李 楠 李 莉 趙正望 朱 華 謝繼容

(中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院)

0 引言

四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組是一套以陸相沉積為主體的碎屑巖地層，天然氣勘探歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，大體可以分為兩大勘探階段：①2005年以前以構(gòu)造氣藏為對象，發(fā)現(xiàn)了包括中壩、平落壩、邛西、八角場等氣藏，勘探重點(diǎn)為川西地區(qū)，由于構(gòu)造圈閉小而分散，勘探進(jìn)程時(shí)快時(shí)慢，天然氣儲產(chǎn)量增長緩慢；②2005年以后，在前陸盆地及巖性油氣藏理論指導(dǎo)下，對盆地沉積、儲層及成藏進(jìn)行整體研究評估，提出以巖性氣藏為主要勘探對象，在川中地區(qū)先后發(fā)現(xiàn)了廣安、合川、安岳等大型氣藏，實(shí)現(xiàn)了四川油氣田天然氣儲量快速增長。

1 前陸背景下發(fā)育大型淺水辮狀河三角洲體系

1.1 前陸盆地特征

晚三疊世是四川盆地由海相沉積為主向陸相沉積轉(zhuǎn)變的重要時(shí)期[1]，上三疊統(tǒng)須家河組沉積環(huán)境自下而上經(jīng)歷了由海相-海陸交互相-陸相沉積轉(zhuǎn)變，以陸相沉積為主體。

研究認(rèn)為，晚三疊世龍門山構(gòu)造帶僅有其北段構(gòu)造變形強(qiáng)度不大的NE向構(gòu)造形跡，且區(qū)域上在揚(yáng)子板塊西緣仍為伸展構(gòu)造背景，故龍門山構(gòu)造帶不是四川前陸盆地的主控造山帶。南秦嶺構(gòu)造帶于晚三疊世已經(jīng)形成，它的形成及其附屬的川西高原北部高地、大巴山構(gòu)造帶對四川前陸盆地在晚三疊世的形成和發(fā)展起著主控作用。四川前陸盆地的前陸方向不具有順造山帶走向延伸的線狀盆地形態(tài)，而是一個(gè)平面上形態(tài)不規(guī)則，沉積中心和沉降中心不統(tǒng)一的復(fù)雜盆地樣式，川中地區(qū)表現(xiàn)為由前陸斜坡和隆起構(gòu)成的大型緩斜坡。

1.2 前陸緩斜坡發(fā)育大型三角洲體系

晚三疊世沉積盆地受多物源體系控制[2-3]，物源性質(zhì)差異性大，既有來自沖斷帶物源區(qū)(龍門山北段)，也有來自前陸斜坡帶山地物源區(qū)(從屬于秦嶺古山地的大巴山物源區(qū)和米倉山物源區(qū))和古陸物源區(qū)(江南古陸)，不同類型物源對沉積體系有明顯控制作用。因此，三角洲類型也具有多樣性。

通過對露頭、巖心及鉆測井資料研究，認(rèn)為須家河組存在扇三角洲、單一河流辮狀三角洲、多河流辮狀三角洲三種類型。

沖斷帶物源控制的扇三角洲體系發(fā)育在造山帶前緣陡坡地貌、供源充足、發(fā)育大套厚層礫巖及含礫砂巖等粗碎屑，主要見于須四時(shí)期龍門山北段前緣帶。

山地物源控制下的單一河流辮狀三角洲沉積體系主要見于前陸緩斜坡山地地貌，供源出山口具有一定的地貌限制，供源相對充足，分布較完整的沖積扇、沖積平原、三角洲平原、三角洲前緣等相帶，平面上砂地比差異性大，高砂地比呈窄帶，主要分布在川中地區(qū)以北。

古陸物源控制下的多河流辮狀三角洲沉積體系見于以古陸及古隆起等相對平緩地貌的供源區(qū)，供源口受限性差，從而發(fā)育多條河流體系，由于河流擺動性大，平面上砂地比值差異性小，高值帶呈大面積分布三角洲體系規(guī)模大。主要分布在川中地區(qū)東南部須家河組須二、須四、須六段。

