四川盆地磨溪地區(qū)燈四段風(fēng)化殼巖溶儲(chǔ)層特征

楊 帆，劉立峰，冉啟全，孔金平，黃蘇琦，黃昌武

（1.中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院，北京 100083）

0 引言

碳酸鹽巖中的油氣儲(chǔ)量約占全球油氣儲(chǔ)量的一半，為重要的油氣儲(chǔ)集層類(lèi)型。四川盆地震旦系燈影組是深層古老碳酸鹽巖天然氣藏，對(duì)我國(guó)碳酸鹽巖氣藏研究意義重大［1-4］。繼燈影組古氣藏1964年在威遠(yuǎn)和1994 年在資陽(yáng)地區(qū)取得勘探突破后，高石梯—磨溪地區(qū)（簡(jiǎn)稱(chēng)高磨地區(qū)）是近年該層系的最新勘探成果，其震旦系燈影組儲(chǔ)量達(dá)到5 000億m3。燈影組儲(chǔ)層位于四川疊合盆地底部，經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、生排烴、充注等過(guò)程，因此高磨地區(qū)燈四段優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的形成機(jī)制存在著很多觀點(diǎn)，有沉積相變對(duì)巖溶儲(chǔ)層的控制［5］、桐灣作用末期的表生巖溶控制［6］、中—深埋藏的多期巖溶作用［7］、TSR作用形成了優(yōu)質(zhì)的白云巖儲(chǔ)層［8］、深埋藏過(guò)程的有機(jī)酸、熱液溶蝕作用［9-10］等，但主要的觀點(diǎn)還是認(rèn)為表生風(fēng)化殼巖溶作用是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層形成的主控因素。不同的發(fā)育機(jī)理會(huì)形成不同的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育規(guī)律，也是影響勘探方向的重要指標(biāo)。20 世紀(jì)90 年代已有相關(guān)學(xué)者對(duì)風(fēng)化殼巖溶儲(chǔ)層的分帶性進(jìn)行了討論，鄭榮才等［11-12］從地層特征、古地貌和礦物組成等多方面總結(jié)了風(fēng)化殼巖溶儲(chǔ)層發(fā)育的特征標(biāo)志?？傮w來(lái)講，巖溶儲(chǔ)層的發(fā)育規(guī)律研究是從巖石學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)到主要巖溶控制作用到垂向分帶到平面分區(qū)的研究過(guò)程。對(duì)高磨地區(qū)28 口井進(jìn)行了31 井次無(wú)阻流量計(jì)算顯示，高石梯區(qū)塊明顯高于磨溪區(qū)塊，區(qū)塊間的產(chǎn)能差異表明不能完全依照高磨地區(qū)的巖溶儲(chǔ)層認(rèn)識(shí)來(lái)解決磨溪井區(qū)的生產(chǎn)問(wèn)題［13］，針對(duì)磨溪地區(qū)的巖溶儲(chǔ)層發(fā)育特征進(jìn)行精細(xì)研究，尋找有利巖溶儲(chǔ)層發(fā)育規(guī)律依然重要，能夠?yàn)橄乱徊娇碧焦ぷ魈峁┙梃b。

通過(guò)巖心觀察，測(cè)井、地震資料解釋?zhuān)嘁蛩鼐C合控制的巖溶作用及主控因素研究，單井巖溶帶的劃分和平面有利巖溶區(qū)的預(yù)測(cè)，總結(jié)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的巖石學(xué)特征，以期探討磨溪地區(qū)下一步勘探方向。

1 地質(zhì)概況

磨溪22 井區(qū)南部鄰近磨溪109 井區(qū)和高石井區(qū)，地理位置緊靠四川省遂寧市（圖1），構(gòu)造位置在樂(lè)山—龍女寺古隆起的東側(cè)，是古隆起背景上的一個(gè)大型北東東向鼻狀隆起，由西向北東傾伏，南緩北陡，構(gòu)造呈多排、多高點(diǎn)的復(fù)式構(gòu)造特征，處于古今構(gòu)造疊合相對(duì)較高的部位。

圖1 四川盆地磨溪22 井區(qū)位置及地層特征示意圖Fig.1 Location and stratigraphic column of Moxi 22 well area in Sichuan Basin

