楊躍明，文龍,，羅冰，王文之，山述嬌

（1.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院；2.中國石油勘探開發(fā)研究院）

四川盆地樂山—龍女寺古隆起震旦系天然氣成藏特征

楊躍明1，文龍1,2，羅冰1，王文之1，山述嬌1

（1.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院；2.中國石油勘探開發(fā)研究院）

以四川盆地樂山—龍女寺古隆起震旦系古老碳酸鹽巖氣藏為研究對象，通過系統(tǒng)分析氣藏儲集層、天然氣組分及氣藏類型、油氣成藏條件與成藏演化等，研究了震旦系古老碳酸鹽巖氣藏成藏過程。樂山—龍女寺古隆起震旦系燈影組已發(fā)現(xiàn)6個氣藏，氣藏儲集巖類、儲集層類型基本一致，均具有高溫、常壓、強(qiáng)非均質(zhì)性特征，但不同層段氣藏類型、古隆起不同部位氣藏天然氣組成及碳同位素組成等方面具有明顯差異。古隆起震旦系燈影組天然氣屬于油裂解氣，主要為燈影組自身烴源巖與寒武系筇竹寺組烴源巖的混源氣，良好的烴源巖、儲集層、源儲組合與輸導(dǎo)條件決定了燈影組氣藏的形成和保存。古隆起區(qū)燈影組氣藏的形成經(jīng)歷了古油藏生成、古油藏裂解、氣藏的調(diào)整與定型3個階段，受古隆起形成及不同部位構(gòu)造差異演化影響，氣藏形成具有3種不同的天然氣聚集成藏過程。圖8表2參25

四川盆地；樂山—龍女寺古隆起；震旦系；燈影組；天然氣；成藏條件；成藏過程

0 引言

四川盆地樂山—龍女寺古隆起震旦系—下古生界勘探始于20世紀(jì)40年代，并于1964年在古隆起現(xiàn)今核部（晚三疊世前古隆起西南翼斜坡）發(fā)現(xiàn)中國第1個整裝大型氣田——威遠(yuǎn)氣田[1]，產(chǎn)層為震旦系燈影組。從發(fā)現(xiàn)威遠(yuǎn)震旦系氣藏至2010年，在四川盆地以震旦系為主要目的層，兼探下古生界，開展了持續(xù)勘探工作[2-3]，但因地質(zhì)認(rèn)識、資料準(zhǔn)備、勘探技術(shù)及裝備能力等多種因素的制約，除在威遠(yuǎn)北部發(fā)現(xiàn)資陽含氣構(gòu)造外，未獲得大的勘探突破。2011年7月，高石梯構(gòu)造的高石1井在寒武系龍王廟組發(fā)現(xiàn)氣層，在震旦系燈影組獲日產(chǎn)百萬立方米的高產(chǎn)氣流，標(biāo)志著古隆起東段高部位震旦系燈影組、寒武系龍王廟組天然氣勘探領(lǐng)域取得了重大突破[2-3]。縱向上發(fā)現(xiàn)3個主力產(chǎn)層：燈二段、燈四段、龍王廟組，其中磨溪地區(qū)龍王廟組已探明天然氣地質(zhì)儲量為4 403×108m3，下伏燈影組已控制含氣面積為7 500 km2，儲量預(yù)計(jì)超1×1012m3，展示了四川盆地深層古老碳酸鹽巖油氣勘探的巨大潛力[2]。震旦系燈影組氣藏作為四川盆地最古老的海相碳酸鹽巖氣藏，其儲集層經(jīng)歷了多期次復(fù)雜的成巖演化，在構(gòu)造多期調(diào)整過程中不同氣藏的成藏過程與演化存在差異[1-11]。對于這類經(jīng)歷復(fù)雜演化氣藏的形成機(jī)制及成藏過程尚不明確，同時這種古老碳酸鹽巖大氣區(qū)的形成機(jī)制及其在大型古隆起尋找大氣田的可借鑒性有待研究，為此，本文以四川盆地樂山—龍女寺古隆起區(qū)燈影組碳酸鹽巖氣藏為研究對象，開展氣藏地質(zhì)特征、氣藏形成與演化分析，討論天然氣成藏地質(zhì)條件與成藏過程。

