謝剛平 葉素娟 田苗

中國石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院

四川盆地川西坳陷的油氣勘探始于20世紀(jì)40年代，已經(jīng)歷經(jīng)60余年的勘探開發(fā)。2010年以前，油氣勘探對象主要以正向構(gòu)造為主，中石化已經(jīng)建成孝泉、新場、合興場、馬井、新都—洛帶等多個(gè)大中型氣田［1－4］。但是，隨著油氣勘探程度的提高，正向構(gòu)造帶主體油氣已經(jīng)基本探明，勘探難度日益增大，勘探處于相對停滯期，后備油氣儲(chǔ)量不足，穩(wěn)產(chǎn)形勢嚴(yán)峻。如何正確判斷油氣勘探面臨的主要問題，拓展石油地質(zhì)學(xué)研究新視野，尋找油氣勘探開發(fā)新領(lǐng)域，是廣大油氣地質(zhì)工作者共同關(guān)注的課題。

隨著川西地區(qū)油氣勘探開發(fā)工作的不斷推進(jìn)，在成都凹陷低洼、斜坡地帶的什邡、廣漢、金堂等地區(qū)取得了天然氣勘探的重大突破，揭示出川西坳陷負(fù)向構(gòu)造帶不僅砂體發(fā)育，而且具備良好的天然氣成藏條件，蘊(yùn)藏有豐富的天然氣資源。但是，由于前期對負(fù)向構(gòu)造的勘探、研究程度均較低，在物源、沉積、儲(chǔ)層、成藏機(jī)理、成藏主控因素、氣藏分布規(guī)律等方面的認(rèn)識不夠深入，嚴(yán)重制約了該區(qū)的油氣勘探進(jìn)度。在此嚴(yán)峻形勢下，必須結(jié)合油氣勘探實(shí)踐，正確認(rèn)識當(dāng)前川西探區(qū)油氣勘探面臨的關(guān)鍵問題，包括凹陷區(qū)是否發(fā)育大面積、廣泛分布的砂體，負(fù)向構(gòu)造帶天然氣如何富集成藏，能否形成大面積的巖性油氣藏等。筆者以烴源、沉積、儲(chǔ)層特征等研究成果為基礎(chǔ)，重新認(rèn)識川西坳陷上三疊統(tǒng)須家河組、下侏羅統(tǒng)烴源巖地化特征及其生烴潛力，明確了區(qū)內(nèi)主要沉積體系以及砂體、儲(chǔ)層的縱橫向分布，分析總結(jié)油氣藏成藏機(jī)理、天然氣富集主控因素及富集規(guī)律，建立了氣藏的成藏模式。所取得的研究成果對進(jìn)一步深化該區(qū)氣藏形成條件和地質(zhì)規(guī)律的認(rèn)識、發(fā)現(xiàn)新的勘探目標(biāo)、確保儲(chǔ)產(chǎn)量的穩(wěn)步增長等都具有重要的指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

川西坳陷位于揚(yáng)子地塊西北緣，西鄰龍門山造山帶，向外過渡到松潘—甘孜褶皺帶，北東與昆侖—秦嶺東西向構(gòu)造帶相接，南抵峨眉、樂山，向南過渡到康滇南北向構(gòu)造帶，東連川中隆起，大致呈北東向延伸。根據(jù)邊界斷裂、構(gòu)造特征、沉積背景、地層情況等因素，可以將川西探區(qū)分為“三隆兩凹一坡”，即新場構(gòu)造帶、成都凹陷、梓潼凹陷、知新場構(gòu)造帶、中江斜坡、龍門山前構(gòu)造帶6個(gè)區(qū)帶（圖1）［5－8］。

區(qū)內(nèi)斷層均為逆斷層，以NE、NNE、NEE方向?yàn)橹鳎▓D1），其中關(guān)口斷層、彭縣斷層、龍泉山斷層、馬井?dāng)鄬雍托露紨鄬邮菂^(qū)域性的控制斷層，對川西地區(qū)中淺層次生氣藏的形成起到了關(guān)鍵作用。

