泸州古隆起嘉陵江组油气运聚规律与成藏

文章编号:100020747(2005)0520020205

泸州古隆起嘉陵江组油气运聚规律与成藏

李延钧1,李其荣1,2,杨坚2,朱晓惠2,王廷栋1

(1.西南石油学院;2.中国石油西南油气田公司)

基金项目:四川省重点学科建设项目(SZD0414)

摘要:在确定烃源岩的基础上,通过岩心薄片镜下沥青观察、流体包裹体分析及其均一温度的研究,并结合烃源岩的热演化史、地温史,按照油气生成、运移、聚集的阶段性理论,发现并证实泸州古隆起核部存在一个印支期古油藏。指出连通嘉陵江组至下伏烃源岩的深大断裂和基底断裂及其伴生的断层为烃类运聚的主要途径,是油气成藏的“烃源断层”。该区油气成藏关键时期为中三叠世、中侏罗世前后和晚白垩世前后。图4参11

关键词:古油藏;运移聚集;成藏模式;嘉陵江组;泸州古隆起

中图分类号:TE122.114 文献标识码:A

0引言

泸州古隆起位于四川盆地南部,西起自贡—宜宾西侧,东至重庆市—綦江一线,北至重庆市铜梁,南达高县—兴文县一带,是自东吴期形成雏形、定形于印支期早幕的继承性古隆起,与开江古隆起相连,形成华蓥山深大断裂上盘的区域性隆起带,其核部位于蜀南地区阳高寺一带,印支期隆出水面,最老剥蚀到嘉三段[1]。依据地层剥蚀程度的不同,划分为泸州古隆起核部、上斜坡、斜坡及外围3个部分。本文研究区包括古隆起核部和上斜坡及其部分外围地区,面积2.7万km2。

蜀南气矿于20世纪50年代中期发现,下三叠统嘉陵江组是主力产层之一,至70年代中期取得了较好的效果[2]。近年来,由于各种测试技术和储集层改造增产技术的运用和发展,先后在同福场、牟家坪、二里场、麻柳场、宜宾等一批嘉陵江组勘探程度低或原来认为成藏条件较差的构造上获良好勘探效果,表明泸州古隆起仍有尚待发现的挖潜领域及较大的资源潜力。因此,系统研究泸州古隆起嘉陵江组油气运聚规律,建立符合实际的油气成藏模式,对该区嘉陵江组油气勘探的深化或挖潜具有十分重要的现实意义。

1油气分布特征

泸州古隆起嘉陵江组油气性质复杂,既有产凝析油的湿气藏,又有不含凝析油的干气藏(见图1)。湿气主要分布于古隆起核部及核部边缘,其中核部西南缘的付家庙构造、沈公山构造和东北缘的丹凤场构造凝析油含量特别高,甲烷含量低于92%;而干气则分布于远离古隆起核部边缘的上斜坡区,如同福场、永安桥构造等,甲烷含量多大于95%。局部地区产少量轻质油或正常油,但无生产能力和开采价值,主要分布在泸州古隆起核部的得胜向斜

、海潮、纳溪构造一带。

图1　泸州古隆起构造分区及嘉陵江组油气分布

泸州古隆起嘉陵江组主要存在3套储盖组合,形成T1j1、T1j2、T1j3气藏,平面展布分区分带规律性较强,在区域上受印支期泸州古隆起控制,总体趋势是泸州古隆起核部仅有T1j1气藏,向外围逐步增加到T1j2、T1j3气藏,部分地区甚至出现T1j4、T1j5产层,可见嘉陵江组气藏与泸州古隆起具有密不可分的内在联系[3]。

2烃源岩分析

可能与嘉陵江组油气成藏有关的烃源岩主要有:志留系泥质岩类、下二叠统碳酸盐岩、上二叠统煤系和下三叠统嘉陵江组碳酸盐岩。利用全烃地球化学方法

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石　油　勘　探　与　开　发

2005年10月 PETROL EUM EXPLORA TION AND DEV ELOPM EN T Vol.32　No.5　

综合对比分析表明[1]:泸州古隆起嘉陵江组油气主要来源于下伏烃源岩层,具有多期多源叠加的特点,但不同区域烃源贡献大小不同。泸州古隆起核部及核部边缘志留系烃源占据主导地位,环核部边缘有上二叠统龙潭组煤系烃源的混入,局部如核部南缘甚至以其为主;天然气碳同位素组成、油气轻烃组成和储集层沥青生物标志化合物对比表明,除泸州古隆起核部附近如桐梓园构造的桐1井、沈公山构造沈12井、沈17井的烃类与川东上二叠统龙潭组煤系来源油相似外,古隆起核部的烃类主要表现为志留系腐泥型烃源特征[3]。在远离古隆起核部的上斜坡区,同福场、永安桥等构造以下二叠统碳酸盐岩烃源为主,局部存在上二叠统龙潭组煤系烃源的混入。

