四川盆地東部曲水—建南地區(qū)長興組淺洼沉積的發(fā)現(xiàn)及地質(zhì)意義

劉 菲 馮 亮 陳智雍 陳家文 劉冬璽 朱宜新 廖義沙 張文濟(jì) 易娟子

1.中國石油西南油氣田分公司重慶氣礦 2.中國石油西南油氣田分公司儲(chǔ)氣庫管理處

0 引言

二疊系長興組礁、灘沉積是四川盆地海相碳酸鹽巖主要的儲(chǔ)集體類型之一。川東地區(qū)發(fā)現(xiàn)開江—梁平海槽臺(tái)緣帶[1-2]、城口—鄂西海槽西側(cè)臺(tái)緣帶[3]、廣安—忠縣臺(tái)內(nèi)高帶及遂寧—豐都臺(tái)內(nèi)高帶，整個(gè)川東地區(qū)長興組呈現(xiàn)出“五緣三凹”沉積格局。目前的油氣勘探實(shí)踐揭示，川東長興組礁、灘體主要圍繞開江—梁平海槽兩側(cè)臺(tái)地邊緣帶呈帶狀或斜列狀分布。在開江—梁平海槽東側(cè)發(fā)現(xiàn)鐵山坡、羅家寨、普光、五百梯、大貓坪等礁、灘大氣田，其西側(cè)發(fā)現(xiàn)龍崗、元壩等礁、灘大氣田。因此臺(tái)地邊緣延伸方向和展布規(guī)律直接控制著二疊系、三疊系的礁、灘氣藏分布和儲(chǔ)層質(zhì)量的優(yōu)劣。

隨著在建南及周邊地區(qū)地區(qū)油氣勘探的深入，逐漸發(fā)現(xiàn)兩排北西—南東向展布的生物礁[4-14]，并且該區(qū)三維地震成果也顯示生物礁之間洼地的存在。結(jié)合建南礦區(qū)資料以及川東鉆井、野外露頭、地震資料分析，認(rèn)為開江—梁平海槽臺(tái)緣帶有向南延伸趨勢，且與曲水—建南淺洼兩側(cè)高帶相連。曲水—建南淺洼兩側(cè)是長興組生物礁發(fā)育的有利區(qū)。為了進(jìn)一步拓展川東地區(qū)長興組生物礁勘探區(qū)塊，搞清開江—梁平海槽的臺(tái)緣帶延伸方向，成為近期川東地區(qū)天然氣資源接替勘探發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵。

1 淺洼存在的依據(jù)

近年來，開江—梁平海槽東、西兩側(cè)臺(tái)緣帶走向已經(jīng)日漸清楚，并提出大貓坪—福祿場一帶為開江—梁平海槽南段臺(tái)緣帶末端的認(rèn)識(shí)[15-20]（圖1）。通過實(shí)鉆井、典型沉積剖面以及地震資料，反映出開江—梁平海槽臺(tái)緣帶南段的臺(tái)緣帶走向較原認(rèn)識(shí)有較大的差別，認(rèn)為開江—梁平海槽臺(tái)緣帶南段未完全封閉，大貓坪—福祿場之間存在指狀槽道，溝通開江—梁平海槽及以南的曲水—建南淺洼（圖2）。

筆者認(rèn)為開江—梁平海槽臺(tái)緣帶南段西側(cè)興隆場往方斗山楠木埡剖面—齊岳山山王廟剖面一線有延伸的趨勢，東側(cè)大貓坪往高峰場—建南一線有延伸趨勢，初步確定該海槽的臺(tái)地邊緣界線和淺洼兩側(cè)高帶界線。結(jié)合建南地區(qū)鉆井資料和地震資料，認(rèn)為開江—梁平海槽延伸到建南地區(qū)時(shí)，水體變淺，沉積相帶變窄；另地震資料顯示城口—鄂西海槽西側(cè)臺(tái)緣帶有往南延伸的趨勢。開江—梁平海槽自西向東經(jīng)過曲水—建南淺洼與城口—鄂西海槽相通，將鄂西—渝東區(qū)分成南北兩大臺(tái)地。

開江—梁平海槽、城口—鄂西海槽為典型的盆地（海槽）—臺(tái)地沉積體系。從開江—梁平海槽向東、西兩側(cè)，沉積相的展布依次為盆地相—斜坡相—臺(tái)緣相—開闊臺(tái)地相（圖2）。由于海槽東、西邊界性質(zhì)不同，致使兩側(cè)碳酸鹽巖臺(tái)地地貌上存在著差異，主要表現(xiàn)為西側(cè)沉積水體相對較深。城口—鄂西海槽向西側(cè)，沉積相展布依次為盆地相—斜坡相—臺(tái)緣相—開闊臺(tái)地相。曲水—建南淺洼向東西兩側(cè)，沉積相的展布依次為淺洼相—高帶相—開闊臺(tái)地相。

