普光氣田長興組及飛仙關(guān)組Ⅲ級層序劃分
——以普光304井為例

高 軍，崔雪蕾

(大慶鉆探工程公司測井公司，吉林 松原 138000)

曹 陽

(長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

普光氣田長興組及飛仙關(guān)組Ⅲ級層序劃分
——以普光304井為例

高 軍，崔雪蕾

(大慶鉆探工程公司測井公司，吉林 松原 138000)

曹 陽

(長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

建立起普光氣田區(qū)域地層格架，對普光氣田主體井層序界面進(jìn)行識別與劃分，這對于油氣儲層預(yù)測有重要的作用。以普光304井為例，運(yùn)用層序地層學(xué)原理，結(jié)合巖心資料，通過識別層序界面來確定層序地層格架，研究相關(guān)體系域與油氣儲層的關(guān)系，為今后的油氣儲層的勘探和開發(fā)提供理論依據(jù)。

層序地層；體系域；普光氣田

為了提高油氣儲層的勘探效率，需要明確油氣田主體部位層序地層發(fā)育特征、有效儲層發(fā)育層段、相類型及其儲層發(fā)育帶縱向上的分布。為此，筆者在前人研究普光氣田飛仙關(guān)組的基礎(chǔ)上[1]，以普光304井為例，通過運(yùn)用層序地層學(xué)原理并結(jié)合各類巖心資料，闡述了三級層序的界面特征，完成普光氣田長興組及飛仙關(guān)組三級層序的劃分工作，分析了體系域與儲層的關(guān)系，并以此為油田下一步的勘探開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

普光氣田是我國近年來發(fā)現(xiàn)的最大海相整裝氣田，位于四川盆地東北部宣漢—達(dá)縣地區(qū)雙石廟普光構(gòu)造帶,因?yàn)槭艿綆r性作用和構(gòu)造作用的雙重控制，普光氣田整體上為構(gòu)造巖性復(fù)合氣藏。普光氣田主要含氣層段為上二疊統(tǒng)長興組和下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組,氣藏埋藏深度大，其中飛仙關(guān)組氣藏中部埋深大于4980m。飛仙關(guān)組含氣層段主要發(fā)生過泥晶化、壓實(shí)壓溶、膠結(jié)充填和白云化等成巖作用[2]。依據(jù)鉆井及地震資料，并結(jié)合野外露頭資料，根據(jù)P.R.Vail的層序地層學(xué)原理，對工區(qū)內(nèi)長興組和飛仙關(guān)組地層進(jìn)行了層序劃分，共劃分出2個Ⅱ級層序，即吳家坪組與上伏的長興組構(gòu)成1個Ⅱ級層序，嘉陵江組與下覆的飛仙關(guān)組構(gòu)成另1個Ⅱ級層序，其中長興組和飛仙關(guān)組各包含2個Ⅲ級層序[3]。

2 Ⅲ級層序界面特征

2.1局部暴露層序不整合界面

在全球海平面主體下降時期，局部暴露層序不整合界面在巖石地層上表現(xiàn)為明顯的海平面下降的沉積特征。沉積間斷作用時間長短及相關(guān)作用決定了局部暴露層序不整合界面之上的沉積物性質(zhì)。該研究區(qū)局部暴露層序不整合界面在不同時代的地層中均有發(fā)育，且局部暴露侵蝕不整合多表現(xiàn)為弱暴露、淡水溶蝕和弱沖刷充填等現(xiàn)象。

2.2巖性巖相轉(zhuǎn)換界面

當(dāng)海平面下降形成層序界面時，在盆地邊緣暴露區(qū)可形成不同類型的暴露不整合，在盆地內(nèi)部會形成與之相關(guān)的整合界面，但是在巖性、巖相以及沉積環(huán)境等方面有明顯的變化。在該研究區(qū)內(nèi)大多數(shù)層序界面表現(xiàn)為巖性巖相的轉(zhuǎn)換界面，上二疊統(tǒng)長興組和下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組的接觸關(guān)系表現(xiàn)如下：下部為上二疊統(tǒng)長興組淺灰色中厚層含生物屑灰?guī)r，上部為下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組灰色、深灰色薄層—頁狀泥晶灰?guī)r，巖性區(qū)分明顯，代表了1個Ⅲ級層序界面。

