金民東，譚秀成，童明勝，曾偉，劉宏，鐘波，劉慶松，連承波，周星合，許滸，羅冰

（1.西南石油大學(xué)，成都 610500；2.油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610500；3.中國(guó)石油碳酸鹽巖儲(chǔ)集層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室沉積-成藏研究室，成都 610500；4.川慶鉆探工程有限公司地質(zhì)勘探開(kāi)發(fā)研究院，成都 610041；5.中國(guó)石油西南油氣田公司勘探事業(yè)部，成都 610041；6.中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，成都 610041）

四川盆地高石梯—磨溪地區(qū)燈四段巖溶古地貌恢復(fù)及地質(zhì)意義

金民東1,2,3，譚秀成1,2,3，童明勝4，曾偉1,2,3，劉宏3，鐘波5，劉慶松5，連承波1,2,3，周星合5，許滸5，羅冰6

（1.西南石油大學(xué)，成都 610500；2.油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610500；3.中國(guó)石油碳酸鹽巖儲(chǔ)集層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室沉積-成藏研究室，成都 610500；4.川慶鉆探工程有限公司地質(zhì)勘探開(kāi)發(fā)研究院，成都 610041；5.中國(guó)石油西南油氣田公司勘探事業(yè)部，成都 610041；6.中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，成都 610041）

基于四川盆地高石梯—磨溪地區(qū)三維地震和鉆孔資料，論證并選取龍王廟組頂—寒武系底界印模地震厚度來(lái)表征震旦系燈影組四段巖溶古地貌。燈四段巖溶古地貌可進(jìn)一步劃分為巖溶臺(tái)面、斜坡和疊合斜坡3種地貌單元，且不同地貌單元具有不同的古水文條件，進(jìn)而控制了巖溶作用強(qiáng)度和儲(chǔ)集層質(zhì)量差異。其中，疊合斜坡區(qū)域溶蝕作用最強(qiáng)，發(fā)育較大型的溶溝、溶洞系統(tǒng)，其儲(chǔ)集空間主要為蜂窩狀溶蝕孔洞，質(zhì)量最好；臺(tái)面斜坡溶蝕作用有所減弱，發(fā)育較小型的溶溝、溶洞系統(tǒng)，儲(chǔ)集層質(zhì)量相對(duì)變差；巖溶臺(tái)面區(qū)域溶蝕作用最弱，主要發(fā)育小型花斑狀巖溶系統(tǒng)，儲(chǔ)集空間多為針孔—較小的溶蝕孔洞，整體質(zhì)量相對(duì)較差，局部也存在質(zhì)量較好儲(chǔ)集體。結(jié)果表明，除高勘探程度的西部臺(tái)緣帶外，臺(tái)內(nèi)勘探程度較低的臺(tái)面斜坡也可作為燈四段有利勘探區(qū)帶。圖11表1參23

古地貌；巖溶臺(tái)面；斜坡；疊合斜坡；寒武系龍王廟組；震旦系燈影組；高石梯—磨溪地區(qū)；四川盆地

引用：金民東,譚秀成,童明勝,等.四川盆地高石梯—磨溪地區(qū)燈四段巖溶古地貌恢復(fù)及地質(zhì)意義[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),2017,44(1):58-68.

JIN Mindong,TAN Xiucheng,TONG Mingsheng,et al.Karst paleogeomorphology of the fourth Member of Sinian Dengying Formation in Gaoshiti-Moxi area,Sichuan Basin,SW China:Restoration and geological significance[J].2017,44(1):58-68.

0 引言

四川盆地高石梯—磨溪地區(qū)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)高磨地區(qū)）上震旦統(tǒng)燈影組四段（以下簡(jiǎn)稱(chēng)燈四段）近年來(lái)取得了巨大的勘探突破，成為了當(dāng)前中國(guó)天然氣勘探的熱點(diǎn)?？碧奖砻?，高磨地區(qū)最有利的儲(chǔ)集區(qū)帶集中分布于西部相對(duì)狹窄的臺(tái)緣帶內(nèi)，而在廣大臺(tái)內(nèi)帶地區(qū)儲(chǔ)集層發(fā)育和勘探效果較差[1]，這也制約了燈四段勘探成果的進(jìn)一步擴(kuò)大。研究認(rèn)為，燈四段儲(chǔ)集層是丘灘相白云巖受桐灣Ⅱ幕大氣淡水巖溶改造而成，且相控巖溶作用是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層形成的關(guān)鍵[1-2]。但據(jù)前人研究成果[3-5]，巖溶型儲(chǔ)集層的發(fā)育分布與巖溶古地貌控制的古水文活動(dòng)規(guī)律密切相關(guān)，因此，恢復(fù)高磨地區(qū)燈四段巖溶古地貌對(duì)于預(yù)測(cè)有利巖溶儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)帶至關(guān)重要。

