梁西文,徐文禮,顧忠安,鄭榮才,文華國,程超
渝東地區(qū)大安寨段沉積相特征及有利區(qū)預(yù)測
梁西文1,徐文禮2,顧忠安2,鄭榮才2,文華國2,程超3
(1.中國石化江漢油田分公司勘探開發(fā)研究院,武漢430223;2.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室(成都理工大學(xué)),成都610059;3.中海石油(中國)有限公司上海分公司,上海200030)
下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段為四川盆地主要的含油氣層位,但半個多世紀(jì)以來的勘探開發(fā)工作始終沒有取得重大進(jìn)展,其原因與對大安寨段沉積相特征及有利儲集體的性質(zhì)和分布規(guī)律認(rèn)識不足有關(guān)。以渝東涪陵示范區(qū)為例,在野外剖面測量、鉆井巖心描述和薄片鑒定的基礎(chǔ)上,結(jié)合測井資料和區(qū)域構(gòu)造-沉積背景的綜合研究,認(rèn)為渝東涪陵示范區(qū)大安寨段屬于碳酸鹽湖泊沉積體系,可劃分出半深湖—深湖、湖坡、碳酸鹽淺湖、陸源碎屑淺湖和陸源碎屑濱湖5個亞相及多個微相。以分析各亞相和微相與有利儲集體的發(fā)育關(guān)系為依據(jù),編制了大安寨段3個亞段的沉積相平面分布圖,確定發(fā)育于大一亞段中下部和大二亞段上部的介殼灘緣和湖坡為最有利儲集相帶,埋藏深度1 000~3 000 m,位于介殼灘緣和湖坡上部以及區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力集中和裂縫發(fā)育的部位,可預(yù)測為有利的非常規(guī)儲集體發(fā)育和頁巖氣(油)聚集成藏的“甜心”位置。
沉積相;非常規(guī)儲集體;有利區(qū)預(yù)測;下侏羅統(tǒng);自流井組;大安寨段;涪陵示范區(qū)
Key words:sedimentary facies;unconventional reservoirs;favorable areas prediction;Lower Jurassic;Ziliujing Formation;Da’anzhaisegment;Fulingdemonstrationarea
下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段蘊(yùn)藏的油氣資源豐富,也是四川盆地唯一產(chǎn)原油的層位。半個多世紀(jì)以來,許多石油地質(zhì)工作者對該層位進(jìn)行了系統(tǒng)的研究工作,并提出了一系列油氣成藏規(guī)律和相關(guān)的理論體系[1-7],但在具體的油氣勘探開發(fā)實踐中沒有取得重大進(jìn)展,整個四川盆地大安寨段油氣藏的原油總產(chǎn)量始終未能突破百萬噸。近期在渝東涪陵示范區(qū)大安寨段頁巖氣(油)勘探雖然已取得部分重要進(jìn)展,但相繼進(jìn)行的示范工程未能達(dá)到預(yù)期效果,究其原因,與對大安寨段沉積相特征及有利儲集體性質(zhì)和分布規(guī)律的認(rèn)識不足有關(guān)。因此,了解有利儲集相帶類型、沉積微相與非常規(guī)儲層關(guān)系和預(yù)測“甜心”位置[8-9],已成為大安寨段非常規(guī)頁巖氣(油)藏勘探的關(guān)鍵。筆者以渝東涪陵示范區(qū)為例(圖1),綜合野外地質(zhì)剖面、鉆井和薄片鑒定等資料,結(jié)合測井和區(qū)域資料,重點剖析涪陵示范區(qū)大安寨段沉積相特征、儲集體性質(zhì)及分布規(guī)律,為渝東乃至整個四川盆地非常規(guī)頁巖氣(油)的勘探提供地質(zhì)依據(jù)和基礎(chǔ)資料。