川西坳陷沉積了巨厚的晚三疊世—白堊紀(jì)地層，已發(fā)現(xiàn)的含氣層系包括上三疊統(tǒng)須家河組，下侏羅統(tǒng)，中侏羅統(tǒng)上沙溪廟組、下沙溪廟組，以及上侏羅統(tǒng)遂寧組和蓬萊鎮(zhèn)組（蓮花口組）（表1）。

表1 川西地區(qū)第四系—三疊系地層簡表

2 天然氣成藏富集規(guī)律新認(rèn)識

2.1 烴源條件

前人的研究成果指出，川西陸相致密砂巖氣藏的主要烴源巖層系為須家河組暗色含煤泥頁巖，計(jì)算的天然氣總資源量為1.619 198×1012m3［8］。中下侏羅統(tǒng)沉積中心及生烴中心位于川北地區(qū)，而川西地區(qū)主要以紅層沉積為主，侏羅系源巖不發(fā)育，烴源條件較差［9－11］。

最新的研究結(jié)果表明，下侏羅統(tǒng)自流井組發(fā)育湖相暗色泥巖，主要分布在洛帶—回龍一線地區(qū)，厚度超過100m，向龍門山前厚度逐漸變薄。有機(jī)碳含量具有南高北低的特征，主要介于0.5%～4.5%，溫江—洛帶一線有機(jī)碳含量可超過4.0%，向北西方向逐漸降低。以腐殖型有機(jī)質(zhì)為主，生烴中心在川西探區(qū)南部的洛帶地區(qū)，生氣強(qiáng)度介于2×108～10×108m3／km2（圖2），具有較強(qiáng)的生烴能力。

圖2 川西探區(qū)須家河組五段、下侏羅統(tǒng)自流井組烴源巖現(xiàn)今生烴強(qiáng)度等值線圖

須家河組烴源巖生烴中心在龍門山前大邑北部地區(qū)，累計(jì)生氣強(qiáng)度為60×108～500×108m3／km2。其中，須五段烴源巖發(fā)育中心位于新場—郫縣—大邑一線地區(qū)，厚度主要介于200～350m，有機(jī)質(zhì)類型以腐殖型為主，有機(jī)碳含量主要分布在2.0%～4.0%，Ro為1.3%～1.7%，處于成熟—高成熟演化階段，大部分地區(qū)的生氣強(qiáng)度都超過20×108m3／km2（圖2）。

根據(jù)可供聚集天然氣資源量的計(jì)算結(jié)果，川西探區(qū)須家河組烴源巖形成可提供聚集的天然氣資源量范圍為7.047 030×1012～8.182 765×1012m3，資源量期望值達(dá)7.690 189×1012m3，遠(yuǎn)高于前期認(rèn)識；自流井組烴源巖形成的可供聚集天然氣資源量范圍為888.51×108～1 031.71×108m3，資源量期望值為1 005.06×108m3。上三疊統(tǒng)和下侏羅統(tǒng)兩套優(yōu)質(zhì)烴源巖形成了巨大的天然氣資源量，為該區(qū)成為四川盆地重要的天然氣生產(chǎn)基地奠定了基礎(chǔ)。

2.2 沉積特征

對于川西坳陷侏羅系碎屑巖物源、沉積特征等方面，前人已經(jīng)開展了較多的研究工作［12－13］。基于龍門山前沖積扇的分布、礫石定向排列以及由西向東沉積相類型的變化情況，前人研究提出川西侏羅系主要受西部龍門山中段物源控制［14－18］，以近源、短軸三角洲沉積為主，主要發(fā)育沖積扇、河流、三角洲、湖泊這4種沉積體系，凹陷內(nèi)部為濱淺湖沉積，砂巖基本不發(fā)育［12－19］。

最新的研究根據(jù)輕、重礦物及微量元素分析結(jié)果，并結(jié)合古地貌分析，結(jié)果表明：川西坳陷侏羅系存在龍門山中段、北段多個(gè)物源區(qū)。其中，該坳陷西部孝泉、馬井、溫江一帶的物源主要來自西部龍門山中段，發(fā)育呈北西—南東向展布的近源、短軸三角洲沉積體系，砂巖分選差、粒度相對較粗；該坳陷東部豐谷、中江、洛帶地區(qū)的沉積物主要來自龍門山中段北部及龍門山北段，發(fā)育北—南、北東—南西向展布的遠(yuǎn)物源、長軸三角洲沉積體系，砂巖分選好、粒度相對較細(xì)；該坳陷中部新場、什邡、廣漢、新都一帶屬于匯水區(qū)，同時(shí)接受龍門山中段、北段的物源供給（圖3）。

