四川盆地西部三疊系—侏羅系地層水化學(xué)特征與油氣保存關(guān)系

鄧大平

（中國(guó)石化西南分公司勘探開發(fā)研究院）

大量的油氣田水文地質(zhì)研究成果表明，油、氣、水三者作為地下流體，在地質(zhì)歷史發(fā)展過程中相互之間有密切的關(guān)系。 地層水既是油氣運(yùn)移的載體，又是油氣運(yùn)移的驅(qū)動(dòng)力，在油氣生成、運(yùn)移、聚集成藏或改造破壞過程中，地層水都直接地參與了地質(zhì)體的演化過程。地層水的地球化學(xué)性質(zhì)是其直接記錄的結(jié)果，它蘊(yùn)含了許多與油氣藏形成和保存相關(guān)的信息。 因此，通過研究地層水地球化學(xué)性質(zhì)中所保留的與油氣保存相關(guān)的特征，可探討油氣保存的條件［1］。

已有的勘探表明，在四川盆地西部的三疊系和侏羅系中含有豐富的天然氣資源。 該地區(qū)早中三疊世為海相沉積，晚三疊世—侏羅紀(jì)為陸相沉積，但由于該地區(qū)在整個(gè)歷史發(fā)展過程中經(jīng)歷了印支、燕山、喜馬拉雅等多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，地殼經(jīng)歷了多次沉降與隆升變遷，因此油氣保存條件的優(yōu)劣對(duì)油氣成藏以及油氣勘探起著至關(guān)重要的作用。 目前已有很多有關(guān)該地區(qū)油氣保存條件研究的成果［2－9］，但從地層水化學(xué)性質(zhì)的角度系統(tǒng)地論述保存條件的研究較少。本文在收集、 整理四川盆地西部40余口鉆井三疊系—侏羅系地層水測(cè)試成果的基礎(chǔ)上，以該地區(qū)地層水的水型、礦化度、變質(zhì)系數(shù)、脫硫系數(shù)為評(píng)價(jià)參數(shù)，進(jìn)行了地層水在垂向與橫向上分布特征的常規(guī)分析，并由此探討了該地區(qū)三疊系—侏羅系地層水與油氣聚集保存的關(guān)系。

1 區(qū)域地質(zhì)

研究區(qū)位于四川盆地西部（又稱“川西地區(qū)”），主要包括盆地西緣的松潘—甘孜褶皺帶和龍門山推覆構(gòu)造帶，以及盆地內(nèi)的川西前陸坳陷（簡(jiǎn)稱“川西坳陷”）三個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元。其中，龍門山推覆構(gòu)造帶可分為后山推覆帶、 前山推覆帶和前鋒推覆帶三個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元。 這些構(gòu)造單元之間以青川斷裂和茂汶斷裂、映秀—北川斷裂、馬角壩斷裂、江油—灌縣斷裂，以及龍門山前鋒推覆帶中的隱伏斷裂（如龍泉山斷裂等）為界（圖1）。 本文的研究范圍主要包括龍門山推覆構(gòu)造帶中的前山推覆帶和前鋒推覆帶兩個(gè)三級(jí)構(gòu)造帶以及川西前陸坳陷，地理范圍包括了北至廣元、南至成都龍泉驛的廣大地區(qū)，面積約為3萬多平方千米（圖1）。

圖1 四川盆地西部構(gòu)造區(qū)劃及中三疊統(tǒng)雷口坡組地層水礦化度等值線圖

2 地層水化學(xué)特征

可用于評(píng)價(jià)油氣保存條件的地質(zhì)參數(shù)很多，本文主要根據(jù)地層水的水型、礦化度、水動(dòng)力條件、水化學(xué)條件來判別水文地質(zhì)條件和地層封閉狀況，從而進(jìn)一步判斷油氣的保存條件。

