黎 榮 胡忠貴 張 航 胡明毅 陳 軒 朱宜新 劉 菲
(1.非常規(guī)油氣湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心 武漢 430100;2.長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 武漢 430100;3.中國(guó)石油西南油氣田分公司川東北氣礦 四川達(dá)州 635000;4.中國(guó)石油西南油氣田公司重慶氣礦 重慶 400021)
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川東臥龍河—洋渡溪區(qū)帶長(zhǎng)興組臺(tái)內(nèi)礁灘沉積格局及有利儲(chǔ)集體展布
黎 榮 胡忠貴 張 航 胡明毅 陳 軒 朱宜新 劉 菲
(1.非常規(guī)油氣湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心 武漢 430100;2.長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 武漢 430100;3.中國(guó)石油西南油氣田分公司川東北氣礦 四川達(dá)州 635000;4.中國(guó)石油西南油氣田公司重慶氣礦 重慶 400021)
隨著川東碳酸鹽巖礁灘儲(chǔ)層勘探的大力推進(jìn),臺(tái)內(nèi)礁灘儲(chǔ)層成為該區(qū)關(guān)注的重點(diǎn)之一,但其研究程度較低。本文以巖芯、野外剖面、薄片鑒定資料為基礎(chǔ),確定研究區(qū)長(zhǎng)興組早期發(fā)育碳酸鹽巖緩坡沉積體系;中—晚期發(fā)育碳酸鹽巖臺(tái)地沉積體系,開闊臺(tái)地相構(gòu)成該區(qū)主要沉積類型。層序地層研究表明:長(zhǎng)興組劃分為兩個(gè)三級(jí)層序,臺(tái)內(nèi)礁灘主要發(fā)育于Sq1和Sq2的高位體系域,橫向上分布不連續(xù),縱向上發(fā)育期次有變化,其中西部構(gòu)造區(qū)帶主要發(fā)育于Sq2-HST,而在東部Sq1和Sq2高位體系域均有分布,且以Sq1-HST更為發(fā)育。物性分析資料表明顆粒白云巖、粉晶白云巖為主要的儲(chǔ)集巖類,臺(tái)內(nèi)礁灘沉積為主要儲(chǔ)集相帶,臺(tái)內(nèi)礁灘的沉積格局控制著有利儲(chǔ)集體的分布,而臺(tái)內(nèi)地貌高地對(duì)于控制礁灘分布具有關(guān)鍵作用。地質(zhì)和地震預(yù)測(cè)結(jié)果表明研究區(qū)有利臺(tái)內(nèi)礁灘儲(chǔ)集體的發(fā)育主要沿遂寧和廣安兩個(gè)臺(tái)內(nèi)高地展布,臥龍河構(gòu)造帶是已經(jīng)揭示的有利儲(chǔ)層發(fā)育帶,南部高帶可能是該區(qū)未來臺(tái)內(nèi)礁灘儲(chǔ)集體勘探的重要方向。
臥龍河—洋渡溪構(gòu)造帶 長(zhǎng)興組 臺(tái)內(nèi)礁灘 沉積格局 有利儲(chǔ)集體
礁灘體是全球海相碳酸鹽巖油氣賦存的重要儲(chǔ)集體類型。國(guó)外在生物礁及顆粒灘相儲(chǔ)集體中已發(fā)現(xiàn)了63個(gè)大油氣田,占碳酸鹽巖大油氣田的31%[1]。川東及周緣地區(qū)關(guān)于長(zhǎng)興組生物礁儲(chǔ)層的研究自上世紀(jì)70—80年代開始,其中建16井(日產(chǎn)81.74×104m3)和石寶1井(日產(chǎn)37.2×104m3)是較具代表的第一批礁型氣藏,由此拉開了長(zhǎng)興組生物礁勘探開發(fā)的序幕。特別是開江—梁平海槽概念提出后[2],在臺(tái)緣礁灘大油氣聚集帶成藏理論指導(dǎo)下[3-4],一大批大型氣田的相繼發(fā)現(xiàn)使我國(guó)生物礁油氣藏的研究更加炙熱[5-6]。而對(duì)于川東地區(qū)臺(tái)內(nèi)礁的發(fā)現(xiàn)和研究始于1983年,強(qiáng)子同、郭一華等在北碚老龍洞首次發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)興組臺(tái)內(nèi)生物礁,隨后在1984年發(fā)現(xiàn)了文星場(chǎng)生物礁組合,并詳細(xì)研究了造礁生物類型、礁巖類型、成巖環(huán)境及儲(chǔ)集空間類型等[7]。隨后幾年,鄰水椿木坪、華鎣澗水溝[8]、豐都太運(yùn)等地面生物礁先后被發(fā)現(xiàn),地下生物礁如板東、雙龍、臥龍河、淶灘、張家場(chǎng)、廣安等礁型氣藏也依次被揭示,川東地區(qū)的臺(tái)內(nèi)礁灘儲(chǔ)層由此被列為重要的勘探對(duì)象。近年來,處于臺(tái)地內(nèi)部的臥龍河潛伏構(gòu)造又陸續(xù)有新的發(fā)現(xiàn),完鉆的125口井中鉆獲長(zhǎng)興組生物礁井8口;2012年根據(jù)臥龍河最新地震解釋成果部署鉆探的臥061-1井成功鉆遇生物礁并獲工業(yè)氣流,資源量豐富;2013年在拔山寺向斜鉆探的泰來2井在長(zhǎng)興組獲日產(chǎn)氣可達(dá)幾十萬方。這批井的成功鉆探表明川東臺(tái)內(nèi)礁灘儲(chǔ)層具有較好的勘探前景。
