元壩地區(qū)大安寨段大一亞段沉積相研究及對油氣勘探的意義

張臘梅，梁 波

(中國石化勘探分公司研究院，四川成都610041)

元壩地區(qū)大安寨段大一亞段沉積相研究及對油氣勘探的意義

張臘梅，梁 波

(中國石化勘探分公司研究院，四川成都610041)

基于測井、巖心、薄片和地震等資料，認(rèn)為元壩地區(qū)大安寨段大一亞段沉積演化劃分為大一亞段下和大一亞段上兩個階段，由南向北依次發(fā)育半深湖、淺湖和濱湖沉積。隨著水體的變淺，大一亞段總體上發(fā)育的上下兩套淺湖介殼灘逐漸向南遷移。過去認(rèn)為淺湖介殼灘只是由“純”介殼灰?guī)r組成的高能介殼灘，本文研究發(fā)現(xiàn)，在淺湖靠近濱湖的斜坡上發(fā)育一種由薄層介殼灰?guī)r夾泥巖、粉砂質(zhì)泥巖組成的低能介殼灘。該沉積孔隙和微裂縫相對發(fā)育，是一種潛在的儲集體，對本區(qū)油氣勘探和井位部署具有重要的指導(dǎo)作用。

元壩地區(qū)；大一亞段；高能介殼灘；低能介殼灘

1 區(qū)域地質(zhì)概況

四川盆地侏羅紀(jì)早期由于周邊造山帶的隆起，晚三疊世晚期形成的與海相連的湖盆逐漸消失，其周圍逐漸被古陸所包圍，中心地帶演變?yōu)槌睗駵嘏瘹夂驐l件下的大型內(nèi)陸湖相環(huán)境[1]。

大安寨段處于比較平靜的構(gòu)造平緩間歇期，該時期元壩地區(qū)為濱淺湖-半深湖沉積環(huán)境[2]。根據(jù)巖性組合可將大安寨段自上而下劃分為大一、大二和大三亞段[3]。大一亞段巖性為中-厚層灰色介屑灰?guī)r夾粉砂巖、泥巖，主要為淺湖介屑灘沉積。大二-大三亞段巖性以深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖不等厚互層為主夾少量介屑灰?guī)r，為淺湖-半深湖相沉積。大安寨段在縱向上經(jīng)歷了水進(jìn)一最大水進(jìn)一水退3個階段，其沉積早期湖水上升速度加快，初始湖泛面形成，其對應(yīng)于大三亞段介殼灰?guī)r的頂部，其上巖性逐漸變細(xì)，泥巖、粉砂質(zhì)泥巖厚度明顯變大；而后隨著水體的進(jìn)一步加深，最大湖泛面形成[4]，其對應(yīng)著大二亞段厚層灰色泥巖的頂部，界面之上介殼灰?guī)r厚度明顯增大。初始和最大湖泛面將大安寨段劃分為三個體系域[5]。

大安寨段大一亞段介殼灰?guī)r最發(fā)育，是大安寨段的主要儲層。根據(jù)界面的成因、發(fā)育周期和規(guī)模等因素，大一亞段又發(fā)育一個短期旋回，總體表現(xiàn)為向上變淺的序列，可分為大一亞段下和大一亞段上兩個單元，其間以代表短期基準(zhǔn)面旋回最大湖泛面的中部暗色泥巖段分開[6]。

2 沉積相特征

根據(jù)元壩地區(qū)鉆井資料(巖心描述、薄片鑒定)、測井曲線及野外剖面地質(zhì)資料等，將大安寨段大一亞段劃分為濱湖、淺湖和半深湖亞相。大一亞段發(fā)育兩套比較穩(wěn)定的淺湖介殼灘沉積，其主要由灰色、褐灰色介殼灰?guī)r和泥質(zhì)介殼灰?guī)r組成，是最主要的儲層[7]。

根據(jù)淺湖介殼灘沉積環(huán)境能量的高低，可將其分為高能介殼灘和低能介殼灘兩種。過去認(rèn)為由純介殼灰?guī)r組成的高能介殼灘是大一亞段的主要儲層，本文經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，由相對較薄的介殼灰?guī)r、含泥介殼灰?guī)r和泥巖、粉砂質(zhì)泥巖組成的低能介殼灘由于孔隙和微裂縫相對較發(fā)育，物性好的層段也可以作為有效儲層。

2.1 高能介屑灘沉積

高能介殼灘多分布在淺湖相靠近半深湖相的位置。該地區(qū)水體較淺，陽光氧氣十分充足，介殼類生物大量繁殖堆積，由于波浪和潮汐作用強(qiáng)烈，泥質(zhì)被反復(fù)淘洗，易于形成單層厚度大泥質(zhì)雜基較少的純灰?guī)r，即高能介殼灘沉積。這類介殼灰?guī)r一般為中厚層或塊狀，質(zhì)純且泥質(zhì)含量少，巖性相對致密(圖1)，分選、磨圓比較好，生物化石多已破碎。測井曲線表現(xiàn)為“低伽馬、高電阻、高密度”的特征，多呈箱型。

