李英強 高 鍵 李雙建 郝運輕 林娟華 孫 煒 武重陽 馬 強 王琳霖
中國石化石油勘探開發(fā)研究院
四川盆地海相層系成藏條件優(yōu)越,目前已在18個層系發(fā)現(xiàn)工業(yè)氣藏,累計探明天然氣儲量2.55×1012m3,探明率16.2%。海相層系烴源巖基礎雄厚,近年來在川中安岳、磨溪等地區(qū)已實現(xiàn)震旦系燈影組(Z2dn)和下寒武統(tǒng)龍王廟組(1l)天然氣勘探的重大突破[1-2]。安岳氣田發(fā)現(xiàn)后,按照巖性油氣藏勘探思路,向古隆起和古裂陷周緣拓展,但震旦系和寒武系天然氣勘探效果欠佳。磨溪地區(qū)龍王廟組特大型氣藏的發(fā)現(xiàn)揭示,龍王廟組氣藏為構造背景下的巖性氣藏[3-4],具有“一灘一氣藏”的特點,深部斷裂垂向有效輸導,成藏模式為“下生上儲”型,非古隆起區(qū)也具有較高的油氣充注效率。因此,尋找寒武系構造—巖性圈閉是四川盆地海相層系天然氣勘探的重要方向,但落實有利儲層分布是目標優(yōu)選的關鍵。
近年來的研究成果表明,晚震旦世—寒武紀(距今550~480 Ma),隨著華南板塊逐漸向?qū)呒{古大陸拼貼,四川盆地經(jīng)歷兩次擠壓地質(zhì)事件,即早寒武世末期的郁南運動和中—晚奧陶世的都勻運動[7-9]。郁南運動導致四川盆地寒武紀—奧陶紀沉積地層及殘留厚度自西向東存在明顯差異。其中,洗象池群殘留地層厚度自東南向北西方向逐漸減薄,盆地內(nèi)部地層厚度多小于700 m,川中、川北隆起區(qū)地層逐漸剝蝕殆盡[10-11](圖1-a)。盆地東南部寒武系與奧陶系整合接觸,向西北部上下地層缺失增加,逐步過渡為中—上寒武統(tǒng)洗象池群與奧陶系不整合接觸、下寒武統(tǒng)與奧陶系不整合接觸[8,12]。此外,地震反射資料清晰地顯示龍王廟組—洗象池群存在向北西方向上超的特征,指示了川北古隆起中—晚寒武世為同沉積古隆起的性質(zhì)(圖1-b)。都勻運動是影響川中古隆起變形的關鍵構造運動,產(chǎn)生了大規(guī)模的地層隆升和剝蝕,由此形成了復雜的地層接觸關系,包括:下志留統(tǒng)與上奧陶統(tǒng)之間的假整合(上奧陶統(tǒng)部分缺失)、上奧陶統(tǒng)—志留系與中—下奧陶統(tǒng)之間的角度不整合以及上奧陶統(tǒng)內(nèi)部地層缺失形成的假整合等[8,10]。都勻運動在川西北地區(qū)造成了中奧陶統(tǒng)寶塔組(O2b)的暴露溶蝕,在川中古隆起及周緣造成了褶皺核部和翼部構造裂縫的發(fā)育,并加深了震旦系—奧陶系巖溶儲層的發(fā)育程度[8,13]。
圖1 四川盆地洗象池群殘余厚度與寒武系地層結構圖
