文華國，梁金同，周 剛，邱玉超，劉四兵，李堃宇，和 源，陳浩如

（1.成都理工大學沉積地質(zhì)研究院，成都 610059；2.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室，成都 610059；3.中國石油西南油氣田分公司勘探開發(fā)研究院，成都 610041；4.成都理工大學能源學院，成都 610059）

0 引言

近年來，四川盆地碳酸鹽巖油氣勘探取得了重大突破，特別是深層（埋深大于4 500 m）和超深層（埋深大于6 000 m）領(lǐng)域的探索和實踐取得了新進展［1-3］。以普光氣田和安岳氣田等為代表的大型氣田相繼被發(fā)現(xiàn)，標志著勘探領(lǐng)域“從盆內(nèi)向盆周、從中深層向深層和超深層”轉(zhuǎn)移的戰(zhàn)略部署已初顯成效。其中，盆地深層震旦系—寒武系發(fā)育多套含油氣層系，目前油氣發(fā)現(xiàn)主要集中在上震旦統(tǒng)燈影組和下寒武統(tǒng)龍王廟組，而中上寒武統(tǒng)的洗象池組勘探程度相對較低。研究表明，洗象池組緊鄰下寒武統(tǒng)優(yōu)質(zhì)烴源巖或側(cè)向接觸志留系烴源巖，油氣資源潛力巨大［4-6］。但因儲集體原始沉積環(huán)境和儲層空間分布復雜、預測難度大，導致近年來洗象池組勘探并未獲得重大突破。因此，通過對全盆開展系統(tǒng)和精細的層序巖相古地理研究，分析有利儲集相帶的空間展布，對于四川盆地中上寒武統(tǒng)洗象池組油氣勘探具有重要的指導意義。

眾多學者已對四川盆地寒武系巖相古地理和油氣勘探潛力開展了大量研究，取得了一系列研究成果。20 世紀中葉，以黃汲清為代表的一批學者［7-9］率先對中國南方寒武系古地理開展研究，初步探討了寒武紀海陸分布格局與范圍；至20 世紀末期，隨著四川盆地寒武系巖相古地理研究的深入，大比例尺下的盆內(nèi)海陸分布輪廓、沉積環(huán)境與演化和構(gòu)造背景等方面的研究取得了顯著進展［10-11］；21世紀以來，四川盆地寒武系構(gòu)造、沉積、層序和巖相古地理領(lǐng)域涌現(xiàn)了一大批高水平研究成果［6，12-16］，有效地指導了盆內(nèi)的油氣勘探實踐。近年來，部分學者開始重視四川盆地洗象池組的基礎地質(zhì)研究并圍繞洗象池組巖相古地理積累了相關(guān)研究成果：李偉等［6］研究了四川盆地及其周緣地區(qū)洗象池組的層序地層特征與巖相古地理演化，將洗象池組劃分為5 個三級層序，西高東低的沉積環(huán)境與臺內(nèi)微古地貌變化控制著沉積相的持續(xù)發(fā)育；谷明峰等［17］對四川盆地洗象池組的巖相古地理進行了研究，并探討了儲層發(fā)育因素，認為四川盆地主要位于局限臺地內(nèi)部，儲層主要發(fā)育在洗象池組中上段，儲層主要受沉積相與成巖作用控制；井攀等［18］對四川盆地中南部洗象池組沉積相特征進行了描述，并針對臺內(nèi)灘相進行了重點刻畫，認為臺內(nèi)灘亞相為潛在優(yōu)質(zhì)儲層相，但由于灘體發(fā)育面積小且零星分布，是儲層預測的難點。綜上所述，已有研究對于洗象池組沉積背景認識趨于一致，但對于有利儲層發(fā)育的灘相的演化規(guī)律以及平面展布還需深入研究。本文以鉆井、測井、露頭剖面、地震和巖心資料為基礎，對四川盆地及周緣地區(qū)中上寒武統(tǒng)洗象池組開展了三級層序地層劃分與對比，遵循“單因素編圖、多因素綜合”的分析原則，系統(tǒng)地編制了三級層序格架約束下的洗象池組巖相古地理圖，預測了有利儲集相帶和勘探區(qū)帶的平面展布，旨在為四川盆地中上寒武統(tǒng)洗象池組油氣勘探提供有益指導。

