川西九龙山地区下二叠统高能滩地震预测

张延充 刘克难 彭才 杨慧芬 蒲平文

1.川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司 2.中国石油西南油气田公司

川西九龙山地区下二叠统高能滩地震预测

张延充1刘克难1彭才1杨慧芬2蒲平文1

1.川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司 2.中国石油西南油气田公司

近年来，在四川盆地环“开江—梁平海槽”两侧礁、滩进行的油气勘探不断获得突破，发现了一批大型气藏，地震相与沉积相综合解释技术对上二叠统生物礁和下三叠统鲕滩的勘探突破发挥了重要作用，但针对下二叠统的滩相勘探一直没有新的突破。之前，对川西九龙山地区下二叠统栖霞组和茅口组的高能滩预测主要注重地质、测井研究，或利用地震反演方法开展储层预测，从未对茅口组、栖霞组进行地震相研究。为此，针对该区栖霞组和茅口组均为典型的碳酸盐缓坡沉积环境且不同的沉积环境具有不同的地震相特征，可利用地震相、沉积相综合解释技术，来预测有利的古地貌和沉积相带，进而预测高能滩的发育有利区。通过地震相特征分析，下二叠统具有3大地震相特征：①地震反射时间厚度异常增加；②下二叠统内部反射同相轴增多；③下二叠统底界明显超覆于志留系之上。利用这3种不同的地震相特征预测了有利于高能滩发育的古地貌区域。经实钻证实，采用该预测方法能够提高下二叠统高能滩储层的钻探成功率。

四川盆地 西北 早二叠世 地震勘探 储集层 鲕滩 预测

九龙山构造位于四川盆地西北部苍溪县境内，构造上隶属于四川盆地米仓山台缘隆起与川北低平褶皱带过渡区域，具有隆起幅度适中、圈闭面积大、保存条件好的特征。早期针对下二叠统茅口组部署了龙4井、扁1井、吴家1井，3口井均在茅口组钻遇裂缝气藏，通过沉积相分析，吴家1井和扁1井属深缓坡相，龙4井为浅缓坡相。早期的沉积相研究主要从井出发，向外推测碳酸盐岩的滩相发育有利区，或利用地震特殊处理预测手段对下二叠统茅口组、栖霞组开展储层预测。近年来，针对上二叠统长兴组生物礁和下三叠统飞仙关组鲕滩勘探，利用地震相与沉积相综合解释技术取得了较大的突破［1－7］，但从未对茅口组、栖霞组进行地震相和沉积相的综合研究。因此有必要引入地震相和沉积相综合解释技术，在茅口组和栖霞组利用地震相分析技术，预测不同时期的古地貌与沉积相［6－8］，进而有针对性地在古高地寻找高能滩储层发育区。

1 地质概况

二叠纪开始，地壳全面下沉，上扬子古陆全被淹没，广泛的海侵使下二叠统覆盖在石炭系或志留系之上［8－9］。早期沉积的梁山组为厚度不大的陆源碎屑含煤岩石组合，或者铝土质页岩。随后大规模海侵到来，主要发育正常浅海碳酸盐岩盆地沉积，此时期地壳稳定、海域广阔、生物繁盛，珊瑚、有孔虫、䗴、腕足和藻类等生物均较发育。纵向上形成栖霞组和茅口组两套海侵旋回。在栖一时期位于碳酸盐深缓坡环境之中，主要堆积了一套厚层深灰和生物（屑）质泥晶灰岩，除局部有深水沉积的珊瑚礁灰岩存在外，无大型生物滩（礁）的存在，其储集性能差，但具有良好的生油能力。栖二时期，随海平面的下降和龙门山古断裂重新活跃，本区为一个均斜缓坡沉积环境，有利于高能滩储层发育。在米仓山台缘隆起前缘的深、浅缓坡过渡带上均可能有高能型生物滩的分布，浅水高能型生物滩体常暴露于水体之上，利于混合水白云化和多期成岩溶解作用的改造而形成良好储层。