圖1 渝東地區(qū)區(qū)域構(gòu)造略圖(據(jù)梁平、忠縣、萬州和墊江幅1∶20萬區(qū)調(diào)報告)Fig.1 Regional tectonic sketch of eastern Chongqing
渝東地區(qū)構(gòu)造上跨越川東高陡構(gòu)造帶中段,主體處于萬縣復(fù)向斜中次一級的拔山寺向斜構(gòu)造。該地區(qū)由于受龍門山構(gòu)造帶由北西向南東和齊岳山構(gòu)造帶由東向西對峙擠壓的影響[6,10],總體呈現(xiàn)北東走向的構(gòu)造輪廓,平面上則表現(xiàn)為北東向高陡背斜帶與寬緩復(fù)向斜區(qū)的相間分布格局。涪陵示范區(qū)構(gòu)造上屬于萬縣復(fù)向斜中的拔山寺向斜,其構(gòu)造軸線總體呈西北向凸出的弧形,縱向上表現(xiàn)為東南翼陡、北西翼緩的不對稱向斜(參見圖1)。
涪陵示范區(qū)大安寨段地層厚度穩(wěn)定,為80~120 m,現(xiàn)今埋深為2 000~2 700 m,巖性為一套湖泊相的碳酸鹽巖及暗色頁巖,局部夾雜色頁巖和粉—細(xì)砂巖[11],自下而上可劃分為大三、大二、大一亞段和過渡層4個巖性段(圖2)。涪陵示范區(qū)于大安寨段鉆獲、具有商業(yè)價值的非常規(guī)頁巖氣和油流層位主要為大一亞段中、下部和大二亞段上部。
圖2 涪陵示范區(qū)大安寨段FY3-2井沉積相柱狀圖Fig.2 The composite columnar section of Da’anzhai segment in FY3-2 well
2.1巖性組合特征
野外剖面和巖心觀察顯示,涪陵示范區(qū)大安寨段主要為灰?guī)r與頁巖互層和局部夾粉—細(xì)砂巖組合,其中灰?guī)r包括亮晶介屑灰?guī)r、微晶介殼灰?guī)r(圖版Ⅰ-1)和(含)泥質(zhì)介殼灰?guī)r(圖版Ⅰ-2),巖性普遍很致密,主要分布在大一亞段和大三亞段,具有自下而上介殼灰?guī)r增多、加厚,黑色炭質(zhì)頁巖減少、減薄的進(jìn)積序列(圖版Ⅰ-3),而在大二亞段中以很薄的夾層或呈條帶狀、紋層狀形式出現(xiàn)(圖版Ⅰ-4);黑色頁巖主要分布在大二亞段,在大一亞段和大三亞段則呈薄夾層或條帶狀、紋層狀分布。頁巖的炭質(zhì)含量普遍較高,往往含少量介殼和石英粉砂(圖版Ⅰ-5),大部分介殼呈條帶狀和紋層狀稀疏分布(圖版Ⅰ-6),為研究區(qū)內(nèi)最重要的烴源巖,而且兼有非常規(guī)的頁巖氣儲層性質(zhì);砂巖主要分布在過渡層,呈淺灰綠色、灰色和灰黑色,包括泥質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)粉—細(xì)砂巖和含介殼鈣質(zhì)粉—細(xì)砂巖(圖版Ⅰ-7)等,發(fā)育平行層理、小型楔狀交錯層理和沙紋層理,局部含植物化石。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景、剖面結(jié)構(gòu)和測井相等資料進(jìn)行分析,確定涪陵示范區(qū)大安寨段屬于湖泊沉積體系,為一同時具備頁巖氣(油)藏生、儲、蓋組合的特殊地層單元[10]。
2.2沉積相劃分和特征
2.2.1 沉積相劃分
依據(jù)原生沉積構(gòu)造、剖面結(jié)構(gòu)和古生物特征,可從涪陵示范區(qū)大安寨段湖泊沉積體系中識別出半深湖—深湖、湖坡、碳酸鹽淺湖、陸源碎屑淺湖和陸源碎屑濱湖5個沉積亞相(參見圖2,表1),各亞相又可進(jìn)一步細(xì)分為多個微相,不同的亞相和微相具有不同的巖性組合、原生沉積構(gòu)造和剖面結(jié)構(gòu)特征,在平面上以半深湖—深湖亞相為中心,各亞相呈有規(guī)律的環(huán)帶狀分布(圖3)。
