顧戰(zhàn)宇, 彭先鋒, 鄧虎成

(1.中國(guó)石化股份有限公司西南油氣分公司，成都 610041；2.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，成都 610059)

中國(guó)致密砂巖氣藏資源豐富，川西探區(qū)陸相致密砂巖天然氣地質(zhì)資源量為1.83×104億m3，累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量為5 572.3億m3，川西探區(qū)陸相致密砂巖具有較大的勘探和開(kāi)發(fā)潛力[1]。同時(shí)由于致密砂巖儲(chǔ)層的物性差、非均質(zhì)性強(qiáng)、含水飽和度高、單井產(chǎn)能低、產(chǎn)量遞減快，該類(lèi)氣藏的勘探開(kāi)發(fā)同樣面臨著巨大的挑戰(zhàn)[2]。川西探區(qū)中江氣田沙溪廟組氣藏勘探始于1995年[3]，川泉181探井在沙溪廟組鉆遇油氣層，天然氣日無(wú)阻流量為1.5萬(wàn)m3，從而拉開(kāi)了中江氣田致密砂巖氣藏開(kāi)發(fā)的序幕。截至2018年底，累計(jì)提交探明儲(chǔ)量為323.23億m3，該氣藏共計(jì)投產(chǎn)91口井，產(chǎn)能為203×104m3/d。中江氣田沙溪廟組氣藏為復(fù)雜的致密砂巖氣藏，勘探開(kāi)發(fā)難度比常規(guī)致密砂巖氣藏大，且中外尚無(wú)可借鑒的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)[4-6]。

中江氣田沙溪廟組氣藏是以斷層為主要運(yùn)移通道的遠(yuǎn)源次生氣藏，斷層既是氣藏成藏的基礎(chǔ)，又是油氣散失的通道[5,7]。中江氣田沙溪廟組氣藏遠(yuǎn)離烴源巖，深部烴源巖演化生成的天然氣要進(jìn)入中淺層的河道砂(主要的儲(chǔ)層砂體)中聚集成藏需要經(jīng)過(guò)縱向上長(zhǎng)距離的運(yùn)移才能形成[8-9]。因此天然氣需要經(jīng)運(yùn)移通道才能聚集成藏，斷層的發(fā)育恰恰成為了天然氣運(yùn)移的通道[10]。同時(shí)，氣藏內(nèi)的斷層導(dǎo)致儲(chǔ)層的地球物理特征隱蔽性強(qiáng)、預(yù)測(cè)難度大[11]。目前中外專家們?cè)絹?lái)越重視斷層在油氣成藏中的雙重作用，尤其是斷層的有效性，從兩盤(pán)巖性是否對(duì)接來(lái)判斷斷層的有效性已經(jīng)不能滿足要求。已有國(guó)外學(xué)者從斷層帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)角度利用斷層巖封閉能力來(lái)研究斷層的有效性，并初步建立一套斷層側(cè)向封閉性的評(píng)價(jià)方法[8-12]。然而，這種方法是基于國(guó)外斷層野外剖面和油田測(cè)試資料建立的，由于國(guó)內(nèi)外在斷層活動(dòng)時(shí)間、規(guī)模和地層巖性等客觀差異的存在，該評(píng)價(jià)方法并不一定適用于中國(guó)的斷層有效性評(píng)價(jià)，目前也缺乏在國(guó)內(nèi)油田的實(shí)際應(yīng)用實(shí)例。因此，基于中國(guó)地質(zhì)構(gòu)造研究斷層有效性(即“斷-砂”的配置關(guān)系)，不僅對(duì)精細(xì)描述及定量評(píng)價(jià)中江氣田沙溪廟組氣藏有重大意義，而且對(duì)開(kāi)展適合于中國(guó)斷層有效性評(píng)價(jià)方法研究具有重要意義。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

中江氣田位于四川省德陽(yáng)市中江縣西側(cè)(東經(jīng)104°21′～104°52′，北緯30°35′～31°35′)；西南面與成都市相接，相距45 km；西面與德陽(yáng)市相連，相距7 km；北面與綿陽(yáng)市相連，相距7 km。中江氣田平均孔隙度為8.6 %，平均滲透率為0.19 mD，沉積河道窄，僅有0.5～1.0 km，儲(chǔ)層厚度薄(5～30 m)，相比中外的常規(guī)致密砂巖氣藏，具有儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)的特征，勘探開(kāi)發(fā)難度大。