四川盆地及周緣上寒武統(tǒng)廣泛分布于川南、川中、川東、大巴山前及湘鄂西地區(qū),不同地區(qū)巖石地層命名不同,“同層異名”單元包括洗象池群、婁山關群、三游硐組(群)和二道水組(群)等[14-17]。川西南地區(qū)上寒武統(tǒng)命名為二道水組(群),巖性以灰色、紫紅色白云巖、白云質(zhì)石灰?guī)r及生物石灰?guī)r為主,夾砂巖、粉砂巖、泥巖及硅質(zhì)巖,厚度變化大,介于66~464 m。川中及川東南地區(qū)分別為洗象池群和婁山關群,主要為一套淺色白云巖,普遍發(fā)育水平層理和透鏡狀層理,局部見板狀及魚骨狀交錯層理;巖性大致劃分為兩段:下部為灰色—深灰色微晶—粉晶白云巖與藻紋層白云巖韻律互層,中、上部為灰色—深灰色藻紋層白云巖夾粉晶—細晶砂屑白云巖,向盆地東部石灰?guī)r含量升高,厚度增大。川北城口和湘鄂西地區(qū)上寒武統(tǒng)命名為三游洞組(群),巖性以灰色、深灰色白云巖為主,夾角礫狀白云巖,厚度變化比較大。
為了方便與川中地區(qū)對比,筆者沿用川中地區(qū)地層命名方案,并根據(jù)測井曲線和巖性組合將洗象池群自下而上分為3段:一段以含泥質(zhì)、陸源砂質(zhì)白云巖、細粉晶白云巖為主;二段以細粉晶白云巖、顆粒白云巖為主,含陸源碎屑少;三段以灰色薄層—厚層狀泥粉晶白云巖為主,夾顆粒白云巖、含砂質(zhì)(泥質(zhì))白云巖、藻白云巖,厚度變化較大。
在鉆井、露頭剖面解剖和對比基礎上,結合前人研究成果[6,18-21],重建了四川盆地洗象池群沉積充填格局和巖相古地理展布(圖2)。
圖2 四川盆地洗象池群巖相古地理圖
洗象池群沉積期,四川盆地及周緣整體構造格局北西高、南東低,自北西向南東沉積單元分別為古陸(古隆起)、局限臺地、半局限臺地、臺地邊緣及斜坡、盆地(圖2)。隨著晚期海水向南東退卻,古隆起范圍進一步擴大,盆地區(qū)以碳酸鹽巖局限—半局限臺地為特征,西部為白云質(zhì)沉積,東部石灰質(zhì)含量升高,西側(cè)沿古隆起邊緣發(fā)育混積潮坪沉積,東側(cè)見斜坡相碎屑流和濁流沉積。
局限臺地相沿川中—川北古隆起外圍分布,巖石組合包括白云巖、含泥質(zhì)白云巖、灰質(zhì)白云巖(圖2)。亞相主要為潮坪和臺內(nèi)顆粒淺灘(鮞粒灘、砂屑灘),局部發(fā)育咸化潟湖。近岸潮坪相主要見于康滇、牛首山古陸西緣,巖石組合為白云巖、砂質(zhì)白云巖夾砂巖或泥頁巖。總體上碳酸鹽巖多于碎屑巖,見鳥眼構造、羽狀交錯層理、斜層理、小型沖刷構造等,屬于混積潮坪沉積。臺內(nèi)顆粒灘繼承發(fā)育于古地貌高,沿古隆起外圍呈南西—北東向帶狀分布,推測受控于川中—川北古隆起衍生的前隆帶。此外,受頻繁的震蕩性海水進退影響,臺內(nèi)淺灘垂向上具有頻繁疊置的特點,沉積物常見粒序?qū)永?、交錯層理、斜層理和波痕構造。
半局限臺地主要分布于川東、川東南地區(qū)(圖2),巖石組合包括中厚層—塊狀白云巖、白云質(zhì)石灰?guī)r和石灰?guī)r。盆地東南緣亦見灘相沉積,巖石類型為生屑石灰?guī)r、生屑白云巖、鮞粒石灰?guī)r、礁灰?guī)r等。臺緣斜坡巖石類型主要為碎屑流沉積的礫屑石灰?guī)r和鈣屑濁積巖。
