雙魚石-河灣場構造帶茅口組分層探討

何仕鵬，袁浩森，龐淼，呂澤飛，文冉

中國石油西南油氣田分公司 工程技術研究院（四川 成都610000)

1 工區(qū)背景

雙魚石-河灣場構造帶位于四川盆地川西北部，隸屬上揚子克拉通北緣龍門山山前褶皺帶；川北典型低緩構造，其地面構造較為簡單，地下復雜，總體呈北高南低的單斜，斷層不發(fā)育[1]，如圖1所示。

該區(qū)塊探井主要目的層為下二疊統(tǒng)棲霞組[2]。區(qū)域探井井身結構設計五開，其四開裸眼段須三段，棲霞組頂地層總厚度均超過3 000 m，該段持續(xù)沉積相演化與多期構造疊合，過路層發(fā)育多套生儲蓋層，且存在氣、水、漏同層。其中茅口組與棲霞組地層壓力系數相差大（設計茅口組地層壓力1.80、棲霞組地層壓力1.36），為避免現場鉆進過程中因過多進入棲霞組而引發(fā)的惡性井漏，以及該井漏可能引發(fā)的一系列鉆井復雜[3]，準確掌握茅口組巖性組合特征，特別是內部小層特征，預測茅口組底界位置，對現場固井卡層和鉆井施工的順利進行至關重要。

圖1 川西北部河灣場-雙魚石-中壩-柘壩場-老關廟區(qū)塊茅口組底界地震反射構造圖

2 雙魚石-河灣場構造帶茅口組野外剖面認識

雙魚石構造帶受東吳運動抬升，導致茅四-茅三段遭受不同程度剝蝕。茅三段分層不再細分，茅二段、茅一段可按沉積旋回分別劃分a、b、c 3 個亞段[4]。雙魚石-河灣場構造帶地層分層及巖性見表1。①吳家坪底部頁巖，其中干旱沉積環(huán)境為大紅層（鋁土質泥巖）；深海沉積環(huán)境為王坡頁巖（黑色頁巖）。②茅三段受東吳運動構造抬升，高水位域，淺水高能水動力條件下發(fā)育一套亮晶生屑灰?guī)r。各地區(qū)受剝蝕程度不同，厚度變化大，如圖2 所示。③茅二段巖性如圖3所示，茅二a 顏色變深，泥質含量增加，厚度20 m左右（從上到下，由淺到深）；茅二b 顏色淺，巖性與茅三段基本一致；下部泥質含量高，顏色深，厚度小，含有燧石條帶和結核；茅二c上部顏色淺，下部泥質含量高，底部含有燧石結核、藻層（見該燧石結核層后，還有一段灰?guī)r層，之后再見燧石結核層，則該底界為茅二c的分層位置）。④茅一段灰?guī)r情況如下：茅一a 相對茅二段泥質含量明顯增加，顏色明顯加深，底部少見燧石結核；茅一b顏色相對茅一a亞段較淺，厚度不超過20 m；上部灰質更純，泥質含量低；茅一c 上部水體深，中部水體淺，下部水體變深。底部發(fā)育一套顏色相對淺的亮晶灰?guī)r，屬茅口組-棲霞組界面。⑤棲霞組頂部巖性如圖4所示，進入棲霞組頂部顏色明顯變淺，巖性以豹斑狀云質灰?guī)r為主，亮晶結構，質純，泥質含量幾乎為零[5]。

圖2 茅三段灰?guī)r

表1雙魚石-河灣場構造帶地層分層及巖性

圖3 茅二段巖性

圖4 棲霞組頂部(左)豹斑狀灰?guī)r（深色為白云巖）

3 雙魚石-河灣場構造帶茅口組電性特征分析

優(yōu)選出工區(qū)內5口探井，對雙魚石-河灣場構造茅口組地層電性特征進行分析，雙魚石-河灣場構造部分探井電性特征對比情況如圖5所示。

1）吳家坪底部、茅四段、茅三段電性特征分析。表2 為雙魚石構造茅四段、茅三段實鉆厚度對比數據。①吳家坪組底部存在一套高伽馬、低電阻巖性（特征點），為區(qū)域標志的大紅層（或王坡頁巖）。②雙魚石構造茅口組整體伽馬較低，灰?guī)r較純，碳酸鹽巖分析碳酸鈣含量較吳家坪組更高。③茅口組頂部為剝蝕面，茅四段為薄板狀硅質灰?guī)r，顏色較深。該區(qū)塊目前只有ST10井與LG70井發(fā)現茅四段，顏色較深，茅四段伽馬較下部地層高，元素特征表現為Si 含量較下部地層高。④根據鄰井對比分析，茅三段整體伽馬較低，伽馬曲線較為平滑。

