四川盆地东南部五峰组-龙马溪组深层页岩气藏类型、特征及勘探方向

doi:10.11743/ogg20230614

石油与天然气地质 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (6): 1515-1529.doi: 10.11743/ogg20230614

四川盆地东南部五峰组-龙马溪组深层页岩气藏类型、特征及勘探方向

边瑞康^1,^2,³(), 孙川翔^1,^2,³, 聂海宽^1,^2,³(), 刘珠江⁴, 杜伟^1,^2,³, 李沛^1,^2,³, 王濡岳^1,^2,³

^1.页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室, 北京 102206
^2.中国石化页岩油气勘探开发重点实验室, 北京 102206
^3.中国石化石油勘探开发研究院, 北京 102206
^4.中国石化勘探分公司, 四川成都 610041

收稿日期:2023-04-06 修回日期:2023-09-05 出版日期:2023-12-01 发布日期:2023-12-20
通讯作者: 聂海宽 E-mail:bianruikang@foxmail.com;niehk.syky@sinopec.com
第一作者简介:边瑞康（1982—），男，博士、高级工程师，页岩油气地质。E?mail： bianruikang@foxmail.com。
基金项目:
国家自然科学基金项目(42272143);中国石化科技项目(P23132)

Types， characteristics， and exploration targets of deep shale gas reservoirs in the Wufeng-Longmaxi formations， southeastern Sichuan Basin

Ruikang BIAN^1,^2,³(), Chuanxiang SUN^1,^2,³, Haikuan NIE^1,^2,³(), Zhujiang LIU⁴, Wei DU^1,^2,³, Pei LI^1,^2,³, Ruyue WANG^1,^2,³

^1.State Key Laboratory of Shale Oil and Gas Enrichment Mechanisms and Effective Development，Beijing 102206，China
^2.Key Laboratory of Shale Oil/Gas Exploration and Production Technology，SINOPEC，Beijing 102206，China
^3.Petroleum Exploration and Production Research Institute，SINOPEC，Beijing 102206，China
^4.Exploration Company，SINOPEC，Chengdu，Sichuan 610041，China

Received:2023-04-06 Revised:2023-09-05 Online:2023-12-01 Published:2023-12-20
Contact: Haikuan NIE E-mail:bianruikang@foxmail.com;niehk.syky@sinopec.com

摘要/Abstract

摘要：

四川盆地东南部是中国石化五峰组-龙马溪组深层页岩气勘探的主战场，钻井受工程技术约束目前深度主要集中在小于4 500 m的深层，大于4 500 m的超深层尚未取得实质性勘探突破。构造类型是该地区页岩气藏局部深度差异的主控因素，同时也是保存条件和工程技术条件的重要控制因素，开展页岩气藏构造类型划分和特征研究，查明该地区页岩气藏深度分布的整体特征对后续勘探评价与部署具有重要参考意义。通过将研究区深层页岩气藏划分为盆缘背斜型、盆缘斜坡型、盆内高陡型和盆内向斜型4种主要类型，明确了不同类型深层页岩气藏的特征和主要勘探目标。盆缘背斜型的阳春沟、新场西部、丁山、林滩场、桂花，以及盆缘斜坡型的新场东部、东溪东部、良村北、永乐-古蔺等目标最为有利。构造类型对储层含气性及产量也具有一定的控制作用，研究表明控制作用具有盆缘背斜型>盆缘斜坡型>盆内高陡型的特征。同时构造类型还控制着深层页岩气的深度分布特征以及工程改造的效果和资源分布特征，其中改造效果较好的3 500～4 500 m深层主要分布在盆缘背斜型和盆缘斜坡型，但其资源量占比相对较小，深度大于4 500 m的超深层在4种构造类型中都有分布，其资源量占主体地位。综合考虑构造类型、深度分段、资源规模和工程技术条件，认为研究区深层页岩气的勘探应分3个层次逐步开展：①效益攻关盆缘背斜型和盆缘斜坡型3 500～4 500 m深度段；②突破攻关盆缘背斜型、盆缘斜坡型和盆内高陡型4 500～5 000 m深度段；③跟踪评价盆内向斜型大于5 000 m深度段。

关键词: 深度分布, 勘探方向, 构造类型, 深层页岩气, 五峰组-龙马溪组, 四川盆地东南部

Abstract:

