謝知含 ，侯宇 ，雷開強 ，孫志昀 ，王玉雪

（1.成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院，四川 成都 610059；2.中國石油東方地球物理公司西南物探研究院，四川 成都 610213；3.中國石油西南油氣田分公司川西北氣礦，四川 江油 621709）

0 引言

下二疊統(tǒng)茅口組是四川盆地重要的含油氣層系，前期勘探主要集中在川南和川東地區(qū)，發(fā)現(xiàn)了宋家場、自流井、陽高寺等多個石灰?guī)r巖溶縫洞型氣藏。川中地區(qū)NC1井茅口組鉆遇孔隙型白云巖氣層，獲高產(chǎn)工業(yè)氣流 44.740×104m3/d，MX39井獲工業(yè)氣流 24.697×104m3/d，展示了川中地區(qū)茅口組良好的勘探前景。

張亞等［1-2］對川中地區(qū)茅口組巖溶古地貌、斷溶體發(fā)育特征、白云巖特征及成因機(jī)理等開展了研究。戴曉峰等［3-4］對茅口組巖溶儲層地球物理特征進(jìn)行了研究，認(rèn)為巖溶儲層發(fā)育在茅口組中上部，茅口組內(nèi)部具有中強波峰反射的“亮點”特征，茅口組頂界具有弱振幅、低頻率的“暗點”特征。前人對儲層特征變化規(guī)律的研究各有優(yōu)勢［5-7］，常利用“暗點”“亮點”技術(shù)預(yù)測茅口組巖溶儲層和指導(dǎo)勘探布井。但在實際生產(chǎn)中，“暗點”“亮點”特征受巖性等多種因素的影響，具有不確定性。本文利用四川盆地XC地區(qū)三維地震資料和GST-MX地區(qū)鉆測井資料，在分析茅口組儲層地震響應(yīng)特征的基礎(chǔ)上，開展了沉積相帶預(yù)測、古地貌恢復(fù)和屬性提取，進(jìn)一步預(yù)測茅口組巖溶儲層發(fā)育有利區(qū)，為今后的勘探開發(fā)提供了可靠依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

川中地區(qū)構(gòu)造平緩，二疊系整體表現(xiàn)為由南向北下傾的單斜構(gòu)造，局部發(fā)育規(guī)模較小的低幅度背斜。二疊系沉積前，受加里東運動和云南運動的影響，四川盆地遭受剝蝕，準(zhǔn)平原化作用后形成基底，具有小規(guī)模的地形起伏。地殼在二疊紀(jì)開始全面下沉，由于受到廣泛海侵，下二疊統(tǒng)覆蓋在志留系、奧陶系等地層之上。早二疊世末期，受東吳運動抬升的影響，下二疊統(tǒng)遭受不同程度的剝蝕，茅口組頂界形成區(qū)域性不整合面，發(fā)育風(fēng)化殼巖溶儲層［8-9］。川中地區(qū)茅口組位于巖溶斜坡（見圖1），有利于形成巖溶儲層［1，9］。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)概況

茅口組時期為碳酸鹽巖臺地沉積，以開闊臺地相沉積為主。研究區(qū)沉積相以顆粒灘亞相為主，有利于后期巖溶改造［10］。四川盆地發(fā)育多條基底斷裂［11］，茅口組白云巖主要沿基底斷裂分布。研究區(qū)緊鄰F15基底斷裂帶，有利于形成斷溶體儲層。茅口組儲集空間類型為孔隙、溶洞和裂縫，以晶間孔、晶間溶孔為主，由于東吳期表生巖溶作用的影響，形成大量溶洞。茅口組白云巖多為晶粒白云巖。

2 有利區(qū)預(yù)測

研究區(qū)只有JT1井鉆遇茅口組，本文利用鄰區(qū)GST-MX的鉆測井資料分析儲層縱向分布規(guī)律。茅口組發(fā)育表生巖溶儲層和順層巖溶儲層，這些儲層主要分布在距茅口組頂界50 m范圍內(nèi)，單層厚度多小于10 m，距頂界越近，巖溶儲層越發(fā)育。GA地區(qū)GT2井茅口組上部儲層厚度為35 m，GC2井上部儲層厚度為24 m，G3井上部儲層不發(fā)育（G3井與GC2井相距3.8 km）。由疊前時間偏移剖面（見圖2）可以看出：GT2井和GC2井茅口組頂界為弱波峰反射，頂界之下為弱波谷反射，茅口組上部復(fù)波反射延伸至茅口組內(nèi)部；G3井茅口組儲層不發(fā)育，茅口組頂界呈強波峰反射。

