(中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

趙俊龍 (中石油長慶油田分公司第六采油廠，陜西 西安 710000)

黃蘇琦 (中國地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院，北京 100083)

沈冠中 (中國石油國際勘探開發(fā)有限公司，北京 100083)

劉立峰，冉啟全 (中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

孔金平 (中國石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院，河北 廊坊 065007)

安岳氣田震旦系燈影組氣藏是四川盆地新發(fā)現(xiàn)的大型、高效、縫洞型氣藏，提交各級儲量累計(jì)超過0.85×1012m3[1～5]。磨溪22井區(qū)位于該區(qū)塊，具有含氣面積大(512.3km2)、資源量豐富(控制儲量達(dá)0.20×1012m3)等特點(diǎn)，但區(qū)塊中所鉆探的MX102井、MX110井、MX116井均未獲得高產(chǎn)，究其原因是因?yàn)樘妓猁}臺地相巖性變化快，儲層發(fā)育多樣，針對燈影組沉積微相的研究相對匱乏，從而導(dǎo)致不能有效分析油氣藏的分布規(guī)律和儲集層發(fā)育特征。筆者針對磨溪22井區(qū)燈影組四段上亞段(以下簡稱燈四上亞段)，結(jié)合巖心、測井、薄片觀察等資料，建立了沉積微相識別模板，剖析了不同區(qū)域的沉積模式。

1 研究區(qū)概況

磨溪22井區(qū)位于四川有安岳縣境內(nèi)，與東部的廣安構(gòu)造、西部的威遠(yuǎn)構(gòu)造和四川東南部的高陡構(gòu)造區(qū)相連，是川中古隆起平緩構(gòu)造區(qū)和川東南高陡構(gòu)造區(qū)的過渡區(qū)域(見圖1)，其地面構(gòu)造總的趨勢為北東東走向，由西南向東北傾伏的褶皺單斜[6，7]。

磨溪22井區(qū)中-下三疊統(tǒng)及以下的海相地層與上三疊統(tǒng)、侏羅系等陸相地層差異發(fā)育。地質(zhì)歷史中多次構(gòu)造運(yùn)動改變了川中地區(qū)的構(gòu)造形態(tài)，但由于剛性的火成巖基底控制，多為區(qū)塊的差異升降運(yùn)動，其內(nèi)部的構(gòu)造相對平緩[8]。研究區(qū)燈影組可劃分為4段，在該基礎(chǔ)上，依據(jù)巖性、電性、沉積旋回等特征，可將燈影組四段(燈四段)再細(xì)分為上、下亞段。

磨溪22井區(qū)燈四上亞段古地貌較為平坦，沉積環(huán)境穩(wěn)定，地層厚度為160～190m，巖性以藻凝塊白云巖、藻砂屑白云巖、藻疊層白云巖、藻紋層白云巖、泥粉晶白云巖、砂屑白云巖為主，混有少量泥質(zhì)白云巖及硅質(zhì)巖等。

圖1 四川盆地構(gòu)造分區(qū)和研究區(qū)位置

2 相類型劃分及特征

結(jié)合盆地區(qū)域沉積相研究成果及已建立的相模式，對研究區(qū)巖心進(jìn)行精細(xì)描述及相分析，結(jié)果表明，磨溪22井區(qū)燈四上亞段為局限臺地相，可劃分為藻丘、顆粒灘和臺坪3個亞相，進(jìn)一步可劃分為丘坪、丘蓋、丘核、丘基、灘核、灘間、云坪、灰坪共8個微相類型[9～12](見表1)。

表1 磨溪22井區(qū)燈四上亞段沉積微相特征

2.1 藻丘亞相

藻丘亞相發(fā)育巖性多樣，沉積水體相對穩(wěn)定且環(huán)境開闊，水深適中，水動力不強(qiáng)，適合生物生長。該沉積環(huán)境巖石類型十分豐富，主要發(fā)育藻凝塊白云巖、藻紋層白云巖、藻疊層白云巖、藻砂屑白云巖(見圖2)等碳酸鹽巖，其溶蝕孔洞較為發(fā)育。進(jìn)一步可將藻丘亞相細(xì)分為丘坪、丘蓋、丘核、丘基4個微相[13，14]。

