四川盆地多層系油氣成藏特征與富集規(guī)律

楊 光 李國(guó)輝 李 楠 陳雙玲 汪 華 徐 亮

四川盆地多層系油氣成藏特征與富集規(guī)律

楊 光 李國(guó)輝 李 楠 陳雙玲 汪 華 徐 亮

中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院

四川盆地是新中國(guó)最早開(kāi)展天然氣勘探開(kāi)發(fā)和綜合利用的地區(qū)，經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的油氣勘探，共在24個(gè)地層層位中發(fā)現(xiàn)了油氣藏且以氣為主。為了預(yù)測(cè)該盆地各層系下一步天然氣勘探的方向和目標(biāo)，系統(tǒng)總結(jié)了該盆地海相、陸相地層的沉積特征，分析了多旋回構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不同的表現(xiàn)形式和對(duì)沉積、成巖及成藏的控制作用。結(jié)果表明：①自震旦紀(jì)以來(lái)，該盆地經(jīng)歷了從海相沉積向陸相沉積的轉(zhuǎn)變，以海相沉積為主：②多韻律沉積形成多套生—儲(chǔ)組合，縱向上具有多層系油氣成藏的特征；③多旋回構(gòu)造運(yùn)動(dòng)具有多種表現(xiàn)形式，對(duì)沉積、成巖及成藏具有明顯的控制作用。進(jìn)一步分析了油氣成藏特征及氣藏富集規(guī)律，結(jié)論認(rèn)為：①該盆地具有常規(guī)與非常規(guī)油氣藏共存、多層系供烴、多種儲(chǔ)層類(lèi)型、多種圈閉類(lèi)型、多期成藏、多種成藏模式等特征；②其天然氣的富集與烴源強(qiáng)度、大型古隆起、有利沉積相帶、沉積—構(gòu)造間斷面、構(gòu)造裂縫發(fā)育帶等因素有關(guān)。最后，結(jié)合油氣地質(zhì)基本條件、富集規(guī)律與勘探現(xiàn)狀，預(yù)測(cè)了該盆地各層系下一步的天然氣勘探和研究方向。

四川盆地 沉積特征 構(gòu)造演化 多層系 天然氣 成藏特征 富集規(guī)律 勘探領(lǐng)域

對(duì)四川盆地的油氣勘探經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)[1]，從震旦系到侏羅系均發(fā)現(xiàn)了油氣藏且以氣藏為主，油氣產(chǎn)層達(dá)24個(gè)，其中海相18個(gè)；既有常規(guī)油氣藏，也有非常規(guī)油氣藏。在2005年時(shí)天然氣探明儲(chǔ)量已超過(guò)1×1012m3，天然氣年產(chǎn)量突破100×108m3，此后10年儲(chǔ)產(chǎn)量雙雙持續(xù)快速增長(zhǎng)。

為分析預(yù)測(cè)四川盆地各層系天然氣下一步的勘探和研究方向，筆者系統(tǒng)總結(jié)了四川盆地海相層系和陸相層系沉積的一般性特征；分析了震旦紀(jì)以來(lái)多旋回構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不同的表現(xiàn)形式和對(duì)沉積、成巖及成藏的控制作用，探討了該區(qū)常規(guī)油氣藏的成藏特征與富集規(guī)律。

1 沉積特征

四川盆地自震旦紀(jì)以來(lái)，沉積了近萬(wàn)米厚的沉積巖體[2-4]，巖石類(lèi)型及沉積體系多樣。震旦紀(jì)—中三疊世為海相碳酸鹽巖沉積（厚度介于4～7 km），晚三疊世早期為海陸過(guò)渡相沉積(厚度介于300～400 m)，晚三疊世中期以后為陸相碎屑巖沉積（厚度介于2～5 km）。

1.1 海相沉積

震旦紀(jì)—中三疊世，四川盆地屬上揚(yáng)子地臺(tái)組成部分，沉積環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，以碳酸鹽巖沉積為主，部分層系發(fā)育碎屑巖。

1.1.1 多旋回、多韻律性

震旦紀(jì)—中三疊世具有多個(gè)海侵—海退沉積旋回[5]，海侵期多以陸棚或開(kāi)闊海臺(tái)地沉積，是烴源層形成期，海退期多以局限海臺(tái)地相沉積為主，發(fā)育灘相和潟湖相，是主要的成灘期。多個(gè)沉積旋回形成了四川盆地多套生—儲(chǔ)組合，是多層系油氣成藏的基礎(chǔ)。

