川西拗陷中段海相油氣輸導系統(tǒng):特征、機制與勘探啟示_第1頁
川西拗陷中段海相油氣輸導系統(tǒng):特征、機制與勘探啟示_第2頁
川西拗陷中段海相油氣輸導系統(tǒng):特征、機制與勘探啟示_第3頁
川西拗陷中段海相油氣輸導系統(tǒng):特征、機制與勘探啟示_第4頁
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川西拗陷中段海相油氣輸導系統(tǒng):特征、機制與勘探啟示一、緒論1.1研究背景與意義隨著全球能源需求的持續(xù)增長,油氣資源作為重要的能源支柱,其勘探與開發(fā)始終是能源領域的核心任務。川西拗陷中段作為中國重要的油氣勘探區(qū)域之一,在海相油氣勘探方面已取得一定成果,但也面臨諸多挑戰(zhàn)。深入研究該區(qū)域海相油氣輸導系統(tǒng)特征,對于提升油氣勘探效率、增加油氣儲量、保障能源安全具有重要的現(xiàn)實意義。川西拗陷中段的海相地層經(jīng)歷了復雜的地質(zhì)演化過程,這使得該區(qū)域的海相油氣勘探工作充滿挑戰(zhàn)。自20世紀中葉以來,川西拗陷中段的油氣勘探工作持續(xù)推進。早期,受限于勘探技術與理論認知水平,勘探工作主要集中在構造相對簡單、埋深較淺的區(qū)域,且成果有限。隨著勘探技術的不斷進步,尤其是地震勘探技術、鉆井技術以及地質(zhì)分析技術的革新,川西拗陷中段的海相油氣勘探逐漸取得進展。在20世紀末至21世紀初,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些小型油氣藏,如中壩雷三氣藏,其探明儲量約100×10?m3,這一發(fā)現(xiàn)為川西拗陷中段的海相油氣勘探帶來了曙光。此后,勘探工作者不斷加大勘探力度,新場、馬井地區(qū)也獲得了工業(yè)氣流并提交控制、預測儲量,在金馬—鴨子河構造,中三疊統(tǒng)雷口坡組提交探明儲量千億立方米。這些成果不僅證實了川西拗陷中段海相地層具有豐富的油氣資源潛力,也為后續(xù)勘探工作提供了寶貴的經(jīng)驗與數(shù)據(jù)支持。然而,目前該區(qū)域的海相油氣勘探仍面臨諸多問題。一方面,復雜的地質(zhì)構造導致油氣分布規(guī)律難以準確把握。川西拗陷中段經(jīng)歷了多期構造運動,地層褶皺、斷裂發(fā)育,使得油氣的運移路徑和聚集場所變得極為復雜。另一方面,對海相油氣輸導系統(tǒng)的認識不足,限制了勘探工作的進一步開展。輸導系統(tǒng)作為連接烴源巖與圈閉的關鍵紐帶,其特征直接影響著油氣的運移和聚集。若無法深入了解輸導系統(tǒng)的類型、特征以及控制因素,就難以準確預測油氣的分布位置,從而增加勘探成本與風險。研究川西拗陷中段海相油氣輸導系統(tǒng)特征具有重要的理論與實踐意義。在理論方面,有助于深化對海相油氣成藏機理的認識。油氣成藏是一個復雜的地質(zhì)過程,涉及烴源巖的生烴、油氣的運移、聚集以及保存等多個環(huán)節(jié)。輸導系統(tǒng)在其中起著關鍵的橋梁作用,其特征和演化過程直接影響著油氣的成藏模式和分布規(guī)律。通過研究輸導系統(tǒng),可以揭示油氣在地下的運移路徑和聚集機制,進一步完善海相油氣成藏理論體系,為油氣勘探提供堅實的理論基礎。在實踐方面,能夠為油氣勘探提供科學指導,提高勘探成功率。準確把握輸導系統(tǒng)特征,可以幫助勘探工作者更精準地預測油氣富集區(qū),優(yōu)化勘探部署方案,合理配置勘探資源,從而降低勘探成本,提高勘探效率。例如,若能確定某一區(qū)域的主要輸導通道和優(yōu)勢運移方向,就可以在相應的位置布置勘探井,增加發(fā)現(xiàn)油氣藏的概率。此外,對輸導系統(tǒng)的研究還有助于評估已發(fā)現(xiàn)油氣藏的潛力,為油氣田的開發(fā)和生產(chǎn)提供決策依據(jù),促進油氣資源的高效開發(fā)與利用。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1油氣輸導系統(tǒng)研究概況自20世紀中葉起,油氣輸導系統(tǒng)的研究逐步展開。早期,國外學者率先開展相關研究,為該領域奠定了理論基礎。如Hubbert在1953年發(fā)表的關于流體勢的經(jīng)典理論,為理解油氣在地下的運移提供了重要的理論框架,其理論認為油氣會從高勢區(qū)向低勢區(qū)運移,這一觀點為后續(xù)研究油氣輸導系統(tǒng)的運移機制指明了方向。在20世紀70-80年代,隨著對含油氣盆地研究的深入,學者們逐漸認識到輸導系統(tǒng)在油氣成藏過程中的關鍵作用。1987年,England等學者提出了油氣在地下的運移和聚集與輸導體系密切相關的觀點,強調(diào)了輸導體系作為連接烴源巖與圈閉的“橋梁”,對油氣成藏的重要性。這一時期,研究主要集中在對輸導系統(tǒng)的定性描述,包括對砂體、斷層等輸導體的簡單識別和初步分析。20世紀90年代以來,隨著計算機技術和地質(zhì)分析技術的飛速發(fā)展,油氣輸導系統(tǒng)的研究進入了一個新的階段。國外在該領域的研究取得了顯著進展,如對輸導系統(tǒng)的三維建模和數(shù)值模擬研究。2002年,Bjorlykke等學者利用三維建模技術,對挪威北海地區(qū)的油氣輸導系統(tǒng)進行了詳細的模擬分析,通過建立高精度的地質(zhì)模型,精確地描述了油氣在輸導系統(tǒng)中的運移路徑和聚集過程,為油氣勘探提供了重要的參考依據(jù)。同時,在輸導系統(tǒng)的微觀研究方面,國外學者也取得了重要成果。2009年,Braathen等學者對斷層巖相及其在砂巖儲層中的應用進行了深入研究,從微觀角度揭示了斷層對油氣輸導的影響機制,為準確評價斷層的輸導能力提供了理論支持。國內(nèi)對油氣輸導系統(tǒng)的研究起步相對較晚,始于20世紀90年代中后期。初期主要是對國外先進理論和技術的引進與吸收,并結合國內(nèi)含油氣盆地的實際情況進行初步探索。在這一階段,國內(nèi)學者對不同類型的輸導體系進行了分類和總結。2005年,吳楠、劉顯鳳等學者將油氣輸導體系定義為油氣從烴源巖運移到圈閉過程中,各種潛在或已知的油氣輸導體的三維幾何形態(tài)、內(nèi)部構成、流體輸導能力綜合以及不同輸導體的空間配置形式和時間上與生油期的匹配關系,并將其分為兩大類、6種類型,這一分類方案為國內(nèi)油氣輸導體系的研究提供了重要的理論框架。此后,國內(nèi)學者在輸導系統(tǒng)的研究方法和技術上不斷創(chuàng)新。2008年,尚曉慶、劉洛夫等學者以庫車拗陷依奇克里克構造帶為研究對象,綜合運用QGF、QGF-E及甾烷C29ββ/(αα+ββ)、三環(huán)萜烷/17(α)-藿烷等地球化學參數(shù),成功識別了油氣運移通道和運移方向,驗證了輸導體系的有效性,為國內(nèi)油氣輸導系統(tǒng)的研究提供了新的技術手段和方法。近年來,國內(nèi)外對油氣輸導系統(tǒng)的研究呈現(xiàn)出多學科交叉、精細化和定量化的發(fā)展趨勢。在研究內(nèi)容上,不僅關注輸導系統(tǒng)的靜態(tài)特征,還更加注重其動態(tài)演化過程,以及輸導系統(tǒng)與構造運動、沉積環(huán)境等因素之間的相互關系。在研究方法上,綜合運用地質(zhì)、地球物理、地球化學等多學科手段,對輸導系統(tǒng)進行全方位、多層次的研究,以提高對油氣輸導系統(tǒng)的認識和理解。1.2.2川西拗陷中段海相油氣輸導系統(tǒng)研究進展在川西拗陷中段海相油氣輸導系統(tǒng)的研究方面,前人已取得了一系列重要成果。在不整合面輸導系統(tǒng)研究中,熊琳沛、劉樹根等學者(2018)通過對鉆井、高精度三維地震資料及地表露頭的分析,發(fā)現(xiàn)川西拗陷中段海相不整合面輸導系統(tǒng)主要存在于震旦系燈影組頂部桐灣期不整合面、二疊系底部加里東期不整合面、中二疊統(tǒng)頂部東吳期不整合面,中三疊統(tǒng)雷口坡組頂部印支期不整合面在部分地區(qū)存在。這些不整合面為油氣側向長距離運移提供了條件,不整合面的存在使得不同地層之間的連通性增強,油氣能夠沿著不整合面進行側向運移,擴大了油氣的運移范圍。在斷裂輸導系統(tǒng)研究領域,學者們也進行了深入探索。熊琳沛等人研究發(fā)現(xiàn),斷裂輸導系統(tǒng)在中二疊統(tǒng)茅口組頂部最發(fā)育,雷口坡組頂部次之,燈影組頂部發(fā)育最少。斷裂輸導系統(tǒng)使天然氣縱向長距離運移成為可能,深層形成的古油氣藏在斷裂輸導系統(tǒng)的作用下沿斷層向上運移至合適的儲層內(nèi)聚集形成次生油氣藏,如彭州雷口坡組氣藏的形成可能就屬于這種范疇。孟憲武、劉勇等學者(2021)通過對周緣露頭、盆地內(nèi)鉆井樣品的鏡質(zhì)體反射率、掃描電鏡及流體包裹體等分析,并結合構造解釋,明確了通源斷層或“接力式”斷層輸導系統(tǒng)可作為良好的天然氣運移通道,有利于油氣富集成藏。斷層的活動不僅能夠溝通不同的儲層和烴源巖,還能改變地層的應力狀態(tài),形成裂縫等次生孔隙,進一步增強油氣的輸導能力。