川東地區下侏羅統勘探潛力評價

鄒 娟 金 濤 李雪松 韋騰強 郭蕊瑩 白 蓉

（ 1中國石油西南油氣田公司勘探開發研究院；2中國石油新疆油田公司勘探開發研究院 ）

侏羅系是四川盆地主要的產油層系，目前對四川盆地侏羅系的勘探和開發主要集中在川中和川西地區，已在川中地區侏羅系中發現了公山廟、桂花、金華、蓮池、中臺山5個油田和廣安、南充、合川、營山等18個含油氣構造和區塊；在川西地區發現了新場、大興西、平落壩等大型氣田[1-5]，顯示了盆地侏羅系較好的勘探前景。近年來很多學者認為川東地區侏羅系也具有與川中地區侏羅系十分相似的油氣成藏條件和豐富的油氣資源，可作為四川盆地又一個重要的致密油氣勘探領域[6-11]?？陀^上，川東地區侏羅系取心、測試資料極少，沒有開展油氣地質綜合研究，以致于對區內該層系油氣資源分布和勘探潛力認識不足，嚴重制約了川東地區侏羅系的勘探?；诖?，本文通過對川東地區侏羅系涼高山組和大安寨段開展成藏條件研究，希望在川中之外尋找到侏羅系油氣勘探的有利區，為川東地區侏羅系油氣勘探局面的打開提供認識支撐。

1 區域地質概況

川東地區構造位置屬四川盆地川東高陡斷褶帶，范圍包括華鎣山以東、七曜山以西的區域（圖1），區內構造格局主要定型于喜馬拉雅期,構造褶皺強烈,平面上一系列北東向高陡背斜近平行排列,背斜狹窄,向斜寬緩。高陡背斜核部已出露至上二疊統，侏羅系已被剝蝕殆盡，但在向斜區涼高山組埋深為500～2000m，地層保存完整,上覆殘存上千米的沙溪廟組砂泥巖地層可起到區域封蓋作用，油氣保存條件良好。

圖 1 川東地區位置圖

區內涼高山組巖性主要為灰綠色或灰黑色泥頁巖與砂巖互層，自下而上分為涼下和涼上兩段，并將涼上段又細分為涼Ⅱ、涼Ⅰ—Ⅱ和涼Ⅰ3個亞段，厚度約為100～280m；大安寨段為黑色頁巖與褐灰色介殼灰巖、含泥質介殼灰巖互層，自下而上可分為大三、大一三、大一3個亞段及過渡層，厚度約為10～100m，大一亞段、大三亞段以發育石灰巖為主，大一三亞段發育半深湖—淺湖暗色泥頁巖（圖2）。各層頂底界線清楚，與川中地區地層可對比，地層展布北厚南薄。

圖2 川東地區地層—沉積相劃分圖

2 成藏條件研究

2.1 烴源巖厚度大、品質好，具備充足的油氣源條件

按照現今對致密油的認識，認為致密油的主要特征為源儲一體或近源成藏[12-15]，說明烴源巖的分布在宏觀上對石油的富集具有重要的控制作用。大安寨段和涼高山組沉積時處于湖盆廣泛分布的沉積背景下，區內涼上段和大一三亞段暗色泥頁巖發育，且品質較好。據資料統計，區內涼高山組236個泥頁巖樣品中有機碳含量（TOC）分布在0.15%～3.86%之間，平均為1.01%，其中有機碳含量大于1.0%的樣品占總樣品的40.7%（圖3a）；大安寨段有機碳含量在0.15%～2.76%之間,平均為1.07%，有機碳含量大于1.0%的樣品占總樣品50%（圖3b）。以有機碳含量為1.0%作為有效烴源巖的下限進行統計，涼高山組有效烴源巖厚度為5.6～35.8m，平均為20.8m；大安寨段有效烴源巖厚度為2.7～58.0m，平均為18.7m（圖4），與川中地區烴源巖厚度相當。油氣顯示均集中在烴源厚度較大的川東中北部開江—萬州—梁平—忠縣一帶，烴源巖區控制油氣聚集特征明顯。