綜合野外露頭、巖心觀察以及鏡下薄片鑒定表明,洗象池群儲層巖石類型主要為殘余顆粒白云巖和細晶白云巖(圖3)。殘余顆粒白云巖顆粒類型以砂屑為主,次為鮞粒、礫屑以及少量生屑(圖3-a~c)。由于強烈白云石化、重結晶和溶蝕作用改造,砂屑顆粒僅見輪廓,顆粒含量介于65%~85%,粒徑介于0.2~0.7 mm;顆粒間見細晶白云石亮晶膠結幻影,粒間溶孔較發(fā)育(圖3-c),面孔率一般介于2%~12%,孔隙內(nèi)常見瀝青全充填或半充填(圖3-d、e);偶見陸源石英碎屑,含量介于1%~2%。細晶白云巖為晶粒結構,白云石半自形—它形,大小一般介于0.1~0.5 mm,常見晶面污濁及霧心亮邊構造,晶間孔、晶間溶孔發(fā)育,一般介于0.01~0.25 mm,孔隙內(nèi)常見瀝青半充填(圖3-e)。
圖3 四川盆地洗象池群儲層特征照片
3.2.1 溶洞
在野外露頭、巖心尺度上可見溶蝕孔洞多呈蜂窩狀、不規(guī)則狀,洞徑多介于2~10 mm,常被瀝青、白云石和石英全充填或半充填,也見未充填溶洞(圖3-a、b)。溶洞主要由殘余孔隙溶蝕擴大、沿裂縫溶蝕以及順層溶蝕作用形成。據(jù)廣探2井44.74 m巖心的溶蝕孔洞統(tǒng)計:共見920個溶洞,洞密度達20.56 個/m;孔洞類型以孔隙擴溶型小溶洞為主,大部分溶洞洞徑介于2~5 mm,部分溶洞洞徑介于5~10 mm,少量溶洞洞徑大于10 mm。
3.2.2 孔隙
基于Choquette和Pray提出的孔隙空間分類方案[22],同時考慮成巖作用和儲層演化,確定洗象池群孔隙類型主要包括晶間孔、晶間溶孔、粒間孔和粒間溶孔(圖3-c~e)。砂屑白云巖等顆粒結構巖石當基質(zhì)或膠結物不發(fā)育或含量極少時,粒間孔隙得以保存,從而形成殘余粒間孔;受酸性流體或大氣淡水淋濾影響,顆粒間膠結物或基質(zhì)不同程度溶解或不同期次溶蝕疊合改造形成粒間溶孔(圖3-c),有時砂屑顆粒也會遭受溶蝕而形成粒間溶孔(圖3-d),面孔率一般介于2%~10%,孔隙內(nèi)常被晚期白云石和瀝青、方解石半充填。晶間孔主要發(fā)育于晶粒白云巖,孔隙形態(tài)受晶體大小及自形程度控制而多呈規(guī)則三角狀或多邊形狀。晶間溶孔主要發(fā)育于原巖組構遭到嚴重破壞的晶粒白云巖中,為三角狀或多邊形晶間孔經(jīng)溶蝕改造而成,形態(tài)不規(guī)則,見溶蝕港灣(圖3-e)。
3.2.3 裂縫
裂縫類型以構造縫和溶蝕縫為主,多沿層間發(fā)育,局部見高角度縫,縫寬多大于1 mm[23-24]。洗象池群裂縫具有多期交切發(fā)育的特征:早期裂縫為擴溶縫,被硅質(zhì)、中—粗晶白云石和泥質(zhì)全充填,縫壁不平直,鏡下觀察常見瀝青充填,對古油藏的運聚有重要意義;晚期裂縫多未被充填,裂縫平直,對氣藏形成及儲層改善有重要作用。巖心觀察洗象池群裂縫和溶蝕孔洞常伴生發(fā)育,并常見縫孔被瀝青充填(圖3-f)。