1 研究區(qū)地質(zhì)背景

樂山—龍女寺古隆起是四川盆地形成最早、規(guī)模最大、延續(xù)時間最長的巨型隆起，軸線西起樂山，東至龍女寺，以志留系全剝蝕區(qū)計(jì)，古隆起面積達(dá)6.25×104km2；以寒武系底界海拔-6 000 m構(gòu)造線計(jì)，盆地內(nèi)古隆起南北寬120～200 km，東西長350 km，面積達(dá)5.43×104km2（見圖1）。其形成演化對震旦系燈影組油氣成藏具有重要影響和明顯控制作用[3]。

震旦系燈影組自下而上可劃分為燈一段—燈四段（見圖1），其中，燈一段為貧藻白云巖，燈三段為短暫發(fā)育的濱岸相碎屑泥巖[2-4]，相比而言，燈二段和燈四段藍(lán)藻菌相對富集，為區(qū)域性的富藻段，以藻粘結(jié)凝塊云巖、藻粘結(jié)砂屑云巖為主要儲集巖，規(guī)模儲集層大面積連片發(fā)育[5-6]。受桐灣期上揚(yáng)子地區(qū)整體抬升影響，四川盆地?zé)粲敖M遭受了不同程度的剝蝕，其中資陽及西部地區(qū)剝蝕程度最高，已剝蝕至燈二段[7-9]。目前已在古隆起區(qū)的威遠(yuǎn)、資陽、高石梯、磨溪、龍女寺以及荷包場等地區(qū)發(fā)現(xiàn)震旦系燈影組氣藏。

圖1 四川盆地樂山—龍女寺古隆起形態(tài)及地層柱狀圖

2 燈影組氣藏特征

樂山—龍女寺古隆起燈影組發(fā)育多個氣藏，按照發(fā)育層位主要有燈四段和燈二段氣藏；按照古隆起現(xiàn)今位置劃分有古隆起西段核部的威遠(yuǎn)氣田、斜坡位置的資陽含氣圈閉，古隆起東段核部的高石梯、磨溪及龍女寺氣藏及斜坡位置的荷包場氣藏；按照氣藏類型劃分發(fā)育有地層-巖性氣藏、構(gòu)造氣藏、巖性氣藏等。古隆起不同部位、不同層段的燈影組氣藏具有共性特征，也具有明顯的差異。

2.1 氣藏特征共性

2.1.1 產(chǎn)層年代、儲集類型/巖類

燈影組氣藏是四川盆地目前發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)層年代最古老的氣藏，為該盆地第1套碳酸鹽巖地層，沉積于距今約570 Ma。據(jù)巖心測試、試井動態(tài)分析，樂山—龍女寺古隆起燈四段、燈二段氣藏儲集層類型、儲集巖類、儲集空間等特征沒有明顯差異?？紫逗腿芏词菬粲敖M主要的儲集空間（包括粒間溶孔和晶間溶孔、溶蝕孔洞），儲集層類型以裂縫-孔洞型為主；儲集巖類主要為砂屑云巖、藻粘結(jié)凝塊云巖及藻疊層云巖。

2.1.2 氣藏高溫、常壓、強(qiáng)非均質(zhì)性特征

實(shí)測地層溫度和壓力資料表明，樂山—龍女寺古隆起區(qū)不同部位、不同層段的燈影組氣藏都表現(xiàn)出高溫、常壓特征（見表1）。威遠(yuǎn)氣田燈二段氣藏中部壓力平均為29.53 MPa，壓力系數(shù)為1.06，氣藏中部溫度平均為120 ℃；高石梯—磨溪地區(qū)燈二段氣藏中部壓力平均為58.40 MPa，壓力系數(shù)為1.07左右，氣藏中部溫度平均為158.40 ℃；高石梯—磨溪地區(qū)燈四段氣藏中部壓力平均為56.70 MPa，壓力系數(shù)為1.12左右，氣藏中部溫度平均為153.40 ℃。

