川西拗陷北段海相油气成藏特征及勘探前景

梁 霄，刘树根，莫倩雯，孙 玮，邓 宾，夏国栋，熊琳沛，李泽奇

（1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室（成都理工大学），成都610059；2.中国石油川庆钻探工程公司地质勘探开发研究院，成都610051）

图1 川西拗陷构造格局及重要油气井与油气田分布图Fig.1 The structural framework and distribution of petroleum drilling wells／fields in the northern part of Western Sichuan Depression

川西拗陷北段（龙门山推覆构造带北段），由大致平行的逆断层组成，构造特征复杂，但油气显示十分丰富。川西拗陷北段是四川盆地油气勘探历史悠久、勘探程度较深入的区域（图1）［1－4］。1945年，在江油海棠铺构造上首次开钻江1井，揭开了龙门山前陆冲断带油气勘探的序幕。在青林口地区，较早的青林1井在浅层获产稠油，1972年在江油中坝构造三叠系雷口坡组（T2l）和须家河组（T2x）发现气藏，显示印支期逆掩推覆体下古生界圈闭具有良好的含油气性能。之后又相继在河湾场构造与九龙山构造发现气田。但2004－2008年在天井山构造带矿山梁地区部署的矿1井和矿2井无重大突破；而天井1井因圈闭落实难度大，钻遇构造陡带也未获工业气流：表明造山带前缘主断裂上盘上冲推覆体构造带油气勘探仍存在诸多挑战。2014年后，中国石油西南油气田分公司在双鱼石构造部署的双探1井与双探3井在二叠系栖霞组（P2q）－茅口组（P2m）与泥盆系光雾山组（D3g）先后取得突破。川西拗陷北段在下古生界志留系－奥陶系、二叠系（吴家坪组、茅口组、栖霞组等）、三叠系（须家河组、雷口坡组、飞仙关组）及侏罗系（自流井组珍珠冲段）等多个层系中钻获工业气流（表1）。随着川中高石梯-磨溪构造震旦系灯影组（Z2dn）和寒武系龙王庙组（C－1l）取得重大突破，以及下古生界“绵阳-长宁拉张槽”的发现［5－6］，预示川西拗陷北段深层具有良好的油气地质条件和勘探前景。

川西拗陷北段深层海相油气勘探仍存在诸多挑战：一是区域油气显示从相态上具有地表固态沥青脉、地表液态油砂岩、浅层凝析油-稠油以及气态泥盆系－二叠系干气等多样化特征，其相互关系及分布区域需要厘清。二是烃源不明，川西拗陷烃源岩层系众多，而相关研究未取得统一认识。三是构造演化复杂，保存条件成为油气成藏的重要因素；同时，依据地震资料落实构造难度大，天井1井与ST9井均钻遇断层陡带，进入目的层深度加大，影响钻井效果。四是成藏模式多样，成藏各要素匹配关系复杂，研究程度不高。本文通过结合最新地表、钻井、地震与地球化学资料，梳理川西拗陷北段烃源岩层系及供烃特征，分析海相油气盖层封闭条件，建立川西拗陷北段油气成藏综合模式，进一步提出川西拗陷北段深层－超深层海相油气勘探有利地区。

1 多源供烃特征

1.1 烃源岩特征

1.1.1 泥盆系－下三叠统烃源岩

川西拗陷北段海相烃源岩层系包括震旦系陡山沱组（Z2d）、下寒武统、泥盆系、志留系与二叠系等（表2）。研究区受加里东期古隆起影响，奥陶纪－志留纪优质烃源岩发育条件受限，区域志留系泥页岩 TOC质量分数 （wTOC）均小于0.5%。该套层系往东直到旺苍正源、南江桥亭才发育黑色笔石页岩相，出露厚度数米至十几米。同时，中下泥盆统局部也夹有泥页岩，如在江油甘溪地区可见0.5～3 m厚泥岩层，尽管个别层段wTOC＞2%，但分布规模有限［7］。

结合近年来提出的烃源岩评价标准（wTOC＞0.5%），二叠系烃源岩对该地区油气聚集成藏的贡献值得商榷。中二叠统栖霞组和茅口组主要发育碳酸盐岩，其间夹页岩或燧石条带，前人研究认为中二叠统中发育好—极好的碳酸盐岩烃源岩［8］。川西拗陷北段地区栖霞组和茅口组以碳酸盐岩为主，栖霞组的wTOC为0.02%～2.86%，＞0.3%者占42%，表明其贡献作用较低；而茅口组的 wTOC为0.08%～3.89%，＞0.3%者可占67%［7］。所谓中二叠统烃源岩除有机碳含量变化等宏观分布特征以外，微观上的非均质性也较强，具体表现在：①所夹泥页岩有机质丰度（质量分数）普遍大于1%，远高于灰岩层，但累计厚度相对较小。②有机显微组分中，碳酸盐岩中碳沥青占比尽管可达78%～90%，但腐泥组和藻类组分一般低于20%；而泥页岩正好相反，碳沥青一般仅占9%～13%，藻类和腐泥组分可占40%～50%。成烃组分的不同可以造成生排烃过程的差异［7－8］。

表1 川西拗陷北段主要钻井参数Table 1 Data from major drilling wells in the northern part of Western Sichuan Depression

表2 川西拗陷北段主要烃源层系特征Table 2 The characteristics of major source rocks in the northern part of Western Sichuan Depression