表1 涪陵示范區(qū)大安寨段淡水碳酸鹽湖泊沉積相特征和劃分方案Table 1 Sedimentary facies characteristics and classification carbonate lack of Da’anzhai segment in Fuling demonstration area
圖3 涪陵示范區(qū)大安寨期古地理略圖[10]Fig.3 The simple palaeogeographic map of Da’anzhai segment in Sichuan Basin
2.2.2 沉積相特征
(1)半深湖—深湖亞相
該亞相位于湖盆中心覆水最深的部位(參見圖3),按青海湖由表面波所觸及的湖底和底流改造砂體的深度≥20 m①師永明等.青海湖現(xiàn)代沉積考察.中國石油勘探開發(fā)研究院內(nèi)部科研報告,1997.,可估算出發(fā)育規(guī)模更大的四川盆地大安寨段半深湖—深湖亞相的水深也應(yīng)在此范圍內(nèi)。該亞相呈面狀展布,分布范圍廣,沉積厚度最大,最穩(wěn)定,主要發(fā)育于大二亞段至大一亞段下部,為渝東地區(qū)乃至整個四川盆地大安寨段最重要的烴源巖和非常規(guī)頁巖氣儲層的發(fā)育相帶[8-9,11]。按巖性組合特征,可細(xì)分為半深湖和深湖2個微相[圖4(a)]:①半深湖微相。巖性以具水平層理的黑色炭質(zhì)頁巖為主,頻繁夾有薄層狀和條帶狀、紋層狀分布的泥質(zhì)介殼灰?guī)r和泥灰?guī)r,泥質(zhì)介殼灰?guī)r中往往具有介殼含量向上減少而泥質(zhì)含量增多的遞變粒序,介殼大多數(shù)呈凸面向下的定向排列,由泥質(zhì)支撐,部分呈團(tuán)塊狀產(chǎn)出的介殼雜亂堆積(圖版Ⅰ-5),常具有變形作用形成的布丁構(gòu)造(圖版Ⅰ-61+2),為間歇進(jìn)入半深湖的半遠(yuǎn)源—遠(yuǎn)源風(fēng)暴流沉積。②深湖微相。巖性以大段連續(xù)沉積的較純黑色炭質(zhì)頁巖為主(圖版Ⅰ-63),所夾的介殼灰?guī)r多呈稀疏分布的紋層狀,為遠(yuǎn)源風(fēng)暴流沉積的產(chǎn)物。
(2)湖坡亞相
該亞相由本次研究提出,在構(gòu)造上其位置相當(dāng)于坳陷湖盆的坡折帶,地理位置處在淺湖向半深湖過渡的部位,地形上為一向半深湖方向傾斜和相對較窄的相帶(參見圖3)。按半深湖水深上限為20 m,可估算該亞相水深為低于正常浪基面之下介于淺湖和半深湖之間的5~20 m處,主要發(fā)育于大二亞段和大一亞段下部。按巖性組合特征,可細(xì)分為平面上疊置、垂向上交替發(fā)育的湖坡泥和風(fēng)暴流2個微相[圖4(b)]:①湖坡泥微相。巖性以具水平層理的黑色炭質(zhì)頁巖為主,頻繁夾有紋層狀泥質(zhì)介殼灰?guī)r。②風(fēng)暴流微相。主要由薄—中層狀、條帶狀泥質(zhì)介殼灰?guī)r與黑色炭質(zhì)頁巖不等厚互層組成,在泥質(zhì)介殼灰?guī)r中具有介殼含量向上減少而泥質(zhì)含量增多的遞變粒序,介殼大多數(shù)呈凸面向下的定向排列,發(fā)育有底浪作用形成的淘蝕構(gòu)造和塊體流快速堆積形成的正遞變粒序?qū)永恚▓D版Ⅰ-42)及輕微滑塌形成的變形層理和布丁構(gòu)造(圖版Ⅰ-43),局部發(fā)育有槽模、重荷模、沙球和泄水構(gòu)造,顯示其為密度較大和陣發(fā)性的近源—半遠(yuǎn)源風(fēng)暴流快速堆積的產(chǎn)物。由風(fēng)暴流與湖坡泥2個微相交替沉積構(gòu)成的湖坡沉積環(huán)境,其灰泥巖比值在近淺湖介殼灘的湖坡上部為1∶1,向湖坡下部和半深湖方向逐漸降低為1∶4和1∶10,進(jìn)入半深湖后為<1∶10。伴隨灰泥巖比值的下降和泥質(zhì)含量的增高,泥質(zhì)介殼灰?guī)r的產(chǎn)狀也由薄—中層狀漸變?yōu)闂l帶狀和紋層狀。