目前地質(zhì)研究上常利用殘余厚度法恢復(fù)古巖溶地貌[1,6]，并據(jù)此認(rèn)為燈四段有利儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)帶仍局限于臺(tái)緣帶，而對(duì)于臺(tái)內(nèi)廣大地區(qū)的相對(duì)有利區(qū)帶卻認(rèn)識(shí)不清。鑒于此，本文充分利用高磨地區(qū)豐富的巖心和地震資料，論證并選取了下寒武統(tǒng)龍王廟組頂—寒武系底間地震時(shí)間厚度來(lái)表征燈四段巖溶古地貌，通過(guò)分析該古地貌與燈四段巖溶儲(chǔ)集層發(fā)育分布的關(guān)系，預(yù)測(cè)有利儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)帶。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)高磨地區(qū)位于四川盆地川中古隆中斜平緩帶中部（見(jiàn)圖1），總面積約5 288 km2。研究區(qū)內(nèi)針對(duì)燈四段的鉆井分布不均，主要集中在高石梯—磨溪構(gòu)造西部，且井密度相對(duì)較大。研究區(qū)取心井共計(jì)25口，巖心總長(zhǎng)963.83 m，為古地貌恢復(fù)研究提供了資料基礎(chǔ)。

圖1 研究區(qū)位置及地層特征示意圖（GR—自然伽馬）

高磨地區(qū)燈四段位于上震旦統(tǒng)頂部，與下伏混積潮坪相燈影組三段（下文簡(jiǎn)稱(chēng)燈三段）整合接觸，其上由于缺失下寒武統(tǒng)麥地坪組沉積而與下寒武統(tǒng)筇竹寺組呈平行不整合接觸[7]，研究區(qū)內(nèi)燈四段巖性較為復(fù)雜，主要有凝塊云巖、砂屑云巖、藻疊層云巖、（藻紋）泥晶云巖等，鉆厚240～350 m，總體呈西厚東薄、南北厚度穩(wěn)定的特征（見(jiàn)圖2）。研究區(qū)燈四段沉積時(shí)經(jīng)歷兩期海侵—海退旋回。在第1期海退末期至第2期海侵期，燈四段中部普遍發(fā)育一套具有較高自然伽馬值的低能相碳酸鹽巖（見(jiàn)圖1），故以沉積旋回為依據(jù)，將燈四段由下至上劃分為燈四下亞段和燈四上亞段。燈四段儲(chǔ)集層主要發(fā)育于燈四下亞段中上部和燈四上亞段中下部藻云巖和顆粒云巖中。

構(gòu)造演化研究表明[8-11]，樂(lè)山—龍女寺古隆起是在張應(yīng)力背景下形成的受基底和斷裂共同控制的繼承性隆起，在震旦紀(jì)燈影組沉積期，形成同沉積隆起兼剝蝕隆起雛形，為低隆起時(shí)期；燈影組沉積末期，桐灣Ⅱ幕差異抬升作用導(dǎo)致古隆起發(fā)生較大幅度的相對(duì)隆升，燈四段遭受不同程度的淋濾和剝蝕，地層厚度變化較大[12-13]；早寒武世晚期，基底斷裂活動(dòng)強(qiáng)度最大，為古隆起的一個(gè)快速發(fā)展期，即為高隆起時(shí)期；志留紀(jì)末的加里東運(yùn)動(dòng)使四川盆地大幅抬升，基本奠定了樂(lè)山—龍女寺古隆起的范圍。在此之后，古隆起進(jìn)入了發(fā)展、演化階段，并先后經(jīng)歷了海西、印支、燕山及喜馬拉雅期構(gòu)造演化階段，古隆起形態(tài)在繼承性發(fā)育的同時(shí)，也經(jīng)歷了調(diào)整、改造與破壞。

圖2 高磨地區(qū)燈四段殘厚古地貌及天然氣測(cè)試產(chǎn)量分布圖

2 燈四段古地貌恢復(fù)

