第79第5期地质学报 ACTA GEOLOGICA SNICA vol 79 No6 四川盆地普光大型气藏基本特征及成藏富集规律 马永生,蔡勋育,李国雄 中国石油化工股份有限公司南方勘探开发分公司,昆明,650200 内容提要:普光气田是在四川盆地近期发现的规模最大、埋藏最深、资源丰度最高的气田,2005年初向国家储 委上交飞仙关组探明储量1144×10°m3,普光气田已初步落实的三级储量超过3500×10°m3。普光气田下三叠统飞 仙关组储层岩性以单一的白云岩为主发育鮞粒白云岩、残余鲕粒白云岩等储层储层物性以中孔中渗、高孔高渗 储层为主,为优质储层。深埋藏条件下的孔隙形成可能与深部热水溶蚀作用有关。临近主力生烃凹陷、优质储层发 育、适时的古隆起可能是普光大型气田形成的有利条件 关键词:四川盆地;普光气藏。飞仙关组;气藏特征,白云岩 概况 带因靠近大巴山前,以NEE向为主,构造圈闭呈紧 闭状排列,向南往盆地方向逐渐宽缓在黄金口、罗 普光气田位于四川盆地东北部宣汉一达县地区家寨一带以发育NE正向断层和紧闭褶皱为特征。 黄金口构造双石庙-普光构造带,为一构造-岩性复从地震预测的鲕滩分布看,鲕滩储层分布面积往往 合型大型气藏(图1a、b)气藏圈闭面积50km2主要超过构造圈闭范围,两者构成构造岩性复合型圈 含气层段为下三叠统飞仙关组及上二叠统长兴组,闭。如七里北为一向NE方向倾伏的鼻状构造,根据 均为白云岩储层。气藏埋藏深度大,飞仙关组气藏中地震储层预测,飞仙关组鲕滩储层向西南逐渐消失 部埋深大于4980m。气藏北邻铁山坡气田,东南与储层尖灭区即位于七里北鼻状构造西南上倾端,形 渡口河、罗家寨等气田相邻区内具有巨厚的烃源岩成构造·岩性复合型圈闭(图2)。渡口河飞仙关鲕滩 系和巨大的资源量、良好的区域盖层、多套储集层,气藏,其构造最低圈闭线海拔为-3950m,而已钴 资源丰度高,具有形成大中型气田的基本地质条件。的渡2井渡3井的含气有效储层的最低界面海拔分 目前该气田已完钻4口井,正钻3口井,初步控制了别为-3966m、-3978m,低于最低构造圈闭线(表 气田的范围。2005年初向国家储委上交飞仙关组探1)。 明储量1144×10°m3,普光气田已初步落实的三级储 东岳寨-普光背斜带表现为与逆冲断层有关的 量超过3500×10m3,该气田是四川盆地已发现气藏西南高北东低西陡东缓NNE走向的大型断背斜 中规模最大的(马永生等,1992005)康竹林等,型构造,普光气藏处于东岳寨普光背斜带的北段 2000)。 从地震预测及钻探情况分析,与七里北、渡口河等具 有相似的圈闭性质。普光构造与东岳寨构造之间有 2气藏基本特征 构造鞍部。钻探在构造南高点的川岳83井和川岳 21典型的构造岩性复合型圈闭 84井,飞仙关组、长兴组未发现储层及油气显示,在 川东北构造形变主要受东部的川东褶皱冲断带构造北翼低部位的普光1并普光2井和普光4井发 及北部的大巴山褶皱冲断带的影响,发育两种走向现了巨厚白云岩储层和高产天然气流。这种分异主 的构造圈闭。一类是川东高陡构造带NE向构造圈要靠台地边缘台地相沉积与陆棚相沉积的分隔,台 闭另一类是wW向构造圈闭主要分布在华蓥山以地边像一台地相沉积在地震剖面上反射清楚。相变 西广大地区及大巴山山前地带。由于所处构造位置带两侧的沉积储层发育完全不同,其西侧受NE向 不同,构造圈闭形态有所差异。在马头寨一老鹰岩 逆冲断层控制,北侧与东侧受构造线控制,南部受 收稿日期2005-05-26改回日期:2005-09-05,责任编辑周健。 作者简介:马永生,男,1961年生,教授级高级工程师。1990年于中国地质科学院研究生部获理学博士学位。现任中石化南方分公司总地质 师。 Email: yongshou@ sohu com 201994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.aLlrightsreservedhttp://www.cnki.net