The southeastern Sichuan Basin serves as a major region for the exploration of deep shale gas reservoirs in the Wufeng-Longmaxi formations to the Sinopec. Due to the constraints of engineering technology， the current drilling depth has focused on the layers at depth less than 4 500 m， while no substantial exploration breakthroughs have been made in the ultra-deep layers with depth exceeding 4 500 m. The structural type acts as a dominant factor governing the local depth differences of shales in this region. Furthermore， it significantly influences shale gas preservation conditions and the applicability of available engineering technologies. Therefore， determining the structural types of deep shale gas reservoirs therein， as well as the characteristics and the overall depth distribution of various types， can provide critical references for subsequent exploration elevation and exploration well emplacement. In this study， the deep shale gas reservoirs in the study area are classified into four major types in terms of structure： the basin-margin-anticline type， the basin-margin-slope type， the highly-steep-structure type， and the basin-interior-syncline type. We determine the characteristics and target areas of these various types of deep shale gas reservoirs. The most favorable exploration targets concluded include the Yangchungou， western Xinchang， Dingshan， Lintanchang， and Guihua structure of the basin-margin-anticline type， as well as the eastern Xinchang， eastern Dongxi， northern Liangcun， and Yongle-Gulin structure of the basin-margin-slope type. The structural type has a certain control effect on the gas-bearing capacity and production of reservoirs. Structure of the basin-margin-anticline type is the best in terms of both gas-bearing capacity and production， followed by the basin-margin-slope type and the highly-steep-structure type. Moreover， the structural type governs the depth distribution of deep shale， thus indirectly controlling the fracturing performance and resource potential. Deep shale gas layers at depth interval 3 500～4 500 m with a great fracturing performance primarily include those of the basin-margin-anticline and basin-margin-slope types， the resources of which accounts for a relatively small proportion. The ultra-deep reservoirs at depth exceeding 4 500 m are seen in these four types of structures， accounting for a large portion in resources. By combining the structural types， depth segmentation， estimated in-place gas， and engineering technology conditions， it is recommended that the deep shale gas reservoirs in the study area should be explored progressively in three stages：（1） targeting shale gas reservoirs of the basin-margin-anticline and basin-margin-slope types at depth interval 3 500～4 500 m for exploration benefit；（2） targeting shale gas reservoirs of the basin-margin-anticline， basin-margin-slope， and highly-steep-structure types at depth interval 4 500～5 000 m for exploration breakthrough； and （3） targeting shale gas reservoirs of the basin-interior-syncline type at depth interval over 5 000 m for exploration appraisal.

Key words: depth distribution, exploration target, structural type, deep shale gas, Wufeng-Longmaxi formations, southeastern Sichuan Basin

中图分类号:

TE122.3

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图/表 12

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参考文献 50

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地区	深度/m	WF2—LM4笔石带厚度/m	①—⑤号小层
地区	深度/m	WF2—LM4笔石带厚度/m	厚度/m	平均TOC/%	平均孔隙度/%	平均硅质含量/%	平均总含气量/（m³/t）	压力系数
丁山	3 500～4 500	7～10	30～36	3.3	4.8	49.1	5.9	1.6～2.0
东溪	4 200～4 500	9～17	30～35	3.6	6.1	51.2	4.9	>1.8
焦石坝	2 150～3 500	20～25	33～41	3.6	5.4	58.4	5.9	1.3～1.5

构造类型	平面构造位置	剖面构造位置	深度/m	地质与工程条件	有利目标
盆缘背斜型	盆缘构造带	逆冲-断展褶皱带低部位	3 500～5 000	与中-浅层地区相连，保存条件好，地应力较高，地层倾角变化大，构造宽缓地区地应力和差异系数条件更好，更有利于压裂改造	阳春沟、新场西部、丁山、林滩场和桂花等
盆缘斜坡型	盆缘构造带	滑脱褶皱带高部位	3 500～6 000	部分地区与中-浅层相连，断洼发育地区保存条件更好，高部位向低部位含气性逐渐增高，地层倾角一般较大，地应力和差异系数较高	新场东部、东溪东部、良村北和永乐-古蔺等
盆内高陡型	川东弧形高陡构造带南端、川南泸州-赤水构造带东段	冲断褶皱带	4 000～5 000	整体埋深较大，横向延伸宽度小，地层倾角大，地应力及差异系数较高，单侧断裂+高陡斜坡类型保存条件和压裂改造条件更好	桃子荡、隆盛、石油沟、东溪西北部和铁厂沟等
盆内向斜型	盆内深埋区	滑脱褶皱带低部位	5 000～7 000	埋深大、地层平缓、保存条件好、资源规模大、地应力高、差异系数小、压裂改造难度大	盆内深埋区

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四川盆地东南部五峰组-龙马溪组深层页岩气藏类型、特征及勘探方向

Types， characteristics， and exploration targets of deep shale gas reservoirs in the Wufeng-Longmaxi formations， southeastern Sichuan Basin

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