川東地區(qū)下侏羅統(tǒng)勘探潛力評(píng)價(jià)

鄒 娟 金 濤 李雪松 韋騰強(qiáng) 郭蕊瑩 白 蓉

（ 1中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院；2中國(guó)石油新疆油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院 ）

侏羅系是四川盆地主要的產(chǎn)油層系，目前對(duì)四川盆地侏羅系的勘探和開(kāi)發(fā)主要集中在川中和川西地區(qū)，已在川中地區(qū)侏羅系中發(fā)現(xiàn)了公山廟、桂花、金華、蓮池、中臺(tái)山5個(gè)油田和廣安、南充、合川、營(yíng)山等18個(gè)含油氣構(gòu)造和區(qū)塊；在川西地區(qū)發(fā)現(xiàn)了新場(chǎng)、大興西、平落壩等大型氣田[1-5]，顯示了盆地侏羅系較好的勘探前景。近年來(lái)很多學(xué)者認(rèn)為川東地區(qū)侏羅系也具有與川中地區(qū)侏羅系十分相似的油氣成藏條件和豐富的油氣資源，可作為四川盆地又一個(gè)重要的致密油氣勘探領(lǐng)域[6-11]。客觀(guān)上，川東地區(qū)侏羅系取心、測(cè)試資料極少，沒(méi)有開(kāi)展油氣地質(zhì)綜合研究，以致于對(duì)區(qū)內(nèi)該層系油氣資源分布和勘探潛力認(rèn)識(shí)不足，嚴(yán)重制約了川東地區(qū)侏羅系的勘探?；诖耍疚耐ㄟ^(guò)對(duì)川東地區(qū)侏羅系涼高山組和大安寨段開(kāi)展成藏條件研究，希望在川中之外尋找到侏羅系油氣勘探的有利區(qū)，為川東地區(qū)侏羅系油氣勘探局面的打開(kāi)提供認(rèn)識(shí)支撐。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

川東地區(qū)構(gòu)造位置屬四川盆地川東高陡斷褶帶，范圍包括華鎣山以東、七曜山以西的區(qū)域（圖1），區(qū)內(nèi)構(gòu)造格局主要定型于喜馬拉雅期,構(gòu)造褶皺強(qiáng)烈,平面上一系列北東向高陡背斜近平行排列,背斜狹窄,向斜寬緩。高陡背斜核部已出露至上二疊統(tǒng)，侏羅系已被剝蝕殆盡，但在向斜區(qū)涼高山組埋深為500～2000m，地層保存完整,上覆殘存上千米的沙溪廟組砂泥巖地層可起到區(qū)域封蓋作用，油氣保存條件良好。

圖 1 川東地區(qū)位置圖

區(qū)內(nèi)涼高山組巖性主要為灰綠色或灰黑色泥頁(yè)巖與砂巖互層，自下而上分為涼下和涼上兩段，并將涼上段又細(xì)分為涼Ⅱ、涼Ⅰ—Ⅱ和涼Ⅰ3個(gè)亞段，厚度約為100～280m；大安寨段為黑色頁(yè)巖與褐灰色介殼灰?guī)r、含泥質(zhì)介殼灰?guī)r互層，自下而上可分為大三、大一三、大一3個(gè)亞段及過(guò)渡層，厚度約為10～100m，大一亞段、大三亞段以發(fā)育石灰?guī)r為主，大一三亞段發(fā)育半深湖—淺湖暗色泥頁(yè)巖（圖2）。各層頂?shù)捉缇€(xiàn)清楚，與川中地區(qū)地層可對(duì)比，地層展布北厚南薄。

