史云清， 李宏濤， 肖開(kāi)華， 馮 瓊

( 1. 頁(yè)巖油氣富集機(jī)理有效開(kāi)發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083； 2. 中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083； 3. 中國(guó)石化海相油氣藏開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083 )

川西坳陷中段西部雷四段氣藏沉積層序及其對(duì)儲(chǔ)層的控制

史云清1,2,3， 李宏濤1,2,3， 肖開(kāi)華1,2,3， 馮 瓊1,2,3

( 1. 頁(yè)巖油氣富集機(jī)理有效開(kāi)發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083； 2. 中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京 100083； 3. 中國(guó)石化海相油氣藏開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083 )

為確定川西坳陷中段西部氣藏的有利儲(chǔ)層發(fā)育層段，利用薄片、巖心、測(cè)井、地震等資料，研究雷口坡組四段(簡(jiǎn)稱(chēng)雷四段)沉積層序，分析它對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的控制。結(jié)果表明，雷四段可劃分為一個(gè)完整的三級(jí)層序和三個(gè)四級(jí)層序，其中雷四上亞段對(duì)應(yīng)上部四級(jí)層序，進(jìn)一步劃分為四個(gè)五級(jí)和多個(gè)六級(jí)高頻層序，由向上變淺的高頻沉積旋回組成；井間高頻層序類(lèi)型相似，橫向一致性對(duì)比好，表明形成環(huán)境近似。雷四上亞段主要發(fā)育潮坪相的潮間帶和潮下帶亞相沉積，縱向上巖性變化頻繁，橫向上分布較為穩(wěn)定；潮間帶是儲(chǔ)層發(fā)育的有利亞相，以Ⅱ、Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層為主，發(fā)育于上、下兩個(gè)儲(chǔ)層段中上部，對(duì)應(yīng)五級(jí)和六級(jí)高頻層序的中上部；高頻層序反映的相對(duì)海平面變化控制潮間帶有利巖相分布，影響后期成巖作用，是儲(chǔ)層發(fā)育與空間展布的關(guān)鍵。

川西坳陷中段西部； 雷口坡組四段； 層序地層； 沉積特征； 儲(chǔ)層分布； 控制因素

0 引言

近年來(lái)，川西坳陷雷口坡組天然氣勘探取得重大突破，彭州1井在龍門(mén)山前構(gòu)造帶和新場(chǎng)構(gòu)造帶雷口坡組四段上亞段(簡(jiǎn)稱(chēng)雷四上亞段)發(fā)現(xiàn)白云巖巖溶儲(chǔ)層[1-6]，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)雷四上亞段氣藏(簡(jiǎn)稱(chēng)雷四氣藏)，目前已提交預(yù)測(cè)和控制儲(chǔ)量約為2.4×1011m3，是中國(guó)石化繼普光、元壩的又一大規(guī)模海相氣田。該區(qū)巖性組合多樣，非均質(zhì)性強(qiáng)，儲(chǔ)層展布規(guī)律復(fù)雜[3-5]。對(duì)川西坳陷雷四氣藏的研究，主要集中于以新場(chǎng)構(gòu)造帶為主體的烴源巖評(píng)價(jià)、儲(chǔ)集條件分析、生儲(chǔ)蓋組合配置等成藏要素和勘探潛力[1-2]。許國(guó)明等[2]以氣源分析為基礎(chǔ)，結(jié)合儲(chǔ)層發(fā)育和成藏條件，認(rèn)為該區(qū)雷口坡組在川西坳陷中央的新場(chǎng)構(gòu)造帶、龍門(mén)山前鴨子河隱伏構(gòu)造帶具有形成大中型氣田的資源條件，天然氣成藏條件優(yōu)越，勘探潛力巨大；宋曉波等[3]分析巖溶儲(chǔ)層發(fā)育的控制因素(古地貌、巖性和古氣候等)，通過(guò)地球物理反演方法對(duì)巖溶儲(chǔ)層的平面分布進(jìn)行預(yù)測(cè)；唐宇[4]分析認(rèn)為，川西地區(qū)雷口坡組頂部古風(fēng)化殼主要形成于雷四段上部，風(fēng)化殼經(jīng)歷暴露溶蝕和深埋溶蝕兩大階段的成巖作用，分別受古地貌、巖性、古氣候和深埋溶蝕等因素的控制；李素華等[5]用譜分解技術(shù)獲得分頻數(shù)據(jù)體，對(duì)新場(chǎng)構(gòu)造帶儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)域進(jìn)行含油氣性檢測(cè)，以及分頻成像、相位、相干、曲率等多屬性的裂縫綜合預(yù)測(cè)。對(duì)雷四段沉積、層序等控制儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵因素研究較少。雷四段主要為臺(tái)地邊緣內(nèi)的局限臺(tái)地—蒸發(fā)臺(tái)地沉積[2,4]，對(duì)雷四上亞段沉積相劃分過(guò)于籠統(tǒng)，難以反映沉積水體深淺、水動(dòng)力條件等因素對(duì)沉積構(gòu)造和巖性變化的影響，需要進(jìn)一步明確雷四上亞段的沉積體系、沉積模式與亞相類(lèi)型[7-16]。

