屠志慧 孔令霞 張 奇 潘 磊 韓 嵩

(1.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院 2.中國石油甘肅省玉門油田分公司信息中心)

四川盆地川中地區(qū)長(zhǎng)興組地震相特征研究

屠志慧1孔令霞1張 奇1潘 磊2韓 嵩1

(1.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院 2.中國石油甘肅省玉門油田分公司信息中心)

隨著四川盆地中北部地區(qū)長(zhǎng)興組、飛仙關(guān)組礁灘氣藏的重大發(fā)現(xiàn)，川中地區(qū)已經(jīng)成為四川盆地尋找大型巖性圈閉及巖性構(gòu)造復(fù)合圈閉的主要區(qū)域。通過對(duì)新老地震資料的解釋，結(jié)合地質(zhì)、測(cè)井、鉆井資料，研究了長(zhǎng)興組地震相，確定了川中地區(qū)長(zhǎng)興期地貌的變化情況，編制了川中上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組地震相展布圖，確定了臺(tái)內(nèi)的蓬溪—武勝臺(tái)凹，提出臺(tái)凹兩翼地貌高帶是形成礁灘儲(chǔ)層的有利區(qū)帶。圖4參3

川中 臺(tái)地 地震相 沉積相

0 引言

川中地區(qū)東界為華鎣山，西界為龍泉山，北抵大巴山前緣，南至安岳、合川，面積約6×104km2。川中地區(qū)油氣勘探始于1954年，1958年在龍女寺發(fā)現(xiàn)工業(yè)油流，1963年在龍女寺發(fā)現(xiàn)須家河組氣藏，1977年發(fā)現(xiàn)嘉二氣藏(磨深1井)，1980年發(fā)現(xiàn)雷一1氣藏(磨深2井)。1990年～1999年期間，川中廣3井，安平1井及王家1井的鉆探成果展現(xiàn)了川中地區(qū)長(zhǎng)興組的含氣潛力，但均為過路井獲氣，礁灘氣藏并未作為重點(diǎn)產(chǎn)層進(jìn)行勘探。直到2000年后龍崗地區(qū)礁灘氣藏的發(fā)現(xiàn)，以及在磨溪1井發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)興組臺(tái)內(nèi)生物灘儲(chǔ)層，帶動(dòng)了近期川中地區(qū)臺(tái)內(nèi)礁灘氣藏的勘探，勘探重點(diǎn)層系為長(zhǎng)興組。近年來，川中地區(qū)已經(jīng)成為四川盆地尋找大型巖性圈閉及巖性構(gòu)造復(fù)合圈閉天然氣氣藏的主戰(zhàn)場(chǎng)。因此有必要對(duì)川中地區(qū)進(jìn)行地震相研究，劃分出上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組地震相展布情況，總結(jié)礁灘體發(fā)育的有利區(qū)帶，以便加速川中地區(qū)臺(tái)內(nèi)礁灘氣藏的勘探進(jìn)程，為分公司增儲(chǔ)上產(chǎn)做出貢獻(xiàn)。

1 碳酸鹽臺(tái)地相沉積相特征

沉積相分析認(rèn)為，川中地區(qū)長(zhǎng)興期—飛仙關(guān)期主要位于海陸交互環(huán)境和臺(tái)地環(huán)境(圖1)，除西南部陸源碎屑比較發(fā)育外，川中大部份地區(qū)都位于碳酸鹽巖臺(tái)地沉積環(huán)境。

川中地區(qū)具備良好的成礁成灘環(huán)境。①從龍?zhí)兜介L(zhǎng)興期的海平面上升過程，為臺(tái)內(nèi)提供了有利于礁灘生長(zhǎng)的清水碳酸鹽巖環(huán)境;②在長(zhǎng)興期拉張背景下，受控于深大斷裂的影響，臺(tái)內(nèi)有明顯的起伏，這種起伏表現(xiàn)出一種繼承性特征，也形成了成礁成灘古地貌高帶。