圖2 磨溪22井區(qū)燈四上亞段藻丘亞相巖心及薄片照片

丘核是藻丘亞相發(fā)育的主體，多具有藻黏結(jié)結(jié)構(gòu)，巖性主要為灰色-褐色藻凝塊白云巖和藻疊層白云巖，在巖心上可見大量溶孔、溶洞，藻凝塊在鏡下為隱藻粉細(xì)晶白云巖。丘核成像測井表現(xiàn)較暗，色彩背景為橙紅色，以橙色+黑色為主；形態(tài)為斑雜、條紋狀雜帶，自然伽馬曲線表現(xiàn)為低平齒狀，較顆粒灘略高(見圖3(a))。當(dāng)水動力條件較強(qiáng)時(shí)，藻丘亞相的頂部發(fā)育丘坪，巖性主要為灰褐色-灰黑色藻砂屑白云巖與藻紋層白云巖，巖心可見溶孔、溶洞。丘坪成像測井色彩背景為黃橙色，以黃色為主，形態(tài)為塊狀亮斑(見圖3(b))。當(dāng)水動力條件較弱時(shí)，藻丘亞相的頂部發(fā)育丘蓋，巖性主要為深灰色-灰黑色泥晶白云巖，巖性致密，塊狀構(gòu)造，鏡下以泥晶為主。藻丘亞相發(fā)育早期，藻丘底部發(fā)育丘基，巖性主要為灰色-深灰色泥晶白云巖和藻紋層白云巖，見少量溶孔、溶洞，其成像測井色彩背景為黃橙色，以橙色為主，形態(tài)為塊狀淺色帶(見圖3(c))。

2.2 顆粒灘亞相

顆粒灘亞相沉積在水體較淺且具有較強(qiáng)水動力以沉積異地碳酸鹽巖顆粒為主的環(huán)境。當(dāng)沉積界面處于浪基面之上的高能帶時(shí)，早期的泥晶巖類或藻白云巖被破碎，形成砂屑、鮞粒、藻砂屑等內(nèi)碎屑。主要巖石類型為灰色-深灰色藻砂屑白云巖、砂屑白云巖、晶粒白云巖等。根據(jù)不同的相標(biāo)志，可將顆粒灘亞相進(jìn)一步細(xì)分為灘核和灘間2個微相，時(shí)常發(fā)育交錯層理。其中，灘核主要巖性為灰色-深灰色砂屑白云巖，巖心斷面顆粒感強(qiáng)，見大量溶孔、溶洞；薄片可見藻砂屑，磨圓分選較好；成像測井色彩背景偏暗，以黃橙色為主，含亮黃色顆粒，有時(shí)含棕色斑塊。灘核微相在自然伽馬曲線上呈低值齒狀，起伏值為10～13API(見圖4)。灘間的主要巖性為深灰色-黑色泥晶白云巖、粉晶白云巖，成像測井色彩背景為橙黑色，以暗黑色為主[13～17]。

圖3 藻丘亞相各典型沉積微相特征圖版

圖4 顆粒灘灘核沉積微相特征圖版(MX22井)

2.3 臺坪亞相

臺坪亞相通常形成灰黑色泥晶白云巖、泥質(zhì)白云巖、粉晶白云巖，沉積構(gòu)造多呈低能暴露環(huán)境，如具有水平層理、鳥眼、干裂等。通常發(fā)育于地勢平坦的水下高地，其動力來自于平均海平面的周期性變動，水體較淺，沉積界面較淺，沉積物周期性出露水面，受到潮汐和波浪作用較弱，具有臺坪的一些典型沉積特征。臺坪亞相可分為云坪和灰坪2個微相，云坪主要由白云巖組成，灰坪主要由灰?guī)r組成。臺坪自然伽馬曲線較平直，局部出現(xiàn)尖峰，起伏值在16～24API[18](見圖5)。

圖5 臺坪沉積亞相特征圖版(MX103井)