圖1 元壩地區(qū)大一亞段介殼灰?guī)r和泥質(zhì)介殼灰?guī)r巖心照片

2.2 低能介屑灘沉積

低能介殼灘多分布在淺湖相靠近濱湖的位置。這一帶地區(qū)水動力條件和水體循環(huán)變?nèi)?，雖然有介殼生物發(fā)育，但是由于能量變低，形成的介殼灰?guī)r較薄，泥質(zhì)含量變高，常伴有灰黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾層。這類含泥或泥質(zhì)介殼灰?guī)r一般為薄層條帶狀，巖性疏松，常見介殼間、緣孔縫(圖1)，生物化石保存較完整。測井曲線表現(xiàn)為“低伽馬、高電阻、高密度”的特征，由于泥巖夾層的增多，多呈齒化箱型和鐘形。

2.3 儲層特征

淺湖介殼灘的儲集空間以原生孔隙、次生孔隙和裂縫為主。由于后期壓實(shí)和膠結(jié)作用，原生孔隙大幅度減少，但低能介殼灘中的含泥、泥質(zhì)介殼灰?guī)r常常存在于欠壓實(shí)泥巖帶中，壓實(shí)作用減弱，并且泥巖具有分隔作用，使與之互層的含泥、泥質(zhì)介殼灰?guī)r很少受成巖流體影響，膠結(jié)、重結(jié)晶作用程度較低，有利于介殼體內(nèi)、間原始孔縫保存。次生孔隙包括晶(粒)內(nèi)溶孔、晶(粒)間溶孔和粘土雜基微孔，低能介殼灘中的含泥、泥質(zhì)介殼灰?guī)r與泥巖接觸面積大，泥巖中生成的有機(jī)酸對附近介殼產(chǎn)生溶蝕，使其更易形成大量次生溶蝕孔縫(圖2)。通過巖心觀察、薄片鑒定等資料，儲層中主要發(fā)育水平裂縫、高角度縫和微裂縫三種。水平裂縫發(fā)育于層狀分布的介屑薄層之間，或介屑灰?guī)r與泥巖接觸處，均近水平展布，較普遍存在；高角度縫僅見于元壩273井巖心，少量發(fā)育，微裂縫近直立分布，相互平行，裂縫面平直；微裂縫，在鑄體薄片資料中可見大量微裂縫發(fā)育，縫寬0.1～0.3 mm左右，均未充填，延伸方向不規(guī)則，長度不等(圖2)。

圖2 元壩地區(qū)大一亞段介殼灰?guī)r和泥質(zhì)介殼灰?guī)r儲集空間類型

研究區(qū)內(nèi)高能介殼灘中純介殼灰?guī)r(72塊)的孔隙度為0.39%～3.65%，滲透率為0.001～0.017 mD；低能介殼灘中含泥、泥質(zhì)介殼灰?guī)r(30塊)的孔隙度為2.60%～6.07%，滲透率為0.005～0.053 mD。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，低能介殼灘的含泥、泥質(zhì)介殼灰?guī)r物性相對好于高能介殼灘的純介殼灰?guī)r。

圖3 元壩地區(qū)大安寨段大一亞段介殼灘沉積模式圖

3 沉積相平面展布

從元壩地區(qū)大安寨段大一亞段介殼灘沉積模式圖可以看出(圖3)，大一亞段下沉積時期，元壩地區(qū)從南向北逐漸由半深湖過渡為淺湖、濱湖。湖盆的沉降中心在元壩107井附近，沉積物為灰色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，在北部的元壩5井位于淺湖相靠近半深湖相附近，該地區(qū)湖浪作用比較強(qiáng)烈，水體較淺、氧化作用強(qiáng)烈，生物發(fā)育，所以容易形成較純的厚層高能介殼灘沉積；再向北的元陸27井位于淺湖相靠近濱湖的區(qū)域，波浪和湖流作用比較弱，形成的介殼灰?guī)r厚度相對較薄，并常與灰色泥巖薄互層出現(xiàn)，為低能介殼灘沉積；最北部的元陸9井為濱湖沉積。雖然元壩5井和元陸27井都是淺湖沉積，但由于元壩5井更靠近湖盆一側(cè)，水動力作用明顯強(qiáng)于元陸27井，因此元壩5井介屑灰?guī)r厚度、純度明顯高于元陸27井。大一亞段上具有大一亞段下相同的沉積規(guī)律。

根據(jù)介屑灰?guī)r“強(qiáng)振幅、中高波阻抗、低伽馬、高電阻率”的特征，利用波阻抗平面展布圖，結(jié)合單井和連井沉積相、元壩地區(qū)灰地比圖得出元壩地區(qū)大一亞段上、下沉積相平面展布圖(圖4)。元壩地區(qū)由南向北水體逐漸變淺，依次發(fā)育半深湖-淺湖-濱湖沉積相，淺湖介殼灘是最主要的儲層，在元壩地區(qū)中部大面積發(fā)育，多個介屑灘體疊置連片發(fā)育，呈近東西向分布。在淺湖靠近濱湖的地帶，發(fā)育由含泥介殼灰?guī)r、泥質(zhì)介殼灰?guī)r夾泥巖、泥質(zhì)粉砂巖組成的低能介殼灘，在淺湖靠近半深湖的斜坡上，發(fā)育由純介殼灰?guī)r組成的高能介殼灘。濱湖相與半深湖相在元壩地區(qū)發(fā)育相對局限，濱湖相主要發(fā)育于該區(qū)西北部；半深湖相主要發(fā)育于該區(qū)南部。大一亞段上沉積時期(圖5)，由于水體變淺，淺湖介屑灘往南遷移，元壩中部淺湖相區(qū)演變?yōu)闉I湖相區(qū)，南部的半深湖相區(qū)演變?yōu)闇\湖相區(qū)。

