魏國齊，楊威，謝武仁，蘇楠，謝增業(yè)，曾富英，馬石玉，金惠，王志宏，朱秋影，郝翠果，王小丹

（中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083）

0 引言

四川盆地是中國重要的含油氣盆地和天然氣生產(chǎn)基地，已發(fā)現(xiàn)20多套油氣產(chǎn)層[1-3]，最近資源評價認(rèn)為其常規(guī)天然氣資源量約16.5×1012m3，潛力巨大。截至2020年底，四川盆地已探明天然氣地質(zhì)儲量約6×1012m3，2020年天然氣產(chǎn)量超500×108m3。震旦系—寒武系是一套全盆地分布的重要天然氣產(chǎn)層，1964年發(fā)現(xiàn)以震旦系燈影組為產(chǎn)層的威遠(yuǎn)氣田，2011年在川中地區(qū)高石梯—磨溪古隆起核部實(shí)施的高石 1井在震旦系獲高產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)了安岳特大型氣田[3-5]。截至2020年底，安岳氣田探明天然氣地質(zhì)儲量超過1×1012m3，天然氣年生產(chǎn)能力約 170×108m3，取得了重要的勘探開發(fā)成果。同時針對全盆地震旦系—寒武系構(gòu)造演化、沉積、儲集層、成藏等方面的研究也取得顯著進(jìn)展[6-10]，提出了高石梯—磨溪古隆起和德陽—安岳克拉通內(nèi)裂陷，古隆起和古裂陷控制了安岳大氣田的形成與分布[11-14]，提出了繼承性古隆起核部的古油藏“原位”裂解成藏模式[14-16]，為古隆起勘探發(fā)現(xiàn)發(fā)揮了重要作用。德陽—安岳克拉通內(nèi)裂陷的提出是四川盆地震旦系—寒武系研究的重要進(jìn)展[3,13-14]，雖然存在克拉通內(nèi)裂陷[13-14]、拉張槽[11]、拉張侵蝕槽[17]等認(rèn)識上的爭議，但四川盆地在燈影組沉積期存在構(gòu)造分異，裂陷控制其內(nèi)部及周邊的沉積、儲集層和成藏等得到了共識[6,18-19]。安岳特大型氣田發(fā)現(xiàn)后，尋找第2個“安岳大氣田”成為廣大勘探研究人員必須面對的重大課題。一方面，已發(fā)現(xiàn)安岳特大型氣田的高石梯—磨溪地區(qū)的古今構(gòu)造均處于構(gòu)造高部位，而大川中其他地區(qū)整體處于古隆起的斜坡背景，局部構(gòu)造圈閉不發(fā)育，按已形成的理論認(rèn)識指導(dǎo)勘探難有大的規(guī)模發(fā)現(xiàn)；另一方面，一般認(rèn)為一個地區(qū)一旦有了勘探大發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)了主力氣田，同層系的外圍勘探難以再有規(guī)模發(fā)現(xiàn)，勘探可能轉(zhuǎn)向新領(lǐng)域?qū)で笮掳l(fā)現(xiàn)。鑒于四川盆地震旦系—寒武系具有優(yōu)越的天然氣地質(zhì)條件[7-10]，由于不同區(qū)域的成藏條件不同，可形成不同的成藏模式，具有不同的勘探關(guān)鍵因素[3,15]。隨著勘探的深入、資料的增加和認(rèn)識的進(jìn)步[2,20-23]，對德陽—安岳裂陷的演化及其對震旦系—寒武系沉積的控制作用獲得新的認(rèn)識。在此基礎(chǔ)上評價提出的蓬探1井和角探1井分別在燈影組二段（簡稱燈二段）和寒武系滄浪鋪組取得重大突破。蓬探1井于2014年提出、2018年部署、2020年完鉆試氣，該井完鉆井深為6 367 m，燈二段鉆厚635 m，巖性為砂屑云巖、葡萄花邊狀白云巖、泥粉晶白云巖，測井解釋燈二段儲集層 275 m，其中氣層107.6 m，差氣層11.6 m，含氣水層50 m，水層 105.8 m（孔隙度大于 2%），燈二段測試獲超過100×104m3/d的高產(chǎn)氣流。與蓬探1井成藏條件相同、燈二段頂面構(gòu)造低800 m的中江2井，在燈二段解釋儲集層100.6 m、氣層33.6 m、差氣層15.1 m，測試獲氣3.6×104m3/d，揭示裂陷內(nèi)燈二段丘灘體儲集層能形成大型地層巖性氣藏，展示了裂陷內(nèi)燈二段壘控丘灘體巨大的勘探潛力。角探1井于2016年提出、2018年部署、2019年完鉆、2020年滄浪鋪組獲得突破。角探1井燈影組四段（簡稱燈四段）鉆厚348 m（未完），燈四段測井解釋丘灘相優(yōu)質(zhì)儲集層厚177.6 m，孔隙度為2.0%～7.7%，平均孔隙度為3.3%，其中氣層100.3 m，物性整體較好，溶蝕孔洞發(fā)育，儲集層類型主要為孔洞型。測井解釋角探1井燈四段氣水界面為-7 230 m，比磨溪地區(qū)燈四段氣藏氣水界面低近2 000 m[16]，說明其與磨溪地區(qū)燈四段氣藏相對獨(dú)立，同時說明川中古隆起北斜坡燈影組臺緣帶丘灘體能規(guī)模成藏。該井滄浪鋪組測井解釋氣層14.5 m/2層，平均孔隙度為4.1%，測試獲氣超過50×104m3/d。顯示了北斜坡多目的層大型巖性氣藏立體成藏的特征。在勘探實(shí)踐和地質(zhì)新認(rèn)識的基礎(chǔ)上，本文應(yīng)用新探井、新資料，提出克拉通內(nèi)裂陷及周緣大型巖性氣藏形成機(jī)制與模式，劃分不同類型巖性氣藏勘探有利區(qū)帶，指導(dǎo)勘探實(shí)踐。成果對深化四川盆地震旦系—寒武系天然氣成藏地質(zhì)認(rèn)識，豐富深層古老碳酸鹽巖大氣田成藏理論，指導(dǎo)新領(lǐng)域大氣田勘探，具有重要的理論和實(shí)踐意義。