表1 樂山—龍女寺古隆起震旦系氣藏天然氣組成與氣藏特征數(shù)據(jù)表

樂山—龍女寺古隆起燈影組氣藏的另一特點(diǎn)為：氣藏具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，表現(xiàn)出氣藏單井測試產(chǎn)能差異大，不同層段、不同井區(qū)的平均測試產(chǎn)能差異明顯。截至2014年底，古隆起區(qū)燈二段測試井的測試日產(chǎn)量為（0.26～104.00）×104m3，平均日產(chǎn)氣量為21×104m3；燈四段測試井的測試日產(chǎn)量為（0.19～209.00）×104m3，平均日產(chǎn)氣量為40×104m3。其中，測試及試采證實(shí)臺緣帶為燈四段的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)區(qū)，臺緣帶單井平均測試日產(chǎn)氣量達(dá)77.3×104m3，高石3井燈四段試采證實(shí)臺緣帶燈四段具備高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)能力（見圖2），已累計(jì)產(chǎn)氣10 233.62×104m3。

2.2 氣藏特征差異

2.2.1 氣藏類型差異

按照層段劃分，燈影組氣藏主要發(fā)育在燈四段和燈二段。比較不同層段氣藏類型，燈四段與燈二段氣藏類型存在明顯差異。

目前的勘探證實(shí)，古隆起東段高石梯—磨溪地區(qū)燈四段大面積含氣，燈四段氣層跨度遠(yuǎn)大于構(gòu)造閉合高度，鼻凸隆起西側(cè)上傾方向上由于燈四段地層尖滅形成遮擋，東部下傾低部位局部含水，不具有統(tǒng)一的氣水界面，可能為低滲區(qū)局部封存水，氣藏整體表現(xiàn)為大型古隆起背景上的地層-巖性圈閉氣藏[10-11]。

早期在古隆起西部發(fā)現(xiàn)的威遠(yuǎn)燈二段氣藏和資陽燈二段氣藏，分別為構(gòu)造圈閉氣藏和巖性氣藏，氣藏充滿度較低，如威遠(yuǎn)構(gòu)造氣藏充滿度僅為25%。近期在古隆起東段高石梯、磨溪構(gòu)造發(fā)現(xiàn)的燈二段氣藏均表現(xiàn)為上部含氣，下部普遍含水（見圖3），氣水界面海拔高于燈二段頂界構(gòu)造最低圈閉線海拔，磨溪構(gòu)造、高石梯構(gòu)造燈二段壓力差異明顯，同一構(gòu)造內(nèi)具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)，為兩個相對獨(dú)立的、具有底水的構(gòu)造圈閉氣藏。

2.2.2 天然氣性質(zhì)差異

2.2.2.1 天然氣組分

樂山—龍女寺古隆起西段、東段燈影組氣藏天然氣組成存在一定差異。古隆起西段的威遠(yuǎn)燈二段氣藏和資陽燈二段氣藏具有明顯的高二氧化碳、高氮?dú)?、高氦氣含量特征（見?）；相比而言，古隆起東段高石梯—磨溪地區(qū)燈二段、燈四段氣藏二氧化碳和氮?dú)夂枯^低，氦氣含量低。

2.2.2.2 天然氣碳同位素組成

除天然氣組分存在差異外，古隆起西段和東段燈影組氣藏天然氣碳同位素組成也存在明顯差異，特別是乙烷碳同位素組成差異明顯。古隆起西段威遠(yuǎn)地區(qū)燈影組天然氣的δ13C2值較古隆起東段高石梯—磨溪地區(qū)燈影組天然氣輕，以-30.0‰為界二者可以明顯區(qū)別開（見圖4a）。更為明顯的是，古隆起西段、東段燈影組天然氣甲烷和乙烷碳同位素差值存在顯著差別（見圖4b），古隆起東段的高石梯—磨溪、荷深1井燈影組天然氣表現(xiàn)為正演化序列，（δ13C2-δ13C1）值大于3‰，而古隆起西段威遠(yuǎn)地區(qū)各層系天然氣的甲烷、乙烷碳同位素組成已發(fā)生明顯的倒轉(zhuǎn)。

上述研究表明，樂山—龍女寺古隆起燈影組發(fā)育多個氣藏，古隆起不同部位、不同層段的燈影組氣藏圈閉類型、流體性質(zhì)差異較大，這都表明古隆起區(qū)燈影組不同氣藏的天然氣來源、成藏條件存在差異，氣藏演化及成藏過程可能不同。