在上二叠统吴家坪组／龙潭组及长兴组／大隆组中，烃源岩频繁地同时异相演变，非均质性十分明显。上二叠统烃源岩的非均质性使得其在不同地区同一层段、同一地区不同层段发育特征上具有差异性，时空分布上具有不稳定性，评价难度较大［7］。吴家坪组底部王坡页岩在该地区有发育，与川南龙潭组相比，其厚度薄、规模不大，但有机碳含量普遍较高，长江沟剖面测得wTOC可达4.41%，生烃潜量（质量比）达12.99‰，氢指数（质量比）为279‰［7］，主要为碳质页岩夹薄煤层，往北至旺苍、南江、万源和城口一线均有不同程度发育，是上二叠统底部一套较好的烃源岩层。上二叠统顶部大隆组发育优质海相泥质烃源岩，与下三叠统飞仙关组（T1f）底部薄层泥灰岩可归为一套海相烃源岩，该烃源岩对河坝、元坝和普光气田等长兴组－飞仙关组气藏的形成具有重要意义。针对广元长江沟剖面，已有学者对大隆组按不同岩性进行采样分析，测试表明中、上部硅质页岩相wTOC为0.79%～13.52%，平均达5.11%，≥2%者占77%，是高有机质丰度层段［7］。综上所述，尽管上二叠统烃源岩发育状况可观，但上二叠统最优质烃源岩与栖霞组－茅口组储层为上生下储模式，这对烃类运移不利，对现今栖霞组－茅口组气藏贡献应不大。

1.1.2 下寒武统优质烃源岩

早寒武世川西表现为明显的拉张作用，形成“绵阳-长宁拉张槽”。在其东边界，根据地震资料发现其“陡坎”现象较之与川中地区具有由南往北“一分为二”特征（图2），表明川西拉张强度比川中更高。同样，川西的下寒武统筇竹寺组（C－1q）厚度较之川中地区更大，如田1井已穿下寒武统770余米仍未见底。川西下寒武统巨厚沉积层的发育，提供了底部优质烃源岩，为川西地区油气成藏奠定了基础。下寒武统优质泥质烃源岩为半封闭性深水、低能、还原环境产物［9－10］，富含有机质。

川西拗陷北段下寒武统地表仅出露深灰色粉砂质页岩。长江沟剖面下寒武统中下部未见底部黑色页岩，岩性为砂岩夹页岩，测试其wTOC大多低于 0.50%，平均为 0.13%，仅个别样品达0.50%～0.60%［7］；向南西至绵竹清平剖面，下寒武统底部可见纹层－薄层状黑色页岩、硅质岩和橘黄色含磷层，厚度＞250 m。根据实测清平剖面邱家河组（麦地坪组）底部黑色页岩段，其厚度可达270 m，其中黑色页岩、炭质页岩与泥岩厚度为142 m，测得其wTOC为0.7%～42.68%，平均为12.95%，＞2%的层段超过70%，几乎全部wTOC值都大于1%。同样，川西拗陷北段青川关庄坝剖面可见下寒武统底部，尽管出露不全，但厚度也达80 m，岩性为黑色页岩，其wTOC为0.29%～7.72%，平均为2.2%，＞2%的可达40%。川西拗陷北段下寒武统烃源岩较之其他层系厚度更大且分布稳定，有机质丰度高，为腐泥型（Ⅰ－Ⅱ1型）优质烃源岩。

1.2 以下寒武统为主的多源供烃

已有研究统计从广元至江油间有沥青、油砂以及油气苗等油气显示共260余处［4］，平面上分布在北起碾子坝、矿山梁、天井山，南至双鱼石、青林口、重华、厚坝等区域（图3），以矿山梁沥青脉和厚坝油砂岩最为著名，而纵向上自震旦系至侏罗系均有分布。

图2 川西拗陷“绵阳-长宁拉张槽”东边界特征Fig.2 The characteristics of eastern boundary of Mianyang-Changning intracratonic sag in the Western Sichuan Depression

川西烃源岩层系多，使得油砂、油苗与沥青来源问题更为复杂。近年来，众多学者对其来源问题进行了广泛研究，主要研究对象包括江油厚坝油砂岩、青川矿山梁沥青脉与长江沟剖面油苗等［11－20］。针对上述油气显示来源，现有研究多认为二叠系和三叠系的油苗主要来自二叠系烃源岩，三叠系也可能为自生自储；而对寒武系－泥盆系沥青和油苗来源仍有不同见解，部分研究认为主要来自于深部震旦系－寒武系烃源岩［11－17］，但也有二叠系和下三叠统的贡献［14，18－20］（表3）。

1.2.1 沥青脉

川西拗陷北段固体沥青主要分布在龙门山北段矿山梁、田坝和天井山3个山前带构造核部下古生界中，以下寒武统最多。沥青大部分发育在与褶曲伴生的裂缝和断层中，少量分布在层间缝中。沥青形态多数呈上窄下宽的脉状，因此被称之为沥青脉。

对矿山梁地区下寒武统2种类型的沥青脉进行了Re-Os同位素年代学及其油源研究。年代学上显示这些沥青热成熟度低，表明油气生成时间早。通过综合固体沥青初始187Os／188Os值、Re-Os等时线年龄、生物标志化合物和碳同位素研究，显示沥青脉来源于陡山沱组烃源岩，其在低成熟阶段（572～559 Ma B.P.）生成稠油，运移至灯影组形成古油藏。沥青脉是后期由构造抬升导致古油藏破坏形成的产物［21］。

图3 川西拗陷北段油气显示分布图Fig.3 The distribution of petroleum in the northern part of Western Sichuan Depression

表3 川西拗陷北段油气显示烃源对比分析Table 3 The contrast analysis of hydrocarbon in the northern part of Western Sichuan Depression