2.1 古地貌恢復(fù)的難點(diǎn)

雖然對(duì)四川盆地?zé)粲敖M的研究較多，但對(duì)于高磨地區(qū)燈四段，由于其勘探時(shí)間較短，資料有限，對(duì)該區(qū)燈四段古地貌恢復(fù)的限制較大，且相對(duì)于5 288 km2的工區(qū)而言，研究區(qū)內(nèi)鉆井分布極為不均，特別是磨溪地區(qū)東北部幾乎沒(méi)有鉆井，因而基于鉆井資料的常規(guī)地層厚度方法難以滿(mǎn)足微地貌精細(xì)刻畫(huà)的需要。鑒于此，針對(duì)高磨地區(qū)滿(mǎn)覆蓋三維地震工區(qū)，前人曾嘗試?yán)脽羲亩螝堄嗪穸茸兓厔?shì)來(lái)表征寒武系沉積前的巖溶古地貌，并認(rèn)為該古地貌具有“西部臺(tái)緣帶高，東部臺(tái)內(nèi)帶低”的特征[1]，這與筆者利用鉆孔資料并結(jié)合地震厚度變化趨勢(shì)所繪制的燈四段殘余厚度分布圖高度一致（見(jiàn)圖2），因而可利用燈四段殘余厚度平面分布圖近似代表巖溶古地貌，并據(jù)此劃分為巖溶高地（厚度大于300 m）、巖溶斜坡（250～300 m）和巖溶洼地（厚度小于250 m）3個(gè)地貌單元（見(jiàn)圖2）。但分析發(fā)現(xiàn)，該古地貌所控制的儲(chǔ)集層發(fā)育分布規(guī)律與實(shí)際具有較大差異，如：位于巖溶高地西側(cè)的巖溶斜坡內(nèi)的鉆井（高石1—高石7井區(qū)）測(cè)試產(chǎn)量要遠(yuǎn)高于巖溶高地東側(cè)巖溶斜坡內(nèi)的鉆井（磨溪10—磨溪8—磨溪11井區(qū)）；巖溶高地東側(cè)的巖溶斜坡和巖溶洼地內(nèi)的鉆井測(cè)試產(chǎn)量大致相當(dāng)，而巖溶高地內(nèi)部的鉆井測(cè)試產(chǎn)量卻差異巨大。除此之外，地震研究發(fā)現(xiàn)，在該古地貌的巖溶高地和巖溶洼地內(nèi)均存在寒武系底部地層超覆現(xiàn)象（見(jiàn)圖3），而地層超覆點(diǎn)的位置應(yīng)該是古地貌坡折帶的反映[14]，這也說(shuō)明了殘厚法恢復(fù)的古巖溶地貌不能代表寒武系沉積前的燈四段巖溶古地貌。

圖3 高磨地區(qū)超覆點(diǎn)地震剖面（剖面位置見(jiàn)圖2）

圖4 高磨地區(qū)地震剖面圖（剖面位置見(jiàn)圖2）

前人研究表明，燈三段沉積末期，高磨地區(qū)處于裂陷活動(dòng)期，構(gòu)造變動(dòng)較大，特別是研究區(qū)西部，斷陷較為發(fā)育[15]，使差異剝蝕增強(qiáng)，致使殘厚法恢復(fù)古地貌存在較大問(wèn)題。同時(shí)，地震剖面上燈三段和燈四段底界地震同相軸變化較大，難以準(zhǔn)確追蹤。燈三段底部也存在由東向西的超覆現(xiàn)象（見(jiàn)圖4），這表明燈三段和燈四段底界均難作為與古海平面平行的“基準(zhǔn)面”來(lái)恢復(fù)燈四段巖溶古地貌。加之桐灣Ⅱ幕對(duì)燈四段的差異剝蝕，燈四段厚度變化較大，故利用燈三段和燈四段殘余厚度恢復(fù)古地貌在本區(qū)并不適用。