1.1.2 廣闊的淺海環(huán)境和碳酸鹽巖臺(tái)地沉積

震旦系—中三疊統(tǒng)多具有淺海或潮坪標(biāo)志，半深水沉積雖然也有分布，但不具主體性，碳酸鹽巖沉積占優(yōu)勢(shì)，形成廣闊的臺(tái)地沉積環(huán)境。在整個(gè)臺(tái)地背景下，地貌相對(duì)平緩，沉積相帶寬闊，相帶分異較小，但這并不意味著臺(tái)地的平整性，就局部而言，一些正向突起是形成灘體的有利地形，而相對(duì)凹陷部位多形成潟湖環(huán)境（圖1）。

1.1.3 潮汐帶廣泛展布

濱岸潮坪的形成與發(fā)育多與陸源區(qū)相伴，上揚(yáng)子地區(qū)周緣分布著長(zhǎng)期存在的古陸，這些古陸一方面為沉積盆地提供物源，另一方面，古陸在一定程度上控制著相帶的展布，沿古陸一側(cè)，發(fā)育規(guī)模不等的潮坪沉積，一般以碎屑組分為特征。

1.1.4 臺(tái)地上廣泛發(fā)育灘和礁

圖1 四川盆地海相沉積綜合模式圖

碳酸鹽巖臺(tái)地邊緣及內(nèi)部高能帶是發(fā)育礁、灘體的有利場(chǎng)所，目前資料顯示，生物礁的發(fā)育時(shí)期主要發(fā)育在志留紀(jì)、晚二疊世，灘相沉積發(fā)育時(shí)代較多，在震旦紀(jì)、寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、二疊紀(jì)、三疊紀(jì)均有分布[6-10]?？傮w而言，臺(tái)緣灘規(guī)模相對(duì)臺(tái)內(nèi)灘較大，分布也更具規(guī)律性，而臺(tái)內(nèi)灘相對(duì)較分散，規(guī)模相對(duì)較小。

1.2 陸相沉積

晚三疊世以來(lái)，四川盆地進(jìn)入陸內(nèi)盆地演化階段，沉積陸相巖系，以碎屑巖為主，早侏羅世發(fā)育湖相碳酸鹽巖。

1.2.1 多物源供給體系

陸內(nèi)盆地由于受周緣古陸或古隆起的圍限，物源體系具有多樣性，四川盆地自晚三疊世以來(lái)，西部和北部分別受控于古龍門(mén)山、大巴山構(gòu)造帶，東部可能受鄂西古陸、雪峰山推覆構(gòu)造帶控制，南部被滇黔古隆起控制。不同的古陸或古隆起性質(zhì)不同，供源強(qiáng)度及巖石類(lèi)型不同，在沉積盆地內(nèi)形成不同巖屑類(lèi)型分區(qū)。

1.2.2 沉積明顯受構(gòu)造控制

沉積盆地周緣構(gòu)造帶活動(dòng)的不均衡性和差異性，造成盆地內(nèi)沉積響應(yīng)的差異性，晚三疊世的沉降中心主要位于川西地區(qū)，侏羅紀(jì)主要位于川北地區(qū)，白堊紀(jì)又遷移至川西地區(qū)。

1.2.3 砂巖大面積分布

在構(gòu)造平靜期，沉積盆地以大型湖泊沉積為主，如上三疊統(tǒng)須家河組須一段、須三段、須五段，下侏羅統(tǒng)自流井組。構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈期，周緣供源充足，盆地內(nèi)以砂礫巖沉積為主，如須二段、須四段、須六段，中—上侏羅統(tǒng)，白堊系，砂礫巖大面積連片分布。

1.2.4 發(fā)育大型疊置三角洲體系

由盆緣向盆地中心，沉積體系從沖積扇—河流—三角洲—湖泊體系規(guī)律性變化，局部發(fā)育扇三角洲體系，晚三疊世沉積盆地總體東高西低，在川中地區(qū)發(fā)育大型疊置三角洲。侏羅紀(jì)，盆地古地貌表現(xiàn)為南高北低，大型三角洲主要分布在蜀南及川中地區(qū)。勘探表明，三角洲體系是有利儲(chǔ)集相帶。

2 多幕次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加改造

四川盆地經(jīng)歷了多幕次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，其對(duì)四川盆地沉積、成巖及油氣成藏的影響是深遠(yuǎn)的[11-13]。四川盆地經(jīng)歷的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)可以分為拉張、擠壓、垂直升降3種類(lèi)型，不同性質(zhì)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)盆地沉積、成巖及成藏具有不同的影響。

2.1 拉張運(yùn)動(dòng)