1 裂陷演化及其對規(guī)模儲集體發(fā)育的控制

震旦系是在南華系裂谷盆地之上發(fā)育的第1套穩(wěn)定沉積蓋層，陡山沱組與南華系南沱組灰綠色冰磧巖呈不整合接觸，以陸源濱岸—潮坪、潟湖相沉積為主，沒有形成真正意義上的碳酸鹽臺地[2,22]。燈影組沉積期，上揚(yáng)子地臺受區(qū)域拉張動力作用[3,16]，形成了德陽—安岳和萬源—達(dá)州克拉通內(nèi)裂陷[24]。德陽—安岳裂陷演化及其對沉積、儲集層和成藏的影響，前人做過大量工作[3,13-14]。隨著資料的增加和研究的深入，本文在前期[13]認(rèn)識的基礎(chǔ)上，認(rèn)為德陽—安岳克拉通內(nèi)裂陷發(fā)育時間是震旦系燈影組沉積期至寒武系龍王廟組沉積期，有關(guān)裂陷發(fā)育的地震、巖石學(xué)特征等標(biāo)志在前期做過大量分析[3,13-14]，本次研究將裂陷演化分為4個階段，分別是形成期（燈影組一段（簡稱燈一段）+燈二段沉積期）、發(fā)展期（燈影組三段（簡稱燈三段）+燈四段沉積期）、充填期（寒武系麥地坪組+筇竹寺組沉積期）和消亡期（寒武系滄浪鋪組+龍王廟組沉積期）（見圖1）。

圖1 四川盆地?zé)舳危╝）、燈四段（b）和寒武系滄浪鋪組下段（c）巖相古地理圖

1.1 裂陷形成期（燈一段+燈二段沉積期）

燈一段+燈二段沉積期，裂陷開始形成，拉張作用使臺地上發(fā)育多條正斷層，形成多排分布的壘塹結(jié)構(gòu)和高低不平的古地貌，形成多個壘控古地貌高帶（見圖1a、圖2a、圖3）。在拉張作用下，相對海平面上升，古地貌高的區(qū)域和古地貌低的區(qū)域沉積物不同。古地貌高的區(qū)域沉積的燈一段+燈二段厚度較大，如高石1井厚550 m，威28井厚523 m，蓬探1井厚約640 m；沉積物以厚層丘灘體碳酸鹽巖為主（見圖 4、圖 5a—圖5c）。古地貌低的區(qū)域燈一段+燈二段厚度小，如資陽1井厚約65 m、高石17井厚約170 m；沉積物以瘤狀泥質(zhì)泥晶白云巖或泥質(zhì)云巖為主（見圖 4、圖 5a—圖5b）。說明燈一段+燈二段沉積期裂陷內(nèi)古地貌相對高的區(qū)域，沉積水體淺，沉積以厚層碳酸鹽巖為主，而古地貌低的區(qū)域，水體較深，為碳酸鹽巖欠補(bǔ)償沉積，沉積物泥質(zhì)含量較高（見圖2—圖4）。

圖2 德陽—安岳克拉通內(nèi)裂陷演化模式圖（剖面位置見圖1a）

圖3 燈二段壘塹發(fā)育特征與壘控丘灘體地震解釋剖面（剖面位置見圖1a）

裂陷形成期，對燈二段的沉積影響較大，前期認(rèn)為裂陷內(nèi)整體為欠補(bǔ)償沉積，以斜坡、陸棚相泥質(zhì)云巖為主[13-14]。本次研究將裂陷內(nèi)由壘控古地貌高之上沉積的丘灘體稱為“壘控丘灘體”。如蓬探1井位于裂陷內(nèi)，燈一段+燈二段厚640 m，巖性主要為藻云巖、砂屑云巖、泥粉晶云巖、砂質(zhì)云巖等，包括丘灘復(fù)合體、砂屑灘、灘間海和云坪等亞相（見圖5b、圖5c、圖 6a），與裂陷兩側(cè)的高石 1、威 28等井在裂陷邊緣的井巖性特征相似（見圖4）。從蓬探1井的取心段來看，如5 739.55～5 770.00 m井段巖性主要為藻疊層石云巖、藻格架云巖、砂屑云巖和泥粉晶云巖，泥粉晶云巖致密，藻云巖和砂屑云巖溶孔、溶洞發(fā)育，溶蝕孔洞中白云石、石英、瀝青等充填物特征與高石1、資5、資28等井的燈二段非常相似（見圖4、圖5a—圖5c）。

圖4 燈影組—寒武系龍王廟組沉積相對比圖（剖面位置見圖1a）

圖5 裂陷內(nèi)和周緣震旦系燈影組典型巖石類型和儲集空間照片

根據(jù)新地質(zhì)認(rèn)識和資料，編制新的燈二段巖相古地理圖（見圖1a）。燈二段沉積期，上揚(yáng)子臺地周緣為被動大陸邊緣沉積臺地邊緣丘灘體，其規(guī)模比克拉通內(nèi)裂陷邊緣臺緣丘灘體更大，如寧強(qiáng)胡家南壩剖面[23]；這個臺緣帶向外依次發(fā)育廣海斜坡和盆地相沉積，向內(nèi)主要發(fā)育碳酸鹽臺地相沉積，在臺地內(nèi)發(fā)育德陽—安岳和萬源—達(dá)州兩個克拉通內(nèi)裂陷，裂陷邊緣發(fā)育臺緣丘灘帶[15,24]。在德陽—安岳裂陷內(nèi)發(fā)育多排燈二段北西向展布的壘控丘灘體條帶，如蓬探1井、中江2井位于燈二段規(guī)模較大的丘灘體條帶，其特征與高石梯、磨溪地區(qū)臺緣帶典型井相似（見圖6a）[16]。臺地內(nèi)還發(fā)育臺內(nèi)丘灘體、潮坪、潟湖等亞相，潟湖沉積主要發(fā)育于川南地區(qū)和川東地區(qū)，裂陷內(nèi)燈二段巖相古地理特征比早期認(rèn)識[3,24]有了明顯的深化。