2.1 水 型

地層水中主要含有Na+、 K+、 Mg2+、 Ca2+、 Cl-、SO42-、HCO3-等離子，根據(jù)其相互關(guān)系，可進(jìn)行水化學(xué)特征的分類，常用的地層水類型劃分有蘇林型和舒卡列夫型［10］（圖2）。 蘇林的成因分類將地層水劃分為NaHCO3（碳酸氫鈉）、 Na2SO4（硫酸鈉）、 MgCl2（氯化鎂）、 CaCl2（氯化鈣）四種類型；蘇林型中的“NaHCO3→Na2SO4→MgCl2→CaCl2”特征變化，反映了保存環(huán)境由地層開啟到過渡再到封閉的過程（圖2）。 舒卡列夫的分類在指相意義上相對(duì)更為穩(wěn)定，它主要是針對(duì)蘇林分類中的CaCl2型，按Cl-、Na+和Ca2+的離子濃度作進(jìn)一步的劃分，它的“Cl-Na→Cl-Na-Ca→Cl-Ca-Na”變化，反映了地層水的變質(zhì)程度進(jìn)一步加強(qiáng)（圖2）。

從收集的研究區(qū)40余口井、計(jì)60余個(gè)三疊系—侏羅系地層水樣資料分析（表1），按蘇林分類主要為CaCl2型（在舒卡列夫分類中為Cl-Na型和Cl-Na-Ca型），其次為NaHCO3型和Na2SO4型（在舒卡列夫分類中為Na-Cl型），個(gè)別為MgCl2型（表1，圖3）。 從統(tǒng)計(jì)上看，按蘇林分類，CaCl2型占76%，MgCl2型占2%，NaHCO3型+Na2SO4型占22%（圖3a）； 按舒卡列夫分類，Cl-Na型占65%，Cl-Na-Ca型（Cl-Ca-Na型）占14%（圖3b）。 由這組數(shù)據(jù)對(duì)照?qǐng)D2可以看出，封閉型水樣占到了絕大部分，說明研究區(qū)地層總體開啟程度相對(duì)較低，保存條件較好。

圖2 地層水型分類與保存條件的關(guān)系圖

表1 川西地區(qū)中生界地層水化學(xué)指標(biāo)對(duì)比表（據(jù)多井資料綜合編制）

2.2 礦化度

礦化度即單位體積地層水中無機(jī)礦物的含量，它是表征水化學(xué)特點(diǎn)的重要參數(shù)，也是反映地下水徑流條件的重要指標(biāo)［11］。 當(dāng)?shù)貙铀某Ａ拷M分保持相對(duì)不變的情況下，保存條件較好的地層水，礦化度一般較高，反之礦化度較低。 通常，隨著埋藏深度的增加，礦化度有增大的趨勢(shì)； 而沿著古水動(dòng)力的方向，礦化度也有加大的趨勢(shì)［12］。

圖3 川西地區(qū)蘇林及舒卡列夫分類中水型分布示意圖

川西地區(qū)地層水和礦化度一般在30～150g/L，少部分鉆井的地層水礦化度小于10g/L，或大于150g/L（表1）。在四川盆地歷史演化過程中，由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)造成的斷裂對(duì)地層的切割或者造成地層被抬升剝蝕，從而在局部地區(qū)的深淺層均存在地層水淡化現(xiàn)象，但總體來說，隨著深度的增加，地層水礦化度有增大的趨勢(shì)（圖4）。在深層的海相雷口坡組，地層水礦化度值從龍門山前鋒推覆帶向川西前陸坳陷中心呈增大的趨勢(shì)（圖1），也反映了雷口坡期古水動(dòng)力的方向是從盆地邊緣（龍門山）指向盆地內(nèi)（坳陷中心）。

圖4 川西地區(qū)地層水礦化度隨井深變化趨勢(shì)圖

2.3 水動(dòng)力條件（開啟/封閉環(huán)境）

水動(dòng)力條件主要與水中的離子Na+與Cl-以及Ca2+與Na+的相對(duì)比例有關(guān)。 反映水動(dòng)力交替強(qiáng)度的主要指標(biāo)為變質(zhì)系數(shù)（rNa+/rCl-），它是表征地下水變質(zhì)程度的參數(shù)。變質(zhì)系數(shù)越大，表明地下水變質(zhì)程度越大，受滲入水的影響越明顯［13］。 一般來說，現(xiàn)代海水的rNa+/rCl-值約為0.85；經(jīng)過陽離子交替吸附和強(qiáng)烈水-巖相互作用的沉積水，rNa+/rCl-值小于0.85；巖鹽層溶濾形成的地下水，rNa+/rCl-值大約為1； 而受大氣降水淋濾作用影響的地下水，rNa+/rCl-值一般大于1［14］。 因此，地下水的變質(zhì)系數(shù)若小于0.85，表明已發(fā)生了濃縮變質(zhì)作用，也即代表了保存條件好，反之則保存條件差。