1.1 構(gòu)造特征

中江氣田的區(qū)域構(gòu)造位置處于四川盆地川西坳陷中段東部斜坡與川中古隆起的過(guò)渡帶內(nèi)[12]。構(gòu)造的西方為石泉場(chǎng)構(gòu)造、東為金華鎮(zhèn)鼻狀構(gòu)造，北為黃鹿向斜、南為中興場(chǎng)向斜[13]。由于研究區(qū)受南部龍泉山大斷裂影響，研究區(qū)內(nèi)發(fā)育多條小斷距斷層[14]。

中江氣田的面積為2 350 km2，主要有高廟子、豐谷、永太、中江及回龍4個(gè)區(qū)塊，涉及合興場(chǎng)—豐谷北東東向構(gòu)造帶和中江斜坡帶2個(gè)構(gòu)造區(qū)帶[15-17]。研究區(qū)主體受燕山期、喜山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，主要的斷層主要分布在合興場(chǎng)和知新場(chǎng)構(gòu)造區(qū)域內(nèi)，F(xiàn)1-1、F1-2、F2、F3、F4、F6、F9共計(jì)7條斷層，斷層走向均為南—北向(圖1)。

1.2 儲(chǔ)層特征

1.2.1 巖石學(xué)特征

中江氣田沙溪廟組砂巖的顏色以淺灰色、灰色、淺綠灰色以及綠灰色為主，巖性主要為細(xì)-中粒巖屑長(zhǎng)石砂巖和長(zhǎng)石巖屑砂巖(圖2)。其中沙溪廟組的巖屑砂巖含量較少，巖屑石英砂巖及長(zhǎng)石砂巖更少，只有極少量的長(zhǎng)石石英砂巖(只有一個(gè)樣品)，無(wú)石英砂巖。中江氣田沙溪廟組砂巖整體表現(xiàn)出富長(zhǎng)石、貧巖屑、低石英的“一高兩低”特點(diǎn)，其中長(zhǎng)石含量F高(平均28.9%)，巖屑含量R低(平均21.6%)，石英含量Q低(平均48.9%)，Q/(F+R)平均為1.08，F(xiàn)/R平均為1.51，成分成熟度偏低(表1)。

1.2.2 物性特征

如表2所示，中江氣田沙溪廟組氣藏砂巖孔隙度介于0.9%～15.33%，主峰位分布在7%～13%，平均8.66 %；滲透率為0.000 8～1 910 mD，平均2.15 mD；砂巖基質(zhì)滲透率為0.000 8～1.75 mD，呈雙峰分布，主峰位分別為(0.04～0.08)×10-3μm2(占20.4 %)和(0.1～0.3)×10-3μm2(占34.4 %)，平均0.21 mD。沙溪廟組儲(chǔ)層的孔滲具有正相關(guān)性，為低孔低滲的孔隙性儲(chǔ)層。

圖1 中江氣田沙溪廟組頂面構(gòu)造圖(F6和F9未出露沙溪廟組)Fig.1 Top structure of Shaximiao formation in Zhongjiang gas field (F6 and F9 did not appear in Shaximiao Formation)

Ⅰ為石英砂巖；Ⅱ?yàn)殚L(zhǎng)石石英砂巖；Ⅲ為巖屑石英砂巖；Ⅳ為長(zhǎng)石砂巖；Ⅴ為巖屑長(zhǎng)石砂巖；Ⅵ為長(zhǎng)石巖屑砂巖；Ⅶ為巖屑砂巖；沙溪廟組氣藏(JS)按沉積旋回分為沙一氣藏(JS1)、沙二氣藏(JS2)和沙三氣藏(JS3)圖2 中江氣田沙溪廟組巖石類(lèi)型三角分類(lèi)圖Fig.2 Triangular classification of rock types of Shaximiao Formation in Zhongjiang gas field