圖6 蓬探1井燈二段（a）、角探1井燈四段（b）和滄浪鋪組（c）綜合柱狀圖（GR—自然伽馬；Rt—電阻率；RXO—沖洗帶電阻率）

1.2 裂陷發(fā)展期（燈三段+燈四段沉積期）

燈一段+燈二段沉積后，發(fā)生了桐灣運(yùn)動Ⅰ幕，臺地整體抬升、海平面下降，燈二段發(fā)生風(fēng)化殼巖溶作用，使燈二段頂面產(chǎn)生大量溶孔、溶洞，形成與燈三段之間的平行不整合。燈三段+燈四段沉積期，臺地拉張作用更加強(qiáng)烈，裂陷進(jìn)一步擴(kuò)展，裂陷內(nèi)燈二段沉積期形成的壘控丘灘帶等沉積整體下沉，裂陷邊界主斷裂更加顯現(xiàn)，形成裂陷邊緣和裂陷內(nèi)古地貌的明顯差異。整體沉降過程中，燈三段為含凝灰質(zhì)的藍(lán)灰色泥巖或暗色泥頁巖，夾泥質(zhì)白云巖，裂陷內(nèi)外厚度都較小，為0.4～60.0 m，高科1井厚約35 m。燈四段由于強(qiáng)烈拉張作用，裂陷內(nèi)海水循環(huán)通暢，北段水體較深，發(fā)育欠補(bǔ)償沉積的泥質(zhì)白云巖和白云質(zhì)泥巖，沉積厚度小且泥質(zhì)含量高，如高石 17井燈三段+燈四段厚約17 m，蓬探1井燈三段+燈四段厚約13.5 m。裂陷東西兩側(cè)發(fā)育兩條大型臺緣丘灘帶，臺緣帶之間的距離可達(dá)150 km，這與早期認(rèn)識基本一致[3,24]。如裂陷東側(cè)高石梯—磨溪地區(qū)沉積厚度為200～300 m，為臺地邊緣的丘灘體沉積（見圖1b、圖4、圖5d、圖5e）。裂陷內(nèi)南段水體較淺，以沉積泥粉晶白云巖為主，燈二段沉積后，由于桐灣運(yùn)動Ⅰ幕的作用[25]，燈三段沉積前的古地貌高低不平（見圖 7），局部地區(qū)可能發(fā)育藻白云巖和丘灘體。燈四段沉積后，由于桐灣運(yùn)動Ⅱ幕影響[25]，燈四段頂面被剝蝕，頂面高低不平。通過地震資料推測在裂陷內(nèi)的南段發(fā)育多個燈四段孤立丘灘體（見圖1b），與上覆寒武系麥地坪組泥頁巖呈不整合接觸（見圖7）。

圖7 過裂陷內(nèi)燈四段孤立丘灘體的地震剖面（剖面位置見圖1b）

1.3 裂陷充填期（麥地坪組+筇竹寺組沉積期）

震旦紀(jì)末期，臺地拉張作用變?nèi)酰严輸U(kuò)展結(jié)束，發(fā)生桐灣運(yùn)動Ⅱ幕，臺地整體上升、海平面下降，臺地整體接受暴露剝蝕。寒武紀(jì)初，海平面快速上升，裂陷內(nèi)以沉積充填為主。首先，在裂陷內(nèi)及周緣沉積麥地坪組，以厚層泥頁巖為主，裂陷內(nèi)古地貌低，沉積厚度大，臺地上沉積厚度小或無沉積；麥地坪組沉積之后，發(fā)生桐灣運(yùn)動Ⅲ幕，臺地整體抬升，接受剝蝕，形成麥地坪組與筇竹寺組之間的平行不整合。之后，臺地整體又下沉、海平面上升，全盆地沉積巨厚的筇竹寺組泥頁巖，在裂陷內(nèi)，麥地坪組+筇竹寺組厚度巨大（見圖2、圖3），如高石17井厚683 m；裂陷周緣的臺緣和臺地內(nèi)麥地坪組+筇竹寺組泥頁巖較薄，如高石1井厚120 m左右（見圖4），四川盆地大部分區(qū)域麥地坪組缺失。

1.4 裂陷消亡期（滄浪鋪組+龍王廟組沉積期）

麥地坪組和筇竹寺組沉積之后，裂陷基本被填平補(bǔ)齊，裂陷內(nèi)外古地貌高差變小，裂陷進(jìn)入萎縮消亡期，裂陷范圍縮小、深度變淺。到滄浪鋪組沉積期，裂陷內(nèi)古地貌低仍然存在，并影響沉積。滄浪鋪組在裂陷內(nèi)沉積較厚，如高石17井厚203 m、資陽1井厚240 m、蓬探1井厚203 m，裂陷外厚度較小，而高石梯—磨溪地區(qū)滄浪鋪組厚度為150～170 m（見圖4）。由于海平面下降，松潘古陸的陸源碎屑物影響范圍擴(kuò)大，滄浪鋪組沉積早期裂陷西側(cè)以陸源碎屑沉積為主，裂陷東側(cè)以碳酸鹽臺地沉積為主，在裂陷東側(cè)邊緣沉積大面積臺緣顆粒灘（見圖5g、圖5h、圖6c）。滄浪鋪組沉積晚期，海平面繼續(xù)下降，陸源碎屑物影響范圍擴(kuò)大到全盆地，沉積以砂泥巖為主的碎屑巖沉積。龍王廟組沉積期，裂陷的影響范圍進(jìn)一步縮小，僅裂陷中心相對較低，地層厚度相對較大，該時期裂陷基本上已經(jīng)萎縮消亡。