圖2 高石3井震旦系燈影組四段生產(chǎn)曲線

圖3 四川盆地樂山—龍女寺古隆起震旦系燈影組氣藏剖面示意圖（GR—自然伽馬；Rt—地層電阻率；RXO—沖洗帶電阻率）

3 成藏條件

樂山—龍女寺古隆起區(qū)良好的成藏地質(zhì)條件決定了燈影組氣藏的形成和保存，不同地區(qū)成藏條件的差異造成了古隆起燈影組不同氣藏的特征存在差異。

3.1 烴源條件

3.1.1 烴源巖及其分布

四川盆地震旦系—寒武系發(fā)育多套烴源巖（見表2），包括震旦系陡山沱組泥巖、燈三段泥巖、筇竹寺組泥巖3套有機(jī)質(zhì)豐度高的烴源巖，其TOC平均值分別可達(dá)2.06%、1.19%和1.88%，為良好的烴源巖。

烴源巖分布及生氣強(qiáng)度研究表明：陡山沱組泥巖厚度一般為10～30 m，盆地內(nèi)分布面積為5×104km2，生氣強(qiáng)度為（4～8）×108m3/km2；燈三段泥巖厚度為10～30 m，盆地內(nèi)分布面積為7×104km2，生氣強(qiáng)度為（6～12）×108m3/km2；筇竹寺組泥巖厚50～450 m，平均達(dá)140 m，盆地內(nèi)分布面積為15×104km2（見表2），生氣強(qiáng)度一般為（20～150）×108m3/km2，平均為（40～45）×108m3/km2（見圖5）。對比上述3套烴源巖分布及生氣強(qiáng)度，下寒武統(tǒng)筇竹寺組烴源巖為最優(yōu)質(zhì)的烴源。

受德陽—安岳臺內(nèi)裂陷控制，下寒武統(tǒng)優(yōu)質(zhì)烴源巖沿臺內(nèi)裂陷分布，并在樂山—龍女寺古隆起的磨溪—高石梯西側(cè)形成一個生烴中心[3]，筇竹寺組烴源巖厚度達(dá)300～450 m，生氣強(qiáng)度高達(dá)（100～150）×108m3/km2，是其他地區(qū)的4倍以上。德陽—安岳臺內(nèi)裂陷控制下的下寒武統(tǒng)生烴中心為古隆起燈影組氣藏的形成提供了近源成藏條件和充足氣源。

圖4 震旦系天然氣δ13C1-δ13C2及δ13C2-（δ13C2－δ13C1）相關(guān)圖

表2 四川盆地及其周緣震旦系—寒武系烴源巖基本特征

圖5 下寒武統(tǒng)筇竹寺組烴源巖厚度及生氣強(qiáng)度分布圖

3.1.2 天然氣來源

關(guān)于四川盆地震旦系天然氣來源主要有上生下儲、自生自儲、混合來源、深部無機(jī)來源等觀點(diǎn)[12-17]。在前人認(rèn)識的基礎(chǔ)上，本次研究通過氣-源對比認(rèn)為，樂山—龍女寺古隆起震旦系燈影組天然氣屬于油裂解氣，主要為燈影組自身烴源巖與寒武系筇竹寺組烴源巖的混源氣。

3.1.2.1 天然氣組分與碳同位素組成分析

天然氣組分與碳同位素組成分析表明，古隆起燈影組不同氣藏天然氣組分中的二氧化碳、氮?dú)?、氦氣含量不同，同時天然氣中δ13C2也存在明顯差異（見表1、圖4）。對比發(fā)現(xiàn)，盡管古隆起燈影組天然氣δ13C2值均低于-26‰[11]，但古隆起西部威遠(yuǎn)氣田燈影組天然氣的δ13C2值較古隆起東段高石梯—磨溪地區(qū)天然氣δ13C2值低，說明這些天然氣均主要來自于油型干酪根，但古隆起西段、東段燈影組氣藏在具體的氣源或混源比例上存在差異。