高磨地區(qū)震旦系—下古生界相繼沉積了下震旦統(tǒng)的陡山沱組和上震旦統(tǒng)燈影組，上覆零星沉積有下寒武統(tǒng)麥地坪組，因受到抬升剝蝕，殘余的沉積很有限，主要是與下寒武統(tǒng)筇竹寺不整合接觸，筇竹寺組作為優(yōu)質(zhì)的烴源巖為本區(qū)提供了豐富的氣源，也與燈影組儲(chǔ)層形成上生下儲(chǔ)的成藏組合。研究區(qū)燈四段鉆遇厚度最大達(dá)350 m，呈西厚東薄、南北穩(wěn)定的變化特征。燈四段沉積時(shí)期存在2 次海侵過(guò)程，形成2 套大的沉積旋回，依據(jù)燈四段的巖性、電性、旋回性等特征，可以細(xì)分為上、下2 個(gè)亞段，研究區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層主要發(fā)育在燈四上亞段。

目前磨溪22 井區(qū)測(cè)試產(chǎn)量為100 萬(wàn)m3以上的氣井3 口，平均單井測(cè)試產(chǎn)量為22.1 萬(wàn)m3/d，平均無(wú)阻流量為52.8 萬(wàn)m3/d；自2017 年1 月起，井區(qū)6口氣井先后試采，平均單井產(chǎn)量為19.1 萬(wàn)m3/d。已投產(chǎn)的層段主要在燈四上亞段，含氣性良好，氣藏內(nèi)部未見(jiàn)水，測(cè)井解釋均為氣層，未見(jiàn)水層特征，測(cè)試均獲工業(yè)氣流，未產(chǎn)水。測(cè)井解釋和地震預(yù)測(cè)均表明儲(chǔ)層大面積連片發(fā)育。根據(jù)井區(qū)無(wú)阻流量統(tǒng)計(jì)可以看出各井開(kāi)發(fā)潛力各異，巖溶是本地區(qū)儲(chǔ)層發(fā)育的主要控制因素，因此對(duì)于巖溶帶發(fā)育特征及規(guī)律的研究將推動(dòng)研究區(qū)下一步天然氣的勘探。

2 儲(chǔ)集層特征

2.1 巖石學(xué)特征

四川盆地磨溪地區(qū)燈四上亞段儲(chǔ)層主要發(fā)育白云巖，僅在部分地區(qū)燈四段頂部發(fā)育少量灰?guī)r。儲(chǔ)集巖巖性包括藻云巖類(lèi)、砂屑云巖類(lèi)和結(jié)晶云巖類(lèi)［圖2（a）—（c）］［14］。其中藻云巖類(lèi)是最主要的儲(chǔ)集巖類(lèi)，主要包括藻凝塊云巖、藻疊層云巖和藻紋層云巖。藻凝塊云巖中觀察到明顯的溶孔，具有凝塊組構(gòu)選擇性溶蝕，溶孔部分被瀝青或白云巖充填。砂屑云巖類(lèi)形成于水動(dòng)力較強(qiáng)的環(huán)境，在容易受到波浪波及的位置，一般為灘相沉積，如果同時(shí)藻類(lèi)豐富，也可以形成藻砂屑云巖，砂屑類(lèi)云巖的孔隙主要為粒間孔和粒內(nèi)孔。結(jié)晶云巖類(lèi)主要由白云巖結(jié)晶而成，按晶粒粒度分為泥晶云巖、粉晶云巖和細(xì)晶云巖，孔隙發(fā)育晶間孔和晶內(nèi)溶孔，但多被膠結(jié)物和瀝青等充填，孔隙保存較差。

圖2 四川盆地磨溪22 井區(qū)燈四上亞段巖石特征和儲(chǔ)集空間類(lèi)型（a）藻疊層云巖，磨溪110 井，5 359.06～5 359.21 m；（b）砂屑云巖，磨溪22 井，5 405.95～5 406.13 m；（c）泥晶云巖，磨溪105 井，5 347.34～5 347.42 m；（d）砂屑云巖，磨溪105 井，5 330.66 m，粒間溶孔；（e）藻疊層云巖，磨溪9 井，5 447.69 m，晶間溶孔；（f）藻砂屑云巖，磨溪9 井，5 447.50 m，粒內(nèi)溶孔；（g）藻紋層云巖，磨溪105 井，5 359.12 m，孔洞發(fā)育；（h）藻凝塊云巖，磨溪62 井，5 176.39 m，縫合線發(fā)育；（i）藻凝塊云巖，磨溪102 井，5 196.71～5 196.89 m，構(gòu)造縫Fig.2 Rock characteristics and reservoir spaces of the upper sub-member of Deng 4 member in Moxi 22 well area in Sichuan Basin