1 地質(zhì)概況

四川盆地位于揚子板塊西北緣，面積約為19×104km2，是一個由北東向和北西向交叉深斷裂活動形成的菱形構(gòu)造-沉積盆地［19-22］。四川盆地的形成與周緣地塊的裂解和基底構(gòu)造運動密切相關(guān)，其構(gòu)造-沉積演化特征為層序巖相古地理研究提供了重要依據(jù)［23-25］。受區(qū)域拉張應力和基底穩(wěn)定沉降等因素影響，四川盆地及周緣地區(qū)寒武紀主要發(fā)育克拉通內(nèi)伸展坳陷盆地和克拉通邊緣裂陷盆地［23，26］；雖然四川盆地現(xiàn)今地表構(gòu)造多為壓性構(gòu)造，但其形成和演化過程中受拉張運動（地裂運動）改造所形成的張性構(gòu)造（拉張槽等）亦影響了盆地的構(gòu)造-沉積格局，如發(fā)育于早寒武世的綿陽—長寧拉張槽對四川盆地寒武系層序巖相古地理展布具有重要的控制作用［27-28］。震旦紀至早寒武世，上揚子地區(qū)開始形成碳酸鹽臺地沉積，古地理格局呈北隆南凹、西隆東凹的特點，其中桐灣運動對樂山—龍女寺古隆起的形成具有重要意義［29-30］；早寒武世筇竹寺期，盆內(nèi)發(fā)生大規(guī)模海侵，碳酸鹽臺地向廣海陸棚沉積轉(zhuǎn)換。至滄浪鋪—龍王廟期，盆內(nèi)發(fā)生大規(guī)模海退，盆內(nèi)沉積以碳酸鹽巖沉積為主［23］；中寒武世高臺期，水體持續(xù)變淺，局部發(fā)育蒸發(fā)鹽沉積，碳酸鹽臺地范圍進一步擴張［14，23］；中晚寒武世洗象池期，盆內(nèi)再次發(fā)生海侵，蒸發(fā)鹽盆被局限臺地所取代。整體而言，樂山—龍女寺古隆起對上揚子地區(qū)寒武紀構(gòu)造古地理格局的控制作用明顯，構(gòu)造-古地理演化具有一定的繼承性。

2 層序地層格架

2.1 地層特征

四川盆地中上寒武統(tǒng)洗象池組橫向巖相變化快、巖石地層單位復雜，地層劃分和命名方案均存在較大差異［14，26，31-32］。本文以巖性、電性和古生物特征資料為基礎，綜合現(xiàn)有研究成果對四川盆地中上寒武統(tǒng)洗象池組地層進行統(tǒng)層，將寒武系地層自下而上劃分為筇竹寺組、滄浪鋪組、龍王廟組、高臺組和洗象池組（表1）。受震旦紀末期—早寒武世構(gòu)造運動控制［24-25，33-34］，盆地中部發(fā)育具“西北陡、東南緩”特征的樂山—龍女寺古隆起，大規(guī)模構(gòu)造抬升使得盆地西部地層遭受大面積剝蝕而呈現(xiàn)“西薄東厚”的發(fā)育特征（圖1）。川中古隆起西側(cè)地層殘余厚度為0～300 m，向川東北地區(qū)地層加厚至500～700 m，而盆地東南緣江津—習水地區(qū)最厚超過900 m（圖2），東部遵義—思南—永順—桑植一帶地層厚度主要分布在1 000～1 500 m。四川盆地洗象池組沉積期發(fā)育一套局限—半局限碳酸鹽臺地沉積，其巖性以灰色白云巖和泥質(zhì)白云巖為主，局部發(fā)育角礫狀白云巖、砂質(zhì)白云巖、砂泥巖及燧石條帶或結(jié)核，向頂部和底部碎屑巖含量均呈增多趨勢。

圖1 四川盆地中上寒武統(tǒng)洗象池組地震剖面Fig.1 Seismic stratigraphic section of Middle-Upper Cambrian Xixiangchi Formation in Sichuan Basin

圖2 四川盆地及周緣中上寒武統(tǒng)洗象池組殘余地層厚度等值線圖Fig.2 Residual thickness map of Middle-Upper Cambrian Xixiangchi Formation in Sichuan Basin and its periphery

表1 四川盆地寒武系巖石地層劃分與對比（據(jù)文獻［23，32，35］修改）Table 1 Lithostratigraphy division and correlation of Cambrian in Sichuan Basin