四川盆地洗象池群已積累了豐富的儲層物性數(shù)據(jù)[5,20-21,25]。據(jù)統(tǒng)計,洗象池群552個柱塞樣品孔隙度多介于1.50%~4.00%,占比79.2%,平均孔隙度為2.77%;549個滲透率數(shù)據(jù)大部分小于0.100 mD,占比75.5%,平均值為0.064 mD。其中川中古隆起區(qū)廣探2井洗象池群238個孔隙度和239個滲透率數(shù)據(jù)的平均值分別為2.97%和0.520 mD。從單井統(tǒng)計數(shù)據(jù)看,川中地區(qū)洗象池群儲層孔隙度和滲透率變化范圍均比較大,反映儲層非均質(zhì)性較強,并且受到裂縫的影響[5]。數(shù)據(jù)分析結果表明,巖溶發(fā)育區(qū)和高能顆粒灘環(huán)境下形成的具有較粗結構的白云巖和針孔狀白云巖孔隙度和滲透率相對較高。
川東南露頭區(qū)以南川三匯剖面為代表,灘相儲層平均孔隙度和滲透率分別為5.60%和0.800 mD,總體儲集性能與川中隆起區(qū)附近相當[5,17]。川東北露頭區(qū)紫陽落人洞和城口厚坪等剖面共獲得物性測試樣品20塊,孔隙度介于0.03%~13.42%,平均值為5.52%,滲透率0.001~0.421 mD,平均值為0.023 mD,孔隙度和滲透率變化均較大,儲層非均質(zhì)性強。其中殘余砂屑白云巖孔隙度最高,平均值達8.31%;細—中晶白云巖次之,平均孔隙度為4.30%;泥晶白云巖物性差??傮w來看,川東北露頭區(qū)與川中地區(qū)鉆井和川東南地區(qū)露頭相比,孔隙度大致相當,滲透率偏低。
鉆井及露頭揭示,四川盆地洗象池群主要發(fā)育顆粒灘相控型、巖溶改造型和裂縫型3類儲層,其中臺內(nèi)灘相經(jīng)巖溶改造的白云巖儲層,溶蝕孔洞豐富、厚度較大、儲集物性較好,具有較大的勘探潛力,具有明顯的“灘相+巖溶”控儲特征。
洗象池群儲層的形成經(jīng)歷了3個階段。①準同生期及早期成巖階段:顆粒灘相石灰?guī)r經(jīng)過準同生期和早期成巖階段白云巖化作用能夠明顯提高儲層物性;原生孔隙的發(fā)育程度控制了白云石化程度及重結晶程度,具有顆粒結構的巖石白云石化相對徹底或者重結晶作用強。②準同生期及早期溶蝕階段:受海平面頻繁升降變化影響,在古隆起及周緣地區(qū)灘體間歇性暴露,經(jīng)大氣淡水淋濾溶蝕作用,形成宏觀表現(xiàn)以組構性溶孔為特征、微觀表現(xiàn)以粒內(nèi)溶蝕為特征的儲集體(圖4-a)。遠離古隆起區(qū)的潮坪相白云巖主要受埋藏溶蝕作用和構造—流體改造,形成非組構選擇性的裂縫—孔隙型儲層。③表生巖溶作用階段:洗象池群至少經(jīng)歷了兩期表生巖溶作用。寒武紀末的郁南運動導致川北地區(qū)上寒武統(tǒng)不同程度抬升、剝蝕,川北古隆起南東側(cè)形成扇形巖溶區(qū);奧陶紀末的都勻運動導致川中古隆起的抬升暴露,沿古隆起東側(cè)形成表生巖溶和順層巖溶帶(圖4-b)。表生巖溶作用對洗象池群白云巖的改造主要表現(xiàn)為非組構性溶蝕孔洞發(fā)育和不規(guī)則裂縫發(fā)育,從而形成顆粒灘疊加表生溶蝕改造的裂縫—孔洞型儲層。鉆井揭示,川中地區(qū)洗象池群氣烴顯示良好的層段主要集中在頂面100 m范圍內(nèi)[5]。