在茅口期为区域性下沉和持续的海侵，研究区总体为一个碳酸盐均斜缓坡沉积环境（图1），由南西向北东水体逐渐变深。茅一、茅二时期为晴天浪基面与风暴浪基面之间的深水环境，受风暴流作用的影响，沉积了一套中—薄生屑灰岩，富含有机质和泥质，生油能力好。茅三段是继茅口初期海平面上升后又持续下降至最低时的沉积，为水浅、能量大，淘洗强烈的环境特征，属浅缓坡内较高能生屑滩沉积。晶间孔及微裂缝发育，储集条件好，并具混合水白云化特征，是储集岩发育的有利相带，储层岩性主要为生屑灰岩和白云岩。茅四时期为下二叠统最大的海侵时期，受“峨眉地裂运动”的拉张作用形成一近东西向的拉张断陷盆地，并成为广旺—开江—梁平海槽的一部分，研究区为一套盆地相的硅质岩、硅质泥岩和泥晶灰岩沉积。

图1 九龙山地区茅三时期岩相古地理图

勘探实践表明：川西九龙山地区下二叠统有利的储集相带为栖二段、茅三段滩相，这类滩相沉积时水体较浅，大多为潮间和潮下的高能环境，各类粒屑灰（云）岩较发育。由于这类粒屑灰（云）岩的结构较粗、质纯、性脆，故在沉积、成岩过程中易被改造而产生多种空隙，包括一些原生孔隙、各种次生孔隙和构造裂缝，从而改善碳酸盐岩的储渗性能，成为油气富集的有利场所。

2 地震相与沉积相的综合解释

高能滩预测的重点在于预测有利的沉积古地理环境，在相对的高地势，其水动力能量高，筛选作用强烈，有利于碳酸盐岩高能滩体的形成，若古地表暴露，有利于次生云化的储层改良。如川东、川中地区飞仙关高能滩储层的发育均受古地貌控制。因此如何利用地震资料通过地震相属性预测不同时期的古地貌，进而有针对性地在古高地寻找勘探有利区是高能滩预测的重点。通过地震相分析，该区下二叠统地震相具有3大特征（如图2所示，该测线为图4中的A线）：①地震反射时间厚度异常增加；②下二叠统内部反射同相层增多；③下二叠统底界明显超覆于志留系之上。

在相邻的川中、川北正常浅海碳酸盐岩台地区域，其下二叠统的波组特征主要由下二叠统顶、底2个连续强反射夹1个茅口组底界的中强地震反射构成。图3为川中地区“开江—梁平海槽”两侧地震测线拼接图，图中下二叠统顶和下二叠统底两套强反射特征明显，下二叠统内部茅口组底界反射为中强反射。本区下二叠统内部反射层增多，出现多套连续反射层。在相对古高地，海水较浅，沉积的碳酸盐岩质相对单一，内部通常不形成较大的阻抗差，因此内部无明显反射层，只有在古斜坡—凹陷区的较深水或深水区，海水较深，沉积的石灰岩中富含泥质甚至夹薄层泥岩带，下二叠统内部容易形成较连续的反射层。因此在茅口组、栖霞组内部地震反射层增多表明其沉积环境较深，反射层较少的区域为古地貌相对较高区域，为高能滩储层发育的有利区。

图2 九龙山地区下二叠统地震相特征图

下二叠统除具有上述特征外，其顶、底地震反射时差变化幅度较相邻区域更明显。在川东上万平方千米的广大区域，下二叠统顶、底时差主要在100～120 ms间，时差变化幅度仅20 ms（图4），而九龙山构造仅有1 500余平方千米，其时差却在95～135 ms间变化，时差变化幅度差可达40 ms（图3）。根据近年来对横跨“梁平—开江海槽”大剖面地震相解释发现，在海槽段，虽整个上二叠统存在沉积厚度减薄（时差减少）的现象，但下二叠统却出现了沉积厚度增加（时差增大）现象。这说明在川东地区早二叠世茅口—栖霞期的台凹沉积是一种充填模式。一般在相同的沉积环境下，地层沉积的厚度是稳定的，地层变薄的原因主要是沉积时存在古地貌的相对高低，或是沉积后期位于构造高部位遭受剥蚀所致，但本区茅口组无剥蚀现象，因此沉积厚度主要受由古地貌控制。下二叠统时差厚度相对小的地方为古地貌相对高的位置；时差厚度大的地方为古地貌低的位置，通过厚度恢复能反映出当时古地貌的主要形态（图4）。

