普光氣田飛仙關(guān)組儲層沉積體系及沉積相特征

李向峰，張春生，劉富艷，肖夢華，王延奇

（1長江大學(xué)油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；2大港油田勘探開發(fā)研究院）

普光氣田飛仙關(guān)組儲層沉積體系及沉積相特征

李向峰1，張春生1，劉富艷1，肖夢華1，王延奇2

（1長江大學(xué)油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；2大港油田勘探開發(fā)研究院）

通過井下巖心觀察與鉆井、測井資料分析，將普光氣田下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組劃分為碳酸鹽巖臺地、臺緣、斜坡—盆地三大沉積體系，其中碳酸鹽巖臺地沉積體系可劃分為開闊臺地、局限臺地、蒸發(fā)臺地等三個相帶，斜坡—盆地沉積體系可劃分為臺地前緣斜坡相、陸棚相、盆地相等三個相帶。進(jìn)一步細(xì)分了沉積亞相和微相，描述了各相及亞相的分布與儲層特征。儲層巖性以白云巖為主，鮞粒白云巖、含礫屑鮞粒白云巖和殘余鮞粒白云巖是最重要的儲層巖石類型，結(jié)晶白云巖和泥晶白云巖儲集性能中等，其他巖石類型儲集性能相對較差。

普光氣田；飛仙關(guān)組；海相地層；沉積相；儲層特征

四川盆地碳酸鹽巖層系多、厚度大、分布廣，所含油氣資源豐富。普光氣田是四川盆地勘探過程中發(fā)現(xiàn)的最大氣田，也是我國海相碳酸鹽層序中的最大氣藏［1］。從1995年到現(xiàn)在，在川東北地區(qū)以下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組儲層為重點(diǎn)目的層的油氣勘探取得了重大進(jìn)展。

目前普光氣田飛仙關(guān)組的突破主要都為鮞灘地區(qū)，反映出沉積相和儲層的發(fā)育分布特征對氣藏形成起到了決定性作用，故而針對川東北地區(qū)飛仙關(guān)組沉積相特別是灘相的發(fā)育規(guī)律及儲層特征的研究對該區(qū)天然氣的勘探開發(fā)乃至整個四川盆地的天然氣勘探都具有重要意義。

本文用現(xiàn)代碳酸鹽沉積學(xué)和儲層地質(zhì)學(xué)研究方法，研究普光氣田飛仙關(guān)組的沉積體系及沉積相特征，以明確普光氣田主體部位有效儲層發(fā)育層段及其相類型，為普光氣田的勘探開發(fā)研究提供相關(guān)依據(jù)。

1 概 況

普光氣田位于四川盆地東北部宣漢縣境內(nèi)，構(gòu)造位置處于川東斷褶帶東北段的雙石廟—普光構(gòu)造帶上，為一鼻狀構(gòu)造。普光氣藏為一構(gòu)造-巖性復(fù)合型大型氣藏，氣藏圈閉面積45.6km2，主要含氣層段為下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組及上二疊統(tǒng)長興組，均為白云巖儲層［2］。沉積體系由新元古宙、古生代到早—中三疊世的沉積所組成，其間沒有大的不整合接觸關(guān)系，因此該區(qū)沒有大的構(gòu)造變動，只在一些地區(qū)存在沉積間斷。四川盆地東北部，從震旦系至中三疊統(tǒng)總體上為碳酸鹽臺地沉積，只是受加里東運(yùn)動影響，志留紀(jì)末四川盆地大面積上升成陸，區(qū)內(nèi)缺失泥盆系—石炭系沉積，二疊系與志留系假整合接觸，兩者間發(fā)育一古風(fēng)化殼［3］。

根據(jù)井下巖心觀察以及鉆井、測井資料分析，結(jié)合前人的研究成果［2］，普光地區(qū)飛仙關(guān)組可劃分為碳酸鹽臺地、臺地邊緣、斜坡—盆地三大類沉積體系，并可分出開闊臺地相、局限臺地相、蒸發(fā)臺地相、臺地邊緣相、臺地前緣斜坡相、陸棚相、盆地相等七個相帶（表1）［4］，各相帶還可進(jìn)一步細(xì)分出亞相和微相。各相帶的主要分布層位見表1。

表1 普光地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組沉積體系和沉積相分類

2 沉積相特征

單井相分析是沉積相研究的基礎(chǔ)，本次研究選擇取心井段較長、資料比較齊全的普光2井進(jìn)行單井沉積相分析。普光2井位于普光—雙石廟背斜帶普光構(gòu)造長軸高部位，該井下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組巖性特征見圖1中的描述。

通過對鉆井取心及室內(nèi)鏡下巖石薄片的研究，普光地區(qū)飛仙關(guān)組共發(fā)育七類沉積相，其特征各不相同。由于在普光2井中沒有出現(xiàn)臺地前緣斜坡相﹑陸棚相和盆地相，故本文對這幾類沉積相不作分析。