圖4 四川盆地洗象池群儲層發(fā)育模式圖
下寒武統(tǒng)烴源巖在四川盆地分布廣泛,主要以綿陽—長寧古裂陷為中心,厚度介于150~400 m(圖5-a)。另外,川東北地區(qū)也為下寒武統(tǒng)烴源巖生烴中心區(qū),馬深1井鉆揭了筇竹寺組厚度為354 m,總有機碳含量(TOC)大于0.50%的地層厚度為274 m、大于2%的優(yōu)質(zhì)烴源巖厚度為128 m,平均TOC值超過2.00%,下部黑色碳質(zhì)泥巖段TOC值介于1.89%~8.95%,平均值為4.70%。城探1井TOC最大值為7.00%,紫陽落人洞剖面見厚度為70 m的暗色碳質(zhì)頁巖,川東北7條野外剖面27個樣品TOC值介于0.47%~10.71%,平均值為2.43%,生氣強度介于 40×108~ 80×108m3/km2。
圖5 四川盆地洗象池群氣藏相關烴源巖厚度分布圖
上奧陶統(tǒng)五峰組(O3w)—下志留統(tǒng)龍馬溪組烴源巖主要為深灰色—灰黑色硅質(zhì)泥頁巖、筆石相頁巖,是四川盆地海相層系重要的區(qū)域烴源層,主要分布于川東南和川東北地區(qū)(圖5-b)。川東南地區(qū)烴源巖厚度介于80~110 m,近EW向展布;川東北地區(qū)烴源巖厚度介于30~50 m,呈NE向展布,生烴強度介于 20×108~ 60×108m3/km2。有機質(zhì)豐度測試結果表明,龍馬溪組底部烴源巖多屬于優(yōu)質(zhì)烴源巖,向上變差,75%以上樣品TOC>0.50%,近50%樣品TOC>2.00%。殘余有機碳含量在區(qū)域上的變化同樣受烴源巖厚度控制,高值區(qū)(大于3%)位于川東北城口—萬州及長寧—彭水一帶,盆地中部和西部TOC普遍小于1.00%。
此外,四川盆地湄潭組泥頁巖主要為陸棚相沉積,其生烴能力已經(jīng)得到諸多學者及地質(zhì)工作者的關注[26]。川北地區(qū)湄潭組以深灰色或灰黑色泥頁巖為主,厚度介于30~50 m,熱演化程度達成熟—過成熟階段。馬深1井鉆揭湄潭組29 m厚的暗色泥巖型烴源巖,98%的樣品TOC>0.50%,平均值為0.89%;川深1井鉆揭湄潭組烴源巖厚度為20 m,75%的樣品TOC>0.50%,平均值為0.82%。TOC測試結果表明已達到較好烴源巖的標準,生烴強度為22×108m3/km2[26]。
根據(jù)源—儲組合分布與烴源巖熱演化特征,洗象池群油氣成藏模式可劃分為4類:筇竹寺組生—洗象池群儲的下生上儲、斷層垂向輸導模式,五峰組、龍馬溪組生—洗象池群儲的新生古儲、斷層側(cè)向?qū)虞攲J?,湄潭組生—洗象池群儲的側(cè)生旁儲、不整合輸導模式,筇竹寺組、湄潭組生—洗象池群儲的多源供烴、斷層多向聯(lián)合輸導模式。其中前3類經(jīng)過鉆探落實,為已建立的成藏模式,第4類尚無鉆井落實,為概念型成藏模式。
4.2.1 下生上儲、斷層垂向輸導模式