2 斷層的特征和識(shí)別

中江氣田沙溪廟組氣藏的構(gòu)造復(fù)雜，斷層發(fā)育[18]。結(jié)合中江氣田構(gòu)造演化特點(diǎn)和已知的斷裂發(fā)育情況，采用三維地震構(gòu)造解釋方法研究斷層。同時(shí)，基于斷裂在地震上的響應(yīng)現(xiàn)象，綜合應(yīng)用相干體、三維地震切片和斷層分期組合技術(shù)識(shí)別工區(qū)內(nèi)7條主要斷層的特征。其中，斷層走向?yàn)榻?北向、東傾的逆斷層為F1-1，該斷層延伸長(zhǎng)度達(dá)21.02 km，斷距為50～80 m，斷層形成于燕山早中期，定型于喜山期。斷層F1-2形成于燕山末期。斷層受喜山期北西向應(yīng)力作用形成南北向斷層，斷層方向和知新場(chǎng)構(gòu)造方向平行[19]，東傾逆斷層，斷層斷距相對(duì)較小，僅有30～50 m。延伸長(zhǎng)度較長(zhǎng)，達(dá)到25.26 km。F2斷層位于知新場(chǎng)長(zhǎng)軸斷背構(gòu)造的東邊，形成于燕山期，定型于喜山期。該斷層最大斷距為200 m，延伸長(zhǎng)度為34.75 km，是知新場(chǎng)構(gòu)造圈閉的主控?cái)鄬?。F3斷層形成于燕山中晚期，定型于喜山期。該斷層的深層斷距較大，而淺層斷距較小(20～280 m)，區(qū)內(nèi)延伸長(zhǎng)度為4～34.2 km，斷層上部被F2斷層所切割。F4斷層走向?yàn)楸睎|向，斷層傾角較緩，平面延伸長(zhǎng)度達(dá)25.06 km。該斷層形成于燕山期，受到喜山期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造。F6斷層的走向?yàn)楸北睎|向，傾向北西向，斷距最大達(dá)到700 m，最小200 m，工區(qū)范圍內(nèi)延伸長(zhǎng)度達(dá)到10.36 km。F9斷層是原F6斷層的淺層部分，F(xiàn)9斷層平面上延伸距離延伸最長(zhǎng)，達(dá)到了42.32 km，走向近南北向，西傾逆斷層，斷距為20～200 m。

2.1 斷層的斷點(diǎn)

表1 中江氣田沙溪廟組砂巖骨架顆粒成分統(tǒng)計(jì)Table 1 Particle composition of sandstone skeleton of Shaximiao Formation in Zhongjiang gas field

表2 中江氣田沙溪廟組致密砂巖氣藏與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)氣藏的對(duì)比Table 2 Comparison of tight sandstone gas reservoirs of Shaximiao Formation in Zhongjiang gas field with similar gas reservoirs

注：φ為孔隙度；K為滲透率。

在江沙9井巖芯觀察中，在2 384.17～2 387.62 m的取芯段中，見(jiàn)到了證明斷層存在的明顯標(biāo)志——階步與擦痕，其中階步中有方解石充填，同時(shí)高角度裂縫發(fā)育，多處呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(圖4)，可以說(shuō)明在取芯段鉆遇斷層。

GR為自然伽馬測(cè)井；AC為聲波時(shí)差測(cè)井；RD為深雙側(cè)向電阻率測(cè)井；RS為淺雙側(cè)向電阻率測(cè)井圖3 川江186井-江沙9井-川泉181井的地層對(duì)比Fig.3 Stratigraphic comparison of wells in Chuanjiang 186 well Jiangsha 9 well Chuanquan 181 well

圖4 巖心的階步、擦痕、裂縫、破碎帶等現(xiàn)象Fig.4 Steps, scratches, cracks, broken belts, etc. on the core

2.2 斷層破碎帶

由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，巖層通常沿相同的方向擠壓或剪切，進(jìn)而巖層之間產(chǎn)生斷層破碎帶。因此，斷層破碎帶是單位巖石體積內(nèi)具有組系特征、交叉分布的斷層滑動(dòng)面以及相對(duì)應(yīng)的兩側(cè)地質(zhì)體的集合[20]。斷層角礫巖和斷層泥可作為識(shí)別斷裂破碎帶的標(biāo)志。其中，斷層角礫巖一般出現(xiàn)在破裂帶中間，角礫巖的發(fā)育使得斷裂帶內(nèi)孔滲性變好，斷層連通性增強(qiáng)。斷層泥主要是應(yīng)力集中部位的巖石磨碎而成。斷層泥的出現(xiàn)，一方面增加了斷裂帶的孔隙度和滲透率，另一方面降低了斷層的連通性。