2.2 古地貌恢復(fù)方法可行性分析

在四川盆地，燈影組上覆的寒武系筇竹寺組—滄浪鋪組沉積期為一個(gè)完整的海侵—海退旋回[16]，為補(bǔ)償沉積，對(duì)燈影組的剝蝕古地貌基本填平補(bǔ)齊，寒武系底—滄浪鋪組頂印模厚度能真實(shí)反映寒武系沉積前的燈四段古地貌特征。同時(shí)，由于筇竹寺組—滄浪鋪組沉積晚期四川盆地樂(lè)山—龍女寺古隆起區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對(duì)穩(wěn)定[17]，加之區(qū)內(nèi)高品質(zhì)地震資料三維連片面覆蓋，因而選取滄浪鋪組頂界近似作為古地貌恢復(fù)的“基準(zhǔn)面”，并利用其到燈影組頂界的印模地震厚度變化趨勢(shì)來(lái)表征燈四段的巖溶古地貌是可行的。但地震反射特征表明，研究區(qū)內(nèi)滄浪鋪組與龍王廟組地震反射界面難以大面積準(zhǔn)確追蹤（見(jiàn)圖3），其印模厚度也難以準(zhǔn)確確定，因而該方法不宜直接運(yùn)用?？紤]到樂(lè)山—龍女寺古隆起具有繼承性發(fā)育的特點(diǎn)，同一構(gòu)造單元內(nèi)龍王廟組厚度相對(duì)穩(wěn)定（80～110 m）[3,17]，且龍王廟組頂界和燈四段頂界地震反射特征明顯，區(qū)域上具有良好的可追蹤對(duì)比性（見(jiàn)圖3），故本次研究最終選擇寒武系底—龍王廟組頂?shù)卣鸷穸茸兓厔?shì)來(lái)研究燈四段巖溶古地貌。

2.3 寒武系底—龍王廟組頂印模厚度與古地貌

基于上述分析，利用研究區(qū)內(nèi)三維地震層位解釋成果，通過(guò)三維模型迭代法求取層速度后，經(jīng)時(shí)深轉(zhuǎn)換，編制龍王廟組頂界與寒武系底界構(gòu)造圖，后將龍王廟組頂界與寒武系底界深度域構(gòu)造相減，得出了寒武系底—龍王廟組頂印模地震地層厚度變化趨勢(shì)圖（見(jiàn)圖5）。從圖5可以看出，地層厚度總體呈現(xiàn)西北厚、東南薄的趨勢(shì)，并存在西北部和中部?jī)蓚€(gè)厚度突變帶。地震剖面上，寒武系下部在厚度突變帶表現(xiàn)出向東和東南超覆的特征（見(jiàn)圖3），表明印模厚度小的區(qū)域在寒武系沉積前古地貌較高。同時(shí)，地層超覆點(diǎn)又是古地貌坡折帶的反映[14]，通過(guò)三維工區(qū)內(nèi)超覆點(diǎn)的追蹤，發(fā)現(xiàn)存在一個(gè)南北向和兩個(gè)近北東向的超覆帶，分別指示西部裂陷槽臺(tái)緣帶附近坡折和臺(tái)地內(nèi)部坡折。受坡折帶分隔的影響，臺(tái)地內(nèi)可分為古地貌較高的南部和較低的北部?jī)蓚€(gè)平臺(tái)面（見(jiàn)圖5）。綜上所述，寒武系沉積前燈影組頂部的古巖溶地貌特征不是前人認(rèn)為的臺(tái)緣帶高、東部臺(tái)內(nèi)地區(qū)低[1]，而是呈階梯狀向西北傾伏的特征，并由兩個(gè)地貌坡折帶把臺(tái)內(nèi)分隔為南北兩個(gè)平臺(tái)面（見(jiàn)圖5）。

