川西坳陷中段须家河组成藏条件及勘探有利区分析

范增辉 欧阳诚 李 乐 王 静 赵 园

(1.川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司，成都 610213;2.川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院，成都 610051)

川西坳陷中段地区位于四川盆地西部，呈北东向展布，西以龙门山为界，北至广元、旺苍，东至丹棱、资阳，南至邛崃，面积约2×104km2。构造上，隶属于扬子地台西北缘的四川盆地川西坳陷，北以米仓山隆起为界，西以龙门山断裂为界，南邻泸州隆起，东邻川中隆起，是受扬子准地台、巴彦喀拉褶皱系、秦岭褶皱系的多重影响的二级构造单元。基底主要由前震旦系火地垭群变质岩系和晋宁期岩浆岩组成，稳定坚硬。在地史演化过程中，沉积了巨厚的震旦纪—古生代—中生代早期海相沉积序列，由于印支期以来北部秦岭海槽的关闭和龙门山逆冲推覆构造带的形成，使该区自三叠纪中晚期以来发育了大型前陆盆地陆相沉积，最终完成了“盆山转换”。喜山期形成了现今的构造格局。

1 地质背景

通过多年的勘探，川西坳陷中段发现了孝泉、合兴场、新场、东泰、马井、洛带、新都、大邑等十余个气田和含气构造，形成了浅层(白垩系、蓬莱镇组及遂宁组)、中深层(沙溪庙组和千佛崖组)、深层(须家河组)3大勘探开发层系。川西坳陷深层勘探始于20世纪60年代。至90年代，在中坝、合兴场、孝泉、平落坝等地区发现了须家河组气藏。新场气田发现后，勘探重点转移至中浅层，本世纪以来，又加强了深层勘探，发现了新场、大邑、邛西等须家河组气藏及一批新的勘探目标。川西坳陷中段构造单元划分见图1。

图1 川西坳陷中段构造单元划分图

2 成藏条件分析

2.1 主要烃源岩特征

(1)发育多套烃源岩。川西坳陷自上三叠统马鞍塘组至须家河组五段均发育有丰富的有较好生烃能力的烃源岩层。这些烃源岩不仅为须家河组气藏提供了丰富的烃源，而且也为侏罗系红层提供了大量气源。

勘探与研究表明，在川西坳陷发育了多套烃源岩，即马鞍塘 — 小塘子组烃源岩、须家河组须二段、须三段、须四段和须五段烃源岩。其中马鞍塘组—须三段为近海型盆地，须四段和须五段为陆相煤系。

烃源岩具有厚度大(表1)、分布广、有机质丰度高(表2)、品质好及生气量巨大的特点，并且在川西坳陷各段具有一定差别。

表1 川西坳陷中段上三叠统烃源岩厚度统计表

表2 川西坳陷中段上三叠统烃源岩有机碳含量、类型及成熟度统计表

烃源岩以泥质岩为主，煤层为辅，煤层分布不连续，最大厚度可达10 m。其中须三段沉积厚度最大，主要沉积环境为滨海三角洲平原河漫湖沼，源岩主要以腐殖Ⅲ型干酪根为主，有机碳含量平均为0.82% ～3.34%;马鞍塘组和小塘子组为海湾、滨海相泥质岩、煤以及少量的碳酸盐岩，源岩以腐泥I型和混合Ⅱ型干酪根为主，有机碳含量分别为0.81%～1.94%和0.48% ～6.6%。

根据3次资评结果可知，川西坳陷中段须家河组资源量为7.795 5×1011m3，资源探明率仅为0.45%，勘探潜力巨大［1-2］。

(2)烃源岩生排烃持续时间长。川西坳陷各地区由于地质条件差异，特别是各地沉积速率和遭受的构造变动差异，也不可避免地造成各地古地温和剥蚀厚度上的差异，这些差异直接影响各地烃源岩的生排烃时期，使得生排烃持续时间长，出现多次生排烃高峰期。

