四川盆地海相碳酸鹽巖大氣田形成主控因素與勘探思路

李建忠 谷志東 魯衛(wèi)華 姜 華 翟秀芬 劉桂俠 趙容容

1.中國石油勘探開發(fā)研究院 2.中國石油西南油氣田公司

0 引言

海相碳酸鹽巖油氣田的油氣產(chǎn)量約占世界油氣總產(chǎn)量的60%，已成為世界油氣勘探的重要領(lǐng)域[1-2]。四川盆地海相碳酸鹽巖天然氣資源豐富，資源量約占該盆地常規(guī)天然氣總資源量的85%[3]。四川盆地海相碳酸鹽巖勘探歷史悠久，是我國最早開展碳酸鹽巖油氣勘探的地區(qū)，1959年發(fā)現(xiàn)了我國第一個大氣田——臥龍河氣田，1964年發(fā)現(xiàn)了我國最古老的震旦系氣田——威遠氣田，2012年發(fā)現(xiàn)了我國單體規(guī)模最大的氣藏——安岳氣田龍王廟組氣藏，四川盆地已成為我國最重要的天然氣區(qū)之一[3-5]。

自1953年開始大規(guī)?？碧街?019年底，四川盆地歷經(jīng)60余年勘探共發(fā)現(xiàn)了135個氣田，累計探明常規(guī)天然氣儲量約4.0×1012m3，其中海相碳酸鹽巖累計探明天然氣儲量約2.63×1012m3，約占66%。按照《石油天然氣儲量計算規(guī)范：DZ/T 0217—2005》將天然氣儲量大于300×108m3作為大氣田的標準[6-7]。四川盆地探明海相碳酸鹽巖大氣田12個，累計探明天然氣儲量為2.2×1012m3，約占海相碳酸鹽巖天然氣探明儲量的84%，在探明儲量中占有主體地位。因此，研究海相碳酸鹽巖大氣田形成主控因素與勘探思路，對四川盆地未來天然氣勘探具有重要意義。

四川盆地海相碳酸鹽巖發(fā)育層系多、演化歷史長、埋藏深度大，大氣田形成條件和分布規(guī)律復(fù)雜。前人對四川盆地海相碳酸鹽巖大氣田形成控制因素持續(xù)開展攻關(guān)研究，提出了“源控論”[8-9]、“古隆起控制論”[10-11]、“深大斷裂控制論”[12]、“拉張槽控制論”[13]與“裂隆耦合控藏論”[14]等認識，并指出了四川盆地天然氣勘探思路和勘探方向[3,15-27]，這些觀點與認識有效地指導(dǎo)了四川盆地不同階段海相碳酸鹽巖天然氣勘探。筆者在前人研究認識的基礎(chǔ)上，在分析盆地內(nèi)海相碳酸鹽巖大氣田基本特征的基礎(chǔ)上，重點闡述海相碳酸鹽巖大氣田形成的主控因素，提出了應(yīng)采取的勘探思路與評價方法，以期對四川盆地海相碳酸鹽巖天然氣勘探有所幫助。

1 海相碳酸鹽巖大氣田基本地質(zhì)特征

四川盆地地層序列由震旦系—中三疊統(tǒng)海相層序與上三疊統(tǒng)—第四系陸相層序所組成。海相層序厚度介于4 000～7 000 m，由海相碳酸鹽巖、蒸發(fā)巖夾碎屑巖組成。由于地層時代老、埋藏深、烴源巖熱演化程度高，海相層序自下而上均以產(chǎn)氣為主。四川盆地已發(fā)現(xiàn)的12個海相碳酸鹽巖大氣田平面上分布于川中、川東和川北地區(qū)（圖1、表1），縱向上發(fā)育于上震旦統(tǒng)燈影組，下寒武統(tǒng)龍王廟組，上石炭統(tǒng)黃龍組，上二疊統(tǒng)長興組，下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組、嘉陵江組與中三疊統(tǒng)雷口坡組（圖2、表1）。