南華紀(jì)—志留紀(jì)，大體以寒武紀(jì)末為界，前期為拉張?zhí)厣?，形成了德?yáng)—安岳臺(tái)內(nèi)裂陷帶，控制震旦系燈影組、下寒武統(tǒng)筇竹寺組沉積及燈影組的生儲(chǔ)蓋成藏組合。由于拉張斷裂之間的差異運(yùn)動(dòng)，震旦紀(jì)末的桐灣運(yùn)動(dòng)使燈影組遭受抬升剝蝕，形成燈影組巖溶型儲(chǔ)層；在裂陷區(qū)形成筇竹寺組巨厚的烴源巖，為燈影組供烴；同時(shí)也可作為燈影組的區(qū)域蓋層。

海西期的拉張運(yùn)動(dòng)始于中二疊世，對(duì)中二疊統(tǒng)棲霞組、茅口組的沉積和儲(chǔ)層的形成有一定的控制作用；影響最大的是晚二疊世，晚二疊世早期，在盆地西南部形成大規(guī)模玄武巖噴發(fā)，在川東地區(qū)也見(jiàn)不同規(guī)?；詭r侵入。晚二疊世晚期，在盆地北部形成了開(kāi)江—梁平海槽（圖2），控制了上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組生物礁的分布及下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組灘相沉積。

2.2 擠壓運(yùn)動(dòng)

擠壓構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是一種常見(jiàn)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形式，四川盆地?cái)D壓構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要發(fā)生在加里東晚期、印支—喜馬拉雅期，形成了加里東期川中古隆起、印支期瀘州—開(kāi)江古隆起、印支期川西前陸盆地、燕山期米倉(cāng)山—大巴山前陸盆地、喜馬拉雅期現(xiàn)今盆地構(gòu)造格局。

加里東期川中古隆起對(duì)震旦系—下古生界氣藏的形成和分布具有顯著的控制作用[14]，印支期瀘州—開(kāi)江古隆起控制了石炭系—三疊系氣藏的分布（圖3），印支—燕山期形成的前陸盆地對(duì)上三疊統(tǒng)須家河組致密氣藏、侏羅系致密油藏的分布具有控制作用。

2.3 垂直升降運(yùn)動(dòng)

垂直升降運(yùn)動(dòng)是一種普遍發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，對(duì)地層的連續(xù)分布及沉積相的繼承性演化具有十分重要的作用，常伴隨海平面升降，形成生—儲(chǔ)—蓋良好的組合。此外，在拉張或擠壓構(gòu)造期也常發(fā)生垂直升降運(yùn)動(dòng)。

3 成藏特征

3.1 常規(guī)與非常規(guī)油氣藏共存

四川盆地不但具有多層系油氣藏分布，油氣藏類(lèi)型也具有多樣性，多數(shù)層系以常規(guī)氣藏為特征，非常規(guī)油氣藏分布在寒武系筇竹寺組（頁(yè)巖氣）、志留系龍馬溪組（頁(yè)巖氣）、上三疊統(tǒng)須家河組（致密砂巖氣）、侏羅系自流井組（致密油）。截至目前，非常規(guī)天然氣與常規(guī)天然氣的探明儲(chǔ)量各占半壁江山（圖4）。

圖2 四川盆地中—晚二疊世拉張運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)特征圖

3.2 多期構(gòu)造疊加與成藏

前已述及，四川盆地自震旦紀(jì)以來(lái)，經(jīng)歷了多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加改造，構(gòu)造改造對(duì)油氣成藏的影響是顯著的，表現(xiàn)在構(gòu)造的多期與成藏的多期具有一致性[15-18]。四川盆地盡管經(jīng)歷了多次構(gòu)造變動(dòng)，但地層的疊加是連續(xù)的，總體保存條件良好，這是多層系油氣藏分布的關(guān)鍵要素。

3.3 多層系供烴與多種生—儲(chǔ)組合

3.3.1 烴源層

四川盆地發(fā)育多套烴源層，從分布來(lái)看，區(qū)域性的主力烴源層分別為海相巖系下寒武統(tǒng)筇竹寺組、志留系龍馬溪組、二疊系，湖相巖系上三疊統(tǒng)及下侏羅統(tǒng)，具有分布廣、厚度較穩(wěn)定、品質(zhì)較優(yōu)的特征（表1）；局地性的烴源層主要因沉積相帶變化形成，如下寒武統(tǒng)滄浪鋪組、上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M等。此外，一些層系除具有儲(chǔ)集能力，也有一定的生烴能力，可以作為補(bǔ)充烴源，如震旦系燈影組、中—下三疊統(tǒng)等。

3.3.2 生—儲(chǔ)組合類(lèi)型

3.4 多種儲(chǔ)層類(lèi)型

據(jù)統(tǒng)計(jì)，四川盆地海相碳酸鹽巖平均孔隙度3.24%，平均滲透率為1.45 mD；陸相碎屑巖平均孔隙度為5.3%，平均滲透率為0.19 mD。儲(chǔ)層的成因可分為巖溶作用、相控作用、白云巖化及復(fù)合作用。

