劉 為 徐國(guó)盛 黃小瓊 王德斌 龔德瑜 朱建敏 段 亮

（1.成都理工大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059；2.中國(guó)石油西南油氣田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，四川 成都 610051）

川東地區(qū)黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組沉積相與儲(chǔ)層特征

劉 為1徐國(guó)盛1黃小瓊2王德斌1龔德瑜1朱建敏1段 亮1

（1.成都理工大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610059；2.中國(guó)石油西南油氣田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，四川 成都 610051）

通過(guò)巖心、薄片、測(cè)井資料的綜合分析，認(rèn)為川東地區(qū)黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組總體為碳酸鹽臺(tái)地相沉積，可進(jìn)一步劃為臺(tái)地邊緣灘、臺(tái)內(nèi)點(diǎn)灘、開(kāi)闊臺(tái)地和潮坪中4個(gè)亞相。儲(chǔ)集空間主要發(fā)育鮞內(nèi)溶孔、晶間孔、晶間溶孔和構(gòu)造縫、壓溶縫；儲(chǔ)集類(lèi)型屬裂縫-孔隙型。該區(qū)成巖作用與川東北廣大地區(qū)存在較大的差異。通過(guò)沉積、成巖以及構(gòu)造因素對(duì)儲(chǔ)層的控制作用分析，建設(shè)性的成巖作用主要有同生期溶蝕作用、埋藏溶蝕作用及后期的構(gòu)造破裂作用，但由于大氣水溶蝕作用較弱，且缺乏關(guān)鍵性的與海水蒸發(fā)濃縮有關(guān)的白云石化作用，同時(shí)由于膠結(jié)作用、壓實(shí)作用等破壞性成巖作用的影響，致使該區(qū)的優(yōu)質(zhì)海相碳酸鹽巖儲(chǔ)層欠發(fā)育且儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，因此天然氣勘探具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。

黃草峽構(gòu)造；飛仙關(guān)組；沉積相；儲(chǔ)層特征；控制因素；川東地區(qū)

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于四川盆地東部，構(gòu)造主體處于川東南中隆高陡構(gòu)造區(qū)中部，北東、南西兩端分別與茍家場(chǎng)、豐盛場(chǎng)構(gòu)造相接，北為雙龍、新市2個(gè)含氣構(gòu)造，南為四合場(chǎng)構(gòu)造。其南側(cè)為長(zhǎng)江，北側(cè)為長(zhǎng)壽縣城。下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組從下至上分為飛一段（T1f1）、飛二段（T1f2）、飛三段（T1f3）、飛四段（T1f4）（見(jiàn)圖1）。

2 沉積相類(lèi)型及特征

據(jù)測(cè)井相、沉積及古生物標(biāo)志分析，可將飛仙關(guān)組碳酸鹽臺(tái)地相劃分為臺(tái)地邊緣灘、臺(tái)內(nèi)點(diǎn)灘、開(kāi)闊臺(tái)地和潮坪4個(gè)亞相（見(jiàn)圖2）。

2.1 臺(tái)地邊緣灘亞相

該亞相位于淺水臺(tái)地與較深水陸棚或斜坡之間的具有障壁性質(zhì)的過(guò)渡地帶［1］。環(huán)境水深在浪基面附近，受潮汐及較強(qiáng)的風(fēng)浪作用。巖石以淺色顆?；?guī)r為主，常發(fā)育交錯(cuò)層理。依據(jù)測(cè)井相、沉積及古生物方面的特點(diǎn)，可進(jìn)一步識(shí)別出以下微相：1）臺(tái)緣鮞灘微相：在臺(tái)地邊緣呈帶狀分布的沉積環(huán)境，巖石類(lèi)型以亮晶鮞?；?guī)r為主。2）灘間微相：發(fā)育于臺(tái)緣鮞灘之間相對(duì)較深水的低能沉積區(qū)，巖性以泥晶、細(xì)—粉晶灰?guī)r為主。黃草峽地區(qū)飛1期廣泛發(fā)育臺(tái)緣鮞灘，各井飛一段幾乎都發(fā)育鮞粒灰?guī)r，古生物化石多為腹足類(lèi)、棘皮、腕足等，測(cè)井相特征整體上表現(xiàn)為低自然伽馬及高聲波時(shí)差，體現(xiàn)了泥質(zhì)含量低的特點(diǎn)（見(jiàn)圖3a）。