多物源供給為川西坳陷提供了充足的物質(zhì)來源。相對較淺水體環(huán)境、多物源供給、多水系輸砂、多期河道疊置使得川西探區(qū)具備形成大型坳陷湖盆淺水三角洲沉積的地質(zhì)條件。砂體縱向多層疊置、平面上大面積穩(wěn)定展布，具有“滿盆富砂”的特點(diǎn)。大規(guī)模連續(xù)分布的砂體是油氣富集的基礎(chǔ)，是川西坳陷致密碎屑巖油氣勘探的有利目標(biāo)區(qū)。

2.3 儲(chǔ)層特征

與國內(nèi)外致密砂巖儲(chǔ)層相比，川西坳陷碎屑巖儲(chǔ)層形成的積沉降速率最高，由于受該坳陷周緣山系周期性隆升的影響，使得物源充足，結(jié)構(gòu)和礦物成熟度相對較低，機(jī)械壓實(shí)作用強(qiáng)度大，除淺層蓬萊鎮(zhèn)組外，儲(chǔ)層砂巖致密化程度都較高，整體為近致密—致密，表現(xiàn)出低孔滲、高排驅(qū)壓力、高含水飽和度、高地層巖石平均密度的特征［20－24］。但由于多期構(gòu)造作用與油氣生成運(yùn)移充注及斷裂裂縫化等作用的影響，川西坳陷碎屑巖層系水巖相互作用較活躍，加之復(fù)雜多變的巖性、巖石組構(gòu)以及流體超高壓等因素，使得儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，在整體致密化的背景下在不同地區(qū)、不同層段發(fā)育相對優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。正是這些相對優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的存在，奠定了川西碎屑巖大中型氣田形成的基礎(chǔ)。

圖3 川西坳陷中段蓬萊鎮(zhèn)組三段、上沙溪廟組沉積相圖

川西坳陷侏羅系以河流—三角洲沉積體系為主，分流河道、河口壩砂體十分發(fā)育，單層砂體厚度大、平面上展布范圍廣。近期的研究結(jié)果表明，川西坳陷西部孝泉、馬井、郫縣、溫江一線以西地區(qū)物源主要來自西部龍門山中段，發(fā)育近源、短軸三角洲沉積，沉積物搬運(yùn)距離短、顆粒分選差、粒度較粗、巖屑含量高，以巖屑砂巖、長石巖屑砂巖為主。由于該坳陷西部近源沉積砂巖分選差，長石含量及礦物成分成熟度相對較低，鈣質(zhì)膠結(jié)嚴(yán)重（碳酸鹽膠結(jié)物含量普遍高于10%），砂巖物性條件較差，孔隙度一般低于5%。以溫江、新繁地區(qū)的蓬萊鎮(zhèn)組為例，該區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組砂巖石英含量為66%，長石含量為7%，巖屑含量為27%，碳酸鹽膠結(jié)物含量為11%，平均孔隙度為3.6%，平均滲透率為0.009mD。反之，川西坳陷中東部地區(qū)物源主要來自龍門山北段，以遠(yuǎn)源、長軸三角洲沉積為主，沉積物經(jīng)歷較長距離的搬運(yùn)。由于顆粒分選較好、長石及礦物成分成熟度較高、鈣質(zhì)膠結(jié)弱（碳酸鹽膠結(jié)物含量普遍低于8%）、砂巖物性條件較好，孔隙度平均在10%以上，如成都凹陷什邡地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組和馬井地區(qū)下沙溪廟組：什邡地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組以巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖為主（Q70F14R16），砂巖具有較溫江地區(qū)明顯高的長石含量和低的巖屑含量，碳酸鹽膠結(jié)物含量為7%，孔隙度平均為10%，滲透率平均為0.3mD，物性條件相對較好；馬井地區(qū)下沙溪廟組主要由細(xì)—中粒巖屑長石砂巖組成（Q44F37R19），碳酸鹽膠結(jié)物含量為2.8%，剩余粒間孔、粒間溶孔發(fā)育，孔隙度平均為13%，滲透率平均為0.7mD。

