四川前陆盆地冲断带须家河组气藏勘探潜力分析

吴雪峰 韩 嵩

（中国石油西南油气田公司勘探开发研究院）

四川前陆盆地冲断带须家河组气藏勘探潜力分析

吴雪峰 韩 嵩

（中国石油西南油气田公司勘探开发研究院）

四川前陆盆地须家河组勘探在隆起带和斜坡带已获得了一批大型气田，冲断带相较于上述两个区带勘探程度低，地质条件更加复杂，勘探难度更大，但是早期发现的几个气田也证实了该区须家河组良好的含气性，依然具有较大的勘探前景。笔者通过总结前陆盆地冲断带的地质特征，分析该区带资源潜力，提出了下一步有利勘探区块。综合研究认为：前陆盆地冲断带目前勘探程度较低，位于生烃坳陷，烃源条件好；储层致密，主要为低孔、低渗；构造运动强烈，断层裂缝发育；邛西区带是作为下一步勘探的最有利区带。图1参6

前陆盆地冲断带 须家河组 成藏地质特征 勘探潜力

1 区域概况

前陆盆地冲断带位于四川盆地西部，呈北东—南西向分布的狭长地带。地跨广元、江油、都江堰、雅安等县市，区带面积约9700 m2（图1）。

图1 四川前陆盆地各区带位置示意图（据谢继容2009年）

该区的地震勘探工作始于1953年江油海棠铺构造，目前已发现地面构造19个，潜伏构造44个。钻探工作始于1945年江油海棠铺构造上的江1井。共获气田2个，气藏13个（其中须家河组6个），须家河组获天然气探明、控制储量均达数百亿方。

2 成藏地质特征

2.1 烃源

须家河组烃原岩主要是须一、须三、须五段暗色泥岩和煤层，在盆地内广泛分布，沉积中心位于盆地西部，即前陆盆地冲断带所在区域，尤其是川西南部地区沉积厚度很大，普遍在800 m以上，最厚的达到1300 m，向北逐渐减薄。

烃原岩镜质体反射率（RO）的测定结果表明，RO值主要分布在0.9%～1.85%之间，属热演化的成熟—高成熟阶段，区域内南段的成熟度相对较高，多为高成熟阶段，纵向上随着埋深的增大，热演化成熟度也呈升高的趋势。烃原岩生烃强度变化范围在20～250×108m3／m2，在都江堰—大邑—雅安一代生烃强度最大，在180×108m3／m2以上，而往北则要低很多。

2.2 沉积相

须家河组沉积受龙门山的发展演化控制。晚三叠世随海水从龙门山南段西侧退出，四川泸州—开江一带形成古隆起，上扬子地台结束碳酸盐岩台地沉积阶段，进入陆相沉积盆地发展阶段。早期在龙门山前发育陆棚浅海沉积，形成马鞍塘组，随着造山运动的进行，前陆盆地沉积范围逐渐扩大，并逐渐由海相向陆相过渡，继而沉积于后的须家河组，具有明显的海退序列特征，但在总体海退的趋势下，又经历了几次小规模的海进，并依次划分为六段。

（1）须一段

须一段沉积基本保持了马鞍塘组的格局，但范围明显扩大。在马鞍塘组发育地区与下伏马鞍塘组整合接触，在马鞍塘组缺失区则直接覆盖在雷口坡组之上，呈不整合接触。下部以薄层灰岩、泥页岩为主，发育海相化石；上部以砂岩、泥岩为主，同时发育海相、陆相化石。整体呈下细上粗的逆序结构，显示出海退的沉积序列。在南部和北部发育有三角洲沉积，主要是水下分流河道和河口坝席状砂，在中部则主要是潮坪沉积。

（2）须二段

须二期龙门山进一步抬升，海水进一步退出，开始进入陆相沉积。岩性主要是砂岩，呈下细上粗直至砾岩出现的逆粒序，内部包含若干个下粗上细的次级正韵律，一般具大型板状或槽状斜层理。三角洲沉积规模扩大，尤其是水下分流河道沉积几乎完全覆盖南部和北部，仅在中部发育有浅湖和席状砂沉积。