圖1 黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組沉積序列

圖2 川東飛仙關(guān)組臺(tái)地-臺(tái)盆沉積相模式

2.2 開(kāi)闊臺(tái)地亞相

開(kāi)闊臺(tái)地指發(fā)育于臺(tái)地邊緣礁灘與局限臺(tái)地之間的廣闊淺海，水深位于低潮面以下，浪基面以上。巖石類(lèi)型從高能量的顆粒石灰?guī)r到低能量的頁(yè)巖均有發(fā)育。本區(qū)開(kāi)闊臺(tái)地廣泛發(fā)育于飛2期和早飛3期，巖石類(lèi)型包括暗紫色、灰綠色泥巖、頁(yè)巖，灰質(zhì)泥巖及泥質(zhì)灰?guī)r，古生物主要有腹足類(lèi)、介形蟲(chóng)、腕足等，測(cè)井相上呈自然伽馬及聲波時(shí)差均較高的特征，表現(xiàn)了水體能量低的沉積環(huán)境。

2.3 臺(tái)內(nèi)點(diǎn)灘亞相

該亞相發(fā)育于臺(tái)地內(nèi)局部隆起區(qū)，主要受到潮汐作用的改造，形成以顆粒沉積為主體的點(diǎn)灘沉積體?？蛇M(jìn)一步劃分為臺(tái)內(nèi)鮞灘、潮下靜水泥2個(gè)微相。1）臺(tái)內(nèi)鮞灘微相：指臺(tái)內(nèi)點(diǎn)灘內(nèi)以鮞粒為主要顆粒類(lèi)型的沉積環(huán)境［2］。本區(qū)臺(tái)內(nèi)鮞灘微相發(fā)育于飛3期，巖石類(lèi)型為亮晶鮞?；?guī)r與泥晶灰?guī)r互層，常見(jiàn)各種雙向交錯(cuò)層理、改造波痕及平行層理等沉積構(gòu)造。2）潮下靜水泥微相：指由于遮擋作用在臺(tái)內(nèi)形成的低能量的沉積環(huán)境。巖石類(lèi)型主要為泥晶灰?guī)r、泥灰?guī)r夾少量頁(yè)巖（見(jiàn)圖3b）。

2.4 潮坪亞相

指水深處于平均高潮線(xiàn)與平均低潮線(xiàn)之間的臺(tái)地內(nèi)部沉積環(huán)境［3］。主要受到潮汐作用的控制，水動(dòng)力條件較弱，水體鹽度變化大，常堆積一套旋回性的細(xì)粒沉積物，局部可夾顆粒巖。研究區(qū)飛4期廣泛發(fā)育潮坪環(huán)境，巖性主要為灰色、暗紫色的泥巖，偶見(jiàn)薄層灰?guī)r及白云巖、石膏等，電性特征總體表現(xiàn)為高自然伽馬、高聲波時(shí)差、低電阻率。

3 沉積相演化

整個(gè)川東東部地區(qū)在早三疊世飛仙關(guān)期基本處于一連陸碳酸鹽臺(tái)地環(huán)境之中，其東側(cè)為城口-鄂西海槽，北東側(cè)為開(kāi)江-梁平海槽，南側(cè)為黔桂湘盆地，并與川東北孤立碳酸鹽臺(tái)地隔海相望。

黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組是一次較大規(guī)模3級(jí)海平面升降過(guò)程中的產(chǎn)物。飛仙關(guān)初期，來(lái)自東側(cè)的海侵達(dá)到最高海平面，之后海平面開(kāi)始下降，至飛仙關(guān)末期［4］。在此影響下，川東黃草峽地區(qū)飛仙關(guān)期沉積相帶整體往東及東北方向遷移。飛1期，黃草峽地區(qū)緊鄰有城口—鄂西海槽，處于臺(tái)地邊緣帶沉積環(huán)境（見(jiàn)圖4a）；隨著海平面的不斷下降，飛2期，研究區(qū)整體處于開(kāi)闊臺(tái)地沉積環(huán)境；至飛3期，則處于臺(tái)內(nèi)點(diǎn)灘沉積環(huán)境（見(jiàn)圖4b）；飛4期，四川盆地處于海平面下降階段的晚期［5］，整個(gè)黃草峽地區(qū)基本處于潮坪環(huán)境。