2.4 氣藏成藏機(jī)理與富集規(guī)律

2.4.1 成藏時(shí)間和成藏期次

根據(jù)川西坳陷馬井地區(qū)中淺層包裹體測溫分析結(jié)果，白堊系、蓬萊鎮(zhèn)組、沙溪廟組這3個(gè)層段烴類流體的包裹體均一化溫度存在著較大差異。其中，白堊系七曲寺組均一化溫度最低，主峰介于80～100℃，對應(yīng)主成藏期大致為K2中期—E1早期；蓬萊鎮(zhèn)組均一化溫度較低，主峰介于90～100℃，對應(yīng)主成藏期大致為K2中期—E1早期；沙溪廟組均一化溫度較蓬萊鎮(zhèn)組和白堊系高，主峰介于130～140℃，對應(yīng)主成藏期K2早期—E1早期。盡管白堊系、蓬萊鎮(zhèn)組和上溪廟組均一化溫度存在著明顯的差異，但與埋藏史和地溫史結(jié)合分析后認(rèn)為，它們的天然氣成藏時(shí)間大致相同，可以認(rèn)為是同期成藏。

2.4.2 成藏動(dòng)力

一般而言，天然氣以游離相進(jìn)行二次運(yùn)移過程中的動(dòng)力主要是浮力，以水溶相運(yùn)移的動(dòng)力主要是水動(dòng)力［25］。但是，由于川西前陸盆地具有沉降速率高、堆積快速的特點(diǎn)且經(jīng)歷多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造，地層普遍致密超壓，源儲(chǔ)壓差就成為天然氣運(yùn)移、聚集的關(guān)鍵動(dòng)力條件。

源儲(chǔ)剩余壓力差是超壓盆地天然氣成藏的主要?jiǎng)恿?，隨著源儲(chǔ)剩余壓力差的增大，天然氣聚集效率也隨之增高［26－27］。

以馬井地區(qū)為例，計(jì)算深部烴源巖剩余地層壓力為29.16MPa，蓬萊鎮(zhèn)組剩余地層壓力為1.12MPa，沙溪廟組剩余地層壓力為7.79MPa，由此計(jì)算主要成藏期深部烴源巖和淺層蓬萊鎮(zhèn)組、沙溪廟組儲(chǔ)層之間的壓力差分別達(dá)到28MPa和22MPa。根據(jù)源儲(chǔ)壓差與天然氣聚集效率的關(guān)系，計(jì)算得到馬井地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組天然氣的聚集量達(dá)1 911×108m3。

2.4.3 運(yùn)移路徑

川西侏羅系氣藏遠(yuǎn)離烴源巖，屬于典型的遠(yuǎn)源次生氣藏。根據(jù)天然氣的干燥系數(shù)以及正構(gòu)烷烴／異構(gòu)烷烴（iC4／nC4）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，天然氣垂向分異不明顯，天然氣主要通過斷層等高速運(yùn)移通道向上運(yùn)移（圖4）。同時(shí)，對應(yīng)于相同深度，iC4／nC4變化較大，表明存在側(cè)向運(yùn)移（圖4）。

圖4 成都凹陷馬井、什邡地區(qū)天然氣干燥系數(shù)、iC4／nC4與埋深關(guān)系圖

斷層附近（如馬井地區(qū)）天然氣具有較高iC4／nC4，天然氣多沿?cái)鄬右詽B流方式進(jìn)行垂向運(yùn)移；斷層不發(fā)育地區(qū)（如什邡地區(qū)）砂體中的天然氣具有較低iC4／nC4，天然氣主要沿著砂體以擴(kuò)散方式進(jìn)行側(cè)向運(yùn)移。

