李龍龍，羅開平，劉 栩，張長江，曹清古，陸永德，彭金寧

中國石化 石油勘探開發(fā)研究院 無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無錫 214126

二疊系是四川盆地海相地層中油氣發(fā)現(xiàn)最早、目前勘探最活躍的層系之一，從早期川南的棲霞組—茅口組裂縫型、巖溶縫洞型氣藏，到川東北建南、普光、元壩、龍崗氣田為代表的長興組臺緣礁灘型氣藏，近年來又相繼在梁山組、棲霞組、茅口組、吳家坪組(龍?zhí)督M)、大隆組發(fā)現(xiàn)臺內(nèi)灘相(熱液)白云巖氣藏、臺緣礁灘型氣藏、灰泥灰?guī)r型氣藏及頁巖氣，二疊系勘探發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)出“多層系、多領(lǐng)域、多類型”的特點(diǎn)[1-11]。資源評價結(jié)果表明，四川盆地二疊系天然氣資源量46 579×108m3，占海相層系天然氣總資源量的近35%(自然資源部2015年油氣資源動態(tài)評價成果)，二疊系在四川盆地資源構(gòu)成中占有重要地位。前人對四川盆地二疊系氣藏的研究主要集中于對特定層位或類型的氣藏開展研究[12-14]，很少系統(tǒng)地對比分析二疊系多類型氣藏的形成因素。本文在二疊紀(jì)全球構(gòu)造板塊背景及上揚(yáng)子地區(qū)區(qū)域構(gòu)造環(huán)境和盆地原型的基礎(chǔ)上，通過對四川盆地二疊系巖相古地理的刻畫及不同類型氣藏特征的對比分析，探討了構(gòu)造—沉積分異作用對二疊系成藏條件的控制作用，揭示和闡明了二疊系多類型氣藏形成的主要控制因素。

1 二疊系氣藏基本特征

四川盆地二疊系具有“含氣層多、滿盆含氣”的特點(diǎn)。從中二疊統(tǒng)棲霞組—茅口組、長興組常規(guī)氣到近幾年在茅一段、龍?zhí)督M(吳家坪組)、大隆組非常規(guī)取得的突破，甚至過去一直不被重視的梁山組也獲得油氣發(fā)現(xiàn)(靖和1井)，迄今為止，二疊系每個組(段)都發(fā)現(xiàn)了工業(yè)油氣，已成為四川盆地目前含氣層段最多、氣藏類型最多的層系。平面上，早期的油氣藏(井)主要分布在川南(蜀南氣田)、川東(建南)、川中(磨溪)、川東北(普光、元壩、龍崗、羅家寨等)地區(qū)，近年來川西北(以雙魚石構(gòu)造為代表)、川西(平探1井、永探1井)、川東南(南川)地區(qū)一批探井相繼獲得高產(chǎn)工業(yè)氣流，二疊系氣藏(工業(yè)氣井)幾乎遍布于盆地的每個角落，形成了“滿盆含氣”的局面(圖1)。

圖1 四川盆地二疊系氣藏(主要?dú)饩?分布Fig.1 Distribution of gas reservoirs (wells) in Permian, Sichuan Basin