圖3 四川盆地印支期古隆起與下三疊統(tǒng)嘉陵江組、石炭系氣藏分布關(guān)系圖

圖4 四川盆地天然氣探明儲(chǔ)量份額分布圖

巖溶作用形成的儲(chǔ)層主要為表生巖溶作用對(duì)儲(chǔ)層的改造作用，這類(lèi)儲(chǔ)層主要分布于侵蝕面以下數(shù)十米，如與桐灣運(yùn)動(dòng)侵蝕面相關(guān)的震旦系燈影組儲(chǔ)層、與加里東運(yùn)動(dòng)侵蝕面相關(guān)的下古生界及震旦系儲(chǔ)層、與東吳運(yùn)動(dòng)侵蝕面相關(guān)的中二疊統(tǒng)茅口組儲(chǔ)層、與印支運(yùn)動(dòng)侵蝕面相關(guān)的下—中三疊統(tǒng)儲(chǔ)層等。

相控作用形成的儲(chǔ)層主要與高能相帶分布有關(guān)，如生物礁、灘相、大型三角洲等，主要分布在震旦系燈影組藻屑灘、下寒武統(tǒng)龍王廟組顆粒灘、上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組生物礁、下三疊統(tǒng)顆粒灘、上三疊統(tǒng)須家河組三角洲沉積體系。

白云巖化發(fā)生在海相沉積的多套地層中，是形成孔隙型儲(chǔ)層重要的成巖作用。成因類(lèi)型包括蒸發(fā)泵與毛細(xì)管濃縮作用、滲透回流作用、混合水作用及埋藏白云石化等。

復(fù)合型儲(chǔ)層表現(xiàn)為多種地質(zhì)因素對(duì)儲(chǔ)層的形成改造，如層間巖溶作用改造礁灘相控型儲(chǔ)層，白云巖化對(duì)灘相儲(chǔ)層的疊加改造、表生巖溶對(duì)灘相儲(chǔ)層的改造等。下寒武統(tǒng)龍王廟組、石炭系、中二疊統(tǒng)、下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組及中三疊統(tǒng)雷口坡組均具有此類(lèi)特征。

表1 四川盆地各層系烴源巖有機(jī)碳含量平均值統(tǒng)計(jì)表

圖5 四川盆地生儲(chǔ)蓋組合綜合柱狀圖

3.5 多種圈閉類(lèi)型

四川盆地早期勘探以裂縫型油氣藏和構(gòu)造圈閉油氣藏為主，隨著勘探的不斷深入，20世紀(jì)90年代以來(lái)，轉(zhuǎn)向復(fù)合圈閉油氣藏勘探。發(fā)現(xiàn)了震旦系燈影組地層—巖性復(fù)合氣藏、下寒武統(tǒng)龍王廟組巖性氣藏、石炭系巖性及構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉氣藏、二疊系長(zhǎng)興組生物礁巖性氣藏、飛仙關(guān)組鮞粒灘巖性及構(gòu)造—巖性氣藏、上三疊統(tǒng)須家河組巖性及構(gòu)造—巖性氣藏等。

3.6 成藏的多期性

從“一帶一路”倡議的推進(jìn)情況、中國(guó)—東盟自由貿(mào)易區(qū)的建設(shè)目標(biāo)、自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)的核心功能以及廣西的地理區(qū)位與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱的現(xiàn)狀來(lái)看，廣西申請(qǐng)建設(shè)自由貿(mào)易港區(qū)的戰(zhàn)略定位可以聚焦于以下三個(gè)方面：中國(guó)—東盟自貿(mào)區(qū)升級(jí)版先行地、兩廊一圈主對(duì)接平臺(tái)以及邊境開(kāi)發(fā)開(kāi)放示范區(qū)。

構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的多期性決定了油氣成藏的多期性，無(wú)論是震旦系氣藏，還是侏羅系油氣藏，都不是一次成藏（圖6），早期油氣藏形成后，不可避免地經(jīng)歷構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的改造，在這一過(guò)程中，原生油氣藏或經(jīng)歷調(diào)整演化，或遭到不同程度的破壞[20]。

3.7 多種成藏模式

四川盆地成藏組合大體可以分為5種類(lèi)型：下生上儲(chǔ)型、旁生側(cè)儲(chǔ)型、上生下儲(chǔ)型、自生自?xún)?chǔ)型、他源次生型。因而，成藏模式具有多樣性（圖7）。

無(wú)論是上生下儲(chǔ)型，還是下生上儲(chǔ)型，生—儲(chǔ)疊覆式廣泛接觸，烴源就近充注，油氣成藏幾率較高，如下寒武統(tǒng)筇竹寺組烴源充注震旦系燈影組形成燈影組氣藏，志留系烴源充注石炭系形成石炭系氣藏，上三疊統(tǒng)須家河組疊覆式生—儲(chǔ)組合，形成須二段氣藏、須四段氣藏及須六段氣藏。