收稿日期: 2005205226; 改回日期: 2005209205; 责任编辑: 周健。 作者简介: 马永生, 男, 1961 年生, 教授级高级工程师。1990 年于中国地质科学院研究生部获理学博士学位。现任中石化南方分公司总地质 师。Em ail: yongshm a@ sohu. com。 四川盆地普光大型气藏基本特征及成藏富集规律 马永生, 蔡勋育, 李国雄 中国石油化工股份有限公司南方勘探开发分公司, 昆明, 650200 内容提要: 普光气田是在四川盆地近期发现的规模最大、埋藏最深、资源丰度最高的气田, 2005 年初向国家储 委上交飞仙关组探明储量1144×108m 3 , 普光气田已初步落实的三级储量超过3500×108m 3。普光气田下三叠统飞 仙关组储层岩性以单一的白云岩为主, 发育鲕粒白云岩、残余鲕粒白云岩等储层; 储层物性以中孔中渗、高孔高渗 储层为主, 为优质储层。深埋藏条件下的孔隙形成可能与深部热水溶蚀作用有关。临近主力生烃凹陷、优质储层发 育、适时的古隆起可能是普光大型气田形成的有利条件。 关键词: 四川盆地; 普光气藏; 飞仙关组; 气藏特征; 白云岩 1 概况 普光气田位于四川盆地东北部宣汉—达县地区 黄金口构造双石庙2普光构造带, 为一构造2岩性复 合型大型气藏(图1a、b)。气藏圈闭面积50 km 2 , 主要 含气层段为下三叠统飞仙关组及上二叠统长兴组, 均为白云岩储层。气藏埋藏深度大, 飞仙关组气藏中 部埋深大于4980 m。气藏北邻铁山坡气田, 东南与 渡口河、罗家寨等气田相邻, 区内具有巨厚的烃源岩 系和巨大的资源量、良好的区域盖层、多套储集层, 资源丰度高, 具有形成大中型气田的基本地质条件。 目前该气田已完钻4 口井, 正钻3 口井, 初步控制了 气田的范围。2005 年初向国家储委上交飞仙关组探 明储量1144×108m 3 , 普光气田已初步落实的三级储 量超过3500×108m 3 , 该气田是四川盆地已发现气藏 中规模最大的 (马永生等, 1999, 2005; 康竹林等, 2000)。 2 气藏基本特征 2. 1 典型的构造2岩性复合型圈闭 川东北构造形变主要受东部的川东褶皱冲断带 及北部的大巴山褶皱冲断带的影响, 发育两种走向 的构造圈闭。一类是川东高陡构造带N E 向构造圈 闭; 另一类是NW 向构造圈闭, 主要分布在华蓥山以 西广大地区及大巴山山前地带。由于所处构造位置 不同, 构造圈闭形态有所差异。在马头寨—老鹰岩一 带因靠近大巴山前, 以N EE 向为主, 构造圈闭呈紧 闭状排列, 向南往盆地方向逐渐宽缓; 在黄金口、罗 家寨一带以发育N E 正向断层和紧闭褶皱为特征。 从地震预测的鲕滩分布看, 鲕滩储层分布面积往往 超过构造圈闭范围, 两者构成构造2岩性复合型圈 闭。如七里北为一向N E 方向倾伏的鼻状构造, 根据 地震储层预测, 飞仙关组鲕滩储层向西南逐渐消失, 储层尖灭区即位于七里北鼻状构造西南上倾端, 形 成构造2岩性复合型圈闭(图2)。渡口河飞仙关鲕滩 气藏, 其构造最低圈闭线海拔为- 3950 m , 而已钻 的渡2 井、渡3 井的含气有效储层的最低界面海拔分 别为- 3966 m、- 3978 m , 低于最低构造圈闭线(表 1)。 东岳寨2普光背斜带表现为与逆冲断层有关的 西南高北东低、西陡东缓、NN E 走向的大型断背斜 型构造, 普光气藏处于东岳寨2普光背斜带的北段。 从地震预测及钻探情况分析, 与七里北、渡口河等具 有相似的圈闭性质。普光构造与东岳寨构造之间有 一构造鞍部。钻探在构造南高点的川岳83 井和川岳 84 井, 飞仙关组、长兴组未发现储层及油气显示, 在 构造北翼低部位的普光1 井、普光2 井和普光4 井发 现了巨厚白云岩储层和高产天然气流。这种分异主 要靠台地边缘2台地相沉积与陆棚相沉积的分隔, 台 地边缘—台地相沉积在地震剖面上反射清楚。相变 带两侧的沉积、储层发育完全不同, 其西侧受N E 向 逆冲断层控制, 北侧与东侧受构造线控制, 南部受 第7 9卷 第6 期 2 0 0 5 年 1 2 月 地 质 学 报 A CTA GEOLO G ICA S IN ICA V o l. 79 N o. 6 D ec. 2 0 0 5
第6期 马永生等:四川盆地普光大型气藏基本特征及成藏富集规律 859 (b) 光1井 光2井 川岳83 岳84井 普 普 气田及含气构遗 风了 每值m 图1普光气田地理位置(a)及井位分布图(b) i' ig 1 Geograp h ic beaton m ap of the Puguang gas field(a)and distr bution of the well sites 川岳83并 普光2并 裂型气成 图2普光气田气藏剖面图 Fig 2 Gas pool sectin of the Puguang gas field 相变带控制,是一受鼻状构造与相变线共同控制的性。