筆者利用川西坳陷金馬—鴨子河及新場(chǎng)地區(qū)部分雷四段的鉆井巖心、薄片觀察、測(cè)井、地震等資料，對(duì)沉積環(huán)境、巖相古地理進(jìn)行識(shí)別和解釋?zhuān)辉谔妓猁}巖地層中建立高頻層序地層格架，運(yùn)用高頻層序精細(xì)劃分和對(duì)比技術(shù)分析沉積體系、沉積相展布；結(jié)合儲(chǔ)層測(cè)井資料，確定有利儲(chǔ)層發(fā)育段與層序、沉積的關(guān)系，以及儲(chǔ)層發(fā)育的控制因素，為研究區(qū)氣藏的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)背景

1.1 構(gòu)造特征

川西地區(qū)為四川盆地西部地區(qū)，自西向東可分為龍門(mén)山逆沖推覆構(gòu)造帶、川西坳陷構(gòu)造帶和川中平緩構(gòu)造帶(見(jiàn)圖1)。川西坳陷構(gòu)造具有東西分帶、南北分段的構(gòu)造特征，自北向南可分為川西坳陷北段、中段和南段。川西坳陷中段可進(jìn)一步劃分為“兩隆、兩凹、兩斜坡”等六個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元[12,17]，其中“兩隆”為金馬—鴨子河—安縣隆起帶和新場(chǎng)隆起帶，“兩凹”為元通—安德凹陷(或成都凹陷)和綿竹凹陷(或梓潼凹陷)，“兩斜坡”為廣漢—中江斜坡和永興—綿陽(yáng)斜坡。彭州1井、羊深1井和鴨深1井位于北東走向的金馬—鴨子河構(gòu)造帶上，為關(guān)口斷裂及彭縣斷裂之間所夾區(qū)域，呈北東向展布的斷背斜，斷裂以北東向逆斷層為主，少量發(fā)育近東西向及北西向小規(guī)模逆斷層；孝深1井位于新場(chǎng)構(gòu)造帶向西南侵末端，通過(guò)鞍部與金馬—鴨子河構(gòu)造東北端相連。文中研究區(qū)為金馬—鴨子河構(gòu)造及新場(chǎng)構(gòu)造向西南侵末端的部分地區(qū)。

圖1 川西地區(qū)雷口坡組頂面地質(zhì)構(gòu)造劃分

1.2 沉積背景

四川盆地中三疊世雷口坡組沉積主要為受限制的、陸表海間歇性海水進(jìn)退形成的斷續(xù)淹沒(méi)局限或蒸發(fā)臺(tái)地。受東南江南古陸隆升、雪峰古陸急劇升起并向西北推覆，以及瀘州—開(kāi)江水下隆起形成的影響，臺(tái)地整體逐漸演化為東高西低的古地理格局，形成次一級(jí)的臺(tái)內(nèi)隆凹。雷三段—雷四段沉積期，臺(tái)地內(nèi)低凹處的咸化鹽盆自東向西遷移到川中—川西的南充、成都一帶[18-19]，隨著局部區(qū)域構(gòu)造升降及干旱、潮濕氣候交替出現(xiàn)，海水進(jìn)退頻繁，形成多套以白云巖—硬石膏巖為主的沉積旋回組合[19-20]，雷口坡組末期出現(xiàn)水進(jìn)的灰?guī)r沉積。