2.2 層序地層劃分

四川盆地中上寒武統(tǒng)洗象池組地層橫向厚度變化大，由于缺少生物化石和足夠的鉆井巖心資料，盆地及周緣地區(qū)層序地層劃分方案仍不統(tǒng)一，將洗象池組內(nèi)部劃分為3～7 個不等的三級層序［6，13，36-38］。本文在彭善池等［39-41］提出的寒武系年代地層界定方案的基礎上，結(jié)合李偉等［6］關(guān)于四川盆地中上寒武統(tǒng)層序地層的研究成果，認為洗象池組的形成年代應為距今504～488 Ma，按照三級層序的發(fā)育時限3.0～0.5 Ma 或5.25～1.60 Ma，洗象池組內(nèi)部應劃分為5～6 個三級層序較為合適。綜合巖性、電性和同位素地球化學等研究結(jié)果，利用測井旋回分析技術(shù)和小波變換技術(shù)可識別不整合面和巖性突變面，進而確定層序地層界面并對洗象池組進行層序地層劃分。首先，通過碳同位素正漂移SPICE 事件確定芙蓉統(tǒng)底界面，即洗象池組中部最明顯的層序地層界面；其次，結(jié)合測井資料多元分析方法和巖相組合演化規(guī)律，在洗象池組內(nèi)部識別出若干個海進—海退旋回，據(jù)此將四川盆地中上寒武統(tǒng)洗象池組劃分為5 個三級層序（SQ1—SQ5）（圖3）。受樂山—龍女寺古隆起影響，隆起區(qū)普遍缺失頂部SQ5層序，僅發(fā)育下部4 個三級層序（SQ1—SQ4）；古隆起以東的斜坡區(qū)和低洼區(qū)地層保存相對完整，SQ1—SQ5 層序均有發(fā)育。

圖3 四川盆地中上寒武統(tǒng)洗象池組層序地層綜合柱狀圖Fig.3 Sequence stratigraphy column of Middle-Upper Xixiangchi Formation in Sichuan Basin

3 沉積相類型與特征

在對已有資料的總結(jié)基礎上，通過對130 余口鉆井數(shù)據(jù)、20 余條野外剖面測量，利用二、三維地震資料，結(jié)合地球化學、測井數(shù)據(jù)等資料，從巖石學、古生物、測井以及地震沉積學等方面開展研究，對四川盆地洗象池組進行了沉積相類型劃分，認為四川盆地中上寒武統(tǒng)洗象池組發(fā)育碳酸鹽巖臺地沉積，盆地由西向東依次發(fā)育混積潮坪、局限臺地、開闊臺地，向湘西、鄂西地區(qū)過渡為臺地邊緣和斜坡—盆地相。

3.1 混積潮坪

混積潮坪一般位于海平面附近，為一套陸源碎屑巖與碳酸鹽巖的交替沉積。在研究區(qū)主要表現(xiàn)為條帶狀薄層白云質(zhì)石英砂巖（圖4a）或石英砂質(zhì)白云巖與微晶白云巖的不等厚互層（圖4b）。垂向上研究區(qū)洗象池組5 個亞段均較發(fā)育，其中洗一1段和洗一2 段最為發(fā)育。混積潮坪受潮汐作用影響，間歇性暴露，具有干（泥）裂（圖4c）等暴露標志，同時具有代表水動力條件的平行層理、交錯層理。在測井曲線上表現(xiàn)為伽馬（GR）的高振幅鋸齒形，聲波時差（AC）表現(xiàn)為齒化箱形，電阻率（Rt）表現(xiàn)為高幅鋸齒形。根據(jù)巖性組合特征和其他沉積相標志，可進一步劃分出泥質(zhì)云坪和砂泥質(zhì)云坪，并在垂向上疊置發(fā)育，顯示出水體的頻繁變化特點。

3.2 局限臺地

局限臺地是四川盆地主要的沉積相帶之一，也是現(xiàn)今四川盆地洗象池組重要的油氣勘探重點相帶。由于受到微古地貌高地的阻擋影響，海水循環(huán)一定程度受到限制，水動力條件相對較弱，鹽度相對較高?？蛇M一步細分為臺坪、臺內(nèi)灘與半局限瀉湖3 個亞相。

3.2.1 臺坪

臺坪亞相在局限臺地內(nèi)分布最為廣泛，水體能量中等，顏色變化范圍較大，從淺色到暗色，可含有少量生物碎屑。洗象池組臺坪亞相主要巖性為泥晶白云巖、粉—細晶白云巖與紋層白云巖（圖4d），具有紋層狀或塊狀構(gòu)造（圖4e）。在測井曲線上伽馬曲線（GR）表現(xiàn)為齒化箱型，聲波時差（AC）表現(xiàn)為對稱齒形、齒化箱形和齒化漏斗形。

