川西坳陷中段须家河组储层流体特征与天然气成藏

【摘要】：川西坳陷位于四川盆地西北部,是晚三叠世以来形成的前陆盆地。川西坳陷中段须家河组具有超深、超压、超晚期构造的地质特征。生储盖有机配置构成上下两个含气系统。川西坳陷中段须家河组发育多个古构造和古今叠合型圈闭,烃源岩厚度大、展布广、丰度高、类型好、生烃强度大、供烃时间长,盖层突破压力高、分布稳定,成藏条件优越,是寻找大中型气田十分有利的地区。由于须家河组致密砂岩发育,属低孔低渗储层,气水关系复杂,天然气成藏过程与气水分布规律一直困扰着油气地质工作者。本文以地质流体为主线,通过研究川西坳陷须家河组致密砂岩储层特征、水岩作用、地层水化学、动力学特征,分析天然气运聚、成藏机制,结合具体构造特征,预测研究区天然气有利聚集区带,对指导川西坳陷致密砂岩储层天然气勘探,具有重要的理论和实践意义。通过本次研究主要取得以下成果认识： (1)川西坳陷须家河组储层孔隙类型主要是溶蚀粒间孔隙,其次是溶蚀粒内孔隙。其中,主要储集层须二段孔隙度和渗透率较小,孔隙结构较须四段差。须二段和须四段储层内由于微裂缝发育,出现“低孔高渗”现象。晚三叠世末和中侏罗世—早白垩世末是自生石英包裹体和方解石胶结物形成最多的两个阶段,同时也是储层致密化进程较快的两个阶段。 (2)川西坳陷须家河组地层水化学垂向上具有明显的分带性,水化学剖面从上到下分为四个单元,泥岩压实排水-粘土矿物脱水淡化带(A带)；渗滤浓缩为主,伴随越流浓缩带(B带)；泥岩压实排水-粘土矿物脱水淡化带(C带)；深部越流浓缩带(D带)。平面上具有明显的分区性,成都凹陷须二段地层水矿化度较低,安县—鸭子河—大邑断褶带、孝泉—丰谷构造带、知新场—龙保梁构造带等构造高部位须二段地层水越流浓缩,矿化度较高。 (3)通过对比包裹体液相阴阳离子、现今及古地层水碳氧同位素和氢氧同位素特征,认为须家河组地层水在演化过程中,以同生地层水成因为主,局部地区混有大气降水和深部热液。 (4)川西坳陷须家河组普遍发育超压,压力系数在1.09～2.30之间。须下盆的压力系数均值小于须上盆的压力系数均值。超压形成原因主要为快速沉积作用、构造挤压作用和生烃增压作用。 (5)中燕山期以来,安县—鸭子河—大邑构造带、孝泉—丰谷构造带、知新场—龙宝梁构造带的部分地区须二段和须四段长期位于越流泄水区,是天然气聚集的有利区带。 (6)根据川西坳陷须家河组气藏形成地质条件、储层致密特征,结合流体活动规律,提出须家河组气藏“前期边致密边成藏,后期裂缝发育成藏”的成藏模式。天然气成藏后,构造运动、泥岩压实排水和储层致密化均可导致气藏贫化。 (7)孝泉—新场—合兴场地区是川西坳陷须家河组最有利的天然气聚集带。大邑地区、鸭子河地区、成都凹陷、丰谷地区、孝泉—丰谷构造带北斜坡等地区,相对有利于天然气聚集、成藏。龙门山前缘推覆带须家河组受大气水下渗淋滤氧化影响,天然气保存条件遭受破坏,不利于天然气成藏、保存。 【关键词】：川西坳陷 致密储层 须家河组 地质流体 地球化学 水动力 油气成藏
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P618.13
【目录】：

• 致谢5-7
• 摘要7-9
• Abstract9-12
• 目录12-14
• 1. 绪论14-26
• 1.1 论文选题研究意义14-15
• 1.2 国内外研究现状15-22
• 1.2.1 水岩作用与储层致密化研究现状15-18
• 1.2.2 盆地流体特征与油气成藏研究现状18-21
• 1.2.3 致密砂岩气藏研究现状21-22
• 1.3 技术路线与研究内容22-24
• 1.3.1 技术路线22-23
• 1.3.2 研究内容23-24
• 1.4 论文的主要创新点24-26
• 2. 地质背景26-34
• 2.1 构造演化27
• 2.2 地层分布27-29
• 2.3 构造单元划分29-30
• 2.4 断裂展布30-31
• 2.5 天然气地质特征31-33
• 2.6 小结33-34
• 3. 致密储层特征及水岩作用34-58
• 3.1 致密储层特征34-42
• 3.1.1 砂岩类型及矿物含量34-36
• 3.1.2 储层物性特征36-40
• 3.1.3 储层孔渗影响因素40-42
• 3.2 水岩作用的岩石学记录42-47
• 3.2.1 水岩作用矿物变化42-45
• 3.2.2 溶解和交代作用45
• 3.2.3 胶结与充填作用45-47
• 3.3 水岩作用的地层水化学记录47-51
• 3.4 储层致密化特征51-57
• 3.5 小结57-58
• 4. 地质流体地球化学特征与天然气成藏58-84
• 4.1 现今地层水地球化学特征58-69
• 4.1.1 地层水化学特征59-66
• 4.1.2 地层水同位素特征66-69
• 4.2 古地层水地球化学特征及成因69-76
• 4.2.1 方解石胶结物碳氧同位素及流体成因69-72
• 4.2.2 包裹体氢氧同位素特征及流体成因72-75
• 4.2.3 包裹体内水化学成分75-76
• 4.3 地层水演化特征76-77
• 4.4 凝析水特征77-80
• 4.5 小结80-84
• 5. 地层水动力学特征与天然气成藏84-106
• 5.1 现今地层压力特征84-87
• 5.1.1 超压特征84-86
• 5.1.2 超压成因86-87
• 5.2 地层水水头演化特征87-94
• 5.2.1 须二段水头演化特征87-91
• 5.2.2 须四段水头演化特征91-94
• 5.3 水动力场演化与天然气运聚94-104
• 5.3.1 晚印支期95-96
• 5.3.2 中燕山期96-97
• 5.3.3 喜山期97-104
• 5.4 小结104-106
• 6. 致密砂岩气藏成藏特征106-120
• 6.1 气藏特征106-110
• 6.2 成藏模式110-116
• 6.2.1 理论成藏模式110-111
• 6.2.2 须家河组气藏成藏模式111-116
• 6.3 有利区带预测116-117
• 6.4 小结117-120
• 7. 主要结论120-122
• 参考文献122-134
• 图版及说明134-140
• 个人简历与科研成果140-141

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