中三疊世末，受印支運(yùn)動(dòng)的影響，四川盆地整體抬升，中三疊統(tǒng)碳酸鹽巖普遍受到剝蝕和“喀斯特”化，形成區(qū)域性不整合面。川西地區(qū)雷口坡組之上的天井山組基本被剝蝕殆盡[2-4]，雷四段受不同程度剝蝕，剝蝕厚度由東向西減薄。晚三疊世早期，隨著古特提斯洋逐步萎縮、閉合，川西地區(qū)受擠壓撓曲，在相對(duì)穩(wěn)定的低部位發(fā)育上三疊統(tǒng)馬鞍塘組海相緩坡沉積。

2 地層層序

2.1 層序界面識(shí)別、劃分與對(duì)比

2.1.1 層序界面識(shí)別與劃分

以新場(chǎng)構(gòu)造鉆穿雷四段的孝深1井為代表，利用錄井巖屑和巖心觀察資料標(biāo)定測(cè)井曲線，根據(jù)測(cè)井曲線的巖性響應(yīng)特征對(duì)雷四段層序界面進(jìn)行識(shí)別。

川西地區(qū)雷四段地層厚度為200～400 m，川西坳陷中段西部地層厚度約為350 m。雷四段可單獨(dú)劃分為一個(gè)三級(jí)層序SQ1(見(jiàn)圖2)，底界面(SB2)為典型的巖性轉(zhuǎn)換面，界面之下為厚層白云巖，界面之上為膏巖。頂界面(SB1)為區(qū)域巖溶侵蝕面[2-4]，界面之下為較典型的巖溶風(fēng)化殼沉積，泥質(zhì)含量增加，在測(cè)井曲線上形成容易識(shí)別的標(biāo)志層，表現(xiàn)為高自然伽瑪值、低電阻率值；與界面之上的厚層狀致密灰?guī)r低自然伽瑪值、高電阻率值的測(cè)井響應(yīng)特征區(qū)別明顯。川西坳陷雷四段整體在臺(tái)地內(nèi)部，缺少臺(tái)地邊緣及陸棚斜坡，低位體系域不發(fā)育，三級(jí)層序主要由海侵體系域(TST)和高位體系域(HST)構(gòu)成；體系域界面為層狀白云巖向厚層狀灰?guī)r突變的巖性轉(zhuǎn)換面上界面，即由快速海侵形成最大海泛面(MFS)的灰?guī)r沉積，測(cè)井曲線表現(xiàn)為厚層灰?guī)r段相對(duì)高自然伽瑪值，為相對(duì)較多的最大海泛面泥質(zhì)沉積形成[10]。自下而上，海侵體系域巖性由厚層膏巖、膏云巖互層逐漸演變?yōu)楹嘣茙r、白云巖，總體表現(xiàn)為海侵沉積巖性變化特征；高位體系域巖性為厚層狀灰?guī)r向白云巖轉(zhuǎn)化，總體表現(xiàn)為海退沉積巖性變化特征，構(gòu)成一個(gè)完整的以海侵體系域?yàn)橹鳌⒏呶惑w系域?yàn)檩o的不對(duì)稱(chēng)三級(jí)層序。