（3）须三段

须三段沉积物泥质含量增加，反映了此期地壳运动相对稳定。仅在南部雾中山—大邑—平落坝一带，以及北部的绵阳江油、广元双鱼石一带发育三角洲前缘的水下分流河道、河口坝、席状砂沉积，其它地区则以三角洲平原的沼泽沉积为主。

（4）须四段

须四期龙门山岛链连为一体，四川盆地彻底结束海相历史，成为一个四面环陆的内陆陆相盆地。由于龙门山的全面崛起，在区域内形成一系列分布范围和堆积厚度更大、粒度更粗的冲积扇沉积，仅在南部的局部发育滨浅湖沉积。须四顶部有剥蚀，保存不全，在北部龙门山、米仓山前缘的中坝、射箭河、张家碥等区域须四段已剥蚀殆尽。

（5）须五段

须五期与须三期一样，是地壳相对宁静的时期，物源供给不如须四充足，沉积环境在须四基础上继续发展。区域内北部须五段仍被剥蚀，南部主要发育三角洲平原的沼泽沉积，岩性以黑色页岩、碳质页岩为主夹岩屑石英粉—细砂岩。仅在彭州—大邑一带可见三角洲叶状体，主要是三角洲前缘的水下分流河道沉积。

（6）须六段

须六段因印支晚幕构造运动作用，北部的缺失范围较须五段更大，在德阳以北地区该层均缺失。但由于物源充足，南部的三角洲沉积规模较须五段大，主要沉积三角洲前缘的水下分流河道和席状砂沉积。

2.3 储集特征

冲断带须家河组沉积是前陆盆地发展过程中浅海至海陆交互相过渡中形成的灰岩、砂泥岩含煤层的组合。沉积中心处于彭州—都江堰一带，呈“贝壳状”分别向南东、南西、北东向减薄。纵向上须二、四段为大套三角洲体系的块状砂岩，为主要储集层。须一、须三、须五段为湖沼相沉积，其中须一段厚层状石英砂岩以及须三、五段内较厚的中粒岩屑砂岩也具有一定的储集能力。

（1）须一段

中部主要为潮坪沉积，南北局部发育三角洲沉积，岩性表现为一套黑色页岩、碳质页岩夹灰白、深灰色石英砂岩、粉砂岩，还有薄层褐灰色生屑灰岩、鲕粒灰岩、泥质灰岩，表现为海陆交互相。砂岩厚度25～100 m，南部地区以岩屑砂岩为主；北部地区则以岩屑砂岩和长石岩屑石英砂岩为主（中坝构造岩性较杂，为岩屑石英砂岩和岩屑砂岩）。

本段区内仅中坝、平落坝、大兴鼻状隆起有岩心。据取得的405块岩样分析，孔隙度相对较低，平均为2.97%，频率主峰1%～3%，渗透率平均为0.32 mD，频率主峰在10－5～10－2mD之间，物性相对较差，但本段上部存在一套粗粒石英砂岩，分选好，较疏松，在大兴鼻状隆起平均孔隙度达5%，平均渗透率为2.8× 10－3mD，储集性能相对较好。

（2）须二段

属滨后盆地海陆过渡相三角洲沉积，岩性表现为灰白、浅灰色中、细粒长石石英砂岩，岩屑石英砂岩，岩屑长石石英砂岩夹不稳定薄层泥、页岩。砂岩厚度100～600 m。平面上，南部多为长石石英砂岩、岩屑长石石英砂岩，北部多为岩屑石英砂岩，其中，中坝地区可能受多物源的影响，成分复杂。

储集空间以粒内溶孔和微裂缝为主，次为杂基微孔及少量残余粒间孔、粒间溶孔。平均孔隙半径为150μm，平均吼道半径0.0926μm，表现为大孔细喉的特征。宏观上，平均孔隙度为3.99%，频率主峰为2%～4%，峰度较小，分布较宽；渗透率据13089个样品分析，平均为0.279 mD，频率主峰处在0.1～0.06 mD之间，且峰度较大。平面上，以中坝地区最好，平均孔隙度5%～7%，其它地区大至相当。测井解释与岩心分析一致，南部孔隙度分布主峰在3%～5%；北部孔隙度分布主峰在1%～5%。南部的平落坝构造物性最好，须二地层厚度也较大。北部中坝的须二段上部的100 m多储层物性明显好于其他构造，平均孔隙度可达8%以上。