2.1 開闊臺地相

開闊臺地相主要發(fā)育于飛仙關(guān)組一段，巖性主要由泥晶灰?guī)r、砂屑灰?guī)r和鮞?；?guī)r組成，一般缺乏白云巖沉積。該環(huán)境中正粒序?qū)永肀容^發(fā)育，同時由于經(jīng)常受到風(fēng)暴浪的作用，可出現(xiàn)風(fēng)暴巖沉積，呈現(xiàn)正粒序［5］。該相可進(jìn)一步分為淺灘和灘間海2個亞相。但普光2井巖樣中只見灘間海亞相（圖1）。

淺灘亞相 又可以進(jìn)一步分為內(nèi)碎屑砂灘和鮞粒灘以及生物碎屑灘等微相類型。普光地區(qū)鮞粒灘微相十分發(fā)育，沉積厚度大，分布面積廣，飛仙關(guān)組一段至二段廣泛發(fā)育以鮞灘為顯著特征的淺灘亞相沉積，淺灘相白云巖中各種孔隙都很發(fā)育，尤其是以鮞粒白云巖中的孔隙最為發(fā)育，是普光地區(qū)重要的天然氣產(chǎn)層分布相帶。

灘間海亞相 位于淺灘之間的相對較深水的灰泥坪沉積區(qū)，但因受到淺灘的保護(hù)而能量低，沉積物粒度細(xì)，巖性以泥晶—微晶灰?guī)r為主，夾少量砂屑灰?guī)r、藻團(tuán)粒灰?guī)r。飛仙關(guān)組各段地層中發(fā)育大量灘間沉積。

2.2 局限臺地相

局限臺地相廣泛地發(fā)育于下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組中，巖性上以灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r為主，夾少量砂屑、礫屑和藻團(tuán)粒等顆粒灰?guī)r。具體可分為潮坪及澙湖兩個亞相（圖1）。

潮坪亞相 主要見于飛仙關(guān)組，以三段最為典型。按巖性特征，可細(xì)分為灰泥坪、云泥坪、藻坪和灰膏蒸發(fā)坪等微相。潮坪環(huán)境中以潮道和砂坪水動力條件最強(qiáng)，所以沉積物粒度最粗。巖性為砂礫屑灰?guī)r、砂屑灰?guī)r和白云巖為主，局部可含有少量結(jié)核狀石膏和石鹽等蒸發(fā)礦物集合體。飛仙關(guān)組四段為潮上沉積，巖性為泥質(zhì)白云巖夾灰色灰?guī)r薄層或條帶。發(fā)育水平層理、沙紋層理、透鏡狀層理及風(fēng)暴沉積。由灰色灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖組成多個向上變淺沉積序列。

潟湖亞相 飛仙關(guān)組一段及二段的局限臺地相不發(fā)育，但普光2井的飛仙關(guān)組三段及四段則以廣泛發(fā)育局限臺地潮坪亞相為重要特征（圖1），其微相類型包括云泥坪、灰泥坪和灰膏混合坪。三段的局限臺地潟湖亞相發(fā)育水平層理、沙紋層理，見大量生物鉆孔（以水平鉆孔為主，外表呈蠕蟲狀），還見大量生物擾動構(gòu)造。

2.3 蒸發(fā)臺地相

飛仙關(guān)組二段和四段均發(fā)育蒸發(fā)臺地相帶，并可細(xì)分出蒸發(fā)潮坪、蒸發(fā)鹽湖等沉積亞相。在普光2井巖樣中只見蒸發(fā)鹽湖亞相。

蒸發(fā)潮坪亞相 位于蒸發(fā)臺地潮間—潮上帶相對凸起的沉積區(qū)，主要由薄層狀泥晶—微晶白云巖、紋層石白云巖、膏質(zhì)白云巖的互層組合夾硬石膏巖組成，廣泛發(fā)育潮汐層理、鳥眼、窗孔和帳篷構(gòu)造等暴露蒸發(fā)標(biāo)志。按巖性組合特征可細(xì)分出灰泥坪、灰云坪、膏云坪和云膏坪等。

蒸發(fā)鹽湖亞相 位于蒸發(fā)臺地潮間—潮上帶相對低洼的沉積區(qū)，因此往往又被稱之為潮間—潮上帶膏鹽湖。巖性主要為薄層狀白云巖泥晶—微晶白云巖與硬石膏互層組合，往往含有石鹽或發(fā)育假晶結(jié)構(gòu)。主要發(fā)育在飛仙關(guān)組四段。

圖1 普光氣田普光2井下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組沉積相柱狀圖

2.4 臺地邊緣相

臺地邊緣相主要分布于普光地區(qū)飛仙關(guān)組二段和長興組中，位于淺水碳酸鹽臺地相與臺地前緣斜坡—陸棚相之間，波浪潮汐作用強(qiáng)；沉積物主要由鮞?；?guī)r、鮞粒白云巖和生物礁灰?guī)r等組成。由于受波浪、水流或沿岸流的簸選，因而比較潔凈。鮞粒具有粒度大、圈層發(fā)育的特點(diǎn)，生物礁以障積和骨架作用為主。臺地邊緣礁灘沉積厚度大，明顯大于同期正常沉積的厚度，一般可達(dá)到幾十米，分布穩(wěn)定［6］。臺地邊緣沉積體系可進(jìn)一步分為臺地邊緣灘和臺地邊緣礁兩種亞相類型，但在普光2井巖樣中只見前者。