2.2 儲(chǔ)集空間類(lèi)型

2.2.1 孔隙類(lèi)型

孔隙類(lèi)型包括粒間溶孔、晶間溶孔、粒內(nèi)溶孔、格架孔［15-16］。粒間溶孔［圖2（d）］是沉積物正常堆積后，經(jīng)大氣淡水淋濾或成巖晚期的熱液蝕變形成的溶蝕空間，這類(lèi)孔隙是砂屑云巖的主要儲(chǔ)集空間。晶間溶孔［圖2（e）］主要發(fā)育于白云化作用強(qiáng)烈、原組構(gòu)遭到破壞的藻凝塊云巖中，也是燈四段較為重要的儲(chǔ)集空間［17］。粒內(nèi)溶孔［圖2（f）］主要在藻砂屑云巖和砂屑云巖中，燈四段粒內(nèi)溶孔直徑較小，要形成更好的連通性就需要后期的溶蝕改造。格架孔主要出現(xiàn)在藻疊層云巖、藻紋層云巖、藻凝塊云巖中，具有藻生長(zhǎng)過(guò)程形成的格架形態(tài)，但多被白云石、瀝青等充填。

2.3 物性特征

整理井區(qū)內(nèi)10 余口井，576 個(gè)柱塞樣孔隙度數(shù)據(jù)和495 個(gè)柱塞樣滲透率數(shù)據(jù)（圖3）。儲(chǔ)層平均孔隙度為2.92%（0.27%～14.47%），孔隙度小于6%的樣品占了90%。平均滲透率為0.05 mD（0.05～37.12 mD），總體具有低孔、低滲特征。根據(jù)儲(chǔ)層全直徑數(shù)據(jù)，平均孔隙度為3.35%，平均垂直滲透率為0.09 mD，平均水平滲透率達(dá)到16.12 mD，不同滲透率測(cè)試結(jié)果體現(xiàn)了儲(chǔ)層的強(qiáng)非均質(zhì)性，也反映了高滲透儲(chǔ)層是近水平發(fā)育的。儲(chǔ)層的孔滲相關(guān)圖（圖4）中可以看出孔隙度和滲透率的相關(guān)性差，特別是孔隙度小于4%時(shí)，滲透率變化范圍大；當(dāng)孔隙度大于4%時(shí)，又與滲透率展現(xiàn)出一定的相關(guān)性。

圖3 四川盆地磨溪22 井區(qū)燈四上亞段儲(chǔ)層物性特征Fig.3 Physical properties of the upper sub-member of Deng 4 member in Moxi 22 well area in Sichuan Basin

圖4 四川盆地磨溪22 井區(qū)燈四上亞段儲(chǔ)層滲透率和孔隙度的相關(guān)性Fig.4 Relationship between permeability and porosity of the upper sub-member of Deng 4 member in Moxi 22 well area in Sichuan Basin

3 巖溶作用類(lèi)型

3.1 同生期大氣淡水溶蝕作用

當(dāng)燈四段沉積物處于早成巖期，沉積物松軟并在較開(kāi)放的環(huán)境中接受大氣淡水的溶蝕，這個(gè)過(guò)程中，一些易受到溶蝕的成分會(huì)優(yōu)先被溶蝕，例如一些生物相關(guān)的顆粒和蒸發(fā)環(huán)境形成的石膏結(jié)核；另外同生期大氣淡水溶蝕可以對(duì)原生的粒間孔隙溶擴(kuò)，常常呈水平狀集中分布，并出現(xiàn)淡水?dāng)y帶來(lái)的滲流物質(zhì)［圖5（a）］；在研究區(qū)丘灘體發(fā)育，丘灘體向上生長(zhǎng)，早期接受大氣淡水淋濾，頂部會(huì)形成溶蝕間斷，形成葡萄花邊白云石［圖5（b）］［18-20］。

