典型碳酸盐岩大气田规模聚集差异性及其主控因素

doi:10.11743/ogg20230101

Abstract

Abstract:

Anyue gas field in the Sichuan Basin and Jingbian gas field in the Ordos Basin are two giant marine carbonate gas fields with the largest overall scale and the largest single-layer scale respectively discovered in China so far. Based on the analysis of the source-location structure of gas reservoirs， the process of gas accumulation and the space-time configuration of key play elements during reservoir generation， we consider that Anyue and Jingbian gas fields are characterized by a variety of source-location structure types and source-trap configuration of high efficiency. However， Anyue gas field is of “in-situ” accumulation of pyrolysis gas from paleo-oil reservoirs in inherited paleo-uplift， while Jingbian gas field is of adjusted accumulation in the structural transformation zone of a slope. There are three key factors controlling the large-scale enrichment of Anyue and Jingbian gas fields. First， the hydrocarbon source rocks underwent abnormally thermal events， with the duration of thermal events with a heat flow value over 70 mW/m² being about 70 Myr. Different types of kerogen got fully cracked to generate methane-dominated gases in large amount. Second， the multi-layered reservoirs of large scale and high quality are well developed due to the modification of favorable lithofacies by karstification. Third， many types of large-scale traps are well developed including structural， structural-lithologic， stratigraphic-lithologic and lithologic traps， being favorable for large-scale and effective accumulation of gas. The areas with ideal configuration relationship between high-energy beach body and lithologically tight zone within paleo-oil reservoirs or adjacent to hydrocarbon source rocks are favorable for discovering large-scale gas accumulation in the near future.

Key words: carbonate rock, Sinian, Cambrian, Ordovician, Anyue gas field, Jingbian gas field, Sichuan Basin, Ordos Basin

CLC Number:

TE122.3

Caineng ZOU, Zengye XIE, Jian LI, Lu ZHANG, Chunlong YANG, Huiying CUI, Xiaobo WANG, Zeqing GUO, Songqi PAN. Differences and main controlling factors of large-scale gas accumulations in typical giant carbonate gas fields： A case study on Anyue gas field in the Sichuan Basin and Jingbian gas field in the Ordos Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2023, 44(1): 1-15.

Figures/Tables 13

Fig.1

Table 1

Statistics of basic parameters of Anyue and Jingbian gas fields"

气田		安岳气田	靖边气田
气田地理位置		四川省和重庆市境内	陕西省和内蒙古自治区境内
区域构造位置		川中古隆中斜平缓构造带	鄂尔多斯盆地陕北斜坡中部
发现井（年份）		GS1井（2011）和MX8井（2012）	SC1井和YU3井（1989）
发现井测试产量		GS1井灯二段天然气102×10⁴ m³/d； MX8井龙王庙组天然气190×10⁴ m³/d	SC1井奥陶系天然气5.984×10⁴ m³/d； YU3井奥陶系天然气6.800×10⁴ m³/d
气藏特征	储量	探明1.04×10¹² m³；可采0.68×10¹² m³	探明0.90×10¹² m³；可采0.54×10¹² m³
	含气面积	2 725 km²	11 715 km²
	产层埋深	龙王庙组4 500～4 700 m；灯影组5 050～5 500 m	2 900～3 900 m
	压力系数	寒武系1.53～1.67；震旦系1.11～1.14	0.78～1.00
	气藏温度	龙王庙组140～145 ℃；灯影组150～170 ℃	93～128 ℃
	含气饱和度	71.3%～82.3 %，平均77.5 %	65.0 %～80.0 %，平均72.6 %
	圈闭类型	构造、构造-地层、岩性-地层、构造-岩性、岩性圈闭	地层-岩性、岩性-地层、构造-岩性、岩性圈闭
	流体性质	干气	干气
烃源岩		下寒武统筇竹寺组页岩；震旦系（灯三段、陡山沱组）页岩；灯影组碳酸盐岩	上古生界石炭系-二叠系煤系烃源岩；下古生界奥陶系海相碳酸盐岩烃源岩
储层	沉积相带	台缘带丘滩、台内颗粒滩	蒸发台地的含膏云坪、膏云坪；台缘鲕粒滩、台内鲕粒滩
	层位	寒武系龙王庙组、震旦系灯影组	奥陶系马家沟组
	主力产层	龙王庙组、灯影组四段	马五¹、马五²、马五⁴亚段
	主要岩性	龙王庙组为颗粒（砂屑、鲕粒）白云岩和晶粒（细晶、粉晶）白云岩；灯四段为藻凝块白云岩、藻叠层白云岩、藻纹层白云岩和砂屑白云岩；灯二段为藻砂屑白云岩、藻凝块白云岩和藻叠层白云岩	（含）膏模孔细-粉晶云岩和粉晶云岩；微生物白云岩、斑状粉晶白云岩和斑状灰质白云岩
	有效厚度	龙王庙组12.6～36.4 m；灯影组23.6～45.1 m	2.6～8.1 m
	有效孔隙度	龙王庙组3.4 %～4.8 %；灯影组3.2 %～3.8 %	4 %～9 %
	储集空间	中-小型溶洞、粒内溶孔、粒间溶孔、晶间溶孔、残余粒间孔	膏模孔、残余粒间（溶）孔、晶间（溶）孔、溶洞、裂缝
	孔隙类型	裂缝-孔洞型、裂缝-孔隙型	孔隙型、裂缝-溶孔型
盖层	直接盖层	中寒武统高台组砂-泥岩；下寒武统筇竹寺组页岩；灯三段页岩	石炭系本溪组铝土质泥岩，泥质白云岩，含膏泥白云岩，致密白云岩、灰岩
盖层	区域盖层	筇竹寺组页岩；上二叠统龙潭组页岩	石炭系-二叠系陆相泥质岩；奥陶系膏盐岩

