四川盆地川西坳陷龍門山前雷口坡組四段氣藏層序劃分及儲(chǔ)層發(fā)育控制因素

李宏濤，胡向陽，史云清，肖開華，賈躍瑋，魏修平，馮 瓊

(1.頁巖油氣富集機(jī)理與有效開發(fā)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083;2.中國石化 海相油氣藏開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083;3.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083)

四川盆地川西坳陷龍門山前雷口坡組四段氣藏層序劃分及儲(chǔ)層發(fā)育控制因素

李宏濤，胡向陽，史云清，肖開華，賈躍瑋，魏修平，馮 瓊

(1.頁巖油氣富集機(jī)理與有效開發(fā)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083;2.中國石化 海相油氣藏開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083;3.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083)

通過薄片、巖心、測(cè)井和地震資料，對(duì)四川盆地川西坳陷中段龍門山前石羊場(chǎng)-金馬-鴨子河地區(qū)雷口坡組四段上亞段儲(chǔ)層高頻層序、沉積微相進(jìn)行研究；結(jié)合儲(chǔ)層測(cè)井解釋結(jié)果，總結(jié)儲(chǔ)層在層序和沉積微相中的分布，分析層序沉積對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的控制。結(jié)果表明，雷四上亞段構(gòu)成一個(gè)完整四級(jí)層序，并可進(jìn)一步劃分為多個(gè)五級(jí)和六級(jí)高頻層序。高頻層序的向上變淺沉積旋回特征明顯，橫向?qū)Ρ群?。雷四段上亞段在研究區(qū)主要為潮坪相沉積，主要發(fā)育潮間帶和潮下帶亞相，縱向上巖性多變，橫向上分布較為穩(wěn)定。潮間帶是儲(chǔ)層發(fā)育的有利亞相，可劃分為云坪、藻云坪和灰云坪等微相；潮下帶可劃分為灰坪、藻灰坪和云灰坪等微相。潮間帶粉晶云坪、藻(層疊)云坪是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的有利微相，一般發(fā)育于上、下兩個(gè)儲(chǔ)層段高頻層序中、上部，儲(chǔ)層旋回對(duì)比性好。高頻層序控制潮間帶有利沉積微相分布，對(duì)后期成巖作用也具有一定的影響，是儲(chǔ)層空間展布與儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵控制因素。

層序地層；儲(chǔ)層分布；沉積相；氣藏；雷口坡組；川西坳陷；四川盆地

四川盆地川西坳陷龍門山前構(gòu)造帶彭州1井在雷口坡組四段上亞段(雷四上亞段)發(fā)現(xiàn)白云巖(巖溶)儲(chǔ)層[1]，測(cè)試日產(chǎn)天然氣達(dá)115×104m3的高產(chǎn)工業(yè)氣流，隨后羊深1井和鴨深1井也相繼獲得突破，測(cè)試產(chǎn)量分別為60×104m3/d，48.5×104m3/d的中產(chǎn)工業(yè)氣流，從而發(fā)現(xiàn)雷四上亞段氣藏(簡(jiǎn)稱雷四氣藏)，2015年已提交預(yù)測(cè)+控制儲(chǔ)量達(dá)數(shù)千億方。鄰區(qū)新場(chǎng)構(gòu)造部分鉆井在雷四上亞段測(cè)試后，也獲中-高產(chǎn)工業(yè)氣流[2-4]，顯示川西海相雷口坡組是繼普光、元壩之后的又一規(guī)模海相氣田，亦是中石化“十三五”增儲(chǔ)上產(chǎn)的重點(diǎn)目標(biāo)。

前人對(duì)川西坳陷雷四氣藏的研究主要集中在以新場(chǎng)構(gòu)造帶為主體的基礎(chǔ)地質(zhì)研究，如烴源評(píng)價(jià)、儲(chǔ)集條件分析和生儲(chǔ)蓋組合配置等成藏要素和勘探潛力等方面[1-2]，或分析巖溶儲(chǔ)層的發(fā)育控制因素，如古地貌、巖性和古氣候等[3]，以及通過地球物理反演等方法手段對(duì)巖溶儲(chǔ)層的平面分布進(jìn)行預(yù)測(cè)[4]。然而，對(duì)于以龍門山前構(gòu)造帶為主體的雷四氣藏的開發(fā)地質(zhì)評(píng)價(jià)，由于該區(qū)巖性組合多樣，非均質(zhì)性強(qiáng)，展布規(guī)律復(fù)雜，產(chǎn)能差異大[3-4]，在層序格架劃分、沉積體系、沉積相及其對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育控制因素等方面有待深入分析。四川盆地雷口坡組四段巖溶型氣藏還包括元壩氣田和龍崗氣田的雷口坡組氣藏[5-6]，然而這兩個(gè)地區(qū)的雷口坡組四段目的層的巖溶剝蝕厚度、巖溶規(guī)模及沉積環(huán)境等，與川西雷四段均存在較明顯的差異[7]，進(jìn)行儲(chǔ)層研究難以有效類比。例如，該區(qū)經(jīng)歷巖溶時(shí)間相對(duì)較短(<5 Ma)，總體巖溶標(biāo)志相對(duì)不明顯，為弱巖溶儲(chǔ)層[5]。同時(shí)，分布特征與典型風(fēng)化殼巖溶等成巖作用控制的縫洞型儲(chǔ)層差異較大，即難以利用表層巖溶帶、滲流巖溶帶和潛流巖溶帶等經(jīng)典的巖溶分帶來劃分有利儲(chǔ)層展布[8-10]。因此，層序及沉積所控制的原始巖相分布更可能是控制儲(chǔ)層展布的關(guān)鍵因素[11-15]。然而，研究顯示川西地區(qū)雷四段主要為臺(tái)地邊緣內(nèi)的局限臺(tái)地-蒸發(fā)臺(tái)地沉積[2-3]，但上述認(rèn)識(shí)用于目的層雷四段上亞段沉積相劃分，過于籠統(tǒng)，不能更好地反映沉積水體深淺和水動(dòng)力條件等因素，對(duì)沉積構(gòu)造和巖性變化的影響[15]，需要進(jìn)一步明確雷四上亞段目的層的沉積體系、沉積模式與亞(微)相類型等。更重要的是，在碳酸鹽巖地層中建立高頻層序地層格架，并結(jié)合沉積和成巖等儲(chǔ)層發(fā)育控制因素的分析，不僅可以確定有利的儲(chǔ)層發(fā)育層段，分析產(chǎn)能差異的地質(zhì)原因，更重要的是為儲(chǔ)層精細(xì)對(duì)比和儲(chǔ)層疊置結(jié)構(gòu)分析提供了可靠依據(jù)[11-16]。