氣藏類型多是二疊系的另一個重要特征。根據(jù)目前已發(fā)現(xiàn)氣藏的圈閉和儲層成因(類型)，將二疊系氣藏分為構(gòu)造裂縫型、巖溶縫洞型、礁灘型、熱液白云巖型、火山巖型、泥灰?guī)r型及頁巖氣等7種類型。裂縫型氣藏主要的儲集空間為灰?guī)r裂縫，所以又稱為裂縫體或裂縫儲集體，多發(fā)育在褶皺轉(zhuǎn)折端及斷裂帶等應(yīng)力集中部位，這類儲層的形成主要與后期構(gòu)造變形作用相關(guān)，一般將這類氣藏歸為構(gòu)造氣藏，以川東高陡構(gòu)造帶和蜀南地區(qū)棲霞—茅口組氣藏為代表；巖溶縫洞型氣藏儲集空間是由次生溶蝕孔洞和構(gòu)造有效縫共同組成儲滲體系，屬于構(gòu)造—巖性氣藏或巖性氣藏，這類氣藏以川南地區(qū)自2井為代表，單井累產(chǎn)氣近50×108m3，開發(fā)效果好，是西南油氣田累計(jì)產(chǎn)量最高的單井；礁灘型氣藏可以分為臺緣礁灘相和臺內(nèi)灘相兩個亞類，前者以元壩長興組生物礁氣田為代表，后者以平探1井、雙探1井棲霞組氣藏為代表，兩類氣藏的主要儲集空間均以粒間或粒內(nèi)溶孔為主，儲層巖性以白云巖為主，屬于巖性或者構(gòu)造—巖性氣藏，這類氣藏是二疊系目前為止發(fā)現(xiàn)最多的氣藏類型；熱液白云巖氣藏主要分布在四川盆地15號、16號基底斷裂帶或兩側(cè)的大池干井、臥龍河、板東、泰來等構(gòu)造上[15]，以泰來6井為代表，均為巖性氣藏，儲層為茅三段含鐵硅質(zhì)白云巖，儲集空間主要為白云石晶間孔、晶間溶孔、溶洞和裂縫；火山巖氣藏主要分布在川西地區(qū)，受火山機(jī)構(gòu)控制，爆發(fā)相是儲層發(fā)育的有利相帶，儲層儲集空間以粒間溶孔、晶內(nèi)溶孔、殘余氣孔、裂縫為主，以周公1井、永探1井為代表，屬于構(gòu)造或者構(gòu)造—巖性氣藏；茅一段泥灰?guī)r氣藏主要分布在川東南茅一段“眼皮眼球狀”泥灰?guī)r地層中，以焦石1井、潼探1井和大石1井為代表，產(chǎn)層主要為灰黑色泥晶結(jié)構(gòu)的泥灰?guī)r、生屑灰?guī)r，儲集空間包括滑石成巖收縮孔縫、方解石溶孔、有機(jī)質(zhì)孔和裂縫，其中以滑石成巖收縮孔縫貢獻(xiàn)最大，具有“源儲一體”的特征；頁巖氣藏主要分布在川東、川東北吳家坪組、大隆組深水陸棚相含硅質(zhì)富有機(jī)質(zhì)頁巖(建頁3井為代表)和川東南地區(qū)龍?zhí)督M潮坪相含煤泥巖中(山頁1井為代表)，兩者在有機(jī)質(zhì)類型和孔隙結(jié)構(gòu)上具有明顯的差異。因此，二疊系目前發(fā)現(xiàn)的氣藏類型包含了常規(guī)和非常規(guī)領(lǐng)域，儲層類型的多樣性導(dǎo)致了二疊系氣藏的多類型。

2 四川盆地二疊紀(jì)構(gòu)造—沉積演化

2.1 區(qū)域構(gòu)造背景

晚古生代全球構(gòu)造演化主要受控于古特提斯洋擴(kuò)張—消減[16]，在此背景下，華南大陸經(jīng)歷了裂離—拼合的演化過程[17-20]。

早、中二疊世，揚(yáng)子地塊位于赤道附近，隨著古特提斯洋的擴(kuò)張，揚(yáng)子地塊成為古特提斯洋中的孤島。其南、北兩側(cè)分別是古特提斯洋的分支洋——金沙江洋和昆侖—秦嶺洋；西緣為龍門山陸內(nèi)裂陷，松潘—甘孜地塊與之相鄰；東側(cè)為贛湘桂陸緣裂陷，華夏地塊與之隔海相對[21]。四川盆地西南緣為康滇古陸，北緣和西緣為離散型被動大陸邊緣，南緣和東南緣為陸緣深水裂谷，四川盆地及鄰區(qū)整體表現(xiàn)出克拉通內(nèi)拗陷與邊緣裂陷盆地的性質(zhì)。

晚二疊世，華南陸塊位于赤道以北低緯度地區(qū)，被古特提斯洋和古太平洋所包圍，華北陸塊位于其北側(cè)[22]。中二疊世末，華南陸塊和華北陸塊的東段首先發(fā)生碰撞，形成北秦嶺造山帶，但華南陸塊北緣仍表現(xiàn)為被動大陸邊緣[23-24]；華南地塊的西南是古特提斯洋的分支——金沙江洋，與之隔洋相對的是思茅—印支地塊，金沙江洋向思茅地塊的單向俯沖使得華南陸塊西南緣也處于被動大陸邊緣環(huán)境[25]；揚(yáng)子地塊西緣和南緣分別是松潘—甘孜海和(華南陸塊內(nèi)部的)江南—雪峰陸內(nèi)裂陷，后者與右江裂陷帶相連。晚二疊世上揚(yáng)子地區(qū)以地塊邊緣的強(qiáng)烈拉張和地塊內(nèi)部的弱拉張為特點(diǎn)，發(fā)育了邊緣裂陷盆地和陸內(nèi)斷拗盆地，康滇地區(qū)峨眉山玄武巖噴發(fā)就是伸展作用的標(biāo)志性事件[26-27]。