圖1 川東地區(qū)長興組生物礁有利相帶分布圖（2016）

作為開闊臺(tái)地相與海槽相之間的過渡相，臺(tái)地邊緣相往往沿海槽邊緣呈狹長帶狀展布，淺洼兩側(cè)的高帶沿淺洼邊緣呈帶狀展布，由于直接面向廣海，沉積環(huán)境具有水體能量高、循環(huán)暢通、營養(yǎng)物質(zhì)豐富等特點(diǎn)[21]，發(fā)育有規(guī)模較大臺(tái)緣生物礁（灘）和臺(tái)內(nèi)生物礁（灘）。開江—梁平海槽東南段西側(cè)以興隆場—C24 井—石寶寨—三墱坡—?jiǎng)⒓也燮拭嬉痪€為代表，東側(cè)以大貓坪—高峰場—JP7 井為代表，形成長興組—飛仙關(guān)組臺(tái)地邊緣和臺(tái)內(nèi)高帶礁、灘組合。

1.1 地層厚度特征

開江—梁平海槽至曲水—建南淺洼一帶在NE—SW 方向上，長興組厚度呈現(xiàn)出“厚—薄—厚” “兩厚夾一薄”的地層分布規(guī)律（圖3）。從NW—SE 方向看，這兩條厚帶又沿NE—SW 向存在局部厚值區(qū)深入薄帶區(qū)。長興組厚度在開江—梁平海槽區(qū)域存在薄值區(qū)（地層厚度50～150 m），經(jīng)福祿場—大貓坪厚值區(qū)（地層厚度250 ～300 m），往南曲水—建南一帶存在稍薄的低值區(qū)（地層厚度200 ～250 m）。

1.2 淺洼存在的沉積依據(jù)

1.2.1 實(shí)鉆井

由于淺洼在長興組沉積時(shí)期為欠補(bǔ)償沉積，地層厚度略小，古沉積環(huán)境為臺(tái)內(nèi)洼地較深水沉積環(huán)境，泥質(zhì)含量較高，偶見生物化石。

研究區(qū)內(nèi)以C13 井、F003-6 井為代表，臺(tái)內(nèi)淺洼為開闊臺(tái)地內(nèi)部低洼地區(qū)的相對低能環(huán)境，毗鄰臺(tái)內(nèi)緩坡，生物含量較少，主要沉積深灰色含生屑泥晶灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r等。C13 井長興組泥晶生屑灰?guī)r單層厚度小于13 m，累計(jì)厚度為42.5 m，生物主要為?類和棘皮，少量有孔蟲和介形蟲，判定C13 井位于臺(tái)內(nèi)淺洼相（圖4-a、b）。F003-6井長興組泥晶生屑灰?guī)r單層厚度小于15 m，累積厚度為24 m，生物類型主要為?類、苔蘚和少量棘皮，認(rèn)為F003-6 井位于臺(tái)內(nèi)淺洼相（圖4-c、d）。

而位于相對高能環(huán)境的淺洼西側(cè)高帶，鉆遇的生物礁井B001-1 井和C24 井長興組見礁骨架云巖和礁骨架灰?guī)r，生物主要見海綿、柯蘭尼蟲，腹足等（圖4-e、f）。B001-1 井礁核、生屑灘的累積厚度達(dá)100 m。

圖2 川東地區(qū)長興組生物礁有利相帶分布圖(2018)

圖3 川東地區(qū)長興組厚度等值線圖

圖4 淺洼及高帶長興組實(shí)鉆井沉積微觀特征圖

1.2.2 野外露頭

位于方斗山中北段的楠木埡剖面見亮晶生屑灰?guī)r、泥晶生屑灰?guī)r、生物礁灰?guī)r，造礁生物以纖維海綿為主（圖5- a、b，圖6），纖維海綿具有堅(jiān)硬的硬體骨骼，其大量繁殖使個(gè)體之間，形成緊密的堅(jiān)固格架。生物種類以?類、有孔蟲、棘皮類為主。長興晚期到飛仙關(guān)早期，區(qū)內(nèi)基本繼承長興期沉積面貌，飛仙關(guān)早—中期發(fā)育厚層—塊狀亮晶鮞粒灰?guī)r，為高能動(dòng)蕩環(huán)境。該剖面長興組雖未出露完整，厚度已大于124.2 m，從露頭和鏡下觀察情況和飛仙關(guān)組鮞粒的發(fā)育規(guī)律，楠木埡剖面位于臺(tái)內(nèi)淺洼西側(cè)高帶。