川中威遠、磨溪、廣安等地區(qū)臨近川中古隆起與綿陽—長寧古裂陷疊合區(qū)。震旦紀—早寒武世發(fā)育的綿陽—長寧裂陷槽,是下寒武統(tǒng)烴源巖生烴中心區(qū)[27]。隨著構造體制由伸展向擠壓轉(zhuǎn)變,中—晚寒武世形成同沉積古隆起,控制著洗象池群臺內(nèi)顆粒灘相儲層以及巖性圈閉的發(fā)育。奧陶紀—志留紀古隆起大幅隆升并遭受不同程度的剝蝕,一方面促進了儲層的改造,同時發(fā)育多條通源斷裂,斷切層位自震旦系至中—上寒武統(tǒng)洗象池群,為筇竹寺組優(yōu)質(zhì)烴源向洗象池群灘相儲層運移提供了通道。在隨后的印支、燕山和喜馬拉雅期,在整體繼承早期構造格局基礎之上,古隆起局部調(diào)整改造,沿斜坡區(qū)形成系列構造—巖性圈閉,震旦系氣藏調(diào)整,進一步補充洗象池群氣源。生烴史模擬結果表明,下寒武統(tǒng)烴源巖于志留紀開始生油,二疊紀進入生油高峰,中—晚三疊世達到油氣轉(zhuǎn)化高峰。可見,以威遠、磨溪等為代表的川中古隆起斜坡區(qū)巖性圈閉在生油期已形成,經(jīng)后期構造調(diào)整保存至今,有利于油氣聚集成藏。因此,洗象池群在川中古隆起斜坡區(qū)成藏特征屬于“早期古油藏,晚期裂解原位成藏”的下生上儲、斷層垂向輸導模式(圖6-a)。
圖6 四川盆地洗象池群典型油氣藏成藏模式圖
4.2.2 新生古儲、斷層側(cè)向?qū)虞攲J?/p>
2020年6月,四川盆地涪陵頁巖氣田南部的平橋1井在洗象池群測試獲得日產(chǎn)量為20.55×104m3的高產(chǎn)工業(yè)氣流,證實了高陡構造帶新生古儲、斷層側(cè)向?qū)拥某刹啬J健?/p>
平橋1井位于川東高陡褶皺帶萬縣復向斜平橋斷背斜核部。平橋斷背斜發(fā)育于中—下寒武統(tǒng)膏鹽層之上,主體受控于東傾的平橋西斷層和由其衍生的西傾的平橋東斷層,二者組合形成沖起構造,背斜兩翼被多條斷層斷錯改造,導致新老地層側(cè)向?qū)?。區(qū)域不整合地層記錄與低溫熱年代學證據(jù)表明,該構造形成于晚侏羅世的燕山運動,白堊紀以來經(jīng)歷了多階段的隆升變形。平橋1井鉆揭的洗象池群以潮坪相白云巖為主,厚度286 m,由于構造及溶蝕作用影響,形成裂縫型和孔隙型儲層。生烴史模擬結果表明,龍馬溪組烴源巖于早三疊世開始生油,晚三疊世末期進入生油高峰,晚侏羅世達到油氣轉(zhuǎn)化高峰。由于晚白堊世以來構造抬升,五峰組—龍馬溪組優(yōu)質(zhì)烴源巖泄壓釋放頁巖氣,通過斷層側(cè)向?qū)庸N,形成晚期“新生古儲”成藏模式(圖6-b)。
4.2.3 側(cè)生旁儲、不整合輸導模式