储层岩石类型复杂,主要包括含砂屑泥晶白云 构造-岩性复合型圈闭,是两个独立的成藏系统 岩,鲕粒白云岩,残余鲕粒白云岩,糖粒状残余鲕粒 22下三叠统飞仙关组优质白云岩储层 白云岩,含砾屑鲕粒白云岩,中细晶白云岩和含生 221储层岩性单 屑白云岩等,其中鲕粒和残余鲕粒白云岩是最重要 普光气田下三叠统飞仙关组储层岩性以单一的的两种储层岩石类型(图3、4)。 白云岩为主,但储集岩的结构特征具有一定的复杂 鲕粒白云岩以中细晶至粗晶为主,部分为泥晶 201994-2007chinaAcademicJournalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp://www.cnki.net
图 1 普光气田地理位置(a) 及井位分布图(b) F ig. 1 Geograph ic location m ap of the Puguang gas field (a) and distribution of the w ell sites 图 2 普光气田气藏剖面图 F ig. 2 Gas poo l section of the Puguang gas field 相变带控制, 是一受鼻状构造与相变线共同控制的 构造2岩性复合型圈闭, 是两个独立的成藏系统。 2. 2 下三叠统飞仙关组优质白云岩储层 2. 2. 1 储层岩性单一 普光气田下三叠统飞仙关组储层岩性以单一的 白云岩为主, 但储集岩的结构特征具有一定的复杂 性。储层岩石类型复杂, 主要包括含砂屑泥晶白云 岩, 鲕粒白云岩, 残余鲕粒白云岩, 糖粒状残余鲕粒 白云岩, 含砾屑鲕粒白云岩, 中、细晶白云岩和含生 屑白云岩等, 其中鲕粒和残余鲕粒白云岩是最重要 的两种储层岩石类型(图3、4)。 鲕粒白云岩以中细晶至粗晶为主, 部分为泥晶 第 6 期 马永生等: 四川盆地普光大型气藏基本特征及成藏富集规律 958
地质学报 2005年 表1普光气田(1-24井区)基本参数表 以中孔中渗、高孔高渗储层为主,储集性较好。储层 Table I Fundam en tal parame ters of the F嘿 guang gas field段孔隙度介于2%~2886%之间,平均值为811% 闭类型 构造-岩性复合型圈闭 主要分布于6%~12%。渗透率变化大,最小值为 圈闭形成时间喜马拉雅期 气闭合面积382如m2 00112m2,最大值可达3354_m2,以大于10m 合高 500m 占优势,占样品总数的41%,具有较好的渗透性 气藏深度 223储集空间类型多 有效厚度 2296m 从岩心观察及分析结果显示,储层储集空间主 含气面积272km2 特 气源 上三叠统龙潭组,志留系龙马溪组 要为孔隙与裂缝及其组合。 天然气类型高含HS和CO2的干气 储层孔隙较为发育,主要有与溶蚀作用有关的 征天然气成分cH:7617%,Hs1582%,CO296% 孔隙(溶孔、溶洞、溶缝)和晶间孔及极少量的原生粒 压力系数 0912 飞仙关组四段、嘉陵江组、须家河组、沙溪庙组 间孔。以溶蚀孔(洞)占绝对优势,占总孔隙的80%以 位 下三叠统飞仙关组一段至三段 上,晶间孔占10%~15% 积环境局限海台缘鲕粒滩 裂缝对储层起到一定的改善作用,主要包括两 总厚度 层 100~400m 主要岩性溶孔白云岩、粉晶白云岩鲕粒白云岩 种类型,即压性微裂隙和张性裂隙。压性裂隙由构造 特 孔隙类型溶蚀孔、洞、粒间孔 挤压作用而形成发育有两期,缝宽小于Q5mm。外 63%~280%,平均811% 观呈线状,充填少量碳质沥青和白云石晶体张性裂 隙由拉张作用而形成,缝宽2~10mm,岩心观察显 示,大致发育有三期张性裂缝,早两期充填方解石 白云岩。鲕粒含量不等最高可达80%,多为高能鲕晚期未被充填。 分选好,多呈圆形。鲕粒部分由晶粒白云石和微泥晶 224优质储层发育 白云石组成,局部重结晶,晶粒由细变粗。填隙物由 统计表明,飞仙关组储层以Ⅱ类储层为主,占总 于强烈溶蚀作用和重结晶,多数世代关系不明显,部储层段厚度的41%,Ⅲ、I类储层分别为29% 分可见23个世代垂直粒边生长纤状、马牙状白23%,Ⅳ类储层仅占7%(表2 云石一细粒状白云石一粗粒状白云石。鲕粒白云岩 的最大特点是选择性溶蚀作用极为强烈,形成大量 表2普光2井飞仙关组孔渗统计表 Table 2 Statistics of porosity and perm eabil ity of 粒内溶孔及部分鲕模孔,有的粒内溶孔具明显的示 the Fe x anguan Forma tion in well puguang. 