3.1.2.2 氣-源碳同位素組成對比

樂山—龍女寺古隆起燈影組氣藏主要潛在烴源巖干酪根的碳同位素組成具有明顯的差異：寒武系筇竹寺組泥巖干酪根碳同位素主要分布在-37‰～-30‰，平均為-32.8‰；燈影組泥巖碳同位素主要分布在-35‰～-29‰，平均為-31.9‰；燈影組碳酸鹽巖碳同位素主要分布在-34‰～-24‰，平均為-27.8‰；陡山沱組泥巖碳同位素主要分布在-33‰～-28‰，平均為-30.7‰。對比天然氣乙烷碳同位素組成（見圖4），古隆起東段高石梯—磨溪地區(qū)燈影組天然氣的δ13C2值（平均為-28.2‰）比筇竹寺組干酪根的δ13C要重，天然氣不是單一來源于筇竹寺組烴源巖。對比其他烴源巖干酪根碳同位素組成，燈影組泥質(zhì)云巖干酪根的δ13C值總體上比高石梯—磨溪地區(qū)震旦系天然氣δ13C2重，從干酪根油氣生成產(chǎn)物的碳同位素分餾方向來看，震旦系自身的碳酸鹽巖可能是燈影組天然氣的源巖之一。而威遠(yuǎn)氣田燈影組天然氣δ13C2值比筇竹寺組干酪根的δ13C值要輕，寒武系烴源巖可能是威遠(yuǎn)氣田燈影組的主要?dú)庠磶r。對于燈三段泥巖和陡山沱組泥巖，其干酪根的δ13C值介于威遠(yuǎn)地區(qū)燈影組天然氣和高石梯—磨溪地區(qū)燈影組天然氣的δ13C2值之間，同時考慮到源儲直接接觸的組合關(guān)系，這些烴源巖對震旦系氣藏也有一定的貢獻(xiàn)。

3.2 儲集層條件

3.2.1 儲集層基本特征

震旦系燈影組儲集層主要發(fā)育在燈二段和燈四段，具有儲集層發(fā)育層數(shù)多、累計(jì)厚度大的特征。其中，燈二段鉆遇儲集層厚度為28～340 m，平均厚度為93.36 m；燈四段儲集層厚度為47.75～148.23 m，平均厚度為88.54 m。主要的儲集巖類為藻凝塊云巖、藻砂屑云巖，儲集空間以粒間溶孔、晶間溶孔和溶洞為主，儲集層巖心孔隙度平均值為3.47%，最大值為14.47%；滲透率為（0.005 4～76）×10-3μm2，平均值為2.08×10-3μm2。

3.2.2 儲集層分布

在桐灣多幕運(yùn)動影響下，樂山—龍女寺古隆起區(qū)燈影組大面積分布的丘灘相普遍受到表生期風(fēng)化殼巖溶的疊合改造[10,18]，儲集層普遍發(fā)育，具有連片大面積分布特征。根據(jù)地震儲集層預(yù)測，高石梯—磨溪地區(qū)燈二段上段儲集層厚度普遍大于50 m，大于80 m的分布面積達(dá)1 500 km2；燈四段儲集層（大于50 m）分布面積超2 200 km2（見圖6）。

圖6 高石梯—磨溪地區(qū)三維地震工區(qū)燈四段儲集層厚度分布圖（三維地震工區(qū)位置見圖1）

3.3 源儲組合與輸導(dǎo)體系

樂山—龍女寺古隆起震旦系烴源巖、儲集層除自身?xiàng)l件優(yōu)越外，主力烴源巖與儲集層空間配置好，油氣輸導(dǎo)體系多樣，形成了多源立體供烴成藏模式。

3.3.1 源儲組合

縱向上，烴源巖與儲集層間互發(fā)育（見圖7），互層疊置；橫向上，廣覆式分布的烴源巖與大面積規(guī)模儲集層廣泛接觸。其中下寒武統(tǒng)筇竹寺組泥巖與燈四段儲集層在高石梯—磨溪地區(qū)大面積疊置接觸，高石梯—磨溪地區(qū)西部臺內(nèi)裂陷下寒武統(tǒng)優(yōu)質(zhì)烴源巖與燈影組儲集層側(cè)向?qū)樱蜌饪蓚?cè)向運(yùn)移至燈四段儲集層，近源高效聚集成藏[11,18]；陡山沱組泥巖與燈二段儲集層形成下生上儲的良好成藏組合。

