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作者:許國明宋曉波王瓊仙單位:中國石化西南油氣分公司勘探開發研究院貴陽地質研究所
油氣地質條件
1烴源條件
根據對LS1井、CK1井等重點探井巖心和川西地區野外露頭樣品的測試分析,結合中壩氣田、磨溪氣田和龍門山地區野外油苗的烴源巖對比分析表明,川西地區海相層系發育多套優質烴源巖(表1),幾乎涵蓋了古生界、中生界的各套海相地層。總體上,烴源巖分布較廣,厚度較大,品質較好,生烴潛力大,總生烴強度高達161.46×108m3/km2,烴源條件優越。CK1井揭示馬鞍塘組和雷口坡組天然氣含硫量為0.39%~0.68%(屬中含硫氣藏),甲烷和乙烷碳同位素均小于-32‰,說明其氣源來自于海相。另據中壩氣田雷三氣藏氣源分析表明,源巖除雷口坡組三段自生腐泥型氣外,還來源于二疊系的腐泥型氣、腐泥與腐殖型混合氣。新一輪的資源評價表明,川西地區海相資源潛力巨大,利用TSM盆地模擬法按現今海相烴源巖展布面積計算,川西地區中段海相層系天然氣總資源量為13209×108m3(表2)。如果考慮馬鞍塘組、小塘子組烴源巖的資源貢獻,則總資源量將會更大。因此,川西海相油氣資源十分豐富。
2儲集條件
川西坳陷中段中、上三疊統主要發育雷口坡組臺緣灘相或臺內灘相白云巖孔隙型儲層、雷口坡組頂部不整合溶蝕縫洞型儲層、馬鞍塘組一段淺灘相石灰巖裂縫—孔隙型儲層等三套有利儲集層。
2.1雷口坡組臺緣灘和臺內灘相孔隙型儲層
中三疊世雷口坡期,上揚子具有“鑲邊”碳酸鹽巖臺地的特點,川西地區發育臺地邊緣灘和臺內灘,淺灘相顆粒白云巖、鮞粒灰巖等為良好儲層的發育提供了巖性基礎。雷口坡組儲層主要發育在二段和三段,尤以三段為最好。川西坳陷西緣儲層巖性以藻砂屑、砂屑、鮞粒白云巖、結晶白云巖為主,坳陷內為石灰質白云巖、砂屑白云巖(厚度>12m)、白云質灰巖、泥微晶白云巖等。儲集空間以溶蝕孔縫為主,儲層物性整體較好,坳陷西緣雷口坡組平均孔隙度為3.83%,86%的樣品滲透率大于0.002×10-3μm,其中,雷三段孔隙度平均值為2.36%。坳陷內CK1井測井解釋雷三段儲層孔隙度為6.6%~8.5%,滲透率為(10.5~19.4)×10-3μm。雷三段是鄰區中壩氣田的主力產層之一。因此,雷口坡組灘相孔隙型儲層是川西地區的主要儲集層之一。
2.2雷口坡組頂部不整合溶蝕縫洞型儲層
發生于中三疊世末的印支早期運動形成了瀘州—開江古隆起,上揚子地區抬升暴露,并遭受了不同程度的剝蝕,川西地區處于古巖溶的斜坡帶上,有利于巖溶型儲層的發育。CK1井實鉆揭示,該套儲層在本區的巖性主要為灰質粉晶白云巖、含砂屑粉晶白云巖,儲集空間為晶間溶孔、粒間溶孔及溶縫,測井孔隙度4.6%~8.0%,鏡下觀察孔隙較發育,面孔率一般大于3%~5%,測井滲透率(0.13~0.52)×10-3μm。CK1井測試產水2.4m3,產氣約400m3/d,含氣性較好,與巖溶有關的儲層油氣顯示段累計層厚約29m。鄰區元壩已獲油氣突破,該套儲層也是川西地區的主要儲層之一。
2.3馬鞍塘組一段灘相裂縫-孔隙型儲層
馬鞍塘組在四川盆地分布局限,僅分布在川西地區。馬一段屬碳酸鹽巖緩坡沉積體系,石灰巖厚約0~154m,內緩坡—中緩坡相帶發育的淺灘相石灰巖為孔隙型儲層的發育提供了基礎。