圖2 孝深1井雷四段單井層序與沉積相劃分

在三級(jí)層序格架內(nèi)，根據(jù)沉積旋回韻律性識(shí)別出厚層膏巖與膏云巖互層的巖性分界面，以及含膏云巖與白云巖的巖性分界面(見(jiàn)圖2)，分別作為次級(jí)的四級(jí)層序界面(SSB2)，界面上下測(cè)井曲線也呈較明顯突變特征。在四級(jí)層序內(nèi)，對(duì)次級(jí)海泛面(SMFS)進(jìn)行識(shí)別，即在閉塞局限淺水膏巖沉積背景中，以出現(xiàn)相對(duì)較深水的云巖為識(shí)別標(biāo)志，測(cè)井曲線上顯示為相對(duì)低電阻率值和低密度值，構(gòu)成完整的、以次級(jí)海侵體系域?yàn)橹鞯牟粚?duì)稱(chēng)四級(jí)層序。按四級(jí)層序劃分結(jié)果，將雷四段劃分為雷四上亞段、雷四中亞段和雷四下亞段(見(jiàn)圖2)。

2.1.2 層序?qū)Ρ?/p>

通過(guò)精細(xì)井震合成記錄標(biāo)定，三級(jí)層序頂界面的SB1界面位于強(qiáng)波峰偏下約10 ms處，表現(xiàn)相對(duì)清晰，研究區(qū)內(nèi)可追蹤(見(jiàn)圖3)。該強(qiáng)波峰可作為區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)反射層，即馬鞍塘組一段(簡(jiǎn)稱(chēng)馬一段)灰?guī)r與馬鞍塘組二段(簡(jiǎn)稱(chēng)馬二段)下部泥巖構(gòu)成的強(qiáng)波阻抗界面。SB2層序底界面為雷四段底相對(duì)高阻抗膏巖進(jìn)入相對(duì)低阻抗云巖的界面，在地震剖面上主要呈弱波谷反射特征，實(shí)際追蹤下伏斷續(xù)狀波峰。雷四上亞段底界面的四級(jí)層序界面對(duì)應(yīng)雷四上亞段白云巖與雷四中亞段膏云巖互層的界面，在地震剖面上表現(xiàn)為低頻、中—弱振幅波峰反射，背斜軸部連續(xù)性好，兩翼反射較弱、連續(xù)性較差。盡管三級(jí)層序界面SB2與四級(jí)層序界面SSB2在地震剖面上追蹤相對(duì)困難，但在井震合成記錄標(biāo)定的約束下可追蹤。由此建立雷四段井間三級(jí)和四級(jí)層序格架，羊深1井、彭州1井、鴨深1井和孝深1井的雷四段及雷四上亞段地層厚度變化不大，分布穩(wěn)定，井間旋回對(duì)比性好，顯示經(jīng)歷一致的海進(jìn)、海退沉積過(guò)程。

圖3 過(guò)彭州1井—鴨深1井地震剖面層序及體系域劃分(剖面位置見(jiàn)圖1中AB線部分)Fig.3 Sequence and system tract division of seismic profile through Pengzhou1-Yashen1 well(profile location of fig.1 AB line)

2.2 高頻層序界面識(shí)別、劃分與對(duì)比

在三級(jí)、四級(jí)層序格架內(nèi)，對(duì)雷四上亞段進(jìn)行高頻層序界面識(shí)別[21-22]，標(biāo)定并分析界面測(cè)井響應(yīng)特征，完成全井段高頻層序劃分與連井對(duì)比，為進(jìn)一步研究沉積演化及儲(chǔ)層發(fā)育的控制因素提供基礎(chǔ)。

高頻層序(五級(jí)和六級(jí)層序)相當(dāng)于經(jīng)典層序地層學(xué)中的準(zhǔn)層序級(jí)別[22]，五級(jí)層序發(fā)育初期快速水進(jìn)而導(dǎo)致沉積空間突然增大，準(zhǔn)層序邊界相當(dāng)于沉積間斷面，高頻層序總體上具有水體向上變淺的沉積特征。在五級(jí)層序格架內(nèi)可以識(shí)別出更小的、向上變淺的沉積韻律層，即六級(jí)層序[23-24]，相當(dāng)于旋回層序地層學(xué)中的“米級(jí)旋回”，是高頻海平面變化周期內(nèi)、地層中能夠識(shí)別的、由異旋回機(jī)制控制的最小層序單元[25]。高頻層序界面的識(shí)別需要綜合因素：巖性突變、巖層厚度突然增加或減少、沖刷與侵蝕、層面附近出現(xiàn)豐富的海綠石或黃鐵礦等自生礦物，以及測(cè)井曲線響應(yīng)的突變[7]。

