川中地區(qū)中侏羅統(tǒng)沙溪廟組一段油氣藏特征及勘探潛力評價

黃 東李育聰劉 敏楊家靜白 蓉楊 智

（1中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院；2中國石油勘探開發(fā)研究院）

川中地區(qū)中侏羅統(tǒng)沙溪廟組一段油氣藏特征及勘探潛力評價

黃 東1李育聰1劉 敏1楊家靜1白 蓉1楊 智2

（1中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院；2中國石油勘探開發(fā)研究院）

近年來，西南油氣田公司成功將水平井體積壓裂技術應用于中侏羅統(tǒng)沙溪廟組一段（簡稱沙一段）致密砂巖油氣藏，有力推動了致密砂巖油氣的勘探開發(fā)。以目前勘探開發(fā)效益最好的公山廟沙一段油氣藏為解剖對象，按照致密油氣的研究思路，基于源儲的配置關系將沙一段油氣藏劃分為兩大勘探開發(fā)領域：第一類為底部席狀砂致密油氣；第二類為中下部河道砂常規(guī)遠源油氣。綜合分析認為，沙一段底部席狀砂成藏條件較河道砂好，受沉積微相控制，雖然厚度小，但分布廣泛，物性相對較好，源儲配置關系優(yōu)越，油氣充注程度高，含油氣面積大，具備采用水平井體積壓裂技術進行規(guī)模效益開發(fā)的條件。

水平井體積壓裂；源儲配置；油氣領域；公山廟；沙一段；川中地區(qū)

四川盆地侏羅系致密油氣資源豐富，經過半個多世紀的勘探開發(fā)，縱向上發(fā)現了5套含油氣層位，自下而上分別是珍珠沖段、東岳廟段、大安寨段、涼高山組、沙溪廟組，分為兩大類儲集巖——介殼灰?guī)r和砂巖，其中儲層儲集條件以沙溪廟組一段砂巖最優(yōu)，已申報公山廟、天池、雙河區(qū)塊三級儲量超5000×104t，其中2002年公山廟油田探明石油地質儲量583×104t，展示了沙一段油藏良好的勘探開發(fā)前景[1-3]。“十二五”期間在國內外致密油氣勘探開發(fā)浪潮的推動下，特別是G003-H16、G117H兩口先導試驗井在沙一段均獲得高產工業(yè)油流，表明與沙一段油藏相適應的勘探開發(fā)配套技術基本形成[4-12]。結合目前的先導試驗成效，本著“先易后難”的原則，應以沙一段砂巖油氣藏為突破口，按照不同勘探開發(fā)對象的成藏條件和成藏特征，有針對性地開展精細化地質評價工作，為四川盆地侏羅系致密油氣的規(guī)模效益開發(fā)奠定堅實的地質基礎。

1 基本地質特征

1.1 地層及沉積微相特征

沙一段為一套以紫紅色、灰綠色泥巖夾灰色、淺黃色砂巖為主的陸相砂泥巖碎屑巖組合，屬典型的濱淺湖—三角洲沉積體系。底部砂體（關口砂巖）與下伏涼高山組上段黑色頁巖分界，頂部與上覆沙二段黑色、深灰色“葉肢介頁巖”分界?？碧介_發(fā)實踐表明有利的沉積微相主要為底部的席狀砂和中下部的河道砂，其中粒度較細的粉砂巖—細砂巖發(fā)育在濱湖，而細砂巖—中砂巖發(fā)育在三角洲前緣—平原河道[13-18]。

1.2 烴源條件分析

沙一段沉積時期為濱淺湖—三角洲沉積環(huán)境，泥巖多為紫紅色、灰綠色，有機碳實測含量普遍低于0.5%，多年的勘探開發(fā)實踐表明沙一段泥巖生烴能力差，屬于非烴源巖，已有的油氣源對比研究成果表明，沙一段油氣主要來自下伏的涼高山組暗色泥頁巖。平面上已發(fā)現的沙一段油藏和油井主要分布在涼高山組烴源巖發(fā)育區(qū)，具有明顯的源控特征（圖1）。