1.1 烴源巖特征

海相碳酸鹽巖大氣田的形成同樣遵循“源控論”[9,28]，且由于海相層系演化歷史長，油氣散失量大，主力生烴中心對大氣田的控制作用更為明顯。威遠氣田燈影組氣藏、安岳氣田燈影組氣藏與龍王廟組氣藏天然氣來源于下寒武統(tǒng)麥地坪組與筇竹寺組，大天池、臥龍河等氣田的石炭系氣藏天然氣源自下志留統(tǒng)龍馬溪組，普光、羅家寨、龍崗等氣田的二疊系、三疊系礁灘氣藏天然氣主要源自上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M（圖1、2，表1）。龍?zhí)督M烴源巖在盆地內(nèi)廣泛分布，其他烴源巖主要發(fā)育于臺內(nèi)坳槽與隆起周緣坳陷[20,29-32]，大氣田均位于主力生烴中心附近。

表1 四川盆地海相碳酸鹽巖大氣田基本情況統(tǒng)計表

下寒武統(tǒng)烴源巖由麥地坪組、筇竹寺組暗色泥巖、頁巖組成，在四川盆地德陽—安岳臺內(nèi)坳槽最為發(fā)育，厚度介于300～450 m，總有機碳含量介于2%～3%，生烴強度介于40×108～120×108m3/km2，有機質(zhì)類型為腐泥型，處于高—過成熟演化階段。下志留統(tǒng)烴源巖由龍馬溪組黑色富含筆石頁巖、泥巖組成，主要分布在川東、川南地區(qū)，厚度介于400～700 m，總有機碳含量大于2%，生氣強度介于60×108～120×108m3/km2，有機質(zhì)類型為腐泥型，處于高—過成熟演化階段。上二疊統(tǒng)烴源巖由龍?zhí)督M海陸過渡相煤系、暗色泥巖與大隆組斜坡—盆地相暗色硅質(zhì)巖與泥巖組成，在川北開江—梁平海槽內(nèi)厚度介于30～120 m，總有機碳含量大于3%，生氣強度介于20×108～40×108m3/km2，有機質(zhì)類型為腐泥型—混合型，也處于高—過成熟演化階段（圖1、2）[3,26]。

1.2 儲層特征

四川盆地海相碳酸鹽巖大氣田的儲層主要為生物礁（丘）和顆粒灘等高能沉積相帶及后期經(jīng)歷白云石化、巖溶等建設(shè)性成巖作用所形成。安岳氣田燈影組儲層巖性主要為微生物丘灘巖溶白云巖，龍王廟組儲層為顆粒灘巖溶白云巖，川東石炭系黃龍組儲層巖性主要為潮坪相白云巖，普光、龍崗等氣田長興組儲層巖性主要為臺緣礁灘白云巖，飛仙關(guān)組儲層巖性主要為臺緣鮞粒灘白云巖，磨溪氣田嘉陵江組儲層巖性為鮞粒灘石灰?guī)r。

安岳氣田、威遠氣田燈影組發(fā)育四川盆地最古老微生物丘灘體巖溶儲層。儲層縱向上發(fā)育于燈二段、燈四段，平面上環(huán)臺內(nèi)坳槽兩側(cè)臺緣帶分布；巖性以砂屑云巖、微生物凝塊云巖、疊層石云巖為主；儲集空間主要為殘余孔隙、孔洞和溶洞（圖3-a）。儲層發(fā)育受臺內(nèi)坳槽兩側(cè)臺緣帶丘灘體與后期大面積巖溶作用疊加改造控制[5,33]。

安岳氣田龍王廟組發(fā)育碳酸鹽巖緩坡顆粒灘巖溶儲層。龍王廟組沉積期，四川盆地處于西高東低的緩坡環(huán)境，顆粒灘發(fā)育在內(nèi)緩坡古地貌高帶；巖性以砂屑云巖、鮞粒云巖、晶粒云巖為主；儲集空間主要為粒間孔、晶間（溶）孔和溶蝕孔洞（圖3-b）。儲層發(fā)育受控于緩坡顆粒灘與準同生期溶蝕、白云巖化、埋藏溶蝕作用與樂山—龍女寺古隆起共同控制[5,34-35]。

