洛帶氣田蓬萊鎮(zhèn)組沉積相研究

熊 坤，王洪輝，何 丹，張 平

(1.成都理工大學(xué) 能源學(xué)院，四川 成都 610059;2.四川文理學(xué)院 院辦公室，四川 達(dá)州 635000;3.中石化西南石油局井下作業(yè)公司，四川 德陽 618000)

0 引言

洛帶氣田蓬萊鎮(zhèn)組沉積為三角洲沉積，是多層系巖性氣藏，其特征為發(fā)育水下分流河道，埋深一般在400-1350m之間，厚度約900-1000m，氣藏蓬萊組分為4個層段:蓬一、蓬二、蓬三和蓬四段，總體為一套淺灰、褐灰色粉～細(xì)砂巖與棕紅色泥巖互層，夾泥巖、粉砂巖及細(xì)粒長石巖屑石英砂巖、3-5層深灰色頁巖.向上為白堊系的天馬山組、夾關(guān)組和第四系，向下與遂寧組和沙溪廟組相鄰.該區(qū)塊儲層物性較好，孔隙度在10%以上，不過由于離烴源巖較遠(yuǎn)，故含氣豐度較差.

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

洛帶氣田面積約140 km2，位于成都市東北方向，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 104°10'～104°29'，北緯30°35'～30°47'，總面積288 km2，但氣田實際面積僅為140 km2.地質(zhì)上，洛帶氣田地處川西龍泉山構(gòu)造帶西側(cè)，川西坳陷東斜坡構(gòu)造帶上.其西是中央坳陷區(qū)，其東鄰近龍泉山斷裂—褶皺構(gòu)造帶.該構(gòu)造為北東向背斜構(gòu)造帶的一部分，由鹽井溝背斜、熊坡背斜、蘇碼頭背斜以及洛帶構(gòu)造組成.洛帶氣田被一個北東向展布的短軸背斜所圈閉，呈北東走向.在背斜主高點(diǎn)的蘇碼頭地區(qū)，最老出露地層為蓬萊鎮(zhèn)組二段，延至洛帶構(gòu)造，地表主要為上侏羅統(tǒng)夾關(guān)組分布.在背斜東南翼的洛帶附近，與龍泉山大斷層之間存在著一個向斜，深50-100 m，南寬北窄，南深北淺，向北至廖家場地區(qū)，構(gòu)造向北東方向傾沒;背斜北西翼為一個寬緩的單斜與新都地區(qū)相連(圖1).［1］

圖1 川西洛帶氣田區(qū)域構(gòu)造位置圖

2 蓬萊鎮(zhèn)組段內(nèi)小層劃分研究

小層的劃分是油氣田開發(fā)的第一步也是最基礎(chǔ)的一步.通過測井曲線的識別確定小層的劃分，之后進(jìn)行小層對比可以為接下來的沉積相研究做好鋪墊，為儲量計算、儲層評價和最后的開發(fā)方案制作奠定基礎(chǔ).

在研究區(qū)域內(nèi)，蓬萊鎮(zhèn)組一般以倉山頁巖、梨樹灣頁巖和景福院頁巖為劃分標(biāo)志自下而上被劃分為 J3P1、J3P2、J3P3和 J3P4四段.在洛帶地區(qū)景福院頁較為發(fā)育，具有良好的穩(wěn)定性和可比性，區(qū)內(nèi)65%以上的鉆井鉆遇該套頁巖;而鉆遇的倉山頁巖、梨樹灣頁巖卻較少，說明倉山頁巖、梨樹灣頁巖在區(qū)內(nèi)多相變?yōu)槟鄮r，實鉆表明，與倉山頁巖、梨樹灣頁巖相對比的深色泥巖是普遍存在的.

3 沉積相特征

3.1 沉積巖顏色

顏色是沉積環(huán)境的良好指示劑，同時又是鑒別巖石、劃分與對比地層的重要標(biāo)識.［2］通過觀察巖心發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)小層取心段巖石的顏色以灰綠色、深灰色和褐灰色為主，這說明了在沉積期內(nèi)研究區(qū)目的層段氣候濕潤，為淺水沉積環(huán)境.

3.2 粒度特征

粒度特征是極為重要的研究區(qū)域沉積環(huán)境的指標(biāo)，其作用主要是用來分析區(qū)域的沉積環(huán)境及沉積條件.通過分析平面上177個樣本點(diǎn)、縱向上4個樣本點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，洛帶氣田樣品粒度中值區(qū)間為0.10～0.49 mm，以細(xì)、粉砂巖樣居數(shù).沿物源方向，粒度漸小，縱向上，粒度中值區(qū)間為0.10～0.51 mm.