關(guān)于四川盆地滄浪鋪組下段巖相古地理前期研究較少，一般把其作為整體進(jìn)行研究，為以砂泥巖為主的混積臺地沉積[26]。根據(jù)最新的鉆井、露頭和地震資料，針對滄浪鋪組下段的巖相古地理研究，可以看到滄浪鋪組下段殘余地層厚度為0～200 m，裂陷內(nèi)地層厚度較大，綿陽—劍閣一帶厚度超過150 m，裂陷外的臺地上厚度明顯減小，普遍小于100 m。位于裂陷東側(cè)邊緣的角探1井滄浪鋪組下段厚約82 m，主要為厚層鮞粒灰?guī)r、鮞粒白云巖及粉—細(xì)晶白云巖和砂質(zhì)灰?guī)r（見圖5c）。以德陽—安岳裂陷為界，兩側(cè)沉積體系差別明顯，裂陷西側(cè)主要為混積臺地沉積，發(fā)育碎屑潮坪和混積潮坪；裂陷東側(cè)主要為清水碳酸鹽巖沉積，主要發(fā)育臺地邊緣顆粒灘、開闊臺地、潟湖、臺內(nèi)灘等相帶。臺地邊緣顆粒灘巖性主要為亮晶鮞粒白云巖、亮晶鮞?；?guī)r及結(jié)晶白云巖，預(yù)測裂陷東側(cè)顆粒灘體分布面積約2×104km2，臺地內(nèi)發(fā)育以灰?guī)r灘為主的臺內(nèi)灘（見圖1c）。

2 大型巖性圈閉形成條件

2.1 儲集層條件

關(guān)于四川盆地震旦系—寒武系儲集層特征前期做過大量工作，認(rèn)識到裂陷周緣發(fā)育燈二段臺緣丘灘體、燈四段臺緣丘灘體、龍王廟組臺內(nèi)顆粒灘和洗象池組臺內(nèi)顆粒灘等4套規(guī)模儲集層[3,8,23]，最近新發(fā)現(xiàn)的3套規(guī)模儲集層，一是裂陷內(nèi)燈二段規(guī)模性壘控丘灘體儲集層，二是裂陷內(nèi)燈四段規(guī)模巖溶儲集層，三是裂陷邊緣滄浪鋪組規(guī)模顆粒灘儲集層。儲集層發(fā)育主要受丘灘體或顆粒灘控制，在北斜坡地區(qū)大面積分布，為巖性大氣田形成提供了有效的儲集空間。

裂陷內(nèi)北段發(fā)育燈二段規(guī)模儲集層，其壘控丘灘體與裂陷邊緣的丘灘體特征相似，壘控丘灘體呈多排分布，相對獨(dú)立，規(guī)模較大。裂陷內(nèi)燈二段丘灘體儲集層質(zhì)量較好，如蓬探 1井燈二段儲集層巖性主要為泡沫綿層云巖、藻凝塊云巖、藻砂屑云巖，儲集層儲集空間主要為溶洞、溶孔和溶縫，整體為低孔低滲儲集層，儲集層平均孔隙度為3.6%、平均滲透率為3.6×10-3μm2，測井解釋評價儲集層段22層，孔隙度大于2.0%儲集層累計厚度約為260 m（見圖5a）。局部發(fā)育高孔滲段，以針孔狀藻砂屑云巖最好，如 5 726.80～5 851.90 m井段孔隙度較高，測井解釋平均孔隙度為4.3%左右。這類丘灘體儲集層相對獨(dú)立，通過地震預(yù)測蓬探1井區(qū)丘灘體面積約1 000 km2，其他相對較小的丘灘體面積共2 000～3 000 km2（見圖1a、圖8）。

裂陷內(nèi)南段發(fā)育多個燈四段孤立的規(guī)模巖溶丘灘體儲集層。燈四段沉積期，裂陷北段欠補(bǔ)償，沉積物薄且泥質(zhì)含量高，基本不能成為儲集層。裂陷內(nèi)南段較北段沉積水體淺，沉積較厚的碳酸鹽巖，古地貌較低的區(qū)域沉積物泥質(zhì)含量較高，古地貌較高的區(qū)域可沉積丘灘體；燈四段沉積后，發(fā)生桐灣運(yùn)動Ⅱ幕[25]，海平面大幅下降，燈四段頂部全部暴露，發(fā)生風(fēng)化殼巖溶作用，形成大面積相對獨(dú)立的巖溶丘灘儲集體。通過地震預(yù)測裂陷內(nèi)南段發(fā)育8個相對獨(dú)立的丘灘體，可能是較好的規(guī)模儲集層（見圖8）。

裂陷東側(cè)邊緣新發(fā)現(xiàn)滄浪鋪組規(guī)模顆粒灘儲集層（見圖1c、圖8）。儲集層主要為殘余鮞粒云巖、砂屑云巖、粉晶云巖等，儲集空間主要為粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔、晶間溶孔、晶間孔等。角探 1井鉆遇顆粒灘儲集層厚約26 m，孔隙度為3.8%～8.1%，平均值為4.1%；平均滲透率為0.053×10-3μm2。通過對裂陷邊緣井測井解釋數(shù)據(jù)統(tǒng)計，該套顆粒灘儲集層厚度一般為5～26 m（見圖4c），孔隙度一般為2%～5%，總體屬于低孔低滲碳酸鹽巖儲集層。