川西地區(qū)三疊系—侏羅系大部分地層水樣的變質(zhì)系數(shù)在0.50～0.95，少部分的變質(zhì)系數(shù)大于1（表1），說明這主要是經(jīng)過陽離子交替吸附和強(qiáng)烈水-巖相互作用及巖鹽層溶濾形成的地下水，地層水已發(fā)生了濃縮變質(zhì)作用，只有少部分的地層水樣遭到了大氣降水淋濾作用，因此總體上地層的開啟程度較低，保存環(huán)境較好。 從地層縱向上看，川西地區(qū)地層水的變質(zhì)系數(shù)有隨著埋深的增加呈逐漸減小的趨勢(shì)（圖5）。

圖5 川西地區(qū)地層水變質(zhì)系數(shù)（rNa+/rCl-）隨井深變化趨勢(shì)圖

2.4 水化學(xué)條件（氧化/還原環(huán)境）

脫硫系數(shù)（rSO42-×100）/rCl-（無機(jī)指標(biāo)）、水溶飽和烴及芳烴（有機(jī)指標(biāo)）是判別水化學(xué)環(huán)境的兩個(gè)重要指標(biāo)。地層水的氧化/還原環(huán)境主要取決于地層中氧化劑或還原劑的補(bǔ)給條件。 地層水中的氧化劑除淺層水中的溶解氧外，SO42-離子是最常見的氧化劑，而有機(jī)質(zhì)（尤其是烴類）則是地層中最普遍、最強(qiáng)的還原劑；當(dāng)兩者同時(shí)存在時(shí)，則取決于兩者數(shù)量間的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系。

在正常情況下，脫硫系數(shù)是反映地層水氧化/還原環(huán)境的重要指標(biāo)（表2）。 值得注意的是，在含膏鹽層系中，不論是在緩慢交替帶，還是在較穩(wěn)定帶，都可能出現(xiàn)反常的脫硫系數(shù)高異常，此時(shí)應(yīng)主要依據(jù)水溶有機(jī)質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合判別。

表2 四川盆地及鄰區(qū)地層水動(dòng)力環(huán)境劃分模式

川西地區(qū)地層水的脫硫系數(shù)，在安縣（T2l）、霧山（T2l 和T3x）、新都（K1t 和J3p）等地區(qū)，基本上大于4，說明地層處于弱氧化—氧化環(huán)境，是油氣保存的不利區(qū)； 其余地區(qū)，大多在0～3，說明地層處于還原—弱還原環(huán)境，即地層的封閉性較好。

從以上的地層水型、礦化度、變質(zhì)系數(shù)、脫硫系數(shù)等分析可知，川西地區(qū)地層水隨著埋深的增加，總體上變質(zhì)程度加深，地層封閉性變好。 除安縣、霧山等局部地區(qū)因斷層而抬升或剝蝕、 遭受到大氣淋濾水的影響、不利于油氣保存之外，其余大多數(shù)地區(qū)都有利于油氣的保存。

3 地層水的化學(xué)分布特征

3.1 垂向分帶特征

水文地質(zhì)的垂向分帶可反映含水單元受地表水滲入影響的程度。在沒有外來流體侵入的情況下，其水型通常隨埋深的加大而逐漸由NaHCO3型過渡到Na2SO4型，再到MgCl2型，最后到CaCl2型，并保持穩(wěn)定。 隨著水文地質(zhì)垂向分帶由水動(dòng)力積極交替帶→過渡帶→水動(dòng)力緩慢交替帶→較穩(wěn)定帶→穩(wěn)定帶的轉(zhuǎn)變，其水文地質(zhì)環(huán)境由開啟轉(zhuǎn)為封閉，礦化度也逐漸呈上升趨勢(shì)，油氣的保存條件也隨之由差變好（表2）。