圖2 GT2—GC2—G3井連井地震剖面

研究區(qū)JT1井茅二、茅三段共發(fā)育1套氣層、3套差氣層。在疊前時間偏移剖面上，JT1井茅口組頂界波峰振幅減弱，頂界之下波谷能量也變?nèi)?，茅口組內(nèi)部出現(xiàn)弱波峰反射，并向CDP共深度點道集小號段延伸。

2.1 沉積相帶預(yù)測

沉積相是儲層形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。分析研究區(qū)JT1等井可知：顆粒灘亞相由灰—淺灰色生屑灰?guī)r夾薄層白云巖組成，在疊前時間偏移剖面上，茅口組內(nèi)部具有斷續(xù)、弱振幅或者雜亂反射；灘間海亞相由生屑泥晶灰?guī)r和生物碎屑灰?guī)r組成，在疊前時間偏移剖面上，茅口組內(nèi)部具有平行、較連續(xù)的中強振幅反射。研究區(qū)大部分區(qū)域的波形特征為斷續(xù)、弱振幅反射，東南部發(fā)育平行、較連續(xù)的中強振幅反射，表明研究區(qū)大部分區(qū)域為顆粒灘亞相，東南部為灘間海亞相。

2.2 古地貌恢復(fù)

地層殘余厚度較大的巖溶高地或巖溶斜坡的巖溶作用強烈，是巖溶儲層發(fā)育的有利區(qū)。地層殘余厚度較小的洼地、溝槽地區(qū)，由于遭受水流沖蝕，地層剝蝕過于強烈或局部塌陷，地層殘余厚度相對較小。后期充填作用強烈，破壞了縫洞系統(tǒng)的有效性，不利于巖溶儲層發(fā)育。研究區(qū)茅口組地層殘余厚度由南向北逐漸減小，南部為巖溶高地，北部為巖溶相對低洼地區(qū)。

2.3 屬性提取

基于茅口組儲層地震響應(yīng)特征，提取頂界最大波峰振幅、頂界之下最大波谷振幅和內(nèi)部最大波峰振幅屬性（見圖3）。由于茅口組頂界振幅屬性受上覆龍?zhí)督M巖性變化影響較大，結(jié)合巖溶古地貌恢復(fù)，認(rèn)為頂界最大波峰振幅屬性不能準(zhǔn)確反映儲層上部發(fā)育程度（見圖3a）。暖色的弱振幅區(qū)主要位于巖溶古地貌相對洼地，這與地質(zhì)規(guī)律相矛盾。因此，本文利用茅口組頂界之下最大波谷振幅屬性預(yù)測茅口組上部儲層發(fā)育程度，利用內(nèi)部最大波峰振幅屬性預(yù)測茅口組內(nèi)部儲層發(fā)育程度。暖色系的弱波谷振幅區(qū)主要由北東向西南延伸，呈扇形分布，研究區(qū)東北部零星分布團(tuán)塊狀的弱振幅（見圖3b）。暖色系的中強波峰振幅區(qū)主要分布在JT1井南部、研究區(qū)中東部和東南部（見圖3c）。研究區(qū)東南部雖然位于暖色的強波峰振幅區(qū)，但是結(jié)合相帶預(yù)測成果，強振幅可能不是儲層響應(yīng)，而是巖性響應(yīng)。

前人研究認(rèn)為，斷裂和裂縫對巖溶儲層發(fā)育具有控制作用，斷裂附近溶蝕作用更強烈［13］，因此，需結(jié)合曲率屬性尋找?guī)r溶儲層發(fā)育有利區(qū)。研究區(qū)的曲率屬性主要表現(xiàn)為4種類型（見圖3d）：類型1分布在JT1井附近，呈串珠狀分布，由西北向東南方向延伸16.0 km，面積約90.4 km2；類型2分布在研究區(qū)中東部，呈短軸狀分布，面積約148.0 km2；類型3分布在研究區(qū)西南部，呈條帶狀分布，由西南向東北方向延伸12.8 km，面積約43.0 km2；類型4分布在研究區(qū)北西部和北東部，呈線狀分布。

圖3 茅口組地震屬性分布

3 儲層分類

本文綜合分析了茅口組沉積相帶、古地貌恢復(fù)、振幅屬性及曲率異常等，將研究區(qū)儲層分為3類。

第1類為表生巖溶儲層，面積約671 km2。表生巖溶以大氣淡水產(chǎn)生的地表徑流為主，溶蝕過程中常形成溶溝、溶洞和溶縫等［12］。研究區(qū)為巖溶高地，顆粒灘亞相發(fā)育，北西向和北東向線狀曲率異常與茅口組頂界之下波谷弱振幅區(qū)的對應(yīng)關(guān)系較好，曲率異常兩側(cè)上部儲層相對發(fā)育（見圖4。圖4a，4b中的黑色線為曲率異常）。