本段储集条件相对较好，属裂缝－孔隙型储层，是中坝、邛西气田以及莲花山、张家坪含气构造的重要产气层。

（3）须三段

基本上属内陆湖泊相，沉积物主要为黑色页岩，碳质页岩与浅灰、灰色块状中、细粒岩屑砂岩、粉砂岩不等厚互层。本区须三段的砂岩中岩屑含量特别高，但不同地区岩屑成分迥然不同。南部以粉砂岩屑为主，部分泥岩岩屑；北部以碳酸盐岩屑为主，中坝地区碎屑成分较复杂。

须三段虽然以页岩为主，但其所夹的砂岩也同样具有一定的储集性能，储集空间以粒间溶孔、粒间孔为主，裂缝起关键作用。平均孔隙度2.29%，频率主峰小于1%，渗透率据303块岩样分析，平均为0.588 mD，但频率主峰亦在0.1～0.06 mD之间。测井解释南部孔隙度分布主峰在3%～5%；北部孔隙度分布主峰在1%～3%。平面上，南部的平落坝、北部的中坝是物性较好的地区。总体上变现为裂缝—孔隙性储层特征。

目前，该段在莲花山构造发现了气井，但由于受本身沉积环境的限制，砂体发育厚度较小规模不大，加之，物性条件较差，产气稳定性欠佳，其含油气性相对较差。

（4）须四段

为一套水进三角洲前缘河口坝砂体，河控特征明显，岩性为灰白、浅灰色块状中、细粒石英砂岩，岩屑石英砂岩、岩屑砂岩，局部夹薄层黑色页岩。区域内北部大面积缺失，南部主要为岩屑石英砂岩和长石石英砂岩，次为长石岩屑石英砂岩，局部见底砾岩。

平均孔隙度2.73%，频率主峰2%～5%，渗透率据813块岩样分析，平均为0.098 mD，频率主峰为10－3～10－2mD；总体上较须三略强，但差于须二段。测井解释南部物性相对较好，孔隙度主峰3%～5%。以平落坝物性最好。

目前，在平落坝发现有工业气井，也是川西地区上三叠统重要的含气层系。

（5）须五段

为内陆湖沼与河流相沉积，快速堆积特征显著，岩性基本同于须三段，以泥质岩沉积为主。北部全部缺失，南部残余地层主要岩类为岩屑砂岩、部分长石岩屑石英砂岩和岩屑石英砂岩，岩性与须三段相近似。区域内无取心井，在邻近的大兴鼻状据有取心，49个样品分析，平均孔隙度1.76%，频率主峰2%～3%；平均渗透率3.69×10－2mD，频率主峰10×10－3～7×10－3mD，物性条件与须三段相当。

2.4 储层发育主控因素

（1）沉积相

冲断带须家河组储层的分布受沉积相控制明显，有利的沉积相为三角洲沉积体系（辫状河三角洲或扇三角洲）。已发现的中坝和邛西须二段气田均是三角洲沉积背景下的砂、砾岩储层。

（2）成岩作用

冲断带须家河组成岩过程中主要是强压实作用和钙质胶结作用，这种作用直接破坏和损失了砂体原生孔隙，增加了孔隙水流动阻力，也为次生孔隙的发育增加了困难。造成了须家河组砂岩致密坚硬，储层具小孔细喉，低孔低渗的特征。

（3）裂缝

由于受到龙门山的挤压作用，前陆盆地冲断带构造作用强烈，裂缝极其发育，这些裂缝对本是低孔低渗的储层具有明显的后期改造作用，是天然气富集、气井高产的重要控制因素。

2.5 构造

（1）古构造背景

中三叠世末，扬子地台经历了一次强烈的构造运动，致使该地台全面隆升而遭受了不同程度的剥蚀，在泸州—开江一线形成了一个北东向的隆起带，而在川西则是北东向展布的冲断带和坳陷带，形成了川西前陆的雏形，须家河组地层亦在此基础上沉积。

到侏罗纪晚期，前陆盆地在川西地区单一沉积－沉降中心的趋势已不如须家河组沉积时期明显，在川西地区依然具有沉积优势的同时，在川北的通江万源一带也存在一个沉积中心。在川西地区的前陆冲断带，在晚三叠世形成的江油—都江堰中部坳陷和中侏罗世形成的射箭河构造一带北部坳陷，即长轴方向具有“两坳一隆”的基本格架