旁生側(cè)儲(chǔ)型主要見(jiàn)于高石梯—磨溪地區(qū)燈影組氣藏、上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組生物礁氣藏?；镜刭|(zhì)條件表現(xiàn)為古地貌的差異性，這種差異性主要有以下3種情形：①構(gòu)造作用形成構(gòu)造型古地貌，控制上覆地層沉積差異性，如燈影組裂陷相兩側(cè)的生—儲(chǔ)組合；②巖溶作用差異性形成古殘丘；③沉積相帶側(cè)變，如生物礁體與非礁相烴源巖的生—儲(chǔ)組合[21]。由于生—儲(chǔ)接觸關(guān)系緊密，油氣就近充注，易于成藏。

圖6 高石梯—磨溪地區(qū)震旦系燈影組包裹體均一溫度分布直方圖

圖7 四川盆地多層系油氣成藏模式圖

他源次生型主要指生、儲(chǔ)距離較遠(yuǎn)，通過(guò)斷層溝通，將親源關(guān)系較遠(yuǎn)的天然氣運(yùn)移至圈閉聚集成藏，如洗象池組氣藏主要通過(guò)斷裂溝通筇竹寺組烴源、龍王廟組氣藏通過(guò)侵蝕面溝通筇竹寺組氣源、嘉陵江組氣藏的天然氣來(lái)源二疊系、雷口坡組氣藏來(lái)源二疊系或上三疊統(tǒng)等。

自生自?xún)?chǔ)主要見(jiàn)于中二疊統(tǒng)茅口組氣藏[22]、須家河組致密砂巖氣藏、侏羅系致密油藏等。

4 天然氣富集規(guī)律

勘探表明，烴源始終是油氣成藏的關(guān)鍵的物質(zhì)基礎(chǔ)，大—中型油氣藏的形成，離不開(kāi)優(yōu)質(zhì)的烴源條件。整裝大型震旦系燈影組氣藏及龍王廟組氣藏的烴源來(lái)自下寒武統(tǒng)筇竹寺組優(yōu)質(zhì)的烴源層；高豐度石炭系氣藏的烴源為高生烴強(qiáng)度的志留系烴源層；長(zhǎng)興組與飛仙關(guān)組礁—灘氣藏的形成與二疊系烴源層相關(guān)。

4.2 大型古隆起控制氣藏的形成和富集

大型古隆起對(duì)油氣藏的形成與富集具有明顯的控制作用。加里東期川中古隆起對(duì)震旦系燈影組氣藏、寒武系龍王廟組氣藏的控制，印支期瀘州古隆起對(duì)下三疊統(tǒng)嘉陵江組氣藏的控制，開(kāi)江古隆起對(duì)石炭系氣藏的控制等。

4.3 有利沉積相帶是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的基礎(chǔ)

海相碳酸鹽巖的灘相沉積（生屑灘、顆粒灘)主要發(fā)育在燈影組、龍王廟組、洗象池組、桐梓組、中二疊統(tǒng)、下三疊統(tǒng)等層位，類(lèi)型主要為藻屑灘、生屑灘、鮞粒灘；礁相沉積（生物礁）主要分布在志留系、上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組[23-24]，相控型氣藏已為勘探證實(shí)，如龍王廟組氣藏、上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組礁相氣藏。陸相沉積的三角洲相是有利的沉積相帶，如上三疊統(tǒng)須家河組氣藏、侏羅系大安寨致密油藏等。

4.4 沉積—構(gòu)造間斷面對(duì)儲(chǔ)層改造有重要作用

間斷面分為構(gòu)造間斷面和沉積間斷面，構(gòu)造間斷面往往代表沉積間斷，但沉積間斷不一定是構(gòu)造間斷。構(gòu)造間斷面是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，一方面形成侵蝕面，另一方面沿侵蝕面形成相關(guān)的巖溶型儲(chǔ)層，因而在構(gòu)造間斷面附近發(fā)育油氣運(yùn)移通道和儲(chǔ)集體，易形成油氣藏，震旦系燈影組氣藏、石炭系氣藏、中二疊統(tǒng)茅口組氣藏多與構(gòu)造間斷面相關(guān)。沉積間斷面是沉積過(guò)程中或由于海平面升降，或由于構(gòu)造變動(dòng)造成沉積間斷，期間發(fā)生表生巖溶作用，形成層狀分布的規(guī)模儲(chǔ)層，在其他地質(zhì)條件匹配的情況下，也可成藏。