馬鞍塘組儲層巖性為中—厚層狀含生物碎屑灰巖、亮晶鮞?;規r、微晶灰巖及海綿礁灰巖(局部)等,儲集空間主要為粒間(溶)孔、晶間溶孔、裂(溶)縫等,為裂縫-孔隙型儲層。CK1井測井解釋物性較好,測井孔隙度2.6%~10.5%,測井滲透率(0.2~0.8)×10-3μm。通過完井測試,獲工業氣流86.8×104m3/d,儲層含氣性好。該套儲層在川西地區厚約2~30m,是該區的主要儲層之一。3.3保存條件川西地區發育侏羅系—白堊系紅色泥頁巖、上三疊統泥頁巖和粉砂質泥巖,其累計厚度在200~1600m之間,由西向東逐漸增厚,沉積范圍幾乎覆蓋整個四川盆地。上三疊統須家河組三段和五段發育的湖泊沼澤相泥頁巖、粉砂巖以及煤層,累計厚度在125~700m之間。它們均可作為海相油氣藏的間接蓋層。
馬鞍塘組—小塘子組海灣相泥巖、粉砂質泥巖、炭質頁巖與雷口坡組內部發育的膏巖、膏質白云巖、白云質泥巖為直接蓋層。其中,馬鞍塘組—小塘子組海灣相泥質巖蓋層累計厚度為30~350m,在安縣和都江堰附近厚度大于350m,從龍門山前緣向坳陷區內泥頁巖厚度逐漸減薄。雷口坡組膏巖類蓋層累計厚度在50~450m之間,膏巖厚度最薄在廣元市河2井,為0m,最厚在邛崍平落壩平落4井,為342m。秀水—蒲陽斷裂以東除龍泉山一帶以外的大部分川西坳陷區,“通天”斷裂不發育,構造開啟程度低,地層水主要為CaCl2型,保存條件有利。因此,川西坳陷海相中、上三疊統油氣保存條件總體較好。
勘探目標分析
綜合分析川西地區油氣地質條件認為,川西探區存在坳陷西緣構造帶、坳陷中央孝新—合豐構造帶及坳陷東坡構造帶等三個有利的勘探區帶(圖3),但不同構造帶的油氣地質條件有所不同,勘探的目標層系及方向亦有所差異。
1孝新—合豐構造帶
孝新—合豐構造帶位于川西坳陷中央,構造帶的走向為近東西向。新一輪構造解釋表明,該構造帶內發育有孝泉、新場、羅江、合興場、豐谷等多個局部構造,構造圈閉發育,其中孝泉、新場圈閉面積均大于30km2。該區帶中可探索雷口坡組—馬鞍塘組臺內灘相構造-巖性圈閉和雷口坡組頂部不整合溶蝕縫洞型構造-巖性圈閉。據計算,該構造帶馬鞍塘組—雷口坡組(三段+四段)構造-巖性復合圈閉資源量為2566.43×108m3。位于本區帶孝泉構造上的CK1井,在馬鞍塘組測獲天然氣86.8×104m3/d,在雷口坡組頂部測獲天然氣400m3/d。雷口坡組內部見良好顯示,展示了本區帶的勘探潛力。
CK1井實鉆證實,雷口坡組臺內灘相孔縫型儲層、雷口坡組頂部不整合溶蝕縫洞型儲層、馬鞍塘組一段淺灘相灰巖裂縫-孔隙型儲層在孝新—合豐構造帶皆有發育。儲層預測結果表明,馬鞍塘組一段灘相儲層在該區厚度為1~20m,西厚東薄,主要分布于孝泉和新場構造及其以西區域,在川合100井附近尖滅。雷口坡組頂部儲層厚度相對較大,分布范圍在18~34m之間。從西往東,厚薄分布區間隔出現,在孝泉構造南東翼—新場構造高點—羅江構造北西翼一線及羅江構造高點、豐谷構造西翼等部位,儲層相對較厚。因此,圈閉面積較大的孝泉、新場構造雷口坡組—馬鞍塘組構造-巖性復合型圈閉是近期該構造帶最有利的勘探目標;其次,豐谷構造埋藏較淺,可作為近期勘探的較有利目標,但豐谷構造處于川合100井以東,馬鞍塘組灘相儲層不發育,故其目標應主要探索雷口坡組頂部及雷口坡組內部構造-巖性復合型圈閉。
2坳陷西緣構造帶