川北地區(qū)在寒武紀末期的郁南運動影響下形成川北古隆起,寒武系頂部形成不整合面。生長地層和低溫熱年代學證據(jù)表明,中—晚侏羅世以來,受米倉山—大巴山?jīng)_段帶向盆地方向擴展作用影響,在川北古隆起斜坡背景下發(fā)育通南巴背斜,并在晚白堊世、始新世—中新世經(jīng)多期改造定型[28]。通南巴背斜縱向具有分層疊加變形的結構特征[29],但在晚侏羅世之前長期處于川北古隆起的斜坡部位。由于缺少通源斷裂,在中寒武統(tǒng)陡坡寺組(2d)膏鹽巖層封隔下,筇竹寺組烴源巖難以向上運移至洗象池群。天星1井、馬深1井等鉆井揭示,該地區(qū)下奧陶統(tǒng)桐梓組(O1t)缺失,湄潭組暗色泥巖自南東向北西超覆于洗象池群之上。埋藏史和生烴史恢復結果表明,湄潭組烴源巖于晚二疊世末開始生油,中三疊世末期進入生油高峰,晚侏羅世達到油氣轉(zhuǎn)化高峰。石油裂解氣沿不整合面向川北古隆起運移,并在洗象池群聚集成藏。因此,川北通南巴地區(qū)為有利相帶內(nèi)的構造圈閉氣藏,屬于側(cè)生旁儲、不整合輸導的成藏模式(圖6-c)。
4.2.4 多源供烴、多途徑聯(lián)合輸導概念模式
近期研究成果證實,川東北地區(qū)在震旦紀—早寒武世期間呈現(xiàn)隆—坳相間的構造格局[30],宣漢—開江地區(qū)發(fā)育繼承性古隆起[31-32],中—晚寒武世演化為緩坡帶。繼承性古隆起的構造背景控制著震旦系—寒武系高能相儲層的發(fā)育,其相鄰凹陷區(qū)為筇竹寺組烴源巖沉積中心,區(qū)域上構成有利的源—儲配置。構造演化和油氣生烴匹配關系綜合分析表明,洗象池群油藏經(jīng)歷了古油藏—古氣藏—氣藏調(diào)整3個關鍵成藏階段:在早期古隆起背景下,二疊世末期東吳運動導致區(qū)域抬升,此時下古生界烴源巖處于生油高峰期,形成早期古油藏;中三疊世晚期,印支運動導致開江古隆起形成,早期古油藏轉(zhuǎn)化為古氣藏;燕山—喜馬拉雅期受控于大巴山?jīng)_斷帶和川東褶皺帶構造復合—聯(lián)合作用,形成具有多期疊加變形特征的高陡斷褶帶,古圈閉被破壞,油氣被重新調(diào)整、分配,新的氣藏主要分布在不同類型的構造圈閉和潛伏構造圈閉內(nèi)。
洗象池群是四川盆地重要的戰(zhàn)略接替領域,洗象池群具備大面積成藏的有利條件,決定了其在未來油氣勘探中的重要地位。目前勘探主要集中在川中古隆起周緣,未來需繼續(xù)加強對古隆起斜坡區(qū)的臺內(nèi)高能相帶、川東高陡構造帶源—儲對接圈閉等有利區(qū)的勘探。
4.3.1 川中—川北古隆起斜坡是尋找規(guī)模發(fā)現(xiàn)的重點領域
川中—川北古隆起的形成演化為洗象池群儲集層的發(fā)育創(chuàng)造了有利的構造背景。在川中—川北古隆起影響下,洗象池群發(fā)育“相控型”和巖溶型兩類儲層,其中臺內(nèi)顆粒灘相帶與巖溶疊合區(qū)為儲層發(fā)育最有利區(qū),主要沿古隆起斜坡區(qū)呈不連續(xù)的帶狀展布。圍繞古隆起,綜合油氣成藏要素組合時空分布,優(yōu)選了2個有利勘探區(qū)帶。
4.3.1.1 古隆起周緣與綿陽—長寧古裂陷疊合區(qū)