上述特征表明,該亞相具有向半深湖方向傾斜、緊鄰淺湖介殼灘相帶、物質(zhì)供給充沛等特征,因而有利于風(fēng)暴流的異地搬運(yùn)和近源高密度→半遠(yuǎn)源中等密度→遠(yuǎn)源低密度流的規(guī)律性沉積。已有勘探資料表明,該亞相上部泥質(zhì)介殼灰?guī)r與黑色炭質(zhì)頁巖的互層組合,是涪陵示范區(qū)大安寨段最有利的儲集相帶之一。
(3)碳酸鹽淺湖亞相
該亞相為分布較廣的寬相帶,水深為0~5 m,廣泛發(fā)育于大一和大三亞段,大二亞段的下部和上部也有發(fā)育。按沉積特征可分為垂向上交替發(fā)育的淺湖泥和介殼灘2個微相[圖4(c)]:①淺湖泥微相。巖性主要由含介殼或介屑條帶的灰綠—灰黑色頁巖和粉砂質(zhì)泥巖組成,發(fā)育水平層理,見生物擾動構(gòu)造,有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%~1.0%,遠(yuǎn)低于半深湖—深湖相頁巖。條帶狀灰?guī)r中的介殼大多呈凸面向上的定向排列,且發(fā)育有波狀層理和浪成沙紋層理,表明淺湖泥形成于水深位于浪基面附近或之下,并且有間歇湖浪改造作用的低能弱還原環(huán)境,為區(qū)內(nèi)次要的生油巖相。②介殼灘微相。由亮晶介屑灰?guī)r、亮晶介殼灰?guī)r、含泥質(zhì)介殼灰?guī)r、泥質(zhì)介殼灰?guī)r等組成。亮晶介屑灰?guī)r(圖版Ⅰ-8)和亮晶介殼灰?guī)r(圖版Ⅰ-9)均呈單層厚度較大的塊狀,二者的區(qū)別在于前者介殼不僅被強(qiáng)烈破碎,而且分選和磨圓較好,不含泥質(zhì)組分;后者介殼強(qiáng)烈破碎,但分選和磨圓改造較弱,可含有少量泥質(zhì)組分。這2類灰?guī)r的巖性均很致密,普遍具有強(qiáng)烈的重結(jié)晶作用,主要分布在介殼灘核部,與下伏淺湖泥微相呈底沖刷接觸關(guān)系,顯示這2類灰?guī)r形成于有湖浪持續(xù)篩選作用的高能帶。含泥質(zhì)介殼灰?guī)r呈灰—深灰色的中—厚層狀,介殼保存較完整(圖版Ⅰ-1),缺乏分選和磨圓改造作用,含5%~10%的泥質(zhì)組分,巖性較致密,重結(jié)晶作用明顯,此類灰?guī)r與淺湖泥呈底沖刷接觸關(guān)系或呈交替互層關(guān)系,形成于湖浪間歇攪動的介殼灘核部與灘緣過渡部位。泥質(zhì)介殼灰?guī)r呈深灰—灰褐色的中層狀,介殼保存完整(圖版Ⅰ-2),缺乏明顯的分選和磨蝕改造作用,含10%~25%的泥質(zhì)組分,重結(jié)晶作用弱,巖性很致密,主要分布于介殼灘向湖坡進(jìn)積的前方及邊緣部位。
需指出的是,在以往的研究中通常將淺湖介殼灘微相中介殼灰?guī)r厚度大的灘核作為最有利儲層發(fā)育的部位加以描述和預(yù)測,而在涪陵示范區(qū)的大安寨段勘探實踐中,灘核部位的勘探效果并不理想,而部署在灘緣和湖坡上部的數(shù)口井相繼都鉆獲了商業(yè)性頁巖氣(油)流,顯示介殼灘灘緣為有利的儲集體發(fā)育部位。因此,有必要將介殼灘微相進(jìn)一步細(xì)分為灘核和灘緣作為次一級相單元(參見表1),并以灘緣單元為有利的微相帶預(yù)測目標(biāo)。
(4)陸源碎屑淺湖亞相
