四川盆地中部地區(qū)侏羅系沙溪廟組遠(yuǎn)源油氣藏勘探開發(fā)前景

引言

　　自1958年以來，歷經(jīng)60年風(fēng)風(fēng)雨雨，四川盆地中部地區(qū)（簡稱川中地區(qū)，見圖1）前后開展了3次石油會戰(zhàn)、原油30×104t上產(chǎn)等較大規(guī)模工作，幾上幾下，是目前國內(nèi)為數(shù)不多的“油氣并舉”生產(chǎn)地區(qū)之一[3]。截止2017年，川中地區(qū)侏羅系勘探開發(fā)過程中獲產(chǎn)油井700余口，已發(fā)現(xiàn)5個油田、18個含油區(qū)塊，主要產(chǎn)油層三套，由下至上分別為自流井組的大安寨段，涼高山組和中侏羅的沙溪廟組。歷年累產(chǎn)原油超過500×104t[3]，雖然取得了一定的成效，但年產(chǎn)油量較低，一直未有大的突破。自2000年以來，石油勘探開發(fā)面臨萎縮，產(chǎn)量亦逐年下降迅速，目前年產(chǎn)僅4×104t左右，因此川中油田成了“食之無味，棄之可惜”的“雞肋”。

　　其中中侏羅統(tǒng)的沙溪廟組于1958年在南充地區(qū)被發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)層主要為底部的一套席狀砂儲層。至1998年G16井在沙溪廟組中下部的砂巖儲層中取得突破，測試獲產(chǎn)原油144t/d，獲產(chǎn)天然氣8279m3，開啟了川中地區(qū)沙溪廟組滾動勘探開發(fā)新階段，并就公山廟地區(qū)沙溪廟組提交探明儲量583×104t。“十二五”期間，公山廟地區(qū)G003-H16井、G003-H18井測試獲工業(yè)油流，“十三五”期間八角場地區(qū)完成了一定規(guī)模的產(chǎn)能建設(shè)，均證實(shí)了川中地區(qū)沙溪廟組中上部砂巖儲層的勘探開發(fā)潛力，并再次引起了國內(nèi)學(xué)者們的關(guān)注[4]。

　　近期針對沙溪廟組的烴源、儲集體的儲集類型、油藏類型和生產(chǎn)動靜態(tài)綜合分析，取得了一定研究進(jìn)展，進(jìn)一步深化了對川中地區(qū)侏羅系沙溪廟組的地質(zhì)認(rèn)識。

　　1 地質(zhì)背景

　　川中油氣區(qū)隸屬于四川盆地川中古隆中斜平緩構(gòu)造帶及川北古中坳陷低緩帶的東南部。東西分別以華鎣山和龍泉山基底大斷裂為界，南抵川南古凹中隆構(gòu)造區(qū)，北與川北古中拗陷低平構(gòu)造區(qū)過渡，大地構(gòu)造上稱川中陸核（圖2）。構(gòu)造上受前震旦系中～基性火成巖及變質(zhì)巖系組成的剛性基底控制，以升降運(yùn)動為主，形成沉積蓋層構(gòu)造變異幅度小、褶皺平緩、繼承性較強(qiáng)的構(gòu)造景觀。

　　印支運(yùn)動后，四川盆地成為克拉通穩(wěn)定型內(nèi)陸沉陷盆地的一部分，從早侏羅世自流井期到第三紀(jì)名山期接受一系列以紅色地層為主的沉積，沙溪廟組、涼高山組即是中侏羅世內(nèi)陸河湖相的沉積產(chǎn)物。構(gòu)造上受燕山各幕運(yùn)動影響，盆地明顯具有“環(huán)形凹陷演化”特征，盆地范圍逐步向內(nèi)壓縮，在周緣古隆內(nèi)側(cè)形成弧形凹陷并時(shí)有遷移;盆內(nèi)則受川中穩(wěn)定基底制約，圍繞威遠(yuǎn)～龍女寺一帶長期呈現(xiàn)為一個龐大的、環(huán)狀分布的中間隆起。至早第三世末的喜山早幕運(yùn)動，在東西向區(qū)域應(yīng)力場背景下，盆地主要以南東、北西向的強(qiáng)大對峙擠壓形式，使早震旦紀(jì)晚期至早第三世紀(jì)的沉積蓋層全面褶皺，造成盆緣進(jìn)一步抬升、改造并連成一體;盆內(nèi)則以東部、東北部及西部變形最強(qiáng)，北部和南部次之，中部由于剛硬基底的抵御、穩(wěn)定作用形變最弱，但終因擠壓運(yùn)動之強(qiáng)大而形成了一系列局部構(gòu)造。其后，經(jīng)喜山晚幕運(yùn)動最終定型，構(gòu)成了現(xiàn)今四川盆地的構(gòu)造面貌。 　　2 遠(yuǎn)源油氣藏儲層特征