3.2.2 臺內(nèi)灘

臺內(nèi)灘一般發(fā)育在局限臺地中的古地貌隆起部位，在局限臺地中屬水體能量最高的區(qū)域，受到潮汐、波浪作用影響。整體顏色較淺，顆粒體積分數(shù)為50%～70%，顆粒類型主要以砂屑及鮞粒為主，多為亮晶膠結(jié)，在洗象池組中具有顆粒粒徑向上變粗的特征，單個灘體厚度相對較小。巖性主要發(fā)育（殘余）顆粒白云巖（圖4f，4g）、鮞粒白云巖。由于在準同生期頻繁暴露，受大氣淡水影響，常形成一些組構(gòu)選擇性的孔隙，如粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔等，是洗象池組有利儲層發(fā)育相帶。在測井伽馬曲線（GR）表現(xiàn)為齒化箱形，電阻率（Rt）表現(xiàn)齒化鐘形或者齒化漏斗形。

圖4 四川盆地中上寒武統(tǒng)洗象池組典型巖石及顯微鏡照片（a）砂質(zhì)白云巖，城口修齊剖面；（b）泥晶白云巖與砂質(zhì)條帶互層，城口修齊剖面；（c）干裂，鎮(zhèn)巴巴山剖面；（d）紋層狀泥晶白云巖，貓1 井；（e）塊狀粉晶白云巖，五科1 井；（f）砂屑白云巖，座3 井；（g）殘余顆粒白云巖，座3 井；（h）泥質(zhì)白云巖，座3 井；（i）泥晶白云巖夾泥質(zhì)條帶，安平1 井Fig.4 Typical lithologies and rock types of Middle-Upper Cambrian Xixiangchi Formation in Sichuan Basin

3.2.3 半局限瀉湖

半局限瀉湖一般發(fā)育在局限臺地中相對低洼的部位，是局限臺地中水體能量最弱，鹽度最高的區(qū)域，水體循環(huán)相對有限。整體顏色較暗，以灰色、深灰色及灰褐色泥粉晶云巖（圖4h）、夾泥質(zhì)條帶的泥晶云巖為主（圖4i），偶見石膏假晶。主要有紋層狀、鳥眼及火焰狀構(gòu)造。在測井伽馬曲線（GR）表現(xiàn)為短指—微短指形，聲波時差（AC）表現(xiàn)為齒化箱形—齒化鐘形，電阻率（Rt）表現(xiàn)為齒化漏斗—齒化箱形。

3.3 開闊臺地

開闊臺地位于研究區(qū)東部，相較局限臺地與廣海連通性更好，水體循環(huán)較好，海水屬于正常鹽度。整體顏色較淺，巖性以泥晶白云巖、粉—細晶白云巖為主，灰?guī)r含量逐漸增加。在開闊臺地內(nèi)的高部位，臺內(nèi)灘發(fā)育，主要發(fā)育灰、灰—白色（含）顆粒白云巖。灘體主要發(fā)育在旋回頂部，單個灘體厚度不大，表現(xiàn)為多期灘體疊加特征。

3.4 臺地邊緣

臺地邊緣多發(fā)育在盆地東部的湘西、鄂西以及四川盆地東北部地區(qū)，呈條帶狀分布，臺地—斜坡的轉(zhuǎn)換部位水體相對較淺，水體循環(huán)性較好，鹽度正常，在臺地邊緣內(nèi)發(fā)育順臺緣帶生長的臺緣灘，分布范圍相對較大。

4 層序巖相古地理演化

綜合學者們對四川盆地及其周緣的研究成果［5，6，17，18］，基于巖石類型、測井標志，結(jié)合古地貌及地震預測地層厚度及灘體的識別，對研究區(qū)沉積相平面展布進行了細致刻畫（圖5、圖6、表2）。

表2 四川盆地及周緣重點井位巖石類型、厚度統(tǒng)計表Table 2 Rock types and thickness of Middle-Upper Cambrian Xixiangchi Formation in Sichuan Basin and its periphery

圖5 四川盆地及周緣北東—南西向沉積相連井剖面Fig.5 Stratigraphic and facies section of Middle-Upper Cambrian Xixiangchi Formation in Sichuan Basin and its periphery from northeast to southwest