2.2 中二疊世構(gòu)造—沉積特征及演化

加里東運(yùn)動及云南運(yùn)動后，四川盆地及周緣形成西(西南)高、東(北東)低的古地貌，構(gòu)成了二疊系沉積基底。梁山組在四川盆地及鄰區(qū)廣泛發(fā)育，厚度幾米至幾十米不等，總體上從盆地周緣向盆內(nèi)逐漸減薄，以含煤碎屑巖沉積為主，上部發(fā)育白云巖、泥質(zhì)白云巖和薄層灰?guī)r，從盆緣向盆內(nèi)依次為濱岸—砂坪—砂泥坪—泥坪，局部發(fā)育灰泥坪(圖2)，代表了海侵初期由陸到海的轉(zhuǎn)換。

圖2 四川盆地二疊系地層層序與巖性綜合柱狀圖Fig.2 Stratigraphic and sequence comprehensive histogram of Permian, Sichuan Basin

棲霞組一段(簡稱棲一段，后同)沉積時期，隨著海侵范圍持續(xù)擴(kuò)大，盆地西南緣康滇古陸范圍縮小，海水越過雪峰古陸與湘桂裂陷盆地相連，在上揚(yáng)子地區(qū)形成廣闊的碳酸鹽臺地?？档峁抨懲鶘|到樂山、宜賓—南充、廣安一線為局限臺地，沉積以灰泥灰?guī)r、硅質(zhì)灰?guī)r、砂質(zhì)灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r為主；局限臺地往東北部到渠縣—開縣—城口一帶，往西到成都—綿陽一帶，往東到合川—石柱，為開闊臺地，以深灰、灰黑色微晶灰?guī)r、燧石結(jié)核灰?guī)r和生屑灰?guī)r為主；盆地東南緣為深水開闊臺地，廣泛沉積燧石條帶灰?guī)r、團(tuán)塊狀灰?guī)r和泥灰?guī)r，夾薄層頁巖。在局限臺地和開闊臺地相區(qū)，臺內(nèi)灘微相不同程度地發(fā)育；在盆地西緣，受控于龍門山古斷裂的掀斜抬升及較高的古地貌，沿高橋—通口—廣元西北鄉(xiāng)一線發(fā)育近北東—南西向臺緣灘亞相，以生屑灰?guī)r和顆粒白云巖為特征。棲二段基本繼承了棲一段時期的巖相古地理面貌，只是由于海平面下降，局限臺地亞相區(qū)范圍較棲一段擴(kuò)大，往東到開江—石柱一帶，開闊臺地相區(qū)往東擴(kuò)大到遵義—萬足—宣恩—城口一線，深水開闊臺地相區(qū)相應(yīng)地往東退縮(圖3)。盆地西緣臺地邊緣亞相擴(kuò)大并向西遷移，沉積了一套厚層中—粗晶白云巖。棲一段到棲二段表現(xiàn)為海進(jìn)—海退旋回。

圖3 四川盆地及鄰區(qū)二疊系棲霞組二段沉積時期巖相古地理Fig.3 Lithofacies palaeogeography during the deposition of the second member of Permian Qixia Formation in the Sichuan Basin and its periphery