巖心觀察可知：研究區(qū)內(nèi)斷層角礫巖、斷層泥和滑動(dòng)面等斷層地質(zhì)特征發(fā)育。如江沙9井2 385.27～2 385.57 m，巖芯中見(jiàn)破碎帶中的泥質(zhì)粉砂巖角礫和斷層泥，斷層滑動(dòng)面階步和擦痕發(fā)育，可見(jiàn)次生方解石晶體充填，同時(shí)有良好含氣顯示。川合118井2 681.27 m位置見(jiàn)光滑、平整的鏡面特征，為典型的滑動(dòng)摩擦面(圖5)。

圖5 巖芯上的斷層角礫巖、斷層泥和斷層摩擦鏡面等現(xiàn)象Fig.5 Phenomena of fault breccia, fault mud and fault friction mirror on the core

2.3 誘導(dǎo)裂縫帶

誘導(dǎo)裂縫帶位于斷裂滑動(dòng)破碎帶和正常圍巖之間的過(guò)渡地帶，主要分布在斷層兩側(cè)有限區(qū)域或斷層末端應(yīng)力釋放區(qū)，誘導(dǎo)裂縫帶的分布范圍較大，為1～1 000 m。誘導(dǎo)裂縫帶未出現(xiàn)完全破碎現(xiàn)象，僅在局部發(fā)生破裂，其巖石仍然具有原始巖石特征。誘導(dǎo)裂縫帶以發(fā)育多種類(lèi)型的裂縫為主要特征。

在江沙9井巖芯觀察中共統(tǒng)計(jì)出高角度裂縫27條，低角度裂縫19條，高角度縫多為構(gòu)造縫，低角度縫多為沉積縫，其中張開(kāi)縫12條，半填充縫20條，填充縫14條，填充物多為鈣質(zhì)和泥質(zhì)，江沙9井巖芯觀察到一組水平縫、兩組高角度縫以及網(wǎng)狀縫，且往往是高角度縫切割早期發(fā)育的水平縫或高角度共軛剪切縫相互切割呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由斷層核部向邊部，裂縫發(fā)育強(qiáng)度逐漸減弱，裂縫產(chǎn)狀逐漸由網(wǎng)狀/高角度縫+水平縫發(fā)育變?yōu)樗娇p發(fā)育，預(yù)示斷層輸導(dǎo)體的運(yùn)移通道有可能以構(gòu)造剪切形成和改造后的裂縫系統(tǒng)為主。高角度構(gòu)造縫的發(fā)育為天然氣垂向運(yùn)移提供了有利的通道，低角度沉積縫則是天然氣側(cè)向運(yùn)移的有利通道(圖6)。

SP為自然電位測(cè)井;GR為自然伽馬測(cè)井；AC為聲波時(shí)差測(cè)井；RT為地層真電阻率圖6 江沙9井誘導(dǎo)裂縫帶巖芯觀察綜合柱狀圖Fig.6 Core observation comprehensive histogram of the fracture zone of Jiangsha 9 well

2.4 斷面的形態(tài)

斷層面形態(tài)差異對(duì)斷層內(nèi)部流體運(yùn)移的方向起到重要控制作用，對(duì)斷層面形態(tài)特征的研究具有重要意義。斷層面形態(tài)空間上的不一致性主要通過(guò)其走向上斷層面形態(tài)的起伏差異來(lái)體現(xiàn)的。走向上，根據(jù)斷層面埋深程度的不同，斷面的形態(tài)可劃分為3類(lèi)(圖7)。①平整型的斷層面。該類(lèi)是理想化的斷層面，油氣在其內(nèi)部運(yùn)移方式簡(jiǎn)單。油氣從斷層的底部開(kāi)始沿著斷層面平行方向向斷層的頂部運(yùn)移，不存在優(yōu)勢(shì)運(yùn)移路徑問(wèn)題。②凸起型的斷層面。凸面斷層形成了垂向上的油氣優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道，③下凹型的斷層面。該種類(lèi)型不適合油氣的運(yùn)移，凹面斷層使油氣在沿著斷層面向上運(yùn)聚時(shí)呈分散的發(fā)散狀運(yùn)移[21]。另一方面，凹面斷層的上方與砂體的接觸體積較大，有利于油氣往側(cè)向的有效砂體運(yùn)移；凸向斷層的上方與砂體的接觸體積較小，不利于油氣往側(cè)向的快速砂體運(yùn)移[22]。