　　川中地區(qū)沙溪廟組厚度為1000～1500m，全區(qū)發(fā)育較為穩(wěn)定，根據(jù)沉積特征可以分為沙一段和沙二段，分界標(biāo)志川中區(qū)域地層對比的標(biāo)準(zhǔn)層之一——沙一段頂部的一套黑色葉肢介頁巖。根據(jù)前期研究，沙一段底部的席狀砂巖儲層為一套近源油氣藏，而沙一段中上部至沙二段為三角洲前緣沉積產(chǎn)物，為本文的主要研究遠(yuǎn)源油氣藏。

　　2.1 巖石特征

　　沙一段主要由2個半旋回構(gòu)成，底常見礫巖（圖3）。其中上部儲集巖為以中粒、細(xì)粒長石巖屑砂巖和巖屑長石砂巖為主，其次為中-細(xì)粒、粗粒長石巖屑砂巖（圖4a～4c），巖屑成分以火山巖屑和塑性巖屑（泥巖，千枚巖、片巖、云母等）為主，偶見其它變質(zhì)巖巖屑。此外，還有少量重礦物，以鋯石、電氣石、綠泥石為主。砂巖成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度與涼高山組相當(dāng)或略低。其中石英含量50.92～67.02%，平均57.88%;長石7.17～20.60%，平均14.95%;巖屑10.6～16.5%，平均為13.29%。雜基7.6～11.3%，平均8.75%;膠結(jié)物含量2.23%～9.98%，平均為5.13%，成分以方解石為主，其次為片狀伊利石。碎屑顆粒分選中等～好，磨圓較好，多呈孔隙～接觸式膠結(jié)。巖石成分總體表現(xiàn)為成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均高，為中高成熟度的內(nèi)陸河湖相砂巖儲集巖。頂部沉積一套短暫的湖泊相產(chǎn)物，幾米～十幾米的黑灰色、深灰色頁巖，頁巖中夾瀝青薄層，且含豐富Estheria化石而命名為葉肢介頁巖層，其質(zhì)軟，頁理發(fā)育（圖4d）。

　　沙二段由10～12個半旋回構(gòu)成（圖3）。巖性為紫紅色、暗紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾灰綠色、淺灰色、紫灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖及淺灰色細(xì)砂巖，中部砂巖較少。川中東北部的水口場構(gòu)造近底部見一層淺黃色泥巖。上部砂巖單層厚度及總厚度均較大，微含鈣質(zhì)，中、下部泥巖與粉砂質(zhì)泥巖總厚度較大，含鈣質(zhì)增重。泥巖中含灰質(zhì)結(jié)核及方解石、石膏薄片;砂巖顆粒不均，分選差，棱角狀，多為泥質(zhì)膠結(jié)，少為鈣質(zhì)膠結(jié)。局部于泥巖中發(fā)現(xiàn)有腹足類、魚等化石，另外矽化木、恐龍化石發(fā)現(xiàn)最多。底部具有明顯的沖刷現(xiàn)象，普遍存在界面凹凸不平。

　　2.2 儲層物性

　　通過實(shí)鉆井鉆遇情況統(tǒng)計(jì)和地震刻畫，證實(shí)了川中沙溪廟組河道砂體儲層發(fā)育（圖5）。根據(jù)對現(xiàn)有巖樣的統(tǒng)計(jì)，沙一段中上部和沙二段的河道砂體儲層的儲集空間和滲流通道以粒間孔及粒內(nèi)溶孔為主（圖6）。