4 儲(chǔ)層特征

4.1 儲(chǔ)集巖類(lèi)型及物性特征

巖心、薄片觀察及物性分析表明，儲(chǔ)層的巖性和孔隙度有著明顯的相關(guān)性（見(jiàn)表1）。其中鮞狀針孔灰?guī)r的儲(chǔ)集性最好，其次為鮞狀灰?guī)r。按碳酸鹽巖儲(chǔ)層級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)，二者分別為Ⅱ、Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層，其他多屬于非儲(chǔ)集層。儲(chǔ)層滲透率普遍很低，測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)顯示，217個(gè)樣品中高達(dá)215個(gè)滲透率小于0.00987×10-3μm2。黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組儲(chǔ)層類(lèi)型屬于中—低孔、低—特低滲儲(chǔ)層，儲(chǔ)集物性較差且存在嚴(yán)重的不均一性。

表1 黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組儲(chǔ)層巖性與物性關(guān)系

4.2 儲(chǔ)層空間類(lèi)型

儲(chǔ)層類(lèi)型屬裂縫-孔隙型。巖心及薄片鏡下觀察表明，飛仙關(guān)組的儲(chǔ)集空間以次生孔隙占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。常見(jiàn)的孔隙類(lèi)型有鮞內(nèi)溶孔，其次是晶間孔、晶間溶孔和粒間孔、粒間溶孔。裂縫以壓溶縫為主，構(gòu)造縫次之，偶見(jiàn)縫合線(xiàn)。通過(guò)各井取心段裂縫發(fā)育密度的橫向比較可知，儲(chǔ)層裂縫發(fā)育具較強(qiáng)的非均質(zhì)性。

4.3 儲(chǔ)層發(fā)育控制因素

鮞粒灘體的發(fā)育具有規(guī)律性和區(qū)域性，但并不是只要有鮞粒灘體的存在就有鮞粒儲(chǔ)層存在并發(fā)育，鮞粒儲(chǔ)層經(jīng)孔隙演化，最終能形成具工業(yè)價(jià)值的儲(chǔ)層，它與多種地質(zhì)因素有關(guān)，如沉積相（尤其是沉積微相）、成巖作用和構(gòu)造作用等［6］。

圖3 黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組沉積微相平面展布

圖4 川東地區(qū)飛仙關(guān)組沉積相

4.3.1 沉積之控制作用

沉積相對(duì)儲(chǔ)層的控制作用，主要通過(guò)提供有利于裂縫形成和溶蝕作用發(fā)生的沉積物。

對(duì)于本區(qū)儲(chǔ)層，臺(tái)地邊緣灘亞相—臺(tái)緣鮞灘微相（主要發(fā)育于T1f1）是區(qū)內(nèi)物性發(fā)育最好的相帶。這是由于臺(tái)地邊緣水體淺、能量強(qiáng)，易于顆粒的形成和灰泥帶出，形成分選、磨圓較好和貧灰泥的灘體沉積［7］。而且原始粒間孔較為發(fā)育，孔隙的連通性也較好，易于后期建設(shè)性成巖作用進(jìn)一步改善儲(chǔ)集性能。臺(tái)內(nèi)點(diǎn)灘亞相—臺(tái)內(nèi)鮞灘微相（發(fā)育于T1f3中上部）是區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層發(fā)育較有利相帶。

4.3.2 成巖之控制作用

碳酸鹽沉積后，成巖作用在近地表?xiàng)l件下迅速發(fā)生,或在地下緩慢進(jìn)行。影響碳酸鹽成巖作用的因素主要有沉積巖的結(jié)構(gòu)和礦物成分,埋藏溫壓條件以及孔隙水性質(zhì)等［8］。

本區(qū)建設(shè)性的成巖作用主要有準(zhǔn)同生期溶蝕作用、埋藏溶蝕作用以及后期的構(gòu)造作用。準(zhǔn)同生期溶蝕作用：在臺(tái)地邊緣灘和臺(tái)內(nèi)點(diǎn)灘沉積之后，由于海平面相對(duì)下降,早期海平面附近及以下的沉積巖體，由沉積—同生成巖環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橥獪?zhǔn)同生成巖環(huán)境。在大氣氧化環(huán)境中不穩(wěn)定的礦物（文石、高鎂方解石、石膏等）受到大氣淡水和混合水的影響,會(huì)發(fā)生淋濾、溶解作用而形成粒內(nèi)溶孔、鑄?？准靶∫?guī)模的溶溝、溶縫等［8］。但黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組儲(chǔ)層準(zhǔn)同生期溶蝕作用不強(qiáng)，且充填厲害（見(jiàn)圖5a）。

