四川盆地中部地区侏罗系沙溪庙组远源油气藏勘探开发前景

引言

　　自1958年以來，历经60年风风雨雨，四川盆地中部地区（简称川中地区，见图1）前后开展了3次石油会战、原油30×104t上产等较大规模工作，几上几下，是目前国内为数不多的“油气并举”生产地区之一[3]。截止2017年，川中地区侏罗系勘探开发过程中获产油井700余口，已发现5个油田、18个含油区块，主要产油层三套，由下至上分别为自流井组的大安寨段，凉高山组和中侏罗的沙溪庙组。历年累产原油超过500×104t[3]，虽然取得了一定的成效，但年产油量较低，一直未有大的突破。自2000年以来，石油勘探开发面临萎缩，产量亦逐年下降迅速，目前年产仅4×104t左右，因此川中油田成了“食之无味，弃之可惜”的“鸡肋”。

　　其中中侏罗统的沙溪庙组于1958年在南充地区被发现，产层主要为底部的一套席状砂储层。至1998年G16井在沙溪庙组中下部的砂岩储层中取得突破，测试获产原油144t/d，获产天然气8279m3，开启了川中地区沙溪庙组滚动勘探开发新阶段，并就公山庙地区沙溪庙组提交探明储量583×104t。“十二五”期间，公山庙地区G003-H16井、G003-H18井测试获工业油流，“十三五”期间八角场地区完成了一定规模的产能建设，均证实了川中地区沙溪庙组中上部砂岩储层的勘探开发潜力，并再次引起了国内学者们的关注[4]。

　　近期针对沙溪庙组的烃源、储集体的储集类型、油藏类型和生产动静态综合分析，取得了一定研究进展，进一步深化了对川中地区侏罗系沙溪庙组的地质认识。

　　1 地质背景

　　川中油气区隶属于四川盆地川中古隆中斜平缓构造带及川北古中坳陷低缓带的东南部。东西分别以华蓥山和龙泉山基底大断裂为界，南抵川南古凹中隆构造区，北与川北古中拗陷低平构造区过渡，大地构造上称川中陆核（图2）。构造上受前震旦系中～基性火成岩及变质岩系组成的刚性基底控制，以升降运动为主，形成沉积盖层构造变异幅度小、褶皱平缓、继承性较强的构造景观。

　　印支运动后，四川盆地成为克拉通稳定型内陆沉陷盆地的一部分，从早侏罗世自流井期到第三纪名山期接受一系列以红色地层为主的沉积，沙溪庙组、凉高山组即是中侏罗世内陆河湖相的沉积产物。构造上受燕山各幕运动影响，盆地明显具有“环形凹陷演化”特征，盆地范围逐步向内压缩，在周缘古隆内侧形成弧形凹陷并时有迁移;盆内则受川中稳定基底制约，围绕威远～龙女寺一带长期呈现为一个庞大的、环状分布的中间隆起。至早第三世末的喜山早幕运动，在东西向区域应力场背景下，盆地主要以南东、北西向的强大对峙挤压形式，使早震旦纪晚期至早第三世纪的沉积盖层全面褶皱，造成盆缘进一步抬升、改造并连成一体;盆内则以东部、东北部及西部变形最强，北部和南部次之，中部由于刚硬基底的抵御、稳定作用形变最弱，但终因挤压运动之强大而形成了一系列局部构造。其后，经喜山晚幕运动最终定型，构成了现今四川盆地的构造面貌。 　　2 远源油气藏储层特征

　　川中地区沙溪庙组厚度为1000～1500m，全区发育较为稳定，根据沉积特征可以分为沙一段和沙二段，分界标志川中区域地层对比的标准层之一——沙一段顶部的一套黑色叶肢介页岩。根据前期研究，沙一段底部的席状砂岩储层为一套近源油气藏，而沙一段中上部至沙二段为三角洲前缘沉积产物，为本文的主要研究远源油气藏。

　　2.1 岩石特征

　　沙一段主要由2个半旋回构成，底常见砾岩（图3）。其中上部储集岩为以中粒、细粒长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主，其次为中-细粒、粗粒长石岩屑砂岩（图4a～4c），岩屑成分以火山岩屑和塑性岩屑（泥岩，千枚岩、片岩、云母等）为主，偶见其它变质岩岩屑。此外，还有少量重矿物，以锆石、电气石、绿泥石为主。砂岩成分成熟度和结构成熟度与凉高山组相当或略低。其中石英含量50.92～67.02%，平均57.88%;长石7.17～20.60%，平均14.95%;岩屑10.6～16.5%，平均为13.29%。杂基7.6～11.3%，平均8.75%;胶结物含量2.23%～9.98%，平均为5.13%，成分以方解石为主，其次为片状伊利石。碎屑颗粒分选中等～好，磨圆较好，多呈孔隙～接触式胶结。岩石成分总体表现为成分成熟度和结构成熟度均高，为中高成熟度的内陆河湖相砂岩储集岩。顶部沉积一套短暂的湖泊相产物，几米～十几米的黑灰色、深灰色页岩，页岩中夹沥青薄层，且含丰富Estheria化石而命名为叶肢介页岩层，其质软，页理发育（图4d）。

