n， Hu i l o n g a r e a， We s t e rn S i c h u an D e p r e s s io n[ J ] ． P e tr o l e u m Geo l o gy ＆ E x p e ri me n t ， 2 0 1 1 ， 3 3 6 5 6 9 5 7 3 ． [ 2 O ] 尹伟， 郑和荣， 胡宗全， 等． 鄂南镇泾地区延长组油气富集主控因 素及 勘探方 向[ J ] ． 石油与天然气地质 ， 2 0 1 2， 3 3 2 1 5 91 6 5 ． Yi n We i ， Z h e n g He r o n g， Hu Z o n g q u an ， e t a1． Ma i n f a c t o r s c o n t r o l l i n g h y d r o c arb o n a c c u mu l a t i o n an d f a v o r a b l e e x p l o r a t i o n t arg e t s f o r t h e Y a n e h a n g F o r m a t i o n i n Z h e n j i n g a r e a ， s o u t h O r d o s B a s i n [ J ] ． O i l ＆ Ga s G e o l o gy， 2 0 1 2， 3 3 2 1 5 91 6 5 ． 编辑董立 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m