2 儲層大面積疊置連片分布

2.1 儲層基本特征

據(jù)川中地區(qū)39699多個(gè)樣品的物性資料統(tǒng)計(jì)，須家河組巖心基質(zhì)孔隙度平均為5.22%，孔隙度<10%的占樣品數(shù)的92.26%，31974個(gè)滲透率樣品數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，平均滲透率為0.256 mD，其中<0.1 mD占樣品總數(shù)的73.1 %(圖1)?？傮w屬低孔低滲和特低孔特低滲儲層，局部發(fā)育物性較好的儲層。

2.2 儲層分布

須家河組主要儲集層段儲層在縱向上具有薄層疊置分布特征(圖2)，平面上，總體與沉積微相的展布具有密切的關(guān)系，高孔和儲層厚度高值帶均分布在三角洲平原分支河道及三角洲前緣的分流河道。

須家河組主要儲集段的儲層平面分布具有以下特征：

(1)川中地區(qū)儲層發(fā)育情況總體好于川西地區(qū)；

(2)儲層的分布總體與三角洲分布具有十分明顯的相關(guān)性；

(3)儲層具有大面積連片分布特征；

(4)三角洲前緣是儲層發(fā)育的有利相帶。

圖1 川中地區(qū)須家河組儲層孔、滲頻率分布直方圖

圖2 潼南—合川地區(qū)須家河組須二段儲層對比圖

2.3 儲層發(fā)育主控因素

須家河組碎屑巖儲層較為復(fù)雜，儲層發(fā)育的控制因素較多，勘探實(shí)踐表明，儲層的發(fā)育程度主要受沉積相、成巖相控制[4]。

四川盆地須家河組具有多類型物源體系，發(fā)育不同類型的三角洲體系，不同的三角洲體系對儲層的宏觀控制作用不同。扇三角洲的儲層主要發(fā)育在前緣帶，而單一河流三角洲體系的儲層分布具有團(tuán)塊狀/帶狀分布特征，單層厚度相對較大，多河流三角洲體系的儲層具有大面積連片分布特征，單層厚度相對較小。顯然，不同三角洲體系由于其發(fā)育部位和在演化過程中的發(fā)育規(guī)模差異性較大，因而其儲層分布特征也具有明顯的差異性。

成巖作用是控制碎屑巖儲層發(fā)育的關(guān)鍵因素，通過微觀資料研究，四川盆地須家河組成巖相可劃分出七大類綜合成巖相：

(1)Ⅰ類

大孔隙+石英次生加大+弱溶蝕+綠泥石環(huán)邊成巖相，孔隙度普遍大于10%，孔隙組合類型以殘余原生粒間孔為主，次為次生溶孔，是區(qū)內(nèi)最有利的成巖相。

(2)Ⅱ類

較大孔隙+石英次生加大+弱溶蝕成巖相，儲層孔隙發(fā)育程度中等—較好，孔隙度8%～10%，次生溶孔常見，孔隙組合類型以次生溶孔為主，另有小量殘余原生粒間孔，是區(qū)內(nèi)較有利的成巖相。

(3)Ⅲ類

中等孔隙+弱溶蝕+石英次生加大成巖相，儲層孔隙發(fā)育程度較差—中等，孔隙度6%～8%；常見石英次生加大后殘余的粒間孔，但孔徑均較小，少量次生溶孔。

(4)Ⅳ類

中等孔隙+弱溶蝕+高嶺石充填成巖相，儲層孔隙發(fā)育程度較差—中等，孔隙度6%～8%；次生溶孔較常見，高嶺石充填部分溶孔。

(5)Ⅴ類

低孔隙+粘土礦物膠結(jié)+石英次生加大+強(qiáng)壓實(shí)成巖相，儲層孔隙發(fā)育程度較差—差，孔隙度3%～6%。次生溶孔少見，基質(zhì)孔為主。

(6)Ⅵ類

致密+壓實(shí)+強(qiáng)石英次生加大成巖相，石英顆粒含量高，石英加大強(qiáng)烈，硅質(zhì)膠結(jié)物含量在5%以上。儲層致密，儲層孔隙發(fā)育程度較差—差，孔隙度<3%。 少量石英加大后的殘余原生粒間孔及基質(zhì)孔。