3.3 沉積構(gòu)造

沉積構(gòu)造是指沉積巖各成分間的排列與空間展布，它形成于沉積期或沉積后，而我們熟知的層理構(gòu)造就是一種很重要的沉積構(gòu)造，層理是由水動力條件產(chǎn)生的，在不同的水力作用下會產(chǎn)生不一樣的層理，因此通過認(rèn)識層理構(gòu)造可以有效的了解沉積環(huán)境.［3］經(jīng)取心觀察，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)層理有沖刷面、交錯層理、平行層理、塊狀構(gòu)造和波狀層理.

4 沉積微相研究

對研究區(qū)10口井的鉆井巖心、錄井資料、薄片鑒定資料和測井曲線進(jìn)行細(xì)致的識別、描述和對比分析，識別出研究區(qū)沉積為淺水三角洲沉積，主要由以下7個沉積微相構(gòu)成(表1)，包括三角洲前緣亞相的水下分流河道、決口扇和水下決口河道、水下分流河道間灣、遠(yuǎn)砂壩、前緣河口砂壩、前三角洲以及前緣席狀砂，以發(fā)育水下分流河道為特征.

表1 洛帶地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組沉積微相劃分及特征

4.1 淺水三角洲沉積體系

三角洲前緣水下分流河道沉積是研究區(qū)發(fā)育的主要儲層砂體該沉積微相具有河流沉積的特征.［4］由于水下河道的阻滯，使得能量減低，從而導(dǎo)致攜帶能力減弱，沉積物相對較細(xì)，而水下沉積特征為泥巖夾層顏色呈綠灰色、褐棕色等，沉積物主要是細(xì)砂巖和含泥礫細(xì)砂巖，組成正旋回，底部見沖刷現(xiàn)象，自然伽馬曲線呈鐘形和箱形組合(圖2).

圖2 JP5井水下分流河道巖性、電性特征

4.2 河口砂壩沉積微相

河口砂壩位于水下分流河道的出口處，在湖水進(jìn)侵時，由于波浪的沖刷與改造作用使得砂巖呈反韻律或復(fù)合韻律.其巖性一般是棕灰色泥巖和細(xì)、粉砂巖.

漏斗形與微齒箱形測井曲線表示該段水動力條件為逐漸增強(qiáng).粒度曲線反映的是河、湖水動力條件共同作用的搬運(yùn)形態(tài)(圖3).

圖3 JP8井河口砂壩巖性、電性特征

4.3 席狀砂沉積微相

席狀砂是因在河床尾端水深與水流速的劇減，水流中攜帶的沉積物呈席狀或片狀沉積形成的，發(fā)育在河口砂壩的遠(yuǎn)處向湖一側(cè)，在本區(qū)最為發(fā)育，巖性主要是粉砂巖，厚度薄，分選好，巖性純，以席狀的形式分布穩(wěn)定.［5］

縱向上，席狀砂往往以單個砂層嵌在泥巖內(nèi)，一般情況下，單個砂體會先經(jīng)過基準(zhǔn)面下沉，伴之發(fā)生的是可容空間的縮小，之后又經(jīng)過基準(zhǔn)面上升，伴隨著可容空間的增大的整個過程，而砂層中粒度最粗的位置即為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，其自然伽瑪曲線表征為指狀(圖4).

圖4 L73井河口砂壩巖性、電性特征

4.4 間灣沉積微相

該微相是沉積在淺水湖與水下分流河道間的湖灣或水道的部分，沉積物以棕色塊狀泥巖和粉砂質(zhì)泥巖為主，層理構(gòu)造上，主要發(fā)育塊狀構(gòu)造，且水平層理、生物鉆孔相對發(fā)育，巖性為粉、細(xì)砂巖，測井曲線呈齒形.

4.5 前三角洲沉積微相

該微相位于前緣砂壩和遠(yuǎn)砂壩之下，巖性以灰色、棕紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和粉砂巖為主.一般情況下，厚泥巖層中會發(fā)育有不同厚道大小的粉砂巖，層理主要是沙紋交錯層理和水平層理.