圖5 高磨地區(qū)寒武系底—龍王廟組頂印模地震地層厚度變化趨勢(shì)圖

2.4 燈四段古地貌劃分

國(guó)內(nèi)外研究表明，由于巖溶地貌幕式抬升變化，潛水面相應(yīng)下降，當(dāng)潛水面相對(duì)停滯時(shí)，巖溶水因水平運(yùn)動(dòng)和河流側(cè)蝕作用形成較平坦的地臺(tái)面[18-19]，后期構(gòu)造抬升導(dǎo)致潛水面下降，巖溶水在新潛水面控制下，形成新的補(bǔ)徑排系統(tǒng)，進(jìn)而形成新的平臺(tái)面，這種平臺(tái)面就叫做巖溶臺(tái)面。Mayer等進(jìn)一步對(duì)巖溶臺(tái)面系統(tǒng)進(jìn)行了說(shuō)明[20]，通過(guò)建立意大利馬爾凱地區(qū)因構(gòu)造逐漸抬升而暴露地表地區(qū)水系流動(dòng)和構(gòu)造抬升運(yùn)動(dòng)耦合關(guān)系的模式圖指出（見(jiàn)圖6b），在上級(jí)次水系匯聚和下一級(jí)次水系呈樹(shù)枝狀發(fā)散下蝕的地區(qū)即為地表水排泄基準(zhǔn)面，而排泄基準(zhǔn)面附近即為巖溶臺(tái)面的邊界。鑒于此，結(jié)合研究區(qū)實(shí)際古地貌形態(tài)特征，最終對(duì)研究區(qū)古地貌進(jìn)行了劃分，共識(shí)別出兩期次的巖溶臺(tái)面（臺(tái)面Ⅰ和臺(tái)面Ⅱ）及其所對(duì)應(yīng)的斜坡系統(tǒng)（斜坡Ⅰ和斜坡Ⅱ）。值得注意的是，在研究區(qū)西部和東北部還存在兩期次巖溶臺(tái)面共同控制的疊合斜坡區(qū)，這也為巖溶作用的差異改造研究提供了基礎(chǔ)（見(jiàn)圖6a）。

3 古巖溶地貌與有利巖溶型儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)帶

3.1 古巖溶地貌對(duì)巖溶作用的控制作用

燈三段海侵期沉積以后，受海平面下降的影響，高磨地區(qū)于燈四段沉積期以發(fā)育藻云巖和顆粒云巖為特征。燈四段沉積末期，桐灣Ⅱ幕運(yùn)動(dòng)使研究區(qū)整體抬升暴露并接受巖溶改造[21]，此時(shí)，燈四段處于早成巖階段，成巖強(qiáng)度較低，巖溶作用的物質(zhì)基礎(chǔ)是燈四段白云巖[1]，其表現(xiàn)為兩方面：一是對(duì)早期孔滲層的溶蝕、加大，二是沿?cái)嗔蚜芽p的溶蝕而形成溶縫，從而形成橫向上準(zhǔn)層狀儲(chǔ)集層與縱向上斷裂裂縫、溶縫溝通的立體儲(chǔ)滲網(wǎng)絡(luò)（見(jiàn)圖7）。對(duì)于此種巖溶狀態(tài)，越來(lái)越多的學(xué)者將其歸類(lèi)于早成巖期巖溶[1,22]，其中一個(gè)典型識(shí)別標(biāo)志即為花斑狀（或豹斑狀）巖溶系統(tǒng)，國(guó)外又稱(chēng)海綿狀巖溶系統(tǒng)[22]，主要為巖溶作用在早期斑塊狀孔滲層內(nèi)部長(zhǎng)期漫流溶蝕的結(jié)果[3,23]。

圖6 高磨地區(qū)燈四段巖溶地貌單元?jiǎng)澐郑╝）及巖溶臺(tái)面水系模式圖（b）[20]