該亞相僅發(fā)育在局部地區(qū)的大一亞段上部和過渡層,由垂向上交替發(fā)育的淺湖泥和砂質(zhì)淺灘2個微相組成[圖4(c)]:①淺湖泥微相。巖性以灰綠色、雜色泥巖為主,夾有薄層狀或條帶狀粉砂巖,發(fā)育水平層理和浪成沙紋層理,局部見生物鉆孔和擾動構(gòu)造,反映淺湖泥沉積于浪基面之下的弱還原—弱氧化低能環(huán)境。泥巖的有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0.2%,為非生油巖相,在油氣藏中可形成局部隔層或蓋層。②砂質(zhì)淺灘微相。巖性為灰綠色粉—細(xì)砂巖和粉砂巖,厚度薄,巖性致密,儲集物性差,為非儲集巖相。
(5)陸源碎屑濱湖亞相
該亞相主要分布在過渡層,由垂向上交替發(fā)育的泥坪和砂坪2個微相組成[圖4(d)]:①泥坪微相。由灰綠、紫紅和雜色鈣質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖組成,夾條帶狀粉砂巖,富含云朵狀產(chǎn)出的鈣質(zhì)結(jié)核,局部密集成層,表明具有強(qiáng)烈暴露和蒸發(fā)作用的環(huán)境特征,與該亞相廣泛發(fā)育于大安寨段淺湖淤塞期相吻合。②砂坪微相。主要由灰綠、紫紅和雜色粉—細(xì)砂巖、泥質(zhì)和鈣質(zhì)粉砂巖組成,局部夾透鏡狀或呈漂浮狀分布的泥礫和灰質(zhì)礫,反映砂坪受到一定程度的波浪改造。
由于該亞相巖性致密,層位穩(wěn)定,且大面積分布于大安寨段頂部,因而是頁巖氣(油)藏重要的區(qū)域性蓋層。
2.2.3 沉積相模式
綜合上述亞相和微相的巖性組合和區(qū)域分布特征,結(jié)合大安寨段湖盆的沉積演化規(guī)律,提出涪陵示范區(qū)大安寨段湖泊相沉積模式(圖5),該模式概括了涪陵示范區(qū)大安寨段生(半深湖—深湖)、儲(湖坡和介殼灘)、蓋(陸源碎屑濱湖、淺湖)的時空組合和演化規(guī)律。
圖5 涪陵示范區(qū)大安寨段沉積模式圖Fig.5 Sedimentary model of Da’anzhai segment in Fuling demonstration area
3.1沉積相平面分布特征
在編制大安寨段各亞段地層等厚圖、灰?guī)r等厚圖及灰?guī)r分布密度圖(或灰泥巖比值等值線圖)的基礎(chǔ)上,以單井和野外剖面的沉積相分析為依據(jù),結(jié)合前人研究資料和地震約束反演成果(已另撰文討論),采用優(yōu)勢相編圖法[23],以烴源巖(半深湖—深湖亞相)和儲集體(湖坡和介殼灘)為主要預(yù)測目標(biāo),由老到新編制和描述了渝東地區(qū)大三、大二及大一各亞段的沉積相平面分布特征。
3.1.1 大三亞段沉積相平面分布特征[圖6(a)]
大三亞段沉積初期,渝東地區(qū)位于整個大安寨段碳酸鹽湖盆的南東隅(參見圖3),主體為一地形平坦和間歇暴露的濱、淺湖沉積環(huán)境;大三亞段早、中期發(fā)生湖侵,區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)淪為由北西向南東方向上超的半深湖和淺湖沉積,僅南側(cè)為濱湖環(huán)境。平面上大三亞段呈現(xiàn)北東東向彎曲帶狀展布的、分屬4個亞相帶的沉積格局,古地理面貌有如下幾個特點:①受不平整隆起地形的影響,在福祿鎮(zhèn)剖面—涪頁3-2井一帶的次級隆起部位,為發(fā)育淺湖介殼灘沉積的高地位置,灘核主體由高能的介屑和介殼灰?guī)r組成,圍繞灘核沉積高地的周圍為能量逐漸降低的灘緣,以及含泥質(zhì)介殼灰?guī)r與黑色炭質(zhì)頁巖交替發(fā)育的場所,如福祿鎮(zhèn)剖面、涪頁3-2井等;②次級隆起的南側(cè)和低洼的平坦部位(以沉積泥、粉砂巖為主)為淺湖和濱湖環(huán)境;③次級隆起的北西側(cè)和北東側(cè)為浪基面之下的半深湖—深湖沉積區(qū),以黑色炭質(zhì)頁巖為主,為烴源巖的主要沉積場所;④淺湖介殼灘與半深湖盆地之間為近東西向彎曲帶狀展布的、向半深湖方向傾斜加深的湖坡相帶,以黑色炭質(zhì)頁巖為主,但頻繁夾有近源和半遠(yuǎn)源風(fēng)暴流沉積的泥質(zhì)介殼灰?guī)r,如福石1井和興隆3井以及黃金鎮(zhèn)剖面、涂井場剖面和同興場剖面。