4.6 單井相分析

圖5 龍31井河口砂壩沉積微相相標(biāo)志

圖6 龍49井河口砂壩沉積微相相標(biāo)志

根據(jù)前述測井相的模式，結(jié)合研究區(qū)內(nèi)10口井目的層段的巖心觀察與描述進(jìn)行沉積微相識別.在沉積微相識別基礎(chǔ)上，繪制了其中2口井的單井沉積微相柱狀圖(圖5、圖6).

4.7 沉積微相平面展布特征

在劃分單井剖面沉積微相后，首先從縱橫剖面上對研究區(qū)內(nèi)沉積微相的展布態(tài)勢進(jìn)行分析.在考慮物源方向、測井參數(shù)的豐富程度以及對比合理性原則的基礎(chǔ)上，選擇了研究區(qū)內(nèi)12條剖面進(jìn)行沉積微相及砂體對比，探尋砂體發(fā)育、展布規(guī)律.

圖7 砂層沉積微相平面展布圖

圖8 砂層沉積微相平面展布圖

在對研究區(qū)內(nèi)沉積微相展布特征大致了解的基礎(chǔ)上，繪制各小層的沉積微相展布圖.首先根據(jù)統(tǒng)計的16個小層的砂體厚度，做各層砂體展布圖，然后以砂體展布規(guī)律為參考，依據(jù)剖面沉積相劃分結(jié)論，繪制各小層沉積相平面展布圖.通過沉積微相平面展布圖來分析整個蓬萊鎮(zhèn)組沉積過程中沉積相的展布和變化規(guī)律，在此，選取主力產(chǎn)層中的和小層進(jìn)行描述(圖7、圖8):

4.8 沉積相模式

沉積相模式是指全面的概括某一沉積相組合.通過對研究區(qū)古、現(xiàn)代沉積環(huán)境及其沉積作用的研究后建立標(biāo)準(zhǔn)相模式，標(biāo)準(zhǔn)相分析有4個作用:①如果進(jìn)行觀察，它要起到提綱和指南作用;②如果進(jìn)行對比，它要起到標(biāo)準(zhǔn)作用;③如果是在新的地區(qū)，它要起到預(yù)測作用;④如果要解釋所代表的沉積環(huán)境和系統(tǒng)的水動力，那它必須起到一個基礎(chǔ)作用.［6］

綜合以上沉積相特征后，結(jié)合研究區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造控制因素以及古地理、古地貌特征，再根據(jù)沉積學(xué)原理，建立起洛帶地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組沉積相模式(圖9).

圖9 洛帶地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組沉積相模式圖

5 結(jié)論

(1)研究區(qū)目的層段在沉積時期的氣候濕潤，處于淺水沉積環(huán)境中.洛帶氣田樣品粒度中值區(qū)間為0.10～0.49 mm，以細(xì)、粉砂巖樣居數(shù).沿物源方向，粒度漸小，縱向上，粒度中值區(qū)間為0.10～0.51 mm.

(2)識別出研究區(qū)屬于淺水三角洲沉積體系，主要由7個沉積微相構(gòu)成，其特征是發(fā)育水下分流河道.

(3)建立了研究區(qū)塊蓬萊鎮(zhèn)組沉積微相平面展布圖，可以看出:蓬萊鎮(zhèn)組地層時期物源來自于近北東方向，主要表現(xiàn)為為三角洲前緣亞相沉積.發(fā)育的主要微相為水下分流河道、河口壩、天然堤等，又以水下分流河道為主，表現(xiàn)為兩條水下分流河道自北東向南西展布.蓬萊鎮(zhèn)組沉積時期整體上沉積環(huán)境為一個湖退的過程，期間湖平面又經(jīng)歷了多次上升與下降的變化.

［1］曹 偉.四川成都龍泉驛洛帶氣田蓬萊鎮(zhèn)組氣藏新增探明儲量報告［R］.中國新星石油公司西南石油局，1998:5.

［2］王允誠.氣藏精細(xì)描述［M］.成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社，2002:95.

［3］姜在興.沉積學(xué)［M］.北京:石油工業(yè)出版社，2003:86.

［4］楊運(yùn)會，劉 軍，趙永華，等.洛帶氣田蓬萊鎮(zhèn)組層序格架下的沉積相研究［J］.天然氣技術(shù)，2010(1):21-31.

［5］袁少民.寶北三工河組儲層沉積特征精細(xì)研究及應(yīng)用［J］.四川文理學(xué)院學(xué)報，2011(2):79-82.

［6］徐國盛，袁海鋒.洛帶氣田上侏羅統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組儲層小層精細(xì)描述與預(yù)測研究［R］.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，2008:6.