圖4 大安寨段大一亞段下沉積相平面圖

圖5 大安寨段大一亞段上沉積相平面圖

過去通常認(rèn)為由純介殼灰?guī)r組成的高能介殼灘是大安寨段大一亞段的主要儲層，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，位于淺湖靠近濱湖的由含泥、泥質(zhì)介殼灰?guī)r夾泥巖、粉砂巖組成的的低能介殼灘其次生孔隙和微裂縫相對較發(fā)育，且隨著泥質(zhì)含量的增加，孔隙度在一定范圍內(nèi)相應(yīng)增大。而且大安寨段所在的自流井組以及上面的千佛崖組發(fā)育厚度較大、分布廣泛、具有良好生烴能力的灰黑色、黑色泥頁巖，烴源巖條件非常好。所以無論是高能介殼灘還是低能介殼灘都是很好的儲集體，對于以后油氣勘探和井位部署具有重要意義。

4 結(jié)論

(1)大安寨段大一亞段可劃分為大一亞段下和大一亞段上兩個沉積演化階段，大一亞段下平面上由南往北依次發(fā)育半深湖、淺湖和濱湖沉積；大一亞段上繼承了大一亞段下的沉積相展布，但是隨著水體的變淺，元壩中部淺湖相區(qū)演變?yōu)闉I湖相區(qū)，南部的半深湖相區(qū)演變?yōu)闇\湖相區(qū)；且元壩地區(qū)大一亞段總體上發(fā)育的上下兩套介殼灘逐漸向南遷移。

(2)淺湖介殼灘分為由純介殼灰?guī)r組成的高能介殼灘和由含泥、泥質(zhì)介殼灰?guī)r夾泥巖、粉砂巖組成的的低能介殼灘，高能介屑灘主要分布在淺湖相靠近半深湖相的斜坡帶上，低能介殼灘主要分布在淺湖相靠近濱湖相的斜坡上，兩者的物性都很好，均為大一亞段主要的儲集體。

[1]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.

[2]徐雙輝，陳洪德，林良彪，等.川東北渠縣地區(qū)大安寨段儲層特征[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2013，40(2)：200-208.

[3]倪超，郝毅，厚剛福，等.四川盆地中部侏羅系大安寨段含有機(jī)質(zhì)泥質(zhì)介殼灰?guī)r儲層的認(rèn)識及其意義[J].海相油氣地質(zhì)，2012，17(2)：45-56.

[4]郭彤樓，李宇平，魏志紅.四川盆地元壩地區(qū)自流井組頁巖氣成藏條件[J].天然氣地球科學(xué)，2011，22(1)：1-7.

[5]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.

[6]鄭榮才.四川盆地下侏羅統(tǒng)大安寨段高分辨率層序地層學(xué)[J].沉積學(xué)報，1998，16(2)：42-79.

[7]謝林，王興志，張帆，等.四川盆地文井—明月地區(qū)大安寨段儲層研究[J].中國地質(zhì)，2010，37(5)：1393-1398.

[責(zé)任編輯 李曉霞]

The Sedimentary Facies Study of the 1th Sub-Member of Daanzhai
Section and Its Significance to Hydrocarbon Exploration
in Yuanba Region

ZHANG La-mei,LIANG BO

(Research Institute of Sinopec Exploration Company,Chengdu 610041,China)

Based on well logging,core,thin section and seismic,this text thinks that sedimentary evolution of the 1th sub-member of Daanzhai section can be divided into two stages:upper and lower.It is,from north to south,of semi-deep lake,shallow lake and lakeshore sediments.But with water shoaling in vertical on the plane,the upper and lower shell beach of the 1th sub-member of Daanzhai Section of the Yuanba region moves towards the south.In the past, it was thought that the shallow lake shell beach sedimentation was high-energy shell beach sedimentation which is composed of pure shell carbonate.The studies show that there is low-energy shell beach sedimentation which is composed of thin shell carbonate, mudstones and silty mudstones on the slope of shallow lake near lakeshore. The pore and microcrack is relatively rich in the reservoir,and it is potential reservoir.It is important for oil-gas exploration and well deployment.

the Yuanba region; the 1th sub-member of Daanzhai section; high-energy shell beach sedimentation; low-energy shell beach sedimentation

2015-03-10

張臘梅(1983—)，女，河北保定人，中國石化勘探公司助理工程師，碩士。

TE122.2

A

1004-602X(2015)02-0028-03