巖心精細(xì)描述和鏡下薄片鑒定表明，高磨地區(qū)燈四段大面積發(fā)育花斑狀巖溶系統(tǒng)（見(jiàn)圖8a—8c）。巖心宏觀統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，78.2%的花斑狀巖溶系統(tǒng)主要發(fā)育于巖溶臺(tái)面，這也與前述的古水流條件相吻合。在巖溶臺(tái)面處，巖溶水主要以水平運(yùn)動(dòng)和河流側(cè)蝕為主，流速較慢，流勢(shì)較弱，因而極易在燈四段早期孔滲層中長(zhǎng)期浸潤(rùn)和漫流，最終形成花斑狀巖溶系統(tǒng)。而在臺(tái)面斜坡區(qū)域（斜坡Ⅰ和斜坡Ⅱ），巖溶水水頭差較大，流速較快，流勢(shì)較強(qiáng)，且主要以下蝕作用和側(cè)蝕作用為主，因而其溶蝕作用較強(qiáng)，以形成小型溶溝、溶洞為主。而從巖溶臺(tái)面和臺(tái)面斜坡區(qū)域（斜坡Ⅰ和斜坡Ⅱ）的鉆井成像測(cè)井特征看，巖溶臺(tái)面上的井以大面積均一亮色響應(yīng)為主，局部可見(jiàn)少量的暗色小斑點(diǎn)或小斑塊，如高石18井（見(jiàn)圖9a）；臺(tái)面斜坡的井則表現(xiàn)為暗色斑點(diǎn)和小斑塊呈雜亂分布的特征，但斑塊數(shù)量也較少，且分布稀疏，局部還可見(jiàn)深色條帶，如磨溪21井（見(jiàn)圖9b）。而通過(guò)宏觀取心發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)燈四段硅質(zhì)結(jié)核極少，且成像圖上暗色斑點(diǎn)或斑塊形態(tài)極不規(guī)則，因此這些暗色斑點(diǎn)（或者斑塊）應(yīng)該是溶蝕孔洞或洞穴系統(tǒng)的反映，這也間接說(shuō)明了臺(tái)面斜坡區(qū)域巖溶作用較強(qiáng)。疊合斜坡區(qū)域，由于其為兩期巖溶臺(tái)面的共同泄水區(qū)，水勢(shì)更強(qiáng)，水頭差更大，流速最快，因而常形成較大型的溶溝、洞穴系統(tǒng)，如高石1井區(qū)（見(jiàn)圖8d）和高石102井區(qū)（見(jiàn)圖8e、圖10a）。而從所對(duì)應(yīng)的成像測(cè)井圖像看，在這些區(qū)域的鉆井多表現(xiàn)為較大型的不規(guī)則暗色斑塊雜亂分布特征，且分布更為密集，暗色條帶也更為發(fā)育（見(jiàn)圖9c、圖9d），表明該區(qū)域的巖溶作用最強(qiáng)。

圖7 高磨地區(qū)高石1井燈四段巖溶型儲(chǔ)集層巖心照片

圖8 高磨地區(qū)燈四段巖溶作用巖心照片

3.2 古地貌對(duì)儲(chǔ)集層發(fā)育的控制

由于古水文條件的差異，高磨地區(qū)不同古地貌單元巖溶作用強(qiáng)度也存在明顯差異，而巖溶作用強(qiáng)度的差異又必然會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)集層發(fā)育的差異[3-5]，無(wú)論是儲(chǔ)集層類(lèi)型還是儲(chǔ)集層質(zhì)量，受古地貌的控制，均會(huì)有明顯不同。

圖9 高磨地區(qū)不同巖溶地貌單元成像測(cè)井圖

圖10 高磨地區(qū)燈四段儲(chǔ)集層巖心照片

前已述及，疊合斜坡區(qū)域的巖溶水最為活躍，溶蝕作用最強(qiáng)，因而其形成的儲(chǔ)集層主要為蜂窩狀溶蝕孔洞型儲(chǔ)集層（見(jiàn)圖10a、10b）；臺(tái)面斜坡區(qū)域（斜坡Ⅰ和斜坡Ⅱ），由于溶蝕作用相對(duì)減弱，其形成的溶蝕孔洞孔徑相對(duì)減小，且分布較為零散（見(jiàn)圖9b）；而對(duì)于巖溶臺(tái)面區(qū)域，由于其溶蝕作用整體較弱，因而其形成的儲(chǔ)集層以針孔或較小的溶蝕孔洞為主（見(jiàn)圖10d、10e），但當(dāng)局部溶蝕作用較強(qiáng)時(shí)，也可發(fā)育蜂窩狀溶蝕孔洞型儲(chǔ)集層，但規(guī)模較?。ㄒ?jiàn)圖10f）。從不同地貌單元的測(cè)井解釋成果來(lái)看（見(jiàn)表1），位于疊合斜坡區(qū)域8口鉆井的平均儲(chǔ)能系數(shù)（儲(chǔ)集層有效厚度與孔隙度的乘積）約為3.96 m，平均測(cè)試產(chǎn)量則為93.74×104m3/d，相對(duì)最高；巖溶臺(tái)面系統(tǒng)26口鉆井的平均儲(chǔ)能系數(shù)為1.86 m，平均測(cè)試產(chǎn)量為14.74× 104m3/d，但其中有兩口鉆井（高石2井和高石8井）儲(chǔ)集層質(zhì)量卻相對(duì)較好，這表明雖然巖溶臺(tái)面儲(chǔ)集層發(fā)育情況整體較差，但在局部強(qiáng)溶蝕區(qū)域也能形成較好的儲(chǔ)集體；而對(duì)于臺(tái)面斜坡區(qū)域，由于其鉆井相對(duì)稀少（僅有磨溪21井，且未鉆穿燈四上亞段），雖然其儲(chǔ)能系數(shù)相對(duì)較低（0.45 m），但在70余米的燈四段鉆遇層中，有效儲(chǔ)集層厚度為14.9 m，且平均孔隙度為3%，這也間接證明其儲(chǔ)集層質(zhì)量要好于巖溶臺(tái)面系統(tǒng)。