總的來說,川東地區(qū)二疊系礁灘氣藏勘探已取得較大成效,已經(jīng)掌握了臺(tái)緣礁的基本分布規(guī)律,如具有明顯的穿時(shí)性,連續(xù)沉積厚度大,分布面積廣,沿臺(tái)緣帶條帶狀分布,沉積相、相對(duì)海平面變化、白云石化強(qiáng)度、埋藏期成巖作用和流體活動(dòng)對(duì)臺(tái)緣礁灘儲(chǔ)層的分布具有明顯的控制作用等[3,9-11]。相對(duì)于臺(tái)緣礁灘,臺(tái)內(nèi)礁灘儲(chǔ)層的分布局限,受局部地貌高地、海平面下降、白云石化作用等控制明顯,礁灘發(fā)育期次較少,儲(chǔ)層連續(xù)沉積厚度較小,整體研究程度較低,其氣藏規(guī)模小、預(yù)測(cè)難、勘探成功率低等也是該區(qū)臺(tái)內(nèi)礁灘油氣勘探面臨的現(xiàn)實(shí)問題。因而,本文擬以臺(tái)地內(nèi)部地區(qū)的臥龍河—洋渡溪構(gòu)造區(qū)帶為例,結(jié)合野外剖面觀察、最新的鉆測(cè)井和地震解釋成果資料綜合研究,分析長(zhǎng)興組層序地層格架下沉積格局,落實(shí)臺(tái)內(nèi)礁灘儲(chǔ)集體的分布規(guī)律,為進(jìn)一步探索臺(tái)內(nèi)生物礁灘儲(chǔ)層預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)提供參考。
臥龍河—洋渡溪區(qū)帶位于重慶市墊江、忠縣和石柱境內(nèi),處于川東高陡褶皺帶的中南部,主要包括臥龍河、茍家場(chǎng)、茍西、大池干井南部、洋渡溪等構(gòu)造帶[12],面積約700 km2(圖1)。研究區(qū)長(zhǎng)興組劃分為三段(圖2):一段為褐灰、深灰色泥—粉晶灰?guī)r夾灰黑色泥晶灰?guī)r、硅質(zhì)泥晶灰?guī)r,部分為燧石結(jié)核灰?guī)r,平均厚73 m,自然伽馬值相對(duì)較高,為25~35 API,一般以泥頁巖或泥灰?guī)r出現(xiàn)作為分層標(biāo)準(zhǔn);二段以淺灰色、灰色泥—粉晶白云巖、溶孔云巖、灰質(zhì)云巖和灰色、深灰色泥晶灰?guī)r為主,局部發(fā)育礁灰?guī)r、礁角礫灰?guī)r、亮晶生屑灰?guī)r和生屑白云巖,平均厚56 m,總體自然伽馬值較低,一般在10~20 API左右;三段以深灰色泥晶灰?guī)r為主,部分井發(fā)育深灰色和灰黑色燧石結(jié)核灰?guī)r、微晶生屑灰?guī)r,局部發(fā)育礁灰?guī)r、溶孔云巖,平均厚65 m,自然伽馬值一般在15~25 API左右。
通過對(duì)研究區(qū)長(zhǎng)興組巖石學(xué)特征、古生物特征以及巖芯觀察資料及前人研究成果[13-14],認(rèn)為長(zhǎng)興早期,海平面迅速上升,該時(shí)期還未形成臺(tái)地,表現(xiàn)為緩坡沉積模式(也有學(xué)者稱之為緩坡型臺(tái)地);長(zhǎng)興中期,水體變淺,研究區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_闊臺(tái)地沉積,臺(tái)內(nèi)礁灘較為發(fā)育;長(zhǎng)興晚期,海平面短暫上升,沉積一套灘間海泥晶灰?guī)r,后期隨著海平面開始下降,臺(tái)內(nèi)礁灘相對(duì)發(fā)育(圖2)。
2.1 碳酸鹽巖緩坡相
認(rèn)為長(zhǎng)興組早期發(fā)育碳酸鹽巖淺水緩坡,主要有以下證據(jù)[14-16]:①從區(qū)域地貌上看,該區(qū)龍?zhí)镀凇L(zhǎng)興早期不具備碳酸鹽臺(tái)地沉積(鑲邊陸棚/臺(tái)地)的基本特征;②區(qū)域上缺乏對(duì)連陸淺水臺(tái)地區(qū)起障壁作用的高能邊緣相帶;③缺乏臺(tái)緣斜坡相帶,該斜坡相以重力流沉積為特征,但由于長(zhǎng)興初期未形成連續(xù)的高能灘障壁,不存在連續(xù)的陡斜坡,故缺失該相帶;④分布廣泛的淺海碳酸鹽巖缺乏碳酸鹽臺(tái)地臺(tái)內(nèi)相帶的分化;⑤區(qū)域上巖屑錄井資料顯示,研究區(qū)長(zhǎng)興組早期以泥巖、泥灰?guī)r、燧石結(jié)核灰?guī)r或含硅灰?guī)r沉積為主,普遍不發(fā)育臺(tái)內(nèi)灘沉積和大套深水硅質(zhì)灰?guī)r或頁巖沉積。碳酸鹽巖緩坡本質(zhì)上屬于陸棚沉積環(huán)境,發(fā)育于長(zhǎng)興組一段沉積期,即在海平面上升初期,主要為淺水緩坡沉積(圖3A)。