楠木埡剖面以北的三蹬坡剖面僅出露飛仙關(guān)組，該剖面在飛仙關(guān)組下部均發(fā)育厚層—塊狀亮晶鮞?；?guī)r和“巨鮞”灰?guī)r（粒徑大于2 mm）（圖7），內(nèi)部可見大型楔狀交錯(cuò)層理（圖5-c、d），在上述剖面飛仙關(guān)組下部未完全出露的情況下，飛仙關(guān)組中下部發(fā)育的鮞灘單層厚度2 ～20 m，累計(jì)厚度接近60 m，鮞粒類型多樣、粒徑巨大，鮞粒、巨鮞間以亮晶膠結(jié)物為主，這些特點(diǎn)都指示沉積環(huán)境為高能動(dòng)蕩沉積環(huán)境。結(jié)合楠木埡剖面臺(tái)緣帶飛仙關(guān)組鮞灘從飛仙關(guān)組中下部開始發(fā)育的特點(diǎn)，認(rèn)為三蹬坡剖面為臺(tái)內(nèi)淺洼西側(cè)高帶。

位于齊岳山北東翼的劉家槽剖面長興組見淺灰褐色生物灰?guī)r、淺褐色云巖、灰質(zhì)云巖。長興組頂部發(fā)育礁灰?guī)r、生屑灰?guī)r，見珊瑚、海綿及其他生物（圖5-e、f）。該剖面以北的山王廟剖面長興組見淺灰色生物灰?guī)r、云巖，見海綿、珊瑚造礁生物（圖5-g、h）。

1.3 淺洼存在的地震依據(jù)

1.3.1 大貓坪—福祿場一線處于開江—梁平海槽和曲水—建南淺洼的過渡轉(zhuǎn)折區(qū)，局部發(fā)生相變。

大貓坪—福祿場臺(tái)緣帶以南為相對深水的曲水—建南淺洼，開江—梁平海槽和曲水—建南淺洼以指狀槽道溝通。

從大貓坪區(qū)塊鉆井上二疊統(tǒng)時(shí)間厚度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，YA012-X11 井先后兩次側(cè)鉆鉆遇生物礁，正眼及側(cè)眼1 均未鉆遇礁體。實(shí)鉆顯示，正眼及側(cè)眼1 長興組時(shí)間厚度明顯小于大貓坪主體生物礁發(fā)育區(qū)（表1）。

從圖8 中看，開江梁平海槽臺(tái)緣帶南段（大貓坪—興隆場區(qū)塊）相帶地震特征清晰，臺(tái)緣帶特征為飛仙關(guān)組底界振幅弱，局部為中—弱反射特征，相對海槽相長興組明顯增厚，飛仙關(guān)組內(nèi)部亦有繼承性隆起。臺(tái)緣帶以北為海槽相，特征為飛仙關(guān)組底界振幅強(qiáng)，飛仙關(guān)組底界及飛仙關(guān)組內(nèi)部同相軸反射連續(xù)，表明沉積環(huán)境水體弱，沉積較為穩(wěn)定。臺(tái)緣帶以南（曲水—建南淺洼）從常規(guī)地震剖面看（圖8），飛仙關(guān)組底界及飛仙關(guān)組內(nèi)部同相軸反射相對連續(xù)。從時(shí)差圖看（圖9），上二疊統(tǒng)頂界至飛仙關(guān)組底界時(shí)差較臺(tái)緣帶小，與海槽相時(shí)差相比，上二疊統(tǒng)頂界至飛仙關(guān)組底界略有增大，且以指狀溝通。綜合以上分析認(rèn)為，大貓坪—興隆場臺(tái)緣帶以南為相對深水的臺(tái)內(nèi)淺洼。

圖5 長興組—飛仙關(guān)組礁、灘剖面宏觀及微觀特征圖

圖6 方斗山楠木埡剖面柱狀圖

圖7 方斗山三蹬坡剖面柱狀圖

表1 大貓坪區(qū)塊鉆井上二疊統(tǒng)時(shí)間厚度統(tǒng)計(jì)表

圖8 大貓坪西區(qū)塊垂直臺(tái)緣帶地震剖面圖

圖9 開江－梁平海槽南段上二疊統(tǒng)至飛仙關(guān)組時(shí)差圖

1.3.2 地震資料顯示曲水—建南淺洼兩側(cè)高帶存在。

臺(tái)內(nèi)淺洼亞相沉積的泥巖相對海槽區(qū)域薄，且一般厚度相對穩(wěn)定，呈大面積分布。曲水—建南淺洼：水體較深，飛仙關(guān)組底界沉積泥質(zhì)較厚，飛仙關(guān)組底界為中強(qiáng)—強(qiáng)的連續(xù)波峰反射。淺洼東西兩側(cè)高帶：水體較淺，飛仙關(guān)組底界沉積泥質(zhì)較薄，飛仙關(guān)組底界為連續(xù)性較差的弱反射（圖10）。