川中—川北古隆起長期繼承性發(fā)育區(qū)是油氣早期運聚的有利指向區(qū)。古隆起周緣具有灘相與巖溶聯(lián)合控儲的優(yōu)越條件[17],經(jīng)多期構造調(diào)整形成系列低幅度構造和大型巖性圈閉,保存條件穩(wěn)定;綿陽—長寧古裂陷控制了筇竹寺組生烴中心,筇竹寺組烴源巖通過古隆起后期調(diào)整階段形成的通源斷裂的輸導,可形成“下生上儲”有利成藏組合(圖7-a)。威遠、磨溪等地區(qū)已有多口鉆井在洗象池群獲得工業(yè)氣流,表明該領域具有良好的勘探前景。
圖7 四川盆地洗象池群成藏組合劃分
4.3.1.2 古隆起斜坡背景下的高陡構造變形帶
川東北宣漢地區(qū)洗象池群地層結構與川中磨溪、廣安地區(qū)具有相似的特征,位于川中—川北古隆起斜坡區(qū),殘留厚度適中(150~300 m)、地震亮點異常反射明顯,預測灘相儲層發(fā)育,并且可能疊加巖溶作用。成藏解剖揭示筇竹寺組、湄潭組和龍馬溪組均具有向洗象池群供烴的潛力(圖7-b),周緣鉆井及露頭洗象池群儲層常見瀝青,證明早期具有廣泛油氣充注,但該區(qū)目前尚無鉆井證實,鑒于洗象池群埋深大、構造變形復雜,尋找有利的構造—巖性圈閉是勘探的關鍵。
4.3.2 川東—川東南鹽上構造是深化天然氣勘探的重要領域
川東—川東南地區(qū)以發(fā)育成排成帶的高陡構造為特征,以高臺組膏鹽巖層為滑脫面,上覆地層沿鹽層形成滑脫褶皺、逆沖斷層及相關褶皺、背沖斷隆等,鹽巖填充背斜核部,鹽上形成構造圈閉[33]。由于區(qū)內(nèi)鹽層厚度大,縱向上通源斷裂不發(fā)育,難以溝通鹽下烴源。平橋1井鉆探證實,由于構造活動及埋藏溶蝕作用,洗象池群發(fā)育裂縫型和孔隙型儲層,五峰組—龍馬溪組優(yōu)質(zhì)烴源巖可通過斷層側(cè)向?qū)酉蚋叨笜嬙鞄ЧN,源—儲配置關系有效,形成新生古儲有利成藏組合(圖7-c)。因此,從區(qū)域油氣成藏條件和實際鉆井綜合分析來看,由于鹽層厚度大、后期構造對油氣藏改造強烈,尋找源—儲對接匹配好、保存單元“相對穩(wěn)定”的構造圈閉和構造—巖性復合圈閉是川東—川東南鹽上構造天然氣勘探突破的關鍵。
1)四川盆地洗象池群沉積期為川中—川北繼承性古隆起背景下的碳酸鹽巖局限—半局限臺地沉積環(huán)境,主要的沉積亞相類型為潮坪和臺內(nèi)顆粒淺灘,局部發(fā)育咸化潟湖。
2)受繼承性古隆起、沉積相帶、微古地貌、埋藏溶蝕作用、表生巖溶作用和后期構造改造等因素控制,洗象池群主要發(fā)育顆粒灘相控型、巖溶改造型和裂縫型3類儲層,其中臺內(nèi)顆粒灘相帶與巖溶斜坡疊合區(qū)為儲層發(fā)育最有利區(qū)。
3)四川盆地洗象池群存在4種成藏模式:川中下生上儲、斷層垂向輸導模式,川東南新生古儲、斷層側(cè)向?qū)虞攲J剑ū眰?cè)生旁儲、不整合輸導模式,川東北多源供烴、斷層側(cè)向+垂向聯(lián)合輸導模式。
4)洗象池群油氣勘探潛力巨大,川中—川北古隆起周緣與綿陽—長寧古裂陷疊合區(qū)、古隆起斜坡背景下的高陡構造變形帶是尋找規(guī)模天然氣發(fā)現(xiàn)的重點領域,川東高陡構造帶源—儲對接匹配好的“相對穩(wěn)定”保存單元是深化天然氣勘探的重要領域。