圖8 德陽—安岳裂陷內(nèi)及周緣規(guī)模儲集層展布與巖性氣藏勘探有利區(qū)

裂陷邊緣燈二段、燈四段臺緣丘灘體在北斜坡區(qū)大面積發(fā)育（見圖8），其厚度大、儲集層質(zhì)量好，與高石梯、磨溪地區(qū)燈二段、燈四段臺緣丘灘體儲集層相似[3]。如角探1井鉆遇燈四段厚約350 m，丘灘體厚約280 m，由2個厚層藻丘和顆粒灘復(fù)合疊加而成，巖性組合主要為砂屑云巖、藻凝塊云巖、藻疊層云巖和藻粘結(jié)云巖。與高石梯—磨溪臺緣帶丘灘體儲集層十分相似，角探1井燈四段測井解釋儲集層厚約166 m（見圖6b），孔隙度平均值為3.5%。北斜坡地區(qū)裂陷邊緣燈二段、燈四段丘灘體儲集層和滄浪鋪組顆粒灘儲集層大面積疊置，為該區(qū)的規(guī)模成藏提供了充足的儲集空間。

2.2 巖性圈閉類型和形成條件

德陽—安岳克拉通內(nèi)裂陷及周緣震旦系—寒武系發(fā)育的烴源巖、儲集層和蓋層形成了 4套有利成藏組合（見圖9），規(guī)模成藏條件的有效配置形成了裂陷內(nèi)巖性和裂陷邊緣巖性等2類圈閉。

2.2.1 裂陷內(nèi)巖性圈閉

這類圈閉發(fā)育于德陽—安岳裂陷內(nèi)，儲集層主要為裂陷內(nèi)北部的燈二段壘控丘灘體和裂陷內(nèi)南部的燈四段獨(dú)立溶蝕丘灘體，烴源巖主要為裂陷內(nèi)的下寒武統(tǒng)麥地坪組+筇竹寺組泥頁巖，還可能有震旦系陡山沱組、燈三段泥質(zhì)烴源巖，直接蓋層為燈三段泥質(zhì)巖和麥地坪組+筇竹寺組泥頁巖，形成較好的源儲蓋組合（見圖9）。燈三段泥質(zhì)烴源巖和寒武系麥地坪組+筇竹寺組泥質(zhì)烴源巖從上面、周圍完全包圍燈二段獨(dú)立的壘控丘灘體和燈四段孤立巖溶丘灘體儲集層，形成相對獨(dú)立地層巖性圈閉（見圖9）。如蓬探1井燈二段巖性圈閉氣藏，局部背斜構(gòu)造圈閉面積約為90 km2、圈閉幅度約200 m；測井解釋氣水界面為-5 550 m，以此為界面形成的圈閉面積為145 km2，測井解釋實(shí)際氣柱高度為230 m，顯示其為典型的地層巖性圈閉。

2.2.2 裂陷邊緣巖性圈閉

這類圈閉發(fā)育于裂陷邊緣，儲集層主要為燈二段、燈四段的臺緣丘灘體和滄浪鋪組臺緣顆粒灘，燈三段泥頁巖、筇竹寺組泥頁巖和滄浪鋪組上段泥巖既是烴源巖又是直接蓋層，在裂陷邊緣形成多套規(guī)模源儲蓋層大面積疊置發(fā)育的特征（見圖9）。在臺緣丘灘體（顆粒灘）儲集層的側(cè)面主要由泥頁巖和致密層封堵，形成丘灘體（顆粒灘）巖性圈閉。①在臺緣帶向裂陷方向，主要由裂陷內(nèi)巨厚的麥地坪組+筇竹寺組泥頁巖與儲集層側(cè)向?qū)佣鸱舛伦饔茫部蓚?cè)向供烴（見圖9）；②在臺緣帶向臺地方向，丘灘體（顆粒灘）主要與局限臺地相的泥質(zhì)白云巖側(cè)向?qū)?，泥質(zhì)白云巖孔滲條件很差、非常致密，能起到側(cè)向封堵作用（見圖9）；③沿臺緣帶向古隆起核部方向，主要由丘灘體（顆粒灘）之間的致密層封堵，由于垂直于臺緣帶發(fā)育系列斷裂，斷裂將臺緣帶分隔成高低不平的古地貌，古地貌高部分發(fā)育丘灘體（顆粒灘）、低部位發(fā)育致密層，致密層將丘灘體（顆粒灘）分隔成相對獨(dú)立的地質(zhì)體[16]，其周圍全部為致密體，從而形成丘灘體（顆粒灘）巖性圈閉。在成藏早期與這類巖性圈閉與高石梯—磨溪地區(qū)丘灘體構(gòu)造位置相似，位于較高部位，有利于油氣的聚集和成藏；由于后期構(gòu)造運(yùn)動，現(xiàn)今位于古隆起北斜坡區(qū)，以巖性圈閉為主（見圖10）。如角探 1井滄浪鋪組顆粒灘氣藏，該氣藏位于現(xiàn)今構(gòu)造斜坡區(qū)，該區(qū)角探1井、川深1井滄浪鋪組氣層底界海拔分別為-6 597.5，-7 159.5 m，表明兩口井是兩個獨(dú)立的氣藏，上傾方向有斷裂和臺緣顆粒灘之間的致密巖性帶封堵，顯示了斜坡構(gòu)造背景下構(gòu)造巖性氣藏特征。

圖9 裂陷及周緣震旦系—寒武系源儲蓋組合與巖性圈閉模式圖（—寒武系高臺組；—寒武系龍王廟組；—寒武系滄浪鋪組；—寒武系麥地坪組；—寒武系筇竹寺組；Z2d—震旦系燈影組）