(7)Ⅶ類

總之，小學(xué)語文教材習(xí)作編排要與課文內(nèi)容、口語交際相結(jié)合，更具系統(tǒng)性；要有優(yōu)秀的例文、色彩鮮明的插圖；寫作題材分布要平衡，內(nèi)容要貼近學(xué)生生活。

致密+方解石膠結(jié)成巖相，方解石膠結(jié)物主要以連晶基底式膠結(jié)出現(xiàn)，儲層孔隙發(fā)育程度差—很差，孔隙度普遍小于3 %，次生溶孔罕見。

勘探表明，目前川中地區(qū)儲層發(fā)育區(qū)主要位于大孔隙+石英次生加大+弱溶蝕+綠泥石環(huán)邊成巖相和較大孔隙+石英次生加大+弱溶蝕成巖相區(qū)內(nèi)，主要以殘余原生粒間孔及次生溶蝕孔隙為主，儲層物性及厚度均較發(fā)育，須家河組氣藏則分布在有利沉積相與有利成巖相的疊合區(qū)內(nèi)。

3 源-儲“廣覆式”接觸，天然氣持續(xù)充注

3.1 “廣覆”式生儲組合利于近源成藏

須家河組地層在四川盆地周緣山系的幕式?jīng)_斷和構(gòu)造沉降橫向變化梯度的共同作用下，形成了大面積滿盆分布的烴源巖和儲集層，它們在縱向上相互疊置構(gòu)成宏觀的三明治結(jié)構(gòu)。這就使得源-儲不僅在宏觀上相互大面積疊置接觸，而且在每一套內(nèi)部也相互穿插，充分接觸，既增大了烴源巖與儲層的接觸面積，提高了排烴效率，也增大了各有效儲層砂巖成藏的機(jī)會，擴(kuò)大了氣藏的分布范圍。其中厚度大于20 m的烴源巖與砂巖的接觸面積占80%，為儲層中的各類有效砂體大面積成藏提供了充足的氣源，形成了多套有效生儲蓋組合。因此，這種須家河組源-儲的不同時(shí)間尺度上的三明治結(jié)構(gòu)，為大范圍成藏創(chuàng)造了必要的條件。

3.2 烴源以近源充注為主，橫向運(yùn)移距離短

須家河組優(yōu)越的廣覆式生儲組合決定了烴源就近充注聚集為主，而中新生代以來四川盆地“冷盆”特征，使須家河組致密化不晚于生排烴時(shí)期，砂巖儲層的致密化和非均質(zhì)性，阻滯了天然氣長距離的橫向運(yùn)移。

(1)同一層位不同氣藏的地化特征

從廣安須四氣藏與充西須四氣藏異/正構(gòu)烷的特征對比可以看出，二者不存在橫向運(yùn)移的親緣關(guān)系(圖3)。廣安須四氣藏天然氣的異構(gòu)烷含量明顯比充西須四氣藏含量高。

圖3 不同須四氣藏天然氣異構(gòu)烷/正構(gòu)烷比值圖

從廣安氣田須四、須六氣藏天然氣異構(gòu)烷/正構(gòu)烷比值分析可以看出，下部須四氣藏的異構(gòu)烷/正構(gòu)烷比值高于上覆須六氣藏(圖4)，說明須六氣藏中的天然氣不是來自于須四氣藏(不同源)，而是各自有不同的氣源。

3.3 天然氣多階段持續(xù)充注，含氣具有普遍性

大量研究表明，須家河組烴源巖有機(jī)質(zhì)熱演化在中侏羅世進(jìn)入生烴期，晚侏羅—早白堊進(jìn)入成烴高峰期。根據(jù)烴源巖實(shí)測Ro值統(tǒng)計(jì)，上三疊統(tǒng)Ro值分布在0.74 %～3.20 %之間，表明上三疊統(tǒng)目前正處于成熟—過成熟演化階段。就同一剖面而言，其頂?shù)字gRo值相差0.1 %～0.8 %。從流體包裹體分析看，均一溫度分布范圍廣(圖5)，表明油氣充注具有持續(xù)性。