茅口組沉積時期具有與棲霞組沉積時期相同的大地構(gòu)造環(huán)境，四川盆地總體上仍具有西南地勢高、水體淺，向東北方向水體逐漸加深的古地貌特征。茅一段繼承了棲二段末的古地理格局，由于更大規(guī)模的海侵，局限臺地范圍往西南退縮至成都—瀘州—珙縣一帶，川北、川東地區(qū)演變?yōu)檩^深水開闊臺地，其邊界往南推進(jìn)到川北通口—閬中—南江—開江一帶，往西推進(jìn)到萬縣—墊江—合川—丁山—古藺一帶。在川東、川東南深水開闊臺地—斜坡相區(qū)沉積了深灰色中層狀眼皮眼球狀泥微晶含生屑灰?guī)r，夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r、碳質(zhì)泥巖，以石柱冷水溪剖面為代表，厚度約65 m，成為茅一段標(biāo)志性沉積。茅二段隨著海平面下降，局限臺地、開闊臺地范圍向北、向東擴(kuò)展，深水臺地相區(qū)相應(yīng)往北、往東退縮；局限臺地、開闊臺地內(nèi)和川西、川北臺地邊緣相區(qū)淺灘相廣泛發(fā)育(圖4)。茅三段相對于茅二段海平面變化不大，但在前期填平補(bǔ)齊作用下，開闊臺地范圍顯著擴(kuò)大，在四川盆地西北部廣元和綿陽地區(qū)出現(xiàn)兩個裂陷的雛形，兩側(cè)發(fā)育臺地邊緣，淺灘相更為發(fā)育。茅四段，四川盆地范圍內(nèi)幾乎全部演變?yōu)殚_闊臺地。四川盆地范圍內(nèi)茅口組總體上以淺灰、灰白色塊狀泥晶灰?guī)r、微晶灰?guī)r為主，含有較多的生物碎屑，局部夾有鈣質(zhì)頁巖和泥灰?guī)r，形成眼球狀、瘤狀灰?guī)r，夾有較多的白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r[28]。在盆地東部、北部常見結(jié)核狀或條帶狀硅質(zhì)巖或硅質(zhì)灰?guī)r，夾含硅質(zhì)頁巖。茅口組末期，由于東吳上升運(yùn)動，茅三段和茅四段地層在川北和川中遭受不同程度的剝蝕，并在茅口組頂面形成明顯的不整合巖溶風(fēng)化殼[13,29]。

圖4 四川盆地及鄰區(qū)二疊系茅口組二段沉積時期巖相古地理Fig.4 Lithofacies palaeogeography during the deposition of the second member of Permian Maokou Formation in the Sichuan Basin and its periphery

2.3 晚二疊世構(gòu)造—沉積特征及演化

茅口組沉積末期，由于峨眉地幔柱上涌導(dǎo)致地殼隆升，吳家坪期四川盆地及鄰區(qū)西南高、北東低的古地貌分異進(jìn)一步加劇。受其影響，四川盆地及鄰區(qū)從西南向北東方向依次發(fā)育潮坪—濱岸、混積臺地、開闊臺地、斜坡和深水陸棚，與周緣陸緣盆地相接。在盆地西南部及中部地區(qū)，巖性以黃灰、黑色細(xì)砂巖、粉砂巖、碳質(zhì)頁巖為主，夾灰?guī)r、泥巖和煤層(稱為龍?zhí)督M)，厚度80～220 m；往北東方向巖性逐漸變化為以灰、深灰色灰?guī)r為主，富含燧石結(jié)核，夾有硅質(zhì)層、頁巖、碳質(zhì)泥巖及煤線(吳家坪組)，厚度70～270 m(圖5)。

圖5 四川盆地及鄰區(qū)二疊系龍?zhí)督M/吳家坪組沉積時期巖相古地理Fig.5 Lithofacies palaeogeography during the deposition of Permian Longtan and Wujiaping formations in the Sichuan Basin and its periphery

長興期初期總體繼承了吳家坪期末期古地理格局。但在“臺緣強(qiáng)裂陷、臺內(nèi)弱拉張”構(gòu)造背景下，在盆地東北緣和北部形成了城口—鄂西、廣元—開江—梁平、德陽—武勝三個自東向西大致平行排列、性質(zhì)相似、從盆緣延伸至盆內(nèi)的北西向的裂陷/海槽/臺洼[30-32]。吳家坪期業(yè)已存在的巴中—廣元深水陸棚向東延伸至開江—萬縣一帶，與盆地東側(cè)的建始—恩施陸棚區(qū)相連，形成貫通盆地東北部的北西向深水陸棚區(qū)(海槽)；早期茂縣—北川深水陸棚區(qū)也向東擴(kuò)大至鹽亭、南充和廣安地區(qū)，形成德陽—武勝臺內(nèi)洼陷[33]。因此，長興期與吳家坪期最大的差別是，不均衡伸展斷陷使得盆地內(nèi)差異沉降愈加明顯，臺內(nèi)裂陷槽(陸棚)與開闊臺地相間形成臺—棚(槽)分異沉積格局，加之海平面的上升，陸相沉積區(qū)范圍顯著減小。在深水陸棚相區(qū)，地層沉積厚度相對較薄，以灰、灰黑色薄層硅質(zhì)頁巖、頁巖為主，夾薄層硅質(zhì)灰?guī)r(稱為大隆組)，厚度15～42 m；在臺地相區(qū)以厚層碳酸鹽巖為主，夾少量碎屑巖，含有豐富的生物化石，厚度20～400 m。在臺地(裂陷槽)邊緣發(fā)育臺緣礁、灘相，生物礁、灘垂向上加積、側(cè)向遷移形成多期疊置的空間展布特征(圖6)。