圖1 研究區(qū)及鄰區(qū)構(gòu)造位置分布圖Fig.1 Tectonic location of the study area and adjacent areas
圖2 長(zhǎng)興組層序地層與沉積相綜合柱狀圖(臥118井)Fig.2 Composite columnar section of sequence stratigraphy and sedimentary facies of Changxing Formation (Well Wo118)
2.2 開闊臺(tái)地相
該相帶位于臺(tái)地邊緣灘相帶之后,水體較淺,一般不超過一百米,由于它與廣海連通性較好,海水循環(huán)暢通,所以其鹽度正常,生物也繁盛。該相帶可分為3個(gè)亞相:臺(tái)內(nèi)灘亞相、臺(tái)內(nèi)礁亞相、灘間海亞相(圖3B)。
(1) 臺(tái)內(nèi)灘亞相
該亞相發(fā)育于開闊臺(tái)地內(nèi)部的地貌相對(duì)較高的區(qū)域,沉積物以顆粒巖為主,由生物碎屑灘、暴露生物碎屑灘和灘間三個(gè)微相組成。在生物碎屑沉積物中,生物顆粒在波浪、潮汐等水動(dòng)力條件下搬運(yùn)沉積,生態(tài)上不能相容的生物群?;旌铣霈F(xiàn),但多呈破碎狀,生物屑磨圓度較好(圖4A)。相對(duì)于生物碎屑灘,暴露生物碎屑灘沉積地貌更高,成巖過程中常發(fā)生白云石化作用,巖性多以生屑云巖為主(圖4B)。在灘地之間還存在一些地勢(shì)相對(duì)低洼的區(qū)域,即灘間微相,水深位于正常浪基面之下,水體能量相對(duì)較低,沉積物以深灰色—灰色泥晶灰?guī)r和含生屑灰?guī)r為主。臺(tái)內(nèi)灘在空間展布上常呈透鏡狀,一般厚度不大,具有平面上分布不規(guī)則、縱向上不穩(wěn)定的特征。該亞相主要分布于長(zhǎng)二段或長(zhǎng)三段,長(zhǎng)一段不發(fā)育。
(2) 臺(tái)內(nèi)礁亞相
臺(tái)內(nèi)礁規(guī)模較臺(tái)緣礁明顯要小,無明顯礁前和礁后區(qū)別,不發(fā)育礁前角礫巖,平面上多呈點(diǎn)狀分布,也被稱作臺(tái)內(nèi)點(diǎn)礁。造礁生物以原地群居的海綿、藻類為主,附礁生物有蜓、有孔蟲、腕足等。礁基多為生物碎屑灰(云)巖或泥晶生物碎屑灰?guī)r形成的生物硬底;礁核主要由障積礁灰(云)巖及黏結(jié)灰(云)巖等組成(圖4C~F);礁蓋由生屑灰?guī)r或殘余生屑白云巖等顆粒巖組成。區(qū)內(nèi)臺(tái)內(nèi)礁縱向上主要分布于長(zhǎng)二段或長(zhǎng)三段的高位體系域,常與礁頂?shù)纳锼樾紴┻B續(xù)沉積形成礁灘復(fù)合體。
(3) 灘間海亞相
該亞相發(fā)育于開闊臺(tái)地亞相環(huán)境中相對(duì)深水低能區(qū)域,巖性主要為深灰、灰色泥晶灰?guī)r(圖2),呈薄層—頁狀,水平層理發(fā)育,泥質(zhì)含量較高,可富含有機(jī)質(zhì)??v向上發(fā)育于長(zhǎng)興組二段。
又根據(jù)前人資料,長(zhǎng)興組沉積進(jìn)入中期后,隨著海平面繼續(xù)上升,海西運(yùn)動(dòng)的拉張作用以及其他構(gòu)造斷裂作用形成了開江—梁平海槽南緣的鑲邊臺(tái)地、開江—梁平海槽與城口—鄂西海槽之間的孤立臺(tái)地[3]??梢娧芯繀^(qū)處于鑲邊臺(tái)地內(nèi)部,長(zhǎng)興組中—晚期以開闊臺(tái)地沉積為主(圖3B)。
圖3 臥龍河—洋渡溪區(qū)帶長(zhǎng)興組碳酸鹽巖沉積相模式Fig.3 Carbonate sedimentary facies mode of Changxing Formation in Wolonghe-Yangduxi zone
圖4 研究區(qū)長(zhǎng)興組典型礁灘照片A.核形石灰?guī)r,長(zhǎng)二段,石柱冷水溪剖面;B.灰色塊狀生屑含云灰?guī)r,見海百合莖、蟲屑、腕足、腹足等生屑,長(zhǎng)興組,長(zhǎng)二段,石柱冷水溪剖面;C.淺灰色黏結(jié)礁灰?guī)r,生物體腔內(nèi)方解石充填,3 535.18~3 535.27 m,長(zhǎng)二段,臥102井;D.淺灰色黏結(jié)礁云質(zhì)灰?guī)r,可見纖維海綿,直徑可達(dá)3 cm,內(nèi)部被白云石化,1-11/91,長(zhǎng)三段,臥118井;E. 灰色塊狀礁灰?guī)r,發(fā)育串管海綿,生物含量40%左右,長(zhǎng)二段,石柱太運(yùn)剖面;F.淺灰色海綿黏結(jié)灰?guī)r,泥晶結(jié)構(gòu),生物體腔內(nèi)有方解石充填,3 535.18~3 535.27 m,長(zhǎng)二段,臥102井。Fig.4 Typical reef core photos of Changxing Formation in the study area