圖4 廣安氣田不同層位天然氣異構(gòu)烷/正構(gòu)烷比值圖

圖5 須家河組儲層中流體包裹體均一溫度分布圖

4 氣藏特征

4.1 氣藏共性

(1)無明顯圈閉邊界

由于須家河組儲層總體表現(xiàn)為低孔低滲致密性，局部分布有相對高孔的“甜點(diǎn)”，優(yōu)質(zhì)儲層呈薄層間夾于非儲層之間，具有縱向上多層疊置，平面上大面積分布的特征，一方面，同一儲層下限標(biāo)準(zhǔn)在同一氣藏范圍內(nèi)，圈閉的圈定具有不規(guī)則性，另一方面，儲層與非儲層的界定取決于勘探技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。因而氣藏?zé)o明顯圈閉界限。

(2)低豐度

儲層的致密性決定了氣藏儲集空間的相對局限，但儲層大面積分布決定了氣藏面積較大，因而總體上氣藏的儲量豐度較低。目前已獲巖性氣藏的儲量豐度均小于2.0×108m3/km2，屬低豐度、特低豐度氣藏(表1)。

(3)復(fù)雜氣-水關(guān)系

四川盆地川中地區(qū)構(gòu)造平緩，構(gòu)造幅度小，圈閉規(guī)模小，斷裂不發(fā)育，加之須家河組儲層屬低孔滲儲層，氣-水分異作用弱，巖性氣藏普遍含水，且氣-水關(guān)系復(fù)雜。如合川須二氣藏須二段頂界構(gòu)造分布有多個(gè)近北東向的短軸潛伏背斜，各構(gòu)造閉合度均較小，其中合川構(gòu)造須二頂界閉合度為68 m。Ⅰ類儲層形成純氣柱所需閉合高度約為70 m，小于圈閉高度，Ⅱ類儲層形成純氣柱所需閉合高度約為200 m，Ⅲ類儲層形成純氣柱所需閉合高度約為300 m。合川須二氣藏僅Ⅰ類儲層能達(dá)到形成純氣頂?shù)谋匾獥l件，具有較好的含氣性，而Ⅱ、Ⅲ類儲層均未達(dá)到形成純氣頂?shù)谋匾獥l件，儲層含有一定可動水。由于合川須二氣藏Ⅰ類儲層分布范圍小，儲層厚度小，以Ⅱ、Ⅲ類儲層為主，因而氣藏普遍含水。

表1 川中地區(qū)須家河組主要?dú)獠貎α控S度統(tǒng)計(jì)表

(4)構(gòu)造高部位及裂縫發(fā)育帶天然氣富集程度較高

勘探表明，川中地區(qū)須家河組氣藏以低產(chǎn)氣井為主，氣、水分異程度較低，但在局部構(gòu)造高部位及裂縫發(fā)育帶，由于高滲流帶及重力分異作用，天然氣富集程度較高，一般產(chǎn)純氣或氣產(chǎn)量較高，特別是川中地區(qū)北部，如八角場、充西及廣安地區(qū)，由于構(gòu)造影響程度較高，在靠近斷裂帶及構(gòu)造高點(diǎn)，多為產(chǎn)純氣的高產(chǎn)氣井分布區(qū)。

4.2 巖性氣藏的差異性

(1) 川中地區(qū)南北區(qū)帶氣藏對比

?南部氣藏成藏期稍晚于北部氣藏

川中地區(qū)須家河組儲層油氣有兩個(gè)主要的充注時(shí)期，第Ⅰ充注期為中—晚侏羅世，第Ⅱ充注期主要發(fā)生在中—晚白堊世。通過包裹體、儲層自生伊利石K/Ar同位素測年等資料分析，川中地區(qū)南部氣藏成藏期稍晚于北部氣藏。

包裹體測溫顯示，川中地區(qū)第一充注期大體一致，主峰期在140～150 Ma，但第二充注期呈現(xiàn)出一定的差異性，廣安、八角場氣藏第二充注期大體在102～110 Ma，而南部潼南、安岳、合川、荷包場氣藏的第二充注期在65～92 Ma(表2)。

儲層自生伊利石K/Ar同位素測年分析數(shù)據(jù)表明，川中地區(qū)南部氣藏成藏期晚于北部氣藏，南部氣藏成藏期主要分布在85～97 Ma，而北部氣藏成期主要集中在98～110 Ma(圖6)。