　　沙二段由10～12个半旋回构成（图3）。岩性为紫红色、暗紫红色泥岩、粉砂质泥岩夹灰绿色、浅灰色、紫灰色泥质粉砂岩、粉砂岩及浅灰色细砂岩，中部砂岩较少。川中东北部的水口场构造近底部见一层浅黄色泥岩。上部砂岩单层厚度及总厚度均较大，微含钙质，中、下部泥岩与粉砂质泥岩总厚度较大，含钙质增重。泥岩中含灰质结核及方解石、石膏薄片;砂岩颗粒不均，分选差，棱角状，多为泥质胶结，少为钙质胶结。局部于泥岩中发现有腹足类、鱼等化石，另外矽化木、恐龙化石发现最多。底部具有明显的冲刷现象，普遍存在界面凹凸不平。

　　2.2 储层物性

　　通过实钻井钻遇情况统计和地震刻画，证实了川中沙溪庙组河道砂体储层发育（图5）。根据对现有岩样的统计，沙一段中上部和沙二段的河道砂体储层的储集空间和渗流通道以粒间孔及粒内溶孔为主（图6）。

　　对川中地区沙溪庙组储层无裂缝样品进行了统计，河道砂体储层的物性相对沙底席状砂较好，孔隙度区间为1.65%～7.92%，平均可达4.56%;渗透率为0.0008mD～7.39mD，平均为0.375mD。通过岩样资料的标定，利用测井资料对川中地区沙溪庙组河道砂体的孔隙度进行了解释，单井平均孔隙度最高可达10%左右。另外通过资料收集获悉，目前四川盆地其他区块已开发的沙二段河道砂体平均孔隙度都在6%以上，其中中江地区侏罗统上沙溪庙组储层孔隙度变化于2.87%～14.57%，均值为6.1%;渗透率在0.004×10-3μm2～3.51×10-3μm2之间，平均为0.105×10-3μm2。曲流河三角洲前缘水下分流河道的物性最好，孔隙度均值为10.0%，渗透率均值为0.45×10-3μm2[5]。因此根据物性分析认为河道砂体可将作为下步川中沙溪庙组勘探开发的主力储层。

　　2.3 勘探开发效果

　　川中地區沙溪庙组油气藏历年共投产45口井，其中油井43口，气井2口（明001-X3及西63井），累计产油21.64×104t，累产气7907.36×104m3，万吨井7口。投产井中河道砂体产出的井5口，累计产油5.75×104t，累计产气932.88×104m3，万吨井2口。截止2017年底，沙溪庙组在产井9口，其中有4口井为河道砂体产出（表1）。

　　根据统计，沙溪庙油藏油井投产初期产量相对较高，但油井均无稳产期，产量、压力下降快，投产初期产量年自然递减高达32.7%～98.27%。其中河道砂体产出井投产初期的年递减率相对偏低，为32.7～51.6%，且单位压降的采储量普遍比席状砂体的产出井高（表2）。

　　3 远源油气藏的主控因素

　　根据公山庙、八角场等地区的油气源分析，证实了川中地区的沙溪庙组油气藏的油源主要为下伏凉高山组烃源层，其次为大安寨段烃源层;气源主要为须家河组。作为远源油气藏，其影响因素主要为烃源条件和油气运聚通道的匹配。

　　“十二五”期间的资源评价结果揭示，川中地区大安寨、凉高山位于湖盆沉积中心，生烃强度达40～60×104t/km2;须家河组沉积与三角洲前缘环境，生气强度为20～40×108m3/km2，证明了川中地区沙溪庙组具有充足的烃源条件。

　　另外，作为成藏的次生油气藏的成藏关键是具有相匹配的有效油源通道。经过前人研究，川中地区构造条件较好，尤其是川中西北部地区（图7），断裂系统普遍较发育，可作为有利的运聚通道。

　　4 结论

　　本文主要提出了沙溪庙组河道砂体的勘探开发潜力，可作为下步川中地区侏罗系勘探的重点领域。

　　（1）川中地区沙溪庙组发育三角洲前缘分流河道砂体储层，储集岩物性较好，具多元供烃特征。河道广泛发育，不受构造圈闭控制，因此宏观上具有大面积含油分布特征。

　　（2）作为远源油气藏，源储匹配是成藏关键，区域内均发育有效匹配的运聚通道。

　　（3）依托现有的动态资料分析，远源油气藏的生产产能及稳产能力相对更好。