坳陷西緣構造帶位于龍門山前緣、川西坳陷西緣,上世紀70年代末就已發現有著名的中壩雷三氣藏,說明該區帶具有良好的勘探潛力。早中三疊世該區帶處于臺地邊緣相帶,臺緣淺灘相顆粒白云巖(石灰巖)孔隙型儲層發育。該構造帶主要發育安縣、沸水、紅白、鴨子河—白鹿場、大邑等多個局部構造,其中,圈閉面積較大的安縣構造、鴨子河構造、大邑構造是該構造帶風險勘探的有利目標,圈閉總面積464.3km2,圈閉資源量1636.64×108m3。
2.1安縣構造
安縣構造位于川西坳陷西緣構造帶中北部,與中壩氣田處于同一相帶,有利于雷口坡組臺緣淺灘相儲層發育。該構造上鉆井揭示雷口坡組粉晶白云巖、砂屑白云巖儲層累計厚度約15~22m,馬鞍塘組石灰巖厚度在此構造較薄,厚約0~7m,為鮞?;規r,可能有薄儲層發育。地震解釋TT3x反射層圈閉面積為6.7km2(中壩構造面積為8km2),閉合幅度75m,為一較為完整的斷背斜構造,且埋藏較淺。該構造中秀水—蒲陽斷裂上盤保存相對較差,下盤保存條件好,下盤地層水礦化度達到120.66g/L,為封閉的環境。雷口坡組構造-巖性復合型圈閉為該構造的主要探索目標,可兼探馬鞍塘組,但保存條件需要慎重對待。
2.2大邑構造
大邑構造位于川西坳陷西緣構造帶南部。鄰區平落4井揭示雷口坡組發育臺地邊緣相藻屑(少量砂屑)白云巖儲層,累計儲層厚度可達156m,以Ⅱ—Ⅲ類儲層為主。在香溪組一段底部灰巖(相當于馬鞍塘組),測井解釋產層段1層(6.5m),證明該段有一定的儲集空間和滲濾通道。地震預測該構造中部儲層發育。地震解釋TT3x反射層構造圈閉面積為41.6km2,閉合幅度為275m,為一較為完整的斷背斜構造。該構造不發育“通天”斷裂,保存條件好。馬鞍塘組、雷口坡組內構造-巖性復合型圈閉應是其主要探索目標。4.2.3鴨子河構造鴨子河構造位于川西坳陷西緣構造帶中部。雷口坡期該構造處于臺地邊緣與局限臺地過渡帶,發育臺緣或臺內淺灘相儲層,與之鄰近的LS1井實鉆揭示雷口坡組三段灘相顆粒白云巖儲層厚約35m。
沉積相分析及地震預測表明,馬鞍塘組鮞粒灰巖儲層在本區約20~50m。另外,本區發育天井山組石灰巖,也可能存在較好儲層。地震解釋雷口坡組構造圈閉面積200.8km2,且不發育“通天”大斷裂,保存條件好。雷口坡組和馬鞍塘組構造-巖性復合型圈閉應是該構造的主要探索目標,同時可兼探天井山組。
3坳陷東坡構造帶
坳陷東坡構造帶位于川西坳陷龍泉山一帶。雷口坡期處于局限臺地相帶內,可能發育臺內淺灘相儲層和“雷口坡組頂部”巖溶型儲層,而馬鞍塘組石灰巖段不發育,它們可能存在相同類型的勘探目標,即臺內灘相構造-巖性復合圈閉和雷口坡組頂部不整合溶蝕縫洞型構造-巖性圈閉,且目標層系埋藏較淺,具有較大的勘探潛力。但該構造帶大斷裂較發育(如龍泉山斷裂),保存條件值得重視。
結論及建議
川西坳陷中段雷口坡組—馬鞍塘組油氣地質條件優越,存在多個油氣有利勘探區帶,不同區帶油氣地質條件不同,主要探索目標層系及類型各異。坳陷中央孝新—合豐構造帶主要以雷口坡組臺內灘、不整合面巖溶儲層及馬鞍塘組灘相儲層為主要勘探目標層系,孝泉、新場構造是近期該構造帶最有利的勘探目標;坳陷西緣構造帶主要以雷口坡組臺緣灘及馬鞍塘組淺灘相儲層為主要勘探目標層系,圈閉面積較大的安縣、鴨子河、大邑構造是該構造帶風險勘探的有利目標;坳陷東坡構造帶主要以雷口坡組臺內灘相及不整合面巖溶儲層為目標。由于目前CK1已經在孝新—合豐構造帶取得突破,按照先易后難的原則,建議近期應主攻孝新—合豐構造帶上的重點目標,并積極準備坳陷西緣構造帶和坳陷東坡的勘探目標。