1.2.2 油砂

川西拗陷北段油砂分布广泛，泥盆系平驿铺组和侏罗系沙溪庙组是2个最重要的含油砂地层，几乎所有钻井均有发现。部分研究根据油砂特征以及区域构造对油砂带形成与分布的控制作用，将川西拗陷北段划分为金子山－青林口－厚坝和矿山梁－天井山－二郎庙2条油砂带。2条油砂带在区域构造上分别与矿山梁－天井山－二郎庙冲断背斜亚带和下寺－金子山－青林口山前带叠置［22］。

厚坝油砂岩位于大梁山背斜的东南翼。油砂层分布于下寺至厚坝间约30 km长一带，油层沿地层走向出露，局部可见油及沥青沿节理缝分布。油砂发育地层为中侏罗统上沙溪庙组中下部地层，岩性为中－粗粒长石（岩屑）石英砂岩。研究认为其主要来源于陡山沱组与下寒武统烃源岩［23］。综合分析地表露头、钻井所发现的侏罗系油浸砂岩有机地球化学特征，结合区域地质构造演化，认为油砂岩中原油是寒武系泥质烃源岩在生油高峰期生成的原油经历了不同程度的生物降解和长距离的运移后，在多期构造作用下，多次充注、运移、再分配的产物［12］。

川西拗陷北段竹园坝地区泥盆系油砂岩地球化学分析显示，其抽提物氯仿沥青“A”的δ13C值和各族组分δ13C值都低于－30‰。油砂岩抽提物饱和烃色谱呈驼峰状，绝大部分正构烷烃和支链烷烃均已消失，芳烃含量很低。低分子量的孕甾烷和三环萜烷都构成强峰群，藿烷以C29为主峰，伽马蜡烷具中等丰度，甾烷具C29优势，经甲基菲指数折算油砂岩中烃类的镜质体反射率为0.83%。上述研究认为油来自于寒武系烃源岩［15－16］。

1.2.3 油苗

地球化学定量分析显示长江沟剖面泥盆系、茅口组、飞仙关组油苗及下寒武统沥青具有以下特征：①饱和烃生物标志化合物特征相似，显示早期有下寒武统烃源充注；②不同层系芳烃生物标志化合物特征存在差异，除成熟度影响以外，可能有上古生界烃源充注；③飞仙关组油苗地球化学特征与下古生界沥青和油苗存在明显差异，而与大隆组具有相似性，但也可能为下三叠统自生自储［14］。一些研究认为茅口组油苗原油族组分碳同位素组成特征与飞仙关组油苗和天井山拌桶崖泥盆系油砂岩存在明显差别，而与茅口组灰岩自身抽提物具有相似的组成特征，表现为油苗色谱略呈驼峰状，正构烷烃下降，低分子量的正构烷烃已完全消耗。通过生物标志化合物对比认为茅口组油苗与茅口组自身灰岩具有极强的相似特征［18－19］。根据双探1井测试分析认为双鱼石构造二叠系气藏气源来自于二叠系本身与下伏志留系烃源岩［20］。但又有研究结合长江沟剖面飞仙关组原油地球化学特征、区域地质背景分析与长江沟飞一段（T1f1）烃源岩特征，认为飞仙关组原油来自于寒武系烃源岩，现今缝洞中原油是早期充注后遭受构造运动破坏的结果［15－16］。

总之，川西拗陷北段据地表油气显示和钻井勘探情况，深层海相地层具有明显的多源供烃特征，油气显示和（古）油气藏具有混源特点；从烃源岩厚度和各种指标分析，下寒武统麦地坪组和筇竹寺组可能是主要的烃源岩。

2 多级封盖特征

川西拗陷北段盖层主要包括下寒武统泥质岩、中寒武统致密灰岩夹膏盐岩、中下三叠统膏盐岩与上三叠统－白垩系巨厚陆相地层。下寒武统泥质岩不仅是良好的烃源岩，也可以作为区域滑脱层，现今川西拗陷北段上冲推覆构造带多滑脱其上部。碾子坝构造沥青脉主要集中在构造的南、北两端和中部的下寒武统中；而矿山梁构造沥青脉分布在下寒武统、中奥陶统和中志留统中，该沥青脉的原古油藏为下部灯影组，古油藏直接盖层为下寒武统泥质岩，后期构造抬升，盖层遭受大幅度隆升剥蚀，灯影组古油藏破坏，形成现今地表大范围沥青脉。而双鱼石-河湾场潜伏构造带深部，下寒武统分布稳定，厚度大，作为灯影组的直接盖层，能起到极好的封闭能力。双鱼石-河湾场潜伏构造带泥盆系－二叠系近年来勘探取得较大突破。双探3井显示，泥盆系光雾山组直接盖层为栖霞组底部50 m厚的致密灰黑色泥晶灰岩（含1 m厚梁山组灰黑色泥页岩）；栖霞组－茅口组气藏直接盖层为茅口组顶部至吴家坪组150 m厚致密泥晶灰岩、燧石结核灰岩，而该套层系之上又为中下三叠统膏盐岩，显示该区域具有多级盖层封盖特征。

四川盆地海相油气最重要的区域盖层是下三叠统嘉陵江组（T1j）和雷口坡组膏盐岩［25－26］。这2套地层的存在，使得其下伏地层具有较佳的保存条件。嘉陵江组膏盐岩主要分布在川西和川中，为潟湖相沉积，蒸发和成盐作用强；膏盐岩厚度可达30 m，其占全组厚度的比例有时超过30%。以川参1井为例，嘉陵江组厚807 m，石膏厚度308 m，占比为38.2%。雷口坡组膏盐岩主要分布在川西、川中西部和川北地区，为灰白色石膏层夹盐岩层与膏质白云岩、灰岩互层，厚度可达600～1 006 m。中下三叠统膏盐岩有2个沉积中心，其中一个位于川西拗陷中南段偏西的成都地区，例如孝新合构造川科1井雷口坡组膏盐岩层钻遇厚度达290 m；另一个位于川东广安地区，区域膏盐岩厚度可达200 m，为典型的潟湖沉积。川西拗陷北段恰好位于2个沉积中心的中间区域，膏盐岩厚度稳定（表4）。