石炭系黃龍組發(fā)育潮坪相白云巖儲層。黃龍組沉積時期，受東北與西北兩大潮汐體系影響，粒屑灘發(fā)育于潮坪體系的潮溝之間；儲層以砂屑云巖、角礫云巖、細粉晶云巖為主；儲集空間包括粒內(nèi)（間）溶孔、鑄模孔、膏?？椎龋▓D3-c）。儲層發(fā)育受粒屑灘微相與白云巖化、云南運動所導(dǎo)致的溶蝕改造等控制[36-37]。

普光、羅家寨等氣田長興組發(fā)育生物礁儲層，飛仙關(guān)組發(fā)育鮞粒灘儲層，均受環(huán)開江—梁平海槽臺緣帶控制。長興組儲層由生物礁及與礁相關(guān)灘相組成，以礁核頂部的晶粒云巖、殘余生屑云巖、砂屑云巖為主；儲集空間為晶間孔和晶間溶孔（圖3-d）。長興組生物礁儲層形成受海槽臺緣礁灘相帶與海平面頻繁升降導(dǎo)致的溶蝕作用共同控制[1,35,38-39]。飛仙關(guān)組儲層主要發(fā)育于飛一段—飛三段，巖性以鮞粒云巖和殘余鮞粒云巖為主，儲集空間以鮞?？?、粒間孔、晶間（溶）孔為主（圖3-e）。飛仙關(guān)組儲層形成受開江—梁平海槽臺緣鮞粒灘相與準同生期白云巖化、后期埋藏溶蝕作用等控制[34,38,40-41]。

磨溪氣田嘉陵江組發(fā)育鮞粒灘相石灰?guī)r儲層。嘉二段沉積期，川中地區(qū)發(fā)育云坪微相、鮞粒灘微相、砂屑灘微相，控制了鮞?；?guī)r、砂屑灰?guī)r等儲層分布；儲集空間以粒內(nèi)溶孔、鑄?？?、殘余粒間孔為主（圖3-f）。儲層形成受沉積古地貌、古氣候及相對海平面變化共同控制[42-43]。

1.3 蓋層特征

蓋層及封蓋條件是天然氣成藏的重要因素，區(qū)域性蓋層決定大氣田形成和保持。海相碳酸鹽巖大氣田的蓋層可分為蒸發(fā)巖、泥頁巖和致密碳酸鹽巖3類，其中蒸發(fā)巖的封蓋性能最好，泥頁巖次之，致密碳酸鹽巖相對較差。

四川盆地海相碳酸鹽巖大氣田區(qū)域性蓋層主要包括三疊系蒸發(fā)巖、寒武系泥頁巖和二疊系海陸過渡相泥巖，其中嘉陵江組、雷口坡組蒸發(fā)巖是四川盆地分布范圍最廣、厚度最大的區(qū)域性蓋層，是川東長興組—飛仙關(guān)組礁灘氣藏、川中磨溪氣田嘉陵江組與雷口坡組氣藏的直接與區(qū)域性蓋層，也是川東石炭系黃龍組氣藏的區(qū)域性蓋層。筇竹寺組厚層泥頁巖不僅是安岳氣田燈影組氣藏的主力烴源巖，也是安岳氣田燈影組氣藏的直接與區(qū)域性蓋層。中二疊統(tǒng)梁山組發(fā)育一套海陸過渡相含鋁土質(zhì)泥巖，是川東石炭系黃龍組氣藏的直接蓋層，高臺組膏鹽巖、泥巖是安岳氣田龍王廟組氣藏的直接蓋層，受樂山—龍女寺古隆起形成影響，梁山組泥巖也直接封蓋龍王廟組氣藏（圖2）。除上述主要區(qū)域性蓋層外，其他層系發(fā)育的泥頁巖與致密泥灰?guī)r在對大氣田的封蓋中也起到重要作用，如棲霞組、茅口組致密泥灰?guī)r也是川中龍王廟組與川東石炭系黃龍組氣藏的重要蓋層。

1.4 生儲蓋組合特征

良好的生儲蓋組合是海相碳酸鹽巖大氣田形成的重要條件。安岳、威遠氣田燈影組氣藏主力烴源巖為位于臺內(nèi)坳槽麥地坪組、筇竹寺組頁巖、泥巖，儲層為環(huán)臺內(nèi)坳槽兩側(cè)臺緣帶高能丘灘體巖溶白云巖，蓋層為麥地坪組、筇竹寺組頁巖、泥巖，縱向上形成下生上儲良好的生儲蓋組合（圖4）。安岳氣田龍王廟組氣藏主力烴源巖同為臺內(nèi)坳槽麥地坪組、筇竹寺組頁巖、泥巖，儲層為碳酸鹽巖緩坡背景下的顆粒灘相白云巖，蓋層為中寒武統(tǒng)高臺組泥巖與中二疊統(tǒng)梁山組泥巖，形成下生上儲良好的生儲蓋組合（圖4）。