圖8 中江氣田沙溪廟組斷層斷面正壓力形態(tài)圖Fig.8 The normal pressure pattern of the fault section of the Shaximiao Formation in the Zhongjiang gas field

基于三維地震解釋的斷層數(shù)據(jù)，利用速度場(chǎng)進(jìn)行“時(shí)深轉(zhuǎn)換”，將時(shí)間域的地震解釋成果轉(zhuǎn)化為深度域的斷面形態(tài)圖。應(yīng)用井震結(jié)合地層構(gòu)造圖對(duì)比和校正斷面形態(tài)圖，確保斷面形態(tài)圖和地層構(gòu)造圖的深度耦合。應(yīng)用上述方法完成了F1-1、F1-2、F2、F3、F4、F6、F16等7條斷層的斷面形態(tài)圖。下面以F1-1、F3和F4這3個(gè)重要的斷層為例進(jìn)行說(shuō)明。如圖8所示，F(xiàn)1-1斷層的斷面近似于平整型，在測(cè)線L3200至測(cè)線L3600段，斷面形態(tài)表現(xiàn)為明顯的上凸型，斷層在這段能形成良好的垂向運(yùn)移通道，在測(cè)線L3600以北段，斷面形態(tài)又表現(xiàn)為平整型。F1-1斷層從南至北油氣都以垂向運(yùn)移為主，形成了垂向優(yōu)勢(shì)運(yùn)移途徑?？v向上，位于中江構(gòu)造帶內(nèi)的F3斷層由南到北坡度變化不大，近似于平直型。走向上，在L3400以南段，斷面形態(tài)主要表現(xiàn)為平整型，油氣由下往上推進(jìn)，斷層兩側(cè)遇到良好儲(chǔ)層可形成油氣藏。L3400至L3800段，斷面形態(tài)表現(xiàn)為上凸型，形成垂向的優(yōu)勢(shì)運(yùn)移通道。L3800以北段，斷面形態(tài)又以平整型為主。F4斷層位于工區(qū)南側(cè)，在合興場(chǎng)-豐谷構(gòu)造帶中，是高廟子-豐谷地區(qū)天然氣的重要運(yùn)輸通道?？v向上，斷層隨著深度的變化坡度基本不變，表現(xiàn)為平直型。走向上，整個(gè)斷層也近似于平整型，局部出現(xiàn)一些小凹型或者上凸型，整體上油氣由斷層底部往上平行推進(jìn)，在斷層兩側(cè)與砂體匹配較好處，油氣聚集成藏。

3 斷層有效性評(píng)價(jià)

3.1 斷面與砂體匹配關(guān)系

中江氣田沙溪廟組為一套在三疊系盆地之上沉積的陸相碎屑巖，氣藏為遠(yuǎn)源氣藏，天然氣主要來(lái)源于其下部的須五段、小塘子組和馬鞍塘組的烴源巖層，通過(guò)烴源斷層向上運(yùn)移到達(dá)儲(chǔ)集層[24]。沙溪廟組烴源斷層與兩側(cè)砂體匹配關(guān)系的研究，能夠更好地認(rèn)識(shí)已發(fā)現(xiàn)的氣藏與烴源斷層兩側(cè)砂體的關(guān)系，指導(dǎo)該區(qū)的天然氣勘探開(kāi)發(fā)。

3.2 斷層封閉/連通性

開(kāi)啟的斷裂是油氣藏中油氣垂向運(yùn)移的重要途徑[25]。中江氣田斷層較為發(fā)育，斷層斷開(kāi)層位較深，同時(shí)多數(shù)深大斷裂為通天斷層，在斷裂相對(duì)發(fā)育的構(gòu)造區(qū)發(fā)現(xiàn)天然氣藏較多，斷層不發(fā)育的構(gòu)造區(qū)天然氣藏發(fā)現(xiàn)很少或者基本沒(méi)發(fā)現(xiàn)天然氣藏。本次研究采用計(jì)算斷面正壓力法分析研究區(qū)內(nèi)幾條重要斷層進(jìn)行封閉/連通性。