臺(tái)地相是鑲邊陸棚以內(nèi)淺水環(huán)境中的碳酸鹽沉積，該相帶的巖石類型復(fù)雜。長(zhǎng)興組巖性為生屑泥晶灰?guī)r、燧石結(jié)核(條帶)灰?guī)r及礁灰?guī)r、含云質(zhì)灰?guī)r等。該相帶又可細(xì)分為開闊海臺(tái)地、臺(tái)凹、臺(tái)緣、臺(tái)內(nèi)淺灘、臺(tái)內(nèi)點(diǎn)礁等亞相環(huán)境。

(1)開闊臺(tái)地:沉積物主要為灰色－深灰色中厚層－塊狀生屑泥晶灰?guī)r，顆粒含量或高或低，分選性差，巖性不均一，常有生物碎屑局部富集。

(2)臺(tái)地邊緣:主要由生物礁組成，呈帶狀展布。發(fā)育塊狀海綿骨架巖、白云巖等。礁體規(guī)模大，成礁時(shí)間早，礁微相較為齊全。臺(tái)緣帶非礁相沉積物以中—薄層狀生屑泥粒巖、生屑粒泥巖為主，含硅質(zhì)結(jié)核或硅質(zhì)條帶。

(3)臺(tái)凹(洼):開闊臺(tái)地內(nèi)水體局部加深區(qū)域，可能是構(gòu)造基底沉降造成的，位于浪基面之下。沉積特征是深灰色含燧石結(jié)核灰?guī)r與薄層狀泥晶灰?guī)r互層，生物種屬單調(diào)。

(4)臺(tái)內(nèi)淺灘:臺(tái)地內(nèi)部相對(duì)隆起部分，一般位于局部高地貌處。生物門類十分豐富。許多臺(tái)內(nèi)點(diǎn)礁最初就是定殖在這種生物碎屑灰?guī)r淺灘之上的。

(5)臺(tái)內(nèi)點(diǎn)礁:分布在臺(tái)內(nèi)高地，如廣3井礁、淶1井礁，由礁核和礁基灘構(gòu)成，無前后緣區(qū)別，生物種類多樣。

圖1 川中地區(qū)臺(tái)內(nèi)沉積相類型劃分剖面

2 川中長(zhǎng)興組地震相特征與展布

2.1 地震相分析方法

地震相是一定環(huán)境中所形成的沉積物地震反射特征總和。地震相分析包括對(duì)地震資料的識(shí)別和沉積環(huán)境解釋，二者互為因果，缺一不可。

地震相包括地震反射層的外形結(jié)構(gòu)、頻率、振幅及連續(xù)性等相。振幅、頻率、連續(xù)性在識(shí)別巖性、巖相中起重要作用，反射層外形結(jié)構(gòu)則反映了沉積前的古地貌，是地震相中變化最大的相，常見有平行、亞平行、前積、上超、下超等反射結(jié)構(gòu)。

把已知鉆井點(diǎn)的地質(zhì)情況，通過合成地震記錄與地震反射記錄結(jié)合起來，將巖性、巖相變化與地震反射特征聯(lián)系起來，由此賦予各種地震相類型相應(yīng)的地質(zhì)含義，并據(jù)地震相單元的分布分析沉積環(huán)境的變化態(tài)勢(shì)。

2.2 川中長(zhǎng)興組(上二疊統(tǒng))地震相特征

從反射結(jié)構(gòu)、反射波組的振幅、頻率、相位、連續(xù)性、時(shí)差和反射外形等屬性來研究本區(qū)長(zhǎng)興組地震相特征。長(zhǎng)興組厚度約70m～150m，雙程時(shí)差為32ms～74ms左右，在地震反射剖面上僅有2個(gè)左右的反射同相軸?？紤]到整個(gè)上二疊統(tǒng)從龍?zhí)督M到長(zhǎng)興組是一個(gè)完整的海進(jìn)體系域，古地貌特征具有繼承性，在識(shí)別地震相時(shí)將龍?zhí)督M—長(zhǎng)興組視為一體，這樣有助于理解該區(qū)長(zhǎng)興組的地震波組的變化趨勢(shì)。