3.3 有利巖溶型儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)優(yōu)選

基于上述分析，結(jié)合研究區(qū)實(shí)際古地貌形態(tài)，對(duì)高磨地區(qū)燈四段進(jìn)行了有利巖溶型儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)帶優(yōu)選（見(jiàn)圖11）：最有利發(fā)育區(qū)帶為研究區(qū)西部的疊合斜坡區(qū)，其地貌高差較大，坡度較陡，巖溶作用最強(qiáng)，儲(chǔ)集層質(zhì)量最好，為Ⅰ1區(qū)。從后期新鉆井（磨溪109井）取心資料和測(cè)試產(chǎn)量看，其巖心以發(fā)育蜂窩狀溶蝕孔洞為特征（見(jiàn)圖10c），而測(cè)試產(chǎn)量則在未酸化的情況下達(dá)43×104m3/d，證明了該區(qū)的勘探潛力。研究區(qū)東北部的疊合斜坡區(qū)，由于坡度較緩，水頭差相對(duì)較小，溶蝕作用有所減弱，因而將其劃分為Ⅰ2區(qū)。斜坡Ⅰ區(qū)域的西部（磨溪21—高石18井區(qū)）和斜坡Ⅱ區(qū)域，其地貌坡度均相對(duì)較陡，且?guī)r溶古水系較為發(fā)育，故將其劃分為Ⅱ1區(qū)。斜坡Ⅰ的其他區(qū)域，古水系發(fā)育相對(duì)較差且坡度較緩，故劃分為Ⅱ2區(qū)，在該區(qū)域的新測(cè)試井磨溪107井，其儲(chǔ)能系數(shù)為0.45 m，試油結(jié)果為干層，證明該區(qū)儲(chǔ)集層發(fā)育相對(duì)較差。對(duì)于巖溶臺(tái)面，其溶蝕作用相對(duì)最弱，所發(fā)育的儲(chǔ)集層質(zhì)量整體相對(duì)最差，故將其劃分為Ⅱ2—Ⅲ區(qū)。

表1 高磨地區(qū)燈四段單井儲(chǔ)滲性能、測(cè)試產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表

圖11 高磨地區(qū)巖溶型儲(chǔ)集層有利分布區(qū)圖

4 天然氣地質(zhì)意義

由于高磨地區(qū)燈四段勘探時(shí)間較短，有效巖溶型儲(chǔ)集層發(fā)育分布規(guī)律認(rèn)識(shí)尚不清楚。目前勘探和開(kāi)發(fā)重點(diǎn)仍集中于西部臺(tái)緣帶（俗稱(chēng)陡坎帶），但其面積相對(duì)較小，且勘探程度高（見(jiàn)圖2）。而廣大的臺(tái)內(nèi)地區(qū)，鉆井主要集中在巖溶臺(tái)面上，但整體勘探效果較差，因而在廣大的臺(tái)內(nèi)地區(qū)尋找有利勘探區(qū)帶將對(duì)區(qū)內(nèi)擴(kuò)大勘探成果意義重大。綜合前述研究認(rèn)為，臺(tái)內(nèi)的兩個(gè)斜坡帶，特別是研究區(qū)東北部的疊合斜坡帶，其巖溶型儲(chǔ)集層發(fā)育較好，但目前鉆探程度極低，若在這兩個(gè)有利區(qū)（Ⅰ2和Ⅱ1區(qū)）內(nèi)部署探井，如獲得突破，將拓展燈四段巖溶型儲(chǔ)集層的勘探新區(qū)帶，同時(shí)也可進(jìn)一步指導(dǎo)三維地震資料在研究區(qū)外圍的部署（重點(diǎn)為兩個(gè)疊合斜坡以北區(qū)塊），以期在類(lèi)似背景下找到更多的有利儲(chǔ)集層發(fā)育帶。