川東石炭系黃龍組氣藏主力烴源巖為龍馬溪組泥巖、頁巖，儲層為白云巖，直接蓋層為梁山組泥巖與棲霞組—茅口組致密泥灰?guī)r，區(qū)域蓋層為嘉陵江組和雷口坡組蒸發(fā)巖，形成下生上儲良好的生儲蓋組合（圖4）。普光、羅家寨等大氣田長興組—飛仙關(guān)組氣藏主力烴源巖為龍?zhí)督M煤層、泥巖，儲層為臺緣礁灘相白云巖，飛仙關(guān)組上部的蒸發(fā)巖、泥巖構(gòu)成直接蓋層，嘉陵江組和雷口坡組巨厚蒸發(fā)層為區(qū)域性蓋層，形成下生上儲良好的生儲蓋組合（圖5）。磨溪氣田雷口坡組與嘉陵江組氣藏主力烴源巖為龍?zhí)督M煤層、泥巖，儲層為臺內(nèi)顆粒灘相白云巖與石灰?guī)r，蓋層為嘉陵江組和雷口坡組蒸發(fā)巖，形成下生上儲的生儲蓋組合（圖5）。

2 海相碳酸鹽巖大氣田形成的主控因素

海相碳酸鹽巖大氣田的形成是各種成藏地質(zhì)要素與成藏過程最佳耦合的結(jié)果，其形成與富集主要受控于盆地“隆坳格局”所產(chǎn)生的有利沉積相帶，本質(zhì)上受控于盆地發(fā)育的構(gòu)造巖相古地理環(huán)境。

2.1 古構(gòu)造背景與構(gòu)造演化控制盆地“隆坳格局”的形成與分布，進而控制烴源巖和規(guī)模儲層形成與分布

2.1.1 古構(gòu)造背景與構(gòu)造演化控制盆地“隆坳格局”形成與分布

海相碳酸鹽巖大油氣田的形成與分布受盆地發(fā)育古構(gòu)造背景控制，統(tǒng)計表明大油氣田在特提斯構(gòu)造域最為富集，在被動大陸邊緣、陸陸碰撞形成的前陸盆地與早期裂谷—晚期坳陷的3類盆地最為發(fā)育[2,37]。構(gòu)造演化控制含油氣盆地形成、烴源巖與儲層等有利沉積相帶分布與成藏的全過程[4]，構(gòu)造—古地理位置不同的沉積盆地，油氣富集程度明顯不同[29]。

古板塊恢復(fù)顯示，震旦紀—三疊紀，岡瓦納大陸逐漸拼合完成，其后發(fā)生裂解向泛大陸拼合[44]。該時期四川盆地所屬揚子地塊經(jīng)歷了兩個大的構(gòu)造演化旋回，分別為震旦紀—志留紀構(gòu)造演化旋回和泥盆紀—中三疊世構(gòu)造演化旋回[20,44]。震旦紀—志留紀構(gòu)造演化旋回響應(yīng)于岡瓦納大陸的拼合，揚子地塊由大洋中的孤立塊體逐漸漂移至岡瓦納大陸北緣，經(jīng)歷了由被動大陸邊緣向前陸盆地的轉(zhuǎn)換。在被動大陸邊緣及熱沉降階段，被動邊緣的不規(guī)則性及熱沉降的差異性導(dǎo)致?lián)P子地塊內(nèi)部形成“隆坳相間”的構(gòu)造格局，四川盆地在震旦紀形成“宣漢—開江隆起”[30]和“德陽—安岳臺內(nèi)坳槽”（圖6-a）。在陸—陸（弧—陸）碰撞所產(chǎn)生的前陸盆地階段，再次在揚子地塊內(nèi)部形成“隆坳相間”的構(gòu)造格局，四川盆地在晚奧陶世—志留紀形成樂山—龍女寺古隆起（圖6-b）。泥盆紀—中三疊世構(gòu)造演化旋回響應(yīng)于岡瓦納大陸的裂解，也響應(yīng)于古特提斯洋的打開與閉合，揚子地塊逐漸從岡瓦納大陸分離，經(jīng)歷了被動大陸邊緣向前陸盆地新一輪演化。在二疊紀構(gòu)造熱沉降階段，由于構(gòu)造沉降差異在四川盆地內(nèi)形成北西—南東向“三隆三坳”的古構(gòu)造格局（圖6-c）；在晚三疊世前陸盆地演化階段形成開江、瀘州古隆起，再次形成“隆坳格局”（圖6-d）。