然而,目前川西拗陷中段海相油氣輸導系統(tǒng)的研究仍存在一些不足之處。在研究精度方面,雖然已對輸導系統(tǒng)的宏觀特征有了一定認識,但對輸導系統(tǒng)的微觀結構和輸導機理的研究還不夠深入。例如,對于斷層內(nèi)部的微觀結構如何影響油氣的輸導能力,以及不整合面與儲層之間的微觀連通機制等問題,還需要進一步的研究和探索。在研究方法上,現(xiàn)有的研究方法還存在一定的局限性,難以全面、準確地揭示輸導系統(tǒng)的特征和演化規(guī)律。如目前對輸導系統(tǒng)的研究主要依賴于地震、鉆井等常規(guī)資料,對于一些隱蔽性輸導體系的識別和研究還缺乏有效的技術手段。在輸導系統(tǒng)與油氣成藏關系的研究方面,雖然已認識到輸導系統(tǒng)對油氣成藏的重要控制作用,但對于輸導系統(tǒng)在油氣成藏過程中的具體作用機制和動態(tài)演化過程,還需要進一步的深入研究。例如,在不同地質(zhì)時期,輸導系統(tǒng)的變化如何影響油氣的運移和聚集,以及輸導系統(tǒng)與其他成藏要素之間的相互作用關系等問題,仍有待進一步明確。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1研究內(nèi)容本研究將全面深入地剖析川西拗陷中段海相油氣輸導系統(tǒng)的特征,主要涵蓋以下幾個關鍵方面:輸導系統(tǒng)構成要素特征:詳細研究川西拗陷中段海相地層中輸導系統(tǒng)的各類構成要素,包括不整合面、斷層、裂縫以及滲透性儲層等。對于不整合面,分析其分布特征、結構特征以及與上下地層的接觸關系,探究其在油氣側向運移過程中的作用機制。對于斷層,研究其幾何學特征,如走向、傾向、斷距等,以及運動學特征,包括活動時期、活動強度等,明確斷層在油氣縱向和橫向運移中的作用。對于裂縫,分析其發(fā)育特征,如裂縫的類型、密度、開度等,以及裂縫與儲層和斷層的連通關系,揭示裂縫對油氣輸導能力的影響。對于滲透性儲層,研究其巖石學特征,如巖石類型、礦物組成等,以及物性特征,包括孔隙度、滲透率等,確定儲層在油氣輸導中的作用和貢獻。輸導系統(tǒng)組合模式:深入研究不同輸導要素之間的組合方式和空間配置關系,識別出川西拗陷中段海相油氣輸導系統(tǒng)的主要組合模式。例如,研究不整合面與斷層、滲透性儲層的組合模式,分析這種組合模式如何影響油氣的運移路徑和聚集場所。探討斷層與裂縫、滲透性儲層的組合模式,以及這種組合模式對油氣輸導效率的影響。通過對不同組合模式的研究,揭示輸導系統(tǒng)的復雜性和多樣性,為油氣勘探提供更準確的地質(zhì)模型。輸導系統(tǒng)演化特征:結合區(qū)域地質(zhì)背景和構造演化歷史,研究川西拗陷中段海相油氣輸導系統(tǒng)在不同地質(zhì)時期的演化特征。分析構造運動對輸導系統(tǒng)的改造作用,例如,研究印支運動、燕山運動和喜馬拉雅運動等對不整合面的形成、斷層的活動以及裂縫的發(fā)育的影響。探討沉積環(huán)境變化對輸導系統(tǒng)的影響,如不同沉積相帶的分布對滲透性儲層的發(fā)育和連通性的影響。通過研究輸導系統(tǒng)的演化特征,了解油氣在不同地質(zhì)時期的運移和聚集規(guī)律,為油氣勘探提供更全面的地質(zhì)信息。輸導系統(tǒng)對油氣成藏的控制作用:研究輸導系統(tǒng)與烴源巖、圈閉等成藏要素之間的匹配關系,分析輸導系統(tǒng)在油氣成藏過程中的關鍵作用。探討輸導系統(tǒng)如何控制油氣的運移方向和距離,以及如何影響油氣的聚集效率和富集程度。例如,研究輸導系統(tǒng)與烴源巖的時空配置關系,分析這種關系對油氣初次運移和二次運移的影響。研究輸導系統(tǒng)與圈閉的匹配關系,確定圈閉的有效性和油氣聚集的可能性。通過研究輸導系統(tǒng)對油氣成藏的控制作用,為油氣勘探提供更科學的理論指導。1.3.2研究方法為了實現(xiàn)上述研究內(nèi)容,本研究將綜合運用多種研究方法:地質(zhì)分析方法:對川西拗陷中段的地質(zhì)資料進行全面收集和整理,包括區(qū)域地質(zhì)圖、地層剖面圖、構造圖等。通過對這些資料的分析,了解研究區(qū)的地層發(fā)育特征、構造演化歷史以及沉積環(huán)境變遷,為研究輸導系統(tǒng)提供區(qū)域地質(zhì)背景。對鉆井資料進行詳細分析,包括巖心資料、測井資料等。通過巖心觀察,獲取巖石的巖性、結構、構造等信息,以及裂縫、斷層等地質(zhì)構造的發(fā)育情況。利用測井資料,如電阻率測井、聲波測井、密度測井等,識別儲層、烴源巖和蓋層,確定地層的物性參數(shù),如孔隙度、滲透率等。對地表露頭進行實地考察和研究,獲取不整合面、斷層、裂縫等輸導要素的直接證據(jù)。通過對露頭的詳細觀察和測量,了解不整合面的結構特征、斷層的幾何學和運動學特征以及裂縫的發(fā)育特征,為研究輸導系統(tǒng)提供直觀的地質(zhì)信息。地球物理方法:利用高精度三維地震資料,進行地震解釋和構造分析。通過地震反射特征,識別不整合面、斷層、褶皺等地質(zhì)構造,確定其空間位置和形態(tài)特征。利用地震屬性分析技術,如振幅屬性、頻率屬性、相位屬性等,預測儲層的分布范圍和物性特征,為研究輸導系統(tǒng)提供地球物理依據(jù)。運用重磁電等地球物理方法,研究地下地質(zhì)構造的分布特征和深部結構。通過重力異常、磁力異常和電法異常的分析,推斷地下地質(zhì)構造的形態(tài)、規(guī)模和分布范圍,為研究輸導系統(tǒng)提供深部地質(zhì)信息。地球化學方法:對烴源巖、儲層和油氣樣品進行地球化學分析,包括有機地球化學分析和無機地球化學分析。通過有機地球化學分析,如干酪根類型分析、熱解分析、碳同位素分析等,確定烴源巖的生烴潛力、生烴期次和油氣來源。通過無機地球化學分析,如微量元素分析、同位素分析等,研究油氣運移過程中的地球化學變化,確定油氣的運移路徑和方向。利用流體包裹體分析技術,研究油氣的充注歷史和古流體性質(zhì)。通過對流體包裹體的溫度、壓力、成分等參數(shù)的測定,確定油氣的充注時間、充注溫度和壓力條件,以及古流體的性質(zhì)和組成,為研究輸導系統(tǒng)提供油氣運移的時間和物理化學條件信息。數(shù)值模擬方法:建立川西拗陷中段海相油氣輸導系統(tǒng)的數(shù)值模型,模擬油氣在輸導系統(tǒng)中的運移和聚集過程。通過數(shù)值模擬,研究不同輸導要素和組合模式對油氣運移和聚集的影響,預測油氣的分布規(guī)律和富集區(qū)域。利用數(shù)值模擬結果,優(yōu)化勘探方案,提高油氣勘探的成功率和效率。1.4技術路線本研究的技術路線遵循科學、系統(tǒng)、全面的原則,從資料收集與整理入手,綜合運用多種研究方法進行深入分析,最終實現(xiàn)研究目標,具體流程如下:資料收集與整理:廣泛收集川西拗陷中段的地質(zhì)、地球物理、地球化學等多方面資料。地質(zhì)資料涵蓋區(qū)域地質(zhì)圖、地層剖面圖、構造圖以及前人研究成果,全面了解研究區(qū)的地質(zhì)背景和研究現(xiàn)狀。地球物理資料包括高精度三維地震數(shù)據(jù)、重磁電數(shù)據(jù)等,用于識別地下地質(zhì)構造和儲層特征。地球化學資料包含烴源巖、儲層和油氣樣品的分析數(shù)據(jù),為研究油氣來源和運移提供依據(jù)。對收集到的資料進行系統(tǒng)整理和分類,建立數(shù)據(jù)庫,以便后續(xù)分析和使用。地質(zhì)分析:開展區(qū)域地質(zhì)背景研究,依據(jù)地質(zhì)資料,深入剖析川西拗陷中段的地層發(fā)育、構造演化和沉積環(huán)境變遷,明確研究區(qū)的地質(zhì)演化歷史,為輸導系統(tǒng)研究提供宏觀地質(zhì)框架。進行鉆井資料分析,通過巖心觀察,獲取巖石的巖性、結構、構造以及裂縫、斷層等信息;利用測井資料,識別儲層、烴源巖和蓋層,計算地層物性參數(shù)。開展地表露頭研究,實地考察不整合面、斷層、裂縫等輸導要素,獲取直接地質(zhì)證據(jù),了解其結構和發(fā)育特征。地球物理分析:運用地震解釋技術,對高精度三維地震資料進行精細解釋,識別不整合面、斷層、褶皺等地質(zhì)構造,確定其空間位置、形態(tài)和分布范圍。開展地震屬性分析,提取振幅、頻率、相位等屬性,預測儲層分布和物性特征,為輸導系統(tǒng)研究提供地球物理依據(jù)。利用重磁電等地球物理方法,研究地下地質(zhì)構造的深部結構和分布特征,推斷地質(zhì)構造的形態(tài)、規(guī)模和性質(zhì),輔助輸導系統(tǒng)分析。地球化學分析:進行有機地球化學分析,對烴源巖樣品進行干酪根類型分析、熱解分析、碳同位素分析等,確定烴源巖的生烴潛力、生烴期次和油氣來源。開展無機地球化學分析,對儲層和油氣樣品進行微量元素分析、同位素分析等,研究油氣運移過程中的地球化學變化,確定油氣運移路徑和方向。利用流體包裹體分析技術,測定流體包裹體的溫度、壓力、成分等參數(shù),確定油氣充注時間、溫度和壓力條件,以及古流體性質(zhì)和組成。