臺地邊緣灘亞相 普光氣田的臺地邊緣灘處于臺緣外帶，灘體厚度大，白云石化作用較普遍，儲集性能良好。巖石類型以厚層—塊狀淺灰色、灰白色亮晶顆粒白云巖為主，少量亮晶顆?；?guī)r。按照構(gòu)成臺地邊緣灘的顆粒類型不同，可進(jìn)一步劃分為鮞粒灘、砂屑灘、生物碎屑灘微相［7］。飛仙關(guān)組的臺緣灘主要為鮞粒灘，次為砂屑灘。

臺地邊緣礁亞相 臺緣礁相在研究區(qū)飛仙關(guān)組中分布較少。造礁生物主要為海綿、水螅等。研究區(qū)臺緣礁多與臺地灘相組合出現(xiàn)，并且礁體局部暴露出水面之后，遭受大氣淡水淋濾溶蝕和混合水白云石化作用，可變成溶孔發(fā)育的白云巖。

3 結(jié)論

普光氣田下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組可劃分為碳酸鹽巖臺地、臺緣、斜坡—盆地等三大類沉積體系，并可分為開闊臺地相、局限臺地相、蒸發(fā)臺地相、臺地邊緣相、臺地前緣斜坡相、陸棚相和盆地相等七類沉積相。巖性以鮞粒白云巖、殘余鮞粒白云巖、含礫屑鮞粒白云巖、結(jié)晶白云巖、鮞粒灰?guī)r、砂屑灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖為主，其中儲層巖性以白云巖為主，鮞粒白云巖、含礫屑鮞粒白云巖和殘余鮞粒白云巖是最重要的儲層巖石類型，結(jié)晶白云巖和泥晶白云巖儲集性能中等，其它巖石類型儲集性能相對較差。

［1］馬永生.四川盆地普光超大型氣田的形成機(jī)制［J］.石油學(xué)報，2007，28（2）：9-14.

［2］馬永生.中國海相油氣田勘探實(shí)例之六：四川盆地普光氣田的發(fā)現(xiàn)與勘探［J］.海相油氣地質(zhì)，2006,11（2）35-40.

［3］魏國齊，陳更生，楊威，等.川北下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組“槽臺”沉積體系及演化［J］.沉積學(xué)報，2004，22（2）：254-260.

［4］高仁祥.川南地區(qū)下三疊統(tǒng)碳酸鹽巖的沉積成巖作用［J］.沉積學(xué)報，1991，9（3）：50-58.

［5］馬永生，梅冥相，陳小兵，等.碳酸鹽巖儲層沉積學(xué)［M］.北京：地質(zhì)出版社,1999.

［6］蔡勛育,馬永生，李國雄，等.普光氣田下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組儲層特征［J］.石油與天然氣學(xué)報，2005，27（1）：43-45.

［7］賈振遠(yuǎn)，李之琪，等.碳酸鹽巖沉積相和沉積環(huán)境［M］.北京：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1989.

Characteristics of Depositional System and Sedimentary Facies of Lower Triassic Feixianguan Reservoir in Puguang Gas Field,Sichuan Basin

Li Xiangfeng,Zhang Chunsheng,Liu Fuyan,Xiao Menghua,Wang Yanqi

Lower Triassic Feixianguan Formation in Puguang Gas Field can be divided into three major depositional systems,include the carbonate rocks platform,the platform margin and the slope-basin depositional systems.The carbonate platform depositional system can be divided into open platform facies,restricted platform facies and evaporation platform facies.The platform margin depositional systems can be divided into platform marginal facies.The slope-basin depositional system can be divided into marginal slope facies,shelf facies and basin facies.Subfacies and microfacies can be further divided.Feixianguan reservoir mainly consists of dolostone in lithology.Oolitic dolostone,calcirudite oolitic dolostone and residual oolitic dolostone are the important reservoir rocks.It is indicated that the crystalline dolostone and micritic dolostone reservoirs are medium in reservoir property and other types of reservoir rocks are relatively poor in property.

TE112.23

A

李向峰

李向峰1985生，現(xiàn)為長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院在讀碩士。主要研究方向：儲層沉積學(xué)。通訊地址：434023湖北省荊州市南環(huán)路1號 長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院研904信箱

1672-9854(2010)-03-0019-04

2010-01-23；改回日期2010-06-15

趙國憲

Li Xiangfeng：male,Master degree in progress at Earth Science Institute of Yangtze University,1 Nanhuan Rd.,jingzhou,Hubei,434023 China