為此，本文利用川西龍門山前構(gòu)造帶石羊場(chǎng)—金馬—鴨子河地區(qū)雷口坡組四段鉆井巖心及薄片觀察、測(cè)井等數(shù)據(jù)，通過沉積環(huán)境和巖相古地理識(shí)別和解釋，運(yùn)用高頻層序精細(xì)層序劃分和對(duì)比技術(shù)，在層序地層格架內(nèi)分析沉積體系和沉積相展布，結(jié)合儲(chǔ)層測(cè)井解釋，分析有利儲(chǔ)層發(fā)育段與層序、沉積的關(guān)系，弄清層序沉積對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布、產(chǎn)能差異的控制作用，為該氣藏更精細(xì)的儲(chǔ)層描述、評(píng)價(jià)等開發(fā)地質(zhì)工作提供基礎(chǔ)和依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)背景

1.1 構(gòu)造特征

研究區(qū)位于四川盆地川西坳陷中段西部。川西坳陷構(gòu)造上具有“東西分帶、南北分段”的構(gòu)造特征，自北向南可分為川西坳陷北段、中段和南段(圖1a)。中國石化探區(qū)主要位于川西坳陷中段[15]，自西向東可分為龍門山逆沖推覆構(gòu)造帶、川西坳陷構(gòu)造帶、川中隆起西部斜坡構(gòu)造帶(圖1a)，并可進(jìn)一步劃分為“兩隆、兩凹、兩斜坡”6個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元。兩隆為金馬-鴨子河-安縣隆起帶、新場(chǎng)隆起帶，兩凹為成都凹陷、綿竹凹陷，兩斜坡為廣漢-中江斜坡、永興-綿陽斜坡(圖1a)。本文研究區(qū)即位于北東走向的石羊場(chǎng)-金馬-鴨子河構(gòu)造帶上(圖1a)，為關(guān)口斷裂及彭縣斷裂之間所夾區(qū)域，呈北東向展布的斷背斜，可以進(jìn)一步劃分出的3個(gè)次級(jí)構(gòu)造圈閉，即鴨子河構(gòu)造、金馬構(gòu)造和石羊場(chǎng)構(gòu)造，分別以鴨深1井、彭州1井和羊深1井為相對(duì)高點(diǎn)，構(gòu)造高點(diǎn)依次降低(圖1b)。斷裂以北東向逆斷層為主，少量發(fā)育近東西向及北西向小規(guī)模逆斷層。

1.2 沉積背景

四川盆地中三疊世雷口坡組沉積，主要為受限制的陸表海間歇性海水進(jìn)退所形成的斷續(xù)淹沒的局限或蒸發(fā)臺(tái)地，受東南江南古陸的隆升、雪峰古陸的急劇升起并向西北推覆，及瀘州-開江水下隆起形成的影響，臺(tái)地整體逐漸演化為東高西低的古地理格局，并形成次一級(jí)的臺(tái)內(nèi)隆凹。隨著局部區(qū)域構(gòu)造升降及干旱、潮濕氣候交替出現(xiàn)，海水進(jìn)退頻繁，形成多套白云巖-硬石膏巖為主的沉積旋回組合[17-18]，雷口坡組末期出現(xiàn)水進(jìn)的灰?guī)r沉積。

圖1 川西地區(qū)雷口坡組頂面構(gòu)造劃分(a)及研究區(qū)構(gòu)造等深線(b)特征Fig.1 Tectonic unit division at the top of Leikoupo Formation in Western Sichuan Depression(a)and structure contour map of the study area(b)

中三疊世末，受印支運(yùn)動(dòng)影響，四川盆地整體抬升，中三疊統(tǒng)碳酸鹽巖普遍受到剝蝕和“喀斯特”化，形成了區(qū)域性不整合面，川西地區(qū)雷口坡組之上的天井山組基本被剝蝕殆盡[2-3]，雷四段在川西中國石化探區(qū)也遭受過不同程度的剝蝕，總體上剝蝕厚度由東向西減薄。