3.3.2 輸導(dǎo)體系

燈影組內(nèi)部發(fā)育多個不整合面及大量斷層系統(tǒng)，有效溝通了烴源巖和儲集層，形成網(wǎng)狀油氣輸導(dǎo)體系（見圖7），為古隆起區(qū)大面積油氣運(yùn)移成藏提供了良好通道。燈二段頂面、燈四段頂面區(qū)域性不整合面為烴源側(cè)向運(yùn)移提供了通道，儲集層段大量發(fā)育的高角度張性斷裂系統(tǒng)多數(shù)下切至烴源巖層，是油氣垂向運(yùn)移的有效通道。

4 古隆起演化與油氣成藏

樂山—龍女寺古隆起區(qū)燈影組氣藏的形成受古隆起控制，古隆起形成、演化對燈影組油氣成藏及油氣藏演化有關(guān)鍵性控制作用[19-24]，更是決定燈影組氣藏成藏差異性的根本因素。

圖7 樂山—龍女寺古隆起震旦系—下寒武統(tǒng)源儲配置模式圖

4.1 古隆起形成演化

樂山—龍女寺古隆起是一個發(fā)育于震旦紀(jì)的繼承性隆起，具有同沉積兼剝蝕型古隆起特征，其形成演化對震旦系油氣成藏有重要的控制作用，主要經(jīng)歷4個演化階段（見圖8）。

4.1.1 巖隆雛形階段

受區(qū)域拉張活動和桐灣期巖溶影響，寒武紀(jì)前—早寒武世筇竹寺期地形總的趨勢為西南隆、中部高、東南洼的地貌背景，德陽—安岳—荷包場一帶發(fā)育南北向展布的臺內(nèi)裂陷[3,20-24]，臺內(nèi)裂陷東側(cè)古地貌高部位疊合桐灣期侵蝕影響使四川中部地區(qū)主要表現(xiàn)為沉積與剝蝕殘余型巖隆，形成了震旦紀(jì)古隆起雛形。此階段，受桐灣多幕巖溶改造影響，形成了燈二段、燈四段大面積發(fā)育的優(yōu)質(zhì)儲集層；同時臺內(nèi)裂陷的發(fā)育也為下寒武統(tǒng)優(yōu)質(zhì)烴源巖的沉積奠定了基礎(chǔ)（見圖8a、8b）。

4.1.2 構(gòu)造隆起發(fā)育階段

沉積響應(yīng)特征表明，早寒武世筇竹寺期以后開始發(fā)育同沉積構(gòu)造隆起，并在二疊紀(jì)前穩(wěn)定發(fā)展。主要表現(xiàn)在下寒武統(tǒng)筇竹寺組、滄浪鋪組、龍王廟組及以上地層均具有由古隆起核部向邊緣逐漸增厚的特征。同時，受二疊紀(jì)前多次構(gòu)造整體升降影響，隆起帶頂部被剝蝕夷平，古隆起構(gòu)造格局基本形成（見圖8c、8d）。

4.1.3 穩(wěn)定埋藏階段

二疊紀(jì)—晚三疊世前盆地內(nèi)部構(gòu)造出現(xiàn)差異活動，主要表現(xiàn)為東南部隆升、西北部沉降。受其影響，古隆起在穩(wěn)定埋藏過程中，兩翼出現(xiàn)不均衡演化，古隆起軸線向東南方向有小幅遷移?？傮w上古隆起繼承性發(fā)育，使得隆起區(qū)寒武系烴源巖主生油期延緩至三疊紀(jì)，同時為油氣運(yùn)聚提供了穩(wěn)定的指向區(qū)，控制了古油氣藏的分布（見圖8e、8f）。

4.1.4 調(diào)整定型階段

晚三疊世—白堊紀(jì)，受燕山運(yùn)動影響，龍門山褶皺沖斷帶逆沖推覆及川西前陸盆地快速沉降，古隆起相對隆升幅度進(jìn)一步擴(kuò)大。進(jìn)入第三紀(jì)以后，受喜馬拉雅運(yùn)動影響，古隆起軸線進(jìn)一步向東南遷移，古隆起西段的威遠(yuǎn)地區(qū)強(qiáng)烈抬升，古隆起東段高石梯—磨溪地區(qū)構(gòu)造穩(wěn)定發(fā)展，古今構(gòu)造疊合，形成現(xiàn)今的隆起帶（見圖8g、8h）。