T3m+t-T3x2油气成藏系统的生、排烃高峰期有3个，分别为T3x4沉积时期、J2s时期和J3p时期;T3x3-T3x4油气成藏系统的生、排烃高峰期有3个，在时间上分别为 T3x4时期、J2q-J2s时期和 J3p时期。

可见，烃源岩生排烃持续时间长，从印支中晚期一直延续到燕山期。

2.2 储集层特征

须家河组砂岩十分发育，砂岩/地层比平均在47.34%～84.38%，主要发育于须二段、须四段(表 3)。

(1)须二段。须二段沉积早中期，川西坳陷的沉积是小塘子组沉积末期海退序列的继承和发展，其中新场地区主要发育三角洲—湖泊沉积体系，随着龙门山半岛的继续上升，河流沉积更为发育，在河流入湖处形成河控三角洲沉积体系。沿龙门山造山带前缘连续发育有数个规模较大的辫状河三角洲沉积体系。须二晚期，在继承早期古地理面貌的基础上，一方面周边的旺苍—南江地区和长宁—泸州一带出现了大面积的剥蚀区;另一方面受盆地向西南方向翘倾的构造沉积影响而使盆地南部的浅湖沉积面积扩大，湖盆地边缘的冲积平原 — 三角洲沉积体系宽度明显变窄并向古陆方向退缩。

孝—新—合—丰地区须二段沉积属于江油—绵阳—德阳大型辫状河三角洲沉积体系前缘亚相带的南侧主体部位，多套进积型三角洲分支河道砂体叠加毯状砂或河口砂坝，储集性较好;须二段在整体超致密背景下仍发育多套非均质性较强的裂缝—孔隙型以及部分孔隙型储层，具备形成大中型气田的良好储层条件。

(2)须四段。须四段是须家河组上、下2个“成盆期”分界的开始，以“安县运动”为显著标志。须四段沉积早期，川西坳陷总体以发育扇三角洲沉积体系为主，普遍发育砾岩;其后随着基准面不断上升和湖水位上涨达最大湖泛期，以发育浅湖沉积环境为主，晚期伴随基准面下降，盆地边缘辫状河向湖盆方向推进过程中，川西坳陷主要发育辫状河三角洲沉积体系，向南逐渐过渡为滨湖沉积环境，向东部丰谷地区局部层段发育曲流河三角洲沉积体系。

表3 新场—丰谷地区须家河组砂体厚度统计表

孝泉—新场—合兴场—丰谷地区须四段属于安县—绵阳—德阳大型扇三角洲—辫状河三角洲—曲流河三角洲沉积体系前缘亚相带的北侧主体部位，亦以水下分流河道广泛发育和砂质沉积作用非常活跃为主要特征。砂地比30% ～50%，地层旋回特征非常清楚，界面清晰，易于横向对比。

另外，须五段和须三段也发育有储层段。

须五段储层:在孝泉、新场地区主要发育于须五段的上部和中部，而在须五段下部，新场地区基本不发育厚度大于5 m的砂岩，但孝泉地区则较为发育;在合兴场地区，砂岩储层则主要发育于须五段中下部。

须三段。合兴场地区砂岩储层主要发育于该段的中上部，其次为下部;孝泉、新场地区砂岩储层以新场发育程度最高，孝泉发育差。

2.3 盖层

统计表明区域盖层之一的须三段平均厚度为800 m左右，在坳陷中段可超过1 000 m，其中泥页岩所占厚度(泥地比)均大于50%。须五段泥地比一般都大于50%，即在须五段中有200 m左右的泥页岩盖层。

这些泥页岩层连续分布在整个坳陷内，而且它们的突破压力较高，达10～15 MPa，因此这2套区域性盖层都具有很强的封盖能力，可以作为优质盖层，另外，须二段、须四段内部还发育有良好的直接盖层。因此川西坳陷须家河组气藏具有良好的区域封盖条件。总之，须家河组泥岩纵向层系较多、横向分布稳定，对天然气分布具有明显的控制作用。