Table 1

Table 2

Characteristics of the accumulation system in Anyue and Jingbian gas fields"

气田		安岳气田		靖边气田
气藏		震旦系灯影组	寒武系龙王庙组	奥陶系上组合	奥陶系中组合	奥陶系下组合
构造位置		四川盆地川中古隆起高部位		鄂尔多斯盆地中部伊陕斜坡构造转换枢纽带
气藏结构要素	烃源体	早期二源：筇竹寺组+震旦系烃源岩；晚期古油藏裂解	早期单源：筇竹寺组烃源岩；晚期古油藏裂解	单源：石炭系-二叠系煤系烃源岩	二源：石炭系-二叠系+奥陶系烃源岩	单源为主：奥陶系烃源岩
	聚集体/圈闭体和储层	相控岩溶型储层与构造圈闭和盖层构成圈闭体；相控岩溶型储层与致密围岩和盖层构成岩性、地层-岩性圈闭体		岩溶储层与致密围岩和盖层构成地层-岩性和岩性圈闭体	颗粒滩型储层、膏溶型储层与致密围岩和盖层构成地层-岩性、岩性圈闭体	颗粒滩型储层与致密围岩和盖层构成地层-岩性、岩性圈闭体
	输导体	源-储接触面、断裂/裂缝	断裂/裂缝	不整合面、侵蚀古沟槽	不整合面、断裂/裂缝	断裂/裂缝
油气成藏过程	烃源体供烃期	多期持续供烃：志留纪、二叠纪—早侏罗世成油期，中侏罗世—晚白垩世成气高峰期		石炭系-二叠系烃源岩持续供烃：晚三叠世—早白垩世成油期，晚白垩世进入成气高峰期；奥陶系烃源岩持续供烃：晚三叠世—晚侏罗世主要成油期，早白垩世进入成气高峰期
	圈闭体形成和改造	桐湾期—早加里东期成储，二叠纪峨眉运动改造	加里东期成储，二叠纪峨眉运动改造	加里东期成储，海西期—印支期深埋，燕山期东部抬升
	输导体形成和改造	桐湾期形成不整合面；早加里东期形成走滑断裂，经历东吴、印支、燕山运动的改造		加里东期形成不整合面、侵蚀沟槽	奥陶纪同沉积断裂活动、加里东运动、海西运动和燕山运动等形成断裂、裂缝
	油气藏形成和改造	海西期—印支期古油藏，燕山期古气藏；喜马拉雅期调整改造最终定型		白垩纪成藏；燕山期构造反转	三叠纪末—早白垩世古油气藏，白垩纪末古气藏；早白垩世末（燕山期）构造反转
油气富集关键结构		早期“二源二位”和“二源三位”结构；晚期古油藏原位裂解，源-储一体（“单源一位”）	早期“单源三位”结构，断裂输导；晚期古油藏原位裂解，源-储一体（“单源一位”）	“单源二位”结构，源-储紧邻，枢纽带调整成藏	“二源三位”结构，不整合面、断裂-裂缝-储集层输导	“单源三位”结构，断裂/裂缝输导

Table 2

Fig.2

Fig.3

Fig.4

Fig.5

Fig.6

Fig.7

Fig. 8

Fig.9

Fig.10

Fig.11

References 47

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Differences and main controlling factors of large-scale gas accumulations in typical giant carbonate gas fields： A case study on Anyue gas field in the Sichuan Basin and Jingbian gas field in the Ordos Basin

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