圖1 川中侏羅系沙一段儲量區(qū)與涼上段烴源巖厚度疊合圖

1.3 沙一段儲層特征

勘探實踐表明，侏羅系已發(fā)現的5套油層中，沙一段儲層物性最好，根據587個巖心物性分析表明，沙一段儲層孔隙度分布在0.4%～9.6%之間，平均為4.48%，滲透率平均為0.23mD（圖2），屬于超低孔、超低滲致密儲層。不同沉積微相砂體物性對比分析表明，中下部河道砂、灘壩砂物性最好，其次為底部席狀砂。常規(guī)薄片、鑄體薄片、掃描電鏡等分析認為，沙一段儲集空間類型以殘余原生粒間孔、粒間溶孔、粒內溶孔和裂縫為主（圖3），孔隙形態(tài)多為不規(guī)則狀，僅個別呈橢圓狀或長條狀,孔徑較小。喉道類型以片狀喉道、管狀喉道為主，有少量孔隙縮小型或縮頸型喉道。中值壓力、孔喉分布標準差、孔徑偏度(歪度)、變異系數、分選系數等參數均表明儲層孔喉分布相對集中，分選性好，孔隙結構好，具有一定的儲滲能力。

2 沙一段油氣藏勘探開發(fā)兩大領域

不同的研究對象，其成藏條件和成藏特征各不相同，因此其勘探開發(fā)方式和方法必將不同。近年來隨著致密油勘探開發(fā)的興起，將烴源巖與儲層緊密共生的源儲一體的油氣藏類型定義為致密油氣。根據沙一段源儲的空間配置和組合特征，重點解剖了公山廟、龍崗等油田和含油區(qū)塊，將沙一段油氣藏勘探開發(fā)領域劃分為兩大類：第一類為烴源巖與砂體緊密共生的非常規(guī)致密油氣；第二類為烴源巖與砂體需要斷裂溝通，且砂體裂縫發(fā)育的遠源常規(guī)油氣（圖4）。

圖2 川中侏羅系沙一段儲層孔隙度、滲透率分布直方圖

圖3 川中侏羅系沙一段儲層鑄體薄片鏡下照片

圖4 川中地區(qū)侏羅系沙一段成藏模式

2.1 底部席狀砂非常規(guī)致密油氣領域

沙一段底部通常為濱淺湖席狀砂沉積，受沉積微相控制砂體厚度較薄，一般為0.8～3.7m，但分布范圍廣且穩(wěn)定。巖心物性分析表明，沙一段底部席狀砂物性較中下部河道砂稍差，孔隙度一般為1.39%～4.8%，平均為3.1%，但砂體與下伏涼上段烴源巖直接接觸，按照源儲配置關系分析屬于非常規(guī)致密油氣類型。從勘探成效來看此類砂體含油性較好，鉆井顯示、熒光薄片、測井解釋、測試成果均表明此類油氣藏含油氣性好，且不受構造圈閉控制，具有大面積含油氣的致密油氣特征。典型代表為公山廟沙一段油藏G27井，該井沙一段底部取心（2462～2469m井段)，巖性為細砂巖，巖心平均孔隙度為3.24%，平均滲透率為0.345mD。巖心熒光薄片觀察表明，孔隙內及部分顆粒表面熒光均勻分布，該井測試日產油77.03t，日產氣1200m3，目前已經累計產油10691t，含油氣性好。G27井主要具有以下特征：一是沙一段底部發(fā)育相對優(yōu)質的砂體，儲層物性較好且裂縫發(fā)育，儲層排驅壓力較?。欢荊27井區(qū)處于涼上段優(yōu)質烴源巖發(fā)育區(qū)，生油強度大，烴源巖生烴增壓能力強；三是源儲配置優(yōu)越，優(yōu)質砂體與烴源巖緊密接觸，具有下生上儲的源儲配置關系，油氣輸導條件優(yōu)越（圖5）。

圖5 G27井沙一段底部席狀砂源儲關系綜合柱狀圖

2.2 中下部河道砂遠源常規(guī)油氣領域

受沉積微相控制，中下部砂體發(fā)育規(guī)模大，主要發(fā)育三角洲前緣—三角洲平原亞相的分流河道，平面上砂體展布受河道側向遷移、擺動影響，砂體平面分布穩(wěn)定性差，縱向上疊置，河道砂體非均質性強于底部大面積分布的席狀砂。但此類河道砂體物性相對較好，單層厚度和累計厚度均較大。公山廟地區(qū)取心井不同沉積微相物性分析表明，河道砂平均孔隙度為4.68%，高于底部席狀砂孔隙度（表1)。G44井發(fā)育兩層河道砂體，累計厚度為16m，測井解釋物性較好，平均孔隙度為4.8%，測試獲得日產油15.3t，目前累計產油12750t。研究表明，此類河道砂體成藏需要滿足以下條件：一是河道砂體發(fā)育、厚度大、物性好且裂縫發(fā)育，能保證油井累計產量大；二是處于涼上段優(yōu)質烴源巖發(fā)育區(qū)，能保證油氣運移和充注；三是需要斷裂溝通烴源巖與河道砂體，確保河道砂體能夠捕獲油氣。從源儲配置關系看,沙一段中下部河道砂體與烴源巖并不接觸，需要斷裂溝通烴源巖與砂體才能成藏，因此此類油氣藏屬于常規(guī)油氣藏中的遠源油氣藏（圖6）。