圖10 北斜坡區(qū)裂陷邊緣丘灘體大型巖性氣藏成藏演化模式（剖面位置見圖1b）

3 大型巖性氣藏成藏模式與演化

3.1 成藏模式

3.1.1 裂陷內(nèi)丘灘體巖性氣藏成藏模式

在燈四段沉積期，德陽—安岳裂陷在四川盆地內(nèi)的發(fā)育范圍很大，面積約5×104km2，裂陷內(nèi)北段燈影組主要為燈一段+燈二段，而燈三段+燈四段很薄或者全部缺失。儲集層主要為燈二段的臺緣丘灘體，丘灘體經(jīng)歷了桐灣Ⅱ幕運(yùn)動[25]，形成較好的巖溶儲集層，同時使燈二段的頂面凹凸不平，形成相對獨(dú)立的丘灘體，面積不等，多個成排發(fā)育（見圖1a、圖9），這類儲集體質(zhì)量好、相對獨(dú)立。裂陷內(nèi)的寒武系麥地坪組+筇竹寺組泥頁巖既是烴源巖、又是蓋層，厚度一般為200～500 m，生烴強(qiáng)度普遍大于50×108m3/km2。烴源巖從上面、周邊包圍相對獨(dú)立的丘灘儲集體，形成地層巖性圈閉。烴源巖生成的油氣從上、側(cè)面向臺緣丘灘體儲集層運(yùn)移，并聚集成藏，同時，也可能有震旦系陡山沱組、燈三段烴源巖由下向上供烴。通過地震預(yù)測這類臺緣丘灘體面積為3 000～4 000 km2，最大的丘灘體面積約1 000 km2（見圖1a、圖9）。裂陷內(nèi)南段燈四段孤立的丘灘體儲集層地震相呈雜亂塊狀反射、頂面凸凹不平，呈現(xiàn)巖溶風(fēng)化殼特征；其上覆地層呈平直連續(xù)反射，為巨厚的筇竹寺組烴源巖，與北段的燈二段壘控丘灘體一樣，有良好的生儲蓋組合，可形成規(guī)模巖性氣藏。此類氣藏由于相對獨(dú)立，在后期構(gòu)造演化過程中，以整體升降為主，孤立丘灘體中聚集的油氣能被很好的保存。

3.1.2 北斜坡區(qū)裂陷邊緣丘灘體巖性氣藏成藏模式

關(guān)于德陽—安岳裂陷的特征和作用已經(jīng)比較清楚[11-12]，其燈二段和燈四段臺緣帶的刻畫也較清晰，提出了古隆起核部高石梯—磨溪地區(qū)臺緣丘灘體古油藏“原位”裂解成藏模式[15]。而古隆起斜坡區(qū)的臺緣丘灘體、儲集層、烴源巖和蓋層等條件與古隆起核部相同，不同的是早期位于古隆起核部、后期位于古隆起斜坡部位，其構(gòu)造巖性氣藏的形成與安岳大氣田有較大的不同。裂陷邊緣的燈二段、燈四段臺緣丘灘體與裂陷內(nèi)筇竹寺組泥質(zhì)烴源巖可形成良好的側(cè)向?qū)雨P(guān)系，為儲集層提供充足的氣源，也起到側(cè)向封堵作用，同時其燈四段上覆的筇竹寺組泥巖既是烴源巖、也是直接蓋層。裂陷內(nèi)和裂陷邊緣的筇竹寺組泥質(zhì)烴源巖可由下向上，為裂陷邊緣滄浪鋪組下段顆粒灘儲集層提供氣源，滄浪鋪組上段的泥質(zhì)粉砂巖可作為直接蓋層，形成顆粒灘巖性氣藏（見圖 9）。斜坡區(qū)上傾方向封堵主要靠致密巖性體，在裂陷邊緣，由于臺緣帶丘灘體之間古地貌相對低的區(qū)域沉積以泥質(zhì)云巖為主的致密層，能對臺緣丘灘體上傾方向起到側(cè)向封堵作用[16]。

3.2 成藏演化

從北斜坡區(qū)裂陷內(nèi)燈二段和裂陷邊緣滄浪鋪組已發(fā)現(xiàn)氣藏的天然氣特征（見表 1），與高石梯、磨溪地區(qū)燈影組和龍王廟組天然氣特征[3,9,15]對比發(fā)現(xiàn)：①北斜坡區(qū)裂陷內(nèi)燈二段和裂陷邊緣滄浪鋪組的天然氣主要來源于寒武系麥地坪組+筇竹寺組泥頁巖，震旦系泥質(zhì)烴源巖和碳酸鹽巖烴源巖也有一定貢獻(xiàn)；②天然氣主要為原油裂解氣，與高石梯—磨溪地區(qū)震旦系、寒武系可能有相似的形成演化特征[3,15,27-33]。

表1 蓬探1井燈二段和角探1井滄浪鋪組天然氣特征[33]

裂陷內(nèi)燈二段壘控丘灘體、燈四段孤立巖溶丘灘體被寒武系烴源巖緊密包圍，形成一個獨(dú)立的成藏體系，烴源巖成熟后產(chǎn)生的液態(tài)烴從多個方向進(jìn)入丘灘體儲集層，形成油藏；由于該區(qū)后期斷裂不發(fā)育，以整體垂直運(yùn)動為主，油藏一直被包圍在丘灘體儲集層內(nèi)，裂解成氣藏，并被保存至今。