四川盆地西部在三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)整個(gè)歷史發(fā)展過程中經(jīng)歷了海相沉積和陸相沉積以及多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，因此影響其地層水垂直分帶的主要因素有沉積環(huán)境、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等。由于多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致局部地層剝蝕并產(chǎn)生斷層，這些地質(zhì)作用可為地表水的下滲提供一定的通道，因此該地區(qū)地層水的化學(xué)性質(zhì)會(huì)受到初始和后期的雙重影響，地層水局部會(huì)有一定的淡化現(xiàn)象。

通過對(duì)四川盆地西部現(xiàn)有地層水資料（表1）的分層對(duì)比，總體而言，地層水化學(xué)性質(zhì)所反映的油氣保存環(huán)境是隨著埋深增加而逐漸變好。 地層的垂向水化學(xué)分帶分析如下：

蓬萊鎮(zhèn)組（J3p） 主要以新都地區(qū)的水樣為主，其水型（蘇林CaCl2型或舒卡列夫Cl-Na 型）、礦化度（21.27～27.64 g/L）、變質(zhì)系數(shù)（0.92～0.94）和脫硫系數(shù)（4.83～6.19）均反映出水動(dòng)力環(huán)境為過渡帶下部—緩慢交替帶上部的基本特征。

沙溪廟組（J2s） 水動(dòng)力環(huán)境表現(xiàn)為“多變性”特點(diǎn)： 如川西坳陷南部JF1 井沙溪廟組的水型為CaCl2（或Cl-Na 型），礦化度18.63 g/L（偏低），脫硫系數(shù)4.45（表現(xiàn)為弱氧化環(huán)境），除了變質(zhì)系數(shù)相對(duì)顯低（0.73）之外，多數(shù)指標(biāo)反映出與蓬萊鎮(zhèn)組類似的水動(dòng)力環(huán)境。 CD617 井沙溪廟組的水型為CaCl2型（或Cl-Na 型），礦化度34.06 g/L，變質(zhì)系數(shù)0.94，脫硫系數(shù)0.08，屬于典型的水動(dòng)力緩慢交替帶上部環(huán)境，保存條件較好。 L651 井的則為CaCl2（或Cl-Na-Ca）型，礦化度52.80 g/L，變質(zhì)系數(shù)0.582，脫硫系數(shù)小于0.24，屬于水動(dòng)力較穩(wěn)定帶——相對(duì)最好的封閉保存環(huán)境。

千佛崖組（J2q）和白田壩組（J1b） 全部是CaCl2（或Cl-Na）水型。 其中,千佛崖組的礦化度49.11～81.07 g/L，變質(zhì)系數(shù)0.58～0.80，脫硫系數(shù)0～0.29；白田壩組的礦化度14.77～58.25 g/L，變質(zhì)系數(shù)0.77～0.98，脫硫系數(shù)0～0.10。 現(xiàn)有的全部樣品反映了千佛崖組和白田壩組中的水樣全部處于保存條件較好的水動(dòng)力緩慢交替帶中。 千佛崖組和白田壩組近乎一致的水動(dòng)力條件，也許意味著已經(jīng)整體進(jìn)入了區(qū)域性的保存環(huán)境。

須家河組（T3x） 水樣（以T3x2為主）具有與千佛崖組—白田壩組相似的特征，如大多數(shù)水樣處于區(qū)域性保存條件較好的水動(dòng)力緩慢交替帶，相同的水型（CaCl2或Cl-Na 型），變質(zhì)系數(shù)大多小于0.90，脫硫系數(shù)多數(shù)小于1。 但T3x4（川西坳陷中部X882 井和CY35 井）的封閉條件增強(qiáng)，表現(xiàn)為以CaCl2（或Cl-Na-Ca）水型為代表的水動(dòng)力較穩(wěn)定帶特征。 位于盆地邊緣霧山的W1 井由于斷層破壞的原因，保存條件顯著變差，屬于水動(dòng)力積極交替帶。