川西拗陷北段矿1井、矿2井及天井1井都未取得突破，均位于前山带与山前带的过渡带，位于主断裂上盘，不仅构造不容易得到落实，中下三叠统膏盐岩也均有不同程度出露；而山前带前缘双鱼石-河湾场潜伏背斜构造带中下三叠统有较好的分布，断裂多隐伏其下，勘探已取得重大突破。因此，川西下寒武统优质泥岩、中寒武统致密灰岩夹膏盐岩对超深层灯影组起到较好的封盖作用，而中下三叠统及陆相巨厚沉积盖层不仅对二叠系起到良好的封闭，也对深层－超深层灯影组－泥盆系起到较好的间接封盖。

表4 川西拗陷北段双鱼石-河湾场构造带重点井中下三叠统膏盐岩统计Table 4 The statistics of Middle-Lower Triassic gypsum-salt rock in the Shuangyushi-Hewanchang structure belt，northern part of Western Sichuan Depression

四川盆地流体垂向上的跨层流动分属2个系统，即灯影组－雷口坡组海相碳酸盐岩系统和须家河组至白垩系的陆相碎屑岩系统［25－26］。同一系统内部流体活动较为活跃，形成混源气藏。这2个系统之间流体交换较弱。位于中三叠统顶部风化壳附近的雷三－雷四段具有上述2个系统流体的交换作用（图4）。作为区域性流体封隔层，中下三叠统作为四川盆地海相油气保存的作用最为重要，川西拗陷北段是以中下三叠统膏盐岩为主的多级封盖。

3 复合输导系统特征

川西拗陷北段印支期以来构造活动较为强烈，形成了以断裂-不整合面-优质储层为核心的复合输导系统。输导系统作为连通优质烃源岩与优质储层的通道，对于川西拗陷北段深层油气成藏十分重要。断裂为川西拗陷北段垂向上优质烃源岩与优质储层提供油气跨层输导通道，而不整合面-优质储层则为油气侧向运移提供条件。然而二者均具有两面性，既对油气运移成藏起建设性作用，也可能对古油气藏后期调整改造产生破坏。

川西拗陷北段最主要的侧向输导系统为灯影组顶部与中二叠统顶部不整合面-优质储层，二者在四川盆地地震资料中均为强同相轴反射特征，为标志层反射界面（图5）。研究表明灯影组顶部不整合面-优质储层在盆地内分布稳定，为油气侧向大范围、长距离运移的良好通道［27－29］。中二叠统顶部不整合面-优质储层与灯影组顶部输导系统相似，对区域内二叠系天然气的侧向运移起到积极作用（图6-A）。

图4 川西拗陷北段流体运移分层模式Fig.4 The delamination model of fluid migration in the northern part of Western Sichuan Depression

图5 川西拗陷北段双鱼石-河湾场构造带不整合面-断裂-优质储层输导系统剖面分析Fig.5 The profile analysis of unconformity-fault-high quality reservoir conduit system in the Shuangyushi-Hewanchang structure belt，northern part of Western Sichuan Depression

川西拗陷北段垂向输导系统则以印支期－喜马拉雅期形成的上冲断层为主，其对现今地表沥青脉-稠油-油砂等油气显示起到控制作用。龙门山构造带北段唐王寨向斜构造前缘叠瓦状冲断系形成了毛垭、通口、黄莲桥和香水4条断层及其所分隔的4个滑覆－上冲岩片，最终呈叠瓦状上冲于侏罗系之上（图6-D）。另一个叠瓦状冲断系位于马角坝－雁门坝一带，该区域所采获的地震资料质量极差，表现为石炭系－二叠系上冲于中下三叠统之上，泥盆系又上冲于石炭系－二叠系之上，志留系再上冲于泥盆系之上。强烈的上冲推覆使得在中下三叠统内部飞仙关组上下部也发育叠瓦扇，从而造成地层的多次重复。这些叠瓦状冲断系也可能是顶部被剥蚀的双重构造［30］（图6-D）。叠瓦状冲断系的前缘过渡为天井山、矿山梁等背斜构造，山前带构造变形主要发生于震旦系－寒武系滑脱层之上，地表表现为短轴-线性背斜，地腹主要为双重构造，且局部地层发生倒转，前山带与山前带转换地区大量油气显示已表明断裂输导体系已对油气藏产生破坏，使得山前带已不具备油气保存条件。山前带厚坝油砂岩即下部古油藏在未裂解为气藏时直接遭受破坏，由断裂垂向输导至浅层侏罗系砂岩储集体，并在后期持续的隆升中抬升至地表遭受降解，形成油砂。局部在青林口地区与江油渔洞梁地区浅层形成凝析油和稠油油藏（图6-D）。

图6 川西拗陷北段复合输导系统模式Fig.6 The model of comprehensive conduit system in the northern part of Western Sichuan Depression

北段双鱼石-河湾场构造带主要的储集层为灯影组、栖霞组－茅口组。灯影组断层发育少，下寒武统烃源岩油气注入后，沿灯影组顶不整合面和储层内侧向运移至构造高点，为不整合面-优质储层输导模式（图6-B）。茅口组顶断层发育，断裂为栖霞组－茅口组的主要输导运移要素。以筇竹寺组主多源供烃生成的油气沿断裂向上运移至二叠系，聚集于前缘潜伏构造（图6-B、C），并可沿加里东期不整合面、茅口组顶不整合面侧向运移，进入区域二叠系储层，表现为垂向断裂-优质储层与侧向不整合面-优质储层复合输导模式（图6-E）。