2 地層層序?qū)Ρ?/h2>

2.1 四級(jí)層序界面識(shí)別、劃分與對(duì)比

前人研究顯示，雷四段可單獨(dú)劃分為一個(gè)三級(jí)層序[18]。本次研究根據(jù)沉積旋回韻律性，進(jìn)一步在雷四段上亞段的底部識(shí)別出膏云巖與白云巖的巖性分界面(SSB2)，和頂部區(qū)域巖溶侵蝕面(SSB1)[2-4]。作為四級(jí)層序界面，界面上下電測(cè)曲線亦呈較明顯突變特征(圖2)。例如頂界面之下為較典型的巖溶風(fēng)化殼沉積，泥質(zhì)含量增加，在測(cè)井曲線上形成容易識(shí)別的標(biāo)志層，表現(xiàn)為高自然伽瑪值、低電阻率值，與界面之上的厚層狀致密灰?guī)r低自然伽瑪值、高電阻率值的電測(cè)響應(yīng)特征區(qū)別明顯。在四級(jí)層序內(nèi)部，進(jìn)一步對(duì)次級(jí)海泛面(SMFS)進(jìn)行了識(shí)別。然而，本區(qū)的海泛面的形成不是漸變的，而是突變的，為層狀白云巖向厚層狀灰?guī)r突變的巖性轉(zhuǎn)換面，由快速海侵形成最大海泛面的灰?guī)r沉積，白云巖化作用最弱，灰質(zhì)含量最高，測(cè)井曲線表現(xiàn)為厚層灰?guī)r段的相對(duì)高自然伽瑪值[11-12]，在測(cè)井曲線上顯示為高電阻(LLD)、相對(duì)高伽馬(GR)和低中子(CNL)。

研究區(qū)雷四上亞段內(nèi)部低位域不發(fā)育，因此以海泛面為界，構(gòu)成了由次級(jí)海侵體系域(STST)和次級(jí)海退體系域(SHST)組成的完整對(duì)稱四級(jí)層序(圖2)。四級(jí)層序界面在地震剖面上，也具有一定的響應(yīng)。四級(jí)層序頂界面的SSB1界面位于強(qiáng)波峰處偏下約10ms左右，表現(xiàn)相對(duì)清晰，研究區(qū)內(nèi)可追蹤，該強(qiáng)波峰為區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)反射層，即馬鞍塘組一段灰?guī)r與馬鞍塘組二段下部泥巖構(gòu)成的強(qiáng)波阻抗界面。雷四上亞段底界面的四級(jí)層序界面SSB2，即對(duì)應(yīng)雷四上亞段白云巖與雷四中亞段膏云巖的界面，在地震剖面上，表現(xiàn)低頻、中-弱振幅波峰反射，背斜軸部連續(xù)性好，兩翼反射較弱，連續(xù)性較差(圖3)。盡管四級(jí)層序界面SSB2在地震剖面上追蹤相對(duì)困難，但在井震合成記錄詳細(xì)標(biāo)定的約束下，依據(jù)研究區(qū)內(nèi)地層厚度變化趨勢(shì)基本一致的原則，依然可以追蹤。由此，以鉆井層序劃分為基礎(chǔ)，地震剖面解釋的層序界面為約束，建立了雷四段井間四級(jí)層序格架。總體上，雷四上亞段在研究區(qū)范間四級(jí)層序格架。總體上，雷四上亞段在研究區(qū)范圍內(nèi)分布穩(wěn)定，厚度介于135～140 m。

圖2 川西坳陷鴨深1井雷四段單井層序、沉積相劃分與儲(chǔ)層評(píng)價(jià)Fig.2 Sequence,sedimentary facies and reservoir evaluation of the 4th Member of Leikoupo Formation in Well Yashen 1 in the Western Sichuan Depression

圖3 川西坳陷過羊深1—彭州1—鴨深1井地震剖面上層序及體系域劃分(剖面位置見圖1)Fig.3 Sequence and systems tract division from seismic profile across Well Yangshen 1-Pengzhou 1-Yashen 1 in the Western Sichuan Depression(see Fig.1 for the cross-seetion location)

2.2 高頻層序界面識(shí)別、劃分與對(duì)比

在四級(jí)層序格架內(nèi)，對(duì)雷四上亞段進(jìn)行高頻層序界面識(shí)別[19]，詳細(xì)標(biāo)定并總結(jié)界面測(cè)井響應(yīng)特征，完成全井段高頻層序劃分與連井對(duì)比，為進(jìn)一步沉積演化及儲(chǔ)層發(fā)育的控制因素分析提供基礎(chǔ)。

高頻層序地層的概念由Van Wagoner等提出，指由周期為0.1～0.5 Ma的四級(jí)以上海平面旋回產(chǎn)生的沉積響應(yīng)。然而，對(duì)于高頻層序，國內(nèi)外許多學(xué)者認(rèn)識(shí)并不統(tǒng)一。對(duì)于不同級(jí)別高頻層序的厚度和時(shí)限劃分，不同的研究者也有不同的看法，但大多數(shù)人都認(rèn)為四級(jí)層序和五級(jí)層序與米蘭科維奇天文周期有關(guān)。四級(jí)層序是在米蘭科維奇長(zhǎng)周期內(nèi)形成的，其時(shí)限為0.1～0.4 Ma，大致相當(dāng)于Brett的準(zhǔn)層序組(parasequence set)[16]；五級(jí)層序是在米蘭科維奇短周期內(nèi)形成的，其時(shí)限為0.01～0.04 Ma，相當(dāng)于Vail的單層序(simple sequence)或Brett的準(zhǔn)層序(parasequence)[16]。