5 結(jié)論

基于高磨地區(qū)三維地震和鉆孔資料，論證并選擇寒武系底—龍王廟組頂?shù)挠∧５卣鸷穸然謴?fù)燈四段巖溶古地貌，并據(jù)此劃分出巖溶臺(tái)面、斜坡和疊合斜坡3個(gè)地貌單元。高磨地區(qū)不同地貌單元具有不同的古水文條件，其巖溶作用和儲(chǔ)集層發(fā)育情況也有所不同：巖溶臺(tái)面溶蝕作用較弱，形成的儲(chǔ)集層質(zhì)量整體較差，但局部存在較好的儲(chǔ)集體；臺(tái)面斜坡區(qū)域溶蝕作用有所增強(qiáng)，形成的儲(chǔ)集層質(zhì)量相對(duì)變好；疊合斜坡區(qū)域，溶蝕作用最強(qiáng)，其形成的儲(chǔ)集層質(zhì)量相對(duì)最好。高磨地區(qū)北部和中部的兩個(gè)臺(tái)面斜坡帶，尤其是磨溪39井北部的疊合斜坡帶，可作為臺(tái)內(nèi)廣大地區(qū)的下一步勘探目標(biāo)，以開(kāi)拓?zé)粲敖M巖溶型儲(chǔ)集層天然氣勘探新區(qū)帶。

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（編輯 黃昌武）

Karst paleogeomorphology of the fourth Member of Sinian Dengying Formation in Gaoshiti-Moxi area,Sichuan Basin,SW China:Restoration and geological significance

JIN Mindong1,2,3,TAN Xiucheng1,2,3,TONG Mingsheng4,ZENG Wei1,2,3,LIU Hong3,ZHONG Bo5,LIU Qingsong5,LIAN Chengbo1,2,3,ZHOU Xinghe5,XU Hu5,LUO Bing6
(1.Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China; 2.Key Laboratory of Natural Gas Geology,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China; 3.The Sedimentary and Accumulation Department of Key Laboratory of Carbonate Reservoirs,PetroChina,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China; 4.Geological Exploration and Development Research Institute,Chuanqing Drilling Engineering Company Ltd,Chengdu 610041,China; 5.Exploration Division of PetroChina Southwest Oil and Gas Field Company,Chengdu 610041,China; 6.Research Institute of Petroleum Exploration and Development,Southwest Oil and Gas Field Company,PetroChina,Chengdu 610041,China)

Based on 3-D seismic data and drill-hole data in Moxi-Gaoshiti area,the impression seismic thickness from the top of Longwangmiao Formation,which is easier traced,to the bottom of Cambrian System was selected to characterize the karst paleogeomorphology of the fourth Member of Dengying Formation.The paleogeomorphology of the member can be further divided into three geomorphic units:karst platform,slope and superimposed slope,which had different paleohydrologic conditions,and thus different karstification intensity and reservoir quality.Among them,the superimposed slope with the strongest dissolution,has larger solution groove and cave systems,where the reservoirs with mainly honeycombed dissolved pores and cavities as storage space,are best in quality; the platform slope with weaker dissolution,has smaller solution groove and cave systems,where the reservoirs are poorer than those in the superimposed slope; the karst platform with the weakest dissolution,has piebald karst systems mainly,where the reservoirs with mainly pinhole to smaller dissolved pores and cavities as storage space,are poorer in quality on the whole,but there are some good quality reservoir bodies in local areas.The results show that,besides the highly explored scarp belt,the karst platform with low exploration degree can also be favorable exploration area of the fourth member of Dengying Formation.

paleogeomorphology; karst platform; slope; superimposed slope; Cambrian Longwangmiao Formation; Sinian Dengying Formation; Moxi-Gaoshiti area; Sichuan Basin

“十三五”國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目（2016ZX05004002-001）；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41402126）

TE122.2

：A

1000-0747(2017)01-0058-11

10.11698/PED.2017.01.07

金民東（1989-），男，四川遂寧人，現(xiàn)為西南石油大學(xué)在讀博士研究生，從事儲(chǔ)集層地質(zhì)學(xué)方面研究。地址：四川省成都市新都區(qū)，西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，郵政編碼：610500。E-mail：ktdong1@163.com

聯(lián)系作者：譚秀成（1970-），男，四川武勝人，西南石油大學(xué)教授，從事儲(chǔ)集層沉積學(xué)方面研究。地址：四川省成都市新都區(qū)，西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，郵政編碼：610500。E-mail：tanxiucheng70@163.com

2016-04-19

2016-12-18