图3 川中“开江—梁平海槽”两侧下二叠统地震相特征图

图4 九龙山地区下二叠统地震相、沉积相预测图

从下二叠统底部和志留系地震反射结构特征看，下二叠统底反射层有超覆现象，在下二叠统时差由120 ms朝100 ms变化范围内，明显可见下二叠统底界反射层由大时差方向朝小时差方向超覆在中志留统残余剥蚀面上（图3）。当海水快速上升时，在原有的相对高地形顶部会形成明显的超覆地层，下二叠统底部地层超覆（上超）在志留系残余剥蚀面上，说明在下二叠统早期，志留系具有相对高、低古背景。下二叠统低界超覆区域为志留系相对高地势区域，在该区域为继承性的古高地沉积，这种继承性的沉积影响了下二叠统的古地貌特征，从而影响高能滩发育的分布区域。

3 预测效果分析

孤立的一种地震相属性，会有多种不同的沉积相解释，但上述3种彼此有联系的地震相变化，反映出该区在茅口—栖霞期的古沉积环境的共同点。将下二叠统的等厚线、下二叠统底界超覆线及下二叠统内部反射层减少的异常区域综合叠加成图（图4）。从叠合图看，本区中部龙4井—JLSL17井一带在下二叠世早期可能存在一个朝东北倾伏的大型古鼻状构造，吴家1、扁1井区均分别位于东部倾伏端上的深水古斜坡坡上。按古地貌分析（下二叠统等厚图），吴家1、扁1井茅口组、栖霞组古地理位置比龙4井和JLSL17井低。根据下二叠统底界的超覆范围来看，志留系残余古高地主要位于JLSL17井附近和龙4井以西区域。按茅口组、栖霞组内部反射层特征分析，龙4井区下二叠统内部地震反射层较少，其古地理位置相比JLSL17井更加有利。综合3种不同的特征来看，最有利于高能滩发育的区带应主要位于JLSL17井附近和龙4井以西附近的浅水区，这一预测结果与地质综合推测基本相同。

本次预测成果经JLSL16井实钻证实，在茅口组获气，从平面成果图分析，JLSL16井应与龙4井具有相似的沉积环境。图5为过JLSL16井下二叠统顶层拉平地震剖面（该测线为图4中测线B），图中3种不同的地震相特均表明JLSL16井在茅三时期该区域为滩相储层发育有利区，预测成果与实钻结果吻合。

4 结论

川西九龙山地区下二叠统栖霞组、茅口组为典型的碳酸盐缓坡沉积环境，沉积环境主要受下伏志留系相对浅水和深水古环境的控制。探索性地采用地震相与沉积相的综合解释技术，预测高能滩发育的有利区域。通过地震相分析，下二叠统内部地震反射时间厚度异常增加，反射同相轴增多，底界明显超覆于志留系上，3种不同的地震相特征表明下二叠统为志留系残余古高地继承性沉积，古地貌特征决定了本区高能滩的有利发育区。利用3种地震相特征综合分析，预测了高能滩发育的有利区域，经实钻证实，地震相与沉积相分析方法能提高下二叠统高能滩储层的钻探成功率。

图5 JLSL16井地震相特征分析图

［1］文应初，王一刚，程绪彬，等.四川地区早三叠世飞仙关期碳酸盐台地增生与有利储集相带展布［J］.天然气工业，1988，8（2）：18－23.

［2］王一刚，洪海涛，夏茂龙，等.四川盆地二叠、三叠系环海槽礁、滩富气带勘探［J］.天然气工业，2008，28（1）：22－25.