雷口坡組（T2l） 為海相地層，地層水主要受制于構(gòu)造背景，水動(dòng)力環(huán)境以“多樣性”為特征：區(qū)內(nèi)已知的海相油田水，如川西坳陷北部的Z3井（T2l3），屬于保存條件相對(duì)最好的、水動(dòng)力較穩(wěn)定帶的CaCl2（或Cl-Na-Ca）水型； 坳陷中部的GJ 井（T1j4）、坳陷南部的PL4 井（T2l4）、 PL20 井（T2l4）等，均處于保存條件較好的水動(dòng)力緩慢交替帶，屬于海相地層水最普遍存在的保存類型； 在靠近盆地邊緣或斷層附近，則以水動(dòng)力過渡帶—積極交替帶為主，如C31 井（T2l1）、 C21 井（T2l4）、 C29 井（T2l4）及DC 井（T2l4）等；在前山帶內(nèi)，主要為水動(dòng)力積極交替帶。

3.2 區(qū)域分布特征

前已述及，研究區(qū)三疊系—侏羅系地層水的化學(xué)特征受控于構(gòu)造、埋藏等因素。從盆地邊緣龍門山區(qū)到盆地內(nèi)的坳陷區(qū)，隨著地層埋深的增大，儲(chǔ)層的封閉條件逐漸變好，地層水的礦化度也逐漸變高，水型也由NaHCO3（或HCO3-Ca-Mg）型（開啟環(huán)境）過渡到CaCl2（或Cl-Na）型（封閉環(huán)境）。

龍門山前山推覆帶 為構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈地帶，開啟程度較高。 陸相地層被剝蝕殆盡，海相中下三疊統(tǒng)裸露或淺埋，受構(gòu)造斷裂及風(fēng)化作用的影響，儲(chǔ)層裂縫系統(tǒng)和溶蝕孔洞發(fā)育。 地下水為賦存礦化度一般小于10 g/L 的次生淋濾水 （淡水—微咸水），水 型 為NaHCO3（HCO3-Ca-Mg）型、 NaHCO3（HCO3-Cl-Na）型或Na2SO4（SO4-Na-Ca）型。 地下水主要接受地表水及大氣降水的補(bǔ)給，斷裂與巖溶系統(tǒng)為主要滲流通道，體現(xiàn)出了水動(dòng)力自由交替帶的特征①。

龍門山前鋒推覆帶 為構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和風(fēng)化淋濾作用強(qiáng)度減弱的地帶，地層處于半封閉—封閉之間，受淋濾水與原生地層水的雙重影響，上三疊統(tǒng)—侏羅系儲(chǔ)層內(nèi)主要賦存礦化度為10～50g/L的次生淋濾—原生沉積混合型水，水型主要以NaHCO3（或Na-Cl-SO4）型、Na2SO4（或Na-Cl）型為主，水循環(huán)交替滯緩，屬水動(dòng)力過渡帶①湯良杰，金文正，呂志洲，等. 龍門山?jīng)_斷帶構(gòu)造特征和保存條件研究［R］. 中國(guó)石油大學(xué)（北京）盆地與油藏研究中心，中國(guó)石化股份公司西南分公司勘探開發(fā)研究院，2007.。

川西前陸坳陷 坳陷區(qū)內(nèi)的陸相儲(chǔ)層，其埋深大于800 m，由于侏羅系（下統(tǒng)白田壩組—上統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組）中的泥巖隔層累計(jì)厚度達(dá)200～600 m（單層厚度6～12 m），其間的千佛崖組和沙溪廟組致密砂巖也可起到一定的隔層作用，因此使得巖石的風(fēng)化淋濾作用減弱，水型主要為CaCl2（或Cl-Na）型。中三疊統(tǒng)雷口坡組及以下的海相儲(chǔ)層埋深大于2 000 m，間接隔層(上三疊統(tǒng)須家河組—侏羅系)中有大套的泥巖（厚達(dá)600～1 800 m），直接隔層（上三疊統(tǒng)馬鞍塘組—小塘子組）中的泥巖厚20～100m左右，局部地區(qū)還發(fā)育小范圍的 （下中三疊統(tǒng)嘉陵江組—雷口坡組）膏巖蓋層。由于這些原因，使得巖石的風(fēng)化淋濾作用被阻止，滲透能力進(jìn)一步降低，儲(chǔ)層的封閉條件變好，地層水水型主要為CaCl2（或Cl-Na）型，礦化度大于25 g/L，最大達(dá)383.72 g/L（PL4 井）。 綜合考慮坳陷內(nèi)海相和陸相地層的水化學(xué)特征，它們主要處于地層水的緩慢交替帶至穩(wěn)定帶，受風(fēng)化淋濾作用小，以海水的正向濃縮和變質(zhì)演化為主要特征。