臺(tái)內(nèi)不同環(huán)境中，飛仙關(guān)組底部的泥頁巖發(fā)育程度是不同的，也間接地反應(yīng)了長(zhǎng)興組的古地貌特征。隨著飛仙關(guān)組底部泥質(zhì)層有無、厚薄及含量的變化，進(jìn)而產(chǎn)生波阻抗的變化，使飛仙關(guān)組底界(長(zhǎng)興組頂界)出現(xiàn)強(qiáng)反射、弱反射、極弱反射甚至無反射等地震反射特征的變化，這是劃分川中長(zhǎng)興組沉積相的重要依據(jù)之一。

通過對(duì)川中地區(qū)地震剖面對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)該區(qū)上二疊統(tǒng)有4種典型的地震相(圖2)，其特征如下:

(1)長(zhǎng)內(nèi)平行－連續(xù)雙強(qiáng)反射區(qū)(4強(qiáng)軸):呈北西—南東向條帶分布，主要位于鹽亭、蓬溪以及廣安南部等地區(qū)(圖4)。

其地震相特征為長(zhǎng)興組有兩個(gè)平行、連續(xù)性好、振幅能量強(qiáng)的反射同相軸(圖2a)。飛仙關(guān)組底部的泥頁巖與長(zhǎng)興組的灰?guī)r產(chǎn)生高波阻抗差界面，在長(zhǎng)興組頂形成連續(xù)性好的強(qiáng)反射。長(zhǎng)二段的泥頁巖與下部灰?guī)r形成長(zhǎng)興組內(nèi)部平行于長(zhǎng)興組頂界的強(qiáng)反射同相軸。加上龍?zhí)督M內(nèi)部、底部的兩個(gè)強(qiáng)同相軸，形成上二疊統(tǒng)4強(qiáng)軸地震相特征。該地震相典型的代表井為女深1井，女深1井長(zhǎng)興組僅110m厚，生物碎屑欠發(fā)育，飛一段泥頁巖厚達(dá)150m(圖3)，分析認(rèn)為女深1井所在的長(zhǎng)興組內(nèi)平行－連續(xù)雙強(qiáng)反射地震相代表的地質(zhì)意義為臺(tái)地內(nèi)古地貌較低的區(qū)域臺(tái)凹，這個(gè)相帶不利于生物礁發(fā)育。

(2)長(zhǎng)興組內(nèi)平行－亞平行連續(xù)下強(qiáng)上弱反射區(qū)(3強(qiáng)軸):在工區(qū)內(nèi)呈兩個(gè)北西—南東向的條帶，位于長(zhǎng)興組內(nèi)平行－連續(xù)雙強(qiáng)反射區(qū)地震相以北，一個(gè)條帶位于西充、南充等地，一個(gè)條帶位于閬中、營山等地(圖4)。

圖2 川中地區(qū)上二疊統(tǒng)四種典型地震相圖

圖3 女深1井合成地震記錄與巖性對(duì)比圖

其地震相特征為長(zhǎng)興組內(nèi)部有兩個(gè)平行－亞平行、較連續(xù)的下強(qiáng)上弱的反射同相軸(圖2b)。上弱是指長(zhǎng)興組頂部反射同相軸振幅能量較弱，連續(xù)性較差;下強(qiáng)是指長(zhǎng)興組內(nèi)部的同相軸振幅能量強(qiáng)，連續(xù)性較好，它與龍?zhí)督M內(nèi)部的2個(gè)強(qiáng)同相軸形成3強(qiáng)軸地震相特征。典型的代表井為廣3，其長(zhǎng)興組厚達(dá)220m左右，鉆遇生物礁，由于處于地貌較高部位，飛一段底部為灰?guī)r、泥灰?guī)r沉積，厚大約100m，與長(zhǎng)興組灰?guī)r巖性相近，沒有形成強(qiáng)反射同相軸。通過以上分析，認(rèn)為廣3井所在的長(zhǎng)興組頂界內(nèi)平行－亞平行連續(xù)下強(qiáng)上弱反射地震相代表較高的古地貌環(huán)境，是生物礁發(fā)育有利區(qū)帶。