4.5 構(gòu)造作用有效改善儲(chǔ)層的滲流能力和形成烴類(lèi)運(yùn)移通道

構(gòu)造作用形成的斷層、裂縫在油氣成藏過(guò)程中主要表現(xiàn)為烴類(lèi)的運(yùn)移通道。它的重要性表現(xiàn)在2個(gè)方面：①生、儲(chǔ)分離型成藏組合中，由于烴源層與儲(chǔ)集層不是緊密接觸，相隔一定距離，油氣成藏需斷層裂縫溝通，如洗象池組氣藏、嘉陵江組氣藏、雷口坡組氣藏，部分侏羅系氣藏等；②源內(nèi)成藏或自生自?xún)?chǔ)型致密儲(chǔ)集體，盡管烴源充足，但由于儲(chǔ)層的致密性，依靠?jī)?chǔ)集空間難以成藏，裂縫與低孔滲儲(chǔ)層搭配可形成一定規(guī)模的裂縫系統(tǒng)，這類(lèi)氣藏的典型如中二疊統(tǒng)茅口組裂縫型氣藏、須家河組致密砂巖氣藏、下侏羅統(tǒng)大安寨致密油藏等。

當(dāng)然，在多數(shù)情況下，斷層及裂縫發(fā)育程度控制油氣的分異，在裂縫發(fā)育帶，油氣產(chǎn)量較高。因此，無(wú)論是致密油氣藏，還是常規(guī)油氣藏，斷層及裂縫對(duì)油氣成藏及油氣產(chǎn)量具有十分重要的控制作用。

5 未來(lái)油氣勘探方向

四川盆地具有豐富的油氣資源，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的勘探，取得了一系列重要進(jìn)展，建立了油氣工業(yè)基地，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供了重要支撐，后期勘探仍大有可為，但勘探難度增大。

5.1 震旦系—下古生界

震旦系—下古生界分布兩套最優(yōu)質(zhì)的烴源層——寒武系筇竹寺組、志留系龍馬溪組。因此，區(qū)域性分布的烴源層為油氣成藏奠定了基礎(chǔ)。

目前，對(duì)震旦系—下古生界的勘探集中在川中古隆起及德陽(yáng)—安岳裂陷槽邊緣帶，這些領(lǐng)域仍具有一定的勘探潛力，但要為跳出古隆起尋找新的勘探領(lǐng)域作準(zhǔn)備。川東地區(qū)及大巴山地區(qū)推覆構(gòu)造體系，在城口縣一帶出露震旦系陡山沱組和寒武系水井沱組（相當(dāng)于筇竹寺組），鎮(zhèn)巴縣漁渡發(fā)現(xiàn)數(shù)十米厚的燈影組白云巖儲(chǔ)層，與盆地內(nèi)燈影組儲(chǔ)層類(lèi)似，下寒武統(tǒng)龍王廟組儲(chǔ)層也有分布，這些地區(qū)具有構(gòu)造規(guī)模大、構(gòu)造演化復(fù)雜、對(duì)油氣成藏既有建設(shè)性作用，也有破壞性作用，如何趨利避害，在大型推覆體下盤(pán)尋找大型圈閉，值得探索。在這一領(lǐng)域如獲突破，可以帶動(dòng)川北地區(qū)、川東地區(qū)震旦系—下古生界的油氣勘探。

5.2 上古生界

對(duì)川東地區(qū)石炭系的勘探已歷經(jīng)30多年，目前僅在石炭系尖滅帶附近可以尋找到地層—巖性圈閉，但難度較大，風(fēng)險(xiǎn)也較高。應(yīng)重視對(duì)龍門(mén)山推覆構(gòu)造帶泥盆—石炭系的研究工作，這一地區(qū)的泥盆—石炭系具有較好的儲(chǔ)層，由于斷裂作用，具有多層烴源供烴的優(yōu)勢(shì)，但要解決好保存條件及圈閉落實(shí)問(wèn)題。

中二疊統(tǒng)主要為一套開(kāi)闊海臺(tái)地沉積，巖性以石灰?guī)r為主，但也發(fā)育帶狀分布的白云巖儲(chǔ)層。早期在蜀南地區(qū)以勘探裂縫型油氣藏為主，取得了較好的勘探效果。近期以尋找白云巖孔隙型儲(chǔ)層進(jìn)行勘探，在川西北地區(qū)取得了良好的勘探效果。對(duì)中二疊統(tǒng)油氣勘探，要正視其基本地質(zhì)條件，加強(qiáng)基礎(chǔ)地質(zhì)研究，特別是對(duì)沉積體系的精細(xì)刻畫(huà)，研究臺(tái)地內(nèi)部洼槽的展布及兩側(cè)沉積體系的變化，尋找有利相帶。