埋藏溶蝕作用：在以高溫高壓、封閉還原以及地層水富含有機(jī)酸為主要特征的中—深埋藏環(huán)境下，黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組儲(chǔ)層發(fā)生非選擇性溶蝕作用，形成新的儲(chǔ)集空間。中—深埋藏屬于生油窗范圍內(nèi),有機(jī)酸性水注入導(dǎo)致溶蝕孔洞大量產(chǎn)生。本區(qū)薄片特征顯示溶孔中普遍有瀝青充填（見(jiàn)圖5b），表明在瀝青侵位之前溶孔已經(jīng)形成，這也說(shuō)明了深埋藏溶蝕作用是重要的建設(shè)性成巖作用［9］。

構(gòu)造作用：在喜山期深埋藏階段，在構(gòu)造應(yīng)力的作用下，飛仙關(guān)組灘相儲(chǔ)層發(fā)生破裂，進(jìn)一步改善了構(gòu)造高部位或斷層附近的鮞?；?guī)r儲(chǔ)層的儲(chǔ)集和滲濾能力（見(jiàn)圖5c）。同時(shí)裂縫的形成有利于氣態(tài)烴、酸性地層水的進(jìn)一步侵入，從而發(fā)生以埋藏溶蝕作用為特征的成巖變化。

總體而言由于黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組儲(chǔ)層發(fā)育的淺水灘體沉積速率較低，所處位置并不高，受沉積時(shí)期礁灘體暴露、高頻層序界面控制的大氣水溶蝕作用較弱，且缺乏與海水蒸發(fā)濃縮有關(guān)的關(guān)鍵性的白云石化作用，因此建設(shè)性的成巖作用并不強(qiáng)烈。同時(shí)由于壓實(shí)作用、膠結(jié)作用、以及溶蝕孔洞和裂縫中的充填作用等破壞性成巖作用的影響，致使本區(qū)的優(yōu)質(zhì)海相碳酸鹽巖儲(chǔ)層欠發(fā)育，且非均質(zhì)性強(qiáng)。

圖5 黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組儲(chǔ)層薄片特征

5 結(jié)論

1）黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組屬裂縫-孔隙型儲(chǔ)層。儲(chǔ)集空間以次生孔隙占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。常見(jiàn)的孔隙類(lèi)型有鮞內(nèi)溶孔，其次是晶間孔、晶間溶孔和粒間孔、粒間溶孔，而裂縫則以壓溶縫為主。

2）黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組有利儲(chǔ)集層的主要勘探對(duì)象為飛一段（臺(tái)地邊緣灘亞相—臺(tái)緣鮞灘微相）與飛三段（臺(tái)內(nèi)點(diǎn)灘亞相—臺(tái)內(nèi)鮞灘微相）。

3）黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組建設(shè)性的成巖作用主要有準(zhǔn)同生期溶蝕作用、埋藏溶蝕作用以及后期的構(gòu)造作用。但本區(qū)大氣水溶蝕作用較弱，且缺乏與海水蒸發(fā)濃縮有關(guān)的關(guān)鍵性的白云石化作用，并受多種破壞性成巖作用的影響，致使本區(qū)的優(yōu)質(zhì)海相碳酸鹽巖儲(chǔ)層欠發(fā)育且儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)。因此，黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組天然氣勘探具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。

［1］朱筱敏.沉積巖石學(xué)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2008：409-410. Zhu Xiaomin.Sedimentary petrology［M］.Beijing：Petroleum Industry Press，2008：409-410.

［2］譚秀成，牟曉慧，羅冰，等.四川盆地南部下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組一段臺(tái)內(nèi)鮞灘的主控因素［J］.古地理學(xué)報(bào)，2010，12（1）：49-55. Tan Xiucheng，Mou Xiaohui，Luo Bing，et al.Main controlling factors for intraplatform oolitic bank of the member 1 of Lower Triassic Feixianguan Formation in Southern Sichuan Basin［J］.Journal of Palaeogeography，2010，12（1）：49-55..

［3］馮增昭.沉積巖石學(xué)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1993：74-76. Feng Zengzhao.Sedimentary petrology［M］.Beijing：Petroleum Industry Press，1993：74-76.

［4］王興志，張帆，馬青，等.四川盆地東部晚二疊世—早三疊世飛仙關(guān)期礁、灘特征與海平面變化［J］.沉積學(xué)報(bào)，2002，20（2）：249-254. Wang Xingzhi，Zhang Fan，Ma Qing，et al.The characteristics of reef and bank and the fluctuation of sea-level in Feixianguan Period of Late Permian-Early Triassic East Sichuan Basin ［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2002，20（2）：249-254.