4 地層水化學(xué)性質(zhì)與油氣保存的關(guān)系

前人的研究表明，現(xiàn)代地層水的地球化學(xué)特征取決于地質(zhì)體演化過程中的溶解作用、 陽離子交替吸附作用、生物化學(xué)作用、擴(kuò)散作用、濃縮作用以及混合作用等［9－14］。 通過對(duì)四川盆地西部地層水化學(xué)特征的研究認(rèn)為： 川西地層水地球化學(xué)特征主要受控于地質(zhì)體環(huán)境的開啟或封閉狀態(tài)，即物理?xiàng)l件 （而這種狀態(tài)又受控于構(gòu)造活動(dòng)改造程度的強(qiáng)弱）。 受構(gòu)造活動(dòng)改造弱的地區(qū)，通常蓋層連續(xù)分布，斷裂不發(fā)育，從而地質(zhì)體處于封閉狀態(tài)；而受構(gòu)造活動(dòng)改造強(qiáng)的地區(qū)，通常蓋層被剝蝕殆盡，或者因斷裂發(fā)育而蓋層被切割，從而地質(zhì)體處于半封閉或開啟狀態(tài)［1］。

值得注意的是，作為油氣保存的化學(xué)條件——水介質(zhì)的氧化或還原環(huán)境，除受控于水動(dòng)力背景外，還同時(shí)與地層水中的氧化劑或還原劑的補(bǔ)給條件密切相關(guān)。 地層水中最主要的氧化劑SO42-主要來源于膏鹽層（也包括淺層地下水中的溶解氧等）；而有機(jī)質(zhì)，尤其是烴類，則是地層中最強(qiáng)的還原劑。地層水中上述兩者的相對(duì)補(bǔ)給比例決定了氧化或還原環(huán)境。

反映水動(dòng)力交替強(qiáng)度的變質(zhì)系數(shù)和反映還原條件的脫硫系數(shù)，也是評(píng)價(jià)油氣保存條件的兩個(gè)主要指標(biāo)［10］（表3）。 由地層水的變質(zhì)系數(shù)—脫硫系數(shù)投點(diǎn)判別圖（圖6），可直觀地反映研究區(qū)40 余口井不同地層所處的油氣保存環(huán)境。需要說明的是，圖中的保存環(huán)境劃分為保存、過渡、弱保存和非保存等四個(gè)區(qū)域，但處于“保存區(qū)”內(nèi)的鉆井并非都是“出氣”或“出油”的（因?yàn)橥瑫r(shí)還取決于供烴條件和儲(chǔ)層條件等）；“出氣”或“出油”的鉆井至少應(yīng)分布于“弱保存區(qū)”內(nèi)，除非當(dāng)含油氣系統(tǒng)中的烴源充注速度遠(yuǎn)大于烴藏的散失速度時(shí)，“非保存區(qū)” 內(nèi)才可能有工業(yè)油氣藏保存。

表3 變質(zhì)系數(shù)、脫硫系數(shù)與油氣保存環(huán)境判別表［10］

圖6 川西地區(qū)地層水變質(zhì)系數(shù)—脫硫系數(shù)投點(diǎn)判別圖

4.1 陸相侏羅系

由圖6a可以看出，研究區(qū)多數(shù)井侏羅系地層水的變質(zhì)系數(shù)與脫硫系數(shù)都分布于“保存區(qū)”內(nèi)，少數(shù)井分布于“弱保存區(qū)”內(nèi)。 分析發(fā)現(xiàn)，后者的埋深一般小于2 200 m（多小于1 000 m），層位時(shí)代較新。