3 Ⅲ級層序地層劃分

3.1 Ⅲ級層序發(fā)育特征

普光304井層序地層與沉積相劃分綜合柱狀圖如圖1所示。結(jié)合圖1分析長興組及飛仙關(guān)組Ⅲ級層序發(fā)育特征具體內(nèi)容如下。

圖1 普光304井層序地層與沉積相劃分綜合柱狀圖

1)P2ch-Sq2層 該層序底界面未穿，頂界面為巖性巖相轉(zhuǎn)換界面，其地層巖性為灰色白云巖、殘余生屑粉晶、殘余生屑粉—細(xì)晶白云巖、灰質(zhì)白云巖夾灰色含泥灰?guī)r[4]。其底部為灰色白云巖，粉晶結(jié)構(gòu)，為水體上升期沉積，應(yīng)為局限臺地相。在5700m左右沉積為灰色含泥灰?guī)r，說明此時水體較深，沉積物泥質(zhì)含量較高，為開闊臺地灘間海沉積環(huán)境。該沉積中上部為殘余生屑粉晶、殘余生屑粉—細(xì)晶白云巖和灰色白云巖沉積，發(fā)育于高位體系域中，該環(huán)境水體變淺，發(fā)育礁灘相及臺地蒸發(fā)巖相生物礁，并發(fā)育生屑灘相沉積，見少量泥質(zhì)，以粉晶結(jié)構(gòu)為主，局部細(xì)晶化，晶間見少量碳質(zhì)瀝青充填。普遍見殘余生屑結(jié)構(gòu)，鏡下可見棘屑、蟲屑及藻屑?xì)堐E。泥質(zhì)多呈斑點(diǎn)狀不均勻分布，局部為泥質(zhì)條紋，偶見礫石，無構(gòu)造裂縫，溶孔較發(fā)育。

2)T1f-Sq1層 該層序底界面為巖性巖相轉(zhuǎn)換界面，其對應(yīng)層位為飛一段至飛三段中部。該層序下部以快速海侵形成的泥晶灰?guī)r、含泥泥晶灰?guī)r為主要巖性，中部為海退初期形成的泥晶灰?guī)r、灰質(zhì)云巖、細(xì)晶—粉晶白云巖，上部為海退后期沉積的灰?guī)r、灰質(zhì)云巖、白云巖巖石類型。該層序以碳酸鹽巖臺地沉積為主，其中局限臺地潮坪相沉積的顆粒巖可做儲層。

3)T1f-Sq2層 該層序底界面為局部暴露層序不整合界面，其對應(yīng)層位為飛三段上部和飛四段[5]。該層序界面下部為灰質(zhì)白云巖，上部為灰色泥—粉晶灰?guī)r。該層序內(nèi)部為海侵體系域和高位體系域。其中，海侵體系域?yàn)?套開闊臺地相沉積，巖性為灰色灰?guī)r和灰色—深灰色含泥泥晶灰?guī)r，泥質(zhì)含量增高，水體呈上升趨勢。高位體系域水體開始下降，發(fā)育開闊臺地—局限臺地—蒸發(fā)臺地相沉積，主要巖性下部為鮞粒白云巖、砂屑鮞?；?guī)r、淺灘—蒸發(fā)坪相溶孔白云巖、灰色泥晶灰?guī)r與含泥泥晶灰?guī)r不等厚互層，局部可見介屑；上部為灰色灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r和膏質(zhì)灰?guī)r不等厚互層，并且發(fā)育有棕紅色泥質(zhì)白云巖與灰白色石膏巖互層。

3.2體系域與儲層分析

1)高位體系域與儲層關(guān)系 發(fā)育在海侵體系域之上的是高位體系域，其發(fā)育時期為全球海平面緩慢上升至全球海平面逐步下降的階段。由于碳酸鹽巖沉積速度、水體性質(zhì)和可容空間不同，高位體系域可以劃分為早期高位體系域與晚期高位體系域。高位體系域在地震相中表現(xiàn)為非常明顯的斜交或S型地震反射結(jié)構(gòu)。隨著相對海平面下降，碎屑巖發(fā)育地區(qū)在不同的沉積環(huán)境下形成不同的砂體，碎屑物質(zhì)在陸上沉積時形成沖積平原相砂體，碎屑物質(zhì)入海口沉積形成向海推進(jìn)的三角洲砂體；碳酸鹽臺地地區(qū)在海平面下降及水體變淺的條件下，此前的深水區(qū)域可逐漸變?yōu)樯锝负透吣苌碁┉h(huán)境，最后在潮上暴露之后形成極富空隙的白云巖，進(jìn)而形成較好的儲集層。