2 曲水—建南淺洼分布的地質(zhì)意義

圖10 過臺(tái)內(nèi)淺洼及兩側(cè)高帶地震剖面圖

通過川東地區(qū)長興組鉆井資料、典型沉積剖面觀測分析以及地震資料響應(yīng)，認(rèn)為位于原開江—梁平海槽南部末端的大貓坪—福祿場一線并未完全封閉，而是局部存在指狀槽道，溝通了開江—梁平海槽南段的曲水—建南淺洼。開江－梁平海槽東西兩側(cè)臺(tái)地邊緣的鐵山坡、羅家寨、普光、五百梯、大貓坪、龍崗、元壩等礁、灘大氣田，取得了較好的勘探開發(fā)效果，僅大貓坪長興組生物礁氣藏單井平均測試產(chǎn)氣量高達(dá)65×104m3/d，目前建產(chǎn)超100×104m3/d?？碧介_發(fā)實(shí)踐表明，海槽兩側(cè)臺(tái)地邊緣是長興組生物礁勘探的有利區(qū)。

開江—梁平海槽臺(tái)緣帶有往南延伸的曲水－建南淺洼兩側(cè)高帶，實(shí)鉆證實(shí)也是長興組生物礁發(fā)育的有利區(qū)（圖2），且儲(chǔ)層發(fā)育、含氣性好。淺洼西側(cè)的C24 井、B1 井、B001-1 井，淺洼東側(cè)的F003-X3、F003-2 井、F18 井均成功鉆遇生物礁，除C24 井測試微氣，產(chǎn)水外，其他生物礁井均成果獲得工業(yè)性氣流，儲(chǔ)層厚度16.8 ～72.9 m，有效孔隙度4.78%～9.16%，測試獲氣(37.2 ～118.44)×104m3/d。地震反射特征主要表現(xiàn)為“上二疊統(tǒng)長興組上部反射呈上隆反射外形，振幅明顯減弱，上二疊統(tǒng)反射層間時(shí)差大，內(nèi)部反射雜亂”。利用淺洼兩側(cè)長興組生物礁獲氣井的平均豐度，計(jì)算淺洼兩側(cè)高帶相帶資源量達(dá)1 000×108m3，展示了該區(qū)較大的勘探潛力。

曲水—建南淺洼的發(fā)現(xiàn)將進(jìn)一步擴(kuò)展長興組生物礁有利相帶的分布范圍，為區(qū)內(nèi)礁、灘氣藏勘探開發(fā)拓展全新的后備領(lǐng)域。建議將淺洼西側(cè)高帶石寶寨以東區(qū)塊和淺洼東側(cè)高帶寨溝灣區(qū)塊作為川東下一步勘探的后備領(lǐng)域。預(yù)期通過實(shí)施三維地震等前期評價(jià)及滾動(dòng)勘探工作，尋找出類似開江—梁平海槽東側(cè)大貓坪、五百梯等長興組生物礁規(guī)模氣藏，有望形成川東地區(qū)產(chǎn)能建設(shè)的新區(qū)塊。

3 結(jié)論

1）大貓坪—福祿場臺(tái)緣帶以南為曲水—建南淺洼，開江—梁平海槽和曲水—建南淺洼以指狀槽道溝通。開江—梁平海槽和曲水—建南淺洼的分界在大貓坪—福祿場一線。

2）開江—梁平海槽臺(tái)緣帶西側(cè)興隆場往淺洼西側(cè)高帶方斗山楠木埡剖面—齊岳山山王廟剖面一線有延伸的趨勢，東側(cè)大貓坪往淺洼東側(cè)高帶高峰場—建南一線有延伸趨勢，初步確定海槽和淺洼兩側(cè)生物礁有利相帶邊緣界線。曲水—建南淺洼兩側(cè)高帶是長興組生物礁發(fā)育的有利區(qū)。

3）建議將淺洼西側(cè)高帶石寶寨以東區(qū)塊和淺洼東側(cè)高帶寨溝灣區(qū)塊作為川東下一步勘探的后備領(lǐng)域。