2 顶底构造。鲕粒白云岩平均孔隙度973%,储集性能 较好 Loucks et al,2003)。 岩石类型 厚度孔隙度(%) m)均值(样品数)均值(样品数) 残余鲕粒白云岩由于构造和溶蚀作用,多破碎 鲕粒白云岩1902301406821 溶蚀,鲕粒已重结晶或基本重结晶,但仍可见鲕粒轮 残余鲕粒白云岩 9s,l9gl168160716 廓或层圈阴影,形成了残余鲕粒结构。有的白云岩部 874(161)_1435190(152) 分或全部重结晶,形成残余鲕粒中粗晶白云岩。由于 31728860037933546965 糖粒状残余鲕粒白云岩34461271(122)47939016 白云岩普遍重结晶,形成大量晶间孔,部分晶间孔溶 含砾屑鲕粒白云岩|23 0918860035519429 蚀扩大形成残余晶间溶孔。残余鲕粒白云岩平均孔 隙度874%,为好的储集岩。 含砂屑泥品白云岩124310(102)32436(9 糖粒状残余鲕粒中粗晶白云岩,以中至粗晶白 结晶白云岩8910217,5a02048462 云岩为主,少量中细晶,似“糖粒状”。鲕粒含量较高 投达60%~80%。由于重结晶影响,原始结构基本 破坏,仅见残余结构。岩石中孔隙极为发育,以晶间 孔和晶间溶蚀扩大孔占绝对优势,局部呈“筛状结 Ⅰ类储层为孔隙度大于12%、喉道半径中值 构”。糖粒状残余鲕粒中粗晶白云岩平均孔隙度(Ro)大于Lm。岩性主要为残余鲕粒白云岩、糖 1271%,为最好的储集岩 粒状残余鲕粒白云岩、鲕粒白云岩、含砾屑鲕粒白云 222储层物性好 岩的储层。孔隙结构为大孔粗喉、大孔中喉型。毛细 据钻井密闭取芯资料分析,飞仙关组储层物性管压力曲线表现出粗歪度,分选较好,储集性能好。 o1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicpUblishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
表 1 普光气田(1-2-4 井区) 基本参数表 Table 1 Fundam en tal param eters of the Puguang gas f ield 气 藏 特 征 圈闭类型 构造2岩性复合型圈闭 圈闭形成时间 喜马拉雅期 闭合面积 38. 2 km 2 闭合高度 500 m 气藏深度 5259 m 有效厚度 229. 6 m 含气面积 27. 2 km 2 气源 上三叠统龙潭组, 志留系龙马溪组 天然气类型 高含H 2S 和CO 2 的干气 天然气成分 CH 4 76. 17% , H 2S 15. 82% , CO 2 7. 96% 压力系数 1. 09～ 1. 2 盖层 飞仙关组四段、嘉陵江组、须家河组、沙溪庙组 储 层 特 征 层位 下三叠统飞仙关组一段至三段 沉积环境 局限海台缘鲕粒滩 总厚度 100～ 400 m 主要岩性 溶孔白云岩、粉晶白云岩、鲕粒白云岩 孔隙类型 溶蚀孔、洞、粒间孔 孔隙度 6. 3%～ 28. 0% , 平均8. 11% 含气饱和度 90% 白云岩。鲕粒含量不等, 最高可达80% , 多为高能鲕。 分选好, 多呈圆形。鲕粒部分由晶粒白云石和微泥晶 白云石组成, 局部重结晶, 晶粒由细变粗。填隙物由 于强烈溶蚀作用和重结晶, 多数世代关系不明显, 部 分可见 2～ 3 个世代, 垂直粒边生长纤状、马牙状白 云石—细粒状白云石—粗粒状白云石。鲕粒白云岩 的最大特点是选择性溶蚀作用极为强烈, 形成大量 粒内溶孔及部分鲕模孔, 有的粒内溶孔具明显的示 顶底构造。鲕粒白云岩平均孔隙度9. 73% , 储集性能 较好(L ouck s et al. , 2003)。 残余鲕粒白云岩由于构造和溶蚀作用, 多破碎 溶蚀, 鲕粒已重结晶或基本重结晶, 但仍可见鲕粒轮 廓或层圈阴影, 形成了残余鲕粒结构。有的白云岩部 分或全部重结晶, 形成残余鲕粒中粗晶白云岩。由于 白云岩普遍重结晶, 形成大量晶间孔, 部分晶间孔溶 蚀扩大形成残余晶间溶孔。残余鲕粒白云岩平均孔 隙度8. 74% , 为好的储集岩。 糖粒状残余鲕粒中粗晶白云岩, 以中至粗晶白 云岩为主, 少量中细晶, 似“糖粒状”。鲕粒含量较高, 一般达60%～ 80%。