分布于“保存區(qū)”內(nèi)的井，大多產(chǎn)水或低產(chǎn)氣（如CX101井），對(duì)千佛崖組—白田壩組底部2545～2551m段測(cè)試，獲產(chǎn)天然氣1 435.5 m3/d，產(chǎn)水42 m3/d；對(duì)L651井沙溪廟組2 302.83～2 314.83 m段加砂壓裂后測(cè)試，獲產(chǎn)天然氣800 m3/d（同時(shí)產(chǎn)水，未測(cè)試）。這一現(xiàn)象在很大程度上跟儲(chǔ)層的致密程度高有關(guān)。

值得注意的是，分布于“弱保存區(qū)”的都是埋深小于1000 m的下白堊統(tǒng)—上三疊統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組（K1—J3p）的水樣以及埋深小于2 200 m的沙溪廟組（J2s）水樣。層位時(shí)代較新或埋藏較淺的地層，在保存條件變差的同時(shí)，巖石的致密程度也隨之降低，使儲(chǔ)集性能得以改善，因此在具備充沛的烴源補(bǔ)給條件下就可聚集成藏。 如JF1井2 135.84～2 147.84 m 段（J2s），測(cè)試獲天然氣無阻流量1.7×104m3，證實(shí)為較淺層常壓低產(chǎn)工業(yè)氣層。

4.2 陸相須家河組

地層水變質(zhì)系數(shù)與脫硫系數(shù)基本上都分布于“保存區(qū)”和“過渡區(qū)”內(nèi)（圖6b），水樣具有區(qū)域性整體保存特征，處于保存條件較好的水動(dòng)力緩慢交替帶環(huán)境內(nèi)，其中的X882井和CY35井水樣（T3x4）出現(xiàn)在更好的水動(dòng)力較穩(wěn)定帶環(huán)境內(nèi)。 須家河組總體上保存條件良好，相對(duì)優(yōu)于陸相侏羅系，也優(yōu)于海相雷口坡組（T2l）。 現(xiàn)有成果中，僅見一例W1井（T3x1）分布于“非保存區(qū)”內(nèi)。W1井位于龍門山前鋒推覆帶內(nèi)的一個(gè)推覆體上，蓋層封蓋條件受到破壞，且斷層封堵性差，保存受到了破壞。

川西坳陷內(nèi)X853 井（T3x2段）測(cè)試天然氣產(chǎn)量（無阻流量）6.1×104m3/d，X882井（T3x4段）測(cè)試產(chǎn)量2.3×104m3/d，CX560井（T3x2段）測(cè)試產(chǎn)量14×104m3/d，CX96井（T3x5段）測(cè)試產(chǎn)量1.5×104m3/d，CJ566井（T3x2段）測(cè)試產(chǎn)量（無阻流量）3.9×104m3/d，CY92井（T3x2段）測(cè)試產(chǎn)量2.9×104m3/d。 這些數(shù)據(jù)表明，在川西坳陷內(nèi)有大量的井在須家河組儲(chǔ)層中獲得了工業(yè)天然氣流，這同時(shí)也證明了坳陷內(nèi)須家河組的地層封閉保存及烴源條件均較好，是油氣聚集的有利層系。

4.3 海相雷口坡組

四川盆地東北部普光氣田的PG3 井是主要產(chǎn)氣井，將其產(chǎn)氣儲(chǔ)層段飛仙關(guān)組二段（T1f2段）地層水的化學(xué)指標(biāo)——變質(zhì)系數(shù)與脫硫系數(shù)作為對(duì)照樣品繪于投點(diǎn)判別圖（圖6c）上，發(fā)現(xiàn)它分布于保存條件最好的“保存區(qū)”內(nèi)，且具有最理想的CaCl2（或Cl-Ca-Na）型。

四川盆地西部海相雷口坡組地層水樣的變質(zhì)系數(shù)與脫硫系數(shù),其分布有一定的規(guī)律：靠近龍門山前緣推覆帶的安縣C29 井、C21 井和C20 井，江油C31井，霧山W1井等的水變質(zhì)系數(shù)與脫硫系數(shù)分布于“弱保存區(qū)”到“非保存區(qū)”范圍內(nèi)；川西坳陷內(nèi)的江油、梓潼、邛崍地區(qū)的井，其水變質(zhì)系數(shù)與脫硫系數(shù)分布于“過渡區(qū)”到“保存區(qū)”范圍內(nèi)。

