川西南部須家河組勘探潛力再評(píng)價(jià)

陳　塵　韓　嵩

（中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院）

川西南部須家河組勘探潛力再評(píng)價(jià)

陳塵韓嵩

（中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院）

一直以來(lái)上三疊統(tǒng)須家河組都是四川盆地川西南部勘探的重點(diǎn)層系之一，歷經(jīng)60余年的勘探開(kāi)發(fā)，該地區(qū)已獲得1個(gè)氣田和5個(gè)含氣構(gòu)造，過(guò)去的研究大都以須二、須四、須六段作為目的層，對(duì)須一、須三、須五段并未引起足夠重視。為此從烴源巖條件、儲(chǔ)層特征、蓋層條件、構(gòu)造發(fā)育情況等方面，對(duì)川西南部須家河組整體的含油氣地質(zhì)條件及勘探潛力進(jìn)行分析；在此基礎(chǔ)上，將川西南部劃分出5個(gè)構(gòu)造區(qū)帶并進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明，邛西區(qū)帶仍為川西南部油氣勘探開(kāi)發(fā)最有利區(qū)帶，并優(yōu)選出霖雨場(chǎng)、銀天坪、南山、沙坪鐵廠作為下一步天然氣勘探的有利目標(biāo)。圖3表1參12

川西南部晚三疊世含油氣地質(zhì)條件構(gòu)造區(qū)帶勘探潛力

0　引言

研究區(qū)位于四川盆地西南部，地跨成都、雅安、眉山三地市，西起龍門(mén)山逆沖推覆構(gòu)造帶，東至龍泉山構(gòu)造帶與川中相鄰，南抵峨眉—瓦山斷褶山前構(gòu)造帶，北接中石化登記區(qū)，面積約1.3×104km2［1-2］。區(qū)域大地構(gòu)造處于龍門(mén)山南段前緣地帶，總體上受前陸盆地的發(fā)生及發(fā)展控制（圖1）。

圖1　四川盆地西南部地區(qū)須家河組勘探現(xiàn)狀圖

過(guò)去，針對(duì)川西南部上三疊統(tǒng)須家河組的研究主要集中在須二、須四、須六段（邛西氣田須二段累計(jì)獲得天然氣探明及控制地質(zhì)儲(chǔ)量超（×××）×108m3）［3-4］，對(duì)于須一、須三、須五段僅作為烴源巖關(guān)注，近年來(lái)，隨著鉆井技術(shù)的提高以及勘探認(rèn)識(shí)的不斷深化，中國(guó)石油、中國(guó)石化相繼在川西南部地區(qū)須一、須三、須五段發(fā)現(xiàn)數(shù)口高產(chǎn)氣井，展示出川西南部須家河組具備立體勘探的良好前景。因此本文在過(guò)去研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合最新的勘探成果，從含油氣地質(zhì)條件、構(gòu)造區(qū)帶、資源潛力等方面重新對(duì)川西南部須家河組的勘探潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)，并提出了有利的勘探區(qū)帶及勘探目標(biāo)。

1　含油氣地質(zhì)條件

1.1烴源巖條件

四川盆地須家河組是一套以陸相沉積為主的含煤建造，其中須一、須三、須五段中的暗色泥巖和所夾煤層為形成四川盆地須家河組氣藏的主力烴源巖。該套烴源巖在盆地內(nèi)廣泛分布，烴源巖厚度總體上具西厚東薄的展布特征，在川西南部地區(qū)須家河組烴源巖累積厚度普遍在400 m以上，最厚地區(qū)可達(dá)1 300 m，有機(jī)質(zhì)類(lèi)型以腐殖型為主，泥頁(yè)巖有機(jī)碳含量在1.00%～2.25%，總生烴強(qiáng)度達(dá)到（20～180）×108m3/km2［5］，為須家河組天然氣富集奠定了良好的資源基礎(chǔ)。