从泸州古隆起油气分布来看,古隆起核部显然有利于捕获液态烃,隆起的向斜区德胜、云锦等构造产出正常油的情况也进一步说明了这一点,表明志留系生成的石油曾大规模运移至此。

四川盆地志留系为广海陆棚环境沉积的泥质岩类,以暗色、灰绿色泥页岩为主,泸州地区正是在四川盆地志留系沉积中心之一,烃源岩厚度多为250～650m,有机质丰度高,蜀南地区有机碳含量为0.5%～1.5%,本次测试的龙马溪组的地面露头样品有机碳含量仍达1.11%,生烃潜量为0.15mg/g。有机质以Ⅰ型干酪根为主,实测有机质的R o值为2.49%～3.10%,现今达到过成熟阶段,印支期为生油高峰,燕山中期处于生气高峰,为一套好的腐泥型烃源岩,具有良好的生烃能力。在泸州古隆起核部以外的上斜坡区,二叠系烃源逐渐占主导地位,包括上二叠统的煤系和下二叠统的碳酸盐岩,它们在四川盆地的中部和东部都被证实是嘉陵江组的主力烃源岩[427],在此不赘述。

3印支期古油藏

根据泸州古隆起二叠系阳新统和下三叠统嘉陵江组油气分布特征[8,9],推测二叠系—下三叠统可能曾经存在来自下二叠统烃源的统一的大油藏,后期油发生热裂解而不同程度转化为气藏或含油气藏。本文通过对泸州古隆起不同部位的宜宾、荷包场、长垣坝、沈公山、得胜、海潮、花果山、丹凤场、同福场等15个构造岩心铸体薄片、镜下薄片沥青观察及流体包裹体分析,证实泸州古隆起核部嘉陵江组曾经存在一个印支期古油藏,但很快因古隆起抬升被削顶而部分遭到破坏,经全烃地球化学方法确证其烃源来自志留系[3]。氧化降解沥青主要大量充填于泸州古隆起核部(包括向斜部位)的储集层,如德胜向斜的胜15井,1803.61～1803.63m 井段的原生晶间孔或溶蚀孔充满黑色沥青。泸州古隆起核部边缘井的储集层普遍见原生晶间孔和各类溶孔中残留沥青质,如据坝19井2168.43～2168.49m井段铸体薄片镜下观察,亮晶生屑鲕粒灰岩的鲕内溶孔、鲕模孔发育,其内又有埋藏期形成的自生石英和白云石,粒内、粒间孔边缘明显吸附有沥青质,为早期液态烃被后期大量高演化天然气注入而发生气侵脱沥青质作用所致。这种气侵作用的结果可形成气侵型凝析气藏[10]。远离泸州古隆起核部的上斜坡区则沥青及沥青质逐渐减少直到没有。泸州古隆起核部及其边缘的流体包裹体中出现大量沥青包裹体,而远离核部的上斜坡区则以气烃包裹体为主,未见沥青包裹体,表明泸州古隆起核部在印支期曾经有油充注的历史,同时保留了后期天然气充注的痕迹。热演化史恢复表明,在印支期,4套可能烃源岩中只有志留系正处于生油高峰,由此也可判断这一古油藏的油源来自志留系。

4油气运聚方式与途径

泸州古隆起嘉陵江组油气与自身烃源无关,主要来源于下伏烃源岩层。根据蜀南地区志留系和二叠系烃源岩分布情况以及实际地质条件,连通嘉陵江组与下伏烃源岩的深大断裂和基底断裂及其伴生的断层(见图2)为嘉陵江组烃类运聚的主要途径,烃类流体等主要以“间歇式”或“幕式”进行充注[11],油气具有近源垂向运移的特点。这与泸州古隆起嘉陵江组碳酸盐岩储集层横向连通性差有关,特别是下伏烃源岩生气高峰期嘉陵江组储集层埋深较大,固结、胶结和压实作用强,孔渗性差,限制了油气在平面的大规模运聚

。

图2　泸州古隆起深大断裂、基底断裂与嘉二段底断层分布图

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　2005年10月 李延钧等:泸州古隆起嘉陵江组油气运聚规律与成藏