圖2 川東地區(qū)地層—沉積相劃分圖

2 成藏條件研究

2.1 烴源巖厚度大、品質(zhì)好，具備充足的油氣源條件

按照現(xiàn)今對(duì)致密油的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為致密油的主要特征為源儲(chǔ)一體或近源成藏[12-15]，說(shuō)明烴源巖的分布在宏觀(guān)上對(duì)石油的富集具有重要的控制作用。大安寨段和涼高山組沉積時(shí)處于湖盆廣泛分布的沉積背景下，區(qū)內(nèi)涼上段和大一三亞段暗色泥頁(yè)巖發(fā)育，且品質(zhì)較好。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，區(qū)內(nèi)涼高山組236個(gè)泥頁(yè)巖樣品中有機(jī)碳含量（TOC）分布在0.15%～3.86%之間，平均為1.01%，其中有機(jī)碳含量大于1.0%的樣品占總樣品的40.7%（圖3a）；大安寨段有機(jī)碳含量在0.15%～2.76%之間,平均為1.07%，有機(jī)碳含量大于1.0%的樣品占總樣品50%（圖3b）。以有機(jī)碳含量為1.0%作為有效烴源巖的下限進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，涼高山組有效烴源巖厚度為5.6～35.8m，平均為20.8m；大安寨段有效烴源巖厚度為2.7～58.0m，平均為18.7m（圖4），與川中地區(qū)烴源巖厚度相當(dāng)。油氣顯示均集中在烴源厚度較大的川東中北部開(kāi)江—萬(wàn)州—梁平—忠縣一帶，烴源巖區(qū)控制油氣聚集特征明顯。

圖3 川東地區(qū)涼高山組和大安寨段TOC分布直方圖

圖4 川東地區(qū)涼高山組和大安寨段有效烴源巖厚度等值線(xiàn)圖

組分鑒定結(jié)果表明，烴源巖腐泥組組分含量很高，分布在66%～78%之間，惰質(zhì)組含量較低，根據(jù)干酪根鏡下鑒定分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，其有機(jī)質(zhì)類(lèi)型為Ⅱ1和Ⅱ2型。經(jīng)成熟度分析，烴源巖Ro介于0.58%～1.29%之間，多數(shù)樣品處于0.7%～1.3%之間，說(shuō)明川東地區(qū)侏羅系涼高山組烴源巖正處于成熟—高成熟早期階段，具有生成大量油氣的潛力，對(duì)油氣藏的形成比較有利。

烴源巖供油氣條件的優(yōu)劣不僅受烴源巖本身品質(zhì)（有機(jī)質(zhì)豐度、類(lèi)型及成熟度）的影響，也受烴源巖發(fā)育程度（厚度和分布面積）的制約，兩者對(duì)烴源巖供烴條件的影響綜合反映為烴源巖的生烴強(qiáng)度[16]。區(qū)內(nèi)涼高山組和大安寨段大于20m的有效烴源巖總面積分別為0.94×104km2和0.61×104km2。在四川盆地第四次油氣資源評(píng)價(jià)中，通過(guò)資源豐度類(lèi)比法、EUR分布類(lèi)比法、小面元容積法和成因法方法計(jì)算，兩層資源量共達(dá)0.989×108t[17]，進(jìn)一步表明區(qū)內(nèi)涼高山組和大安寨段具備形成油氣藏的資源基礎(chǔ)，有廣闊的勘探前景。

2.2 兩類(lèi)儲(chǔ)層物性差，但分布面積大，局部地區(qū)存在儲(chǔ)層甜點(diǎn)區(qū)

川東地區(qū)侏羅系沉積環(huán)境與川中地區(qū)相似[6、8]，涼高山組灘壩和大安寨段介殼灘為有利儲(chǔ)集微相。大量資料分析結(jié)果表明，兩類(lèi)儲(chǔ)層均表現(xiàn)為特低孔特低滲的特征，與川中地區(qū)相似。涼高山組砂巖粒度整體偏細(xì)，以細(xì)—粉砂為主，長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑石英砂巖中發(fā)育殘余粒間（溶）孔、粒內(nèi)溶孔等（圖5a、b），微裂縫發(fā)育（圖5c）。45個(gè)巖心樣品孔滲分析表明，孔隙度分布在1.27%～4.06%之間，平均為2.5%，主要集中在1%～3%之間；滲透率分布在0.00001～0.0786mD之間，平均為0.00615mD，滲透率小于0.001mD的樣品占總樣品數(shù)量的72.4%。