由于重结晶影响, 原始结构基本 破坏, 仅见残余结构。岩石中孔隙极为发育, 以晶间 孔和晶间溶蚀扩大孔占绝对优势, 局部呈“筛状结 构”。糖粒状残余鲕粒中粗晶白云岩平均孔隙度 12. 71% , 为最好的储集岩。 2. 2. 2 储层物性好 据钻井密闭取芯资料分析, 飞仙关组储层物性 以中孔中渗、高孔高渗储层为主, 储集性较好。储层 段孔隙度介于2%～ 28. 86% 之间, 平均值为8. 11% , 主要分布于 6%～ 12%。渗透率变化大, 最小值为 0. 0112 Λm 2 , 最大值可达3354 Λm 2 , 以大于 1. 0 Λm 2 占优势, 占样品总数的41% , 具有较好的渗透性。 2. 2. 3 储集空间类型多 从岩心观察及分析结果显示, 储层储集空间主 要为孔隙与裂缝及其组合。 储层孔隙较为发育, 主要有与溶蚀作用有关的 孔隙(溶孔、溶洞、溶缝) 和晶间孔及极少量的原生粒 间孔。以溶蚀孔(洞) 占绝对优势, 占总孔隙的80% 以 上, 晶间孔占10%～ 15%。 裂缝对储层起到一定的改善作用, 主要包括两 种类型, 即压性微裂隙和张性裂隙。压性裂隙由构造 挤压作用而形成, 发育有两期, 缝宽小于0. 5 mm。外 观呈线状, 充填少量碳质沥青和白云石晶体; 张性裂 隙由拉张作用而形成, 缝宽 2～ 10 mm , 岩心观察显 示, 大致发育有三期张性裂缝, 早两期充填方解石, 晚期未被充填。 2. 2. 4 优质储层发育 统计表明, 飞仙关组储层以Ê 类储层为主, 占总 储层段厚度的 41% , Ë、É 类储层分别为 29%、 23% , Ì 类储层仅占7% (表2)。 表 2 普光2 井飞仙关组孔渗统计表 Table 2 Statistics of porosity and perm eability of the Fe ix ianguan Formation in well Puguang-2 岩石类型 厚度 (m ) 孔隙度(% ) 均值(样品数) 渗透率(×10- 2Λm 2 ) 均值(样品数) 鲕粒白云岩 41. 90 2. 30～ 21. 14 9. 73 (169) 0. 0163～ 2823. 2115 31. 0815 (124) 残余鲕粒白云岩 97. 60 1. 95～ 21. 98 8. 74 (161) 0. 0126～ 1816. 0716 143. 5190 (152) 糖粒状残余鲕粒白云岩 34. 46 3. 17～ 28. 86 12. 71 (122) 0. 0379～ 3354. 6965 479. 3390 (116) 含砾屑鲕粒白云岩 23. 92 0. 94～ 18. 86 9. 89 (123) 0. 031～ 551. 9429 6. 0283 (106) 含砂屑泥晶白云岩 17. 74 1. 02～ 17. 24 3. 10 (102) 0. 0112～ 240. 6132 3. 2436 (96) 结晶白云岩 38. 90 1. 02～ 17. 56 3. 97 (101) 0. 0123～ 954. 8462 17. 8417 (89) É 类储层为孔隙度大于 12%、喉道半径中值 (R50) 大于1. 0Λm。岩性主要为残余鲕粒白云岩、糖 粒状残余鲕粒白云岩、鲕粒白云岩、含砾屑鲕粒白云 岩的储层。孔隙结构为大孔粗喉、大孔中喉型。毛细 管压力曲线表现出粗歪度, 分选较好, 储集性能好。 068 地 质 学 报 2005 年
第6期 马永生等:四川盆地普光大型气藏基本特征及成藏富集规律 主要分布于飞二段至飞一段 上部。 Ⅱ类储层为孔隙度介于6%~12%,渗透率介于 Ⅲ类储层孔隙度介于2%~6%,渗透率介于 025×1010×102m2或大于10×102m2,002×10025×102m2。岩性主要为鲕粒中细 喉道中值介于α2~10m之间。岩性主要为鲕粒晶白云岩、残余鲕粒细晶白云岩。喉道中值介于 白云岩残余鲕粒白云岩。孔隙结构为大孔中喉、中0024~02pm之间。孔隙结构为中孔细喉和小孔 孔中喉型。毛细管压力曲线显示出中一细歪度,分选细喉型。毛细管压力曲线显示出中一细歪度,分选中 中等,储集性能中等。主要分布于飞二段至飞一段中等至差,储集性中等至较差。主要分布于飞三段、飞 二段至飞一段中上部 统|组代号岩性剂面 岩性描述沉积相23低温常压高含硫化氢气藏 棕色泥岩、粉砂质泥岩与 根据普光1井、2井实测飞仙关组气藏 /色会全嘉地层温度,计算气藏地温梯度为218℃/ 灰色细、中粒砂岩不等厚 层,含钙质团 10m,与川东地区平均地温梯度2℃/100m 都计敢介页岩 基本一致,普光气藏为一低温异常系统。 