通過對(duì)典型單井和野外剖面的層序界面識(shí)別,長(zhǎng)興組底部與下伏龍?zhí)督M整合接觸,頂部受海西構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響而遭受不同程度的剝蝕作用,層序界面表現(xiàn)為淹沒不整合接觸界面和巖性—巖相轉(zhuǎn)換界面[13,16];長(zhǎng)二段與長(zhǎng)三段之間為局部暴露不整合接觸界面,長(zhǎng)興組頂與飛仙關(guān)組底為區(qū)域暴露不整合接觸界面。在層序界面識(shí)別及內(nèi)部構(gòu)造特征分析的基礎(chǔ)上,將長(zhǎng)興組劃為2個(gè)Ⅱ型三級(jí)層序(Sq1和Sq2),層序內(nèi)部均發(fā)育兩個(gè)完整的體系域,即海侵體系域(TST)和高位體系域(HST)。其中Sq1相當(dāng)于長(zhǎng)一段、長(zhǎng)二段;Sq2則與長(zhǎng)三段對(duì)應(yīng)。以地質(zhì)資料為基礎(chǔ),連井沉積相對(duì)比分析表明(圖5),縱向上自下而上依次發(fā)育碳酸鹽巖緩坡和碳酸鹽巖開闊臺(tái)地,礁、灘沉積主要發(fā)育于Sq1和Sq2的高位體系域,橫向上不連續(xù)出現(xiàn),區(qū)域上主要分布于臥龍河構(gòu)造和豐都太運(yùn)附近;區(qū)域上礁灘分布層位也存在變化,西部臥龍河構(gòu)造、雙龍構(gòu)造主要發(fā)育于Sq2-HST,而東部在Sq1和Sq2高位體系域均有分布,且以Sq1-HST更為發(fā)育。
3.1 Sq1海侵體系域沉積格局
長(zhǎng)興組Sq1-TST沉積時(shí)期繼承了龍?zhí)镀诘某练e格局,繼晚二疊世龍?zhí)镀谥蠛F矫胬^續(xù)上升,向古陸方向退積,但構(gòu)造上相對(duì)較穩(wěn)定,此時(shí)開江—梁平海槽還未形成。研究區(qū)以泥灰?guī)r為主,含少量燧石結(jié)核,區(qū)域內(nèi)不發(fā)育臺(tái)地邊緣沉積,整體以淺水緩坡亞相為主,在臥龍河構(gòu)造區(qū)帶可見少量的低能生物碎屑灘,主要集中在臥74、臥76和臥91等井區(qū),未發(fā)現(xiàn)生物礁沉積(圖6A)。
3.2 Sq1高位體系域沉積格局
Sq1-HST,海平面緩慢下降,在海西運(yùn)動(dòng)的拉張作用及構(gòu)造斷裂綜合作用下,開江—梁平海槽(陸棚)逐漸形成,沿海槽邊緣帶發(fā)育臺(tái)緣高能帶,研究區(qū)也由緩坡模式轉(zhuǎn)為臺(tái)地模式,整體屬于開闊臺(tái)地相沉積。該時(shí)期,區(qū)域上水體整體變淺,生物礁灘相對(duì)于Sq1-TST時(shí)期有所發(fā)育,主要散布于臥龍河構(gòu)造帶上。其中,生物礁主要發(fā)育于臥061-1、雙18和豐都太運(yùn)剖面(圖6B)。
3.3 Sq2海侵體系域沉積格局
到Sq2-TST時(shí)期,研究區(qū)再次經(jīng)歷海平面上升的過程,但水體總體上較Sq1淺,沉積格局較Sq1-HST時(shí)期并未發(fā)生很大變化,以泥—粉晶灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r沉積為主。但由于水體的上升,不再適合生物礁發(fā)育,礁灘規(guī)模大幅度減小,僅在臥76井區(qū)發(fā)育小規(guī)模的臺(tái)內(nèi)灘,在豐都太運(yùn)剖面發(fā)育小型的臺(tái)內(nèi)礁沉積(圖6C)。
3.4 Sq2高位體系域沉積格局
Sq2-HST時(shí)期,海平面再次下降,研究區(qū)仍處于開闊臺(tái)地沉積區(qū),礁灘較Sq2-TST時(shí)期有所發(fā)育,其發(fā)育規(guī)模和分布范圍相比于Sq1-HST時(shí)期要小。臺(tái)內(nèi)礁分布在臥132井、臥061-1井、臥117、臥118、臥118-1井區(qū),雙15、雙18井區(qū)和豐都太運(yùn)剖面;臺(tái)內(nèi)灘則零星分布,該段地層呈現(xiàn)明顯的南北厚中間薄的特征(圖6D)。