圖6 區(qū)內(nèi)4種沉積序列組合

3 沉積模式

對單井垂向相帶的劃分表明，磨溪22井區(qū)燈四上亞段在垂向上發(fā)育4種沉積序列組合：

①丘基-丘核-丘蓋沉積序列。該序列在其下泥晶白云巖的基礎(chǔ)上發(fā)育藻紋層白云巖，不斷向上建隆，沉積水體變淺，到達(dá)潮上帶等水體相對安靜的位置，藻丘結(jié)構(gòu)沉積顆粒變細(xì)，在藻紋層白云巖上開始發(fā)育藻凝塊白云巖，如果水體繼續(xù)加深，藻凝塊白云巖上可出現(xiàn)泥晶白云巖(見圖6(a))。

②丘核-丘坪-丘核-丘蓋沉積序列。該序列在其下藻紋層白云巖/泥粉晶白云巖的基礎(chǔ)上發(fā)育藻凝塊白云巖，不斷向上建隆生長，水動力條件逐漸增強(qiáng)，早期形成的藻凝塊白云巖部分被打碎形成藻砂屑白云巖，隨著水體再次變深，水動力條件再次變得適宜藻凝塊白云巖發(fā)育，水體繼續(xù)變深，藻凝塊白云巖之上可被泥晶白云巖所終止(見圖6(b))。

③丘核-丘蓋-丘核-丘蓋沉積序列。該序列在其下藻紋層白云巖/泥粉晶白云巖的基礎(chǔ)上發(fā)育藻凝塊白云巖，水體突然變深，形成泥粉晶白云巖，向上又形成藻凝塊白云巖，隨著水體再次變深，可能會再次被泥粉晶白云巖所終止，該類型的沉積序列發(fā)育在水體相對較深的位置(見圖6(c))。

④灘核-灘間-灘核沉積序列。該序列在其下藻砂屑白云巖/藻凝塊白云巖的基礎(chǔ)上發(fā)育砂屑白云巖，水動力條件變得更強(qiáng)，隨著水體突然變深，被泥晶白云巖所覆蓋，隨著水動力條件不斷增強(qiáng)，泥晶白云巖可能會被打碎，形成砂屑白云巖(見圖6(d))。

通過單井沉積微相垂向沉積序列的綜合分析，建立了2種層序模式，即以丘基-丘核-灘核沉積序列為主的丘灘復(fù)合體層序模式和以丘基-丘核-丘坪-丘蓋沉積序列為主的藻丘疊加層序模式(見圖7)。丘灘復(fù)合體層序模式是由于海平面的相對變化控制藻丘的生長和顆粒灘的發(fā)育，因此，在水體較淺的區(qū)域，隨著藻丘的生長，海平面相對下降，進(jìn)而水動力條件變強(qiáng)，丘核頂部演化為丘坪或顆粒灘。藻丘疊加層序模式是因?yàn)樵谒w較深的區(qū)域，隨著藻丘的生長，海平面相對穩(wěn)定，丘核頂部發(fā)育丘蓋或者臺坪的泥晶白云巖，接著向上發(fā)育新的藻丘。

圖7 研究區(qū)典型層序模式

綜合研究表明，研究區(qū)南部以藻丘疊加層序模式為主，反映了沉積時(shí)期所處的位置較深，藻丘相更為發(fā)育；研究區(qū)北部以丘灘復(fù)合體層序模式為主，反映燈四段末期沉積時(shí)，其所處的位置相對較淺，灘相更為發(fā)育。

4 結(jié)論

1)將磨溪22井區(qū)燈四上亞段劃分為藻丘、顆粒灘和臺坪亞相，又進(jìn)一步劃分出丘坪、丘蓋、丘核、丘基、灘核、灘間、云坪、灰坪共8個微相類型，垂向上發(fā)育4種沉積序列組合。

2)在研究區(qū)建立了2種層序模式：丘灘復(fù)合體層序模式和藻丘疊加層序模式，北部主要發(fā)育丘灘復(fù)合體層序模式，沉積顆粒較粗，顯示出較強(qiáng)的水動力條件；南部主要發(fā)育藻丘疊加層序模式，顯示較安靜的水體沉積環(huán)境。