在地震剖面上，表生巖溶儲層表現(xiàn)為茅口組頂界反射波同相軸相對平滑，局部略有撓曲，振幅減弱，復(fù)波反射延伸進(jìn)入茅口組內(nèi)部（見圖4c的藍(lán)色箭頭）。北西向和北東向線狀曲率異?？赡転榈乇韽搅髑治g和沖刷作用形成的溶蝕程度較低的溶蝕溝谷，溝谷附近溶蝕作用強烈。研究區(qū)中南部巖溶斜坡的地表徑流向北東區(qū)域的巖溶相對低洼區(qū)域聚集。由于巖溶洼地地形平緩，為匯水區(qū)，不利于巖溶儲層形成，研究區(qū)北部巖溶儲層發(fā)育程度較低。研究區(qū)東南部雖然位于巖溶高地，但屬于灘間海亞相，泥質(zhì)含量較高，溶蝕作用較弱，巖溶儲層發(fā)育程度也較低。

圖4 表生巖溶儲層地震屬性與地震剖面響應(yīng)特征

第2類為順層巖溶儲層，面積約172 km2。巖溶高地由于長期處于裸露風(fēng)化狀態(tài)，易遭受大氣淡水淋濾，巖溶儲層除了受到地表水侵蝕和沖刷作用形成表生巖溶外，還有因垂向滲濾作用形成的垂向溶蝕帶和順層巖溶。研究區(qū)南部古地貌高差較大，地形相對較陡，除了發(fā)育表生巖溶儲層外，還發(fā)育順層巖溶儲層。JT1井附近為串珠狀展布的曲率異常（見圖5）。在地震剖面上，表現(xiàn)為明顯下凹異常反射，內(nèi)部為斷續(xù)、中強波峰反射（見圖5c的藍(lán)色箭頭）。研究區(qū)西南部茅口組頂界溶蝕作用強，下切谷和溶蝕溝谷發(fā)育。由于侵蝕溝谷區(qū)巖溶作用強，茅口組表生巖溶和順層巖溶作用都較強。茅口組頂界之下最大波谷振幅為弱振幅區(qū)（表生巖溶作用強），茅口組內(nèi)部最大波峰振幅為相對強振幅區(qū)（順層巖溶作用強）。無論上部的表生巖溶儲層，還是內(nèi)部的順層巖溶儲層，離溶蝕溝谷越近，儲層越發(fā)育，受溶蝕作用的影響越強。

圖5 順層巖溶儲層地震屬性與地震剖面響應(yīng)特征

第3類為斷溶體儲層，面積約186 km2。走滑斷層對碳酸鹽巖儲層及油氣成藏有明顯的控制作用［13-14］。研究區(qū)中東部和西南部斷層相對發(fā)育。在地震剖面上，大部分?jǐn)嗔褦嘀粱?，近直立發(fā)育，部分?jǐn)嗔殉省盎睢睒?gòu)造，內(nèi)部反射較雜亂。茅口組頂界反射較密集，呈撓曲形態(tài)，向上為凸起丘狀反射（見圖6）。平面上有2種斷層：一種為多條短軸狀斷層構(gòu)成的雁列狀斷層組，另一種為較光滑的線形斷層。走滑斷層發(fā)育區(qū)與茅口組內(nèi)部中強波峰振幅對應(yīng)關(guān)系較好。走滑斷層可能為深層熱液、熱水及巖漿通道，熱液和熱水作用提高了碳酸鹽巖儲層的白云巖化程度，形成了優(yōu)質(zhì)儲層。茅口組內(nèi)部強波峰振幅可能為熱液作用形成的斷溶體儲層。

圖6 斷溶體儲層地震屬性與地震剖面響應(yīng)特征

4 結(jié)論

1）茅口組內(nèi)部泥質(zhì)含量增加時，利用“亮點”技術(shù)預(yù)測儲層發(fā)育程度具有不確定性，需要結(jié)合沉積相綜合分析。茅口組上覆龍?zhí)督M巖性變化較大時，利用茅口組頂界之下最大波谷振幅屬性預(yù)測儲層發(fā)育程度，預(yù)測效果較好。

2）茅口組巖溶儲層發(fā)育主要受沉積相、古地貌、斷層等因素的綜合控制。研究區(qū)主要發(fā)育表生巖溶儲層、順層巖溶儲層和斷溶體儲層。