3 勘探有利区分析

3.1 须二段有利区预测

孝泉—新场地区构造形成初期(燕山晚期)与烃源岩生气高峰和油气大规模运移时期(燕山晚期)相匹配;构造定型期(喜山期)与最终形成气藏的时期(喜山期)相匹配。川西坳陷构造发育史分析表明，在孝泉—丰谷北东东构造带上分布的、与构造带呈斜交的一系列北东向局部构造(孝泉、新场、罗江、丰谷构造)为燕山、印支期形成，其形成时间早于油气运移的高峰期，非常有利于油气的聚集。且孝泉 — 新场地区经历了多次构造运动，深部断裂及其伴生的裂缝网络系统发育，利于天然气的垂直运移和富集。

可见，孝泉、新场、合兴场、丰谷NEE向构造段须二段虽在横向上存在较大的相变，但钻井证实须二储层并不匮乏，且存在物性较好的储层。与古、今构造位置匹配，在该构造带上，只要有好的裂缝系统配置，就可能获得好的油气产能。

在对合兴场—丰谷地区海拔-4 200 m以浅的须二储层及孝泉 — 新场 — 罗江地区海拔-4 450 m以浅的须二储层进行预测、含气性检测及裂缝预测的基础上，根据前文成藏主控因素的分析，选择标准重点考虑古今构造部位+裂缝分布+储层分布。如果构造圈闭等值线线内存在有利地震相带和预测裂缝发育部位，为油气富集的有利部位;如果构造位置相对较低，但裂缝发育且位于有利相带内，则这个区块为油气较有利区。

3.2 须四段有利区预测

孝泉—新场地区虽然须四段储层非均质性较强，但也存在物性较好的储层，个别储层砂体较厚，在横向上具有较好的连续性，因此决定该段油气富集的主要因素是构造位置、须五段盖层分布和沉积的有利相带。当然有微裂缝发育的部位，可能会进一步改变储层的物性，使油气获得更大的储集空间。该段油气有利区预测主要考虑古今构造部位+须五段盖层+储层分布+裂缝分布。

选择油气富集区的主要原则是，在构造高部位、储盖层有利或在构造高部位、油气较有利相带、裂缝发育部位为油气有利区;若构造部位较高但有利相带较差或有利相带较好但构造位置相对较低，则该区块为油气的较有利区。须四段储层主要位于新场、罗江地区，在合兴场、新盛、丰谷构造高部位亦较发育。

孝泉—丰谷地区须四构造高部位，合兴场 —丰谷地区须四钙屑砂岩地区为须四段储层发育有利区。

4 结论

(1)研究了川西坳陷须家河组成藏条件，总结出该区油气富集主要具有三元主控特点:发育多套厚度大、分布广、有机质丰度高、品质好以及生气量大的烃源岩;具有砂岩/地层比高、孔渗条件好的砂岩储层，主要发育于须二段和须四段;区域盖层连片分布，断裂发育程度较弱，油气保存条件良好。

(2)根据湘鄂西古坳陷地区油气富集规律及成藏条件分析，对古今构造部位+须五段盖层+储层分布+裂缝分布进行综合判别，指出须二段在合兴场—丰谷地区海拔-4 200 m以浅的须二储层、孝泉—新场—罗江地区海拔-4 500 m以浅的须二储层以及须四段孝泉 — 丰谷构造高部位、合兴场—丰谷地区的钙屑砂岩储层为有利勘探区。

［1］吴世祥，汪泽成，张林，等.川西地区上三叠统水化学场、水动力场与油气富集关系研究［J］.石油实验地质，2002，24(1):61-68.

［2］龙胜祥，朱虹，朱彤，等.中国石化天然气勘探前景展望［J］.天然气工业，2008，28(1):17-22.