因此，四川盆地中二疊世是在揚(yáng)子板塊周緣洋盆擴(kuò)張背景下?lián)P子地臺內(nèi)由于地貌差異及海平面升降形成的不同相區(qū)、不同層序充填結(jié)構(gòu)的差異；而晚二疊世則是在地殼差異沉降動力機(jī)制驅(qū)動下板塊邊緣強(qiáng)拉張導(dǎo)致的臺地—臺盆相間格局及板塊內(nèi)部弱拉張導(dǎo)致的臺隆—臺凹相間格局控制下的充填結(jié)構(gòu)的差異，形成兩類不同的沉積(分異)模式(圖7)。

圖7 四川盆地及鄰區(qū)中、晚二疊世沉積模式Fig.7 Sedimentary models during the middle and late Permian in the Sichuan Basin and its periphery

3 構(gòu)造—沉積分異及控源、控儲、控藏作用

構(gòu)造—沉積分異(tectono-depositional differentiation)是近幾年在南方海相中經(jīng)常提及的一個概念[33-34]，它是相對于穩(wěn)定、均一而言，是大型沉積盆地(如大型克拉通盆地)對其周邊或/和內(nèi)部應(yīng)力環(huán)境和/或熱體制變化的響應(yīng)結(jié)果，伴隨原型盆地演化階段或原型盆地性質(zhì)的轉(zhuǎn)變，沉積盆地內(nèi)部表現(xiàn)為不同部位的差異構(gòu)造作用(古隆起、古裂陷—坳陷)及由此造成的地層層序、巖相、充填物質(zhì)等有規(guī)律變化，控制了油氣成藏要素的發(fā)育及組合，并對成藏和油氣富集產(chǎn)生重要影響[32]。構(gòu)造沉積分異的控源、控儲作用在四川盆地及鄰區(qū)二疊系表現(xiàn)得非常典型，構(gòu)造的差異隆升/沉降導(dǎo)致古地貌上的隆/凹，加之海平面升/降，使得不同地區(qū)沉積相和充填物表現(xiàn)出明顯差異，巖相和巖性在空間上呈交錯疊置的特點(diǎn)。構(gòu)造、地貌和海平面升降等因素的“諧振”，導(dǎo)致沉積分異，控制了烴源巖、儲層等成藏要素的發(fā)育、展布及組合，最終影響和控制了油氣成藏和富集。

3.1 控源作用

四川盆地二疊系發(fā)育中二疊統(tǒng)和上二疊統(tǒng)兩套不同類型的烴源巖。中二疊統(tǒng)烴源巖發(fā)育在棲霞組、茅口組，對應(yīng)于海侵體系域的海平面上升減速期，臺凹、較深水開闊臺地及斜坡相區(qū)等水體較深、能量較低的相帶(微相)是烴源巖發(fā)育的有利區(qū)，巖性以深灰、灰黑色微晶—泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r為主，夾薄層灰質(zhì)泥巖或頁巖。烴源巖累計(jì)厚度70～200 m，從川中往川西南、川東、川北東厚度增大，以川東北地區(qū)厚度最大?？傆袡C(jī)碳含量在0.5%～1.5%，為一套中、低豐度烴源巖。在廣元—巴中的川西北—川東北地區(qū)，茅三段發(fā)育一套深水陸棚—斜坡相的以硅質(zhì)灰?guī)r、含硅質(zhì)頁巖為主的烴源巖，雖然分布面積、厚度不大，但豐度高，總有機(jī)碳含量在1.5%～7.0%。