輸導系統(tǒng)特征研究:研究輸導系統(tǒng)構成要素特征,綜合地質(zhì)、地球物理和地球化學分析結果,詳細研究不整合面、斷層、裂縫和滲透性儲層等輸導要素的特征,包括分布、結構、連通性和輸導能力等。分析輸導系統(tǒng)組合模式,研究不同輸導要素之間的組合方式和空間配置關系,識別主要組合模式,探討其對油氣運移和聚集的影響。探討輸導系統(tǒng)演化特征,結合區(qū)域地質(zhì)背景和構造演化歷史,研究輸導系統(tǒng)在不同地質(zhì)時期的演化過程,分析構造運動和沉積環(huán)境變化對輸導系統(tǒng)的改造作用。輸導系統(tǒng)對油氣成藏的控制作用研究:分析輸導系統(tǒng)與烴源巖、圈閉等成藏要素的匹配關系,研究輸導系統(tǒng)在油氣成藏過程中的關鍵作用,探討其對油氣運移方向、距離和聚集效率的控制機制。建立油氣成藏模式,基于輸導系統(tǒng)特征和對油氣成藏的控制作用研究,結合研究區(qū)的地質(zhì)條件,建立適合川西拗陷中段海相油氣成藏的模式,預測油氣分布規(guī)律和富集區(qū)域。成果總結與應用:總結研究成果,對輸導系統(tǒng)特征、演化規(guī)律以及對油氣成藏的控制作用進行全面總結,形成系統(tǒng)的認識和理論成果。提出勘探建議,依據(jù)研究成果,為川西拗陷中段海相油氣勘探提供科學建議,優(yōu)化勘探部署方案,提高勘探成功率和效率。繪制技術路線圖,直觀展示研究流程和方法(見圖1)。[此處插入技術路線圖,圖中清晰展示從資料收集、分析到成果總結的各個環(huán)節(jié)及相互關系,各環(huán)節(jié)用方框表示,箭頭表示流程方向,每個方框內(nèi)簡要說明該環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容和方法]圖1技術路線圖二、區(qū)域地質(zhì)背景2.1地理位置與構造位置川西拗陷中段位于四川盆地西部,處于揚子板塊西北緣。其地理位置大致介于東經(jīng)103°-105°,北緯30°-32°之間,西起龍門山前緣,東至豐谷、中江一線,北至安縣、綿陽,南抵大邑、龍泉驛,面積廣闊,是四川盆地油氣勘探的重點區(qū)域之一。在大地構造位置上,川西拗陷中段處于龍門山?jīng)_斷帶與四川盆地中央坳陷之間,是兩者構造演化相互作用的關鍵區(qū)域。龍門山?jīng)_斷帶作為青藏高原東緣的重要構造邊界,其強烈的構造活動對川西拗陷中段的地層沉積、構造變形和油氣成藏產(chǎn)生了深遠影響。四川盆地中央坳陷則為川西拗陷中段提供了區(qū)域構造背景和沉積物質(zhì)來源。從區(qū)域構造格局來看,川西拗陷中段呈現(xiàn)出明顯的分區(qū)特征,自西向東可劃分為龍門山前緣推覆帶、安縣-鴨子河-大邑斷褶帶、綿竹—綿陽低褶帶、孝泉-豐谷構造帶及成都凹陷帶等多個構造單元。龍門山前緣推覆帶緊鄰龍門山,是構造活動最為強烈的區(qū)域,地層褶皺、斷裂發(fā)育,巖石變形強烈。在該區(qū)域,大量的逆沖斷層和褶皺構造使得地層發(fā)生強烈的擠壓變形,形成了復雜的構造格局。安縣-鴨子河-大邑斷褶帶則處于推覆帶與其他構造帶的過渡區(qū)域,構造變形相對較弱,但仍有明顯的褶皺和斷裂發(fā)育。綿竹—綿陽低褶帶和孝泉-豐谷構造帶構造相對平緩,褶皺幅度較小,斷裂活動也相對較弱。成都凹陷帶則是沉積中心,沉積厚度較大,地層相對穩(wěn)定。這些不同的構造單元在區(qū)域構造格局中相互作用,共同影響著川西拗陷中段的地質(zhì)演化和油氣成藏。川西拗陷中段在區(qū)域構造格局中具有重要的作用。它是龍門山?jīng)_斷帶構造應力向四川盆地內(nèi)部傳遞的關鍵區(qū)域,構造活動強烈,地層變形復雜,為油氣的生成、運移和聚集提供了動力和場所。同時,該區(qū)域的沉積地層中發(fā)育了豐富的烴源巖、儲層和蓋層,為油氣成藏提供了物質(zhì)基礎。其獨特的構造位置使得不同構造單元之間的地層接觸關系復雜,形成了多種類型的不整合面和斷層,這些不整合面和斷層成為了油氣運移的重要通道,對油氣的分布和富集起到了關鍵的控制作用。2.2構造演化特征川西拗陷中段的構造演化歷史漫長而復雜,經(jīng)歷了多期構造運動,這些構造運動對該區(qū)域的地層沉積、構造變形以及油氣生成、運移和聚集產(chǎn)生了深遠影響。震旦紀至早古生代時期,川西拗陷中段處于相對穩(wěn)定的克拉通盆地環(huán)境。在震旦紀,該區(qū)域廣泛接受沉積,形成了以淺海相碎屑巖和火山巖為主的地層,如震旦系燈影組,主要為一套海相碳酸鹽巖沉積,富含疊層石,反映了當時溫暖、清澈的淺海環(huán)境。燈影組地層厚度較大,在川西拗陷中段部分地區(qū)可達數(shù)千米,為后期油氣的儲存提供了潛在的儲層空間。早古生代時期,構造活動相對平靜,沉積環(huán)境較為穩(wěn)定,以淺海相沉積為主,沉積了寒武系、奧陶系和志留系等地層。寒武系主要由淺海相碎屑巖和碳酸鹽巖組成,富含三葉蟲化石,地層厚度在數(shù)百米至千余米不等。奧陶系則以海相碳酸鹽巖和泥質(zhì)巖為主,含有豐富的筆石化石,沉積厚度相對較薄,一般在幾十米至數(shù)百米之間。志留系主要為淺海相碎屑巖和泥質(zhì)巖,沉積厚度變化較大,在部分地區(qū)可達千米以上。這一時期,由于構造穩(wěn)定,地層沉積連續(xù),為烴源巖的形成和保存提供了有利條件。在淺海相沉積環(huán)境中,大量的生物遺體得以保存并逐漸轉化為有機質(zhì),為后期油氣的生成奠定了物質(zhì)基礎。晚古生代時期,受加里東運動和海西運動的影響,川西拗陷中段的構造格局發(fā)生了顯著變化。加里東運動使得該區(qū)域整體抬升,遭受剝蝕,導致志留系與泥盆系之間形成明顯的不整合接觸關系。泥盆系地層在部分地區(qū)缺失,而在其他地區(qū)則以陸相碎屑巖沉積為主,反映了當時沉積環(huán)境從海相到陸相的轉變。海西運動期間,構造活動再次加劇,該區(qū)域發(fā)生了強烈的褶皺和斷裂,形成了一系列的褶皺構造和斷裂系統(tǒng)。這些構造變形不僅改變了地層的形態(tài)和分布,還為油氣的運移提供了通道。同時,海西運動還導致了巖漿活動的發(fā)生,巖漿的侵入和噴發(fā)對地層和油氣的分布產(chǎn)生了一定的影響。在巖漿活動過程中,高溫高壓的環(huán)境可能促使烴源巖的成熟度提高,加速油氣的生成。而巖漿巖的侵入也可能破壞原有的儲層和蓋層結構,影響油氣的儲存和保存條件。三疊紀時期,川西拗陷中段經(jīng)歷了印支運動,這是該區(qū)域構造演化的重要時期。印支運動早期,龍門山開始隆升,川西拗陷中段持續(xù)沉降,形成了前陸盆地的雛形。在晚三疊世早期,沉積了馬鞍塘組和小塘子組,這兩套地層具有淡化海灣的特點,含較重的碳酸鹽巖成分,沉積物總體偏細,為海相沉積環(huán)境。隨著龍門山逆沖作用的增強和隆升幅度的加大,晚三疊世晚期逐漸過渡為陸相環(huán)境,沉積了須家河組。須家河組發(fā)育沖積環(huán)境粗碎屑巖與湖沼環(huán)境含煤細屑巖的互層組合,形成兩個自下而上由粗變細的沉積旋回,即下部旋回(須二段和須三段)與上部旋回(須四段與須五段)。須家河組的沉積厚度較大,在坳陷中心地區(qū)可達數(shù)千米,其中須二段和須四段為主要的儲集層段,須一段、須三段和須五段為烴源巖層,炭質(zhì)頁巖、暗色泥巖和煤厚度大,有機質(zhì)含量高,為油氣的生成和聚集提供了良好的物質(zhì)基礎。印支運動使得川西拗陷中段的構造格局基本定型,形成了西深東淺的前陸盆地形態(tài),同時也控制了地層的沉積和巖相分布,對油氣的生成、運移和聚集產(chǎn)生了重要影響。龍門山的隆升為油氣的運移提供了動力,使得油氣從坳陷中心向邊緣運移。而前陸盆地的沉積環(huán)境則為烴源巖的形成和儲層的發(fā)育創(chuàng)造了條件。侏羅紀至白堊紀時期,川西拗陷中段受到燕山運動的影響。燕山運動早期,該區(qū)域整體升降,沉積了中下侏羅統(tǒng),總體上為一套半干旱-干旱氣候條件下的河湖相紅色碎屑巖系,厚度一般1200余米。在北緣米倉山和大巴山構造帶的影響下,四川盆地的沉積格局發(fā)生了重大轉變,坳陷中心由川西遷移至川中東部和川東北地區(qū),總體表現(xiàn)為北東深、南西淺的格局。本區(qū)位于湖盆西緣,沉積環(huán)境以河湖相為主,沉積物以紅色碎屑巖為主,反映了當時炎熱、干旱的氣候條件。侏羅紀晚期,龍門山北段發(fā)生新的沖斷活動,川西坳陷北段蓮花口組厚達千余米的礫巖發(fā)育,表明在其前緣形成新的坳陷中心,使盆地格局再次發(fā)生轉變,呈現(xiàn)為北西深、南東淺。早白堊世基本繼承了晚侏羅世的沉積格局,龍門山北段前緣仍有大量沖積扇礫巖發(fā)育,而其余廣大地區(qū)則發(fā)育河流及河漫湖相沉積;川西坳陷北段繼續(xù)保持坳陷中心的態(tài)勢,同時中、南段沖斷活動也逐漸變得強烈。中晚白堊世之交是川西坳陷乃至四川盆地自印支運動之后最重要的變革時期,盆地整體表現(xiàn)出萎縮態(tài)勢,坳陷北段結束沉積并隆升遭受剝蝕;而坳陷南段在龍門山?jīng)_斷活動的影響下,形成新的坳陷中心,呈現(xiàn)南西深、北東淺的格局,出現(xiàn)山前沖積扇礫巖和石膏、鈣芒硝等干旱鹽湖沉積并存的局面。燕山運動期間,構造運動較為頻繁,地層發(fā)生了褶皺和斷裂,進一步改變了構造格局和地層分布。