3.2 表生期大氣淡水風(fēng)化殼溶蝕作用

燈四段受到桐灣運(yùn)動(dòng)Ⅱ幕運(yùn)動(dòng)影響，早期成巖碳酸鹽巖抬升接受剝蝕形成風(fēng)化殼，并接受巖溶改造。經(jīng)過(guò)早期的同生期巖溶作用，形成了優(yōu)勢(shì)的孔滲通道和一定規(guī)模的裂縫系統(tǒng)、縫合線等［21-22］。表生期的巖溶作用會(huì)形成各種角度的不規(guī)則溶溝、溶縫和溶洞，并且多被充填，這是由于風(fēng)化殼巖溶的不同巖溶帶的水流方向的差異造成的。表生期風(fēng)化殼巖溶具有特殊的花斑狀巖溶系統(tǒng)［圖5（c）］和大型的溶洞和裂縫，研究區(qū)內(nèi)多口井出現(xiàn)井漏、放空現(xiàn)象就是這些溶洞、裂縫的響應(yīng)。

圖5 四川盆地磨溪22 井區(qū)燈四上亞段巖溶帶溶蝕特征（a）粉晶砂屑云巖，磨溪22 井，5 416.42 m，粒間溶孔，晶間孔，準(zhǔn)同生巖溶滲流粉砂；（b）泥質(zhì)泥晶凝塊云巖，磨溪22 井，5 415.74 m，葡萄花邊；（c）泥晶云巖，磨溪108 井，5 263.15 m，花斑狀巖溶系統(tǒng)；（d）粉晶云巖，磨溪103 井，5 311.68 m，瀝青沿著縫合線運(yùn)移；（e）泥晶藻凝塊云巖，磨溪105 井，5 398.15 m，鞍狀云巖，（-）；（f）粉晶云巖，磨溪22 井，5 501.14 m，被熱液強(qiáng)烈改造，方解石膠結(jié)，發(fā)育少量晶間溶孔Fig.5 Dissolution characteristics of karst zones of the upper sub-member of Deng 4 member in Moxi 22 well area in Sichuan Basin

3.3 深部熱液和有機(jī)酸溶蝕作用

在晚埋藏期，埋深加大，隨著有機(jī)質(zhì)的成熟，生排烴過(guò)程會(huì)釋放大量有機(jī)酸、CO2和H2S［23-24］，這些溶蝕性物質(zhì)隨著烴類(lèi)向儲(chǔ)集空間充注，就可以對(duì)優(yōu)勢(shì)的儲(chǔ)集空間進(jìn)行再改造，這類(lèi)埋藏期的溶蝕作用通常會(huì)伴隨著瀝青的一同出現(xiàn)［圖5（d）］。當(dāng)遇到構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)，巖漿中的CO2，H2S 以及HCl 等氣體可以溶于深部的熱液之中，并通過(guò)斷裂、不整合面等通道向上運(yùn)移，在可溶的部位形成溶蝕孔洞。單獨(dú)的熱液溶蝕作用并不會(huì)出現(xiàn)瀝青，典型的熱液礦物、典型的鞍狀云巖［圖5（e）］和溶蝕改造后形成膠結(jié)物或石英礦物等［圖5（f）］充填等都是熱液溶蝕存在過(guò)的有力證據(jù)。有機(jī)酸和熱液作用都可以改造已形成的溶蝕孔縫系統(tǒng)，除了一些特征礦物出現(xiàn)的情況，通常不易區(qū)分，并且其都具有兩面性，既能改造孔隙，也可能造成瀝青、石英或礦物充填孔隙，減小儲(chǔ)層空間。

通過(guò)巖心和野外露頭特征的分析，研究區(qū)內(nèi)同生期溶蝕作用形成的孔隙容易受到后期巖溶再改造，白云石、滲流粉砂等物質(zhì)會(huì)充填其中，導(dǎo)致其儲(chǔ)集性大大降低；埋藏期的熱液作用和有機(jī)酸可以有效改善儲(chǔ)滲空間，但其往往是在原始的有效空間上繼續(xù)作用，因此早期形成的儲(chǔ)集空間系統(tǒng)才是研究重點(diǎn)。儲(chǔ)層上覆有麥地坪組和筇竹寺組烴源巖，如果埋藏期巖溶作用起到主要控制作用，那么燈四段儲(chǔ)層應(yīng)該是上部的儲(chǔ)集空間更發(fā)育，但從研究結(jié)果看，燈四段的儲(chǔ)集物性在縱向上具有明顯的分帶性，因此可以認(rèn)為表生期的風(fēng)化殼巖溶作用在研究區(qū)的巖溶過(guò)程中起到了控制作用。