需要強(qiáng)調(diào)的是，本文所指的高頻層序(五級(jí)層序和六級(jí)層序)相當(dāng)于經(jīng)典層序地層學(xué)中的準(zhǔn)層序及以下級(jí)別的概念[20]，即五級(jí)層序發(fā)育初期快速水進(jìn)導(dǎo)致沉積空間突然增大，準(zhǔn)層序邊界相當(dāng)于沉積間斷面，而初始海泛面至最大海泛面時(shí)期的沉積記錄，往往由于碳酸鹽生長(zhǎng)的“滯后效應(yīng)”而欠發(fā)育，導(dǎo)致準(zhǔn)層序邊界相當(dāng)于沉積間斷面[13]，因而五級(jí)高頻層序總體具有水體向上變淺的沉積特征。在五級(jí)層序內(nèi)仍然可以識(shí)別出更小向上變淺的沉積韻律層，即六級(jí)層序[20-21]，相當(dāng)于旋回層序地層學(xué)中的“米級(jí)旋回”，是高頻海平面變化周期內(nèi)，地層中能夠識(shí)別的由異旋回機(jī)制控制的最小層序單元[22]。高頻層序界面的識(shí)別要綜合以下因素：巖性突變、層厚突然增加或減少、可能的沖刷與侵蝕、以及測(cè)井曲線值的突變等[16]。

本區(qū)五級(jí)層序界面一般為灰?guī)r/云巖的巖性突變界面，電測(cè)曲線響應(yīng)突變特征較明顯(如電阻率曲線和三孔隙度曲線)。六級(jí)層序界面除上述的巖性突變面，還存在巖相轉(zhuǎn)換面，如深灰色微晶云巖與灰色粉晶云巖的界面或鳥眼構(gòu)造云巖與藻紋層構(gòu)造云巖的分界面(圖4中的⑥)，同樣具有界面之上沉積水體突然加深的準(zhǔn)層序邊界的特征。顯然，上述通過巖心識(shí)別的高頻層序界面詳細(xì)標(biāo)定測(cè)井曲線后，可進(jìn)行全井段高頻層序識(shí)別與劃分。但需要說明的是，受鉆井?dāng)U徑因素的影響，GR，AC和DEN等對(duì)巖性識(shí)別相對(duì)較差，而LLD曲線受鉆井?dāng)U徑的影響較小，對(duì)巖性的響應(yīng)較為敏感，致密灰?guī)r最高，膏巖次之，純白云巖最低，而過渡巖性如云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)云巖、膏質(zhì)云巖，則介于三者之間。目的層巖性主要為灰?guī)r和云巖，因此，測(cè)井曲線LLD隨著巖石中白云石含量增加電阻逐漸降低。由此，可構(gòu)成一個(gè)明顯向上變淺由灰?guī)r向云巖轉(zhuǎn)化的高頻旋回(圖4)。需要注意的是，在雷四段上亞段底部，可出現(xiàn)測(cè)井曲線LLD向上增加的向上變淺的高頻層序，這是由于云巖向上變淺為含膏云巖造成的。這樣，利用測(cè)井曲線在單井上完成多個(gè)五級(jí)和六級(jí)高頻層序的識(shí)別與劃分。依據(jù)厚層灰?guī)r隔層和儲(chǔ)層在層序中的分布，把下兩個(gè)五級(jí)層序作為下儲(chǔ)層段，把上兩個(gè)五級(jí)層序劃分為上儲(chǔ)層段。在雷四段上亞段高頻層序進(jìn)行單井精細(xì)劃分和對(duì)比基礎(chǔ)上，建立連井的高頻層序格架。高頻層序在研究區(qū)縱向上具有良好的對(duì)比性，橫向上變化具有同步性，揭示了這些高頻層序主要是沉積背景(如海平面升降)變化所形成的異旋回。