3.2.1 斷面正壓力法的理論依據(jù)

斷面壓力是評(píng)價(jià)斷層在垂向上封閉或者連通的重要因素，斷面壓力越大，斷層的垂向封閉性越好，反之越差[26]。斷面埋深、斷面傾角是斷面壓力大小的主要控制因素。埋深越大，斷面壓力越大，斷面的緊閉性越高；傾角越緩，斷層面所受到的正壓力就越大，斷面的緊閉性越高，斷層的垂向封閉性越好；反之越差[27]。區(qū)域性的主壓應(yīng)力會(huì)對(duì)斷層的連通性有影響，區(qū)域性的主壓應(yīng)力越大，與斷層的交角越接近90°，對(duì)斷層面的壓力越大，斷層緊閉程度越高，垂向封閉性越好，反之則越差[28]。

3.2.2 斷面正壓力計(jì)算原理及數(shù)據(jù)來(lái)源

由于地層孔隙水的靜水壓力對(duì)斷層不產(chǎn)生有效作用(斷層上部位的地層孔隙水產(chǎn)生的靜水壓力被斷層下部位的地層孔隙水產(chǎn)生的靜水壓所抵消)，因此，斷層只受上覆地層巖石的骨架重力作用?；谝陨霞僭O(shè)，可以用斷層面所受到的正壓力值來(lái)度量斷層面的封閉程度。據(jù)文獻(xiàn)[29]可知計(jì)算公式為

P=H(ρr-ρw)×0.009 876cosθ

(1)

式(1)中：P為斷面正壓力，MPa；H為斷層斷面的埋藏深度，m；ρr為上覆地層的平均密度，g/cm3；ρw為地層水密度，g/cm3；θ為斷面傾角，(°)。

由式(1)可知，斷面承受正壓力強(qiáng)度主要與深度和斷層傾角相關(guān)。在構(gòu)造應(yīng)力一定的情況下，斷面正應(yīng)力的大小主要取決于斷面埋深和斷面傾角，埋深越大，傾角越小，正壓力就越大，反之亦然?；谇叭搜芯砍晒鸞30]以及四川盆地其他層位或地區(qū)正應(yīng)力評(píng)價(jià)成果，結(jié)合研究區(qū)的實(shí)際地質(zhì)背景，制定中江氣田沙溪廟組斷層斷面正壓力劃分評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，如表3所示。

表3 中江氣田沙溪廟組斷層斷面正壓力劃分標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Evaluation criteria for positive pressure of fault,Shaximiao Formation, Zhongjiang gas field

3.2.3 研究區(qū)內(nèi)斷面正壓力計(jì)算結(jié)果

工區(qū)內(nèi)斷層一般埋深都比較深，斷層相對(duì)平緩，斷層傾角較小，斷面正壓力一般比較大[31]。其中F1-1斷層南北兩端較陡，中部較平緩，斷面正壓力隨著深度變化從下到上減小，最大為五十多兆帕，最小為十幾兆帕(圖8)。斷層整體封閉性較差，斷層中部有利于天然氣側(cè)向運(yùn)移成藏，由試井?dāng)?shù)據(jù)可知，合興場(chǎng)-知新場(chǎng)構(gòu)造帶在沙溪廟組CX623井、XC27井有含氣層。F3斷層南端埋深大，斷面正壓力大，達(dá)到了六十多兆帕，北段埋深淺，斷面正壓力相對(duì)較小，為四十多兆帕(圖8)。斷層中部為中江-回龍構(gòu)造帶，斷層在中部最為平緩，斷層在沙溪廟組與砂體能夠構(gòu)成很好的匹配關(guān)系，有利于油氣側(cè)向運(yùn)移成藏，由試井?dāng)?shù)據(jù)可知，中江地區(qū)在沙溪廟組江沙9、ZJ12、JS2等井都有含氣層，F(xiàn)3斷層在北端封閉性較好，中部和南側(cè)封閉性較差，中部砂體與斷層匹配較好處天然氣聚集成藏。F4斷層斷面形態(tài)為平整，斷面正壓力隨著深度的變化從下到上逐漸減小，最大值達(dá)到了五十多兆帕，最小值為二十多兆帕(圖8)。斷層整體封閉性相對(duì)較差，天然氣由須家河組烴源巖通過(guò)F4斷層垂向運(yùn)移到沙溪廟組成藏，由試井?dāng)?shù)據(jù)可知，高廟子-豐谷構(gòu)造帶在沙溪廟組GM31、GS304等井都有含氣層。