大安寨段儲(chǔ)集巖主要為介殼灰?guī)r和含泥質(zhì)介殼灰?guī)r，發(fā)育多類(lèi)型微米—納米級(jí)孔縫如晶間孔、殼內(nèi)晶間縫和解理縫等（圖5d—f），巖石和孔隙類(lèi)型的差異是造成川中地區(qū)大安寨段單井產(chǎn)能差異的重要原因[18]。區(qū)內(nèi)大安寨段孔隙度在0.2%～2.0%之間，平均為1.54%，孔隙度小于2.0%的樣品占75.8%；滲透率主要分布在0.0001～0.01mD，平均為0.0053mD，滲透率小于0.001mD的樣品約占85.6%。

圖5 川東地區(qū)涼高山組和大安寨段孔隙類(lèi)型薄片圖版

盡管儲(chǔ)層物性差，但涼高山組的砂體和大安寨段的灘體在川東中北部地區(qū)厚度大、分布面積廣。涼高山組縱向上砂體疊置，砂體累計(jì)厚度在10～77m之間，越靠近川東北部大巴山山前帶的物源區(qū)砂體越厚，整體表現(xiàn)出北厚南薄的特征，且在涼高山組各層段均有發(fā)育，縱向上呈薄層狀疊置發(fā)育（圖6），砂體發(fā)育厚值區(qū)主要在達(dá)州—渠縣—梁平—萬(wàn)州地區(qū)（圖7）；川東中北部地區(qū)大安寨段介殼灰?guī)r累計(jì)厚度為5～57m，灘體橫向分布穩(wěn)定（圖8），其中累計(jì)厚度大于20m的石灰?guī)r面積達(dá)1.9×104km2，石灰?guī)r厚值區(qū)發(fā)育在達(dá)州—大竹—梁平—開(kāi)江一帶（圖9）。

圖6 川東地區(qū)涼高山組砂體對(duì)比圖

圖7 川東地區(qū)涼高山組砂體厚度分布圖

圖8 川東地區(qū)大安寨段灘體對(duì)比圖

圖9 川東地區(qū)大安寨段灘體厚度分布圖

2.3 源儲(chǔ)互層式組合有利于油氣短距離運(yùn)移聚集成藏

烴源條件和儲(chǔ)層品質(zhì)是致密油氣成藏的控制因素，二者的有利配置是致密油氣成藏的關(guān)鍵。北美已經(jīng)商業(yè)開(kāi)采的致密油層系包括威利斯頓Bakken組和海灣盆地EagleFord組等20余個(gè)，從單井生產(chǎn)曲線(xiàn)來(lái)看，互層式源儲(chǔ)配置關(guān)系的單井初始產(chǎn)量和最終估算可采儲(chǔ)量明顯較高[19]。以涼高山組為例，區(qū)內(nèi)源儲(chǔ)組合在平面上具有明顯的分區(qū)性，靠近大巴山前緣的達(dá)州—開(kāi)縣以北一帶整體以濱湖沉積為主，靠近物源區(qū)沉積了大套厚層狀的砂巖，如yj1井區(qū)，該區(qū)雖然儲(chǔ)層發(fā)育但泥巖厚度小且品質(zhì)較差，生烴量不足；向南部的開(kāi)江—梁平一線(xiàn)依次發(fā)育半深湖—淺湖沉積，烴源巖和砂體厚度都較大且呈互層式展布，如td021-x7—td108—lg82井區(qū)，該區(qū)烴源巖熱演化生成的烴類(lèi)直接近距離運(yùn)移至與其緊鄰的儲(chǔ)層中，更有利于油氣成藏；重慶—石柱以南地區(qū)則發(fā)育濱、淺湖沉積，砂體厚度較小，泥巖多為紫紅色，見(jiàn)少量淺湖相的灰綠色泥巖，具有一定生烴能力但生烴量較小，如dq006-1-x2井區(qū)（圖10）。研究認(rèn)為，川東中北部宣漢—開(kāi)江—梁平—萬(wàn)州地區(qū)為源儲(chǔ)互層式組合有利區(qū)，也是油氣顯示集中的區(qū)域，其中拔山寺向斜的bx1井在大安寨段獲工業(yè)油氣流。