4.2 油氣成藏演化

樂山—龍女寺古隆起燈影組氣藏形成經(jīng)歷了3個重要的成藏演化階段（見圖8c、8e、8g），受古隆起形成及不同部位構(gòu)造差異演化影響，氣藏的形成具有3種不同的天然氣聚集成藏過程。

4.2.1 古油藏生成階段

該階段包括奧陶紀(jì)—志留紀(jì)的初次生油階段和二疊紀(jì)—中三疊世的二次生油階段[11]。奧陶紀(jì)末，古隆起斜坡及凹陷部位的烴源巖進(jìn)入成熟階段，高部位的烴源巖開始進(jìn)入低成熟演化階段。受加里東期構(gòu)造運(yùn)動抬升影響，志留紀(jì)末初次生油中止并持續(xù)到二疊系沉積前。隨埋深快速加大，烴源巖于早二疊世進(jìn)入二次生烴期，古隆起斜坡—凹陷區(qū)烴源巖、古隆起高部位烴源巖相繼進(jìn)入生油高峰階段，生成的液態(tài)烴主要通過不整合面從凹陷和斜坡帶向構(gòu)造高部位運(yùn)移，形成了樂山—龍女寺古隆起區(qū)大型古油藏（見圖8c）。

此階段，古隆起高部位的資陽古圈閉、高石梯—磨溪—龍女寺古圈閉燈影組大規(guī)模成藏，位于古斜坡帶的威遠(yuǎn)地區(qū)、荷包場地區(qū)燈影組可能沒有形成古油藏。資陽、高石梯、磨溪燈影組巖心中見到大量瀝青，而威遠(yuǎn)、荷包場燈影組儲集層瀝青極少也印證這點(diǎn)。

圖8 樂山—龍女寺古隆起與燈影組、龍王廟組氣藏演化圖

4.2.2 古油藏裂解階段

晚三疊世開始，隨著地層的再次深埋，地溫升高，促使已形成的古油藏或分散液態(tài)烴開始發(fā)生裂解。同時，晚侏羅世—白堊紀(jì)盆地下寒武統(tǒng)烴源巖整體埋深已超過5 000 m，處于生氣高峰期。至白堊紀(jì)末，古油藏原油已基本裂解完畢，原油裂解氣與該期烴源巖直接生成的天然氣開始再次聚集。儲集層中賦存的大量瀝青可作為古油氣藏液態(tài)烴經(jīng)歷熱裂解過程的佐證。

這一時期，前階段古隆起區(qū)高部位形成的古油藏逐步裂解向氣藏演化（見圖8e），由于古隆起軸線西段進(jìn)一步向東南遷移，資陽古圈閉高點(diǎn)開始向威遠(yuǎn)地區(qū)遷移，古隆起西段古油藏裂解氣開始向威遠(yuǎn)地區(qū)長距離運(yùn)移。

4.2.3 氣藏的調(diào)整與定型階段

第三紀(jì)以后，四川盆地發(fā)生大規(guī)模構(gòu)造變動，震旦系氣藏出現(xiàn)調(diào)整。古隆起東段磨溪—高石梯地區(qū)繼承性沉降，構(gòu)造調(diào)整不大，古油藏的裂解氣原地聚集、保存，形成現(xiàn)今的安岳氣田；古隆起西段由于威遠(yuǎn)地區(qū)的快速抬升及大型穹窿構(gòu)造的形成，構(gòu)造高點(diǎn)的遷移使得資陽古構(gòu)造高演化為威遠(yuǎn)構(gòu)造北斜坡帶，資陽古油藏裂解氣絕大部分經(jīng)歷了重新調(diào)整聚集，形成了威遠(yuǎn)震旦系氣藏，而資陽地區(qū)僅存有限規(guī)模的古油藏裂解滯存氣[25]（見圖8g）。此外，古隆起斜坡帶至凹陷帶形成了規(guī)模不等的圈閉，此時，烴源巖仍具有生氣能力，晚期圈閉可能捕獲晚期裂解氣而形成氣藏，如荷包場燈二段氣藏。

綜上所述，樂山—龍女寺古隆起燈影組氣藏的形成經(jīng)歷了古油藏生成、古油藏裂解和氣藏的調(diào)整與定型3個重要的成藏演化階段，現(xiàn)今氣藏的形成具有古油藏裂解異位聚集成藏、古油藏裂解原位聚集成藏和晚期干氣聚集成藏3種不同的天然氣聚集成藏過程。