1.2沉積相特征

四川盆地在晚三疊世后進(jìn)入陸相沉積盆地發(fā)展階段，川西南部地區(qū)由于緊鄰物源區(qū)，以三角洲沉積體系為主，局部發(fā)育淺湖相及海相沉積，其中高能沉積相帶主要是指三角洲體系中的三角洲前緣水下分流河道、席狀砂微相等。具體來(lái)看，須一段為海陸過(guò)渡相沉積體系，以發(fā)育淺海潮坪及三角洲相為主，水下分流河道微相主要分布在霧中山—灌口—白馬廟一帶，砂體厚度變化較大，從10～160 m不等；須三段大部分地區(qū)發(fā)育水下分流河道及河口壩席狀砂微相，僅在外圍周公山、三蘇場(chǎng)、龍泉山地區(qū)沉積湖泊相，砂體厚度介于20～120 m；須五段與須三段相比，沉積水體深度增加，導(dǎo)致湖泊相范圍擴(kuò)大，水下分流河道微相退縮至大邑、邛崍地區(qū)，砂體厚度普遍在80～160 m；須二段大部分地區(qū)發(fā)育水下分流河道微相，僅在峨眉地區(qū)沉積淺湖相，砂巖累計(jì)厚度均在100 m以上；須四、六段主要在邛崍、白馬廟、熊坡地區(qū)發(fā)育水下分流河道-席狀砂微相，向南至雅安、眉山、樂(lè)山地區(qū)逐漸變化為淺湖相，砂體厚度介于50～150 m?？傮w上川西南部須家河組各層沉積相均呈現(xiàn)出由北向南逐漸變差的趨勢(shì)。

1.3儲(chǔ)集特征

通過(guò)巖心資料分析，須一段石英含量較高，巖石類(lèi)型以巖屑石英砂巖為主，局部發(fā)育較純的石英砂巖，須三、須五段主要發(fā)育巖屑砂巖、巖屑石英砂巖，須二、須四、須六段砂巖巖屑含量降低，巖石類(lèi)型以長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑長(zhǎng)石砂巖為主；物性特征方面，須一段孔隙度分布范圍為1.34%～9.21%，平均值為5.40%，滲透率介于0.00615～13.1mD，平均值為0.42mD，須三、須五段孔隙度略低于須一段，分布范圍為1.17%～6.19%，平均值為4.91%，滲透率介于0.000298～8.81mD，平均值為0.53 mD，須二、須四、須六段孔隙度分布范圍為2.34%～9.7%，平均值為4.38%，滲透率主要集中在0.1～0.5mD；須一、須三、須五段單層儲(chǔ)層厚度一般小于1m，累計(jì)儲(chǔ)層厚度值主要分布在2～15 m，儲(chǔ)層厚值區(qū)主要集中在水下分流河道微相發(fā)育的邛西、白馬廟、平落壩地區(qū)，須二段儲(chǔ)層厚度普遍在20m以上，局部井可達(dá)100m以上（Q4井，須二段儲(chǔ)層累計(jì)厚度167.7m），須四、須六段由于有利沉積相不發(fā)育，儲(chǔ)層累計(jì)厚度均小于10 m。

巖心資料顯示川西南部須家河組縱向上各段均發(fā)育砂巖儲(chǔ)層，總體上為一套成熟度較低的碎屑巖。儲(chǔ)集空間類(lèi)型以粒間溶孔、粒間孔為主，裂縫是主要的滲流通道，從孔隙度和滲透率值分析判斷其屬于超低孔、低滲的裂縫-孔隙型儲(chǔ)層。儲(chǔ)層厚度方面表現(xiàn)出單層厚度差異較大，變化范圍從1 m到25 m；多套儲(chǔ)層相互疊置，儲(chǔ)層層數(shù)多，累計(jì)厚度變化大的特點(diǎn)。

1.4蓋層條件

川西南部須家河組須一、須三、須五段中的泥頁(yè)巖厚度大、分布廣，可作為自身及相鄰層位的直接蓋層，上覆侏羅系泥頁(yè)巖、白堊系蒸發(fā)巖（石膏）亦可作為須家河組各儲(chǔ)集層的間接蓋層。

從川西南部須家河組地表出露地層展布圖來(lái)看（圖2），邛西、白馬廟一帶地表出露地層較新，以白堊系地層為主；向西北方向的霧中山、高家場(chǎng)、三和場(chǎng)構(gòu)造出露地層較老，以沙溪廟組地層為主，核部受剝蝕情況嚴(yán)重，可出露到須二段；向東至蘇碼頭、油罐頂構(gòu)造，出露地層主要為侏羅系地層。

圖2　四川盆地西南部須家河組地表出露地層展布圖

1.5構(gòu)造發(fā)育

資料表明研究區(qū)在加里東期地處樂(lè)山—龍女寺隆起帶抬升最高部位，二疊系直接與下伏寒武系接觸，中三疊世以后開(kāi)始下沉，并在其后沉積了近6 000 m的中新生代陸相地層［6］，進(jìn)入晚三疊世以來(lái)，經(jīng)歷了印支、燕山、喜山多期重大構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，每一期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)都有局部背斜構(gòu)造或大型隆起帶形成，并且后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)總是對(duì)早期形成的構(gòu)造不斷進(jìn)行疊加改造，才形成現(xiàn)今的構(gòu)造格局。