3 沉積特征

3.1 沉積體系劃分

地層對(duì)比結(jié)果表明，雷口坡組四段上亞段厚度穩(wěn)定，六級(jí)高頻層序數(shù)量多，且厚度薄，通常為10 m以內(nèi)的米級(jí)旋回，向上變淺沉積特征明顯，井間對(duì)比性好，反映了沉積環(huán)境相似，海平面升降的低幅波動(dòng)對(duì)沉積環(huán)境具有一致的影響。巖心觀察及顯微鏡下觀察表明，巖性上為相對(duì)低能環(huán)境的云巖與灰?guī)r，云巖以藻粘結(jié)構(gòu)造云巖、藻紋層構(gòu)造云巖、藻疊層構(gòu)造云巖、藻屑云巖、微晶云巖和粉晶云巖為主(圖5)，少量泥晶云巖。生物除藻類外，其他生物不發(fā)育，偶見介形蟲，進(jìn)一步顯示原始沉積環(huán)境為相對(duì)閉塞的中-低能量、相對(duì)高鹽度水體環(huán)境?；?guī)r以藻砂屑灰?guī)r、藻粘結(jié)灰?guī)r和微晶灰?guī)r為主。在沉積構(gòu)造上，可見明顯的疊層石構(gòu)造、紋層構(gòu)造和鳥眼構(gòu)造等潮坪相沉積的相標(biāo)志(圖5)?？紤]到在川西龍門山地區(qū)雷口坡組沉積時(shí)期，存在古島鏈或水下古隆起、臺(tái)緣灘的區(qū)域沉積背景[2,4]，以及地層對(duì)比結(jié)果、巖性特征、沉積構(gòu)造相標(biāo)志等證據(jù)，綜合分析認(rèn)為，川西地區(qū)雷四段上亞段總體為碳酸鹽巖潟湖-潮坪沉積體系，研究區(qū)以潮坪沉積為主(圖6)。

3.2 典型相標(biāo)志及相帶劃分

研究區(qū)潮坪相可進(jìn)一步細(xì)分為潮下帶、潮間帶和潮上帶亞相(圖6)。

1) 潮下帶亞相

顏色相對(duì)較深，以灰色、深灰色為主，沉積構(gòu)造以塊狀層理為主，其他構(gòu)造相對(duì)不發(fā)育，巖性主要為微晶灰?guī)r、(含)砂屑微晶灰?guī)r和(含)藻屑灰?guī)r等(圖5a，b)，進(jìn)一步劃分為(云)灰坪、藻屑灘等微相(圖6)，主要發(fā)育于雷四上亞段上儲(chǔ)層段下部。

圖4 川西坳陷羊深1井雷四上亞段取心段高頻層序界面劃分與儲(chǔ)層評(píng)價(jià)Fig.4 High frequency sequence boundaries division and reservoir evaluation of the Upper T2l4cores of Well Yangshen 1 in the Western Sichuan Depression

2) 潮間帶亞相

藻層疊構(gòu)造、鳥眼(或窗格)構(gòu)造等典型潮間帶沉積構(gòu)造發(fā)育，巖性以云巖為主，包括微晶云巖、(微)粉晶云巖、藻層疊構(gòu)造云巖、藻粘結(jié)構(gòu)造云巖、(藻)砂屑云巖和紋層狀構(gòu)造云巖等，也可見(藻砂屑)云質(zhì)灰?guī)r等(圖5c—h)，主要分布于雷四上亞段下儲(chǔ)層段，以及上儲(chǔ)層段的上部。按照碳酸鹽巖灰質(zhì)含量的高低(一定程度上反映沉積水體深淺)，潮間帶進(jìn)一步劃分為潮間下和潮間上。相對(duì)而言，潮間下云巖中含有一定的灰質(zhì)含量，潮間上云巖灰質(zhì)含量較低。綜合以上典型的巖相特征，進(jìn)一步細(xì)分為(藻)(云)灰坪、灰云坪、藻屑灘、藻云坪、云坪和(含膏)(含泥)云坪等微相(圖6)。

3) 潮上帶亞相

巖性主要有微晶云巖，部分含有似龜裂、結(jié)核等暴露標(biāo)志，也可見有含膏云巖、膏質(zhì)云巖(圖5i)，主要發(fā)育于雷四上亞段下儲(chǔ)層段的底部。進(jìn)一步細(xì)分為云坪、膏云坪和云膏坪等微相(圖6)。

3.3 沉積相綜合分析

巖心觀察發(fā)現(xiàn)，在單井的五級(jí)或六級(jí)高頻層序單元內(nèi)，自下而上多發(fā)育潮下帶微晶灰?guī)r或生屑灘灰?guī)r沉積，向上漸變?yōu)槌遍g帶灰質(zhì)云巖、藻層疊構(gòu)造云巖、藻屑(粉晶)云巖，再向上漸變?yōu)槌鄙蠋У奈⒕г茙r或膏質(zhì)微晶云巖，基本反映了沉積水體由潮下帶至潮間帶、潮間帶至潮上帶向上變淺的垂向相序組合，構(gòu)成了完整的碳酸鹽巖潮坪相垂向沉積序列，儲(chǔ)層物性總體向上變好，電阻由高到低，與高頻層序變化特征一致。

圖5 川西坳陷雷四上亞段典型沉積亞相巖相標(biāo)志及儲(chǔ)集空間類型Fig.5 Lithofacies marks of typical sedimentary micro-facies and reservoir space types of the Upper T2l4 in the Western Sichuan Depressiona.亮晶藻砂屑灰?guī)r，局部見藻絲體相連，潮下帶，羊深1井，埋深6 123.3 m,染色薄片；b.微晶灰?guī)r,偶見介殼生物，見有微裂縫分布，潮下帶或潟湖，羊深1井,埋深6 125.6 m,染色薄片,巖心樣品；c.砂屑白云巖，球粒砂屑結(jié)構(gòu)，見溶蝕孔隙發(fā)育，潮間下，鴨深1井，埋深5780.5 m，鑄體薄片；d.層疊石云巖，藻層疊構(gòu)造，潮間帶，鴨深1井，埋深5 780.46 m，巖心樣品，直徑為8 cm；e.藻粘結(jié)藻屑泥晶白云巖，潮間帶，鴨深1井，埋深5 789.2 m，藍(lán)色鑄體；f.含藻粉晶白云巖，潮間上，鴨深1井，埋深5 777.58 m，藍(lán)色鑄體；g.粉微晶云巖,晶間溶孔發(fā)育,彭州1井,埋深5 818.2 m,藍(lán)色鑄體；h.藻粘結(jié)白云巖,藻層疊格架孔發(fā)育,羊深1井,埋深6 223.2 m,藍(lán)色鑄體；i.鳥眼雪花構(gòu)造，孔隙膏質(zhì)充填，潮上帶，羊 深1井，埋深6 243.77 m，巖心樣品，直徑為8 cm