受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，川西地區(qū)（包括凹陷、斜坡帶）發(fā)育多條斷至須家河組的烴源斷層，這些斷層起到了良好的溝通氣源的作用。同時(shí)，川西地區(qū)發(fā)育大規(guī)模分布連續(xù)的大型淺水三角洲沉積，砂巖具有相對較好的物性條件且砂巖內(nèi)部發(fā)育大量的低角度層理縫，為油氣的橫向疏導(dǎo)及長距離的側(cè)向運(yùn)移提供了必要條件。

2.4.4 成藏主控因素

川西地區(qū)中淺層氣藏縱向上多層疊置，平面上大面積分布，是由多個(gè)成藏組合和一系列致密砂巖氣藏疊置而形成的疊覆型致密砂巖氣區(qū)［6，26］?？傮w上，川西中淺層氣藏具有“源、相、位”三元控藏的特點(diǎn)，天然氣富集主控因素可以概括為：源控——充足烴源是天然氣富集的前提，天然氣近源富集；相控——有利沉積相和成巖相帶的展布決定了氣藏的分布和形成規(guī)模；位控——古今構(gòu)造、砂體與斷層配置關(guān)系以及裂縫發(fā)育狀況控制了天然氣的富集。

2.4.4.1 充足烴源是天然氣富集的前提，天然氣近源富集

須五段與下侏羅統(tǒng)為中淺層氣藏提供了優(yōu)質(zhì)烴源。研究顯示，須五段烴源巖生烴中心主要位于大邑北部地區(qū)和馬井地區(qū)，而下侏羅統(tǒng)烴源巖生烴中心主要位于溫江、洛帶地區(qū)（圖2）。除大邑地區(qū)中淺層保存條件較差而導(dǎo)致中淺層無氣藏分布外，其他已發(fā)現(xiàn)的氣田如馬井、什邡、新場、新都、洛帶、中江等均位于或是緊鄰生、排烴中心部位，具備較好的烴源條件，顯示烴源灶對氣藏具有明顯的控制作用，氣藏具有近源富集的特點(diǎn)。

自晚三疊世，四川盆地進(jìn)入陸內(nèi)前陸盆地發(fā)展階段。特定的前陸盆地構(gòu)造背景決定了川西坳陷生儲(chǔ)蓋空間配置及主要供烴方式［6］。晚三疊世—早侏羅世源巖和儲(chǔ)層間互沉積，源儲(chǔ)大面積直接接觸，以源內(nèi)、近源自生自儲(chǔ)、下生上儲(chǔ)面狀供烴方式為主；中、晚侏羅世主要以紅層沉積為主，源巖不發(fā)育，烴源斷層是天然氣長距離縱向運(yùn)移的主要通道，主要為遠(yuǎn)源下生上儲(chǔ)網(wǎng)狀供烴方式。

遠(yuǎn)源下生上儲(chǔ)網(wǎng)狀供烴方式主要針對構(gòu)造形變較強(qiáng)、烴源斷層發(fā)育的地區(qū)。下伏須五段烴源層生成的天然氣通過烴源斷層高速通道向上運(yùn)移，如果砂體和烴源斷層、構(gòu)造配置合理，天然氣則通過砂巖儲(chǔ)滲體側(cè)向運(yùn)移到圈閉中聚集成藏。川西地區(qū)馬井—什邡、孝泉—新場、廣漢—金堂、中江、豐谷—高廟子等烴源斷層發(fā)育區(qū)主要為該類供烴方式。此類供烴方式表現(xiàn)為天然氣近斷層富集，鄰近烴源斷層，儲(chǔ)層含氣豐度高，縱向上含氣層系多。以成都凹陷崇州1井為例，由于其鄰近烴源斷層，故其全井段油氣顯示均較好，蓬萊鎮(zhèn)組和沙溪廟組測試均獲工業(yè)氣流。同時(shí)，勘探實(shí)踐證實(shí)，位于烴源斷層附近的砂體，即使砂巖孔隙度較低，儲(chǔ)集性較差，但由于鄰近斷層，微裂隙較發(fā)育且源儲(chǔ)壓差大，成藏動(dòng)力強(qiáng)，也能獲得較好產(chǎn)能，如馬井16井、廣金6井蓬一段砂巖。