本區(qū)現(xiàn)今構(gòu)造走向以北東及北北東向?yàn)橹?，西部以高家?chǎng)、蓮花山、霧中山等大型背斜構(gòu)造及平落壩、大興西等中型背斜構(gòu)造為主；南部主要發(fā)育近南北走向的漢王場(chǎng)、周公山、沙坪鐵廠等背斜構(gòu)造；東部主要分布熊坡、龍泉山等大型背斜帶，以及鹽井溝、蘇碼頭等中小型背斜［6］。

2　構(gòu)造區(qū)帶劃分及其地質(zhì)特征

川西南部位于龍門(mén)山構(gòu)造帶東緣，中生代以來(lái)遭受龍門(mén)山多期擠壓走滑作用的改造，因此形成了眾多與龍門(mén)山平行的成排成帶的構(gòu)造圈閉［7］。根據(jù)研究區(qū)沉積相特征、儲(chǔ)層條件、受應(yīng)力變形程度、構(gòu)造走向及勘探程度，將其劃分出5個(gè)構(gòu)造區(qū)帶（圖3）。

圖3　四川盆地西南部須家河組構(gòu)造區(qū)帶劃分圖

2.1邛西區(qū)帶

本區(qū)帶處于川西上三疊統(tǒng)前陸盆地沖斷帶的西部邊界，地表地形以高山深谷為主。該區(qū)上三疊統(tǒng)沉積較厚，烴源巖厚逾1 000 m，生烴強(qiáng)度介于110× 108～240×108m3/km2，氣源條件極佳；沉積相以發(fā)育水下分流河道微相為主，砂巖厚度可達(dá)350～700 m（其中須一、須三、須五段砂巖厚度平均在80 m以上）；儲(chǔ)層發(fā)育，其中須二段儲(chǔ)層條件最好，須一、須三、須五段儲(chǔ)層單層厚度亦超過(guò)5 m，儲(chǔ)層厚度累計(jì)可達(dá)50 m；區(qū)域蓋層遂寧組完整，保存條件較好；構(gòu)造變形強(qiáng)烈，裂縫較發(fā)育［2］。

在劃分出的五個(gè)區(qū)帶中，本區(qū)勘探程度最高，大部分地區(qū)均已開(kāi)展了二維地震工作，已落實(shí)圈閉面積大于5 km2的圈閉有21個(gè)，多為北東向展布的潛伏構(gòu)造。截至2015年底區(qū)內(nèi)鉆達(dá)須家河組的井共計(jì)108口，已鉆探大興西、平落壩、邛西、灌口、核桃坪、張家坪、蓮花山等構(gòu)造，獲氣井55口，獲氣層系為須一—須五段，發(fā)現(xiàn)了邛西氣田及張家坪、蓮花山等含氣構(gòu)造，三級(jí)儲(chǔ)量累計(jì)超千億立方米。

2.2熊坡區(qū)帶

該區(qū)帶處于川西上三疊前陸盆地凹陷帶的南斜坡帶上，主要受到北東向展布的熊坡斷層控制，該斷層在區(qū)域上被稱(chēng)作“蒲江—新津—成都斷裂帶”，是龍門(mén)山逆沖推覆構(gòu)造向前推擠進(jìn)入盆地內(nèi)部的一個(gè)主要構(gòu)造變形區(qū)域［8］。本區(qū)上三疊統(tǒng)烴源巖厚度介于500～600 m，生烴強(qiáng)度介于100×108～180× 108m3/km2，氣源條件好；沉積相以水下分流河道、河口壩-席狀砂微相為主，砂體厚度為300～500 m（其中須一、須三、須五段砂巖厚度平均在50m以上）；儲(chǔ)層條件略差于邛西區(qū)帶，累計(jì)儲(chǔ)層厚度介于35～45 m（須二段儲(chǔ)層厚度10～20 m）；由于受到熊坡大斷層的影響，構(gòu)造活動(dòng)頻繁，保存條件較差。

本區(qū)目前鉆達(dá)須家河組的井僅有1口，須二段獲微氣，但在遂寧組獲高產(chǎn)氣流，使得該區(qū)帶成為侏羅系淺層氣勘探的重點(diǎn)地區(qū)。