4 油气多样多期成藏特征

川西拗陷北段油气显示具有多相态特征，表明油气成藏过程极为复杂。通过总结川西拗陷北段以下寒武统为主的多源供烃、以断裂为主的复合输导系统和以中下三叠统为主的多级封盖特征，海相油气成藏模式可大致分为3类（图7）。

一是“原生油藏、原生气藏”模式，即下寒武统烃源岩成熟排烃，旁生侧储或上生下储运移至下伏灯影组以及上覆龙王庙组形成古油藏，后期古油藏原位裂解，储层中具有沥青，形成现今气藏模式。这一模式对川西拗陷北段绵阳-长宁拉张槽东边界双鱼石地区深部灯影组勘探有一定的指导作用。

二是“次生油藏，原生气藏”模式，即原古油藏在后期改造中遭受破坏，冲断幅度较大的地区油藏被破坏，油运移至地表浅层形成油苗、油砂、浅层稠油和沥青脉；液态烃可运移至上部仍具有保存条件的圈闭中形成次生古油藏，其中的液态烃后期发生深埋原位裂解形成气藏，储层中同样具有沥青。川西拗陷北段二叠系部分气藏可能为该模式，但由于烃源岩问题的复杂性，二叠系与泥盆系气藏也可能由自身烃源岩供烃。因此，川西拗陷北段双鱼石-河湾场构造带泥盆系－二叠系气藏可能为“原生油藏、原生气藏”，也可能为“次生油藏，原生气藏”。这有待于今后进一步的研究。

三是“次生气藏”模式。这一模式判断的最主要依据是气藏储层中没有沥青，而天然气又为油裂解气。气源来自于其他层位古气藏后期调整改造后由川西侧向-垂向复合输导系统运移成为现今气藏。川西拗陷中段彭州构造的雷口坡组气藏可能为此模式。

5 油气勘探前景

川西拗陷北段具有丰富的油气显示，地表沥青脉、油砂及油苗，浅层稠油，至前缘带潜伏构造深层二叠系海相油气藏多相态变化特征，表明研究区勘探前景十分广阔。而以下寒武统烃源岩为主的多源供烃、以中下三叠统膏盐岩为主的多级封盖、以断裂-不整合面-优质储层为主的垂向与侧向复合输导系统、以“原生油藏，原生气藏”为代表的油气多样多期成藏模式，表明研究区应具有含气层位多、气藏数量多的特点，勘探难度大。

5.1 川西拗陷北段前山带与山前带过渡区域勘探效果分析

依据川西拗陷北段矿山梁-青林口-双鱼石-河湾场构造带01KSL014测线、89L40测线与双鱼石三维地震资料，绘制了川西拗陷北段矿山梁－青林口－双鱼石综合剖面（图8），探讨该区的勘探前景。

图7 川西拗陷油气成藏特征Fig.7 The characteristics of hydrocarbon accumulation in the Western Sichuan Depression

川西拗陷北段天井山构造带上矿山梁-碾子坝构造泥盆系、寒武系沥青，主要沿断层、节理和裂缝呈脉状分布。沥青以软沥青为主，Ro值普遍为0.23%～0.65%，沥青成熟度低，属于典型的氧化沥青［33］。由此可知：①沥青呈脉状分布揭示形成这些沥青脉的古油藏在破坏时仍是油藏，即遭受破坏的是油藏，未发生油裂解作用。由于处于前山带与山前带过渡区，冲断较为强烈，发育较大规模上冲推覆，但对比前山带油砂分布层位可至侏罗系，表明矿山梁－碾子坝地区古油藏破坏时间应当晚于晚侏罗世。②低Ro值的沥青脉表明其在形成后未遭受深埋作用。③天井山构造带沥青脉尽管发育在寒武系－泥盆系中，但综合分析表明寒武系－泥盆系并未形成古油藏。古油藏可能存在于下伏的灯影组中。

2004年部署的矿2井位于这一区域，二叠系产淡水，因此推测深部已不具有勘探前景。青林口地区位于山前带，冲断较为强烈，地表与钻井所获油砂、浅层获稠油及地表油苗从泥盆系至侏罗系均有分布。2004年矿1井在二叠系发现较好储层，测试产2.67×104m3／d微气，同时产咸水，表明靠近山前带仍具有一定的保存条件，深部残余古油藏可能发生油裂解作用形成气藏。2007年针对天井山构造带主断裂上盘地震资料识别的疑似二叠系圈闭开钻天井1井，由于对龙门山推覆体构造复杂程度估计不足，钻遇断层陡带，原钻探目标无法实现。近期ST9井钻探结果也表明，山前带与前山带过渡区，即主断裂上下盘疑似潜伏构造，因地震资料预测难度大，对构造变形尺度与层次估计不足，需要对此区域深部进行深入研究。

5.2 山前带前缘背冲背斜带隐伏构造应为川西拗陷北段重要勘探区域

潜伏区双鱼石构造双探1井、双探3井分别于2014年和2016年在二叠系－泥盆系获重大突破，表明该区域具有较好的油气成藏条件。泥盆系与二叠系储层中均有沥青，表明为油裂解气藏。