因此，孕育于岡瓦納大陸的拼合與裂解、古特提斯洋打開與閉合的古構(gòu)造背景，經(jīng)歷了由被動大陸邊緣伸展構(gòu)造體制向前陸盆地擠壓構(gòu)造體制的兩期轉(zhuǎn)換，四川盆地形成了震旦紀“德陽—安岳臺內(nèi)坳槽”、二疊紀“開江—梁平海槽”等以伸展為主和晚奧陶世—志留紀“樂山—龍女寺古隆起”、晚三疊世“開江、瀘州古隆起”等以擠壓為主的多期“隆坳格局”。

2.1.2 “隆坳格局”控制了臺內(nèi)坳槽主力烴源巖的形成與分布

優(yōu)質(zhì)烴源巖的發(fā)育是海相碳酸鹽巖大氣田形成必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)[31,45]，海相烴源巖的發(fā)育與古氣候、古環(huán)境和古構(gòu)造密切相關(guān)，盆地“隆坳格局”對烴源巖發(fā)育具有明顯的控制作用[46]。海相優(yōu)質(zhì)烴源巖主要發(fā)育于被動大陸邊緣背景下的裂谷、克拉通內(nèi)裂谷、克拉通內(nèi)坳陷盆地和克拉通邊緣坳陷盆地，烴源巖發(fā)育最有利的沉積相帶為盆地相、斜坡相和臺內(nèi)洼地相[20,29,31]。

四川盆地震旦紀形成的德陽—安岳臺內(nèi)坳槽控制了麥地坪組與筇竹寺組優(yōu)質(zhì)烴源巖的形成與分布，該套烴源巖沿臺內(nèi)坳槽北西—南東向分布，受控于震旦紀末期臺內(nèi)坳槽的形成與寒武紀初期海平面的快速上升。晚奧陶世—早志留世，受樂山—龍女寺古隆起形成影響，沿樂山—龍女寺古隆起周緣的前淵深水盆地為富有機質(zhì)的滯留環(huán)境，沉積了龍馬溪組黑色頁巖。上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M烴源巖主要沿開江—梁平海槽斜坡、盆地相分布（圖1）。

2.1.3 “隆坳格局”控制了臺緣礁（丘）灘體與顆粒灘體規(guī)模儲層的形成與分布

碳酸鹽巖優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育受控于原始高能沉積相帶與后期建設(shè)性成巖作用，高能沉積相帶指由古地貌或微古地貌高帶所控制的生物礁（丘）與顆粒灘體，后期建設(shè)性成巖作用指白云石化作用、巖溶作用與微裂縫等?？碧綄嵺`表明四川盆地海相碳酸鹽巖大氣田最優(yōu)質(zhì)儲層為生物礁（丘）灘與顆粒灘[23,37-39,47-51]，形成與分布受古地貌高帶所控制。四川盆地形成的“隆坳格局”控制了礁灘等有利沉積相帶的分布，進而控制了規(guī)模儲層的形成與分布。臺內(nèi)坳槽周緣的古地貌高帶有利于生物礁（丘）和顆粒灘的發(fā)育。