4 風(fēng)化殼巖溶特征

4.1 風(fēng)化殼巖溶帶劃分

圖6 四川盆地磨溪22 井區(qū)燈四段巖溶分帶模式Fig.6 Vertical zoning pattern of karst zones of the upper sub-member of Deng 4 member in Moxi 22 well area in Sichuan Basin

根據(jù)巖心資料、薄片鑒定和測(cè)井資料，結(jié)合四川盆地磨溪地區(qū)地質(zhì)條件和水文條件，將巖溶帶劃分為地表巖溶帶、垂直滲流帶和水平潛流帶（圖6）。地表巖溶帶在近不整合面的范圍內(nèi)發(fā)育，溶蝕強(qiáng)，形成較大的溶洞，常被陸源的泥質(zhì)或碎屑充填［25］，在成像測(cè)井中可以觀察到較大的孔洞［圖7（a）］，暗色充填，具有高的自然伽馬值、電阻率離差大，儲(chǔ)集性差，厚度較小［26］，通過(guò)常規(guī)電阻率和成像測(cè)井可以較好地識(shí)別地表巖溶帶。垂直滲流帶發(fā)育在地表巖溶帶以下至最高潛水面以上的空間，大氣水和河流水源經(jīng)過(guò)地表后沿著高角度構(gòu)造縫［圖7（b）、圖8（a）］或垂直裂縫［圖8（b）］滲入地下，流速大，不能充分接觸巖石，主要形成垂向分布的溶洞，根據(jù)巖心觀察識(shí)別出垂直滲流帶中孔洞較大，具有高角度的溶縫，成像測(cè)井里具有近豎直的暗色條帶，不規(guī)則交錯(cuò)分布［圖7（c）］，自然伽馬值較小，電阻率曲線具有齒狀正異常的測(cè)井響應(yīng)特征，并且在研究區(qū)內(nèi)垂向滲流帶含有大量酸不溶物，也體現(xiàn)了他源的物質(zhì)充填的特征，這一特征在研究區(qū)的所有井中都有出現(xiàn)，因此酸不溶物含量成為垂直滲流帶的識(shí)別特征。潛水面以下至埋藏成巖環(huán)境以上的空間屬于潛流帶，包括水平潛流帶和深部緩流帶，四川盆地磨溪地區(qū)燈四上亞段深度范圍內(nèi)只發(fā)育水平潛流帶。水平潛流帶內(nèi)的水流以水平流動(dòng)為主，形成的溶蝕孔洞也以水平分布為主，常呈蜂窩狀聚集，并且以未充填—半充填為主，形成的溶蝕空間儲(chǔ)集性能也更佳，成像測(cè)井上呈現(xiàn)密集分布的水平暗色條帶［圖7（d）］，巖心上可以觀察到水平潛流帶的孔洞基本順層排列，發(fā)育多層［圖8（c）］。還有一種是高自然伽馬峰值的單層，厚度一般不足1 m 的洞穴相，這一類(lèi)洞穴的溶蝕程度較低、規(guī)模較小，但在成像測(cè)井圖像上可以看到明顯的溶孔、溶洞特征［圖7（e）］。水平潛流帶的上部，常發(fā)育有暗河溶蝕、侵蝕形成的水平通道和順層孔洞，巖溶發(fā)育程度隨深度變大逐漸減弱，并且由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、古氣候變化，潛水面深度也隨之發(fā)生變化，加之縱向上的相變，形成了較致密水平潛流帶過(guò)渡亞帶，巖性多為泥晶云巖，以較高自然伽馬值和高電阻率值為特征，成像測(cè)井圖形上呈現(xiàn)高亮塊狀［圖7（f）］，此類(lèi)儲(chǔ)集層物性差。

圖7 四川盆地磨溪22 井區(qū)燈四上亞段風(fēng)化殼巖溶的典型成像測(cè)井響應(yīng)Fig.7 Typical image logging responses of weathering crust karst reservoir of the upper sub-member of Deng 4 member in Moxi 22 well area in Sichuan Basin

圖8 四川盆地磨溪22 井區(qū)燈四上亞段風(fēng)化殼巖溶的典型巖心照片（a）磨溪105 井，5 308 m，縱向縫被充填；（b）磨溪103 井，5 246 m，高角度剪切縫；（c）磨溪103 井，5 226 m，順層分布溶孔Fig.8 Typical core photos of weathering crust karst reservoir of the upper sub-member of Deng 4 member in Moxi 22 well area in Sichuan Basin