研究區(qū)五級(jí)層序界面一般為灰?guī)r—云巖或云巖—膏巖的巖性突變界面，測(cè)井曲線響應(yīng)突變特征較明顯。六級(jí)層序界面除巖性突變面外，還存在巖相轉(zhuǎn)換面，如深灰色微晶云巖與塊狀云巖的界面或鳥(niǎo)眼構(gòu)造云巖與紋層狀云巖的分界面，具有界面之上沉積水體突然加深的準(zhǔn)層序邊界特征。受鉆井?dāng)U徑因素的影響，自然伽馬、聲波時(shí)差和密度曲線等對(duì)巖性識(shí)別相對(duì)較差，而電阻率曲線受鉆井?dāng)U徑影響較小，對(duì)巖性的響應(yīng)較為敏感，致密灰?guī)r最高，膏巖次之，純白云巖最低，過(guò)渡巖性如云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)云巖、膏質(zhì)云巖等介于三者之間。

雷四上亞段巖性主要為灰?guī)r和云巖，電阻率隨著巖石中白云石含量增加而逐漸降低，構(gòu)成一個(gè)明顯向上變淺的、由灰?guī)r向云巖轉(zhuǎn)化的高頻旋回(見(jiàn)圖4)；底部高頻層序測(cè)井曲線呈向上增加的特征，是由云巖向上變淺為含膏云巖導(dǎo)致的。在鴨深1井資料精細(xì)對(duì)比基礎(chǔ)上，識(shí)別出多個(gè)五級(jí)和六級(jí)高頻層序，根據(jù)厚層灰?guī)r隔層和儲(chǔ)層在五級(jí)層序中的分布，把下兩個(gè)五級(jí)旋回作為下儲(chǔ)層段，把上兩個(gè)五級(jí)層序劃分為上儲(chǔ)層段(見(jiàn)圖4)，建立連井的高頻層序格架。高頻層序在川西坳陷中段西部地區(qū)縱向上具有良好的對(duì)比性，橫向上的變化具有同步性，表明高頻層序不是由相帶橫向遷移形成的自旋回，而是沉積背景(如海平面)變化形成的異旋回。

圖4 鴨深1井雷四上亞段取心段高頻層序界面劃分Fig.4 High frequency sequence boundaries and division of the Lei 4 upper sub-mumber cores of Yashen1 well

3 沉積特征

3.1 沉積體系

巖心及顯微鏡下觀察表明，雷四上亞段巖性為相對(duì)低能環(huán)境的灰?guī)r與云巖，其中灰?guī)r以藻砂屑灰?guī)r、藻黏結(jié)灰?guī)r及微晶灰?guī)r為主；云巖以藻黏結(jié)云巖、藻紋層云巖、藻層疊云巖、藻屑云巖、微晶云巖及粉晶云巖為主；除藻類(lèi)外，其他生物不發(fā)育，偶見(jiàn)介形蟲(chóng)，顯示原始沉積環(huán)境為相對(duì)閉塞的中—低能量和相對(duì)高鹽度的水體環(huán)境。在沉積構(gòu)造上，可見(jiàn)明顯的層疊石構(gòu)造、紋層構(gòu)造、鳥(niǎo)眼構(gòu)造等潮坪相沉積標(biāo)志(見(jiàn)圖5)。川西龍門(mén)山地區(qū)雷口坡組沉積時(shí)期存在古島鏈或水下古隆起、臺(tái)緣灘的區(qū)域沉積背景[2,4]，根據(jù)地層對(duì)比、巖性特征、沉積構(gòu)造等資料，雷四上亞段總體為碳酸鹽巖臺(tái)緣障壁—潟湖—潮坪沉積體系，川西坳陷中段以潮坪相沉積為主(見(jiàn)圖6)。

圖5 川西地區(qū)雷四上亞段巖相標(biāo)志Fig.5 Lithofacies marks of typical sedimentary facies of Lei 4 upper sub-mumber in western Sichuan basin