部厚尽块状着 从川东北地区目前所发现的飞仙关组 与浅灰一灰绿色砂 鲕滩气藏分析,各气田或含气构造的压力系 与砂不数相差较大不存在统一的压力系统。表现 幅庆色介属灰 为一个气藏一个压力系统气藏压力系数的 变化一般反映在含气柱高度的变化,如渡口 岩与细粒岩砂岩不等「潮 须家河组 河、罗家寨气田都为单一的压力系统铁山 ,页 白色块状细粗粒岩 坡气田由于坡1井、坡2井之间断层及隔层的 屑砂岩与下伏地层量假发育则存在多个压力系统。普光1井普光2 整合接触 时灰探灰色灰岩,灰白潮岸井长兴组一飞仙关组各储层段经测试均获 灰色硬石膏岩、灰岩 深灰色白云岩、砂屑白 得了高产工业气流。测试结果表明,普光气 段T2 潮田飞仙关组气藏横向上从普光1井到普光2 井同属一个压力系统纵向上从长兴组储层 四段 上邮石与址不到飞三段储层同样属同一个压力系统压力 中部硬石膏岩、粒屑白地系数在10-112 云岩,下部为深灰,灰 普光气藏天然气组分中CH4含量为 段TLy 色灰岩与泥质灰岩不等7446%~7291%(表3),平均为759%,硫 厚互层 是化氢含量为1231%~1689%,平均为 152%,CO2含量789%~91%,平均为8 页部灰、灰绿硬石膏岩 仙上一段r: 灰岩、白云岩,三段到 3%。普光2井天然气非烃组分含量较高,长 一段为粒溶孔白云岩 兴组天然气H2S含量高达1566%,CO2含量 灰岩、白云岩 达857%;飞仙关组一段天然气中H2S含量 长兴组 溶孔白云岩或生物灰皆 高达1582%,CO2含量达796%。气藏天然 统龙组B 含石灰岩底为页岩 气常规组成呈CH4含量高,C2H8CH2含量 口案立 6灰岩,下部夹泥质灰岩 低特点,与川东北地区其他构造如毛坝、罗 家寨等气藏基本一致,天然气干度C/2为 9470~3537,干燥系数C/Cr~C5)介于 S-as,al 黑色页岩、粉砂质泥09896-0996在储层中常见碳质沥青。 高含硫化氢是川东北地区飞仙关组 长兴组气藏共同的特点。罗家寨气藏硫化氢 图3普光气田地层综合柱状图 含量为105%,铁山坡为145%,渡口河为 Fig 3 Strata co lum n m ap of the Puguang gas field 171%,金珠坪为673%。值得注意的是在 o1994-2007ChinaAcademicjOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
图 3 普光气田地层综合柱状图 F ig. 3 Strata co lum n m ap of the Puguang gas field 主要分布于飞二段至飞一段。 Ê 类储层为孔隙度介于6%～ 12% , 渗透率介于 0. 25×10- 2～ 1. 0×10- 2 Λm 2或大于1. 0×10- 2 Λm 2 , 喉道中值介于0. 2～ 1. 0 Λm 之间。岩性主要为鲕粒 白云岩、残余鲕粒白云岩。孔隙结构为大孔中喉、中 孔中喉型。毛细管压力曲线显示出中—细歪度, 分选 中等, 储集性能中等。主要分布于飞二段至飞一段中 上部。 Ë 类储层孔隙度介于 2%～ 6% , 渗透率介于 0. 02×10- 2～ 0. 25×10- 2Λm 2。岩性主要为鲕粒中细 晶白云岩、残余鲕粒细晶白云岩。喉道中值介于 0. 024～ 0. 2 Λm 之间。孔隙结构为中孔细喉和小孔 细喉型。毛细管压力曲线显示出中—细歪度, 分选中 等至差, 储集性中等至较差。主要分布于飞三段、飞 二段至飞一段中上部。 2. 3 低温、常压、高含硫化氢气藏 根据普光 1 井、2 井实测飞仙关组气藏 地 层温度, 计算气藏地温梯度为 2. 18℃ö 100m , 与川东地区平均地温梯度 2℃ö100m 基本一致, 普光气藏为一低温异常系统。 从川东北地区目前所发现的飞仙关组 鲕滩气藏分析, 各气田或含气构造的压力系 数相差较大, 不存在统一的压力系统。表现 为一个气藏一个压力系统, 气藏压力系数的 变化一般反映在含气柱高度的变化, 如渡口 河、罗家寨气田都为单一的压力系统, 铁山 坡气田由于坡1 井、坡2 井之间断层及隔层的 发育则存在多个压力系统。普光1 井、普光2 井长兴组—飞仙关组各储层段经测试均获 得了高产工业气流。