表2 川中地區(qū)南、北部氣藏成藏時(shí)期對比

圖6川中地區(qū)南、北部氣藏自生伊利石K/Ar同位素測年分析對比

川中地區(qū)成藏期北早南晚的格局主要與古構(gòu)造面貌有關(guān)，古構(gòu)造面貌控制烴源巖熱演化進(jìn)程的早晚及其后的天然氣充注。晚三疊世川西前陸盆地的形成造成了盆地東高西低的古構(gòu)造格局，而侏羅紀(jì)形成的米蒼山前陸盆地及大巴山前陸盆地，形成了盆地北部坳陷及川中斜坡，三個(gè)前陸盆地疊合而成的“四川前陸盆地”形成了多坳陷中心組成的川西—川北坳陷帶，川中地區(qū)表現(xiàn)為東高西低，南高北低的古構(gòu)造格局。而川中地區(qū)須家河組烴源巖生烴高峰期在中晚侏羅世,也就是說，在生烴高峰期前，川中地區(qū)南高北低的古構(gòu)造面貌就形成了，從而控制了烴源巖熱演化程度早晚差異性，古構(gòu)造低位區(qū)烴源巖熱演化相對較早，成藏期也相對較早，古構(gòu)造高位區(qū)烴源巖熱演化進(jìn)程相對較晚，成藏期也相對較晚。

?北部氣藏構(gòu)造影響程度相對較強(qiáng)

受米倉山及大巴山前陸盆地逆沖作用影響，在川中地區(qū)北部營山—廣安—南充—八角場一帶形成鏡像構(gòu)造帶，這主要是由于逆沖作用向川中傳播過程中，在剛性地塊邊緣形成反射作用，因而在坳陷帶與斜坡帶之間形成多個(gè)局部構(gòu)造組成的近東西向構(gòu)造帶。

川中北部構(gòu)造帶對該區(qū)塊氣藏的形成和分布具有明顯的控制作用，氣藏受巖性和構(gòu)造雙重因素控制，形成巖性-構(gòu)造復(fù)合型氣藏(充西、八角場須四氣藏)或是構(gòu)造背景下的巖性氣藏(廣安須四、須六氣藏、營山須二氣藏)。構(gòu)造的控制作用主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：①局部構(gòu)造控制氣藏的氣-水分異程度，勘探表明，局部構(gòu)造高部位天然氣相對富集，氣產(chǎn)量也相對較高，而構(gòu)造低部位氣產(chǎn)量相對較低，產(chǎn)水概率也較大，表明局部構(gòu)造對氣藏氣-水分異有一定控制作用；②規(guī)模較大的斷層附近產(chǎn)水的可能性較大。規(guī)模較大的斷層，由于斷開須家河組，在斷層附近形成高滲透層，同時(shí)也使其它層系的水沿?cái)鄬用娓Z入，增加了產(chǎn)大水的風(fēng)險(xiǎn)，如充西須四段氣藏，產(chǎn)大水的井均分布在斷層附近，營山須二段氣藏也具有相似特征。

(2) 川中地區(qū)東西區(qū)帶氣藏對比

川中地區(qū)東、西部氣藏也各有特色，東部氣藏主要有合川須二氣藏、廣安須四須六氣藏、營山須二氣藏，西部氣藏主要有充西、八角場、蓬萊、安岳及潼南氣藏。

?川中西部氣藏豐度普遍高于東部氣藏

通過對川中地區(qū)已獲氣藏的儲量豐度對比研究，川中地區(qū)西部氣藏的儲量豐度普遍高于東部氣藏，東部氣藏主要為特低豐度氣藏，儲量豐度小于1.00×108m3/km2，而西部氣藏以低豐度氣藏為主，儲量豐度大于1.00×108m3/km2。研究認(rèn)為氣藏豐度的大小主要與烴源巖生烴強(qiáng)度有關(guān)。此外，與氣藏的有效儲層發(fā)育程度(孔隙度、厚度)有關(guān)。