　　對川中地區(qū)沙溪廟組儲層無裂縫樣品進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，河道砂體儲層的物性相對沙底席狀砂較好，孔隙度區(qū)間為1.65%～7.92%，平均可達(dá)4.56%;滲透率為0.0008mD～7.39mD，平均為0.375mD。通過巖樣資料的標(biāo)定，利用測井資料對川中地區(qū)沙溪廟組河道砂體的孔隙度進(jìn)行了解釋，單井平均孔隙度最高可達(dá)10%左右。另外通過資料收集獲悉，目前四川盆地其他區(qū)塊已開發(fā)的沙二段河道砂體平均孔隙度都在6%以上，其中中江地區(qū)侏羅統(tǒng)上沙溪廟組儲層孔隙度變化于2.87%～14.57%，均值為6.1%;滲透率在0.004×10-3μm2～3.51×10-3μm2之間，平均為0.105×10-3μm2。曲流河三角洲前緣水下分流河道的物性最好，孔隙度均值為10.0%，滲透率均值為0.45×10-3μm2[5]。因此根據(jù)物性分析認(rèn)為河道砂體可將作為下步川中沙溪廟組勘探開發(fā)的主力儲層。

　　2.3 勘探開發(fā)效果

　　川中地區(qū)沙溪廟組油氣藏歷年共投產(chǎn)45口井，其中油井43口，氣井2口（明001-X3及西63井），累計(jì)產(chǎn)油21.64×104t，累產(chǎn)氣7907.36×104m3，萬噸井7口。投產(chǎn)井中河道砂體產(chǎn)出的井5口，累計(jì)產(chǎn)油5.75×104t，累計(jì)產(chǎn)氣932.88×104m3，萬噸井2口。截止2017年底，沙溪廟組在產(chǎn)井9口，其中有4口井為河道砂體產(chǎn)出（表1）。

　　根據(jù)統(tǒng)計(jì)，沙溪廟油藏油井投產(chǎn)初期產(chǎn)量相對較高，但油井均無穩(wěn)產(chǎn)期，產(chǎn)量、壓力下降快，投產(chǎn)初期產(chǎn)量年自然遞減高達(dá)32.7%～98.27%。其中河道砂體產(chǎn)出井投產(chǎn)初期的年遞減率相對偏低，為32.7～51.6%，且單位壓降的采儲量普遍比席狀砂體的產(chǎn)出井高（表2）。

　　3 遠(yuǎn)源油氣藏的主控因素

　　根據(jù)公山廟、八角場等地區(qū)的油氣源分析，證實(shí)了川中地區(qū)的沙溪廟組油氣藏的油源主要為下伏涼高山組烴源層，其次為大安寨段烴源層;氣源主要為須家河組。作為遠(yuǎn)源油氣藏，其影響因素主要為烴源條件和油氣運(yùn)聚通道的匹配。

　　“十二五”期間的資源評價(jià)結(jié)果揭示，川中地區(qū)大安寨、涼高山位于湖盆沉積中心，生烴強(qiáng)度達(dá)40～60×104t/km2;須家河組沉積與三角洲前緣環(huán)境，生氣強(qiáng)度為20～40×108m3/km2，證明了川中地區(qū)沙溪廟組具有充足的烴源條件。

　　另外，作為成藏的次生油氣藏的成藏關(guān)鍵是具有相匹配的有效油源通道。經(jīng)過前人研究，川中地區(qū)構(gòu)造條件較好，尤其是川中西北部地區(qū)（圖7），斷裂系統(tǒng)普遍較發(fā)育，可作為有利的運(yùn)聚通道。

　　4 結(jié)論

　　本文主要提出了沙溪廟組河道砂體的勘探開發(fā)潛力，可作為下步川中地區(qū)侏羅系勘探的重點(diǎn)領(lǐng)域。

　　（1）川中地區(qū)沙溪廟組發(fā)育三角洲前緣分流河道砂體儲層，儲集巖物性較好，具多元供烴特征。河道廣泛發(fā)育，不受構(gòu)造圈閉控制，因此宏觀上具有大面積含油分布特征。

　?。?）作為遠(yuǎn)源油氣藏，源儲匹配是成藏關(guān)鍵，區(qū)域內(nèi)均發(fā)育有效匹配的運(yùn)聚通道。

　?。?）依托現(xiàn)有的動態(tài)資料分析，遠(yuǎn)源油氣藏的生產(chǎn)產(chǎn)能及穩(wěn)產(chǎn)能力相對更好。