测试结果表明, 普光气 田飞仙关组气藏横向上从普光 1 井到普光 2 井同属一个压力系统, 纵向上从长兴组储层 到飞三段储层同样属同一个压力系统, 压力 系数在1. 0～ 1. 12。 普 光气藏天然气组分中 CH 4 含量为 74. 46%～ 77. 91% (表3) , 平均为 75. 9% , 硫 化 氢 含 量 为 12. 31%～ 16. 89% , 平 均 为 15. 2% , CO 2含量7. 89%～ 9. 1% , 平均为 8. 3%。普光2 井天然气非烃组分含量较高, 长 兴组天然气H 2S 含量高达15. 66% , CO 2含量 达8. 57% ; 飞仙关组一段天然气中H 2S 含量 高达15. 82% , CO 2含量达7. 96%。气藏天然 气常规组成呈CH 4含量高, C2H 8、C3H 12含量 低特点, 与川东北地区其他构造如毛坝、罗 家寨等气藏基本一致, 天然气干度C1öC2 + 为 94. 70～ 3537, 干燥系数 C1ö(C1～ C5 ) 介于 0. 9896～ 0. 9996。在储层中常见碳质沥青。 高含硫化氢是川东北地区飞仙关组— 长兴组气藏共同的特点。罗家寨气藏硫化氢 含量为 10. 5% , 铁山坡为 14. 5% , 渡口河为 17. 1% , 金珠坪为6. 73%。值得注意的是在 第 6 期 马永生等: 四川盆地普光大型气藏基本特征及成藏富集规律 168
地质学报 2005年 表3普光气田飞仙关组气藏天然气组分分析表 Table 3 Com ponen t ana lysis of gas i the Fe ix inguan Formation of the Puguang gas field 分析项目及含量(%) 临界 井号层位 甲上网异订正丁划异回网cma|B 普光1井-25601s5667s9a02ooa020o90723la64 a olla o2anl9223s3ss T47768-482606690190000 728948q040001002107232265215469 普光2井T-2|493384985 0 51002|a0107370230325560 00 965 820 440 o1a o3 Q 7302 228 37 516 其下伏的石炭系气藏和上覆的嘉陵江气藏及须家河 通过对四川盆地4个主要含气区近100个气藏 气藏硫化氢含量低,甚至不含硫化氢。初步测算普光的统计,普光气藏现今埋藏深度最大,为5259m,气 气藏硫化氢储量为145×10°m3 臧中部深度为5125m;高峰场石炭系气藏现今埋藏 深度为49235284m,气藏中部深度 组段藻岩性剂面 主要岩性描述 沉积相 相亚相相 4700m;罗家寨飞仙关气藏现今埋藏 盟地知1深度为3060m七里北气藏飞 红色白云质泥夹灰色灰暑 仙关气藏顶部深度为49m。 灰色灰岩,成分以方解石为主少量白云岩, 对23个已发现储量规模超百亿的 含少量泥质。致密,较硬 气藏统计,储量范围从1017×10% 1144X10°m3。超过500×10m3的气藏 中,普光气藏已提交探明储量1144× 浅灰一灰色粉晶白云岩,灰质白云岩夹少量泥 晶灰岩。发育正粒序展理,粒序层理由合砂 局10/m3,罗家寨气藏探明储量581×103 屑白云岩、砂屑白云岩与泥晶白云岩组成底部 m3,五百梯气藏探明储量539×10°m3 具冲刷面。见潮沙层理及少量藻纹层 资源丰度普光气藏3853×103m3/ km,川西中坝1863×10m2/m2,渡 地口河气藏12×10°m3/m2,卧龙河气藏 1297×10°m3/m2,罗家寨气藏756 浅灰色溶孔亮晶粒细晶白云岩夹溶孔细晶白 量仅为3口井控制范围的储量,预计气 藏最终探明储量将超过2000×10m3。 浅灰,灰色溶孔亮晶粒细中晶白云岩、溶孔亮 B圆残中晶白云料,溶孔细中晶白云岩与糖控状 3成藏富集基本规律 溶孔中粗晶白云岩互层,矿物成分以白云石占 绝对优势,极少量方解石。颗粒以粒,残 居多,粒间为校支第亮晶白云石酸结静/数/专 31处于早期生烃中心,生气强度大 为主,少量豆粒、砾屑及砂屑,颗粒含量78% 生烃中心系指生气强度最大区 孔及裂隙丰富。溶孔有颗粒溶孔、粒间溶孔,白 粒间溶蚀扩大孔、晶间孔、晶间溶孔及溶蚀扩 日滩它是烃源岩厚度有机质丰度有机质 大孔等。裂隙以压性微裂隙为主,少量张性裂云 类型及成熟度等的综合体现。生气中 心及其周缘不仅可以源源不断获得高 丰度的气源,而且运移距离短,避免了 天然气在长途运移中的大量散失,故 亮晶 利于气的富集而形成大气田。川东北 地区发育泥质岩、碳酸盐岩和煤系地 白云质灰岩与泥晶灰岩互层 题层等三大类烃源岩层系上主要有5套 烃源岩:中、下寒武统黑色页岩、灰色 图4普光2井飞仙关组储层综合图 碳酸盐岩,下志留统深灰色页岩,下二 Fig 4 Reservo ir of the Feixianguan Fom atin n well Puguang-2 叠统深色碳酸盐岩、黑色泥质岩,上二 201994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