圖6 川西坳陷雷四上亞段沉積體系及相帶劃分Fig.6 Sedimentary system and facies of the Upper T2l4 in the Western Sichuan Depression

綜合以上研究結(jié)果，進(jìn)一步的沉積相分析表明，3口井亞相類型對(duì)比良好，雷四段上亞段總體以潮間帶和潮下帶沉積為主，井間沉積亞相變化一致性好，反映了整體沉積地形比較平緩，橫向上分布相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)。總體縱向上，雷四上亞段下儲(chǔ)層段沉積早期為潮上-潮間亞相云坪微相，逐漸演變?yōu)槌遍g下-潮間亞相的藻云坪和云坪等微相，隨后經(jīng)歷了一次大規(guī)模的海泛，形成了上儲(chǔ)層段瀉湖或潮下帶灰坪與下儲(chǔ)層段潮間帶云坪呈突變接觸的巖性分界面，上儲(chǔ)層段由潮下帶灰?guī)r逐漸演變?yōu)槌遍g云坪沉積(圖2)，橫向上微相類型則略有變化，可能反映了沉積環(huán)境的差異。

4 儲(chǔ)層發(fā)育控制因素探討

4.1 儲(chǔ)層測(cè)井解釋結(jié)果及其展布

在巖心歸位的基礎(chǔ)上，詳細(xì)標(biāo)定測(cè)井曲線，建立儲(chǔ)層的巖性、物性、含氣性及電性之間的“四性”關(guān)系。通過詳細(xì)的巖心觀察與薄片鏡下觀察，雷四上亞段儲(chǔ)集巖巖性總體以云巖為主，包括微-粉晶云巖、藻粘結(jié)云巖、(藻)砂屑云巖等，部分灰質(zhì)云巖(圖5)，灰?guī)r則較少，除有裂縫性儲(chǔ)集巖以外，其余幾乎均為非儲(chǔ)集巖。儲(chǔ)集類型主要為晶間溶孔、藻疊層格架溶孔、藻粘結(jié)粒間(溶)孔、膏模孔、溶洞和裂縫等(圖5c—h)，總體以前3種類型為主。有效儲(chǔ)層孔隙度、滲透率平均為5.26%和9.65×10-3μm2，然而，滲透率小于1×10-3μm2的樣品可達(dá)總數(shù)的55.9%?？傮w上，顯示出本區(qū)儲(chǔ)層具有特低孔-特低滲的儲(chǔ)集特征?？缀斫M合主要為中小孔-細(xì)喉，其中粉晶云巖喉道相對(duì)較大，與孔隙連通配置條件好。

通過上述儲(chǔ)層基本巖性、物性特征進(jìn)而確定適合研究區(qū)目的層的儲(chǔ)層參數(shù)測(cè)井解釋模型，建立測(cè)井解釋標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)石羊場(chǎng)-金馬-鴨子河構(gòu)造3口井進(jìn)行了處理及精細(xì)解釋，按照儲(chǔ)層測(cè)井分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行測(cè)井評(píng)價(jià)，即Ⅰ類儲(chǔ)層：孔隙度≥10%；Ⅱ類儲(chǔ)層：5%≤孔隙度<10%；Ⅲ類儲(chǔ)層：2%≤孔隙度<5%。儲(chǔ)層縱向分布結(jié)果表明，石羊場(chǎng)—金馬—鴨子河地區(qū)雷四上亞段，有利儲(chǔ)層總體發(fā)育于下儲(chǔ)層段四級(jí)層序海侵體系域的上部五級(jí)高頻層序內(nèi)，以Ⅱ和Ⅲ類儲(chǔ)層為主，Ⅰ類儲(chǔ)層相對(duì)較少，不同類型儲(chǔ)層呈“薄互層間互”分布的特征(圖2，圖4)，主要受高頻海平面升降頻繁的影響。盡管儲(chǔ)層分布復(fù)雜，非均質(zhì)性極強(qiáng)，但進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)，不同類型儲(chǔ)層的分布與在高頻層序中的位置關(guān)系密切，特別是六級(jí)高頻層序內(nèi)，自下而上多數(shù)實(shí)測(cè)樣品的儲(chǔ)層物性(孔隙度)逐漸變好，而在高頻層序界面處，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層向上可突變?yōu)榉莾?chǔ)層(圖2，圖4)，這與高頻層序界面上下多數(shù)巖性由云巖突變?yōu)榛規(guī)r的特征相一致，由此構(gòu)成了多個(gè)物性由差變好的疊置組合。顯然，通過高頻層序分析，強(qiáng)非均質(zhì)儲(chǔ)層的分布有一定規(guī)律可循。