3.3 斷-砂-源匹配樣式及控氣作用

基于地理信息系統(tǒng)(gecoraphic inpormation system, GIS)軟件的疊合顯示、坐標(biāo)統(tǒng)一兩項(xiàng)功能，首先，精確標(biāo)定“斷層面與砂體平面圖”中含油氣砂體的空間位置；然后，組合天然氣優(yōu)勢(shì)運(yùn)移路徑圖、氣水分布圖和標(biāo)定后的砂體分布圖；最后，根據(jù)“斷-砂-源”匹配程度劃分“斷-砂-源”的匹配類(lèi)型，共計(jì)3大類(lèi)。其中，斷面優(yōu)勢(shì)通道類(lèi)型為匯聚型，并且源巖的厚度大、生烴強(qiáng)度大于20劃分為①類(lèi)；斷面優(yōu)勢(shì)通道類(lèi)型為匯聚型，但是源巖的厚度較小，生烴強(qiáng)度小于20劃分為②類(lèi)；斷面優(yōu)勢(shì)通道類(lèi)型為發(fā)散型劃分為③類(lèi)。統(tǒng)計(jì)研究區(qū)內(nèi)“斷-砂-源”匹配類(lèi)型和對(duì)應(yīng)的含氣類(lèi)型可知：從①類(lèi)直到③類(lèi)，含工業(yè)氣流的砂體數(shù)量和規(guī)模逐漸減少，甚至有不含氣砂體出現(xiàn)；從匹配類(lèi)型角度來(lái)說(shuō)，①類(lèi)為最好的匹配類(lèi)型，②類(lèi)匹配效果次之，③類(lèi)為匹配效果最差的類(lèi)型。通過(guò)以上分析可知，良好的“斷-砂-源”匹配方式對(duì)該地區(qū)油氣成藏具有重要意義(圖9)。

4 結(jié)論

針對(duì)中江氣田中上侏羅統(tǒng)沙溪廟組河道砂縱橫交織，斷層與河道砂的配置關(guān)系復(fù)雜的特征，通過(guò)對(duì)氣藏內(nèi)斷層基本特征、斷層內(nèi)部結(jié)構(gòu)、斷面形態(tài)等精細(xì)描述，結(jié)合斷裂構(gòu)造演化分析結(jié)果，得到以下結(jié)論。

(1)中江氣田沙溪廟組氣藏的河道砂數(shù)量眾多，斷層發(fā)育，為低孔低滲的孔隙型儲(chǔ)層。氣藏為“深源淺聚、斷砂輸導(dǎo)”的“窄”河道致密砂巖氣藏。

(2)三維地震構(gòu)造精細(xì)解釋方法可以識(shí)別和描述窄河道致密砂巖氣藏內(nèi)斷層?；跀嗔言诘卣鹕系捻憫?yīng)現(xiàn)象，綜合應(yīng)用相干體、三維地震切片和斷層分期組合技術(shù)識(shí)別出工區(qū)內(nèi)7條主要斷層。

(3)通過(guò)斷-砂-源匹配樣式及控氣作用研究，認(rèn)為斷層與砂體的配置關(guān)系對(duì)該氣藏的富集成藏影響不容忽視。結(jié)合河道砂精細(xì)清理與刻畫(huà)結(jié)果，分析了氣藏內(nèi)現(xiàn)今的“斷-砂”配置關(guān)系，確定區(qū)內(nèi)“斷-砂”配置模式可以劃分為3類(lèi)，并建立了相應(yīng)目標(biāo)層級(jí)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

圖9 3類(lèi)匹配樣式砂體的含氣性統(tǒng)計(jì)Fig.9 Gas content statistics of three types of matching sand bodies