源內(nèi)、近源自生自儲(chǔ)、下生上儲(chǔ)面狀供烴方式主要針對構(gòu)造相對穩(wěn)定、斷層不發(fā)育地區(qū)。烴源主要來自下侏羅統(tǒng)暗色泥巖以及下伏須家河組，儲(chǔ)層主要為中、下侏羅統(tǒng)砂巖、石灰?guī)r以及須家河組致密砂巖。由于斷層欠發(fā)育，天然氣主要通過擴(kuò)散作用向上運(yùn)移。川西地區(qū)弱形變區(qū)（如崇州—郫縣、豐谷、回龍地區(qū)等）中下侏羅統(tǒng)氣藏以及須家河組氣藏主要為該類供烴方式。此類供烴方式表現(xiàn)為天然氣近烴源富集，鄰近烴源巖的儲(chǔ)層含氣性較好。以回龍地區(qū)下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段氣藏為例，由于該區(qū)大安寨段源儲(chǔ)直接接觸，烴源供給充分，含氣性好，多口井測試獲工業(yè)氣流。

2.4.4.2 有利沉積相和成巖相帶的展布決定了氣藏的分布和形成規(guī)模

勘探實(shí)踐證實(shí)，強(qiáng)水動(dòng)力沉積環(huán)境下發(fā)育的砂體儲(chǔ)集性能較好，例如三角洲平原分流河道、三角洲前緣水下分流河道及河口砂壩等，由于水動(dòng)力條件強(qiáng)，砂體得到充分的沖洗，雜基含量低、分選較好，抗壓實(shí)能力強(qiáng)，儲(chǔ)層物性好；反之弱水動(dòng)力環(huán)境下形成的如濱湖砂坪、決口扇、遠(yuǎn)砂壩等砂巖，顆粒分選差、粒度細(xì)、雜基含量高、抗壓實(shí)能力弱，儲(chǔ)集性能差。儲(chǔ)層分布與沉積微相關(guān)系也顯示相對優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層主要分布在分流河道、河口壩砂巖中。

此外，不同物源體系也對砂巖的儲(chǔ)滲性能具有控制作用。川西坳陷遠(yuǎn)源三角洲（水下）分流河道砂體的儲(chǔ)滲性能要明顯好于近源（水下）分流河道砂體。目前發(fā)現(xiàn)的具較大規(guī)模的氣藏大部分都分布在遠(yuǎn)源淺水三角洲沉積砂體中。而來自龍門山中段的近源三角洲沉積砂體由于物性條件較差，氣藏主要分布在斷層、裂縫較發(fā)育地區(qū)，氣藏規(guī)模相對較小。

同時(shí)，砂體的儲(chǔ)集性能也受成巖相帶的影響。川西地區(qū)有利成巖相為弱—中等壓實(shí)、弱膠結(jié)、次生孔隙發(fā)育、破裂作用發(fā)育相。以蓬萊鎮(zhèn)組三段為例，龍門山前構(gòu)造帶、孝泉地區(qū)砂巖由于鈣質(zhì)膠結(jié)嚴(yán)重，儲(chǔ)層致密，含氣性差；而成都凹陷什邡、洛帶地區(qū)砂巖溶蝕孔隙發(fā)育，儲(chǔ)層品質(zhì)好，含氣性也較好。

2.4.4.3 古今構(gòu)造、砂體與斷層配置關(guān)系以及裂縫發(fā)育狀況控制了天然氣的富集

川西坳陷特定的前陸盆地構(gòu)造背景決定了構(gòu)造形變差異及圈閉類型［6］。川西探區(qū)具有“三隆兩凹一坡”的構(gòu)造格局（圖1），其中大邑—鴨子河構(gòu)造帶和知新場構(gòu)造帶形變強(qiáng)，圈閉類型主要為背斜、斷背斜等構(gòu)造圈閉，新場構(gòu)造帶中等形變區(qū)主要發(fā)育構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉，成都凹陷和梓潼凹陷形變程度弱，主要發(fā)育地層、巖性圈閉。其中，非構(gòu)造圈閉主要分布在凹陷、斜坡部位。