裂陷邊緣高石梯—磨溪地區(qū)的燈二段、燈四段臺緣丘灘體的成藏過程比較清楚[3,29-32]，北斜坡區(qū)的燈二段、燈四段、滄浪鋪組臺緣丘灘體（顆粒灘體）與高石梯—磨溪地區(qū)的臺緣丘灘體成藏條件、天然氣來源基本相同，但構(gòu)造演化早中期一致、晚期差別較大，故成藏演化有一定的相似性，也有較大的不同。其成藏可分為 4個階段。①儲集層形成階段。儲集層形成時，整條臺緣帶古地貌高的區(qū)域，水體能量高，以沉積微生物丘灘和顆粒灘為主，經(jīng)歷層間巖溶等成巖作用的改造，形成特征相似的優(yōu)質(zhì)丘灘體儲集層；古地貌低的區(qū)域，水體能量低，以沉積泥質(zhì)含量較高的泥質(zhì)白云（灰）巖為主，經(jīng)成巖作用演化成致密體。將臺緣丘灘體或顆粒灘分隔成多個相對獨(dú)立的大型丘灘（顆粒）儲滲體。整個臺緣帶形成的規(guī)模儲集層體特征相似、相對獨(dú)立（見圖 10a）。②油藏形成階段。通過對高石1、磨溪8等井的埋藏史、烴源巖演化史等“三史”模擬發(fā)現(xiàn)[3,9]，二疊系沉積前和沉積后各有一次生烴高峰，生成大量的液態(tài)烴進(jìn)入儲集層，形成油藏。由于儲滲體相對獨(dú)立，形成的油藏也相對獨(dú)立（見圖10b），在形成油藏階段，整個臺緣帶丘灘體能整體成藏。③油藏裂解成氣藏階段。通過“三史”實(shí)驗(yàn)?zāi)M顯示，侏羅紀(jì)，油藏開始大量裂解成氣藏，由于該區(qū)構(gòu)造運(yùn)動以整體沉降為主，油藏裂解的時間段基本一致，在該階段油藏完全裂解成氣藏（見圖 10c）。④氣藏形成保存改造階段。侏羅系沉積后，油藏基本全部裂解成氣藏，喜馬拉雅構(gòu)造運(yùn)動對研究區(qū)進(jìn)行了較強(qiáng)烈的改造，由于威遠(yuǎn)地區(qū)大幅隆起，形成了中間高、兩側(cè)低的現(xiàn)今構(gòu)造形態(tài)，研究區(qū)除高石梯—磨溪地區(qū)和威遠(yuǎn)地區(qū)位于構(gòu)造高部位外，其他地區(qū)均為斜坡區(qū)。在喜馬拉雅構(gòu)造運(yùn)動過程中，氣藏有一定的改造和破壞。由于大部分區(qū)域大斷裂不發(fā)育，氣藏直接蓋層條件較好，致密層側(cè)向封堵作用強(qiáng)，單個臺緣丘灘體氣藏得以較完整地獨(dú)立保存至今（見圖 10d），在斜坡區(qū)形成多個氣水界面相差較大的大型巖性氣藏[16]。如在北斜坡區(qū)角探1井燈四段氣藏氣水界面海拔為-7 230 m，而高石梯—磨溪地區(qū)燈四段氣藏氣水界面海拔為-5 230 m，相差2 000 m。

4 有利勘探區(qū)帶和前景

通過對德陽—安岳克拉通內(nèi)裂陷及周緣壘控丘灘體、臺緣丘灘/顆粒灘等儲集體特征和成儲機(jī)制的分析，預(yù)測評價有利規(guī)模儲集層分布，結(jié)合烴源巖、蓋層分布特征和構(gòu)造演化、氣藏演化等特征，綜合評價裂陷內(nèi)、裂陷邊緣兩類6個有利區(qū)。

4.1 裂陷內(nèi)有利區(qū)

4.1.1 裂陷內(nèi)北段燈二段地層巖性氣藏有利區(qū)

通過對裂陷發(fā)育期構(gòu)造沉積環(huán)境的精細(xì)解析，燈二段沉積期在裂陷內(nèi)發(fā)育多期臺緣和臺緣丘灘體儲集層，其丘灘體和儲集層特征與裂陷邊緣高石梯—磨溪地區(qū)的臺緣丘灘體沉積儲集層特征相似。裂陷內(nèi)燈二段壘控丘灘體被寒武系烴源巖包圍，能規(guī)模成藏。通過二維、三維地震資料精細(xì)解釋，評價裂陷內(nèi)蓬萊地區(qū)燈二段壘控丘灘體面積約1 000 km2，裂陷內(nèi)其他燈二段壘控丘灘體面積2 000～3 000 km2（見圖8Ⅰ-1），其成藏條件優(yōu)越，預(yù)測資源潛力超5 000×108m3。

4.1.2 裂陷內(nèi)南段燈四段地層巖性氣藏有利區(qū)

通過地震資料對裂陷內(nèi)南段燈四段孤立巖溶丘灘體進(jìn)行了預(yù)測，優(yōu)選出9個巖溶丘灘體，面積約2 000～3 000 km2（見圖8Ⅰ-2）。巖溶丘灘體由于風(fēng)化殼巖溶作用，形成了較好的巖溶儲集層，相對獨(dú)立的巖溶丘灘體儲集層體被寒武系烴源巖包圍，可能形成規(guī)模氣藏。在后期構(gòu)造運(yùn)動中，該區(qū)基本整體升降，早期形成的油氣藏能保存至今，預(yù)測其資源潛力為 3 000×108m3左右。

4.2 裂陷邊緣臺緣丘灘體有利區(qū)

4.2.1 北斜坡多目的層有利區(qū)