表1 公山廟油田沙溪廟組不同沉積微相砂體儲層巖心物性對比表

圖6 G44井沙一段中下部河道砂源儲關系綜合柱狀圖

3 勘探潛力

沙一段底部席狀砂油氣為非常規(guī)致密油氣，此類油氣藏底部砂體物性條件較河道砂稍差，砂體厚度較薄，一般為0.8～3.7m，但延伸范圍廣，分布穩(wěn)定，且與下伏涼上段烴源巖緊密接觸，具有含油氣面積大、不受構造圈閉控制的特征，勘探潛力巨大。沙一段中下部河道砂油氣為常規(guī)油氣，河道砂儲層物性較底部席狀砂好，但受河道分布規(guī)律影響，側向遷移、擺動較大，橫向連續(xù)性差，且需要斷裂溝通下伏的涼上段烴源巖，油氣成藏條件較沙一段底部席狀砂苛刻，成藏的關鍵在于是否有斷裂將烴源巖和河道砂溝通，含油面積和含油程度受到河道規(guī)模和斷裂控制。

從成藏條件和規(guī)?？?，沙一段底部的席狀砂非常規(guī)致密油氣勘探潛力較沙一段中下部的河道砂遠源常規(guī)油氣勘探潛力大，勘探時重點在涼高山組烴源巖發(fā)育區(qū)內尋找優(yōu)質底部席狀砂體分布，圈定有利砂體分布，通過地球物理預測優(yōu)質砂體分布，結合裂縫預測成果落實致密油甜點區(qū)，然后以水平井進行鉆探開發(fā)。

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Reservoir features and exploration potential of the 1stmember of Shaximiao Formation of Middle Jurassic in central Sichuan Basin

Huang Dong1, LiYucong1, Liu Min1, Yang Jiajing1, Bai Rong1, Yang Zhi2
(1 Exploration and Development Research Institute, PetroChina Southwest Oil & Gas Field Company; 2 PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development)

In recent years, PetroChina Southwest Oil & Gas Field Company has successfully applied the horizontal well volume fracturing technology in tight sandstone reservoir in the 1stmember of Shaximiao Formation (“Sha 1 Member”) of Middle Jurassic to promote the exploration and development of tight sandstone oil and gas. Taking the Sha 1 Member reservoir in Gongshanmiao area (which has the best exploration and development benefts) as an example, according to the research approach of tight oil and gas and the source-reservoir confguration, the Sha 1 Member reservoir is divided into two types of exploration and development domains: (1) tight oil and gas in sheet sandstones at the bottom; and (2) conventional distal oil and gas in channel sandstones in the middle-lower parts. According to comprehensive analysis, the sheet sandstones at the bottom of the Sha 1 Member have better hydrocarbon accumulation conditions than the channel sandstones. Controlled by sedimentary microfacies, such sheet sandstones are thin, but they are widely distributed with better physical properties, superior source-reservoir confguration, high oil and gas flling degree and large hydrocarbon-bearing area. Thus, these sheet sandstones are worthy of large-scale benefcial development by the horizontal well volume fracturing technology.

horizontal well volume fracturing, source-reservoir confguration, oil and gas domain, Gongshanmiao, Sha 1 Member, central Sichuan Basin

TE112

A

國家科技重大專項“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”子課題“致密油富集規(guī)律與勘探開發(fā)關鍵技術”（2016ZX05046）。

黃東，(1980-），男，四川大邑人，碩士，2008年畢業(yè)于西南石油大學，工程師，現主要從事致密油氣地質綜合研究工作。地址：四川省成都市高新區(qū)天府大道北段12號中國石油科技大廈勘探開發(fā)研究院801室，郵政編碼：610041。E-mail：hdong@petrochina.com.cn

2015-12-01；修改日期：2016-12-30

10.3969/j.issn.1672-7703.2017.02.005