圖5 臥061-1—臥118—臥117—茍西2—茍3—池2—太運(yùn)—方東1—冷水溪長(zhǎng)興組三級(jí)層序地層格架內(nèi)沉積相展布Fig.5 Sedimentary facies distribution in third order sequence stratigraphy framework of Changxing Formation in the study area (Well Wo061-1-Wo118-Wo117-Gouxi2-Gou3-Chi2-Taiyun-Fangdong1-Lengshuixi)
圖6 川東臥龍河—洋渡溪區(qū)帶長(zhǎng)興組層序格架內(nèi)各體系域沉積相分布圖Fig.6 Sedimentary facies distribution of each system tract in sequence framework of Changxing Formation in Wolonghe-Yangduxi zone, eastern Sichuan Basin
4.1 儲(chǔ)層主控因素分析
在上述沉積相研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)茍西2、雙18、池24、臥102、臥118、臥117、臥061-1等多口取芯井物性分析資料,結(jié)合不同微相及巖石組合物性分析結(jié)果,表明:①碳酸鹽巖緩坡沉積主要以含燧石結(jié)核灰?guī)r、泥晶灰?guī)r為主,孔隙度多小于1%,少部分孔隙度為1%~2%,滲透率基本小于0.01×10-3μm2;②臺(tái)內(nèi)灘沉積以生物碎屑灰?guī)r、生物碎屑云巖、粉晶云巖為主,孔隙度分布范圍為0.4%~21.11%,平均值為5.56%;滲透率分布范圍為(0.01~518.5)×10-3μm2,平均值為8.09×10-3μm2;③臺(tái)內(nèi)礁沉積以生物礁巖和云化的灰?guī)r為主,孔隙度分布范圍在1.4%~15.12%之間,平均值為4.2%,滲透率分布范圍為(0.01~204.5)×10-3μm2;④灘間海沉積以泥晶灰?guī)r為主,孔隙度主要集中在1%~2%之間,滲透率平均為0.03×10-3μm2。根據(jù)不同巖性的孔隙度分布情況來看,(殘余)顆粒白云巖和粉晶白云巖孔隙度最高,如溶孔殘余顆粒白云巖孔隙度平均值為7.24%,粉晶白云巖孔隙度平均值為4.83%;其次為灰質(zhì)云巖類,平均值為2.46%;而灰?guī)r類孔隙度普遍低于2%。
由此分析表明,臺(tái)內(nèi)礁灘沉積儲(chǔ)集物性最好;白云巖物性遠(yuǎn)好于灰?guī)r類,白云石化作用是形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集體的關(guān)鍵成巖作用[4]。根據(jù)單井及連井對(duì)比情況來看(圖5),白云巖常與礁灘沉積相伴生,溶蝕作用強(qiáng)的巖石類型普遍分布于礁灘沉積的頂部,說明研究區(qū)有利儲(chǔ)集體分布受相帶控制明顯,即與臺(tái)內(nèi)礁灘沉積密切相關(guān)。因而,明確臺(tái)內(nèi)礁灘的分布規(guī)律是預(yù)測(cè)有利儲(chǔ)集體展布的關(guān)鍵。
4.2 臺(tái)內(nèi)礁灘分布規(guī)律及有利儲(chǔ)集體展布
前人根據(jù)臺(tái)內(nèi)已知礁灘體初步明確了其分布規(guī)律[17-20],認(rèn)為在晚二疊世拉張背景下,臺(tái)地內(nèi)部也出現(xiàn)拉張坳陷,提出在四川盆地中東部地區(qū)存在兩個(gè)適合礁灘發(fā)育的地貌高帶:遂寧臺(tái)內(nèi)地貌高帶和廣安臺(tái)內(nèi)地貌高帶,并認(rèn)為臺(tái)內(nèi)高帶之間可能為地貌上低洼的地區(qū)—蓬溪—武勝臺(tái)凹[3,17],礁灘具有沿臺(tái)內(nèi)地貌高帶發(fā)育的規(guī)律[3,21]。
本文以最新鉆井資料、典型礁灘剖面資料為基礎(chǔ),結(jié)合最新地震解釋資料(據(jù)2013年西南油氣田分公司解釋成果),預(yù)測(cè)研究區(qū)及周緣長(zhǎng)興組存在順著上述兩個(gè)臺(tái)內(nèi)高地展布的有利臺(tái)內(nèi)礁灘儲(chǔ)集體發(fā)育帶(圖7),進(jìn)一步驗(yàn)證了臺(tái)內(nèi)礁灘的分布有沿著南部和北部地貌高帶分布的規(guī)律性(圖8)。研究區(qū)長(zhǎng)興組主體上以開闊臺(tái)地沉積為主,臺(tái)地內(nèi)部分異為不同的地貌單元,在區(qū)內(nèi)可能存在連續(xù)的臺(tái)凹區(qū),沿臺(tái)凹兩側(cè)的臺(tái)內(nèi)高地發(fā)育斷續(xù)分布臺(tái)內(nèi)礁灘,其中臺(tái)內(nèi)礁主要發(fā)育于臥龍河構(gòu)造和大池干井構(gòu)造的南、北端,臺(tái)內(nèi)灘則相對(duì)集中于臥龍河構(gòu)造帶內(nèi),其在臺(tái)內(nèi)高帶和臺(tái)凹皆有發(fā)育,但臺(tái)凹內(nèi)部灘發(fā)育少、沉積厚度和發(fā)育規(guī)模也較小。統(tǒng)計(jì)各構(gòu)造帶白云巖儲(chǔ)集體分布情況來看,主要分布于臥061-1、臥118、雙15等井區(qū),最大厚度可達(dá)40 m,表明臥龍河構(gòu)造帶的物性特征比其他構(gòu)造帶要好,為儲(chǔ)集體發(fā)育最有利區(qū)。