圖6 大安寨段沉積相平面分布圖Fig.6 Sedimentary facies distribution of Da’anzhai segment in Fuling demonstration area
3.1.2 大二亞段沉積相平面分布特征[圖6(b)]
該時期為大安寨段最大湖侵期,巖相古地理面貌繼承了大三亞段的基本輪廓,平面上4個亞相帶仍呈北東東向大幅度彎曲的帶狀展布,有所變化的是:①半深湖—深湖沉積區(qū)明顯擴(kuò)大到渝東地區(qū)的西部和中北部,西南角退縮為碳酸鹽淺湖,相當(dāng)福祿鎮(zhèn)剖面—涪頁3-2井一帶的次級隆起部位,仍以發(fā)育介殼灘為主,而東南角被碳酸鹽淺湖和碎屑淺湖占據(jù);②沿金雞場剖面、黃金鎮(zhèn)剖面、興隆2井和福祿鎮(zhèn)剖面一線,前期為碳酸鹽淺湖的地區(qū)部分被加深為大幅度彎曲的半環(huán)形湖坡,以廣泛發(fā)育近源—半遠(yuǎn)源風(fēng)暴流沉積為顯著特征;③在涪陵示范區(qū)內(nèi),由風(fēng)暴流沉積的泥質(zhì)介殼灰?guī)r厚為2~12 m,自西向東分布面積逐漸擴(kuò)大而厚度減薄,可判斷風(fēng)暴流是從西側(cè)介殼灘攜帶介殼進(jìn)入涪陵示范區(qū),并沿湖坡位置逐漸卸載,形成泥質(zhì)介殼灰?guī)r與黑色炭質(zhì)頁巖相間互層組合的有利儲集相帶[10]。
3.1.3 大一亞段沉積相平面分布特征[圖6(c)]
該時期為湖退沉積期,巖相古地理面貌與大二亞段差異較大,而與大三亞段較相似,具有如下特點:①由于湖水位下降和湖灘的側(cè)向加積作用,促使半深湖—深湖向北側(cè)和西側(cè)退縮,并恢復(fù)相當(dāng)于大三亞段時期呈北東東向彎曲帶狀展布的、分屬4個亞相帶的展布格局;②淺湖介殼灘的發(fā)育位置與大三亞段基本相似,但在區(qū)域上沿福祿鎮(zhèn)、金雞場和巴營剖面一線發(fā)育的介殼灘明顯擴(kuò)大和加厚,并達(dá)到最大規(guī)模,如介殼灘微相的灰?guī)r厚度在涪頁3-2井為21m,福祿鎮(zhèn)剖面為19.04 m,涪頁1井為27.76 m,灰泥巖比值均>1.7,另外長灘鎮(zhèn)附近也發(fā)育有小規(guī)模的介殼灘;③在研究區(qū)偏北部的淺湖介殼灘與半深湖—深湖之間,重新恢復(fù)了近東西向彎曲帶狀展布的、向半深湖方向傾斜加深的湖坡相帶,但在金雞場剖面、同興場剖面、興隆101井、福祿鎮(zhèn)剖面、興隆2井剖面和涂井場一帶的介殼灘灘緣及其前方湖坡上部的近源和半遠(yuǎn)源風(fēng)暴流沉積更為發(fā)育,具有更厚的泥質(zhì)介殼灰?guī)r與黑色炭質(zhì)頁巖互層組合,該部位也是涪陵示范區(qū)大安寨段頁巖氣(油)勘探取得部分重要進(jìn)展的部位,就目前的勘探成果和研究資料而言,大一亞段淺湖介殼灘的灘緣與其前方的湖坡上部為最有利儲集相帶的發(fā)育位置[10]。
3.2 有利區(qū)預(yù)測