在上二疊統(tǒng)長興組Ⅲ級層序高位體系域發(fā)育礁灘相及臺地蒸發(fā)巖相生物礁，在下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組Ⅲ級層序高位體系域廣泛發(fā)育鮞粒白云巖、砂屑鮞粒灰?guī)r、淺灘—蒸發(fā)坪相溶孔白云巖等富含空隙碳酸鹽巖，這為以后形成良好的儲集層提供了有利條件。

2)海侵體系域與儲層關(guān)系 在首次越過碳酸鹽臺地邊緣的海泛面之上和最大海泛面之下包含的是海侵體系域，它是由海平面加速上升并且海水變深的情況下形成的一系列退積式準(zhǔn)層序組構(gòu)成的。在海相環(huán)境中，由于此時的可容空間的增長速度明顯大于碳酸鹽巖的沉積速度，海侵體系域向上和向盆地方向變薄。海侵體系域頂部發(fā)育最大海泛時期的沉積物，具有分布廣泛、沉積速度慢、富含有機(jī)質(zhì)等特征，特別是在海侵體系域發(fā)育的初期，在灰坪和云坪發(fā)育條件下，海侵體系域也可以形成良好的儲層[4]。

在海平面連續(xù)振蕩的條件下形成了普光地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組 2個Ⅲ級層序中的海侵體系域。由巖性研究可以看出(見圖1)，飛仙關(guān)組一段及三段出現(xiàn)灰坪、云坪以及灰云混合坪的頻繁交互沉積，在形成的碳酸鹽巖沉積物中壓溶裂縫發(fā)育，也可以形成良好的儲集層。

4 結(jié) 論

1)普光氣田長興組地層屬局限臺地相及開闊臺地相沉積，發(fā)育灰色白云巖、殘余生屑粉晶、殘余生屑粉—細(xì)晶白云巖、灰質(zhì)白云巖夾灰色含泥灰?guī)r；飛仙關(guān)組地層屬碳酸鹽臺地相沉積，其儲集層巖性主要為鮞?；?guī)r和生物碎屑灰?guī)r。

2)普光304井所在的長興組及飛仙關(guān)組地層主要包括有局部暴露層序不整合界面和巖性巖相轉(zhuǎn)換界面2種Ⅲ級層序界面，這為Ⅲ級層序的劃分提供理論依據(jù)。

3)普光304井所在的長興組Ⅲ級層序高位體系域發(fā)育礁灘相及臺地蒸發(fā)巖相生物礁；飛仙關(guān)組地層包含2個Ⅲ級層序，高位體系域所形成的儲集層巖性主要為生物碎屑灰?guī)r和鮞?；?guī)r，而海侵體系域所形成的儲集層可形成于云坪，孔隙型白云巖發(fā)育，以上儲層空隙發(fā)育，具備良好的儲層條件。

[1]馬永生，牟傳龍，郭彤樓，等.四川盆地東北部飛仙關(guān)組層序地層與儲層分布[J].礦物巖石，2005，25(4)：73-79.

[2]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.

[3]徐中波，尹太舉，谷江銳，等.普光氣田層序界面識別及層序劃分[J].石油天然氣學(xué)報，2008，30(1)：198-201.

[4]毛立華，鐘建華，李衛(wèi)兵，等.普光氣田層序地層格架與儲層發(fā)育特征[J].斷塊油氣田 2010,17(3): 312-315.

[5]劉德智，張春生，任利劍，等.普光氣田飛仙關(guān)組沉積相與層序地層[J].地質(zhì)調(diào)查與研究 2008,31(1): 58-62.

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409.2011.02.012

P539.2

A

1673-1409(2011)02-0032-03

2010-12-24

高軍 (1982-)，男，2007年大學(xué)畢業(yè)，助理工程師，現(xiàn)主要從事測井信息采集方面的研究工作；E-mail:caoyang85@126.com。