4.2 層序和沉積對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的控制

層序、沉積與儲(chǔ)層的發(fā)育的具有密切關(guān)系。層序的不同位置及類型控制著可容空間的大小及變化。進(jìn)而控制著沉積物的類型及組合[23]，從而控制著儲(chǔ)層發(fā)育的有利巖性，而巖性垂向變化所體現(xiàn)的旋回性是層序疊加樣式的具體表現(xiàn)形式。

從不同類型儲(chǔ)層在層序和沉積相中分布，以及前述儲(chǔ)層基本特征的巖性物性分析來看，儲(chǔ)層物性與巖性密切相關(guān)，即潮間帶的云巖類物性最好，而潮下帶的灰?guī)r物性最差，特別是四級(jí)層序以海侵為主的潮間帶亞相發(fā)育的各種云巖微相(圖2，圖4，圖5)，是儲(chǔ)層發(fā)育的有利巖相。尤其在四級(jí)層序海侵體系域中-晚期，隨著海平面逐漸上升，沉積環(huán)境總體由潮上-潮間上亞相轉(zhuǎn)變?yōu)槌遍g亞相，水動(dòng)力條件逐漸增強(qiáng)(如雷四上亞段下儲(chǔ)層段上部五級(jí)層序)，并適當(dāng)保持準(zhǔn)同生白云巖化(蒸發(fā)作用與回流滲透)的條件，形成有利儲(chǔ)層的白云巖巖相，且膠結(jié)作用相對(duì)較弱[11-13,24-26]，原始孔隙度較高。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，在高頻層序格架內(nèi)，Ⅰ，Ⅱ類優(yōu)質(zhì)有效儲(chǔ)層一般發(fā)育于五、六級(jí)高頻層序潮間帶中上部(圖2，圖4)，藻砂屑云巖、藻層疊云巖、藻粘結(jié)云巖等可間歇性暴露于海平面之上，形成沉積及成巖暴露面，即高頻層序的界面。隨著潮濕、干旱氣候的周期性交替變化，高頻層序界面之下地層，大氣水的淋濾以及層疊石中有機(jī)質(zhì)的氧化分解，形成白云石晶間溶孔、層疊石格架溶孔以及砂屑粒間溶孔，而且這種環(huán)境也進(jìn)一步有利于蒸發(fā)白云巖化、回流滲透白云巖化作用發(fā)生[11-13,24-26]，從而為有利儲(chǔ)層白云巖巖相的形成提供了有利沉積和成巖環(huán)境，也為印支期巖溶及后期埋藏溶蝕等成巖作用提供流體運(yùn)移通道與溶蝕空間[1-4，11-14]。四級(jí)層序海退體系域早期(如雷四上亞段上儲(chǔ)層段下部)，由于大規(guī)模的海侵作用，沉積水體快速加深，發(fā)育潮下帶砂屑灰?guī)r及潟湖相的微晶灰?guī)r，盡管部分藻砂屑云巖原始孔隙度較高，但整體處于水下，回流滲透白云巖化與暴露溶蝕作用弱，海底膠結(jié)作用較強(qiáng)[27-29]。

綜上，川西坳陷中段西部地區(qū)雷口坡組四段上亞段(高頻)層序與沉積對(duì)白云巖儲(chǔ)層的形成與分布控制作用明顯，即受高頻層序疊置樣式的控制，是儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵，亦可能為準(zhǔn)同生期成巖作用、后期的風(fēng)化殼巖溶及晚期的埋藏溶蝕等成巖作用提供了良好的流體運(yùn)移通道與空間[11-14,30]，總體具有相控儲(chǔ)層特征，即層序的疊置樣式和變化控制著沉積亞相、微相的發(fā)育分布，進(jìn)而控制著儲(chǔ)層巖石類型、儲(chǔ)層物性。

雷四上亞段下儲(chǔ)層段(高頻)層序格架內(nèi)沉積微相橫向變化，可能是影響本區(qū)3口井下儲(chǔ)層段測(cè)試產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一。隨著四級(jí)層序海侵體系域的逐漸水進(jìn)，下儲(chǔ)層段上部五級(jí)高頻層序在金馬地區(qū)以潮間帶藻云坪、粉晶云坪等有利沉積微相為主(圖5)，尤其是粉晶云巖，孔隙連通性好，而在石羊場(chǎng)地區(qū)則主要為潮間-潮間下的藻云坪(圖4，圖5)，儲(chǔ)層物性相對(duì)較差。下儲(chǔ)層段下部五級(jí)層序在石羊場(chǎng)構(gòu)造區(qū)總體藻云坪有利微相更加發(fā)育(圖4，圖5)，巖心觀察中也可見白云巖巖心中含有較多的泥質(zhì)，以及含有在相對(duì)高鹽度、較深水體中的介形蟲、介殼等生屑，顯示沉積水體相對(duì)稍深。而在鴨子河地區(qū)，整體可能處潮間偏上的淺水低水動(dòng)力微晶云坪微相(圖2，圖5)，儲(chǔ)層物性相對(duì)較差。因此，以上地質(zhì)因素是導(dǎo)致研究區(qū)測(cè)試產(chǎn)量彭州1井>羊深1井>鴨深1井的可能原因之一。當(dāng)然，影響氣井測(cè)試產(chǎn)能的因素較多，如裂縫的發(fā)育程度與類型，通過成像測(cè)井解釋發(fā)現(xiàn)，3口井裂縫發(fā)育規(guī)模和數(shù)量，彭州1井明顯大于羊深1井和鴨深1井，且彭州1井高角度裂縫相對(duì)更加發(fā)育，而羊深1井、鴨深1井則以低角度縫和水平縫為主?？紤]到本文主要從層序沉積的角度分析儲(chǔ)層的分布與控制，裂縫及其他因素對(duì)鉆井測(cè)試產(chǎn)量高低的影響在此不做深入討論。