這些構造變形為油氣的運移和聚集提供了更多的通道和場所。同時,沉積環(huán)境的變化也影響了烴源巖和儲層的發(fā)育。在半干旱-干旱氣候條件下,沉積物的粒度和成分發(fā)生變化,可能導致儲層的物性變差,但也可能在某些地區(qū)形成有利于油氣聚集的圈閉。新生代時期,川西拗陷中段受到喜馬拉雅運動的影響。始新世中晚期,受印亞大陸碰撞縫合的影響,川西地區(qū)整體抬升,從此結束大范圍沉積歷史,并在后期遭受改造。喜馬拉雅運動使得該區(qū)域的構造變形主要集中在淺層,形成了一些淺層斷裂和褶皺。這些構造變形對油氣的保存和后期調(diào)整產(chǎn)生了一定的影響。淺層斷裂可能導致油氣的逸散,而褶皺則可能改變油氣的分布格局。此外,喜馬拉雅運動還可能通過改變區(qū)域的應力場和流體壓力,影響油氣的運移和聚集。在喜馬拉雅運動的影響下,川西拗陷中段的地層遭受了不同程度的剝蝕,剝蝕厚度在不同地區(qū)有所差異。在一些地區(qū),剝蝕厚度可達數(shù)千米,這對油氣的保存和勘探帶來了一定的挑戰(zhàn)。同時,喜馬拉雅運動還導致了區(qū)域的隆升和地形的變化,使得川西拗陷中段的地質(zhì)條件更加復雜。綜上所述,川西拗陷中段從震旦紀到新生代經(jīng)歷了多期構造運動,這些構造運動相互疊加,共同塑造了該區(qū)域復雜的構造格局和地質(zhì)演化歷史。構造演化對油氣生成、運移和聚集的控制作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:構造運動控制了沉積環(huán)境的變遷,進而影響了烴源巖和儲層的發(fā)育。在不同的構造階段,沉積環(huán)境從海相到陸相發(fā)生了多次轉變,不同的沉積環(huán)境形成了不同類型的烴源巖和儲層。例如,在震旦紀至早古生代的海相沉積環(huán)境中,形成了以碳酸鹽巖和泥質(zhì)巖為主的烴源巖;而在晚三疊世的陸相沉積環(huán)境中,形成了以含煤泥巖系為主的烴源巖。構造運動產(chǎn)生的褶皺和斷裂為油氣的運移提供了通道,同時也控制了油氣的聚集場所。褶皺和斷裂的發(fā)育使得地層的連通性發(fā)生變化,油氣可以沿著這些構造通道從烴源巖運移到儲層中,并在合適的圈閉中聚集。此外,構造運動還通過改變區(qū)域的應力場和流體壓力,影響油氣的運移和聚集過程。在構造應力的作用下,油氣可能會發(fā)生重新分布和調(diào)整,從而形成不同類型的油氣藏。2.3地層特征川西拗陷中段海相地層發(fā)育較為齊全,自下而上主要包括震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、二疊系和三疊系等。這些地層記錄了該區(qū)域漫長而復雜的地質(zhì)演化歷史,其分布、巖性特征以及沉積環(huán)境和演化過程對海相油氣的生成、運移和聚集具有重要影響。震旦系燈影組主要分布于川西拗陷中段的西部和北部地區(qū),在龍門山前緣和米倉山前緣一帶出露較為廣泛。其巖性主要為一套海相碳酸鹽巖,以灰白色、淺灰色厚層-塊狀白云巖為主,局部夾有硅質(zhì)巖和磷塊巖。白云巖中發(fā)育大量的疊層石,呈柱狀、錐狀和層紋狀等,這是淺海藻類生物繁盛的標志,反映了當時溫暖、清澈且光照充足的淺海沉積環(huán)境。燈影組地層厚度變化較大,在坳陷中心部位可達數(shù)千米,向邊緣逐漸變薄。例如,在彭州地區(qū),燈影組厚度可達3000米以上,而在安縣-鴨子河地區(qū),厚度則減薄至1000-2000米左右。寒武系在川西拗陷中段廣泛分布,其巖性組合較為復雜。下部主要為一套淺海相碎屑巖,以灰綠色、黃綠色頁巖和粉砂巖為主,夾有少量的細砂巖,反映了水動力條件較弱的淺海沉積環(huán)境。中部為一套海相碳酸鹽巖,以灰白色、灰色石灰?guī)r和白云質(zhì)石灰?guī)r為主,富含三葉蟲化石,表明當時的海洋環(huán)境較為適宜生物生存和繁衍。上部則為一套硅質(zhì)巖和磷塊巖,硅質(zhì)巖呈黑色、灰黑色,質(zhì)地堅硬,磷塊巖則呈淺灰色、灰白色,富含磷質(zhì)礦物,這表明在寒武紀晚期,該區(qū)域的海洋環(huán)境發(fā)生了變化,水體中硅質(zhì)和磷質(zhì)的含量增加。寒武系地層厚度在不同地區(qū)有所差異,總體上在坳陷中心部位較厚,可達1500-2000米,向邊緣逐漸變薄,在龍泉山一帶厚度減薄至500-1000米左右。奧陶系主要分布于川西拗陷中段的大部分地區(qū),其巖性以海相碳酸鹽巖和泥質(zhì)巖為主。下部為一套淺海相石灰?guī)r和泥質(zhì)石灰?guī)r,石灰?guī)r呈灰白色、灰色,泥質(zhì)石灰?guī)r則含有較多的泥質(zhì)成分,顏色較深,呈灰黑色或深灰色。中部為一套筆石頁巖,頁巖中富含筆石化石,呈黑色、灰黑色,質(zhì)地細膩,反映了當時水體較深、缺氧的沉積環(huán)境。上部為一套海相石灰?guī)r和白云巖,石灰?guī)r和白云巖呈灰白色、淺灰色,局部夾有少量的泥質(zhì)巖。奧陶系地層厚度相對較薄,一般在300-800米之間,在成都凹陷地區(qū)厚度可達1000米左右。志留系主要分布于川西拗陷中段的東部和南部地區(qū),其巖性以淺海相碎屑巖和泥質(zhì)巖為主。下部為一套黃綠色、灰綠色頁巖和粉砂巖,夾有少量的細砂巖,頁巖中富含腕足類和三葉蟲化石,反映了水動力條件較弱的淺海沉積環(huán)境。中部為一套筆石頁巖,頁巖中富含筆石化石,呈黑色、灰黑色,質(zhì)地細膩,表明當時水體較深、缺氧的沉積環(huán)境。上部為一套淺海相砂巖和頁巖,砂巖呈灰白色、淺灰色,質(zhì)地較粗,頁巖則呈黃綠色、灰綠色,含有較多的泥質(zhì)成分。志留系地層厚度在不同地區(qū)有所差異,在坳陷中心部位厚度可達1000-1500米,向邊緣逐漸變薄,在龍泉山一帶厚度減薄至300-500米左右。二疊系在川西拗陷中段廣泛分布,其巖性組合較為復雜。下二疊統(tǒng)主要為一套海相碳酸鹽巖,以灰白色、灰色石灰?guī)r和白云質(zhì)石灰?guī)r為主,局部夾有硅質(zhì)巖和泥質(zhì)巖。石灰?guī)r中富含蜓類、珊瑚等化石,反映了當時溫暖、清澈的淺海沉積環(huán)境。中二疊統(tǒng)茅口組為一套厚層-塊狀石灰?guī)r,石灰?guī)r呈灰白色、淺灰色,質(zhì)地堅硬,富含蜓類、珊瑚等化石,是川西拗陷中段重要的油氣儲層之一。上二疊統(tǒng)則為一套海陸交互相含煤碎屑巖和火山巖,下部為一套濱海相砂巖、頁巖和煤層,煤層厚度較大,局部可形成可采煤層,反映了當時海陸交互的沉積環(huán)境。上部為一套火山巖,以玄武巖為主,呈黑色、灰黑色,質(zhì)地堅硬,表明在晚二疊世時期,該區(qū)域發(fā)生了強烈的火山活動。二疊系地層厚度在不同地區(qū)有所差異,總體上在坳陷中心部位較厚,可達1500-2000米,向邊緣逐漸變薄,在龍泉山一帶厚度減薄至500-1000米左右。三疊系中,下三疊統(tǒng)飛仙關組主要分布于川西拗陷中段的東部和南部地區(qū),其巖性以海相碳酸鹽巖和碎屑巖為主。下部為一套淺海相石灰?guī)r和泥質(zhì)石灰?guī)r,石灰?guī)r呈灰白色、灰色,泥質(zhì)石灰?guī)r則含有較多的泥質(zhì)成分,顏色較深,呈灰黑色或深灰色。中部為一套鮞?;?guī)r和白云巖,鮞?;?guī)r呈灰白色、淺灰色,鮞粒含量較高,白云巖則呈灰白色、淺灰色,局部夾有少量的泥質(zhì)巖,反映了當時水動力條件較強的淺海沉積環(huán)境。上部為一套濱海相砂巖和頁巖,砂巖呈灰白色、淺灰色,質(zhì)地較粗,頁巖則呈黃綠色、灰綠色,含有較多的泥質(zhì)成分。飛仙關組地層厚度在不同地區(qū)有所差異,在坳陷中心部位厚度可達1000-1500米,向邊緣逐漸變薄,在龍泉山一帶厚度減薄至300-500米左右。中三疊統(tǒng)雷口坡組在川西拗陷中段廣泛分布,其巖性以海相碳酸鹽巖為主,主要為一套灰白色、淺灰色厚層-塊狀白云巖和石灰?guī)r,局部夾有石膏層和泥質(zhì)巖。白云巖和石灰?guī)r中富含雙殼類、腕足類等化石,反映了當時溫暖、清澈的淺海沉積環(huán)境。雷口坡組地層厚度在不同地區(qū)有所差異,總體上在坳陷中心部位較厚,可達800-1200米,向邊緣逐漸變薄,在龍泉山一帶厚度減薄至300-500米左右。上三疊統(tǒng)馬鞍塘組和小塘子組主要分布于川西拗陷中段的西部和北部地區(qū),其巖性具有淡化海灣的特點,含較重的碳酸鹽巖成分,沉積物總體偏細。主要為一套海相泥質(zhì)巖和碳酸鹽巖,以灰色、深灰色泥巖、頁巖和石灰?guī)r為主,局部夾有少量的砂巖和粉砂巖,反映了當時水體較淺、鹽度較低的海灣沉積環(huán)境。隨著龍門山逆沖作用的增強和隆升幅度的加大,晚三疊世晚期逐漸過渡為陸相環(huán)境,沉積了須家河組。須家河組發(fā)育沖積環(huán)境粗碎屑巖與湖沼環(huán)境含煤細屑巖的互層組合,形成兩個自下而上由粗變細的沉積旋回,即下部旋回(須二段和須三段)與上部旋回(須四段與須五段)。須家河組的沉積厚度較大,在坳陷中心地區(qū)可達數(shù)千米,其中須二段和須四段為主要的儲集層段,須一段、須三段和須五段為烴源巖層,炭質(zhì)頁巖、暗色泥巖和煤厚度大,有機質(zhì)含量高,為油氣的生成和聚集提供了良好的物質(zhì)基礎。