隨著安岳大氣田的勘探，高石梯—磨溪古隆起核部燈影組臺緣丘灘體的刻畫十分清楚，向北、向南臺緣帶的發(fā)育特征也基本清楚。通過對大量地震資料的研究，對古隆起北斜坡燈二段、燈四段臺緣進(jìn)行了精細(xì)評價，其中燈四段臺緣帶與古隆起核部區(qū)域相比，臺緣帶由10～15 km變寬到約20～30 km，厚度也有所增加[15]。燈二段與燈四段臺緣帶不重合，燈二段臺緣丘灘體位于燈四段沉積期的裂陷內(nèi)，其頂部埋深比燈四段頂面深300 m左右（見圖8Ⅱ-1）。燈四段臺緣帶丘灘體在成儲和主體成藏期，古構(gòu)造特征與古隆起核部的高石梯—磨溪地區(qū)基本相同。臺緣帶上傾方向，由于燈四段臺緣帶受近東西向斷裂影響而發(fā)育多個致密帶，將臺緣帶分隔形成多個獨(dú)立的丘灘體。獨(dú)立丘灘體同期整體成藏，獨(dú)立保存[16]。在北斜坡識別多個燈四段丘灘體，其中鹽亭丘灘體面積為2 760 km2。丘灘體疊合面積大于2×104km2，資源規(guī)模在2×1012m3以上。

4.2.2 裂陷西側(cè)燈二段、燈四段臺緣帶

裂陷西側(cè)發(fā)育燈二段、燈四段臺緣丘灘體。燈二段臺緣帶位于燈四段沉積期的裂陷內(nèi)（見圖 8Ⅱ-2），由于臺緣帶較緩，丘灘體規(guī)模相對較小，在資陽地區(qū)鉆井7口，其中資1、資2、資3等3口井獲得工業(yè)氣流，資2井獲天然氣11.3×104m3/d，說明該領(lǐng)域也有較大的勘探潛力。燈四段臺緣帶位于盆地南邊界附近（見圖 8Ⅱ-3），其燈影組頂面構(gòu)造圈閉發(fā)育，但以喜馬拉雅期構(gòu)造為主，已鉆井揭示儲集層發(fā)育，但大量產(chǎn)水，如漢深1、老龍1、窩深1等井，該領(lǐng)域保存條件是關(guān)鍵。

4.2.3 裂陷東側(cè)燈四段臺緣帶南段

裂陷東側(cè)燈四段臺緣帶南段臺緣丘灘體發(fā)育（見圖 8Ⅱ-4），其儲集層特征、成藏條件和演化過程與北斜坡區(qū)（北段）和高石梯—磨溪地區(qū)（中段）較相似[16]，荷深2井獲近20×104m3/d的高產(chǎn)氣流，說明該領(lǐng)域有較大的勘探潛力。

4.3 勘探前景

蓬探 1井的突破，證實(shí)裂陷內(nèi)燈二段多排壘控丘灘體巖性氣藏能規(guī)模成藏。裂陷內(nèi)燈二段受斷裂控制的壘探丘灘體條帶2～3排，預(yù)測丘灘體總面積2 000～3 000 km2；其中蓬探1井所在的丘灘體面積約1 000 km2，資源潛力約（3 000～5 000）×108m3，勘探潛力巨大。角探 1井揭示高石梯—磨溪古隆起北斜坡多層臺緣丘灘體含氣，勘探潛力較大。通過地震資料刻畫，角探1井所在的燈四段臺緣丘灘體面積約2 760 km2，滄浪鋪組9個顆粒灘體預(yù)測面積約2 300 km2，茅口組3個灘體預(yù)測面積約2 560 km2，總資源潛力約1×1012m3。

裂陷內(nèi)和周緣發(fā)育多套儲集層，包括燈二段、燈四段、滄浪鋪組和龍王廟組等4套孔隙型儲集層，裂陷內(nèi)寒武系烴源巖厚150～450 m，源儲對接，成藏條件好。已有角探1井和蓬探1井等多口井獲高產(chǎn)，展現(xiàn)了巨大的勘探潛力。因此，裂陷內(nèi)和裂陷周緣震旦系—寒武系是未來油氣勘探發(fā)現(xiàn)和獲得規(guī)模儲量的重要領(lǐng)域，已形成一個多層系大型巖性氣藏立體成藏的大場面，未來有望再發(fā)現(xiàn)（2～3）×1012m3的特大氣區(qū)。

5 結(jié)論

德陽—安岳克拉通內(nèi)裂陷發(fā)育不同時期、不同類型的大型丘灘體。發(fā)育期，在裂陷內(nèi)發(fā)育多組斷裂，形成燈二段多排壘控丘灘帶；發(fā)展期，在裂陷邊緣發(fā)育燈四段規(guī)模臺緣丘灘帶，由于風(fēng)化殼巖溶作用，裂陷內(nèi)發(fā)育燈四段孤立丘灘體；萎縮期，裂陷東側(cè)發(fā)育滄浪鋪組臺緣顆粒灘。

燈二段、燈四段、滄浪鋪組和龍王廟組等 4套規(guī)模丘灘體儲集層與裂陷內(nèi)外發(fā)育的筇竹寺組烴源巖及燈影組泥質(zhì)灰（云）巖等多套烴源巖大面積疊合，形成良好的生儲蓋組合，灘間致密巖性體在側(cè)向和上傾方向封堵，形成先油后氣、單個氣藏獨(dú)立保存的大型巖性氣藏成藏模式。

綜合評價 6個大型巖性氣藏有利勘探區(qū)帶，分別是裂陷內(nèi)北部燈二段壘控丘灘體、南部燈四段孤立巖溶丘灘體，裂陷東側(cè)北斜坡燈二段、燈四段、滄浪鋪組臺緣丘灘體，裂陷西側(cè)邊緣燈二段、燈四段臺緣丘灘體等。蓬探1井和角探1井多層獲得高產(chǎn)氣流，在兩個有利區(qū)實(shí)現(xiàn)勘探突破，未來有望再發(fā)現(xiàn)（2～3）×1012m3的特大氣區(qū)。