烴源斷層發(fā)育區(qū)以遠(yuǎn)源下生上儲(chǔ)網(wǎng)狀供烴為主，天然氣能否聚集成藏主要受控于砂體與已知含氣砂體或烴源斷層的配置關(guān)系。只有儲(chǔ)集砂體下傾方向與斷層或已知含氣砂體相接且上傾方向能夠形成構(gòu)造或巖性封閉，才能形成有效圈閉，天然氣才能富集成藏，成都凹陷馬井、什邡地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組就屬于該類型。馬井地區(qū)烴源斷層位于構(gòu)造較低部位，相對于該斷層，馬井、什邡地區(qū)大部分砂體在主要成藏期及現(xiàn)今均位于構(gòu)造較高部位，砂體均以低部位與斷層相接，砂體與構(gòu)造、斷層配置關(guān)系較好。因此能夠構(gòu)成有效圈閉，為天然氣的高效聚集提供了必備條件。如果儲(chǔ)層上傾方向與斷層相接，則會(huì)導(dǎo)致天然氣沿?cái)鄬右菔Вy以形成天然氣的有效聚集，如什邡13井、廣金12井蓬萊鎮(zhèn)組砂巖。

弱形變、烴源斷層不發(fā)育區(qū)則以源內(nèi)、近源自生自儲(chǔ)、下生上儲(chǔ)面狀供烴為主，氣藏主要分布在下侏羅統(tǒng)和須家河組。由于缺乏烴源斷層，天然氣在生烴膨脹力等驅(qū)動(dòng)力作用下以擴(kuò)散方式運(yùn)移，具有近源富集的特點(diǎn)。此類供烴方式受以下幾個(gè)因素的控制：①生烴灶的位置控制了氣藏的分布，氣藏主要形成于鄰近烴源巖的砂巖或石灰?guī)r儲(chǔ)層中；②古今構(gòu)造對油氣調(diào)整、富集具有重要控制作用，古、今構(gòu)造的相對高部位有利于氣藏的富集；③規(guī)模裂縫對儲(chǔ)層滲流性的改善以及氣井高產(chǎn)至關(guān)重要。由于下侏羅統(tǒng)及須家河組埋藏較深，砂巖經(jīng)歷長期壓實(shí)、膠結(jié)作用，基質(zhì)物性，特別是基質(zhì)滲透能力較差。因此，發(fā)育規(guī)模裂縫對儲(chǔ)層滲流性的改善以及氣井高產(chǎn)至關(guān)重要。回龍地區(qū)下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段介屑灰?guī)r儲(chǔ)層基質(zhì)物性極差，巖心孔隙度均值為1.54%，滲透率均值為0.037mD，巖心孔隙度—滲透率關(guān)系差，顯示其儲(chǔ)層類型以裂縫型、孔隙—裂縫型為主，裂縫的發(fā)育改善儲(chǔ)層儲(chǔ)滲能力，使得該區(qū)大安寨段介屑灰?guī)r油氣勘探取得較好的效果，多口井測試獲工業(yè)油氣流。

2.4.5 成藏模式

川西地區(qū)已發(fā)現(xiàn)中淺層氣藏的天然氣主要來自下伏須家河組五段和下侏羅統(tǒng)的烴源巖，天然氣運(yùn)移的動(dòng)力、運(yùn)移的通道以及優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的展布控制著氣藏的形成和發(fā)育的規(guī)模。針對不同的構(gòu)造背景、輸導(dǎo)體系以及供烴方式，川西中淺層氣藏存在以下2種成藏模式。