川西拗陷中段海相地層的沉積環(huán)境經(jīng)歷了多次演化。震旦紀時期,該區(qū)域處于相對穩(wěn)定的淺海環(huán)境,有利于碳酸鹽巖的沉積和藻類生物的繁衍,形成了燈影組富含疊層石的海相碳酸鹽巖地層。寒武紀時期,沉積環(huán)境較為復雜,早期以淺海相碎屑巖沉積為主,中期海相碳酸鹽巖廣泛發(fā)育,晚期則出現(xiàn)了硅質(zhì)巖和磷塊巖的沉積,反映了海洋環(huán)境的變化。奧陶紀時期,沉積環(huán)境以海相碳酸鹽巖和泥質(zhì)巖為主,中部的筆石頁巖表明當時水體較深、缺氧。志留紀時期,沉積環(huán)境以淺海相碎屑巖和泥質(zhì)巖為主,水體較淺,水動力條件較弱。二疊紀時期,早期為海相碳酸鹽巖沉積,中期茅口組的厚層石灰?guī)r是重要的油氣儲層,晚期則出現(xiàn)了海陸交互相含煤碎屑巖和火山巖的沉積,反映了海陸變遷和火山活動的影響。三疊紀時期,早期飛仙關組以海相碳酸鹽巖和碎屑巖沉積為主,中期雷口坡組為海相碳酸鹽巖沉積,晚期馬鞍塘組和小塘子組為淡化海灣沉積,隨后須家河組逐漸過渡為陸相沉積,反映了沉積環(huán)境從海相到陸相的轉變。這些地層特征和沉積環(huán)境演化對海相油氣的生成、運移和聚集產(chǎn)生了重要影響。不同時期的沉積環(huán)境形成了不同類型的烴源巖、儲層和蓋層,為油氣成藏提供了物質(zhì)基礎。例如,震旦系燈影組、寒武系、二疊系和三疊系中的海相碳酸鹽巖和泥質(zhì)巖,有機質(zhì)含量較高,是潛在的烴源巖;而燈影組、二疊系茅口組和三疊系雷口坡組的碳酸鹽巖,以及須家河組的砂巖,則是重要的儲層。地層中的不整合面、斷層和裂縫等地質(zhì)構造,為油氣的運移提供了通道,控制了油氣的運移方向和距離。同時,沉積環(huán)境的演化也影響了地層的壓力和溫度條件,進而影響了油氣的生成、運移和聚集過程。三、油氣輸導系統(tǒng)構成要素特征3.1不整合面輸導系統(tǒng)3.1.1主要不整合面識別與分布在川西拗陷中段海相地層中,通過對鉆井、高精度三維地震資料及地表露頭的綜合分析,識別出多個對油氣運移和聚集具有重要影響的不整合面,其中桐灣期、加里東期、東吳期和印支期的不整合面較為關鍵。桐灣期不整合面主要發(fā)育于震旦系燈影組頂部,是在新元古代晚期桐灣運動的影響下形成的。該運動導致川西拗陷中段地殼抬升,震旦系燈影組遭受剝蝕,隨后在寒武紀早期再次沉降接受沉積,從而在燈影組頂部與寒武系之間形成了不整合面。在地震剖面上,桐灣期不整合面表現(xiàn)為明顯的反射終止現(xiàn)象,上覆地層與下伏燈影組地層呈角度不整合接觸。從區(qū)域分布來看,該不整合面在川西拗陷中段廣泛分布,尤其在龍門山前緣和米倉山前緣一帶,由于構造運動相對強烈,剝蝕作用明顯,不整合面特征更為顯著。例如,在彭州地區(qū)的鉆井資料中,可清晰觀察到燈影組頂部的風化殼和溶蝕孔洞,這些都是桐灣期不整合面存在的證據(jù),表明該區(qū)域在桐灣期經(jīng)歷了強烈的剝蝕和風化作用。加里東期不整合面位于二疊系底部,是加里東運動的產(chǎn)物。加里東運動使得該區(qū)域在志留紀末至泥盆紀期間發(fā)生了強烈的構造變形和隆升剝蝕,導致志留系與二疊系之間形成不整合接觸。在地震剖面上,加里東期不整合面表現(xiàn)為上覆二疊系地層與下伏志留系地層的角度不整合,反射波同相軸錯斷、終止。在川西拗陷中段的東部和南部地區(qū),該不整合面分布較為廣泛。在安岳地區(qū)的露頭研究中,發(fā)現(xiàn)二疊系底部的底礫巖直接覆蓋在志留系的風化剝蝕面上,底礫巖的礫石成分主要來源于下伏志留系地層,這進一步證實了加里東期不整合面的存在及其分布特征。東吳期不整合面發(fā)育于中二疊統(tǒng)頂部,是東吳運動的結果。東吳運動引發(fā)了大規(guī)模的火山活動和地殼抬升,使得中二疊統(tǒng)茅口組遭受剝蝕,隨后在晚二疊世早期沉積了龍?zhí)督M,從而在茅口組與龍?zhí)督M之間形成不整合面。在地震剖面上,東吳期不整合面表現(xiàn)為明顯的反射中斷和上覆地層的超覆現(xiàn)象。在川西拗陷中段的大部分地區(qū),東吳期不整合面均有分布,尤其在瀘州-宜賓一帶,由于火山活動強烈,茅口組頂部的剝蝕程度較大,不整合面特征明顯。在該地區(qū)的鉆井巖心中,可觀察到茅口組頂部的玄武巖被剝蝕,上覆龍?zhí)督M地層中含有來自茅口組的礫石,這表明該區(qū)域在東吳期經(jīng)歷了復雜的構造運動和沉積間斷。印支期不整合面在中三疊統(tǒng)雷口坡組頂部局部存在,是印支運動的產(chǎn)物。印支運動導致川西拗陷中段構造格局發(fā)生重大變化,龍門山開始隆升,川西拗陷持續(xù)沉降,在中三疊世晚期至晚三疊世早期,雷口坡組遭受剝蝕,隨后沉積了馬鞍塘組和小塘子組,在雷口坡組頂部與上覆地層之間形成不整合面。在地震剖面上,印支期不整合面表現(xiàn)為上覆地層與下伏雷口坡組地層的角度不整合或平行不整合,反射波同相軸出現(xiàn)錯斷、終止或削截現(xiàn)象。在川西拗陷中段的西部和北部地區(qū),印支期不整合面相對較為發(fā)育。在江油地區(qū)的地震資料中,可清晰識別出雷口坡組頂部的不整合面,上覆馬鞍塘組地層在不整合面上呈超覆沉積,反映了當時沉積環(huán)境的變遷和構造運動的影響。3.1.2不整合面輸導特征不整合面的輸導特征與其結構和巖性變化密切相關。在縱向上,不整合面通常具有三層結構,從上至下依次為不整合面之上的巖石、不整合面之下的風化黏土層以及風化黏土層之下的半風化巖層。這種特殊的結構使得不整合面在油氣運移過程中扮演著重要角色。不整合面之上的巖石,特別是底礫巖和砂巖,通常具有較好的孔滲性,為油氣側向運移提供了良好的通道。底礫巖中的礫石之間存在較大的孔隙空間,砂巖的顆粒間孔隙也較為發(fā)育,這些孔隙相互連通,形成了油氣運移的網(wǎng)絡。以桐灣期不整合面為例,在其之上的寒武系底部常發(fā)育一套底礫巖,這些底礫巖的礫石成分主要為石英、燧石等,礫石之間的孔隙被后期的方解石、白云石等礦物部分充填,但仍保留了一定的孔隙度和滲透率。研究表明,這些底礫巖的孔隙度可達10%-20%,滲透率在1-10毫達西之間,能夠有效輸導油氣。在川西拗陷中段的一些地區(qū),通過對寒武系底部底礫巖的巖心分析和油氣地球化學研究發(fā)現(xiàn),油氣在底礫巖中具有明顯的運移痕跡,如油浸現(xiàn)象、瀝青充填孔隙等,表明底礫巖在桐灣期不整合面的油氣側向運移中起到了重要作用。不整合面之下的風化黏土層具有良好的封蓋能力,能夠阻止油氣的進一步逸散,從而形成有效的油氣聚集。風化黏土層是在長期的風化作用下形成的,其黏土礦物含量較高,顆粒細小,孔隙度低,滲透性差,具有良好的封堵性能。在加里東期不整合面中,其下的風化黏土層主要由蒙脫石、伊利石等黏土礦物組成,這些黏土礦物的顆粒直徑一般在0.01-0.1微米之間,孔隙半徑極小,一般在1-10納米之間,使得風化黏土層的滲透率極低,通常小于0.01毫達西。這種低滲透率的風化黏土層能夠有效阻擋油氣的向下運移,使得油氣在不整合面之上的儲層中聚集。在川西拗陷中段的一些油氣藏中,如威遠氣田,加里東期不整合面之下的風化黏土層對氣田的形成和保存起到了關鍵的封蓋作用,使得氣田能夠長期穩(wěn)定存在。半風化巖層則處于風化黏土層與下伏基巖之間,其巖石結構和物性介于兩者之間,既具有一定的孔隙度和滲透率,能夠為油氣運移提供一定的通道,又相對致密,能夠?qū)τ蜌馄鸬揭欢ǖ恼趽踝饔谩T跂|吳期不整合面中,半風化巖層主要是茅口組頂部經(jīng)過風化剝蝕后形成的,其巖石結構受到一定程度的破壞,孔隙度和滲透率有所增加,但仍低于上覆的底礫巖和砂巖。通過對茅口組頂部半風化巖層的巖石物理實驗分析,其孔隙度一般在5%-10%之間,滲透率在0.1-1毫達西之間。這種物性特征使得半風化巖層在油氣運移過程中,既能允許油氣在其中緩慢運移,又能在一定程度上阻止油氣的快速散失,對油氣的聚集和保存具有重要意義。在川西拗陷中段的一些地區(qū),東吳期不整合面的半風化巖層與上覆的底礫巖和下伏的風化黏土層共同構成了良好的油氣輸導和聚集體系,控制了油氣藏的形成和分布。為了更直觀地說明不整合面的輸導作用,以川西拗陷中段的某一油氣藏為例。在該油氣藏中,烴源巖為下伏的寒武系泥質(zhì)巖,生成的油氣在浮力和水動力的作用下,通過桐灣期不整合面進行側向運移。不整合面之上的寒武系底部底礫巖作為主要的輸導層,油氣沿著底礫巖的孔隙通道向高部位運移。而不整合面之下的風化黏土層則起到了封蓋作用,阻止油氣向下運移,使得油氣在底礫巖與風化黏土層之間的儲層中聚集,形成了現(xiàn)今的油氣藏。通過對該油氣藏的地球化學分析和地質(zhì)模型建立,進一步驗證了桐灣期不整合面在油氣運移和聚集過程中的重要輸導作用,為川西拗陷中段海相油氣勘探提供了重要的理論依據(jù)和實踐指導。3.2斷裂輸導系統(tǒng)3.2.1斷裂構造類型與級別在川西拗陷中段海相地層中,斷裂構造發(fā)育,類型多樣,根據(jù)斷裂兩盤相對運動方向和力學性質(zhì),可識別出正斷層、逆斷層和平移斷層等主要類型。正斷層是上盤相對下降、下盤相對上升的斷層,其形成與張應力作用密切相關。