通過須家河組烴源巖厚度、生烴強(qiáng)度平面分布特征看，總體講，川中地區(qū)自東向西烴源巖厚度及生烴強(qiáng)度逐漸變大，與該區(qū)氣藏豐度東低西高的分布格局具有一致性，表明烴源強(qiáng)度對氣藏的充滿度有直接關(guān)系。

儲層品質(zhì)與氣藏豐度也有關(guān)系，統(tǒng)計(jì)表明，除八角場須四氣藏有效儲層孔隙度下限為8.0%，安岳須二段氣藏有效儲層孔隙度下限為7.0%之外，川中地區(qū)其余氣藏有效儲層孔隙度下限均取6.0%，顯示川中地區(qū)西部八角場、安岳地區(qū)儲層品質(zhì)較東部好，儲量豐度也相對較高。在川中其余地區(qū)，氣藏有效儲層孔隙度下限為6.0%的情況下，可以看出，氣藏有效儲層平均孔隙度越高、平均儲層厚度越大，其氣藏豐度高。反之，儲量豐度越低。

?儲層孔喉結(jié)構(gòu)差異性

氣藏儲層孔喉結(jié)構(gòu)可以在一定程度上反映氣藏開采的難易程度，通過對比川中地區(qū)須四段氣藏儲層特征，氣藏平均孔隙度以充西氣藏最高，荷包場及廣安須四氣藏相對較低，壓汞資料反映排驅(qū)壓力、中值壓力以充西須四氣藏最低，廣安須四氣藏最高，而孔喉最大連遍半徑及中值半徑呈相反變化特征(圖7)。因此，充西須四氣藏儲層物性、儲層孔喉結(jié)構(gòu)在三個(gè)氣藏中搭配最好，氣藏的開采最易，而廣安、荷包場須四氣藏孔隙度及孔喉特征相對較差，開采難度相對較大，需加大對儲層的人工改造。

圖7 川中地區(qū)須四段氣藏儲層孔喉參數(shù)對比圖

對合川、安岳須二段氣藏進(jìn)行分析表明，儲層孔隙度以蓬萊相對較高，而合川須二氣藏平均孔隙度最低，但從壓汞資料分析，安岳、蓬萊氣藏排驅(qū)壓力較合川低，而中值壓力安岳、蓬萊氣藏高于合川氣藏，從孔喉最大連通半徑及中值半徑看，合川氣藏高于安岳、蓬萊氣藏(圖8)，這說明：①安岳、蓬萊須二氣藏孔喉結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，排驅(qū)壓力和中值壓力變化趨勢不一致；②安岳、蓬萊氣藏雖然孔隙度較高，但孔喉結(jié)構(gòu)相對較差。因此，對安岳、蓬萊須二氣藏的開采難度較大，需加大儲層改造力度。

圖8 川中地區(qū)須二段氣藏儲層孔喉參數(shù)對比圖

5 結(jié)論

川中地區(qū)晚三疊世大型前陸盆地緩斜坡是發(fā)育大型淺水三角洲的有利條件，儲層總體為低孔低滲，儲層分布具有多層疊置，連片分布特征。須家河組生-儲“三明治”式分布有利于源-儲大面積接觸，儲層的致密化及非均質(zhì)性阻滯了天然氣大規(guī)模橫向運(yùn)移，天然氣近源持續(xù)充注，因而須家河組含氣具有普遍性。

川中地區(qū)須家河組氣藏具有低豐度、復(fù)雜氣-水關(guān)系、局部構(gòu)造高部位及裂縫發(fā)育帶天然氣富集程度較高等特征。北部氣藏與南部氣藏相比，具有成藏時(shí)期早、構(gòu)造影響程度相對較大等差異性，分析指出前陸盆地不同構(gòu)造單元的差異是形成巖性氣藏差異性的主要原因；西部氣藏豐度普遍高于東部氣藏、西部氣藏儲層孔喉結(jié)構(gòu)略差于東部氣藏，東部、西部氣藏差異性主要受控于盆地?zé)N源巖分布及儲層品質(zhì)的差異性。

1 李國輝，李楠，謝繼容，等.四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組前陸大氣區(qū)基本特征及勘探有利區(qū)[J].天然氣工業(yè)，2012，32(3)：15-21.

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