上二疊統(tǒng)烴源巖主要發(fā)育在龍?zhí)督M/吳家坪組，厚度在50～100 m左右。川西南—川中地區(qū)巖性以潟湖—潮坪相含煤泥巖為主(龍?zhí)督M)，川東北地區(qū)相變?yōu)殁}質(zhì)泥巖、頁巖及含硅質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)頁巖，屬于深水陸棚—盆地相沉積。這兩種類型烴源巖均富含有機(jī)質(zhì)，總有機(jī)碳含量在1%～5%，但有機(jī)質(zhì)類型不同，龍?zhí)督M以Ⅲ型為主，吳家坪組則為Ⅱ1—Ⅱ2型。另外，在開江—梁平深水陸棚區(qū)，大隆組(與長興組同時異相)也是一套優(yōu)質(zhì)烴源巖，巖性以硅質(zhì)、鈣質(zhì)泥巖為主，總有機(jī)碳含量為2%～7%，有機(jī)質(zhì)類型以Ⅱ1型為主，推測在德陽—武勝臺凹(拉張槽)內(nèi)也有類似大隆組的烴源巖發(fā)育。

3.2 控儲作用

二疊系發(fā)育多套多類型儲層(前已述及)，其形成受控于不同沉積環(huán)境(相)及后期的改造作用，但均具有明顯的相控特征。

臺緣生物礁灘型儲層目前主要發(fā)現(xiàn)于長興組、棲霞組，前者主要沿城口—鄂西海槽、廣元—開江—梁平海槽及德陽—武勝海槽(臺洼)兩側(cè)的臺緣帶展布，生物礁為主，以元壩氣田、普光氣田生物礁規(guī)模最大、最為典型；后者主要沿川西龍門山前帶展布，灘為主，以廣元西北鄉(xiāng)剖面和礦2井棲霞組為代表。準(zhǔn)同生期及埋藏期的溶蝕作用、白云巖化作用對這類儲層形成具有重要影響，但有利沉積微相(礁灘相)更是儲層發(fā)育的基礎(chǔ)[14,36-37]。

臺內(nèi)灘(白云巖)儲層主要發(fā)育在棲霞組、茅口組、長興組局限臺地、開闊臺地相區(qū)，以雙探3井、雙探1井、旺蒼正源剖面、南江橋亭剖面棲霞組為代表，這類儲層形成與臺緣礁灘型儲層具有相似的機(jī)理，灘相沉積是基礎(chǔ)，溶蝕作用和白云巖化作用是關(guān)鍵。

熱液白云巖儲層主要發(fā)育在茅三段。儲層的原巖主要是顆?；?guī)r、生屑灰?guī)r，由于其較好的滲透性，有利于富鎂熱液流體與巖石的接觸而發(fā)生白云巖化作用。因此，這類儲層的形成根本上還是主要受沉積微相的控制。

巖溶縫洞型儲層是二疊系分布最廣、認(rèn)識最早的一類儲層，主要發(fā)育在茅口組頂面和上部距離東吳運(yùn)動面一定深度范圍內(nèi)，由于斷裂的影響，巖溶發(fā)育深度可達(dá)幾十至上百米。巖溶古地貌是這類儲層發(fā)育的主要控制因素，巖溶高地和斜坡巖溶作用最強(qiáng)[38]。新近鉆井揭示表明，在同樣條件下巖溶作用對巖性具有選擇性，顆?；?guī)r更容易被溶蝕，這與其具有較好的滲透性相關(guān)，其巖石結(jié)構(gòu)有利于水—巖反應(yīng)和溶蝕作用進(jìn)行。因此，這類儲層的發(fā)育也具有相控特點(diǎn)。

頁巖氣藏和茅一段灰泥灰?guī)r氣藏都表現(xiàn)為連續(xù)性氣藏，具有源儲一體的特征。頁巖氣儲層的主要儲集空間(孔隙)類型和占比在不同的巖性、有機(jī)質(zhì)類型表現(xiàn)出顯著的差異，與沉積微相具有明顯相關(guān)性；茅一段灰泥灰?guī)r(瘤狀灰?guī)r)儲層孔隙主要是由無機(jī)礦物成巖轉(zhuǎn)化(海泡石—富鎂蒙脫石—滑石—伊利石)過程形成的成巖收縮縫和少量有機(jī)質(zhì)孔、粒內(nèi)溶孔構(gòu)成。盡管這兩類氣藏儲層成因均主要?dú)w結(jié)于有機(jī)質(zhì)熱演化和成巖作用，但兩種巖石類型(富有機(jī)質(zhì)頁巖和瘤狀灰?guī)r)的發(fā)育和分布也受控于沉積環(huán)境，深水陸棚相富有機(jī)質(zhì)頁巖和斜坡相瘤狀灰?guī)r是兩類儲層發(fā)育的有利巖石相類型。