(3)長(zhǎng)興組內(nèi)平行－亞平行、連續(xù)－較連續(xù)的弱反射區(qū)(雙強(qiáng)軸):在工區(qū)內(nèi)呈北西—南東向的條帶，主要分布于兩個(gè)長(zhǎng)興組內(nèi)平行－亞平行、連續(xù)下強(qiáng)上弱的反射區(qū)中間(圖4)。

其地震相特征為長(zhǎng)興組有兩個(gè)平行－亞平行、較連續(xù)的弱波阻抗界面(圖2c)。即長(zhǎng)興組頂和長(zhǎng)興組內(nèi)部的同相軸振幅能量均較弱，連續(xù)性較差，與龍?zhí)督M內(nèi)部2個(gè)強(qiáng)同相軸形成上二疊統(tǒng)雙強(qiáng)軸地震相特征。該地震相典型的井位為廣參2井，通過其合成地震記錄與過井地震剖面的對(duì)比可以看出，長(zhǎng)興組內(nèi)部同相軸變?nèi)?。分析廣參2井巖性，長(zhǎng)興組厚158m左右，飛一段底部為大套灰?guī)r沉積，厚大約185m，與長(zhǎng)興組巖性相近，不能形成強(qiáng)波阻抗界面。長(zhǎng)興組內(nèi)部?jī)H有3m灰質(zhì)泥巖，也沒有產(chǎn)生強(qiáng)反射同相軸。因此，廣參2井所在的長(zhǎng)興組內(nèi)平行－亞平行、連續(xù)－較連續(xù)的弱反射地震相代表的地質(zhì)意義為臺(tái)內(nèi)高帶，亦是生物礁發(fā)育有利區(qū)帶。

(4)長(zhǎng)興組內(nèi)平行、連續(xù)的多相位強(qiáng)反射區(qū)(多強(qiáng)軸):在工區(qū)內(nèi)呈北西—南東向條帶分布，主要位于三臺(tái)、遂寧、樂至、安岳、大足等地區(qū)(圖4)。

其地震相特征為上二疊統(tǒng)內(nèi)部有多個(gè)平行、連

圖4 川中地區(qū)上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組地震相展布圖

續(xù)、振幅能量強(qiáng)的波阻抗界面(圖2d)，其中龍?zhí)督M內(nèi)部有4～5個(gè)反射同相軸、長(zhǎng)興組頂界—長(zhǎng)興組內(nèi)部有2～3個(gè)反射同相軸。由于該區(qū)靠近海陸過渡帶，飛仙關(guān)組底部的泥頁巖與長(zhǎng)興組的灰?guī)r產(chǎn)生強(qiáng)波阻抗界面，形成長(zhǎng)頂強(qiáng)反射同相軸;龍?zhí)督M—長(zhǎng)興組內(nèi)部泥頁巖與灰?guī)r交互情況變多，形成多個(gè)強(qiáng)反射同相軸。相帶內(nèi)分布有淶1井、高科1井，分析這些井長(zhǎng)興組、飛仙關(guān)組的巖性，可知它們所代表的地質(zhì)環(huán)境比較復(fù)雜，包括礁井淶1、非礁井高科1，再往南逐漸過渡為海陸過渡的濱岸環(huán)境，很明顯，該帶地貌環(huán)境高于龍女寺等臺(tái)凹區(qū)域，地質(zhì)意義為四強(qiáng)軸以南的相對(duì)高帶，亦是生物礁灘發(fā)育有利區(qū)帶。

