安岳大气田背后的地质启示

安岳大气田背后的地质启示

2014-04-02石油观察

文|邹才能等中石油勘探开发研究院副院长

四川盆地川中古隆起安岳震旦系-寒武系世界级特大型气田的发现，结束了自1964 年威远震旦系气田发现以来的四川盆地震旦系-寒武系天然气勘探的停滞局面，历经60余年艰苦探索终获大发现，2011年高石1井在震旦系灯影组获气138.15万m3/d，2012 年磨溪8 井在寒武系龙王庙组获气190.68万m3/d。仅在川中磨溪8井区779.9km2范围，寒武系龙王庙组已探明地质储量4403.8亿m3。储气层厚度12～65m，平均40m；粒间溶孔、晶间溶孔为主，龙王庙组孔隙度4%～5%，渗透率（1～5）×10-3µm2；高温（141.4℃）、高压（压力系数1.65）、高产（110万m3/d）；构造岩性气藏。预期寒武系和震旦系2套层系含气面积超7000km2，地质储量规模将达1万亿m3以上，是大型整装古油藏高温热演化为主形成的原油裂解气大气田（区）。

四川盆地页岩气的勘探开发也取得重大突破，2010 年威201 井、2012 年11月焦页1井等相继在威远、焦石坝等地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组、下寒武统筇竹寺组获得工业气流，其中威201 井获气1万m3/d、焦页1 井获气（11～50）万m3/d，

发现了世界最古老、具万亿方级储量规模的大型页岩气田（区），2013 年页岩气产量达2亿m3。

四川盆地川中古隆起安岳震旦系—寒武系特大型气田的发现，是大油气田（区）地质理论在四川盆地古老地层天然气勘探的成功实践。大气田发现团队与项目攻关研究系统梳理了古构造恢复、岩相古地理重建、成烃成藏演化、资源评价与有利区预测等研究成果，旨在推动大油气田（区）发展并为下一步勘探提供理论依据。

1、研究背景

全球元古界—寒武系古老地层油气发现的报道较少，目前已证实有大规模油气发现的地区包括俄罗斯东西伯利亚盆地等，主要为油田、凝析油田或油气田，煤系烃源为主，大型气田的发现尚无报道。俄罗斯东西伯利亚盆地元古界里菲系、文德系和下寒武统，发现原生油气田65 个，累计探明可采储量22.36亿t 油当量，其中上维柳昌气田探明储量119亿m3，尤鲁布钦110 井在里菲系侵蚀面之下324 m 也获24 m3/d 工业油流。

阿曼南部南安曼盐盆地 Haweel-Cluster 地区元古界—下寒武统发现9个碳酸盐岩油藏，探明石油地质储量3.5亿t。印度—巴基斯坦震旦系原油储量0.86亿t。四川盆地深部安岳震旦系—寒武系万亿方级原油裂解气大气田的发现，在全球古老地层天然气勘探中尚属首次，对开拓全球中深层下古生界—中新元古界古老地层天然气领域具有重大科学与实践意义。

四川盆地天然气的大规模勘探始于 1953 年，60多年来，勘探思路和重点领域的探索和轮转，记录了新老几代石油人坚定的找气信念，逐步推动四川盆地天然气储量发现进入高峰增长。勘探历程大致分为3 个阶段，其中第三阶段先后发现了普光（4121万亿m3）、川中须家河组、龙岗、元坝、安岳（磨溪区块龙王庙组）等一系列千亿方级大气田。

四川盆地位于扬子地台西北侧，是一个典型的多期构造叠合盆地。盆地油气地质至少有 5 方面特殊性：

（1）海相沉积为主，沉积了巨厚的震旦系—中三叠统海相地层，厚度可达4 000～7000 m；

（2）层系控制为主，油气纵向分布受主要烃源层系控制，目前已发现21 套含油气层系，基本围绕上震旦统、下寒武统、下志留统、二叠系、上三叠统、下侏罗统等烃源层系规律分布；

（3）大隆大坡为主，盆地大隆起、大斜坡为主构造格局，盆内构造变形弱，地史时期形成的油气聚集和盖层未遭受大规模破坏，易形成大规模岩性油气藏、非常规油气聚集；

（4）天然气为主，盆地整体“赋油更富气”，深埋高温作用使得盆地内海相地层充分生成或转化成天然气，海相碳酸盐岩气和页岩气均大规模发育，上三叠统须家河组致密砂岩气也成大面积连片分布；

（5）常规—非常规并重，盆地主要发育3 类常规与3 类非常规油气，3 类常规气为震旦系灯影组碳酸盐岩缝洞型气藏、寒武系龙王庙组和石炭系裂缝—孔隙型白云岩气藏、二叠系—三叠系碳酸盐岩礁滩型气藏，3 类非常规油气为志留系龙马溪组与寒武系筇竹寺组页岩气、上三叠统须家河组致密气、侏罗系致密油。四川盆地发育的震旦系—志留系组合，常规碳酸盐岩气—非常规页岩气空间“有序聚集、共生分布”，二者可分别形成万亿方级天然气储量规模。

2、地层与分布

四川盆地及周缘，灯影组广泛分布，最大残厚逾千米，自下而上分为4 段。除第三段为碎屑岩外，其余均以白云岩为特征。灯影组白云岩中藻类化石丰富，碎屑岩中除丰富的藻类和疑源类外，还发现大量软躯体蠕形动物、多种杯（钵）状、管状骨骼化石。

笔者在峨边先锋剖面灯影组三段凝灰岩中测得锆石年龄 543±12 Ma。四川盆地寒武系发育齐全，下部为麦地坪组、筇竹寺组黑色页岩，中上部为沧浪铺组、陡坡寺组/高台组两套红色碎屑岩与龙王庙组、洗象池组两套厚层白云岩，构成良好的生储盖组合。寒武系下部以含小壳类化石，之上以含三叶虫化石作为确定地层时代和地层对比的主要依据。

3、震旦纪—寒武纪古构造

3.1 古裂陷槽

震旦系是南华纪裂谷盆地基础上发育的扬子克拉通第一套稳定沉积盖层，区域构造背景表现为拉张环境。受基底断裂活动影响，在四川盆地西南部磨溪—高石梯与威远—资阳之间发育近南北向裂陷槽，称之为“成都—泸州”裂陷槽，槽区沉积较薄的灯影组。仅从高石17 井钻探初步分析，灯影组三段、四段连续沉积，泥质岩为主，地层厚度薄，为3～10 m。位于古裂陷槽东翼的磨溪—高石梯地区为古地貌高地，发育高能环境藻丘滩相沉积，灯影组四段厚度达240～350 m，由此奠定了古隆起的雏型。

早寒武世早期受区域拉张活动控制，古裂陷槽继承性发育，堆积厚度较大的麦地坪组和筇竹寺组。如古裂陷槽区的高石 17井钻遇麦地坪组厚度160 m、筇竹寺组厚度535 m，而位于裂陷槽肩部的高石1 井缺失麦地坪组，筇竹寺组厚度仅210.5 m。

3.2 古隆起

川中古隆起是一个继承性发育的大型古隆起。晚震旦世—早寒武世早期古隆起雏型受沉积作用控制，表现为裂陷槽区沉积薄、翼部沉积厚。早寒武世沧浪铺期，古隆起特征更为