2.3沙坪鐵廠—三蘇場(chǎng)區(qū)帶

該區(qū)帶位于川西南部西南端，由于區(qū)內(nèi)潛伏著東西向的巨型加里東期隆起帶，又受南北向康滇地軸的強(qiáng)烈影響，加之后來(lái)多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加，導(dǎo)致區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜多變，構(gòu)造走向以近南北向展布為主。本區(qū)上三疊統(tǒng)烴源巖厚度介于400～550 m，生烴強(qiáng)度介于20×108～80×108m3/km2，氣源條件良好；沉積相從北向南由三角洲相向淺湖相逐漸過(guò)渡，砂體厚度有明顯下降的趨勢(shì)，累計(jì)砂體厚度介于50～350 m（其中須一、須三、須五段砂巖厚度10～50 m）；儲(chǔ)層條件明顯變差，各段儲(chǔ)層厚度均在10 m以下；地表主要出露白堊系地層，保存條件好。

區(qū)內(nèi)目前已鉆漢王場(chǎng)、周公山、三蘇場(chǎng)三個(gè)構(gòu)造，鉆井?dāng)?shù)共13口，主要目的層系為須一、須二、須五段，除H1井在須二段獲得4×104m3的日產(chǎn)氣量外，其余井在須家河組均未獲得較大突破，但已有的研究成果表明該區(qū)的主力勘探層系為二疊系。因此可在對(duì)二疊系進(jìn)行勘探的同時(shí)，將須家河組作為兼探層系進(jìn)行研究。

2.4蘇碼頭—鹽井溝區(qū)帶

該區(qū)帶位于雙流—彭山縣境內(nèi)，龍泉山構(gòu)造帶西側(cè)，地表存在北東向展布的蘇碼頭、鹽井溝構(gòu)造。本區(qū)烴源條件良好，上三疊統(tǒng)烴源巖厚度450～550m，生烴強(qiáng)度介于20×108～60×108m3/km2；沉積相從北向南由水下分流河道及席狀砂微相向淺湖相過(guò)渡，砂體厚度變化較大從260～950 m不等；儲(chǔ)層較發(fā)育，以須二段儲(chǔ)層條件最好，須一、須三、須五段儲(chǔ)層厚度介于5～10 m，儲(chǔ)層累計(jì)厚度介于40～90 m；地表以出露侏羅系地層為主，保存條件中等。

本區(qū)目前鉆達(dá)須家河組的井有8口，主要目的層系為須二、須四段，共測(cè)試5口井，其中2口井獲微氣（M1井須二段：0.009×104m3，M2井須二段：0.017 2× 104m3，須四段：0.019 4×104m3），其余3口井為氣水同層（M3、Y1、Y2井），說(shuō)明該區(qū)氣水關(guān)系較復(fù)雜，下一步應(yīng)在加強(qiáng)對(duì)該區(qū)帶氣水分布模式及影響因素的研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行有針對(duì)性的勘探［9］。

2.5龍泉山區(qū)帶

該區(qū)帶位于金堂、仁壽、井研等縣市境內(nèi)，主要為前陸盆地凹陷帶與前陸斜坡帶之間的區(qū)域，屬川西南部最東邊的一排構(gòu)造帶，構(gòu)造走向以北東向?yàn)橹鳌１緟^(qū)生烴條件明顯變差，烴源巖厚度介于300～400 m，生烴強(qiáng)度為介于15×108～30×108m3/km2；沉積相從北向南由三角洲相向淺湖相逐漸過(guò)渡，除須三段砂體厚度在30m以下，其余各段砂體平均厚度都在50 m以上；儲(chǔ)層條件與蘇碼頭—鹽井溝區(qū)帶相當(dāng)，也以須二段儲(chǔ)層條件最好，儲(chǔ)層累計(jì)厚度為40～108m；構(gòu)造帶主體受剝蝕程度高，出露最老地層為沙溪廟組，并且斷裂發(fā)育，導(dǎo)致本區(qū)保存條件較差。

該區(qū)帶目前已鉆井6口，主要目的層系為須二、須四段，獲氣情況均不理想，下一步應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)該區(qū)帶保存條件的研究，選擇構(gòu)造帶主體有保存條件的局部高點(diǎn)和斷下盤(pán)的潛伏構(gòu)造進(jìn)行勘探。

3　構(gòu)造區(qū)帶評(píng)價(jià)及目標(biāo)優(yōu)選

3.1構(gòu)造區(qū)帶評(píng)價(jià)