4.2 風(fēng)化殼巖溶帶分布特征

圖9 四川盆地磨溪22 井區(qū)磨溪105 井巖溶帶綜合柱狀圖Fig.9 Synthetic columnar section of karst zones in well Moxi 105 in Moxi 22 well area in Sichuan Basin

以3 類(lèi)巖溶帶巖心觀察為基礎(chǔ)，結(jié)合成像測(cè)井特征及常規(guī)測(cè)井資料識(shí)別并劃分研究區(qū)內(nèi)的10 口井的巖溶帶。以磨溪105 井為例，研究磨溪22 井區(qū)燈四上亞段巖溶作用特征及縱向分布規(guī)律（圖9）。磨溪105 井地表巖溶帶深度為5 294.8～5 304.2 m，厚度為9.4 m，巖石整體上較為致密，自然伽馬值較高，從成像測(cè)井圖像可見(jiàn)暗黑大洞，洞內(nèi)可看出角礫的沉積特征，角礫間是開(kāi)啟的構(gòu)造裂縫，外來(lái)泥質(zhì)或泥漿的充填使得自然伽馬值增高、電阻率離差增大；從地表巖溶帶到垂直滲流帶測(cè)井曲線具有明顯標(biāo)志，在5 304.2 m 處出現(xiàn)自然伽馬高值，電離差從5 個(gè)數(shù)量級(jí)的差距到2 倍差，垂直滲流帶深度為5 304.2～5 321.1 m，厚度為16.9 m，成像測(cè)井中可見(jiàn)較大孔洞且相對(duì)獨(dú)立，具有縱向向下分布的小孔，孔洞形狀不規(guī)則且無(wú)定向性，并可見(jiàn)沿著垂向通道向下滲流溶蝕的縫洞，孔洞縫中充填大量酸不溶物（泥質(zhì)或者硅質(zhì)）。5 321.1～5 327.1 m 是具有高阻特征、低孔隙度的致密過(guò)渡亞段，從成像測(cè)井也可以看出過(guò)渡亞段的致密性。從電阻率曲線特征來(lái)看，垂直滲流帶呈現(xiàn)正韻律，電阻率值到5 323 m 達(dá)到峰值，第1 水平潛流帶（5 327.1～5 353.9 m）呈現(xiàn)反韻律變化特征，并且成像測(cè)井看得出從垂直滲流帶的小孔縱向分布特征逐漸變?yōu)樗巾槍臃植?。根?jù)高電阻率和低孔隙度特征識(shí)別出3 套過(guò)渡亞段，將水平潛流帶進(jìn)一步細(xì)分為4 個(gè)疊合的水平潛流亞帶，磨溪105 井水平潛流帶總厚度為115.8 m，其中第1 水平潛流亞帶的厚度為26.8 m，第2 水平潛流亞帶的厚度為30.1 m，第3 潛流亞帶的厚度為39.4 m，第4 潛流亞帶的厚度為19.5 m。4 個(gè)水平潛流帶從淺到深，厚度在第3 水平潛流帶達(dá)到最大，從電阻率和三孔隙曲線看，最大孔隙度在第2 水平潛流帶并且在第1 和第2 水平潛流帶優(yōu)質(zhì)高孔隙度儲(chǔ)層發(fā)育更厚更穩(wěn)定。

圖10 為燈四上亞段過(guò)磨溪22井—磨溪105井—磨溪51 井震旦系燈影組四段孔隙度反演連井對(duì)比圖，井上曲線為測(cè)井孔隙度曲線，可以看出反演剖面與測(cè)井的孔隙度曲線較吻合，紅色對(duì)應(yīng)著高孔隙度段，黃色對(duì)應(yīng)著非儲(chǔ)層。并且磨溪105 井的單井評(píng)價(jià)與地震反演規(guī)律較吻合，顯示第1 和第2 水平潛流帶相對(duì)的都是深紅色為代表的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，并且具有穩(wěn)定發(fā)育、連續(xù)性好的特征，表明第1 和第2水平潛流帶發(fā)育的儲(chǔ)層質(zhì)量好于第3 和4 水平潛流帶這一規(guī)律是大范圍存在的。

圖10 四川盆地磨溪22 井區(qū)過(guò)磨溪22 井—磨溪105 井—磨溪51 井震旦系燈影組四段孔隙度反演剖面Fig.10 Inversion section of porosity of Z2d4across wells Moxi 22-Moxi 105-Moxi 51 in Moxi 22 well area in Sichuan Basin