在川西拗陷中段,部分地區(qū)由于受到區(qū)域伸展作用的影響,形成了一些正斷層,如在龍泉山一帶,部分正斷層的走向為近南北向,斷面傾角較陡,一般在60°-80°之間,斷距在幾十米至數(shù)百米不等。這些正斷層在地震剖面上表現(xiàn)為反射波同相軸錯斷,斷盤反射波在斷點處與繞射波相切,且斷層面傾向與地層傾向一致時,斷面反射波向下傾方向偏移。正斷層的發(fā)育往往會導致地層的錯動和變形,使得不同地層之間的連通性發(fā)生變化,為油氣的垂向運移提供了通道。逆斷層則是上盤相對上升、下盤相對下降的斷層,主要由擠壓應力作用形成。在川西拗陷中段,龍門山前緣地區(qū)受龍門山?jīng)_斷帶強烈擠壓作用的影響,發(fā)育了大量的逆斷層。這些逆斷層的走向多為近東西向,與龍門山的構造走向一致,斷面傾角相對較緩,一般在30°-50°之間,斷距較大,可達數(shù)千米。在地震剖面上,逆斷層表現(xiàn)為反射波同相軸錯斷,斷面反射波向其下傾方向偏移,且上盤地層因擠壓作用而發(fā)生褶皺和變形。逆斷層的活動不僅改變了地層的形態(tài)和分布,還可能導致地層的破裂和裂縫的產(chǎn)生,從而增強了地層的滲透性,有利于油氣的運移和聚集。平移斷層是斷層兩盤順斷面走向相對運動的斷層,其形成與水平剪切應力有關。在川西拗陷中段的一些地區(qū),受到區(qū)域構造應力場的影響,發(fā)育了平移斷層。這些平移斷層的走向較為復雜,有的呈北東-南西向,有的呈北西-南東向,斷面傾角近于直立,斷距一般在幾十米至數(shù)百米之間。在地震剖面上,平移斷層表現(xiàn)為反射波同相軸的水平錯動,沒有明顯的上下盤地層厚度變化。平移斷層的存在可能會導致地層的橫向錯動,使得不同儲層之間的連通性發(fā)生改變,對油氣的橫向運移產(chǎn)生影響。根據(jù)斷裂的規(guī)模、切割深度和對區(qū)域構造的控制作用,可將斷裂劃分為不同級別。一級斷裂通常為深大斷裂,切割深度大,延伸距離長,對區(qū)域構造格局和地層沉積具有重要控制作用。在川西拗陷中段,龍門山斷裂帶屬于一級斷裂,它是龍門山?jīng)_斷帶與四川盆地的邊界斷裂,切割深度可達地殼深部,延伸長度達數(shù)百千米。龍門山斷裂帶的活動控制了川西拗陷中段的構造演化和地層沉積,其強烈的擠壓作用導致了龍門山前緣地區(qū)地層的強烈褶皺和逆沖推覆,形成了復雜的構造格局。同時,龍門山斷裂帶的活動還對油氣的生成、運移和聚集產(chǎn)生了深遠影響,它不僅為油氣的運移提供了深部通道,還控制了油氣的分布范圍。二級斷裂是在一級斷裂控制下形成的,規(guī)模相對較小,但對局部構造和油氣運移仍具有重要影響。在川西拗陷中段,安縣-鴨子河斷裂帶屬于二級斷裂,它位于龍門山斷裂帶東側,走向近東西向,延伸長度在數(shù)十千米至百余千米之間,切割深度可達數(shù)千米。安縣-鴨子河斷裂帶控制了其兩側地層的變形和沉積,形成了一系列的褶皺和斷裂構造。該斷裂帶的活動使得地層發(fā)生錯動和變形,為油氣的垂向和橫向運移提供了通道,對局部地區(qū)的油氣成藏起到了重要的控制作用。在該斷裂帶附近,發(fā)現(xiàn)了一些油氣藏,如鴨子河氣田,其油氣的聚集與安縣-鴨子河斷裂帶的活動密切相關。三級斷裂規(guī)模更小,主要發(fā)育于局部構造內(nèi),對油氣的局部運移和聚集有一定作用。在川西拗陷中段的一些局部構造中,發(fā)育了大量的三級斷裂,這些斷裂的走向和傾角變化較大,延伸長度一般在數(shù)千米至十幾千米之間,切割深度相對較淺,一般在幾百米至千余米之間。三級斷裂通常與二級斷裂相互配合,共同控制了油氣在局部構造內(nèi)的運移和聚集。它們可以將油氣從深部烴源巖運移到淺層儲層中,或者將油氣在不同的儲層之間進行重新分配,從而形成油氣藏。在新場氣田的局部構造中,三級斷裂的發(fā)育使得油氣在儲層中的分布更加復雜,但也為油氣的聚集提供了更多的機會。通過對新場氣田的研究發(fā)現(xiàn),一些三級斷裂與儲層的交匯部位,往往是油氣富集的區(qū)域。不同級別斷裂在研究區(qū)內(nèi)的分布具有一定的規(guī)律性。一級斷裂主要分布在研究區(qū)的邊界地帶,如龍門山斷裂帶位于川西拗陷中段的西側邊界,控制了整個區(qū)域的構造格局。二級斷裂則分布在一級斷裂的影響范圍內(nèi),與一級斷裂呈一定的幾何關系,如安縣-鴨子河斷裂帶與龍門山斷裂帶平行分布,控制了局部地區(qū)的構造和油氣運移。三級斷裂則廣泛分布于各個局部構造內(nèi),數(shù)量眾多,它們在二級斷裂的基礎上進一步細化了構造格局,對油氣的局部運移和聚集起到了重要作用。3.2.2斷裂輸導系統(tǒng)在剖面上的特征斷裂在剖面上的產(chǎn)狀對油氣縱向運移具有重要影響。產(chǎn)狀包括斷層的走向、傾向和傾角。在川西拗陷中段,不同類型的斷層產(chǎn)狀各異。逆斷層的傾角相對較緩,一般在30°-50°之間,如龍門山前緣的逆斷層,其緩傾角使得斷層與地層之間的接觸面積較大,為油氣的縱向運移提供了較大的通道面積。當油氣沿著逆斷層向上運移時,緩傾角可以減緩油氣的運移速度,使得油氣有更多的時間與周圍地層發(fā)生相互作用,從而增加油氣的運移距離和聚集效率。而正斷層的傾角相對較陡,一般在60°-80°之間,如龍泉山一帶的正斷層,陡傾角使得油氣在沿著正斷層運移時,能夠快速地向上運移,但是由于其與地層的接觸面積相對較小,油氣在運移過程中與周圍地層的相互作用相對較弱,可能會影響油氣的聚集效率。斷距變化也是斷裂在剖面上的重要特征之一。斷距是指斷層兩盤相對位移的距離。在川西拗陷中段,不同級別和類型的斷層斷距差異較大。一級斷裂如龍門山斷裂帶,斷距可達數(shù)千米,這種大斷距使得斷層能夠溝通深部的烴源巖和淺層的儲層,為油氣的長距離縱向運移提供了通道。深部烴源巖生成的油氣可以通過龍門山斷裂帶的大斷距快速運移到淺層的儲層中,形成油氣藏。而一些三級斷裂的斷距較小,一般在幾十米至數(shù)百米之間,這些小斷距的斷裂雖然不能像大斷距斷裂那樣為油氣提供長距離的運移通道,但是它們可以在局部范圍內(nèi)調(diào)整油氣的分布,將油氣從一個儲層運移到另一個儲層中,或者將油氣在同一儲層內(nèi)進行重新分配,從而影響油氣的聚集和分布。斷裂在剖面上的產(chǎn)狀和斷距變化共同控制著油氣的縱向運移。當斷裂的產(chǎn)狀有利于油氣運移,且斷距足夠大時,油氣能夠快速、有效地從深部烴源巖運移到淺層儲層中,形成油氣藏。反之,當斷裂的產(chǎn)狀不利于油氣運移,或者斷距過小,油氣的運移效率會降低,甚至可能無法形成有效的油氣藏。在川西拗陷中段的一些地區(qū),由于斷裂的產(chǎn)狀和斷距不合適,導致油氣無法順利運移到淺層儲層中,從而使得這些地區(qū)的油氣勘探效果不佳。而在一些斷裂產(chǎn)狀和斷距有利于油氣運移的地區(qū),如龍門山前緣地區(qū)和安縣-鴨子河斷裂帶附近,發(fā)現(xiàn)了多個油氣藏,這充分說明了斷裂在剖面上的特征對油氣縱向運移的重要控制作用。為了更直觀地說明斷裂在剖面上的特征對油氣縱向運移的控制作用,以川西拗陷中段的某一油氣藏為例。在該油氣藏中,烴源巖為下伏的寒武系泥質(zhì)巖,生成的油氣在浮力和水動力的作用下,通過一條傾角為45°、斷距為1000米的逆斷層向上運移。由于逆斷層的緩傾角和較大的斷距,油氣在運移過程中能夠與周圍地層充分接觸,發(fā)生溶解、吸附等作用,使得油氣的性質(zhì)發(fā)生變化,同時也增加了油氣的運移距離。最終,油氣在逆斷層與上覆儲層的交匯處聚集,形成了油氣藏。通過對該油氣藏的地質(zhì)模型建立和數(shù)值模擬分析,進一步驗證了斷裂在剖面上的產(chǎn)狀和斷距變化對油氣縱向運移的控制作用,為川西拗陷中段海相油氣勘探提供了重要的理論依據(jù)和實踐指導。3.2.3斷裂構造分段性與平面組合形態(tài)斷裂分段性在川西拗陷中段海相地層的斷裂構造中表現(xiàn)明顯。這種分段性主要體現(xiàn)在斷裂的幾何形態(tài)、活動歷史和力學性質(zhì)等方面。從幾何形態(tài)上看,斷裂在平面上并非呈直線狀連續(xù)分布,而是由多個段落組成,各段落之間的走向、傾角等存在差異。例如,安縣-鴨子河斷裂帶在平面上呈現(xiàn)出明顯的分段特征,部分段落走向為近東西向,而部分段落則呈北東-南西向,各段落之間通過一些小型的斷裂或構造轉換帶相連。這種幾何形態(tài)的分段性是由于斷裂在形成和演化過程中受到不同方向的構造應力作用以及地層巖性差異的影響。在不同的構造應力場作用下,斷裂的擴展方向和方式會發(fā)生改變,從而導致斷裂幾何形態(tài)的分段性。同時,地層巖性的差異也會影響斷裂的發(fā)育,使得斷裂在不同巖性段的形態(tài)和性質(zhì)有所不同。從活動歷史來看,斷裂的不同段落可能具有不同的活動期次和活動強度。一些段落可能在早期構造運動中活動強烈,而在后期則相對穩(wěn)定;另一些段落則可能在后期構造運動中才開始活動,或者活動強度在不同時期發(fā)生變化。在龍門山斷裂帶,其南段和北段的活動歷史就存在差異。南段在印支運動和燕山運動期間活動強烈,導致地層強烈變形和隆升;而北段則在喜馬拉雅運動期間活動更為顯著,使得該地區(qū)的構造格局發(fā)生了較大改變。