前文從烴源條件、沉積相特征、儲(chǔ)集條件、保存條件、鉆井情況等方面對(duì)各區(qū)帶進(jìn)行定性評(píng)價(jià)，從評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看（表1），邛西區(qū)帶是川西南部地區(qū)須家河組油氣勘探開(kāi)發(fā)最有利區(qū)帶，須一—須五段均獲得了工業(yè)氣井，蘇碼頭—鹽井溝區(qū)帶和沙坪鐵廠—三蘇場(chǎng)區(qū)帶次之，熊坡區(qū)帶及龍泉山區(qū)帶由于保存條件較差，目前暫未獲得高產(chǎn)氣井，待地質(zhì)認(rèn)識(shí)、勘探技術(shù)進(jìn)一步提高后，有望獲得突破。

3.2目標(biāo)優(yōu)選

根據(jù)四川盆地第四次油氣資源評(píng)價(jià)中間成果（2016年3月）［11］，通過(guò)運(yùn)用資源豐度類(lèi)比法、小面元容積法、EUR類(lèi)比法三種資源量計(jì)算方法，計(jì)算得到川西南部須家河組資源量已超千億立方米，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)劃分出的五個(gè)構(gòu)造區(qū)帶的資源量進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果亦表明，邛西區(qū)帶資源量最大，沙坪鐵廠—三蘇場(chǎng)區(qū)帶次之，熊坡區(qū)帶、蘇碼頭—鹽井溝區(qū)帶、龍泉山區(qū)帶最差［12］。

根據(jù)現(xiàn)有地震資料處理解釋成果，川西南部須家河組有未鉆圈閉32個(gè)，未鉆圈閉資源量合計(jì)為（××××）×108m3，占川西南部須家河組總資源量的44%，表明其仍有較大的勘探潛力?？勺鳛榻诳碧降闹攸c(diǎn)區(qū)塊和資源量實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化升級(jí)的有利目標(biāo)的圈閉有7個(gè)（資源量超過(guò)50×108m3），通過(guò)對(duì)未鉆圈閉及各構(gòu)造區(qū)帶的烴源巖條件、沉積相條件、儲(chǔ)集條件、保存條件、資源量等方面進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)，考慮選擇邛西區(qū)帶的霖雨場(chǎng)、銀天坪、南山及沙坪鐵廠—三蘇場(chǎng)區(qū)帶的沙坪鐵廠作為下步勘探的有利目標(biāo)。

表1　四川盆地西南部地區(qū)須家河組勘探區(qū)帶評(píng)價(jià)表

4　結(jié)論與建議

（1）川西南部須家河組含油氣地質(zhì)條件優(yōu)越：區(qū)內(nèi)烴源巖厚度大，分布廣泛，生烴強(qiáng)度高；以三角洲相沉積為主，局部沉積淺湖相及海相，有利沉積相帶—水下分流河道及席狀砂微相除在須二、須三段為大部分地區(qū)發(fā)育外，其余各段主要發(fā)育在北部的灌口—白馬廟—邛崍地區(qū)；儲(chǔ)層多為超低孔、低滲的裂縫-孔隙型砂巖儲(chǔ)層，單層儲(chǔ)層厚度變化大，多套儲(chǔ)層疊置發(fā)育；蓋層條件好；區(qū)內(nèi)大、中、小型背斜構(gòu)造均有發(fā)育，構(gòu)造走向以北東及北北東向?yàn)橹鳌?/p>

（2）川西南部劃分得到5個(gè)構(gòu)造區(qū)帶，分別為邛西區(qū)帶、熊坡區(qū)帶、沙坪鐵廠—三蘇場(chǎng)區(qū)帶、鹽井溝—蘇碼頭區(qū)帶及龍泉山區(qū)帶，其中邛西區(qū)帶為油氣勘探開(kāi)發(fā)最有利區(qū)帶。

（3）區(qū)內(nèi)未鉆圈閉共有32個(gè)，未鉆圈閉資源量占川西南部上三疊統(tǒng)總資源量的44%，通過(guò)對(duì)未鉆圈閉的含油氣地質(zhì)條件及資源量綜合分析，優(yōu)選出霖雨場(chǎng)、銀天坪、南山、沙坪鐵廠作為下一步天然氣勘探的有利目標(biāo)。

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（修改回稿日期2016－06－18編輯王曉清）

陳塵，女，1989年出生，碩士，助理工程師；2014年畢業(yè)于西南石油大學(xué)，主要從事油氣勘探規(guī)劃編制工作。地址：（610041）四川省成都市高新區(qū)天府大道北段12號(hào)。電話(huà)：（028）86015647。E-mail：chenchen08@petrochina.com.cn