3.2 沉積相

潮坪相沉積可細(xì)分為潮下帶、潮間帶和潮上帶亞相。

(1)潮下帶亞相：巖性為微晶灰?guī)r、含砂屑微晶灰?guī)r、含藻屑灰?guī)r等顆粒灰?guī)r(見(jiàn)圖5(a-c))，顏色相對(duì)較深，以灰色、深灰色為主；沉積構(gòu)造以塊狀層理為主，其他構(gòu)造相對(duì)不發(fā)育，主要發(fā)育于雷四上亞段上儲(chǔ)層段下部。

(2)潮間帶亞相：巖性以云巖為主，巖相為微晶云巖、微粉晶云巖、藻層疊構(gòu)造云巖、藻黏結(jié)構(gòu)造云巖、藻砂屑云巖、紋層狀構(gòu)造云巖，藻砂屑質(zhì)灰?guī)r等(見(jiàn)圖5(d-h))，主要發(fā)育于雷四上亞段下儲(chǔ)層段及上儲(chǔ)層段的上部；沉積構(gòu)造發(fā)育。按碳酸鹽巖灰質(zhì)含量的高低，潮間帶可劃分為潮間帶下部(簡(jiǎn)稱(chēng)潮間下)和潮間帶上部(簡(jiǎn)稱(chēng)潮間上)，潮間下云巖中含有一定的灰質(zhì)，潮間上云巖中灰質(zhì)含量較低。

圖6 川西地區(qū)雷四上亞段沉積體系及相帶劃分

(3)潮上帶亞相：巖性以微晶云巖為主，部分含有似龜裂、結(jié)核等暴露標(biāo)志，也可見(jiàn)含膏云巖和膏云巖(見(jiàn)圖5(i))，主要發(fā)育于雷四上亞段下儲(chǔ)層段底部。

3.3 垂向相序

巖心自下而上發(fā)育潮下帶微晶灰?guī)r或生屑灘灰?guī)r沉積，向上漸變?yōu)槌遍g帶灰質(zhì)云巖、藻層疊云巖、藻屑粉晶云巖，再向上漸變?yōu)槌鄙蠋У奈⒕г茙r或膏質(zhì)微晶云巖，反映沉積水體由潮下帶至潮間帶、潮間帶至潮上帶向上變淺的垂向相序組合，構(gòu)成完整的碳酸鹽巖潮坪相垂向沉積序列。

根據(jù)垂向相序分析結(jié)果，標(biāo)定潮坪相的測(cè)井響應(yīng)特征，雷四上亞段潮上帶測(cè)井曲線表現(xiàn)為高密度、相對(duì)低中子和相對(duì)高電阻率的特征；潮間帶表現(xiàn)為中—低密度、相對(duì)高中子和相對(duì)低電阻率的特征；潮下帶表現(xiàn)為低密度、低中子和高電阻率的特征。

根據(jù)羊深1井、彭州1井、鴨深1井和孝深1井等連井剖面資料(見(jiàn)圖7)，四口井的亞相類(lèi)型對(duì)比良好，雷四上亞段下儲(chǔ)層段沉積早期由潮上帶—潮間帶亞相逐漸演變?yōu)槌遍g下—潮間帶亞相；隨后經(jīng)歷一次大規(guī)模的海泛，形成上儲(chǔ)層段潮下帶灰?guī)r與下儲(chǔ)層段潮間帶云巖呈突變接觸的巖性分界面，上儲(chǔ)層段由潮下帶逐漸演變?yōu)槌遍g帶沉積。雷四上亞段總體以潮間帶和潮下帶沉積為主，井間沉積亞相變化一致性好，反映整體沉積地形比較平緩、橫向上分布相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)。

圖7 羊深1井—彭州1井—鴨深1井—孝深1井高頻層序及連井沉積亞相對(duì)比Fig.7 High frequency sequence and sedimentary sub-facies profile through Yangshen1-Pengzhou1-Yashen1-Xiaoshen1 well