這種活動歷史的差異與區(qū)域構造應力場的演化以及板塊運動的相互作用密切相關。在不同的地質(zhì)時期,區(qū)域構造應力場的方向和強度發(fā)生變化,使得斷裂的不同段落受到不同程度的應力作用,從而導致活動歷史的分段性。斷裂分段性的形成機制較為復雜,主要與區(qū)域構造應力場的變化、地層巖性的差異以及先存構造的影響等因素有關。區(qū)域構造應力場的變化是導致斷裂分段性的重要原因之一。在地質(zhì)歷史時期,川西拗陷中段受到多種構造應力場的作用,如印支運動、燕山運動和喜馬拉雅運動等。這些構造運動導致區(qū)域構造應力場的方向和強度發(fā)生改變,使得斷裂在不同部位受到不同的應力作用,從而形成分段性。當區(qū)域構造應力場發(fā)生旋轉或變化時,斷裂的擴展方向和方式也會相應改變,導致斷裂出現(xiàn)分段現(xiàn)象。地層巖性的差異也會影響斷裂的分段性。不同巖性的地層具有不同的力學性質(zhì),在受到構造應力作用時,其變形方式和破裂特征也不同。例如,脆性巖石容易發(fā)生破裂形成斷裂,而塑性巖石則更容易發(fā)生塑性變形。當?shù)貙又写嬖诓煌瑤r性的夾層時,斷裂在穿過這些夾層時會受到阻礙或改變方向,從而形成分段性。先存構造的影響也是斷裂分段性形成的重要因素。在研究區(qū),存在一些早期形成的構造,如褶皺、斷裂等,這些先存構造會影響后期斷裂的發(fā)育和擴展。后期斷裂在遇到先存構造時,可能會沿著先存構造的方向或界面擴展,或者在其周圍發(fā)生分叉和合并,從而形成分段性。斷裂的平面組合形態(tài)對油氣運移路徑具有重要影響。在川西拗陷中段,常見的斷裂平面組合形態(tài)有“Y”字形、“X”字形和網(wǎng)狀等?!癥”字形斷裂組合由一條主斷裂和兩條分支斷裂組成,主斷裂通常為控盆斷裂,分支斷裂則與主斷裂呈一定角度相交。這種斷裂組合形態(tài)可以為油氣提供多條運移路徑。油氣可以沿著主斷裂向上運移,然后在分支斷裂處發(fā)生分流,分別向不同的方向運移,從而擴大了油氣的運移范圍。在川西拗陷中段的一些地區(qū),“Y”字形斷裂組合控制了油氣的運移和聚集,使得油氣在分支斷裂與儲層的交匯處形成油氣藏?!癤”字形斷裂組合由兩條相互交叉的斷裂組成,這種組合形態(tài)可以形成多個應力集中區(qū)和裂縫發(fā)育帶。油氣在運移過程中,會受到“X”字形斷裂組合的控制,沿著裂縫發(fā)育帶和應力集中區(qū)運移。由于“X”字形斷裂組合的交叉部位應力較為復雜,容易形成連通性較好的運移通道,使得油氣能夠在不同方向的斷裂之間進行轉換和運移,增加了油氣運移的復雜性和多樣性。在一些地區(qū),“X”字形斷裂組合控制了油氣的運移方向,使得油氣在斷裂交叉部位附近聚集,形成油氣藏。網(wǎng)狀斷裂組合由多條相互交織的斷裂組成,形成了復雜的斷裂網(wǎng)絡。這種斷裂組合形態(tài)可以極大地增強地層的滲透性,為油氣提供了廣泛的運移通道。油氣可以在網(wǎng)狀斷裂組合中自由運移,從烴源巖向各個方向擴散,尋找合適的儲層進行聚集。在川西拗陷中段的一些地區(qū),網(wǎng)狀斷裂組合使得油氣能夠在較大范圍內(nèi)運移和聚集,形成了多個油氣藏。同時,網(wǎng)狀斷裂組合還可以將不同的儲層和烴源巖連接起來,促進油氣的二次運移和重新分配,對油氣的分布和富集起到了重要的控制作用。以川西拗陷中段的某一區(qū)域為例,該區(qū)域發(fā)育了網(wǎng)狀斷裂組合。通過對該區(qū)域的地震資料解釋和地質(zhì)分析發(fā)現(xiàn),網(wǎng)狀斷裂組合將深部的烴源巖與淺層的多個儲層連接起來。烴源巖生成的油氣在浮力和水動力的作用下,沿著網(wǎng)狀斷裂組合向上運移,在運移過程中,油氣在不同的儲層中進行聚集和調(diào)整。通過對該區(qū)域油氣藏的地球化學分析和數(shù)值模擬研究,進一步驗證了網(wǎng)狀斷裂組合對油氣運移路徑的控制作用,為該區(qū)域的油氣勘探提供了重要的指導。3.3儲層輸導系統(tǒng)3.3.1儲層類型與特征川西拗陷中段海相地層發(fā)育多種類型的儲層,主要包括孔隙型、裂縫-孔隙型和溶蝕型等,不同類型儲層具有各自獨特的特征??紫缎蛢釉诖ㄎ鬓窒葜卸魏O嗟貙又袕V泛分布,以碎屑巖和碳酸鹽巖儲層為主。碎屑巖儲層主要發(fā)育于寒武系、志留系等地層中,巖石類型以砂巖為主,礦物成分主要為石英、長石等。砂巖的顆粒分選性和磨圓度對儲層物性有重要影響,分選性好、磨圓度高的砂巖,其顆粒間孔隙較大且連通性較好,有利于油氣的儲存和運移。在寒武系的一些砂巖儲層中,顆粒分選中等-好,磨圓度次棱角狀-次圓狀,孔隙度可達15%-25%,滲透率在10-100毫達西之間。碳酸鹽巖孔隙型儲層主要發(fā)育于震旦系燈影組、二疊系茅口組和三疊系雷口坡組等地層中,巖石類型以白云巖和石灰?guī)r為主。白云巖儲層的孔隙類型主要為晶間孔、粒間孔等,石灰?guī)r儲層則以粒間孔、生物骨架孔等為主。在燈影組白云巖儲層中,晶間孔發(fā)育,孔隙大小較為均勻,孔隙度一般在8%-15%之間,滲透率在1-10毫達西之間。這些孔隙型儲層的孔隙結構相對簡單,孔隙之間相互連通,形成了較為規(guī)則的孔隙網(wǎng)絡,為油氣的儲存和運移提供了良好的空間。裂縫-孔隙型儲層在川西拗陷中段也較為常見,這類儲層是在孔隙型儲層的基礎上,由于構造運動等因素的影響,巖石發(fā)生破裂形成裂縫,從而改善了儲層的滲透性。裂縫的發(fā)育特征對儲層物性影響顯著,裂縫的密度、開度和延伸長度等參數(shù)直接關系到儲層的輸導能力。在二疊系茅口組的一些裂縫-孔隙型儲層中,裂縫密度較大,一般每米巖心可見5-10條裂縫,裂縫開度在0.1-1毫米之間,延伸長度可達數(shù)米。這些裂縫與巖石原有的孔隙相互連通,形成了復雜的孔隙-裂縫網(wǎng)絡,極大地提高了儲層的滲透率。通過對茅口組裂縫-孔隙型儲層的巖心分析和數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn),其滲透率可達到100-1000毫達西,相比單純的孔隙型儲層有了顯著提高。裂縫-孔隙型儲層的孔隙結構較為復雜,裂縫的存在增加了油氣運移的通道和方向,使得油氣在儲層中的運移更加高效。溶蝕型儲層主要發(fā)育于碳酸鹽巖地層中,是由于地下水對巖石的溶蝕作用而形成的。溶蝕作用使得巖石中的易溶礦物被溶解,形成溶蝕孔洞、溶洞等儲集空間。在三疊系雷口坡組的一些溶蝕型儲層中,溶蝕孔洞和溶洞發(fā)育,孔洞大小不一,直徑從幾毫米到幾十厘米不等,溶洞的規(guī)模則更大,可形成數(shù)米甚至數(shù)十米的洞穴。這些溶蝕孔洞和溶洞相互連通,形成了復雜的溶蝕孔隙網(wǎng)絡,儲層的孔隙度和滲透率較高。在雷口坡組的部分地區(qū),溶蝕型儲層的孔隙度可達20%-30%,滲透率在100-1000毫達西之間。溶蝕型儲層的孔隙結構不規(guī)則,溶蝕孔洞和溶洞的分布隨機性較大,這使得油氣在儲層中的運移路徑更加復雜,但也為油氣的聚集提供了更多的空間。不同類型儲層的巖石學特征和物性特征存在明顯差異??紫缎蛢拥膸r石顆粒分選性和磨圓度較好,孔隙結構相對規(guī)則,物性參數(shù)相對穩(wěn)定;裂縫-孔隙型儲層的裂縫發(fā)育,孔隙結構復雜,滲透率變化較大;溶蝕型儲層的溶蝕孔洞和溶洞發(fā)育,孔隙結構不規(guī)則,物性參數(shù)受溶蝕程度影響較大。這些差異對油氣的儲存和運移產(chǎn)生了不同的影響,孔隙型儲層有利于油氣的穩(wěn)定儲存,裂縫-孔隙型儲層和溶蝕型儲層則更有利于油氣的快速運移和聚集。3.3.2儲層輸導能力分析儲層物性是影響油氣輸導能力的關鍵因素,其中孔隙度和滲透率對油氣輸導能力的影響最為顯著??紫抖确从沉藘又锌紫犊臻g的大小,是油氣儲存的基礎。較高的孔隙度意味著儲層能夠容納更多的油氣。在川西拗陷中段的孔隙型砂巖儲層中,當孔隙度從10%增加到20%時,儲層的含油飽和度也相應增加,這表明孔隙度的提高有利于油氣的儲存。滲透率則決定了油氣在儲層中的運移速度和能力,滲透率越高,油氣在儲層中的運移就越容易。通過對川西拗陷中段不同滲透率儲層的實驗研究發(fā)現(xiàn),當滲透率從1毫達西增加到10毫達西時,油氣在儲層中的運移速度可提高數(shù)倍。這是因為滲透率的增加使得孔隙之間的連通性更好,油氣能夠更容易地通過孔隙網(wǎng)絡進行運移。孔隙結構對油氣輸導能力也有重要影響??紫兜拇笮 ⑿螤詈瓦B通性等因素都會影響油氣的運移。大孔隙和連通性好的孔隙結構有利于油氣的快速運移,而小孔隙和連通性差的孔隙結構則會阻礙油氣的運移。在川西拗陷中段的碳酸鹽巖儲層中,晶間孔和粒間孔等大孔隙發(fā)育且連通性較好的區(qū)域,油氣的運移速度較快;而在微孔和微裂縫發(fā)育且連通性較差的區(qū)域,油氣的運移則受到明顯的阻礙。此外,孔隙的形狀也會影響油氣的運移,如圓形孔隙比不規(guī)則形狀的孔隙更有利于油氣的流動,因為圓形孔隙的阻力較小。為了更直觀地說明儲層物性對油氣輸導能力的影響,以川西拗陷中段的某一油氣藏為例。在該油氣藏中,儲層為裂縫-孔隙型碳酸鹽巖。通過對儲層巖心的分析,發(fā)現(xiàn)孔隙度較高的區(qū)域,油氣的飽和度也較高,表明孔隙度對油氣的儲存有重要影響。同時,在滲透率較高且孔隙結構良好的區(qū)域,油氣的運移速度較快,能夠快速地從烴源巖運移到儲層中并聚集起來。