［3］PALAZ I.碳酸盐岩地震学［R］.贾振远，孟尔盛，译.北京：中国石油学会物探专业委员会，1998：1－425.

［4］杨雨，文应初.川东北开江—梁平海槽发育对T1f鲕粒的预测［J］.天然气工业，2002，22（增刊1）：30－32.

［5］张延充，杨爱国，梅燕，等.泛开江—梁平海槽及勘探有利相带地震预测［J］.天然气工业，2009，29（10）：28－30.

［6］张延充，彭才，杨雨，等.四川盆地飞仙关组高能鲕滩储层地震层序识别［J］.天然气工业，2010，30（3）：8－11.

［7］彭才，张延充，梅燕，等.川中地区飞仙关组高能鲕滩储层地震预测［J］.石油物探，2010，49（5）：504－508.

［8］陈汉军，吴亚军.川北阆中—南部地区茅口组礁滩相储层预测［J］.天然气工业，2008，28（11）：22－24.

［9］黄先平，杨天泉，张红梅，等.四川盆地下二叠统沉积相及其勘探潜力区研究［J］.天然气工业，2004，24（1）：10－14.

Seismic prediction of high－energy beach reservoirs in the Lower Permian of the Jiulongshan area，western Sichuan Basin

Zhang Yanchong1，Liu Kenan1，Peng Cai1，Yang Huifang2，Pu Pingwen1
（1.Geophysical Exploration Company，Chuanqing Drilling Engineering Co.，Ltd.，CNPC，Chengdu，Sichuan610050，China；2.Southwest Oil ＆Gasfield Company，PetroChina，Chengdu，Sichuan610051，Chi－na）

NATUR.GAS IND.VOLUME 31，ISSUE 6，pp.42－45，6／25／2011.（ISSN 1000－0976；In Chinese）

In recent years，the hydrocarbon exploration of reef and beach reservoirs is very successful on both sides of the"Kaijiang－Liangping"trough in the Sichuan Basin，with the discovery of many large gas reservoirs.Integrated interpretation of seismic facies and sedimentary facies plays a key role in the breakthrough of exploration of the Upper Permian bioherm and the Lower Triassic oolitic beach reservoirs.However，the exploration of the Lower Permian reservoirs of beach facies is still unsuccessful.Previous prediction of high－energy beach facies in the Lower Permian Qixia and Maokou formations was mainly based on geologic and logging data or through seismic inversion，and no research was performed on their seismic facies.Both the Qixia and Maokou formations are typical deposits formed on carbonate ramp which shows unique characteristics of seismic facies，thus integrated interpretation technique of seismic facies and sedimentary facies can be used to predict favorable paleogeography and sedimentary facies belts，and further to recognize zones with well－developed reservoirs of high－energy beach facies.The Lower Permian shows 3 major features of seismic facies，including the increase of reflection time－thickness；the increase of reflection events within the Lower Permian；and the obvious overlapping of the lower boundary of the Lower Permian on the Silurian.These three features of seismic facies are used to predict favorable areas for the development of high－energy beach reservoirs.The drilling results verify the accuracy of the prediction.

Sichuan Basin，west，north，Early Permian，seismic exploration，reservoir，oolitic beach，prediction

张延充，1959年生，高级工程师；长期从事生物礁与鲕滩、高陡复杂构造的地震勘探解释工作。地址：（610213）四川省成都市华阳镇华阳大道一段1号。电话：（028）82975976。E－mail：zyc739＠163.com

张延充等.川西九龙山地区下二叠统高能滩地震预测.天然气工业，2011，31（6）：42－45.

10.3787／j.issn.1000－0976.2011.06.007

2011－02－08 编辑 韩晓渝）

DOI：10.3787／j.issn.1000－0976.2011.06.007

Zhang Yanchong，senior engineer，born in 1959，has long been engaged in seismic interpretation of bioherm，oolitic beach and highlysteep complex structures.

Add：No.1，Sec.1，Huayang Avenue，Huayang Town，Chengdu，Sichuan 610213，P.R.China

Tel：＋86－28－8297 5976 E－mail：zyc739＠163.com