圖6 四川盆地及周緣東西向沉積相連井剖面Fig.6 Stratigraphic and facies section of Middle-Upper Cambrian Xixiangchi Formation in Sichuan Basin and its periphery from east to west

綜合研究認為，四川盆地寒武系洗象池組沉積時期，構(gòu)造相對穩(wěn)定，繼承了之前龍王廟組、高臺組的沉積格局，即盆地西部地層厚度較薄，發(fā)育一套混積潮坪沉積，往東地層厚度逐漸增加，依次發(fā)育局限臺地、開闊臺地以及臺地邊緣、斜坡—盆地。局限臺地內(nèi)以膏巖為代表的瀉湖沉積在局限臺地南部發(fā)育，發(fā)育規(guī)模較大。環(huán)局限臺地邊緣的臺內(nèi)灘是主要的儲集相帶。

洗象池組SQ1 時期盆地由西向東依次發(fā)育混積潮坪、局限臺地、開闊臺地、臺地邊緣相帶，此沉積時期混積潮坪發(fā)育規(guī)模較大，分布在鎮(zhèn)巴—巴中—樂山—雷波一帶，主要為泥巖、泥晶白云巖與砂質(zhì)白云巖互層沉積，其中砂質(zhì)白云巖厚度最大可達25 m。往東發(fā)育局限臺地沉積，局限臺地東部邊界在奉節(jié)—武隆—遵義一線，主要發(fā)育南、北2 個泥云質(zhì)瀉湖，北部以楓1 井為主，規(guī)模較小，南邊以臨7井到長寧一線，規(guī)模相對較大。臺內(nèi)灘發(fā)育，但規(guī)模較小，以點灘為主，未連片發(fā)育形成規(guī)模性儲層（圖7a）。洗象池組SQ2 時期，混積潮坪向西略有遷移，發(fā)育規(guī)模減小；同時局限臺地東部邊界略向西遷移。SQ1 時期的楓1 井區(qū)泥云質(zhì)瀉湖逐漸消失，東部臨7 井鉆遇的瀉湖沉積范圍逐漸減小；臺內(nèi)灘初具規(guī)模，最厚的地區(qū)在焦石1井、丁山1 井區(qū)附近，累計厚度可達40 m（圖7b）。洗象池組SQ3時期混積潮坪發(fā)育規(guī)模進一步減小，最大累計厚度為10 m；同時南部的泥云質(zhì)瀉湖范圍減小；臺內(nèi)灘隨著水體變化顆粒含量逐漸增加，亮晶膠結(jié)物更多的替代了泥晶基質(zhì)；盆地東部鄂西、湘西地區(qū)的臺地邊緣范圍達到最大，推測臺緣顆粒灘規(guī)模也達到了最大（圖7c）。洗象池組SQ4 時期，混積潮坪只在盆地西南部樂山范店一帶發(fā)育，累計沉積厚度10 m左右；臺內(nèi)灘規(guī)模逐漸增大，累計厚度可達40 m，具有沿局限臺地邊界分布的特征（圖7d）。洗象池組SQ5 沉積時期，由于受加里東運動影響，重慶以東的盆地西部廣大地區(qū)地層遭受剝蝕；臺內(nèi)灘僅在星子山、五科1 井區(qū)及金沙巖孔地區(qū)發(fā)育（圖7e）。與現(xiàn)有研究成果［6，17］相比，本文對于洗象池組沉積相類型的劃分與已有成果整體一致；通過精細刻畫研究，筆者認為洗象池臺內(nèi)灘發(fā)育分布范圍應更廣，有連片分布的特征。

圖7 四川盆地及周緣中上寒武統(tǒng)洗象池組巖相古地理圖Fig.7 Lithofacies palaeogeography of Middle-Upper Cambrian Xixiangchi Formation in Sichuan Basin and its periphery

總體而言，上揚子地區(qū)在洗象池組沉積時期為一個較為穩(wěn)定的克拉通沉積區(qū)，繼承了龍王廟組、高臺組的沉積格局，盆地西部受康滇古陸，西北部受摩天嶺及漢南古陸影響，為一套陸源碎屑與碳酸鹽混積的潮坪沉積，向東依次發(fā)育局限臺地、開闊臺地和斜坡—盆地沉積（圖8）。局限臺地臺內(nèi)灘較為發(fā)育，為洗象池組主要的儲層發(fā)育相帶，臨7井區(qū)發(fā)育面積相對較大的膏鹽湖沉積，在湘西、鄂西一帶為臺地邊緣相帶，此相帶水體循環(huán)較好，顆粒灘內(nèi)的灰?guī)r含量相對增加。