實(shí)鉆結(jié)果已經(jīng)證明臥061-1、臥118、雙15井區(qū)以及臥102、臥117井區(qū)存在生物礁灘。而根據(jù)地質(zhì)、地震資料預(yù)測(cè)的有利區(qū)帶分布于研究區(qū)南部和北部(圖8),橫跨臥龍河構(gòu)造帶、雙龍構(gòu)造帶、茍家場(chǎng)構(gòu)造帶、大池干井構(gòu)造帶以及洋渡溪構(gòu)造帶,如大池干井構(gòu)造帶的南端和北端均存在生物礁灘沉積,且規(guī)模相對(duì)較大,但目前尚未有鉆井鉆遇,有待進(jìn)一步證實(shí)。值得注意的是,2013年在北部臺(tái)內(nèi)高地完鉆的洋渡4井未揭示生物礁的存在,而在研究區(qū)東南角豐都—石柱一帶,野外剖面觀察中普遍見生物碎屑灘和生物礁,如石柱冷水溪、打風(fēng)坳剖面生物碎屑灘普遍發(fā)育,豐都太運(yùn)生物礁發(fā)育,因而該區(qū)是否有高能沉積環(huán)境存在尚需通過進(jìn)一步的地震手段或鉆井來證實(shí),也可能是該區(qū)未來臺(tái)內(nèi)礁灘儲(chǔ)集體勘探的重要方向。
圖7 研究區(qū)及區(qū)域長(zhǎng)興組開闊臺(tái)地沉積格局及地震預(yù)測(cè)成果圖(據(jù)張奇等,2010; 西南油氣田分公司最新地震解釋成果,2013,修編)Fig.7 Open platform depositional pattern and seismic prediction results of Changxing Formation in and around the study area (modified from Zhang Qi et al., 2010; the updated seismic interpretation results of Southwest Oil & Gas Field Company,2013)
圖8 臥龍河—洋渡溪區(qū)帶長(zhǎng)興組臺(tái)內(nèi)礁灘分布格局及有利儲(chǔ)層區(qū)帶預(yù)測(cè)分布圖Fig.8 Intra-platform reef shoal distribution pattern and favorable reservoir zone predictive distribution of Changxing Formation in Wolonghe-Yangduxi zone
(1) 研究區(qū)長(zhǎng)興組存在“緩坡”和“鑲邊臺(tái)地”兩種沉積模式,但以臺(tái)地模式為主。其中早期發(fā)育淺水緩坡沉積體系;中—晚期發(fā)育碳酸鹽巖臺(tái)地沉積體系,開闊臺(tái)地相構(gòu)成該區(qū)主要沉積類型,進(jìn)一步劃分為臺(tái)內(nèi)礁、臺(tái)內(nèi)灘、灘間海等多個(gè)亞相。
(2) 長(zhǎng)興組劃分為兩個(gè)三級(jí)層序,Sq1-TST以緩坡沉積為主,Sq1-HST~Sq2發(fā)育開闊臺(tái)地沉積,臺(tái)內(nèi)礁灘主要發(fā)育于高位體系域,橫向上不連續(xù)出現(xiàn)、分布層位也有變化。區(qū)域上主要分布于臥龍河構(gòu)造和豐都太運(yùn)附近,西側(cè)臥龍河構(gòu)造、雙龍構(gòu)造主要發(fā)育于Sq2-HST,而東側(cè)在Sq1和Sq2高位體系域均有分布,且以Sq1-HST更為發(fā)育。
(3) 臺(tái)內(nèi)礁灘相帶是儲(chǔ)集體發(fā)育的主要控制因素,也是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集體發(fā)育的有利部位。臺(tái)內(nèi)地貌高地對(duì)于控制礁灘分布具有重要作用,研究區(qū)存在順著遂寧、廣安兩個(gè)臺(tái)內(nèi)高地展布的有利臺(tái)內(nèi)礁灘儲(chǔ)集體,呈南、北兩帶橫跨研究區(qū)各構(gòu)造帶,地質(zhì)和地震認(rèn)識(shí)的礁灘儲(chǔ)集體絕大多數(shù)均分布在有利儲(chǔ)層分布區(qū)內(nèi),南部高帶可能是該區(qū)未來臺(tái)內(nèi)礁灘儲(chǔ)集體勘探的重要方向。
References)