3 勘探潛力分析及有利區(qū)優(yōu)選

勘探實(shí)踐證實(shí)川中涼高山組致密油為近源或源內(nèi)大面積分布，不受構(gòu)造和圈閉控制[20-22]。在川東地區(qū)涼高山組含油氣地質(zhì)條件研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)與鄰區(qū)川中地區(qū)侏羅系涼高山組成藏條件進(jìn)行對(duì)比分析，認(rèn)為川東侏羅系涼高山組也具有良好的勘探潛力，依據(jù)如下：①兩個(gè)地區(qū)沉積背景相似，涼高山組灘壩砂體和大安寨段介殼灘大面積發(fā)育，具備有利儲(chǔ)層發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)；②儲(chǔ)層在巖性、物性及孔喉組合特征上基本一致，局部發(fā)育相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層；③川東地區(qū)涼高山組和大安寨段均發(fā)育烴源巖，厚度與川中地區(qū)一致，具有豐富的資源基礎(chǔ)；④川東寬緩向斜區(qū)涼高山組油氣保存良好，“兩背一斷”先存構(gòu)造可能是淺層油氣藏的有利地區(qū)[23]；⑤涼高山組高產(chǎn)油井與裂縫關(guān)系密切[24-25]，與川中平緩構(gòu)造帶相比，川東地區(qū)所受構(gòu)造應(yīng)力更強(qiáng)烈，裂縫也應(yīng)更發(fā)育，鉆井過(guò)程中出現(xiàn)的大量漏失、放空和井噴現(xiàn)象就是裂縫發(fā)育的直接證據(jù)。

圖10 川東地區(qū)涼高山組成藏組合圖

非常規(guī)致密油氣成藏的關(guān)鍵是具備大面積分布的優(yōu)質(zhì)烴源巖、大面積分布的非均質(zhì)致密儲(chǔ)層、良好的源儲(chǔ)配置等條件[26]。按照“甜點(diǎn)區(qū)”地質(zhì)評(píng)價(jià)的要求，結(jié)合保存條件和油氣顯示等資料，認(rèn)為川東中北部開(kāi)江—梁平—萬(wàn)州地區(qū)為涼高山組勘探有利區(qū)（圖11a），面積約為5000km2，烴源巖厚度大于20m，儲(chǔ)層厚度大于10m，源儲(chǔ)配置為互層式，向斜區(qū)地層埋深為1000～2000m，油氣顯示豐富；大安寨段有利區(qū)在梁平—萬(wàn)州地區(qū)（圖11b），烴源巖厚度為15～30m，儲(chǔ)層厚度大于10m，源儲(chǔ)配置優(yōu)越，油氣顯示豐富，為勘探有利區(qū)，面積約為3000km2。

4 結(jié)論及建議

(1）川東地區(qū)侏羅系涼高山組和大安寨段半深湖相暗色泥頁(yè)巖厚度大且分布穩(wěn)定，有機(jī)質(zhì)豐度高,類(lèi)型好，目前處于成熟—高成熟早期演化階段，正處于油氣生成高峰期，為油氣成藏提供了資源基礎(chǔ)。

(2）川東地區(qū)涼高山組和大安寨段有利儲(chǔ)集微相灘壩和介殼灘大面積疊合分布；砂巖和石灰?guī)r兩類(lèi)儲(chǔ)層物性總體差，為特低孔特低滲儲(chǔ)層，相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育在開(kāi)江—大竹—梁平—萬(wàn)州地區(qū)。

(3）川東中北部源儲(chǔ)互層式組合有利于油氣短距離運(yùn)移聚集成藏。

(4）開(kāi)江—梁平—萬(wàn)州地區(qū)為涼高山組勘探有利區(qū)，面積約為5000km2；大安寨段勘探有利區(qū)在梁平—萬(wàn)州地區(qū)，面積約為3000km2。

(5）建議加大對(duì)川東北部向斜區(qū)侏羅系涼高山組和大安寨段的油氣勘探力度，深化對(duì)川東地區(qū)侏羅系油氣藏富集規(guī)律的認(rèn)識(shí)。

圖11 川東地區(qū)涼高山組和大安寨段有利區(qū)綜合評(píng)價(jià)圖