圖8 四川盆地及周緣中上寒武統(tǒng)洗象池組沉積相模式Fig.8 Sedimentary facies model of Middle-Upper Cambrian Xixiangchi Formation in Sichuan Basin and its periphery

5 儲層特征與展布

5.1 儲層類型及特征

四川盆地寒武系洗象池組白云巖儲層較為發(fā)育，是繼寒武系龍王廟組之后又一重要的碳酸鹽巖儲層發(fā)育層系。洗象池組有利儲集體巖性以灘相顆粒白云巖和臺內(nèi)結(jié)晶白云巖為主，垂向上主要發(fā)育于洗象池組頂部的SQ3，SQ4 和SQ5 層序內(nèi)。

顆粒灘儲層巖性以砂屑白云巖（圖9a）和鮞粒白云巖（圖9b）為主，含少量礫屑白云巖、藻砂屑白云巖等，局部見受重結(jié)晶作用改造形成的殘余顆粒白云巖（圖9c）。儲集空間包括殘余粒間孔（圖9d）、粒間溶孔（圖9d，9e）、溶洞（圖9f）等類型，其中以溶蝕孔洞為主，見大量裂縫，儲層單層厚度較小，一般為0.2～2.0 m?？紫抖戎饕獮?%～6%，滲透率主要分布在1 mD 以下，儲層累計厚度主要分布在5～30 m。

圖9 四川盆地中上寒武統(tǒng)洗象池組顆粒灘儲層的巖石和顯微鏡照片（a）砂屑白云巖，SH8-2，南川三匯剖面，單偏光；（b）鮞粒白云巖，威寒1 井，單偏光；（c）殘余砂屑白云巖，威寒1 井，單偏光；（d）礫屑白云巖，發(fā)育殘余粒間孔與粒間溶孔鑄體，威寒1 井，單偏光；（e）亮晶砂屑白云巖，發(fā)育粒間溶孔，孔壁殘留瀝青，鑄體，螺觀1 井4 416.82 m，單偏光；（f）顆粒白云巖，順層溶蝕孔洞發(fā)育，習水吼灘剖面Fig.9 Lithologies and pore characteristics of grain shoal reservoirs of Middle-Upper Cambrian Xixiangchi Formation in Sichuan Basin

臺內(nèi)結(jié)晶白云巖儲層主要發(fā)育于局限臺地臺坪亞相，以準同生泥—細粉晶白云巖（圖10a）和粗粉—細晶白云巖為主（圖10b），后者為主要的儲集巖性。儲集空間以晶間溶孔（圖10c）為主，見裂縫發(fā)育（圖10d）；受多期大氣淡水淋濾，局部見角礫狀白云巖。洗象池組結(jié)晶白云巖儲層孔隙度為2%～3%，滲透率主要分布在0.001～0.100 mD。

圖10 四川盆地中上寒武統(tǒng)洗象池組臺內(nèi)結(jié)晶白云巖儲層微觀特征（a）細粉晶白云巖，瀝青充填晶間孔，寶龍1 井，4 617.6 m，單偏光；（b）細晶—粗粉晶白云巖，見霧心亮邊結(jié)構(gòu)，南充7 井，5 024.86 m，單偏光；（c）細晶白云巖，發(fā)育晶間溶孔，孔壁殘留瀝青，鑄體，廣探2 井，5 334.66 m，單偏光；（d）粗粉—細晶白云巖，裂縫發(fā)育，鑄體，座3 井，5 046.4 m，單偏光Fig.10 Lithologies and pore characteristics of inner platform crystalline dolomite reservoirs of Middle-Upper Cambrian Xixiangchi Formation in Sichuan Basin