二疊系生物礁勘探目前主要基于擴(kuò)展勘探，對(duì)生物礁分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)已趨于統(tǒng)一，但對(duì)礁體識(shí)別及刻畫(huà)技術(shù)還需持續(xù)攻關(guān)。

5.3 中生界

由于嘉陵江組和雷口坡組沉積特征，油氣成藏的烴源主要依靠外源。因此，儲(chǔ)層和構(gòu)造的研究顯得特別重要[25-27]。上三疊統(tǒng)須家河組致密砂巖氣的一些基礎(chǔ)地質(zhì)認(rèn)識(shí)較為清晰，但規(guī)模效益勘探是關(guān)鍵[28-31]，特別是在川西地區(qū)深埋藏條件下，資源轉(zhuǎn)化程度低。對(duì)侏羅系致密油的勘探面臨同樣的難題。

總之，盡管四川盆地具有多層系油氣成藏特征，但各層系之間的勘探研究程度差異性較大，在一定程度上制約了油氣勘探進(jìn)程。歸結(jié)起來(lái)，有的層系是地質(zhì)認(rèn)識(shí)程度較低，有的層系受制于勘探技術(shù)。因此，對(duì)不同層系要區(qū)別對(duì)待。

6 結(jié)論

1）四川盆地自震旦紀(jì)以來(lái)，經(jīng)歷了從海相沉積向陸相沉積的轉(zhuǎn)變，以海相沉積為主。多韻律沉積形成多套生—儲(chǔ)組合，縱向上具有多層系油氣成藏特征。

2）多旋回構(gòu)造運(yùn)動(dòng)具有多種表現(xiàn)形式，對(duì)四川盆地沉積、成巖及成藏具有明顯的控制作用。

3）四川盆地油氣成藏具有常規(guī)與非常規(guī)油氣藏共存、多層系供烴、多種儲(chǔ)層類(lèi)型、多種圈閉類(lèi)型、成藏的多期性及多種成藏模式等特征。

4）四川盆地天然氣的富集與烴源強(qiáng)度、大型古隆起、有利沉積相帶、間斷面、構(gòu)造裂縫發(fā)育帶等因素有關(guān)。

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（修改回稿日期 2016-09-26 編 輯 羅冬梅）

首都“供氣生命線”再添陜京四線

西起陜西省靖邊縣，東至北京市順義區(qū)高麗營(yíng)，干線長(zhǎng)達(dá)1 083 km的國(guó)家重點(diǎn)工程項(xiàng)目陜京四線，正在華北、陜北等地區(qū)緊張施工，預(yù)計(jì)2017年10月完成。

該工程包括1條干線1條支干線，干支線總長(zhǎng)度為1 114 km。其中，干線為靖邊—高麗營(yíng)，途經(jīng)陜西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、河北省和北京市，止于高麗營(yíng)末站，干線總長(zhǎng)度約1 083 km，管徑1 219 mm，設(shè)計(jì)輸氣量250×108m3/a；設(shè)置站場(chǎng)8座（壓氣站5座），線路截?cái)嚅y室46座。

千里長(zhǎng)線的背后，是北京對(duì)天然氣用量日益增長(zhǎng)的需求，對(duì)“大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃”的響應(yīng)，以及舉辦2022年北京張家口冬季奧運(yùn)會(huì)的重要保障。陜京四線的建設(shè)可滿(mǎn)足沿線各省市不斷增長(zhǎng)的用氣需求，有利于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，對(duì)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)大氣污染治理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重大意義。

目前，北京所需天然氣100%由陜京管道系統(tǒng)輸送，陜京管道成為首都名副其實(shí)的“供氣生命線”。目前正在使用的陜京一、二、三線天然氣管道面臨日益嚴(yán)峻的天然氣輸送形勢(shì)。據(jù)中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，2016年預(yù)計(jì)日輸氣量超過(guò)1×108m3的天數(shù)將達(dá)到130 d，陜京一、二、三線負(fù)荷率將達(dá)到100%。

北京和華北地區(qū)用氣特點(diǎn)是冬季量大、夏季量小，冬夏季用氣峰谷差大。以北京市為例，用于供暖的天然氣占全部氣量的38%～47%，是所有用氣中占比最高的部分。冬季5個(gè)月天然氣的使用量超過(guò)全年總氣量的75%，冬季最高月用氣量為夏季最低月用氣量的6～8倍，冬季高峰日用氣量為夏季低谷日用氣量的8～10倍，每年保障冬季大氣量運(yùn)行都是陜京管道系統(tǒng)面臨的一次巨大考驗(yàn)。陜京管道運(yùn)營(yíng)管理的中石油北京天然氣管道有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，在這種情況下，對(duì)陜京管道系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施的要求不是零事故而是零故障，全線任何供氣設(shè)施出現(xiàn)任何故障，都會(huì)造成氣量不足，從而影響供氣。