5 結(jié)論

樂山—龍女寺古隆起震旦系燈四段、燈二段發(fā)育多個氣藏，氣藏儲集巖類、儲集層類型基本一致，均具有高溫、常壓、強(qiáng)非均質(zhì)性特征，但不同層段氣藏類型、古隆起不同部位氣藏天然氣性質(zhì)等方面也具有明顯的差異。

古隆起燈影組天然氣屬于油裂解氣，主要為燈影組自身烴源巖與寒武系筇竹寺組烴源巖的混源氣，良好的烴源巖、儲集層及源儲組合與輸導(dǎo)條件決定了燈影組氣藏形成和保存。

古隆起形成演化主要經(jīng)歷4個階段，古隆起區(qū)燈影組氣藏的形成經(jīng)歷了古油藏生成、古油藏裂解、氣藏的調(diào)整與定型3個階段，受古隆起形成及不同部位構(gòu)造差異演化影響，氣藏的形成具有3種不同的天然氣聚集成藏過程。對于高演化階段的古老碳酸鹽巖氣藏，古油藏裂解氣原位聚集是大型、特大型氣藏形成與保存最有利的成藏機(jī)制，而穩(wěn)定克拉通盆地內(nèi)的大型繼承性古隆起是尋找此類大氣田的最有利區(qū)。

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（編輯 魏瑋 王大銳）

Hydrocarbon accumulation of Sinian natural gas reservoirs,Leshan-Longnüsi paleohigh,Sichuan Basin,SW China

YANG Yueming1,WEN Long1,2,LUO Bing1,WANG Wenzhi1,SHAN Shujiao1
(1.Research Institute of Petroleum Exploration and Development,PetroChina Southwest Oil & Gas Field Company,Chengdu 610000,China; 2.PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development,Beijing 100083,China)

The old Sinian carbonate reservoir in the Leshan-Longnüsi paleohigh was taken as a research object to study the process of gas accumulation in the Sinian reservoir through analysis of gas reservoir characteristics,gas composition,gas reservoir types,accumulation condition and evolution.The results show that the reservoir lithology and type are almost the same in the six gas pools discovered in the Leshan-Longnüsi paleohigh.All the gas reservoirs are characterized by high temperature,ordinary pressure,and intense heterogeneity.The gas reservoir type in different layers and the gas compositions and carbon isotopes in different locations vary obviously.The gas of Sinian Dengying Formation,originated from oil cracking,is mixed gas mainly from source rocks of Sinian Dengying Formation as well as Cambrian Qiongzhusi Formation.The source and reservoir condition,their combination and fluid transporting conditions are favorable,which can determine the gas accumulation and preservation in Dengying Formation.The Sinian gas reservoirs are believed to have been accumulated by the following processes:paleo-oil accumulation,paleo-oil cracking,and gas reservoir adjustment and finalization.There are three processes of gas accumulation in the reservoir,which are influenced by the formation of paleohigh and differential structural evolution in different positions.

Sichuan Basin; Leshan-Longnüsi paleohigh; Sinian System; Dengying Formation; natural gas; accumulation condition; accumulation process

中國石油重大科技專項(xiàng)“四川盆地深層海相碳酸鹽巖勘探開發(fā)技術(shù)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)”(2014E-3208(GF))；中國石油重大專項(xiàng)“中國石油第四次油氣資源評價——四川盆地第四次油氣資源評價”（2013E-050208）

TE122.3

A

1000-0747(2016)02-0179-10

10.11698/PED.2016.02.03

楊躍明（1963-），男，江西瑞金人，博士，中國石油西南油氣田公司教授級高級工程師，主要從事油氣勘探開發(fā)生產(chǎn)管理及研究工作。地址：四川省成都市高新區(qū)天府大道北段12號，中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院，郵政編碼：610041。E-mail：yangym@petrochina.com.cn

聯(lián)系作者：羅冰（1982-），男，河南漯河人，博士，中國石油西南油氣田公司高級工程師，主要從事油氣地質(zhì)研究與勘探部署工作。地址：四川省成都市高新區(qū)天府大道北段12號，中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院，郵政編碼：610041。E-mail：lb2001@petrochina.com.cn

2015-11-13

2016-01-21