1 C & C Reservoirs. Hydrocarbon Systems in Carbonates[DB/CD]. Houston: C & C Reservoirs, 1998.
2 王一剛,文應(yīng)初,張帆,等. 川東地區(qū)上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組生物礁分布規(guī)律[J]. 天然氣工業(yè),1998,18(6):10-15. [Wang Yigang, Wen Yingchu, Zhang Fan, et al. Distribution law of the organic reefs in Changxing Formation of Upper Permian in East Sichuan[J]. Natural Gas Industry, 1998, 18(6): 10-15. ]
3 鄒才能,徐春春,汪澤成,等. 四川盆地臺(tái)緣帶礁灘大氣區(qū)地質(zhì)特征與形成條件[J]. 石油勘探與開發(fā),2011,38(6):641-651. [Zou Caineng, Xu Chunchun, Wang Zecheng, et al. Geological characteristics and forming conditions of the large platform margin reef-shoal gas province in the Sichuan Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 2011, 38(6): 641-651. ]
4 鄭榮才,胡忠貴,馮青平,等. 川東北地區(qū)長(zhǎng)興組白云巖儲(chǔ)層的成因研究[J]. 礦物巖石,2007,27(4):78-84. [Zheng Rongcai, Hu Zhonggui, Feng Qingping, et al. Genesis of dolomite reservoir of the Changxing Formation of Upper Permian, Northeast Sichuan Basin[J]. Journal of Mineralogy and Petrology, 2007, 27(4): 78-84. ]
5 馬永生,蔡勛育,李國(guó)雄. 四川盆地普光大型氣藏基本特征及成藏富集規(guī)律[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào),2005,79(6):858-865. [Ma Yongsheng, Cai Xunyu, Li Guoxiong. Basic characteristics and concentration of the Puguang gas field in the Sichuan Basin[J]. Acta Geologica Sinica, 2005, 79(6): 861-865. ]
6 趙文智,徐春春,王銅山,等. 四川盆地龍崗和羅家寨—普光地區(qū)二、三疊系長(zhǎng)興—飛仙關(guān)組礁灘體天然氣成藏對(duì)比研究與意義[J]. 科學(xué)通報(bào),2011,56(28/29):2404-2412. [Zhao Wenzhi, Xu Chunchun, Wang Tongshan, et al. Comparative study of gas accumulations in the Permian Changxing reefs and Triassic Feixianguan oolitic reservoirs between Longgang and Luojiazhai-Puguang in the Sichuan Basin[J]. Chinese Science Bulletin, 2011, 56(28/29): 2402-2412.]
7 強(qiáng)子同,郭一華,張帆,等. 四川上二疊統(tǒng)老龍洞生物礁及其成巖作用[J]. 石油與天然氣地質(zhì),1985,6(1):82-90. [Qiang Zitong, Guo Yihua, Zhang Fan, et al. The Upper Permian reef and its diagenesis in Sichuan Basin[J]. Oil & Gas Geology, 1985, 6(1): 82-90. ]
8 王生海,強(qiáng)子同,文應(yīng)初,等. 四川華瑩市澗水溝上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組生物礁復(fù)合體中的水成巖墻及其意義[J]. 西南石油學(xué)院學(xué)報(bào),1989,11(3):16-22. [Wang Shenghai, Qiang Zitong, Wen Yingchu, et al. Neptunian dikes and their significance of Jianshuigu Upper Permian reef complex in Huayin mountains, Sichuan, China[J]. Journal of Southwestern Petroleum Institute, 1989, 11(3): 16-22. ]
9 郭彤樓. 川東北地區(qū)臺(tái)地邊緣礁、灘氣藏沉積與儲(chǔ)層特征[J]. 地學(xué)前緣,2011,18(4):201-211. [Guo Tonglou. The characteristics of sedimentation and reservoirs of reef-beach gas fields in carbonate platform margins, Northeastern Sichuan Basin[J]. Earth Science Frontier, 2011, 18(4): 201-211. ]
10 王丹,胡明毅,胡忠貴,等. 建南地區(qū)長(zhǎng)興組礁灘儲(chǔ)層特征及主控因素分析[J]. 巖石礦物學(xué)雜志,2013,32(4):538-548. [Wang Dan, Hu Mingyi, Hu Zhonggui, et al. Reed-bank reservoir characteristics and main control factors of the Changxing Formation in Jiannan area[J]. Acta Petrologica et Mineralogica, 2013, 32(4): 538-548.]
11 趙雪鳳,朱光有,張水昌,等. 川東北普光地區(qū)與塔中地區(qū)深部礁灘體優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的對(duì)比研究[J]. 沉積學(xué)報(bào),2009,27(3):390-403. [Zhao Xuefeng, Zhu Guangyou, Zhang Shuichang, et al. Comparison of deeply buried and high-quality reef-bank facies reservoirs of Puguang gas field in the northeast of Sichuan Basin with Tazhong gas fields of Tarim Basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2009, 27(3): 390-403.]
12 馮青平. 川東大池干井構(gòu)造帶的構(gòu)造分析[J]. 石油與天然氣地質(zhì),1993,14(2):126-132. [Feng Qingping. Structural analysis of Dachiganjing structural zone in East Sichuan[J]. Oil & Gas Geology, 1993, 14(2): 126-132. ]
13 洪海濤,王一剛,楊天泉,等. 川北地區(qū)長(zhǎng)興組沉積相和生物礁氣藏分布規(guī)律[J]. 天然氣工業(yè),2008,28(1):38-43. [Hong Haitao, Wang Yigang, Yang Tianquan, et al. Sedimentary facies of Changxing Formation and distribution of organic reef gas reservoirs in northern Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2008, 28(1): 38-43. ]
14 胡忠貴,胡明毅,廖軍,等. 鄂西建南地區(qū)長(zhǎng)興組沉積相及生物礁沉積演化模式[J]. 天然氣地球科學(xué),2014,25(7):980-990. [Hu Zhonggui, Hu Mingyi, Liao Jun, et al. Sedimentary facies and evolution model of reef deposition in Jiannan area of western Hubei[J]. Natural Gas Geoscience, 2014, 25(7): 980-990. ]
15 Read J E. Carbonate platform facies models[J]. AAPG Bulletin, 1985, 69(1): 1-21.
16 Ahr W M. The carbonate ramp: an alternative to the shelf model[J]. Transactions of Gulf Coast Association of Geological Societies, 1973, 23, 221-225.