陜京管道系統(tǒng)從1998年陜京一線投產(chǎn)以來(lái)，已累計(jì)輸送天然氣2 305×108m3，其中供應(yīng)北京市1 033×108m3。而陜京四線建成后將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)中亞管道等西部來(lái)氣與陜京一線、陜京二線、陜京三線、永唐秦管道及未來(lái)的中俄東線管道的天然氣管網(wǎng)聯(lián)通功能，干線管網(wǎng)總輸配氣能力、供氣可靠性、靈活性都將極大增強(qiáng)。

長(zhǎng)達(dá)1 000 km的陜京四線，是繼陜京一線、二線、三線后由西部向華北及環(huán)渤海地區(qū)供氣的又一條干線輸氣管道，是中石油落實(shí)國(guó)家能源多元化戰(zhàn)略及保證沿線地區(qū)供氣安全的重要工程。陜京四線輸氣管道工程是中亞進(jìn)口氣和國(guó)產(chǎn)氣輸送的重要通道，是“西氣東輸”戰(zhàn)略通道的延伸，該工程將打通中俄東線及唐山LNG供應(yīng)北京市場(chǎng)通道，改善北京供氣格局。

（天工 摘編自天然氣工業(yè)網(wǎng)）

Hydrocarbon accumulation characteristics and enrichment laws of multi-layered reservoirs in the Sichuan Basin

Yang Guang, Li Guohui, Li Nan, Chen Shuangling, Wang Hua, Xu Liang
(Exploration and Development Research Institute, PetroChina Southwest Oil & Gas Field Company, Chengdu, Sichuan 610041, China)

The Sichuan Basin represents the earliest area where natural gas is explored, developed and comprehensively utilized in China. After over 50 years of oil and gas exploration, oil and gas reservoirs have been discovered in 24 gas-dominant layers in this basin. For the purpose of predicting natural gas exploration direction and target of each layer in the Sichuan Basin, the sedimentary characteristics of marine and continental strata in this basin were summarized and the forms of multi-cycled tectonic movement and their controlling effect on sedimentation, diagenesis and hydrocarbon accumulation were analyzed. Based on the analysis, the following characteristics were identified. First, the Sichuan Basin has experienced the transformation from marine sedimentation to continental sedimentation since the Sinian with the former being dominant. Second, multiple source-reservoir assemblages are formed based on multi-rhythmed deposition, and multi-layered reservoir hydrocarbon accumulation characteristics are vertically presented. And third, multi-cycled tectonic movement appears in many forms and has a significant controlling effect on sedimentation, diagenesis and hydrocarbon accumulation. Then, oil and gas reservoir characteristics and enrichment laws were investigated. It is indicated that the Sichuan Basin is characterized by coexistence of conventional and unconventional oil and gas reservoirs, multi-layered reservoir hydrocarbon supply, multiple reservoir types, multiple trap types, multi-staged hydrocarbon accumulation and multiple hydrocarbon accumulation models. Besides, its natural gas enrichment is affected by hydrocarbon source intensity, large paleo-uplift, favorable sedimentary facies belt, sedimentary-structural discontinuity plane and structural fracture development. Finally, the natural gas exploration and research targets of each layer in the Sichuan Basin were predicted according to the basic petroleum geologic conditions, enrichment laws and exploration status.

Sichuan Basin; Sedimentary characteristics; Structural evolution; Multi-layer; Natural gas; Hydrocarbon acumulation characteristics; Enrichment laws; Exploration domains

10.3787/j.issn.1000-0976.2016.11.001

楊光等.四川盆地多層系油氣成藏特征與富集規(guī)律.天然氣工業(yè)，2016, 36(11): 1-11.

NATUR. GAS IND. VOLUME 36, ISSUE 11, pp.1-11, 11/25/2016. (ISSN 1000-0976; In Chinese)

國(guó)家大型油氣田及煤層氣開(kāi)發(fā)重大專(zhuān)項(xiàng)“四川盆地及鄰區(qū)下古生界—前寒武系成藏條件研究與區(qū)帶目標(biāo)評(píng)價(jià)”（編號(hào)：2016ZX05004-005）。

楊光，1962年生，教授級(jí)高級(jí)工程師；從事四川盆地油氣勘探研究及科研管理工作。地址：（610041）四川省成都市高新區(qū)天府大道北段12號(hào)。ORCID: 0000-0001-8709-8001。E-mail: yang_guang@petrochina.com.cn

李國(guó)輝，1964年生，高級(jí)工程師，從事油氣地質(zhì)勘探方面的研究工作。地址：（610041）四川省成都市高新區(qū)天府大道北段12號(hào)。E-mail: lgh@petrochina.com.cn