川西拗陷北段从早期至晚期均具有良好的成藏匹配条件。双鱼石地区早期位于早寒武世“绵阳-长宁拉张槽”东边界，发育良好的烃源岩与盖层。灯影组“陡坎”特征清晰，具有良好的油气输导系统。不整合面-优质储层侧向输导系统与储盖匹配关系使得该区域灯影组大面积生成古油藏，早期的垂向输导体系使得泥盆系－二叠系也有生成古油藏的可能。印支期－燕山期，强烈的上冲推覆作用使得造山带前缘中下三叠统膏盐岩完全出露遭受剥蚀。上冲推覆带大型推覆断裂发育，出露地层古老，构造变形复杂。靠近造山带地区保存条件缺失，灯影组古油藏被直接破坏形成地表沥青脉；而靠近盆地区域冲断作用较弱，断层隐伏于中下三叠统之下，提供了良好的油气运移通道。前山带前缘隐伏构造区，包括双鱼石－河湾场地区，构造最为稳定，深部灯影组应具有古油藏向古气藏稳定转化过程，尽管可能受弱构造影响发生调整改造，进而缓慢发生侧向运移，但现今二叠系－泥盆系勘探突破显示灯影组古油藏-古气藏会以垂向输导为主。双鱼石-河湾场地区中下三叠统有效盖层厚度＞310 m，与其他各层系盖层一道对下部潜伏构造圈闭形成多级封盖，灯影组古油藏-古气藏与上覆泥盆系－二叠系古油藏-古气藏，后期均发生调整改造形成现今气藏，灯影组仍具有较好的勘探前景。因此，应采用立体综合勘探思路，在对区域泥盆系－二叠系勘探的同时，加强对山前带前缘，尤其是双鱼石-河湾场隐伏构造带深部勘探的力度（图8）。

6 结论

川西拗陷北段规模性油气显示表明，区域有过大规模油气运移、聚集成藏和后期破坏过程，解剖这一过程对川西海相油气勘探具有借鉴意义。预测龙门山上冲推覆构造带北段和川西拗陷深处具有良好的海相油气勘探前景。

a.上二叠统烃源岩与现今主要突破层系处于“上生下储”模式，对该地区油气聚集成藏有多大贡献值得商榷。再结合川中地区高石梯-磨溪气田油气成藏中烃源岩研究成果与现有研究成果进行综合分析，认为川西下寒武统烃源岩厚度大、分布稳定、TOC含量高，为以下寒武统烃源岩为主的多源供烃。

b.川西北段印支期以来形成了以断裂-不整合面-优质储层为主导的复合输导系统，在以中下三叠统为主的多级封盖体系下，川西拗陷北段具有良好的油气运移能力与保存条件。

c.结合川西海相彭州构造雷口坡组气藏、双鱼石构造二叠系与泥盆系气藏以及川西深部下古生界可能取得突破的灯影组，川西海相油气成藏模式可大致分为“原生油藏＋原生气藏”、“次生油藏＋原生气藏”与“次生气藏”3类。

d.双鱼石地区深部具有极佳的油气成藏原位条件与后期稳定的保存条件，推测双鱼石构造深部灯影组具有较好勘探前景。灯影组古油藏-古气藏可能受弱构造影响发生调整改造，潜伏构造圈闭优选成为川西拗陷北段深层－超深层油气勘探的关键。

［1］宋文海.论龙门山北段推覆构造及其油气前景［J］.天然气工业，1989，9（3）：2－9.Song W H.Special column about geological exploration in Longmen Mountains［J］.Natural Gas Industry，1989，9（3）：2－9.（in Chinese）

［2］童崇光，胡受权.龙门山山前带北段油气远景评价［J］.成都理工学院学报，1997，24（2）：1－8.Tong C G，Hu S Q.Prospective value of oil and gas in the foothill belt of the north Longmen Mountains［J］.Journal of Chengdu University of Technology，1997，24（2）：1－8.（in Chinese）

［3］周文，邓虎成，丘东洲，等.川西北天井山构造泥盆系古油藏的发现及意义［J］.成都理工大学学报（自然科学版），2007，34（4）：413－417.Zhou W，Deng H C，Qiu D Z，et al.The discovery and significance of the Devonian paleo-reservoir in Tianjingshan structure of the northwest Sichuan，China［J］.Journal of Chengdu University of Technology（Science ＆ Technology Edition），2007，34（4）：413－417.（in Chinese）

［4］徐世琦，曾庆，唐大海，等.江油厚坝油砂岩成藏条件分析［J］.天然气勘探与开发，2005，28（3）：1－5.Xu S Q，Zeng Q，Tang D H，et al.Analysis on reservoir forming conditions of Houba oil sands in Jiangyou area［J］.Natural Gas Exploration and Development，2005，28（3）：1－5.（in Chinese）

［5］钟勇，李亚林，张晓斌，等.四川盆地下组合张性构造特征［J］.成都理工大学学报（自然科学版），2013，40（5）：498－510.Zhong Y，Li Y L，Zhang X B，et al.Feature of extensional structures in Pre-Sinian to Cambrian strata，Sichuan Basin，China［J］.Journal of Chengdu University of Technology（Science＆ Technology Edition），2013，40（5）：498－510.（in Chinese）

［6］刘树根，孙玮，罗志立，等.兴凯地裂运动与四川盆地下组合油气勘探［J］.成都理工大学学报（自然科学版），2013，40（5）：511－520.（in Chinese）Liu S G，Sun W，Luo Z L，et al.Xingkai taphrogenesis and petroleum exploration from Upper Sinian to Cambrian Strata in Sichuan Basin，China［J］.Journal of Chengdu University of Technology（Science＆Technology Edition），2013，40（5）：511－520.（in Chinese）

［7］腾格尔，秦建中，付小东，等.川西北地区海相油气成藏物质基础 优质烃源岩［J］.石油实验地质，2011，30（5）：478－483.Tenger，Qin J Z，Fu X D，et al.Basic conditions of marine hydrocarbon accumulation in northwest Sichuan Basin［J］.Petroleum Geology＆ Experiment，2011，30（5）：478－483.（in Chinese）