2.4.5.1 沿?cái)嗔迅咚龠\(yùn)移的天然氣聚集成藏模式

天然氣主要來源于下伏的須五段烴源巖，有少量須四段和下侏羅統(tǒng)烴源巖的貢獻(xiàn)，源儲(chǔ)距離遠(yuǎn)，以遠(yuǎn)源下生上儲(chǔ)網(wǎng)狀供烴為主，屬于典型的遠(yuǎn)源氣藏。具備多種油氣運(yùn)移通道，包括烴源斷層、孔隙型砂巖儲(chǔ)層、砂體間次級斷裂、裂縫系統(tǒng)等。斷層、砂體、破裂系統(tǒng)等輸導(dǎo)體系相互結(jié)合，形成了復(fù)雜的油氣運(yùn)移立體通道網(wǎng)絡(luò)，通過立體網(wǎng)狀的復(fù)合輸導(dǎo)體系，來自下伏須五段和下侏羅統(tǒng)的天然氣能夠沿著不同方向、以不同距離進(jìn)行縱、橫向立體式運(yùn)移，從而聚集、成藏。天然氣同時(shí)具有滲流、擴(kuò)散兩種運(yùn)移方式，主要成藏動(dòng)力為源儲(chǔ)壓差以及浮力。該類氣藏主要分布在構(gòu)造高部位、斜坡、凹陷中相對優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)（圖5）。其中，分布在凹陷、斜坡地區(qū)的地層、巖性氣藏氣水關(guān)系復(fù)雜，總體上氣水分布不受宏觀構(gòu)造控制，而主要受巖性、物性差異控制，局部物性較好的砂體內(nèi)部存在浮力驅(qū)動(dòng)，天然氣可按常規(guī)氣藏模式聚集分異，呈現(xiàn)正常的上氣下水的氣水分布特征。

圖5 川西坳陷致密砂巖氣藏成藏模式圖

2.4.5.2 生烴增壓幕式天然氣成藏模式

主要見于斷裂不發(fā)育的弱形變區(qū)，以源內(nèi)、近源自生自儲(chǔ)、下生上儲(chǔ)面狀供烴為主。其氣源為須五段泥頁巖和下侏羅統(tǒng)黑色泥頁巖，運(yùn)移動(dòng)力主要為生烴膨脹力，運(yùn)移通道主要為生烴增壓所形成的微裂縫，運(yùn)移方式以擴(kuò)散運(yùn)移為主。該類氣藏的分布受生烴灶控制，氣藏主要形成于鄰近烴源巖的儲(chǔ)層中，遠(yuǎn)離烴源巖的儲(chǔ)層難以規(guī)模聚集（圖5）。

3 結(jié)論

1）川西坳陷上三疊統(tǒng)須家河組與下侏羅統(tǒng)暗色含煤泥頁巖烴源條件極佳，可供聚集天然氣資源量巨大，具備形成大中型油氣田的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2）川西坳陷侏羅系具有多個(gè)方向物源，物質(zhì)來源豐富，具備形成大型坳陷湖盆淺水三角洲沉積的地質(zhì)條件。砂體縱向多層疊置、平面上大面積穩(wěn)定展布，具有“滿盆富砂”的特點(diǎn)。

3）川西坳陷碎屑巖儲(chǔ)層砂巖致密化程度較高，但儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，不同地區(qū)、不同層段均發(fā)育相對優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。

4）川西坳陷深層和中淺層普遍發(fā)生超壓，源儲(chǔ)壓差是天然氣運(yùn)移、聚集的關(guān)鍵動(dòng)力條件。天然氣在源儲(chǔ)壓差和浮力作用下沿?cái)鄬印⑸绑w以及裂縫系統(tǒng)以滲流、擴(kuò)散方式進(jìn)行縱、橫向立體式運(yùn)移。

5）川西致密砂巖氣藏存在網(wǎng)狀和面狀兩種供烴方式。晚三疊世—早侏羅世源巖和儲(chǔ)層間互沉積，源儲(chǔ)大面積直接接觸，以源內(nèi)、近源自生自儲(chǔ)、下生上儲(chǔ)面狀供烴方式為主；中、晚侏羅世主要以紅層沉積為主，源巖不發(fā)育，源儲(chǔ)需斷層溝通，主要為遠(yuǎn)源下生上儲(chǔ)網(wǎng)狀供烴方式。

6）川西中淺層氣藏具有“源、相、位”三元控藏的特點(diǎn)：源控——鄰近烴源斷層或烴源巖；相控——遠(yuǎn)源、長軸三角洲沉積，弱—中等壓實(shí)、弱膠結(jié)、次生孔隙發(fā)育、破裂作用發(fā)育；位控——砂體與古今構(gòu)造、烴源斷層配置關(guān)系較好，砂體以其低部位與斷裂相接且上傾方向能夠形成構(gòu)造或巖性封閉。

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