根據(jù)單井的劃分標(biāo)準(zhǔn)，可以繪制井區(qū)內(nèi)所有井的巖溶分帶單井圖，結(jié)果顯示磨溪22 井區(qū)地表巖溶帶厚度一般為3.9～9.5 m，平均為6.0 m；垂直滲流帶厚度一般為9.8～29.9 m，平均為21.3 m；水平潛流帶總厚度為18.0～84.5 m，平均為53.7 m，其中第1 水平潛流亞帶的厚度一般為4.0～29.8 m，平均厚度為17.6 m，第2 水平潛流亞帶厚度一般為8.0～30.9 m，平均為17.2 m，第3 潛流亞帶厚度為3.0～16.5 m，平均為10.1 m，第4 潛流亞帶厚度一般為3.0～18.0 m，平均為8.7 m。第1 水平潛流亞帶在磨溪108 井、磨溪118 井、磨溪105 井周?chē)^為發(fā)育；第2 水平潛流亞帶在磨溪105 井、磨溪108 井和磨溪22 井周?chē)^為發(fā)育。從剖面井所處的位置來(lái)看，處于溶丘東北部斜坡的磨溪22 井、磨溪108井和磨溪103 井都是第1 和第2 水平潛流帶發(fā)育厚度大，第3 和第4 水平潛流帶不發(fā)育或較發(fā)育，而處于巖溶臺(tái)地的其他井第3 和第4 水平潛流帶都較發(fā)育或發(fā)育，這可能因?yàn)樾逼碌貏?shì)陡，水流急，水流未能向下滲流到更深部位形成巖溶帶，而在巖溶臺(tái)地，地勢(shì)平緩，水流可以沿構(gòu)造縫向下滲流，能在縱向上更大范圍內(nèi)形成巖溶帶。

4.3 巖溶古地貌

碳酸鹽巖地層暴露地表的地貌主要控制古巖溶的發(fā)育強(qiáng)度。研究區(qū)處于盆地內(nèi)巖溶臺(tái)地二級(jí)巖溶地貌單元邊緣，巖溶臺(tái)地長(zhǎng)期處于剝蝕和溶蝕作用環(huán)境，整體巖溶作用強(qiáng)，但微地貌具有明顯差異，因此細(xì)化微古地貌能為進(jìn)一步明確高產(chǎn)地區(qū)提供依據(jù)［27-30］。金民東等［31］利用殘余厚度趨勢(shì)方法，恢復(fù)研究區(qū)燈四上亞段殘厚古地貌圖（圖11），并根據(jù)殘余地層厚度和等高線疏密程度區(qū)分出4 個(gè)巖溶微地貌單元：溶丘是厚度大于200 m的地貌單元；溶洼是厚度小于150 m 的地貌單元，巖溶臺(tái)地是厚度在150～200 m 的地貌單元，斜坡是溶丘周?chē)群窬€密集的區(qū)域，其相對(duì)于臺(tái)地地勢(shì)變化快。

繪制磨溪22 井區(qū)燈四上亞段巖溶古地貌圖（圖11），溶丘分布局限，僅存在研究區(qū)中部西側(cè)一小塊區(qū)域，地貌位置高，溶洼面積也較為局限，主要圍繞斜坡的東側(cè)分布，斜坡微巖溶古地貌廣布，為有利儲(chǔ)層形成提供了條件。溶丘斜坡地勢(shì)高，水頭高，降水在地層巖石中主要發(fā)生垂向淋濾溶蝕，形成以垂向分布的溶洞，形成了較好的儲(chǔ)層。溶丘斜坡是主要的巖溶地貌單元，發(fā)育良好的垂直滲流帶和水平潛流帶，地下水漫流運(yùn)動(dòng)形成為水平潛流帶形成有效孔縫系統(tǒng)提供能量，溶丘斜坡向外是地勢(shì)更為平緩的巖溶臺(tái)地，巖溶臺(tái)地水流流速小，滯留增大，容易造成溶蝕作用產(chǎn)生的物質(zhì)殘留，影響儲(chǔ)層質(zhì)量。溶洼存在于東北和東南角，地勢(shì)低，為大氣降雨的泄水匯集地，水流方式為集結(jié)匯聚，原先形成的溶蝕孔洞被沉淀物充填或根本不存在原始儲(chǔ)層，表現(xiàn)為有效縫和巖溶不發(fā)育的顯著特征。