［8］蔡开平，王应容，杨跃明，等.川西北广旺地区二、三叠系烃源岩评价及气源初探［J］.天然气工业，2003，23（3）：10－14.Cai K P，Wang Y R，Yang Y M，et al.Evaluation of hydrocarbon source rocks in Permian and Triassic at Guangyuan-Wangcang region in northwest Sichuan Basin and a primary discussion on gas source ［J］.Natural Gas Industry，2003，23（2）：10－14.（in Chinese）

［9］刘树根，孙玮，宋金民，等.四川盆地海相油气分布的构造控制理论［J］.地学前缘，2015，22（3）：146－160.Liu S G，Sun W，Song J M，et al.Tectoniccontrolled distribution of marine petroleum accumulation in the Sichuan Basin，China［J］.Earth Science Frontiers，2015，22（3）：146－160.（in Chinese）

［10］刘树根，孙玮，钟勇，等.四川叠合盆地深层海相碳酸盐岩油气的形成和分布理论探讨［J］.中国石油勘探，2016，21（1）：15－27.Liu S G，Sun W，Zhong Y，et al.Discussion on the theories of the hydrocarbon formation and distribution of the deep-seated marine carbonates in the Sichuan superposed basin，China［J］.China Petroleum Exploration，2016，21（1）：15－27.（in Chinese）

［11］王顺玉，明巧，贺祖义，等.川西北部飞仙关组灰岩缝洞中原油的地球化学特征及成藏过程初探［J］.天然气地球科学，2006，17（4）：579－581.Wang S Y，Ming Q，He Z Y，et al.Study on forming process and geochemical character of the crude oil in fracture of the limestone in northwest of Sichuan［J］.Natural Gas Geoscience，2006，17（4）：579－581.（in Chinese）

［12］戴鸿鸣，刘文龙，杨跃明，等.龙门山北段山前带侏罗系油砂成因研究［J］.石油实验地质，2007，29（6）：604－608.Dai H M，Liu W L，Yang Y M，et al.The origin of Jurassic oil sandstone in the piedmont zone of north Longmenshan，the Sichuan Basin ［J］.Petroleum Geology＆ Experiment，2007，29（6）：604－608.（in Chinese）

［13］黄第藩，王兰生.川西北矿山梁地区沥青脉地球化学特征及其意义［J］.石油学报，2008，29（1）：23－28.Huang D F，Wang L S.Geochemical characteristics of bituminous dike in Kuangshanliang area of the Northwestern Sichuan Basin and its significance［J］.Acta Petrolei Sinica，2008，29（1）：23－28.（in Chinese）

［14］饶丹，秦建中，腾格尔，等.川西北广元地区海相层系油苗和沥青来源分析［J］.石油实验地质，2008，30（6）：596－605.Rao D，Qin J Z，Tenger，et al.Source analysis of oil seepage and bitumen originating from marine layer strata in Guangyuan Area，the Northwest Sichuan Basin［J］.Petroleum Geology＆Experiment，2008，30（6）：596－605.（in Chinese）

［15］刘春，张惠良，沈安江，等.川西北地区泥盆系油砂岩地球化学特征及成因［J］.石油学报，2010，31（2）：253－258.Liu C，Zhang H L，Shen A J，et al.Geochemistry characteristics and origin of the Devonian oilsandstone in the northwest of Sichuan Basin［J］.Acta Petrolei Sinica，2010，31（2）：253－258.（in Chinese）

［16］刘春，郭庆新，张惠良.川西北地区飞仙关组原油的发现及地质意义［J］.天然气地球科学，2011，22（4）：692－699.Liu C，Guo Q X，Zhang H L，et al.The discovery and geological significance of petroleum of Triassic Feixianguan Formation in Northwest Sichuan Basin［J］.Natural Gas Geoscience，2011，22（4）：692－699.（in Chinese）

［17］罗茂，耿安松，廖泽文，等.四川盆地江油厚坝油砂有机地球化学特征与成因研究［J］.地球化学，2011，40（3）：280－288.Luo M，Geng A S，Liao Z W，et al.The organic geochemical characteristics and genesis study of Houba oil sand in the Sichuan Basin，China［J］.Geochmica，2011，40（3）：280－288.（in Chinese）

［18］黄东，刘全洲，杨跃明，等.川西北部地区下二叠统茅口组油苗地球化学特征及油源研究［J］.石油实验地质，2011，33（6）：617－623.Huang D，Liu Q Z，Yang Y M，et al.Geochemical characteristics of oil seepage and studies of oil source in Maokou Formation，Lower Permian，northwestern Sichuan［J］.Petroleum Geology＆Experiment，2011，33（6）：617－623.（in Chinese）

［19］黄东，戴鑫，戴赟，等.川西北部河湾场气田天然气地球化学特征及其气源探讨［J］.天然气工业，2011，31（3）：37－40.Huang D，Dai X，Dai Y，et al.Geochemical behaviors and gas origins in the Hewanchang Gas Field，northern part of the Western Sichuan Basin ［J］.Natural Gas Industry，2011，31（3）：37－40.（in Chinese）

［20］宋晓波，隆轲，王琼仙，等.四川盆地西部中二叠统茅口组油气地质条件及勘探潜力［J］.海相油气地质，2016，21（1）：1－6.Song X B，Long K，Wang Q X，et al.Petroleum geology conditions and exploration potential of Middle Permian Maokou carbonate rock in western part of Sichuan Basin［J］.Marine Origin Petroleum Geology，2016，21（1）：1－6.（in Chinese）