5.2 儲層發(fā)育主控因素

洗象池組沉積時期，上揚子地區(qū)古地理格局呈“三灘夾兩凹”的特征［42-43］，為溶蝕孔隙形成和白云石化作用提供了物質(zhì)基礎。本次統(tǒng)計結(jié)果表明，不同沉積相類型的孔隙度差異明顯，其中臺內(nèi)灘相的平均孔隙度接近3.5%，而臺坪相和瀉湖相沉積的平均孔隙度約為2.7%，說明形成于高能環(huán)境的顆粒灘是有利儲層發(fā)育的基礎［42，44-45］。對于優(yōu)質(zhì)碳酸鹽巖儲層的形成而言，長時間、規(guī)模性的溶蝕作用意義重大，洗象池組碳酸鹽巖儲層的形成是灘相疊加溶蝕改造的結(jié)果，主要分為準同生期溶蝕作用、表生巖溶作用和埋藏期溶蝕作用等3 期改造效應［4-5，17，46］。其中，樂山—龍女寺古隆起抬升遭受風化剝蝕促進了表生巖溶作用的改造，而埋藏期的烴類充注以及TSR 反應則有助于次生溶蝕孔隙的形成［4，46-47］。構(gòu)造破裂作用及其伴生的孔-縫-洞系統(tǒng)亦可改善洗象池組儲層的質(zhì)量，雖然構(gòu)造運動產(chǎn)生的裂縫易被后期礦物沉淀充填，但相互溝通的裂縫系統(tǒng)可為酸性溶蝕流體提供優(yōu)勢滲流通道，尤其對埋藏期的構(gòu)造-熱液流體活動和溶蝕改造成儲作用具有重要意義［4，48］。

5.3 有利儲層展布

洗象池組儲集巖性主要為砂屑白云巖、鮞粒白云巖和細晶—粗粉晶白云巖，儲集空間以粒間溶孔、晶間溶孔和溶洞為主，孔隙度介于2%～11.2%，平均值為3.1%，滲透率大部分在0.1 mD 以下，平均滲透率0.29 mD，屬于“低—特低孔滲”?？v向上，受古地貌和海平面變化等因素控制，洗象池組儲層主要發(fā)育在上部SQ3，SQ4 和SQ5 層序內(nèi)，局部地區(qū)SQ1 層序內(nèi)亦有少量發(fā)育（圖11）；平面上，洗象池組儲層分布主要受灘相沉積的影響，整體分布在蜀南、川東地區(qū)和川東北部，橫向連續(xù)性較差（圖12）。整體而言，洗象池組儲層單層厚度普遍較薄，累計厚度主要介于5～40 m，最厚可達70 m，總面積約達2.7×104km2。

圖11 四川盆地及周緣中上寒武統(tǒng)洗象池組儲層連井剖面Fig.11 Well-tie section showing vertical reservoir distribution of Middle-Upper Cambrian Xixiangchi Formation in Sichuan Basin and its periphery

圖12 四川盆地及周緣中上寒武統(tǒng)洗象池組儲層厚度等值圖Fig.12 Iso-thickness map of reservoirs of Middle-Upper Cambrian Xixiangchi Formation in Sichuan Basin and its periphery

6 有利勘探區(qū)帶

在四川盆地洗象池組巖相古地理特征、有利儲層展布等研究基礎上，綜合天然氣成藏地質(zhì)條件分析，優(yōu)選了5個有利勘探區(qū)帶（圖13）。分別為川中古隆起有利勘探區(qū)帶、威遠古隆起有利勘探區(qū)帶、川東—川東南有利勘探區(qū)帶（2 個）和川東北有利勘探區(qū)帶。

圖13 四川盆地中上寒武統(tǒng)洗象池組有利勘探區(qū)帶預測Fig.13 Prediction of favorable exploration targets of Middle-Upper Cambrian Xixiangchi Formation in Sichuan Basin

6.1 川中古隆起有利勘探區(qū)帶

該有利勘探區(qū)位于川中繼承性古隆起發(fā)育區(qū)，面積約8 000 km2。區(qū)內(nèi)洗象池組臺內(nèi)灘相儲層發(fā)育，如該區(qū)廣探2 井洗象池組發(fā)育了累計厚度超過100 m 的砂屑白云巖儲層（圖12），儲層孔隙發(fā)育，物性較好，平均孔隙度4.48%，最高可達10%以上。從烴源條件來看，該區(qū)臨近拉張槽筇竹寺組烴源巖發(fā)育區(qū)，區(qū)內(nèi)筇竹寺組烴源巖厚度也普遍大于100 m，生烴強度高，氣源條件充足。同時，該有利勘探區(qū)長期處于古構(gòu)造高點，為有利的油氣運移指向帶，廣探2 井洗象池儲層孔隙中可見大量瀝青充填，說明地史演化過程中發(fā)生過油氣的運聚。區(qū)內(nèi)目前鉆井揭示洗象池組油氣顯示頻繁，并有4 口鉆井獲得了工業(yè)氣流［49］，顯示該區(qū)具有良好的天然氣勘探潛力。