圖5 雙魚石-河灣場構造部分探井電性特征對比（錄研中心：曹雯）

表2 雙魚石構造茅四段、茅三段實鉆厚度對比 /m

2）茅二段電性特征分析。表3為雙魚石構造茅二段實鉆厚度對比數據。①茅二a亞段伽馬較茅三段高。茅二a亞段有兩套伽馬抬升的臺階，在茅二a亞段底部，伽馬抬升，旋回底部泥質、硅質含量升高。②茅二b亞段伽馬與上部、下部地層相比，相對較低，伽馬曲線較為平滑，茅二b 亞段底部伽馬升高，巖屑中泥質含量、硅質含量升高。③茅二c亞段中部有一套Si、Al、GR 升高，Ca 含量下降的巖性（燧石層）；茅二c亞段底部，伽馬呈鋸齒狀升高，元素中Si、Al 含量升高，底部鄰井巖屑中泥、硅質含量升高。

表3 雙魚石構造茅二段實鉆厚度對比 /m

3）茅一段電性特征分析。表4為雙魚石構造茅一段實鉆厚度對比數據。①茅一段伽馬值高于茅二段（上升半幅點為分層界面）。②茅一c亞段底部現為高GR（特征點），鄰井特征點距茅底40 m 左右。③棲霞組巖屑顏色明顯比茅口組淺，并且進入棲霞組GR明顯降低。

表4 雙魚石構造雙探片區(qū)茅一段實鉆厚度對比 /m

4 ST12井茅口組分層特征

將雙魚石構造茅口組的野外巖性特征、電性特征與現場實鉆巖屑特征進行歸納總結、對比分析，則可得出茅口組的分層綜合特征，這是現場精準預測該組底界位置的關鍵。圖6 為ST12 井現場百格盒，元素、GR樣品曲線特征對比分析圖。

圖6 ST12井現場百格盒，元素、GR樣品曲線特征對比分析

1）現場茅口組巖屑總體特征。吳家坪底部灰黑色頁巖（王坡頁巖）現場極易辨認，進入茅三段，泥質含量急劇減少，巖屑以純亮晶灰?guī)r為主，茅三段至茅一段，巖屑還是以灰?guī)r為主，但泥質含量總體有逐步增加的過程，GR曲線總體呈三段抬升的臺階，顏色總體由淺變深，進入棲霞組頂后，巖性以亮晶灰?guī)r為主，部分白云巖化，泥質含量急劇降低，GR值急劇降低，巖屑顏色明顯變淺。

2）茅三段巖屑以灰?guī)r為主，顏色淺、質純，巖屑顏色淺，有生物碎屑，亮晶膠結，泥質含量少；整體伽馬較低，伽馬曲線較為平滑，底部Si含量增加，現場表現為高鉆時、燧石結核灰?guī)r。

3）茅二段按沉積旋回可細化分為茅二a、茅二b、茅二c 3個亞段，其中茅二a亞段有兩套伽馬抬升的臺階；每個亞段底部伽馬值升高，共有3 個GR 高點，巖屑中泥質含量、Si 含量升高，現場表現為高鉆時、燧石結核灰?guī)r。

4）茅一段按沉積旋回可細化分為茅一a、茅一b、茅一c 3個亞段，其中茅一a泥質含量相對茅二段明顯增加，顏色明顯加深，底部巖屑未見碎石結核，但Si含量升高，現場表現為黑灰色泥質灰?guī)r；茅一b顏色淺，上部灰質更純，泥質含量少，實鉆斜厚16 m；茅一c上部水體深，泥質含量增加，其泥質含量最高點表現為高GR，距茅底39 m，現場表現為深灰色泥灰?guī)r，可作為分層電性特征點；底部有一套顏色相對變淺的灰?guī)r層（7 036～7 040 m），現場表現為褐灰色灰?guī)r，這是即將進入棲霞組的分層標志，現場實鉆巖屑如圖7所示。

圖7 ST12井茅口組底界巖屑鏡下特征

5 結束語

1）由于現場鉆時快，遲到時間長的原因，雙魚石-河灣場構造茅口組現場分層難點在于其底界位置的精準預測，這需要綜合野外剖面、現場巖屑、電性特征等多方資料。

2）茅三段巖屑以灰?guī)r為主，顏色淺、質純，有生物碎屑，亮晶膠結，泥質含量少，灘相沉積，各地區(qū)受剝蝕影響不同，厚度變化大；整體伽馬較低，伽馬曲線較為平滑，底部Si 含量增加，現場表現為高鉆時、燧石結核灰?guī)r。

3）茅二段按沉積旋回可細化分為茅二a、茅二b、茅二c 3 個亞段。其中茅二a 亞段有兩套伽馬抬升的臺階；每個亞段底部伽馬值升高，巖屑中泥質含量、Si含量升高，現場表現為高鉆時、燧石結核灰?guī)r。

4）茅一a 泥質含量相對茅二段明顯增加，顏色明顯加深，底部少見碎石結核，但Si含量升高；茅一b水體淺，顏色淺，上部灰質更純，泥質含量少，厚度不超過20 m；茅一c 上部水體深，泥質含量增加，其泥質含量最高點表現為高GR，距茅底39 m左右，可作為分層電性特征點，底部有一套顏色相對變淺的灰?guī)r層，該層可作為進入棲霞組的分層標志層。

5）對雙魚石-河灣場構造帶茅口組內部小層劃分有一定的參考意義，部分觀點有待進一步對該區(qū)塊勘探研究論證。