圖3 川東地區涼高山組和大安寨段TOC分布直方圖

圖4 川東地區涼高山組和大安寨段有效烴源巖厚度等值線圖

組分鑒定結果表明，烴源巖腐泥組組分含量很高，分布在66%～78%之間，惰質組含量較低，根據干酪根鏡下鑒定分類標準，其有機質類型為Ⅱ1和Ⅱ2型。經成熟度分析，烴源巖Ro介于0.58%～1.29%之間，多數樣品處于0.7%～1.3%之間，說明川東地區侏羅系涼高山組烴源巖正處于成熟—高成熟早期階段，具有生成大量油氣的潛力，對油氣藏的形成比較有利。

烴源巖供油氣條件的優劣不僅受烴源巖本身品質（有機質豐度、類型及成熟度）的影響，也受烴源巖發育程度（厚度和分布面積）的制約，兩者對烴源巖供烴條件的影響綜合反映為烴源巖的生烴強度[16]。區內涼高山組和大安寨段大于20m的有效烴源巖總面積分別為0.94×104km2和0.61×104km2。在四川盆地第四次油氣資源評價中，通過資源豐度類比法、EUR分布類比法、小面元容積法和成因法方法計算，兩層資源量共達0.989×108t[17]，進一步表明區內涼高山組和大安寨段具備形成油氣藏的資源基礎，有廣闊的勘探前景。

2.2 兩類儲層物性差，但分布面積大，局部地區存在儲層甜點區

川東地區侏羅系沉積環境與川中地區相似[6、8]，涼高山組灘壩和大安寨段介殼灘為有利儲集微相。大量資料分析結果表明，兩類儲層均表現為特低孔特低滲的特征，與川中地區相似。涼高山組砂巖粒度整體偏細，以細—粉砂為主，長石巖屑砂巖和巖屑石英砂巖中發育殘余粒間（溶）孔、粒內溶孔等（圖5a、b），微裂縫發育（圖5c）。45個巖心樣品孔滲分析表明，孔隙度分布在1.27%～4.06%之間，平均為2.5%，主要集中在1%～3%之間；滲透率分布在0.00001～0.0786mD之間，平均為0.00615mD，滲透率小于0.001mD的樣品占總樣品數量的72.4%。

大安寨段儲集巖主要為介殼灰巖和含泥質介殼灰巖，發育多類型微米—納米級孔縫如晶間孔、殼內晶間縫和解理縫等（圖5d—f），巖石和孔隙類型的差異是造成川中地區大安寨段單井產能差異的重要原因[18]。區內大安寨段孔隙度在0.2%～2.0%之間，平均為1.54%，孔隙度小于2.0%的樣品占75.8%；滲透率主要分布在0.0001～0.01mD，平均為0.0053mD，滲透率小于0.001mD的樣品約占85.6%。

圖5 川東地區涼高山組和大安寨段孔隙類型薄片圖版

盡管儲層物性差，但涼高山組的砂體和大安寨段的灘體在川東中北部地區厚度大、分布面積廣。涼高山組縱向上砂體疊置，砂體累計厚度在10～77m之間，越靠近川東北部大巴山山前帶的物源區砂體越厚，整體表現出北厚南薄的特征，且在涼高山組各層段均有發育，縱向上呈薄層狀疊置發育（圖6），砂體發育厚值區主要在達州—渠縣—梁平—萬州地區（圖7）；川東中北部地區大安寨段介殼灰巖累計厚度為5～57m，灘體橫向分布穩定（圖8），其中累計厚度大于20m的石灰巖面積達1.9×104km2，石灰巖厚值區發育在達州—大竹—梁平—開江一帶（圖9）。