表 3 普光气田飞仙关组气藏天然气组分分析表 Table 3 Com ponen t analysis of gas in the Fe ix ianguan Formation of the Puguang gas f ield 井号 层位 井深 (m ) 分 析 项 目 及 含 量 (% ) 甲烷 乙烷 丙烷 异丁烷 正丁烷 异戊烷 正戊烷 CO 2 H 2S N 2 H e H 2 相对 密度 (göcm 3 ) 临界 温度 (K) 临界 压力 (M Pa) 普光1 井 T1f 1～ 2 5601. 5～ 5667. 5 77. 91 0. 02 0 0 0. 02 0 0 9. 07 12. 31 0. 64 0. 01 0. 02 0. 7199 223 5. 388 普光2 井 T1f 3 4776. 8～ 4826. 0 76. 69 0. 19 0 0 0 0 0 7. 89 14. 80 0. 40 0. 01 0. 02 0. 7233 226. 52 5. 469 T1f 1～ 2 4933. 8～ 4985. 4 74. 46 0. 22 0 0 0 0 0 7. 89 16. 89 0. 51 0. 02 0. 01 0. 7370 230. 32 5. 560 T1f 1 5007. 5～ 5102. 0 75. 63 0. 11 0 0 0 0 0 7. 96 15. 82 0. 44 0. 01 0. 03 0. 7302 228. 37 5. 516 图 4 普光2 井飞仙关组储层综合图 F ig. 4 R eservo ir of the Feixianguan Fo rm ation in w ell Puguang22 其下伏的石炭系气藏和上覆的嘉陵江气藏及须家河 气藏硫化氢含量低, 甚至不含硫化氢。初步测算普光 气藏硫化氢储量为145×108m 3。 通过对四川盆地4 个主要含气区近100 个气藏 的统计, 普光气藏现今埋藏深度最大, 为5259 m , 气 藏中部深度为5125 m; 高峰场石炭系气藏现今埋藏 深度为 4923～ 5284 m , 气藏中部深度 4700 m; 罗家寨飞仙关气藏现今埋藏 深度为 3200～ 4600 m; 七里北气藏飞 仙关气藏顶部深度为4900 m。 对23 个已发现储量规模超百亿的 气藏统计, 储量范围从 101. 7×108～ 1144×108m 3。超过500×108m 3的气藏 中, 普光气藏已提交探明储量 1144× 108m 3 ; 罗家寨气藏探明储量581×108 m 3 ; 五百梯气藏探明储量539×108m 3。 资源丰度普光气藏 38. 53×108 m 3ö km 2 , 川西中坝 18. 63×108m 3ökm 2 , 渡 口河气藏12×108m 3ökm 2 , 卧龙河气藏 12. 97×108m 3ökm 2 , 罗家寨气藏 7. 56 ×108 m 3ökm 2 (戴金星 1997; 王庭斌, 2003)。值得一提的是, 普光气藏的储 量仅为3 口井控制范围的储量, 预计气 藏最终探明储量将超过2000×108m 3。 3 成藏富集基本规律 3. 1 处于早期生烃中心, 生气强度大 生烃中心系指生气强度最大区, 它是烃源岩厚度、有机质丰度、有机质 类型及成熟度等的综合体现。生气中 心及其周缘不仅可以源源不断获得高 丰度的气源, 而且运移距离短, 避免了 天然气在长途运移中的大量散失, 故 利于气的富集而形成大气田。川东北 地区发育泥质岩、碳酸盐岩和煤系地 层等三大类烃源岩。层系上主要有5 套 烃源岩: 中、下寒武统黑色页岩、灰色 碳酸盐岩, 下志留统深灰色页岩, 下二 叠统深色碳酸盐岩、黑色泥质岩, 上二 268 地 质 学 报 2005 年