圖11 四川盆地磨溪22 井區(qū)燈四上亞段殘余厚度圖（a）和巖溶古地貌圖（b）Fig.11 Paleogeomorphic map of residual depth（a）and karst（b）of the upper sub-member of Deng 4 member in Moxi 22 well area in Sichuan Basin

4.4 巖溶儲(chǔ)層發(fā)育特征

通過(guò)統(tǒng)計(jì)研究區(qū)各井巖心的巖溶孔洞縫數(shù)量和分析成像測(cè)井，研究不同巖溶帶的孔洞縫發(fā)育情況和巖溶儲(chǔ)層的發(fā)育情況。巖溶帶并不具有特殊的巖性組合，溶蝕作用卻主要發(fā)生在藻凝塊云巖、藻疊層云巖和藻砂屑云巖，另外根據(jù)研究區(qū)內(nèi)不同相帶的儲(chǔ)層物性，發(fā)現(xiàn)丘灘相的儲(chǔ)層物性最好，這些可能表明了巖溶作用更多地選擇性發(fā)生在丘灘相，相控在研究區(qū)巖溶過(guò)程起到一定作用。處于不同古地貌的井具有變化的巖溶帶儲(chǔ)層特征，但總體上對(duì)于單井來(lái)說(shuō)，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育在垂直滲流帶、第1 和第2 水平潛流帶，水平潛流帶的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層多發(fā)育在潛水面附近。垂直滲流帶的裂縫發(fā)育，基質(zhì)孔隙度中等—較高，孔洞發(fā)育程度中等—較高；第1水平潛流亞帶的裂縫發(fā)育程度中等—較好，基質(zhì)孔隙度較高—高，孔洞發(fā)育程度較高—高；第2 水平潛流亞帶的裂縫發(fā)育程度中等，基質(zhì)孔隙度較高，孔洞發(fā)育程度較高；第3 水平潛流亞帶的裂縫發(fā)育程度較差—中等，孔洞發(fā)育程度較差；第4 水平潛流亞帶的裂縫發(fā)育程度較差，孔洞發(fā)育程度較差。

統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)：溶丘斜坡氣井單井平均無(wú)阻流量最高，平均為43.58 萬(wàn)m3/d，開(kāi)發(fā)效果最好；其次是巖溶臺(tái)地，單井無(wú)阻流量中等，平均為6.65 萬(wàn)m3/d，開(kāi)發(fā)效果中等；溶洼單井無(wú)阻流量最低，開(kāi)發(fā)效果最差，說(shuō)明溶丘斜坡的儲(chǔ)層發(fā)育優(yōu)于巖溶臺(tái)地。

5 結(jié)論

（1）四川盆地磨溪地區(qū)燈四段巖溶儲(chǔ)層巖性主要為藻云巖類(lèi)、砂屑云巖類(lèi)和結(jié)晶云巖類(lèi)，藻云巖類(lèi)是主要的儲(chǔ)集巖類(lèi)，主要包括藻凝塊云巖、藻疊層云巖和藻紋層云巖；儲(chǔ)集空間主要為孔隙、溶洞和裂縫；儲(chǔ)層類(lèi)型分為裂縫-孔洞型和孔洞型。

（2）四川盆地磨溪地區(qū)燈四段受到的古巖溶作用類(lèi)型包括同生期大氣淡水溶蝕作用、深部熱液和有機(jī)酸溶蝕作用、表生期大氣淡水風(fēng)化殼溶蝕作用。其中同生期的溶蝕作用時(shí)間太早，形成的儲(chǔ)集空間難以保留，晚成巖期的溶蝕作用多是對(duì)儲(chǔ)層的改造作用，表生期的巖溶作用實(shí)際控制儲(chǔ)集空間的分布和發(fā)育質(zhì)量。

（3）四川盆地磨溪地區(qū)燈四段風(fēng)化殼巖溶帶可以劃分為地表巖溶帶、垂直滲流帶和水平潛流帶，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育在垂直滲流帶和水平潛流帶上部靠近潛水面的位置，平面上優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的發(fā)育與沉積相和巖溶古地貌相關(guān)，主要在丘灘相和溶丘斜坡，下一步勘探目標(biāo)應(yīng)該繼續(xù)集中在溶丘斜坡，同時(shí)嘗試巖溶臺(tái)地的其他位置。