3.4 層序

層序是沉積的表現(xiàn)形式，不同的沉積序列受相對(duì)海平面變化的控制，形成不同的層序類(lèi)型。根據(jù)研究區(qū)沉積亞相在層序中的發(fā)育位置，潮下帶亞相主要發(fā)育于雷四上亞段上儲(chǔ)層段五級(jí)高頻層序的下部，潮間帶亞相主要發(fā)育于雷四上亞段上儲(chǔ)層段五級(jí)層序的上部和整個(gè)下儲(chǔ)層段。在雷四上亞段下儲(chǔ)層段中，潮間下亞相主要發(fā)育于六級(jí)高頻層序的下部，潮間上亞相主要發(fā)育于六級(jí)高頻層序的中上部。

研究區(qū)沉積亞相的發(fā)育與五級(jí)、六級(jí)高頻層序的形成機(jī)制有關(guān)[11,26]。因此，在相序上，高頻層序的下部沉積水體相對(duì)較深，上部沉積水體相對(duì)較淺，導(dǎo)致雷四上亞段上儲(chǔ)層段五級(jí)高頻層序的下部為潮下帶，上部演變?yōu)槌遍g帶，構(gòu)成潮下帶亞相—潮間帶亞相的垂向相序組合。同樣，在雷四上亞段下儲(chǔ)層段六級(jí)高頻層序中，自下而上分別構(gòu)成潮間帶亞相—潮間上亞相、潮間下亞相—潮間帶的垂相相序組合。

4 儲(chǔ)層發(fā)育的控制因素

4.1 儲(chǔ)層物性

儲(chǔ)層物性的好壞與白云石化程度密切相關(guān)，即云巖中白云巖含量越高，物性越好(見(jiàn)圖8)。分析金馬—鴨子河構(gòu)造羊深1井、彭州1井、鴨深1井，以及新場(chǎng)構(gòu)造孝深1井的儲(chǔ)層物性，按照儲(chǔ)層分類(lèi)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[27]，當(dāng)孔隙度≥10%、滲透率≥1.00×10-3μm2時(shí)，為Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層；當(dāng)5%≤孔隙度<10%、0.25×10-3μm2≤滲透率<1.00×10-3μm2時(shí)，為Ⅱ類(lèi)儲(chǔ)層；當(dāng)2%≤孔隙度<5%時(shí)、0.02×10-3μm2≤滲透率<0.25×10-3μm2，為Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層。雷四上亞段以Ⅱ、Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層為主，Ⅰ類(lèi)儲(chǔ)層相對(duì)較少。根據(jù)不同巖性的孔滲相關(guān)性，云巖類(lèi)孔滲相關(guān)性好，灰?guī)r類(lèi)孔滲相關(guān)性差，反映灰?guī)r類(lèi)儲(chǔ)層中裂縫較為發(fā)育。

圖8 研究區(qū)不同巖性的平均孔隙度和滲透率分布Fig.8 Average prosity and permeability distribution characteristics of different type lithology of core samples in research area

4.2 控制因素

層序、沉積與儲(chǔ)層發(fā)育具有密切關(guān)系。隨著沉積演化的進(jìn)行，層序中的不同位置控制沉積物類(lèi)型及儲(chǔ)層發(fā)育的有利巖性，巖性垂向變化體現(xiàn)的旋回性是層序疊加的具體表現(xiàn)形式。