圖6 川東地區涼高山組砂體對比圖

圖7 川東地區涼高山組砂體厚度分布圖

圖8 川東地區大安寨段灘體對比圖

圖9 川東地區大安寨段灘體厚度分布圖

2.3 源儲互層式組合有利于油氣短距離運移聚集成藏

烴源條件和儲層品質是致密油氣成藏的控制因素，二者的有利配置是致密油氣成藏的關鍵。北美已經商業開采的致密油層系包括威利斯頓Bakken組和海灣盆地EagleFord組等20余個，從單井生產曲線來看，互層式源儲配置關系的單井初始產量和最終估算可采儲量明顯較高[19]。以涼高山組為例，區內源儲組合在平面上具有明顯的分區性，靠近大巴山前緣的達州—開縣以北一帶整體以濱湖沉積為主，靠近物源區沉積了大套厚層狀的砂巖，如yj1井區，該區雖然儲層發育但泥巖厚度小且品質較差，生烴量不足；向南部的開江—梁平一線依次發育半深湖—淺湖沉積，烴源巖和砂體厚度都較大且呈互層式展布，如td021-x7—td108—lg82井區，該區烴源巖熱演化生成的烴類直接近距離運移至與其緊鄰的儲層中，更有利于油氣成藏；重慶—石柱以南地區則發育濱、淺湖沉積，砂體厚度較小，泥巖多為紫紅色，見少量淺湖相的灰綠色泥巖，具有一定生烴能力但生烴量較小，如dq006-1-x2井區（圖10）。研究認為，川東中北部宣漢—開江—梁平—萬州地區為源儲互層式組合有利區，也是油氣顯示集中的區域，其中拔山寺向斜的bx1井在大安寨段獲工業油氣流。

3 勘探潛力分析及有利區優選

勘探實踐證實川中涼高山組致密油為近源或源內大面積分布，不受構造和圈閉控制[20-22]。在川東地區涼高山組含油氣地質條件研究的基礎上，通過與鄰區川中地區侏羅系涼高山組成藏條件進行對比分析，認為川東侏羅系涼高山組也具有良好的勘探潛力，依據如下：①兩個地區沉積背景相似，涼高山組灘壩砂體和大安寨段介殼灘大面積發育，具備有利儲層發育的物質基礎；②儲層在巖性、物性及孔喉組合特征上基本一致，局部發育相對優質儲層；③川東地區涼高山組和大安寨段均發育烴源巖，厚度與川中地區一致，具有豐富的資源基礎；④川東寬緩向斜區涼高山組油氣保存良好，“兩背一斷”先存構造可能是淺層油氣藏的有利地區[23]；⑤涼高山組高產油井與裂縫關系密切[24-25]，與川中平緩構造帶相比，川東地區所受構造應力更強烈，裂縫也應更發育，鉆井過程中出現的大量漏失、放空和井噴現象就是裂縫發育的直接證據。

圖10 川東地區涼高山組成藏組合圖

非常規致密油氣成藏的關鍵是具備大面積分布的優質烴源巖、大面積分布的非均質致密儲層、良好的源儲配置等條件[26]。按照“甜點區”地質評價的要求，結合保存條件和油氣顯示等資料，認為川東中北部開江—梁平—萬州地區為涼高山組勘探有利區（圖11a），面積約為5000km2，烴源巖厚度大于20m，儲層厚度大于10m，源儲配置為互層式，向斜區地層埋深為1000～2000m，油氣顯示豐富；大安寨段有利區在梁平—萬州地區（圖11b），烴源巖厚度為15～30m，儲層厚度大于10m，源儲配置優越，油氣顯示豐富，為勘探有利區，面積約為3000km2。

4 結論及建議

(1）川東地區侏羅系涼高山組和大安寨段半深湖相暗色泥頁巖厚度大且分布穩定，有機質豐度高,類型好，目前處于成熟—高成熟早期演化階段，正處于油氣生成高峰期，為油氣成藏提供了資源基礎。

(2）川東地區涼高山組和大安寨段有利儲集微相灘壩和介殼灘大面積疊合分布；砂巖和石灰巖兩類儲層物性總體差，為特低孔特低滲儲層，相對優質儲層發育在開江—大竹—梁平—萬州地區。

(3）川東中北部源儲互層式組合有利于油氣短距離運移聚集成藏。

(4）開江—梁平—萬州地區為涼高山組勘探有利區，面積約為5000km2；大安寨段勘探有利區在梁平—萬州地區，面積約為3000km2。

(5）建議加大對川東北部向斜區侏羅系涼高山組和大安寨段的油氣勘探力度，深化對川東地區侏羅系油氣藏富集規律的認識。

圖11 川東地區涼高山組和大安寨段有利區綜合評價圖