［21］王杰，腾格尔，刘文汇，等.川西矿山梁下寒武统沥青脉油气生成时间的厘定——来自于固体沥青Re-Os同位素等时线年龄的证据［J］.天然气地球科学，2016，27（7）：1290－1298.Wang J，Tenger，Liu W H，et al.Definition of pe-troleum generation time for Lower Cambrian bitumen of the Kuangshanliang in the west Sichuan Basin，China：Evidence from Re-Os isotopical isochron age［J］.Natural Gas Geoscience，2016，27（7）：1290－1298.（in Chinese）

［22］孙晓猛，许强伟，王英德，等.川西北龙门山冲断带北段油砂成藏特征及其主控因素［J］.吉林大学学报（地球科学版），2010，40（4）：886－896.Sun X M，Xu Q W，Wang Y D，et al.Reservoir forming characteristics and main controlling factors of oil sandstones in the northern Longmen Mountain Thurst Zone of the northwest of Sichuan［J］.Journal of Jilin University（Geoscience Edition），2010，40（4）：886－896.（in Chinese）

［23］杨雪飞，王兴志，张哨楠，等.川西北厚坝地区上沙溪庙组沉积特征及油砂预测［J］.地质科技情报，2014，33（3）：112－117.Yang X F，Wang X Z，Zhang S N，et al.Sedimentary characteristic and oil sands prediction in the Shaximiao Formation，Houba area，northwestern Sichuan Basin［J］.Geological Science and Technology Information，2014，33（3）：112－117.（in Chinese）

［24］王广利，王铁冠，韩克猷，等.川西北地区固体沥青和油砂的有机地球化学特征与成因［J］.石油实验地质，2014，36（6）：731－735.Wang G L，Wang T G，Han K Y，et al.Organic geochemical characteristics and origin of solid bitumen and oil sands in northwestern Sichuan［J］.Petroleum Geology and Experiment，2014，36（6）：731－735.（in Chinese）

［25］王国芝，刘树根.海相碳酸盐岩区油气保存条件的古流体地球化学评价——以四川盆地中部下组合为例［J］.成都理工大学学报（自然科学版），2009，36（6）：631－644.Wang G Z，Liu S G.Paleo-fluid geochemical evaluation of hydrocarbon preservation in marine carbonate rock areas：Taking lower association in central Sichuan Basin as an example［J］.Journal of Chengdu University of Technology（Science＆ Technology Edition），2009，36（6）：631－644.（in Chinese）

［26］刘树根，孙玮，王国芝，等.四川叠合盆地油气富集原因剖析［J］.成都理工大学学报（自然科学版），2013，40（5）：481－497.Liu S G，Sun W，Wang G Z，et al.Analysis of causes of oil and gas accumulation in superimposed Sichuan Basin of China［J］.Journal of Chengdu University of Technology（Science＆Technology Edition），2013，40（5）：481－497.（in Chinese）

［27］刘树根，孙玮，赵异华，等.四川盆地震旦系灯影组天然气的差异聚集分布及其主控因素［J］.天然气工业，2015，35（1）：10－23.Liu S G，Sun W，Zhao Y H，et al.Differential accumulation and distribution of natural gas and their main controlling factors in the Upper Sinian Dengying Fm，Sichuan Basin［J］.Natural Gas Industry，2015，35（1）：10－23.（in Chinese）

［28］梁霄，刘树根，夏铭，等.四川盆地威远构造震旦系灯影组气烟囱特征及其地质意义［J］.石油与天然气地质，2016，37（5）：702－712.Liang X，Liu S G，Xia M，et al.Characteristics and geological significance of gas chimney of the Sinian Dengying Formation in the Weiyuan Structure，Sichuan Basin［J］.Oil＆Gas Geology，2016，37（5）：702－712.（in Chinese）

［29］刘树根，秦川，孙玮，等.四川盆地震旦系灯影组油气四中心耦合成藏过程［J］.岩石学报，2012，28（3）：879－888.Liu S G，Qin C，Sun W，et al.Characteristic and accumulation process of the natural gas from Sinian to Lower Paleozoic in Sichuan Basin，China［J］.Acta Petrologica Sinica，2012，28（3）：879－888.（in Chinese）

［30］李智武，刘树根，陈洪德，等.龙门山冲断带分段-分带性构造格局及其差异变形特征［J］.成都理工大学学报（自然科学版），2008，35（4）：440－454.Li Z W，Liu S G，Chen H D，et al.Structural segmentation and zonation and differential deformation across and along the Longmen thrust belt，West Sichuan，China［J］.Journal of Chengdu University of Technology（Science＆Technology Edition），2008，35（4）：440－454.（in Chinese）

［31］陈竹新，贾东，魏国齐，等.龙门山北段矿山梁构造解析及其油气勘探［J］.地学前缘，2005，12（4）：445－450.Chen Z X，Jia D，Wei G Q，et al.Structural analysis of Kuangshanliang in the northern Longmenshan fold-thrust belt and its hydrocarbon exploration［J］.Earth Science Frontiers，2005，12（4）：445－450.（in Chinese）

［32］王丽宁，陈竹新，李本亮，等.龙门山冲断带北段构造解析及有利区带预测［J］.石油勘探与开发，2014，41（5）：539－545.Wang L N，Chen Z X，Li B L，et al.Structural characteristics of the northern Longmenshan foldthrust belt and the favorable exploration areas，Sichuan Basin，Southwest China［J］.Petroleum Exploration and Development，2014，41（5）：539－545.（in Chinese）

［33］代寒松，刘树根，孙玮，等.龙门山－米仓山地区下组合地表沥青特征研究［J］.成都理工大学学报（自然科学版），2009，36（6）：687－696.Dai H S，Liu S G，Sun W，et al.Study on characteristics of Sinian-Silurian bitumen outcrops in the Longmenshan-Micangshan area，Southwest China［J］.Journal of Chengdu University of Technology（Science＆Technology Edition），2009，36（6）：687－696.（in Chinese）