（2）现今构造特点

前陆盆地冲断带受龙门山推挤影响极大，构造变形剧烈，冲断块、断背斜、断层相关褶皱背斜等发育，断裂发育且规模大，形成一系列与龙门山大致平行的北东向及北东向展布的构造圈闭，这些构造大致呈三排状沿龙门山前分布，在南部为雾中山—高家场—莲花山、邛西—桑园镇、大兴西三排构造带，在北部则是河湾场—中坝、射箭河—双鱼石、潼梓观—金花三排构造带。

2.6 保存条件

须三和须五段的页岩分布稳定，泥质含量高，塑性强，可作为直接盖层。侏罗系白垩系的泥岩则可作为区域性盖层。

区域内出露地层较新，多为第四系和白垩系，局部地面出露较老，甚至在雾中山、高家场等构造核部出露了须家河组地层。此外由于处于龙门山山前，构造作用强烈，在形成众多构造圈闭的同时，也产生了许多大型断层，可能对油气的保存产生影响。

2.7 圈闭及气藏类型

冲断带须家河组经历了印支期、喜山期两期主要的构造期，形成了多样的构造形态，已发现的圈闭中大部分为构造圈闭，且以背斜圈闭为主，多表现为断背斜，次为断层和鼻状，各背斜长轴防线与西面龙门山脉平行，呈北东—南西向展布。从已发现的气田来看，气藏受构造控制，北部的中坝气田须二气藏是一边水气藏，驱动类型属于边水弱弹性水驱气藏，而位于南部的邛西气田并未见水，充满度高，天然气产量和生产压力均较稳定，显示出强大的弹性气驱能量。

3 勘探潜力分析

3.1 区带资源量、发现率、探明率

根据三次资源评价成果，川西低陡构造区上三叠统总资源量数千亿方。资源发现率21.30%，探明率仅13.36%，尚有近80%的资源待发现和探明，勘探潜力很大。

3.2 可升级圈闭资源量、预测储量、控制储量

根据目前的地震解释成果，前陆盆地冲断带须家河组有储备圈闭32个，圈闭面积431.3 km2，其中可供近期勘探的资源量≥50×108m3的圈闭有23个，圈闭面积392.5 km2，圈闭资源量上千亿方。这些资源量≥50×108m3的圈闭，若按本层系四川盆地资源转化率估算，预计可升级探明储量数百亿方。

截止目前，川西南部须家河组在张家坪、莲花山须二气藏有获得控制储量，且莲花山、张家坪须二气藏气质优良，不含硫化氢，为弹性气驱气藏，易于开采输送，具备开采条件，可望在近几年升级探明储量。

3.3 下一步重点勘探区块

前陆盆地冲断带经历了印支—燕山期、喜山期两期的形成构造期，形成了众多平行或近平行于龙门山成排成带的构造圈闭。根据勘探程度、构造形态及地质条件可划分为南北两个构造区带，分别是邛西区带和广元—江油区带。

（1）邛西区带

该区带位于邛崃以西，大邑县至雅安市一带，面积约3200 km2，区带内烃原岩厚度在1000 m以上，生烃强度（140～230）×108m3／km2，烃源条件优越。沉积相主要是三角洲平原亚相的沼泽沉积和三角洲前缘亚相的水下分流河道和席状砂沉积，是储层发育的有利相带，砂体厚度在200～1100 m，储层发育，厚度在30～150 m之间。该区带由三排呈北东向展布的构造带组成，分别是雾中山—高家场—莲花山、邛西—桑园镇、大兴西构造带。构造圈闭受龙门山影响，总体上呈北东向的狭长型，仅大兴西构造呈南北向展布，构造作用强烈，裂缝发育。地表主要分布白垩系和第四系地层，区域盖层遂宁组在分布稳定，保存条件较好。