研究表明,大安寨段主要發(fā)育有2個頁巖氣(油)富集層位,分別為大一亞段至大二亞段上部和大二亞段下部至大三亞段。已有的勘探和研究資料表明,大安寨段頁巖氣(油)藏具有如下幾個特點:①儲集體并非為單一的巖石類型,而是泥質(zhì)介殼灰?guī)r與黑色炭質(zhì)頁巖的互層組合,儲集體中的灰?guī)r平均孔隙度僅為1.47%,平均滲透率僅為0.67 mD,具有特低孔、特低滲性質(zhì),屬于典型的非均質(zhì)性極強(qiáng)的非常規(guī)致密儲層;②黑色炭質(zhì)頁巖的孔滲性雖然比灰?guī)r差,但其有機(jī)質(zhì)含量、有機(jī)質(zhì)成熟度、頁巖厚度和脆性礦物含量等指標(biāo)[8]都能滿足形成頁巖氣藏儲層的要求[10];③區(qū)域上有利儲集體的分布與相帶展布關(guān)系極為密切,但有利儲集相帶并非為介殼灘核部的厚層塊狀介屑或介殼灰?guī)r,而是由(含)泥質(zhì)介殼灰?guī)r與黑色炭質(zhì)頁巖不等厚互層構(gòu)成的介殼灘微相灘緣和湖坡上部風(fēng)暴流沉積微相;④于介殼灘的灘緣和湖坡上部鉆獲的大安寨段頁巖氣(油)藏,其儲集體缺乏構(gòu)造圈閉控制,但都發(fā)育多期次構(gòu)造裂縫,深部溶蝕作用較為強(qiáng)烈,具有裂縫型巖性油氣藏特點[12-13]。
上述有悖常規(guī)石油地質(zhì)理論的大安寨段頁巖氣(油)成藏特點,顯然已不能用常規(guī)地質(zhì)理論和技術(shù)方法對有利儲集相帶進(jìn)行描述和預(yù)測[14]?;谟鍠|地區(qū)大安寨段有利頁巖氣(油)受介殼灘緣和湖坡上部沉積微相控制及儲集體裂縫發(fā)育等特征,并結(jié)合非常規(guī)頁巖氣(油)的成藏特點和成藏條件,可確定埋藏深度為1 000~3 000 m,位于介殼灘灘緣和湖坡上部及區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力集中和裂縫發(fā)育的部位,可預(yù)測為有利的非常規(guī)儲集體發(fā)育和頁巖氣(油)聚集成藏的“甜心”位置。
(1)渝東地區(qū)大安寨段可劃分為半深湖—深湖、湖坡、碳酸鹽淺湖、碎屑巖淺湖和碎屑巖濱湖等5個沉積亞相和多個微相,其中有利儲集體發(fā)育的位置主要為淺湖介殼灘微相的灘緣和近源—半遠(yuǎn)源風(fēng)暴流沉積頻繁的湖坡上部。
(2)有利儲集體的分布與相帶展布關(guān)系極為密切,但有利儲集相帶并非為傳統(tǒng)認(rèn)識中的介殼灘核部或巖性單一的厚層塊狀介殼灰?guī)r,而是(含)泥質(zhì)介殼灰?guī)r與黑色炭質(zhì)頁巖不等厚互層組合,屬于典型的非均質(zhì)性極強(qiáng)的非常規(guī)致密儲層。
[1]王當(dāng)奇.對川北地區(qū)大安寨段沉積環(huán)境及找油意義的認(rèn)識[J].石油實驗地質(zhì),1989,5(3):170-176.
[2]鄭榮才.四川盆地侏羅統(tǒng)大安寨段高分辨率層序地層學(xué)[J].沉積學(xué)報,1998,16(2):42-49.
[3]胡宗全,鄭榮才,熊應(yīng)明.四川盆地下侏羅統(tǒng)大安寨組層序分析[J].天然氣工業(yè),2000,20(3):34-37.
[4]鄧康齡.四川盆地柏埡—石龍場地區(qū)自流井組大安寨段油氣成藏地質(zhì)條件[J].油氣地質(zhì)與采收率,2001,8(2):9-13.
[5]劉殊,許紅梅.四川大安寨段薄層灰?guī)r油氣富集區(qū)預(yù)測[J].中國石油勘探,2001,6(2):44-50.
[6]李忠權(quán),冉隆輝,陳更生,等.川東高陡構(gòu)造成因地質(zhì)模式與含氣性分析[J].成都理工學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版,2002,29(6):605-609.