而在滲透率較低且孔隙結構較差的區(qū)域,油氣的運移受到阻礙,油氣的聚集程度較低。通過對該油氣藏的數(shù)值模擬研究,進一步驗證了儲層物性對油氣輸導能力的影響,為川西拗陷中段海相油氣勘探提供了重要的理論依據(jù)和實踐指導。四、油氣輸導系統(tǒng)組合模式4.1輸導要素組合類型4.1.1斷層-儲層組合在川西拗陷中段海相地層中,斷層與儲層的接觸關系呈現(xiàn)出多樣化的特征,主要包括斷層直接切割儲層和斷層與儲層間接接觸兩種情況。當斷層直接切割儲層時,斷層成為儲層之間油氣運移的直接通道。在地震剖面上,可以清晰地觀察到斷層兩側儲層的錯動和連通情況。在某地區(qū)的地震剖面上,一條正斷層直接切割了寒武系的砂巖儲層,斷層兩側的儲層發(fā)生了明顯的錯動,斷距達到了200米左右。通過對該地區(qū)的鉆井巖心分析和油氣地球化學研究發(fā)現(xiàn),油氣沿著斷層從深部的烴源巖運移到了上部的儲層中,在儲層與斷層的交匯處形成了油氣聚集。這是因為斷層的切割使得儲層的連通性增強,油氣能夠在浮力和水動力的作用下,沿著斷層向上運移,從而在儲層中聚集。斷層與儲層間接接觸時,斷層通過開啟的裂縫或其他滲透性介質(zhì)與儲層相連,間接影響油氣的運移。在二疊系茅口組的碳酸鹽巖儲層中,雖然斷層沒有直接切割儲層,但斷層活動產(chǎn)生的裂縫延伸到了儲層中,這些裂縫成為了油氣運移的通道。通過對該地區(qū)的巖石薄片分析和裂縫觀測發(fā)現(xiàn),裂縫的密度和開度較大,且與儲層中的孔隙相互連通,形成了良好的油氣運移網(wǎng)絡。油氣在浮力和構造應力的作用下,沿著裂縫從烴源巖運移到儲層中,在儲層中合適的圈閉部位聚集形成油氣藏。在這種組合模式下,油氣的運移方向主要受斷層的傾向和儲層的構造形態(tài)控制。當斷層傾向與儲層的上傾方向一致時,油氣會沿著斷層向上運移,然后在儲層的高部位聚集。在龍門山前緣地區(qū),一些逆斷層的傾向與二疊系茅口組儲層的上傾方向一致,油氣在斷層的作用下向上運移,在儲層的構造高部位形成了多個油氣藏。而當斷層傾向與儲層的上傾方向相反時,油氣的運移則會受到一定的阻礙,但如果斷層與儲層之間存在良好的連通通道,油氣仍有可能通過斷層向儲層中運移,并在儲層中合適的位置聚集。油氣的聚集規(guī)律與斷層的封閉性和儲層的物性密切相關。如果斷層具有良好的封閉性,能夠阻止油氣的進一步運移,那么油氣就會在斷層與儲層的交匯處或儲層的高部位聚集。在川西拗陷中段的一些地區(qū),由于斷層的封閉性較好,油氣在斷層附近的儲層中聚集,形成了斷層-儲層型油氣藏。儲層的物性也對油氣的聚集起著重要作用。孔隙度和滲透率較高的儲層,能夠容納更多的油氣,且有利于油氣的運移和聚集。在三疊系雷口坡組的一些溶蝕型儲層中,孔隙度和滲透率較高,油氣在這些儲層中能夠快速運移并聚集,形成了較大規(guī)模的油氣藏。而物性較差的儲層,油氣的聚集則相對困難,可能需要更大的驅(qū)動力或更長的時間才能形成油氣藏。4.1.2不整合面-儲層組合以川西拗陷中段某一實際地質(zhì)模型為例,桐灣期不整合面與震旦系燈影組儲層的組合對油氣運移和聚集產(chǎn)生了重要影響。在該地質(zhì)模型中,桐灣期不整合面位于震旦系燈影組頂部,燈影組儲層為一套海相碳酸鹽巖,主要由白云巖組成,具有較好的孔隙度和滲透率。不整合面之上為寒武系地層,底部發(fā)育有底礫巖。桐灣期不整合面為油氣側向長距離運移提供了條件。在地質(zhì)歷史時期,烴源巖生成的油氣在浮力和水動力的作用下,沿著不整合面進行側向運移。不整合面之上的寒武系底部底礫巖具有較好的孔滲性,成為油氣運移的主要通道。油氣在底礫巖中沿著孔隙和裂縫向高部位運移,同時與周圍地層發(fā)生相互作用,如溶解、吸附等。在運移過程中,油氣的性質(zhì)和組成也會發(fā)生一定的變化。通過對該地區(qū)的油氣地球化學分析發(fā)現(xiàn),沿著不整合面運移的油氣,其碳同位素組成和生物標志物特征呈現(xiàn)出一定的變化規(guī)律,這表明油氣在運移過程中與不同的地層發(fā)生了物質(zhì)交換。當油氣運移到不整合面與燈影組儲層的交匯處時,由于燈影組儲層具有良好的儲集性能,油氣會在儲層中聚集。燈影組儲層中的孔隙和裂縫為油氣提供了儲存空間,同時儲層的物性也有利于油氣的聚集和保存。在該地區(qū)的鉆井資料中,發(fā)現(xiàn)燈影組儲層中含有豐富的油氣顯示,如油浸現(xiàn)象、瀝青充填孔隙等,這表明該地區(qū)的不整合面-儲層組合對油氣的聚集起到了重要作用。不整合面-儲層組合還控制了油氣的分布范圍。由于不整合面的存在,油氣能夠在更大的范圍內(nèi)進行運移和聚集,從而擴大了油氣的分布范圍。在川西拗陷中段,桐灣期不整合面在區(qū)域上廣泛分布,使得油氣能夠沿著不整合面在不同的構造單元之間運移,形成了多個油氣聚集區(qū)。在龍門山前緣地區(qū)和米倉山前緣地區(qū),都發(fā)現(xiàn)了與桐灣期不整合面-燈影組儲層組合相關的油氣藏,這進一步證明了該組合模式對油氣分布的控制作用。4.1.3斷層-不整合面-儲層組合為了深入分析斷層-不整合面-儲層組合對油氣成藏的影響,構建了一個綜合輸導模型。在該模型中,斷層、不整合面和儲層相互關聯(lián),共同構成了油氣運移和聚集的通道和場所。斷層作為深部烴源巖與淺部地層的垂向運移通道,能夠?qū)⑸畈繜N源巖生成的油氣快速運移到淺部地層中。不整合面則為油氣提供了側向運移的通道,使得油氣能夠在不同的地層之間進行長距離運移。儲層則是油氣聚集的最終場所,其物性和空間分布對油氣的聚集和保存起著關鍵作用。以川西拗陷中段的彭州氣田為例,該氣田的形成與斷層-不整合面-儲層組合密切相關。在彭州氣田,深部的寒武系烴源巖生成的油氣,在構造應力和浮力的作用下,通過一條逆斷層向上運移。這條逆斷層具有較大的斷距和良好的垂向連通性,能夠有效地將深部的油氣運移到淺部地層中。當油氣運移到中二疊統(tǒng)頂部的東吳期不整合面時,由于不整合面的存在,油氣沿著不整合面進行側向運移。東吳期不整合面之上的地層為上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M,底部發(fā)育有底礫巖,底礫巖的孔滲性較好,為油氣的側向運移提供了良好的通道。油氣在側向運移過程中,遇到了三疊系雷口坡組的儲層。雷口坡組儲層為一套海相碳酸鹽巖,具有較好的孔隙度和滲透率,且儲層中發(fā)育有裂縫,進一步改善了儲層的物性。油氣在儲層中聚集,形成了彭州氣田。通過對彭州氣田的地質(zhì)特征和油氣成藏過程的分析,可以看出斷層-不整合面-儲層組合在油氣成藏中具有重要作用。斷層的垂向運移作用、不整合面的側向運移作用和儲層的聚集作用相互配合,使得油氣能夠從深部烴源巖運移到淺部儲層中,并在合適的位置聚集形成油氣藏。這種組合模式不僅控制了油氣的運移路徑和聚集場所,還影響了油氣藏的規(guī)模和分布。在川西拗陷中段,類似彭州氣田的油氣藏還有很多,它們的形成都與斷層-不整合面-儲層組合密切相關。通過對這些油氣藏的研究,可以更好地理解這種組合模式對油氣成藏的控制作用,為油氣勘探提供更有力的理論支持。4.2不同組合模式的輸導效率與控制因素不同輸導要素組合模式的輸導效率存在顯著差異。斷層-儲層組合模式中,由于斷層能夠直接溝通深部烴源巖與淺層儲層,為油氣提供了垂向運移的快速通道,因此在垂向輸導效率上表現(xiàn)較高。在川西拗陷中段的一些地區(qū),如龍門山前緣,斷層直接切割了寒武系的烴源巖和二疊系的儲層,使得深部烴源巖生成的油氣能夠快速地通過斷層向上運移到儲層中,形成了多個油氣藏。通過對這些地區(qū)的油氣成藏過程研究發(fā)現(xiàn),在較短的地質(zhì)時期內(nèi),大量的油氣就能夠通過斷層-儲層組合模式運移并聚集,顯示出較高的垂向輸導效率。然而,在側向輸導方面,斷層-儲層組合模式的效率相對較低,油氣主要沿著斷層進行垂向運移,側向運移的距離和范圍相對有限。不整合面-儲層組合模式則在側向輸導效率上具有優(yōu)勢。不整合面的存在為油氣提供了廣闊的側向運移通道,使得油氣能夠在不同地層之間進行長距離的側向運移。以桐灣期不整合面與震旦系燈影組儲層的組合為例,油氣可以沿著不整合面從烴源巖側向運移到燈影組儲層中,在川西拗陷中段的一些地區(qū),油氣通過這種組合模式側向運移的距離可達數(shù)千米甚至更遠。這種組合模式能夠擴大油氣的運移范圍,增加油氣與儲層的接觸機會,從而提高油氣的聚集概率。但在垂向輸導方面,不整合面-儲層組合模式的效率相對較低,油氣主要在不整合面附近的儲層中運移,難以實現(xiàn)長距離的垂向運移。斷層-不整合面-儲層組合模式綜合了斷層和不整合面的優(yōu)勢,在垂向和側向輸導效率上都表現(xiàn)出較高的水平。斷層提供了垂向運移通道,不整合面提供了側向運移通道,使得油氣能夠在三維空間內(nèi)進行高效運移。在彭州氣田,深部寒武系烴源巖生成的油氣通過斷層向上運移到中二疊統(tǒng)頂部的東吳期不整合面,然后沿著不整合面?zhèn)认蜻\移,最終在三疊系雷口坡組儲層中聚集形成氣田。這種組合模式能夠?qū)⑸畈康挠蜌饪?/p>

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