17 張建勇,周進(jìn)高,郝毅,等. 四川盆地環(huán)開江—梁平海槽長(zhǎng)興組—飛仙關(guān)組沉積模式[J]. 海相油氣地質(zhì),2011,16(3):45-54. [Zhang Jianyong, Zhou Jingao, Hao Yi, et al. A sedimentary model of Changxing and Feixianguan reservoirs around Kaijiang-Liangping trough in Sichuan Basin[J]. Marine Origin Petroleum Geology, 2011, 16(3): 45-54. ]
18 趙文智,沈安江,胡素云,等. 中國(guó)碳酸鹽巖儲(chǔ)集層大型化發(fā)育的地質(zhì)條件與分布特征[J]. 石油勘探與開發(fā),2012,39(1):1-12. [Zhao Wenzhi, Shen Anjiang, Hu Suyun, et al. Geological conditions and distributional features of large-scale carbonate reservoirs onshore China[J]. Petroleum Exploration & Development, 2012, 39(1): 1-12. ]
19 張奇,屠志慧,饒雷,等. 四川川中地區(qū)晚二疊世蓬溪—武勝臺(tái)凹對(duì)臺(tái)內(nèi)生物礁灘分布的控制作用[J]. 天然氣勘探與開發(fā),2010,33(4):1-4,7. [Zhang Qi, Tu Zhihui, Rao Lei, et al. Control of Later Permian Pengxi-Wusheng depressional platform on bioreef and shoal distribution within platform, central Sichuan Basin[J]. Natural Gas Exploration and Development, 2010, 33(4): 1-4, 7. ]
20 馬永生,牟傳龍,譚欽銀,等. 關(guān)于開江—梁平海槽的認(rèn)識(shí)[J]. 石油與天然氣地質(zhì),2006,27(3):326-331. [Ma Yongsheng, Mou Chuanlong, Tan Qinyin, et al. A discussion on Kaijiang-Liangping ocean trough[J]. Oil & Gas Geology, 2006, 27(3): 326-331. ]
21 曾偉,徐建斌,黃繼祥,等. 川東北地區(qū)長(zhǎng)興期生物礁結(jié)構(gòu)分類及分布[J]. 沉積學(xué)報(bào),1998,16(3):132-136. [Zeng Wei, Xu Jianbin, Huang Jixiang, et al. Structure classification and distribution of reefs of Changxing Group in northeast Sichuan[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 1998, 16(3): 132-136. ]
Depositional Pattern and Reservoir Distribution of Changxing Formation Intra-platform Reef and Shoal in Wolonghe-Yangduxi Zone of eastern Sichuan Basin
LI Rong1,2HU ZhongGui1,2ZHANG Hang3HU MingYi2CHEN Xuan1,2ZHU YiXin4LIU Fei4
(1. Hubei Cooperative Innovation Center of Unconventional Oil and Gas, Wuhan 430100, China;2. School of Geosciences, Yangtze University, Wuhan 430100, China;3. Northeast Sichuan Gas Field, PetroChina Southwest Oil and Gas Field Company, Dazhou, Sichuan 635000, China;4. Chongqing Gas District, Southwest Oil and Gas Field Co.,Ltd., PetroChina, Chongqing 400021, China)
With vigorous promotion on the exploration for carbonate reef and shoal reservoirs in eastern Sichuan basin, the intra-platform reef shoal reservoir has become one focus in this area, but the study extent is lower . In this paper, based on the study on cores, field profiles and thin section data, it is ascertained that the principal sedimentation type of the study area mainly consists of Changxing Formation carbonate ramp sedimentation developed at early stage, and carbonate platform sedimentation developed at middle and late stages, open platform facies is the main sedimentation. The Changxing Formation can be divided into two third order sequences,the intra-platform reef and shoal bodies are mainly developed in Sq1-HST and Sq2-HST, and lateral distribution is not continuous, longitudinal development of phase changes, the west tectonic zone is mainly developed by Sq2-HST, whereas the east tectonic zone is developed by both Sq1-HST and Sq2-HST, and Sq1-HST is more developed. Physical analytic data show that grain dolomite and powder dolomite are the main reservoir rocks, the intra-platform is the main reservoir facies, sedimentary structure within reefs station controls the distribution of favorable reservoir. But the intra-platform highland plays a vital role in controlling the distribution of reef shoal. The vast majority of reef shoals recognized by geologic and seismic data are distributed along the Sui’ning and Guang’an intra-platform highlands, Wolonghe tectonic zone is already disclosed favorable reservoir zone, and the high zone in the south of the study area may be the important exploration direction of the intra-platform reef shoal reservoirs in this area in the future.
Wolonghe-Yangduxi tectonic zone; Changxing Formation; intra-platform reef and shoal; sedimentary patterns; favorable reservoir
1000-0550(2016)05-0973-10
10.14027/j.cnki.cjxb.2016.05.016
2015-06-05; 收修改稿日期: 2015-10-05
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41402090,41302119);湖北省自然科學(xué)基金(創(chuàng)新群體2015CFA024);長(zhǎng)江青年人才和團(tuán)隊(duì)基金[Foundation: National Natural Science Foundation of China, No.41402090,41302119; Natural Science Foundation of Hubei Province, China, Innovation Group, No.2015CFA024; Yangtze Young Talent and Team Fund Co-financed]
黎 榮 女 1989年出生 博士研究生 沉積學(xué) E-mail:526357227@qq.com
胡忠貴 男 副教授 E-mail: hzg1978@yangtzeu.edu.cn
P618.13
A