四川盆地二疊系的源、儲組合可以總結(jié)為“下生上儲”(圖8b)、“棚生緣儲(旁生側(cè)儲)”(圖8d)、“源儲一體(自生自儲)”(圖8b)三種模式(圖8)。

圖8 四川盆地二疊系沉積分異控制下的源儲發(fā)育及組合模式Fig.8 Source and reservoir development and combination models controlled by Permian sedimentary differentiation in Sichuan Basin

3.3 控藏作用

四川盆地二疊系氣藏具有“多元供烴、近源聚集、巖性控藏、氣油轉(zhuǎn)化、晚期調(diào)整”的成藏富集模式，現(xiàn)今氣藏富集主要受控于烴灶的分布、儲層發(fā)育與規(guī)模及保存條件三個主要因素[39]。將二疊系各組段不同類型儲層發(fā)育的有利相帶疊置在一起(圖9)，與二疊系氣藏分布(圖1)進(jìn)行對比，兩者之間具有高度的相關(guān)性。如雙魚石、平探1井等棲霞組氣藏/井主要位于棲霞組臺緣帶；茅一段已發(fā)現(xiàn)的高產(chǎn)工業(yè)氣流井多位于川中—川東地區(qū)的外緩坡相帶；以茅口組為主要產(chǎn)層的蜀南氣田群多為臺內(nèi)灘相受巖溶改造而形成的巖溶縫洞型氣藏；長興組氣藏主要為分布在開江—梁平海槽兩側(cè)臺緣帶的礁灘型氣藏。因此，在烴源條件優(yōu)越(大多具有下伏寒武系烴源巖、志留系烴源巖及二疊系自身烴源巖多源供烴條件)和良好的保存條件(上覆下三疊統(tǒng)巨厚膏鹽巖蓋層)下，優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育、展布很大程度上成為油氣成藏的關(guān)鍵要素，控制油氣富集和氣藏分布。所以，構(gòu)造沉積分異作用控制下源、儲發(fā)育及高效源儲組合成就了二疊系豐富的油氣資源，多樣化儲層導(dǎo)致了氣藏的多類型。

表1 四川盆地二疊系主要?dú)獠仡愋统刹靥卣鱐able 1 Accumulation characteristics of main types of Permian gas reservoirs in Sichuan Basin

圖9 四川盆地二疊系不同類型儲層有利發(fā)育相帶分布疊合圖Fig.9 Distribution and superposition of different types of Permian reservoirs in Sichuan Basin

4 認(rèn)識與結(jié)論

(1)在潘基亞(Pangaea)大陸裂解、古特提斯洋擴(kuò)張全球板塊構(gòu)造背景和華南陸塊周緣強(qiáng)烈拉張區(qū)域構(gòu)造環(huán)境下，四川盆地二疊紀(jì)經(jīng)歷了從中二疊世統(tǒng)一碳酸鹽巖臺地到晚二疊世臺—槽分異格局的演化；構(gòu)造差異隆升或沉降形成隆凹相間的古地貌，導(dǎo)致四川盆地二疊系經(jīng)歷早期臺地與臺凹相間、晚期臺地與裂陷槽(陸棚)相間的沉積分異格局。

(2)中二疊世(棲霞組、茅口組)臺洼(微相)、斜坡亞相及晚二疊世(龍?zhí)督M/吳家坪組、長興組/大隆組)潮坪—潟湖、淺水—深水陸棚相區(qū)是烴源巖發(fā)育的有利相帶，臺內(nèi)灘相、臺地邊緣是儲層發(fā)育的有利相帶。多套烴源巖與多套、多類型儲層構(gòu)成下生上儲、旁生側(cè)儲、自生自儲源儲組合。

(3)充足烴源(外源+自源)和良好保存條件(中下三疊統(tǒng)膏鹽巖蓋層)造就四川盆地二疊系豐富天然氣資源，多層系、多類型優(yōu)質(zhì)儲層導(dǎo)致二疊系多個含氣層系和多類型氣藏。二疊系勘探應(yīng)該走多層系、多類型兼顧、立體勘探之路。