[7]馬如輝.利用層序地層學(xué)方法預(yù)測川東北大安寨段介屑灘分布[J].天然氣工業(yè),2005,25(2):58-60.
[8]張金川,聶海寬,徐波,等.四川盆地頁巖氣成藏地質(zhì)條件[J].天然氣工業(yè),2008,28(2):151-156.
[9]鄒才能,董大忠,王社教,等.中國頁巖氣形成機(jī)理、地質(zhì)特征及資源潛力[J].石油勘探與開發(fā),2010,12(13):641-653.
[10]童曉光.四川盆地構(gòu)造演化與油氣聚集[M].北京:地質(zhì)出版社,1992:11-13.
[11]鄭榮才,何龍,梁西文,等.四川盆地東部地區(qū)大安寨段頁巖氣(油)成藏條件分析[J].天然氣工業(yè),2013,33(12):10-19.
[12]鄭榮才.順磁共振測年和包裹體在大安寨段成藏模式研究中的應(yīng)用[J].礦物巖石,1997,17(4):48-55.
[13]鄭榮才,陳洪德,劉文均,等.川北大安寨段儲層深部熱水溶蝕作用[J].石油與天然氣地質(zhì),1996,17(4):293-301.
[14]羅艷楊,季春海,賈志偉,等.八角場大安寨油氣藏儲層評價[J].石油地質(zhì)與工程,2012,7(4):23-26.
圖版Ⅰ
(本文編輯:楊琦)
《巖性油氣藏》第26卷第2期特約主編簡介
鄭榮才,男,1950年生,教授,博士生導(dǎo)師,四川省有突出貢獻(xiàn)的優(yōu)秀專家,《巖性油氣藏》期刊編委會委員,《巖性油氣藏》第26卷第2期特約主編。
鄭榮才教授長期從事沉積學(xué)、層序地層學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)和儲層沉積學(xué)等方面的研究與教學(xué)工作,曾先后主持或參加國家級、部級和局級科技攻關(guān)、基金、國際合作及橫向協(xié)作等科研項目70余項,主編教材和專著4部,參與編輯教材和專著7部,發(fā)表學(xué)術(shù)論文280余篇,獲得省、部級科技進(jìn)步獎一等獎1項、二等獎1項、三等獎2項。
Sedimentary facies characteristics and favorable areas prediction of Da’anzhai segment in eastern Chongqing
LIANG Xiwen1,XU Wenli2,GU Zhong’an2,ZHENG Rongcai2,WEN Huaguo2,CHENG Chao3
(1.Research Institute of Exploration and Development,Jianghan Oilfield Company,Sinopec,Wuhan 430223,China;2.State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China;3.Shanghai Branch of CNOOC Ltd.,Shanghai 200030,China)
Da’anzhai segment of Lower Jurassic Ziliujing Formation is one of the main oil-bearing reservoirs in Sichuan Basin.However,hydrocarbon exploration and development had little program in half a century because of the lack of knowledge about sedimentary facies and favorable reservoir distribution of Da’anzhai segment.Taking Fuling demonstration area in eastern Chongqing as an example,based on the field outcrop measurement,description of drilling cores, thin sections,logging and tectonic-depositional backgrounds,it is considered that Da’anzhai segment was deposited by lacustrine carbonates,which could be divided into half-deep to deep lake,lake slope,shallow carbonates,shallow terrigenous clastic lake and shore lake.According to the relationship between sub-micro facies and favorable reservoir development,the facies distribution of three sub-segments in Da’anzhai segment was compiled respectively.It is believed that the shelly beach edge and lake slope in lower first sub-segment and upper second sub-segment are the most favorable facies belts for reservoirs.The place above shelly beach edge and lake slope whose buried depth is 1 000~3 000 m,and the places where the regional tectonic stress concentrated and fractures developed,are predicted as sweet points for favorable unconventional reservoirs and shale gas reservoirs.
TE121.3
A
1673-8926(2014)02-0001-08
2013-12-25;
2014-01-20
國家重大科技專項“四川盆地巖性油氣藏富集規(guī)律與目標(biāo)評價”(編號:2011ZX05001-005-01)部分研究成果
梁西文(1966-),男,博士,高級工程師,主要從事油氣勘探方面的研究工作。地址:(430223)湖北省武漢市東湖高新開發(fā)區(qū)大學(xué)園路18號。E-mail:738945817@qq.com。