5 結(jié)論

1) 川西龍門山前石羊場(chǎng)-鴨子河構(gòu)造帶雷四上亞段可構(gòu)成一個(gè)完整四級(jí)層序，進(jìn)一步劃分為4個(gè)五級(jí)和21個(gè)六級(jí)高頻層序。高頻層序界面主要為巖性突變面，界面上、下電測(cè)曲線突變響應(yīng)特征明顯。研究區(qū)高頻層序總體具有向上變淺沉積特征，井間對(duì)比具有良好的可比性和一致性，反映總體沉積背景或沉積環(huán)境大致相似。

2) 研究區(qū)雷四上亞段主要屬于潮坪沉積，主要發(fā)育潮下帶、潮間帶亞相，潮間帶是儲(chǔ)層發(fā)育的有利亞相；縱向上沉積環(huán)境變化快，巖性變化大，是導(dǎo)致本區(qū)儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)的關(guān)鍵因素；橫向上各亞相井間對(duì)比好，分布相對(duì)穩(wěn)定，沉積微相在橫向上略有差異，反映了局部地形差異導(dǎo)致巖相的分異。

3) 研究區(qū)儲(chǔ)層總體以Ⅱ和Ⅲ類儲(chǔ)層為主，潮間帶粉晶云坪、藻(層疊)云坪是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的有利微相，Ⅰ和Ⅱ類優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層一般發(fā)育于上、下兩個(gè)儲(chǔ)層段中上部和高頻層序的中上部；高頻層序控制著潮間帶有利微相分布，對(duì)后期成巖作用也具有一定的影響，是影響儲(chǔ)層發(fā)育與空間展布的關(guān)鍵，總體具有相控儲(chǔ)層發(fā)育的特征。

致謝：感謝中石化西南局武恒志副總經(jīng)理在文中就層序沉積對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育控制的指導(dǎo)建議！

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(編輯 張玉銀)

Sequence division and controlling factors of reservoir development of the 4th Member of Leikoupo Formation in foreland of Longmen Mountains in the Western Sichuan Depression,Sichuan Basin

Li Hongtao，Hu Xiangyang，Shi Yunqing，Xiao Kaihua，Jia Yuewei,Wei Xiuping，F(xiàn)eng Qiong

(1.StateKeyLaboratoryofShaleOilandGasEnrichmentMechanismsandEffectiveDevelopment,Beijing100083,China; 2.KeyLaboratoryforMarineOilandGasExploitation,,SINOPEC，Beijing100083,China;3.PetroleumExplorationandProductionResearchInstitute,SINOPEC,Beijing100083,China)

Based on detailed observation of cores,thin section,well logging and seismic data analysis,high frequency sequence and sedimentary microfacies of the Upper T2l4were studied in the Shiyangchang-Jinma-Yazihe area of foreland of Longmen Mountains in western Sichuan Depression.Combined with logging interpretation results,the reservoir distribution and controlling factors of reservoir development are analyzed.The results indicate that the Upper T2l4can be divided into one fourth-order sequence,and may be further divided into multiple fifth-order and sixth-order high frequency sequences.The high frequency sequence has the characteristics of sedimentary assemblages obviously shallowing upward and their horizontal correlation is good.Sedimentary environments mainly are tidal flat in the research area,and the tidal flat depo-sits mainly develop intertidal zone and subtidal zone sub-facies.Lithology of flat deposits is varied in the vertical direction and is more stable in horizontal orientation.Intertidal zone is a favorite sub-facies for reservoir development,and can be divided into dolomite flat,algae dolomite flat,dolomite-lime flat micro-facies.Subtidal zone can be divided into lime flat,algae lime flat,dolomite lime flat micro-facies.Silty-fine dolomite flat,algal (laminated) dolomite flat in the intertidal zone is favorable micro-facies for reservoir development.They were usually distributed in middle-upper part of upper and lower reservoir with clear reservoir cycles.The favorable intertidal micro-facies distribution reservoir for development is controlled by (high frequency) sequence,which also has a certain impact to later diagenesis.The high frequency sequence is the key factor to affect reservoir formation and distribution.

sequence stratigraphy,reservoir distribution,sedimentary facies,gas pool,Leikoupo Formation,Western Sichuan Depression,Sichuan Basin

2016-11-10;

2017-04-12。

李宏濤(1977—)，男，博士、高級(jí)工程師，氣藏開發(fā)地質(zhì)和氣藏描述。E-mail:liht.syky@sinopec.com。

國家科技重大專項(xiàng)(2016ZX05017005)；中石化科技部項(xiàng)目(P16111)。

0253-9985(2017)04-0753-11

10.11743/ogg20170412

TE121.3

A