震旦紀，四川盆地沿臺內(nèi)坳槽兩側(cè)臺緣為高能沉積環(huán)境，發(fā)育疊層石、層紋石等微生物丘灘體，微生物丘灘體后期疊加巖溶作用形成燈影組優(yōu)質(zhì)儲層（圖7）。晚二疊世，受區(qū)域伸展作用在四川盆地形成北西—南東向“三隆三坳”的古構(gòu)造格局，在古地貌高帶有利于長興組高能生物礁、生屑灘體的發(fā)育。早三疊世，川北地區(qū)繼承了晚二疊世的古構(gòu)造格局，在開江—梁平海槽臺地邊緣沉積了飛仙關(guān)組高能鮞粒灘體，隨開江—梁平海槽的逐漸充填演化過程，在斜坡部位也發(fā)育厚層鮞粒灘體（圖8）。

2.2 古隆起控制高能沉積相帶、大面積巖溶儲層與古油藏、古氣藏的分布

2.2.1 古隆起、古斜坡的（微）古地貌高帶控制了高能顆粒灘體的分布

除碳酸鹽巖臺地邊緣的古地貌高帶外，碳酸鹽巖臺內(nèi)受古隆起、古斜坡控制而形成的（微）古地貌高帶控制了臺內(nèi)顆粒灘體的大面積發(fā)育。龍王廟組沉積期，四川盆地整體處于西北高、東南低的古斜坡環(huán)境，形成了由北西向南東方向傾斜的碳酸鹽巖緩坡，龍王廟組在古地貌高帶沉積了大面積展布的顆粒灘體。由于碳酸鹽巖緩坡坡度小，顆粒灘體寬度大，海平面輕微的升降就可導(dǎo)致灘體作大范圍的遷移，形成臺內(nèi)大面積層狀展布的顆粒灘儲層，垂向上多期次疊置發(fā)育[34,50]。

2.2.2 古隆起控制巖溶風化殼儲層的大面積分布

古隆起在演化過程中由于長期遭受風化淋濾而形成大型不整合，不整合面之下有利于巖溶風化殼儲層的大面積發(fā)育[20,26]。震旦紀—中三疊世，四川盆地發(fā)育多期大規(guī)模的區(qū)域抬升運動，在盆地內(nèi)形成多期大規(guī)模古隆起，古隆起控制了不整合面之下大面積巖溶儲層的發(fā)育。晚奧陶世—志留紀構(gòu)造運動顯著改善了川中龍王廟組儲層的儲集性能，云南運動使川東石炭系黃龍組儲層廣泛發(fā)育溶蝕孔洞。

2.2.3 古隆起控制古油藏、古氣藏的分布

長期發(fā)育的古隆起及其斜坡區(qū)發(fā)育構(gòu)造、巖性地層圈閉，且處于油氣運聚的有利指向區(qū)，控制了油氣藏的形成與分布[45]。四川盆地晚奧陶世—志留紀構(gòu)造運動形成的樂山—龍女寺古隆起控制了震旦系—下古生界古油藏、古氣藏的分布。樂山—龍女寺古隆起形成于志留紀末，而筇竹寺組的生油高峰在泥盆紀—二疊紀，因此古隆起的分布控制了古油藏的分布，進而控制了古油藏裂解的古氣藏分布。石炭紀—晚三疊世構(gòu)造運動形成的開江古隆起控制了川東石炭系黃龍組氣藏的分布。開江古隆起形成于石炭紀末，而龍馬溪組烴源巖的生油高峰在中三疊世末，開江古隆起對黃龍組古油藏、古氣藏分布有明顯的控制作用[24,31]。

2.3 區(qū)域性與直接蓋層控制大氣田的空間分布與富集

四川盆地海相碳酸鹽巖地質(zhì)時代古老，烴源巖熱演化程度高，以生氣為主，且經(jīng)歷多期構(gòu)造運動，因此，蓋層條件直接決定大氣田能否形成。蓋層包括區(qū)域性蓋層和直接蓋層兩種類型。四川盆地海相碳酸鹽巖大氣田的蓋層以區(qū)域性展布的蒸發(fā)巖與泥頁巖為主，它們主要發(fā)育于古構(gòu)造相對低的地理位置，如臺內(nèi)坳槽與古隆起周緣的斜坡區(qū)。

安岳氣田燈影組氣藏形成的重要因素是筇竹寺組大面積分布泥巖、頁巖的有效封堵；安岳氣田龍王廟組氣藏形成的重要因素是高臺組泥巖、梁山組泥巖的良好封堵作用；川東石炭系黃龍組氣藏的形成是梁山組泥巖封堵作用結(jié)果；川北長興組—飛仙關(guān)組礁灘氣藏的形成是嘉陵江組、雷口坡組巨厚蒸發(fā)巖的區(qū)域性封蓋作用與飛仙關(guān)組泥巖直接封堵作用的結(jié)果。