6.2 威遠古隆起有利勘探區(qū)帶

該有利勘探區(qū)位于威遠繼承性古隆起發(fā)育區(qū)，面積約6 000 km2。該區(qū)烴源條件優(yōu)越，下伏筇竹寺組烴源巖厚度可達200 m 以上，生烴強度為（40～120）×108m3/km2。同時，該區(qū)臨近洗象池組剝蝕區(qū)，并長期處于古構(gòu)造相對高部位，除了有利于烴類的運移聚集外，也有利于順層巖溶等儲層的發(fā)育，為油氣聚集提供有利場所。前期區(qū)內(nèi)洗象池組獲探明儲量85.08×108m3［50］，展示了該區(qū)良好的勘探前景。

6.3 川東—川東南有利勘探區(qū)帶

該有利勘探區(qū)位于川東高陡構(gòu)造帶，區(qū)內(nèi)背斜圈閉發(fā)育，灘相儲層厚度大，分布范圍較廣，具備有利的儲集條件。從烴源條件來看，雖然該區(qū)相對遠離筇竹寺組生烴中心，但龍馬溪組泥質(zhì)烴源巖發(fā)育，生烴強度大，而該區(qū)高陡構(gòu)造背景為上覆龍馬溪組烴源巖和下伏洗象池組儲層的側(cè)向?qū)犹峁┝藯l件，有利于形成“新生古儲，側(cè)向?qū)印背刹啬Ｊ降臍獠?。這一模式已得到區(qū)內(nèi)平橋1 井的勘探證實，該井在洗象池組試氣獲日產(chǎn)氣25.13×104m3，而天然氣組分和同位素數(shù)據(jù)表明，該井洗象池組天然氣主要來源于龍馬溪組烴源巖，說明在川東地區(qū)存在“新生古儲，側(cè)向?qū)印背刹啬Ｊ降奶烊粴獠?。對于該有利勘探區(qū)來說，良好的源儲對接關(guān)系是其能夠成藏的關(guān)鍵。因此，具良好源儲側(cè)向?qū)雨P(guān)系的圈閉可作為區(qū)內(nèi)下一步油氣勘探的新的目標類型。

6.4 川東北有利勘探區(qū)帶

該有利勘探區(qū)主要位于盆地東北部，面積約4 500 km2。區(qū)內(nèi)洗象池組白云巖儲層發(fā)育，如該區(qū)東南部的楓1 井洗象池組上部發(fā)育厚62.4 m 的儲層，平均孔隙度4.1%，西北部的五探1 井儲層累計厚度也超過了24 m，總體顯示儲集條件較為優(yōu)越。同時，區(qū)內(nèi)下伏筇竹寺組烴源巖也較為發(fā)育，如楓1井筇竹寺組厚138 m，優(yōu)質(zhì)烴源巖厚度超過30 m，生烴能力較好，在圈閉等條件有效配置情況下，可形成有利的油氣聚集區(qū)。

7 結(jié)論

（1）四川盆地中上寒武統(tǒng)洗象池組主要為碳酸鹽巖臺地沉積環(huán)境，自西向東依次發(fā)育混積潮坪、局限臺地、開闊臺地、臺地邊緣、斜坡—盆地相沉積；應用層序地層學原理和方法將洗象池組自下而上劃分為5 個三級層序（SQ1—SQ5）。

（2）洗象池組沉積期，四川盆地繼承了早、中寒武世西高東低的古地理格局特征。局限臺地相是該時期四川盆地主要發(fā)育的沉積相類型，可細分為臺坪、臺內(nèi)灘、半局限瀉湖3 個沉積亞相；臺內(nèi)灘亞相在早期呈點狀分布，后期隨著灘體規(guī)模增大，表現(xiàn)為連片分布的特征。

（3）四川盆地洗象池組發(fā)育臺內(nèi)灘顆粒白云巖和臺內(nèi)結(jié)晶白云巖儲集體，物性呈“低—特低孔滲”特征；優(yōu)質(zhì)儲層的發(fā)育同時受灘相沉積、溶蝕改造和裂縫的控制。洗象池組儲層雖然單層厚度普遍較薄，但垂向累計厚度主要為5～40 m，平面展布連續(xù)性較差，集中分布在蜀南、川東和川東北部地區(qū)。

（4）四川盆地洗象池組發(fā)育5 個天然氣有利勘探區(qū)，分別位于川中古隆起、威遠古隆起、川東—川東南地區(qū)以及川東北地區(qū)，可供勘探面積超過2×104km2，是四川盆地潛在的后備勘探領(lǐng)域。