根據(jù)儲(chǔ)層發(fā)育在層序和沉積中的分布，四級(jí)層序中以海侵體系域?yàn)橹鞯某遍g帶亞相發(fā)育各種云巖，為儲(chǔ)層發(fā)育的有利巖相，但云巖并不都是儲(chǔ)集巖。海侵體系域早期(如雷四上亞段下儲(chǔ)層段下部)，沉積環(huán)境整體偏向于局限蒸發(fā)環(huán)境，水體相對(duì)閉塞，水動(dòng)力條件弱；巖性以潮上帶或潮間—潮上帶準(zhǔn)同生期的微晶云巖、含膏云巖等為主，相對(duì)致密，物性差。海侵體系域中—晚期(如雷四上亞段下儲(chǔ)層段中上部)，隨著構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、海侵等因素引起海平面逐漸上升，沉積環(huán)境水動(dòng)力條件逐漸增強(qiáng)，保持有利于準(zhǔn)同生期白云巖化的蒸發(fā)條件與大氣水暴露溶蝕條件，白云巖化、溶蝕作用相對(duì)較強(qiáng)，儲(chǔ)集空間以溶蝕孔隙為主，膠結(jié)作用相對(duì)較弱[10-11,27]，原始孔隙度較高。高位體系域早期(如雷四上亞段上儲(chǔ)層段下部)，由于大規(guī)模的海侵作用進(jìn)一步加強(qiáng)，沉積水體快速加深，發(fā)育潮下帶砂屑灰?guī)r及潟湖相的微晶灰?guī)r；盡管部分藻砂屑云巖原始孔隙度較高，但整體處于水下，白云巖化與暴露溶蝕作用弱，海底膠結(jié)作用較強(qiáng)[11,27-28]，物性較差。高位體系域晚期(如雷四上亞段上儲(chǔ)層段上部)，整體逐漸海退，沉積環(huán)境進(jìn)一步趨于局限，有利于白云巖化作用進(jìn)行，形成有利儲(chǔ)層的白云巖巖相。

在高頻層序格架內(nèi)，Ⅰ、Ⅱ類(lèi)優(yōu)質(zhì)有效儲(chǔ)層一般發(fā)育于五、六級(jí)高頻層序潮間帶中上部(見(jiàn)圖7)，藻砂屑云巖、藻層疊云巖和藻黏結(jié)云巖等間歇性暴露在海平面之上，形成沉積及成巖暴露面(高頻層序界面)。隨著潮濕、干旱氣候的周期性交替變化，以及大氣水淋濾和層疊石中有機(jī)質(zhì)氧化分解，高頻層序界面之下地層形成白云石晶間溶孔、層疊石格架溶孔及砂屑粒間溶孔，有利于蒸發(fā)白云巖化、回流滲透白云巖化作用發(fā)生[10]，為有利儲(chǔ)層白云巖巖相的形成提供沉積、成巖環(huán)境，在一定程度上也控制早期成巖作用發(fā)生。

綜上所述，川西坳陷中段西部雷四上亞段高頻層序與沉積，對(duì)白云巖儲(chǔ)層的形成與分布具有明顯控制作用，是儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵，也為準(zhǔn)同生期成巖作用、后期風(fēng)化殼巖溶及晚期埋藏溶蝕等成巖作用提供良好的流體運(yùn)移通道與空間[10,29]。

5 結(jié)論

(1)川西坳陷中段西部雷四上亞段位于雷四段完整三級(jí)層序中最上部的一個(gè)四級(jí)層序，可進(jìn)一步劃分為多個(gè)五級(jí)和六級(jí)高頻層序；高頻層序界面上下測(cè)井曲線響應(yīng)特征突變明顯，測(cè)井曲線組合變化特征與高頻層序控制的沉積旋回具有較好的一致性，縱、橫向上分別具有良好的可比性和同步性，表明不同層序地層具有相似的沉積環(huán)境。

(2)川西坳陷中段西部屬于潮坪沉積，主要發(fā)育潮下帶和潮間帶亞相，縱向上巖性多變，橫向上分布較為穩(wěn)定；潮間帶是儲(chǔ)層發(fā)育的有利亞相，以Ⅱ、Ⅲ類(lèi)儲(chǔ)層為主，發(fā)育于上、下儲(chǔ)層段中上部。高頻層序控制潮間帶有利巖相分布，影響后期成巖作用，是儲(chǔ)層發(fā)育與空間展布的關(guān)鍵。

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2016-06-24；編輯：朱秀杰

國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)(2016ZX05017-005)；中國(guó)石油化工股份有限公司科技部項(xiàng)目(P16111)

史云清(1962-)，男，博士，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要從事氣藏開(kāi)發(fā)方面的研究。

李宏濤,E-mail: dhlht523@sina.com

TE121.3

A

2095-4107(2017)01-0052-11

DOI 10.3969/j.issn.2095-4107.2017.01.006