3 海相碳酸鹽巖大氣田勘探思路與評價方法

3.1 勘探思路

綜上所述表明，盆地“隆坳格局”及其影響的有利沉積相帶控制了海相碳酸鹽巖大氣田形成與分布，據(jù)此提出如下勘探思路。

3.1.1 隆坳格局定區(qū)帶

明確盆地的“隆坳格局”是劃分有利沉積相帶的基礎(chǔ)。“隆坳格局定區(qū)帶”是指基于露頭、鉆井、地震資料精細刻畫某一地質(zhì)時期盆地的“隆坳格局”，明確有效烴源巖、有利沉積相帶的平面分布，進而優(yōu)選有利的勘探區(qū)帶。震旦紀—早寒武世，四川盆地內(nèi)形成“宣漢—開江隆起”與“德陽—安岳臺內(nèi)坳槽”同期發(fā)育的“大隆大坳”的古構(gòu)造格局。臺內(nèi)坳槽有利于下寒武統(tǒng)優(yōu)質(zhì)烴源巖與臺緣燈影組高能丘灘體的發(fā)育。因此，緊鄰臺內(nèi)坳槽的燈影組臺緣帶是非常有利的勘探區(qū)帶。

3.1.2 地貌高帶找灘體

在優(yōu)選有利勘探區(qū)帶宏觀展布的基礎(chǔ)上，應(yīng)在古構(gòu)造、古地貌相對高部位刻畫高能顆粒灘體的平面展布。“地貌高帶找灘體”指基于地震資料常規(guī)、相位屬性等刻畫礁灘異常體，進一步精細刻畫生物礁（丘）或顆粒灘體的平面分布。生物礁（丘）常表現(xiàn)為丘狀雜亂反射、厚度增加特征，顆粒灘體常表現(xiàn)為“亮點”反射特征。龍王廟組儲層主要為發(fā)育于碳酸鹽巖緩坡的高能顆粒灘體，受古地貌變化與海平面升降影響，常表現(xiàn)為縱向疊置、平面分帶的特征（圖9）。

3.1.3 地震預(yù)測找儲層

高能礁（丘）灘體是優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育的基礎(chǔ)，優(yōu)質(zhì)儲層形成還取決于后期是否經(jīng)歷建設(shè)性成巖作用改造，如白云石化作用、巖溶作用等。因此，在明確礁（丘）灘體空間展布的基礎(chǔ)上，應(yīng)進一步明確礁（丘）灘體內(nèi)部優(yōu)質(zhì)儲層的空間分布。“地震預(yù)測找儲層”指在明確儲層地震響應(yīng)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用地震反演與屬性提取等不同方法與技術(shù)進一步刻畫優(yōu)質(zhì)儲層的空間分布，達到進一步縮小勘探靶區(qū)的目的。

3.1.4 古今圈閉定目標

在明確有利儲層空間分布的基礎(chǔ)上，基于烴源巖、儲層、蓋層等成藏要素綜合分析，可以確定鉆探目標。“古今圈閉定目標”指應(yīng)用地球物理資料刻畫有利勘探區(qū)帶的構(gòu)造、巖性地層或復(fù)合圈閉的平面分布與發(fā)育規(guī)模，并結(jié)合儲層預(yù)測結(jié)果、成藏條件分析，優(yōu)選圈閉確定最終的鉆探目標。

3.2 評價方法

決定海相碳酸鹽巖大氣田形成關(guān)鍵的因素是原始高能沉積相帶的分布與規(guī)模。海相碳酸鹽巖大氣田的評價，最重要的是對某一地質(zhì)時期盆地巖相古地理格局、古地貌高能沉積相帶分布與生物礁（丘）、顆粒灘體分布的評價。