［5］ 王思儀，王憲文，任肇才，等.川東洋渡溪飛仙關(guān)組沉積相及其與油氣的關(guān)系［J］.西部探礦工程，2006，18（11）：63-65. Wang Siyi，Wang Xianwen，Ren Zhaocai，et al.Study of sedimentary facies and its control of petroleum of Feixianguan Formation in Yangduxi inEasternSichuan［J］.West-ChinaExplorationEngineering，2006，18（11）：63-65.

［6］徐世琦，洪海濤，張光榮，等.四川盆地下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組鮞粒儲(chǔ)層發(fā)育的主要控制因素分析［J］.天然氣勘探與開(kāi)發(fā)，2004，27（1）：1-3. Xu Shiqi，Hong Haitao，Zhang Guangrong，et al.Main controlling factor analysis on oolitic reservoir development of Lower Triassic Feixianguan Formation in Sichuan Basin ［J］.Natural Gas Exploration and Developmen，2004，27（1）：1-3.

［7］汪娟.川東東部地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組沉積相及其對(duì)儲(chǔ)層的控制［D］.成都：西南石油大學(xué)，2006. Wang Juan.The research of sedimentary and its control of petroleum of Feixianguan Formation in lower triassic series east part in East Sichuan［D］.Chengdu：Southwest Petroleum University，2006.

［8］蘇立萍，羅平，胡社榮，等.川東北羅家寨氣田下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組鮞粒灘成巖作用［J］.古地理學(xué)報(bào)，2004，6（2）：182-190. Su Liping，Luo Ping，Hu Sherong，et al.Diagenesis of oolitic bank of the Feixianguan Formation of lower triassic in Luojiazhai Gas Field Northeastern SichuanProvince［J］.Journal of Palaeogeography，2004，6（2）：182-190.

［9］羅冰，譚秀成，劉宏，等.蜀南地區(qū)飛仙關(guān)組鮞灘儲(chǔ)層成因機(jī)制分析［J］.沉積學(xué)報(bào)，2009，27（3）：404-409. Luo Bing，Tan Xiucheng，Liu Hong，et al.Genetic mechanism analysis on oolitic reservoir of lower triassic Feixianguan Formation in the Shunan Area Sichuan Basin［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2009，27（3）：404-409.

Sedimentary facies and reservoir characteristics of Feixianguan Formation in Huangcaoxia structure of East Sichuan

Liu Wei1Xu Guosheng1Huang Xiaoqiong2Wang Debin1Gong Deyu1Zhu Jianmin1Duan Liang1
（1.State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059, China;2.Research Institute of Exploration and Development,Southwest Oil-Gas Field Company,PetroChina,Chengdu 610051,China）

Based on the analysis of core,thin section and well logging data,Feixianguan Formation in Huangcaoxia structure of East Sichuan is identified as carbonate platform sedimentary facies,which can be further classified into four subfacies that include the platform edge facies,point bar in platform,open-platform and tidal flat.The main reservoir spaces are intra-oolitic pore, intercrystalline pore,intercrystalline dissolved pore,tectonic fractures and pressolutional fractures.Therefore,the reservoir type is a fractured-porous one.Compared with the northeast part of Sichuan,the diagenesis of the study area is quite different.By the analysis of the controlling effect of sedimentary,diagenesis and tectonic factor to reservoir,constructive diagenesis mainly consist of the contemporary denudation,burial denudation and late tectonic disruption.However,some influence factors,such as weak meteoric water denudation,lacking of the critical dolomitization related to the evaporation and concentration effect of sea water and ruinous diagenesis of cementation and compaction,result in a poor development of high-quality marine carbonate reservoir and the strong reservoir heterogeneity.Therefore,there are some risks in gas exploration.

Huangcaoxia structure;Feixianguan Formation;sedimentary facies;reservoir characteristics;controlling factor;East Sichuan

中石化前瞻性項(xiàng)目“華南古板塊地裂運(yùn)動(dòng)與海相油氣前景”（PH08001）資助

TE121.3

：A

1005-8907（2011）02-173-05

2010-11-08；改回日期：2011-01-14。

劉為，男，1986年生，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)閮?chǔ)層評(píng)價(jià)與油氣成藏。E-mail：liuwei_china@sina.cn。

（編輯趙旭亞）

劉為，徐國(guó)盛，黃小瓊，等.川東地區(qū)黃草峽構(gòu)造飛仙關(guān)組沉積相與儲(chǔ)層特征［J］.斷塊油氣田，2011，18（2）：173-177. Liu Wei，Xu Guosheng，Huang Xiaoqiong，et al.Sedimentary facies and reservoir characteristics of Feixianguan Formation in Huangcaoxia structure of East Sichuan［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2011，18（2）：173-177.