区内勘探程度相对较高，地震勘探工作始于上世纪七十年代，基本查明了地面构造9个，潜伏构造22个，总体上呈北东向狭长型，仅大兴西构造轴向呈南北向。目前区内钻达须家河组的井有82口，获气井41口（勘探开发），已发现大兴西、平落坝和邛西须二气藏，获得天然探明储量297.92×108m3，还发现有灌口、张家坪、莲花山等含气构造。除须二段外，须一段中下部还发育有大套的砂岩储层，近期在灌口构造完钻的两口井均在须一段获得了工业气流，证实了该区须一段良好的含气性。此外，莲花山构造在须三段获气，发现了须三段气藏。从圈闭评价结果看，区内面积大于5 km2，资源量大于50×108m3的圈闭有13个，总面积221 km2，资源量合计数百亿方，是近期可供钻探的目标。

邛西区带勘探潜力较大，是前陆盆地冲断带今后重点的勘探区带，主要勘探层系是须家河组须一、须二、须三段。

（2）广元—江油区带

该区带处于前陆盆地冲断带的北段，面积约为3700 km2。烃源岩厚度在100～700 m，生烃强度（20～100）×108m3／km2，烃源条件较好。沉积类型主要是三角洲前缘的水下分流河道和河口坝席状砂沉积，砂体厚度在500～1000 m之间，区内从须四段开始出现地层剥蚀，到须五、须六段已剥蚀殆尽。储层厚度在45～115 m之间，在中坝地区储层最为发育。该区带位于龙门山前缘推覆，构造成排成列分布，形成了众多呈北东向展布的狭长型构造圈闭，尤其在北段，由于同时还受到米仓山的影响，构造作用极其强烈，裂缝非常发育。

区内已发现地面构造10个，潜伏构造20个，在中坝发现须二气藏，获得天然气探明储量100×108m3，目前区内钻遇须家河组的井有115口，获气井28口（均处于中坝气田）。根据圈闭评价的结果，区内面积大于5 km2，资源量大于50×108m3近期可供钻探的圈闭有10个，总面积171.5 km2，资源量合计数百亿方，是前陆盆地冲断带值得勘探的区带。

4 总结

（1）前陆盆地冲断带不同于其它区带的特点：①位于生烃凹陷中心，烃源条件丰富；②受构造作用影响，褶皱强度大，裂缝发育；③气藏类型以构造圈闭型气藏为主，气藏气水分异彻底。

（2）勘探前景：综合研究表明前陆盆地冲断带须家河组具备优越的地质条件，位于上三叠统沉积坳陷中心，沉积快，厚度大，烃源条件极好，油气源相当充足，构造圈闭发育，气藏充满度高，油气显示普遍，有良好的生储盖组合。本区块上三叠统总资源量丰富，圈闭资源量数千亿方，但目前只发现了中坝、邛西、平落坝、大兴西四个气田，共获天然气探明储量397.92×108m3，探明率较低，仍有很大的勘探潜力。

（3）勘探风险

前陆冲断带须家河组的勘探风险主要表现在保存条件和构造圈闭落实程度上。受龙门山的挤压作用影响，区域内构造作用强烈，断层发育，由于部分大型断层的贯穿作用，可能导致保存条件遭到破坏；地震勘探方面因山前带地表条件恶劣，地腹构造复杂，增加了地震资料的采集、处理难度，并直接影响到地震资料品质及可信度，进而降低了圈闭落实程度。

1 赵路子，曾庆，周建文，等.四川前陆盆地油气富集规律与勘探目标优选［R］.成都：西南油气田公司勘探开发研究院，2010.

2 吴长江，李国辉.四川盆地须家河组大中型气田天然气富集规律研究与勘探目标优选［R］.成都：西南油气田公司勘探开发研究院，2003.

4 刘埃平，钟子川，文龙，等.川西前陆盆地上三叠统天然气成藏条件研究与勘探目标评价［R］.成都：西南油气田公司勘探开发研究院，2010.

5 赵文智，卞从胜，徐春春，等.四川盆地须家河组须一、须三和须五段天然气源内成藏潜力与有利区评价.石油勘探与开发［J］.2011 38（4）：385－393.

6 罗潇，易海永，谢正龙，等.川渝气区勘探领域及资源升级潜力研究［R］.成都：西南油气田公司勘探开发研究院，2009.

（修改回稿日期 2013－09－09 编辑 王晓清）

吴雪峰，1985年出生，助理工程师；现从事油气勘探研究工作。地址：（610041）四川省成都市高新区天府大道北段12号。电话：（028）86015647。E－mail：wuxuef＠petrochina.com.cn