3.2.1 井—震—露頭綜合分析明確盆地巖相古地理格局

評價盆地某一地質(zhì)歷史時期的巖相古地理格局，即對盆地“隆坳格局”的評價，隆起帶是原始高能沉積相帶分布最有利區(qū)域，坳槽帶是烴源巖發(fā)育最有利區(qū)域。首先，需要宏觀分析盆地所處的板塊構(gòu)造環(huán)境，如伸展還是擠壓構(gòu)造環(huán)境，進一步明確主體構(gòu)造的走向；其次，基于露頭、鉆井與地震資料系統(tǒng)分析盆地古構(gòu)造、古地貌分布及宏觀沉積相帶的展布，即需要明確盆地古隆起、碳酸鹽巖臺地、臺地邊緣與臺內(nèi)坳槽的宏觀分布；最后，精細厘定古隆起、臺地邊緣與臺內(nèi)坳槽的展布范圍，確定有利的勘探區(qū)帶。該評價方法關(guān)鍵性成果圖件是盆地范圍的巖相古地理圖。

3.2.2 印模法、殘厚法與地震相精細刻畫礁（丘）灘體高能相帶

原始高能沉積相帶指發(fā)育于古地貌高帶的生物礁（丘）與顆粒灘體，通常在地震剖面上具有明顯的外形輪廓，對其評價可進一步縮小勘探靶區(qū)。首先，基于巖相古地理圖在毗鄰坳槽的隆起帶刻畫生物礁（丘）等臺地邊緣高能相帶的平面分布；其次，在臺地邊緣刻畫顆粒灘體的平面分布；最后，在臺內(nèi)刻畫以點礁、臺內(nèi)灘為主的高能沉積相帶?？坍嫺吣艹练e相帶常用的方法包括印模法、殘厚法、相位法、層拉平法、亮點法等，成果圖件包括古地貌圖、沉積相剖面圖、層拉平地震剖面圖等。

3.2.3 生—儲—蓋綜合評價有利勘探區(qū)帶與目標

在明確了生物礁（丘）、顆粒灘平面分布的基礎(chǔ)上，綜合預(yù)測有利目標區(qū)的平面分布，除要開展儲層預(yù)測、烴類檢測等地震方法外，還需要綜合考慮圈閉因素與成藏要素的匹配。儲層預(yù)測、流體檢測等地震方法是指針對地震資料好的區(qū)域?qū)悠矫嬲共寂c流體情況進行預(yù)測；圈閉評價包括對構(gòu)造圈閉、巖性地層圈閉與復(fù)合圈閉的評價，由于礁（丘）灘相儲層的巖性地層圈閉、復(fù)合圈閉較為發(fā)育，因此精細厘定圈閉的邊界非常重要。成藏評價包括對源—儲配置關(guān)系、成藏過程與蓋層保存條件等進行評價。該評價方法關(guān)鍵性成果圖件包括圈閉平面分布圖、儲層預(yù)測平面圖、流體平面分布圖等。

4 結(jié)論

1）四川盆地海相碳酸鹽巖大氣田基本特征：①發(fā)育下寒武統(tǒng)、下志留統(tǒng)與上二疊統(tǒng)3套主力烴源巖；②主要發(fā)育生物礁（丘）和顆粒灘等高能沉積相帶及后期白云石化、巖溶等建設(shè)性成巖作用所形成的儲層；③發(fā)育三疊系蒸發(fā)巖、下寒武統(tǒng)泥頁巖與中二疊統(tǒng)泥巖等區(qū)域性蓋層；④發(fā)育下生上儲良好的生儲蓋配置。

2）四川盆地海相碳酸鹽巖大氣田形成的主控因素：①古構(gòu)造背景與構(gòu)造演化控制盆地“隆坳格局”形成與分布，進而控制主力烴源巖、規(guī)模儲層形成與分布；②古隆起控制高能沉積相帶、大面積巖溶儲層與古油藏、古氣藏的分布；③區(qū)域性與直接蓋層控制大氣田的空間分布與富集。

3）四川盆地海相碳酸鹽巖大氣田勘探思路是隆坳格局定區(qū)帶、地貌高帶找灘體、地震預(yù)測找儲層、古今圈閉定目標；相應(yīng)的評價方法為井—震—露頭綜合分析明確盆地巖相古地理格局，印模法、殘厚法與地震相精細刻畫礁（丘）灘體高能相帶，生—儲—蓋綜合評價有利勘探區(qū)帶與目標。