靠近龍門山前山推覆帶、鉆探失利的W1井位于“非保存區(qū)”內(nèi)，而靠近龍門山前鋒推覆帶（即鄰近露頭區(qū)）的位于斷層上盤的安縣C29井、 C20井和C21井保存條件變差（弱保存區(qū)），但往東6 km、位于斷層下盤的C36井保存條件就相對(duì)較好（過渡區(qū)），而緊靠露頭區(qū)的C31井為“非保存區(qū)”。坳陷中心的GJ 井，南部的PL4 井、 PL20 井（保存區(qū)）以及D11 井（過渡區(qū)）的保存條件良好；靠近盆地邊緣的Z18 井和Z3 井儲(chǔ)層系統(tǒng)均屬保存區(qū)，Z3 井見CaCl2（或Cl-Na-Ca）水型，Z18井T2l3段測(cè)試產(chǎn)氣91.57×104m3/d，產(chǎn)油20.64 t/d；Z3井T2l4段測(cè)試產(chǎn)氣8.5×104m3/d，產(chǎn)油1.02 t/d。

綜上所述，從龍門山前緣到坳陷區(qū)內(nèi)部，海相地層的封蓋條件逐漸變好。

5 油氣保存條件綜合分析

通過對(duì)四川盆地西部地層水與油氣保存關(guān)系的研究認(rèn)為，影響研究區(qū)油氣藏保存條件的主要因素是大規(guī)模的斷裂對(duì)蓋層的破壞程度，以及由此而產(chǎn)生的水化學(xué)、水動(dòng)力條件的優(yōu)劣。綜合考慮這些影響因素，研究區(qū)可劃分出有利、較有利和不利等三類油氣保存區(qū)（圖7）。

油氣保存有利區(qū) 位于川西坳陷，即邛崍—綿陽—廣元一帶（圖7）。構(gòu)造開啟程度低，風(fēng)化淋濾作用基本停滯，地層水主要為CaCl2型，有利于油氣成藏。

油氣保存較有利區(qū) 位于龍門山前鋒推覆帶，即推覆帶南段灌縣斷裂下盤，北段馬角壩斷裂至江油—灌縣斷裂一帶（圖7）。 地表出露上三疊統(tǒng)須家河組三段，因中下三疊統(tǒng)發(fā)育很厚的膏鹽巖，可形成良好的封蓋層，而且在膏鹽層——主滑脫面以下的地層，變形強(qiáng)度明顯弱于沖斷系統(tǒng)的變形強(qiáng)度，只發(fā)育一些小規(guī)模的斷層。 可能在推覆體的下盤存在保存條件較好的部位，這里有一定的勘探前景。

油氣保存不利區(qū) 位于龍門山前山推覆帶，即映秀—北川斷裂、馬角壩斷裂帶之間（圖7）。 因構(gòu)造變形強(qiáng)烈，且發(fā)育一系列疊瓦逆沖斷層及裂縫，從而斷裂的封閉條件差，地表出露上石炭統(tǒng)，下伏的上三疊統(tǒng)須家河組保存不全，風(fēng)化淋濾作用強(qiáng)烈，水交替循環(huán)積極，地層水多為低礦化度的淡水，不利于油氣保存。

圖7 川西地區(qū)油氣保存區(qū)帶劃分圖

6 結(jié) 論

（1）總體上，川西地區(qū)縱向上隨著埋深的增加，地層水變質(zhì)程度加深，地層封閉性變好；橫向上從盆地邊緣龍門山區(qū)到坳陷區(qū)，隨著地層埋深的增大，儲(chǔ)層的封閉條件逐漸變好，地層水的礦化度也逐漸變高，水型由開啟環(huán)境的NaHCO3型過渡到封閉環(huán)境的CaCl2型。

（2）川西地區(qū)油氣藏保存的主要因素取決于大規(guī)模的斷裂對(duì)蓋層的破壞程度，以及由此而產(chǎn)生的水化學(xué)、水動(dòng)力條件的優(yōu)劣。 總體而言，四川盆地西部的川西前陸坳陷為油氣保存有利區(qū)，龍門山前鋒推覆帶為較有利區(qū)，龍門山前山推覆帶為不利區(qū)。

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