3 結(jié)論

結(jié)合地質(zhì)、測(cè)井、鉆井及地震資料，研究了長(zhǎng)興組地震相特征，劃出了上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組地震相展布圖(圖4)，確定了川中地區(qū)臺(tái)內(nèi)地貌變化情況。從圖4中可以看到，地震相整體分布方向是北西—南東方向，與龍崗地區(qū)臺(tái)緣帶的走向一致。4強(qiáng)軸代表臺(tái)凹環(huán)境，可能向東收斂。廣安一帶是2、3強(qiáng)軸所代表的臺(tái)內(nèi)高帶，兩者的界限實(shí)際上并不分明，經(jīng)常相互包含。磨溪—遂寧一帶是多強(qiáng)軸地區(qū)，緊鄰臺(tái)凹的區(qū)域?yàn)榈孛哺邘?，適應(yīng)生物礁灘的形成，根據(jù)臺(tái)凹分布，將川中地區(qū)劃分成三個(gè)北西—南東向古地貌分區(qū):①遂寧斷高帶;②蓬溪—武勝臺(tái)凹;③廣安臺(tái)斜高帶。臺(tái)凹兩翼地貌高帶是形成礁灘儲(chǔ)層的有利區(qū)帶，為川中地區(qū)臺(tái)內(nèi)礁灘氣藏勘探重點(diǎn)區(qū)域。

1 強(qiáng)子同，文應(yīng)初，唐杰，等，四川及鄰區(qū)晚二疊世沉積作用及沉積盆地的發(fā)展［J］.沉積學(xué)報(bào)，1990，8(1).

2 徐會(huì)永.吳橋凹陷沙河街組地震相與沉積相初探［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2007，(5).

3 韓小俊，施澤進(jìn)，鄭天發(fā).地震地層及地震相分析在川東南復(fù)雜儲(chǔ)層識(shí)別中的應(yīng)用［J］.成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2006，(02).

4 趙國連，趙澄林.渤中凹陷地震－沉積相研究［J］.成都理工學(xué)院學(xué)報(bào) ，2002，(01).

SEISMIC－FACIES FEATURES OF CHANGXING FORMATION，CENTRALSICHUAN BASIN

TU Zhihui1，KONG Lingxia1，ZHANG Qi1，PAN Lei2and HAN Song1(1．Research Institute of Explo-

ration and Development，PetroChina Southwest Oil and Gasfield Company;2．Information Center，PetroChina Yumen Oilfield Company).

Along with some important discoveries of Xujiahe Formation gas reservoir in Guang'an area and Changxing－Feixianguan formation bioreef－ shoal gas reservoir in Longgang area，central Sichuan Basin becomes a very important region for finding out large－scale lithologic and lithologic－structural compound traps in Sichuan Basin．But，poor exploration on bioreef－shoal gas reservoir within platform may slow down a geological study on bioreef－ shoal distribution and a seismic prediction．In this paper，some old and new seismic data from central Sichuan Basin are analyzed at first;and then，combined with some data from geology，well logging and drilling，the seismic facies of Changxing Formation is studied and the landform variation is determined;thirdly，the distribution map of seismic facies of Upper Permian Changxing Formation is classified;at last，the Pengxi－ Wusheng Platform Depression is determined and a suggestion that the high of two limbs of depression is favorable to form bioreef－ shoal reservoir is made．

central Sichuan Basin，platform，seismic facies，sedimentary facies

屠志慧，女，1978年出生，工程師;2004年畢業(yè)于西南石油大學(xué)，現(xiàn)從事于石油地質(zhì)綜合研究。地址:(610051)四川成都建設(shè)北路一段83號(hào)西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院地球物理室。電話:(028)86015680。E－mail:tuzhihui@petrochina.com.cn

NATURALGAS EXPLORATION＆DEVELOPMENT．v．34，no．3 ，pp．8－11，7/25/2011

(修改回稿日期 2011－09－17 編輯 陳玲)