四川盆地东部曲水—建南地区长兴组浅洼沉积的发现及地质意义

刘 菲 冯 亮 陈智雍 陈家文 刘冬玺 朱宜新 廖义沙 张文济 易娟子

1.中国石油西南油气田分公司重庆气矿 2.中国石油西南油气田分公司储气库管理处

0 引言

二叠系长兴组礁、滩沉积是四川盆地海相碳酸盐岩主要的储集体类型之一。川东地区发现开江—梁平海槽台缘带[1-2]、城口—鄂西海槽西侧台缘带[3]、广安—忠县台内高带及遂宁—丰都台内高带，整个川东地区长兴组呈现出“五缘三凹”沉积格局。目前的油气勘探实践揭示，川东长兴组礁、滩体主要围绕开江—梁平海槽两侧台地边缘带呈带状或斜列状分布。在开江—梁平海槽东侧发现铁山坡、罗家寨、普光、五百梯、大猫坪等礁、滩大气田，其西侧发现龙岗、元坝等礁、滩大气田。因此台地边缘延伸方向和展布规律直接控制着二叠系、三叠系的礁、滩气藏分布和储层质量的优劣。

随着在建南及周边地区地区油气勘探的深入，逐渐发现两排北西—南东向展布的生物礁[4-14]，并且该区三维地震成果也显示生物礁之间洼地的存在。结合建南矿区资料以及川东钻井、野外露头、地震资料分析，认为开江—梁平海槽台缘带有向南延伸趋势，且与曲水—建南浅洼两侧高带相连。曲水—建南浅洼两侧是长兴组生物礁发育的有利区。为了进一步拓展川东地区长兴组生物礁勘探区块，搞清开江—梁平海槽的台缘带延伸方向，成为近期川东地区天然气资源接替勘探发现的关键。

1 浅洼存在的依据

近年来，开江—梁平海槽东、西两侧台缘带走向已经日渐清楚，并提出大猫坪—福禄场一带为开江—梁平海槽南段台缘带末端的认识[15-20]（图1）。通过实钻井、典型沉积剖面以及地震资料，反映出开江—梁平海槽台缘带南段的台缘带走向较原认识有较大的差别，认为开江—梁平海槽台缘带南段未完全封闭，大猫坪—福禄场之间存在指状槽道，沟通开江—梁平海槽及以南的曲水—建南浅洼（图2）。

笔者认为开江—梁平海槽台缘带南段西侧兴隆场往方斗山楠木垭剖面—齐岳山山王庙剖面一线有延伸的趋势，东侧大猫坪往高峰场—建南一线有延伸趋势，初步确定该海槽的台地边缘界线和浅洼两侧高带界线。结合建南地区钻井资料和地震资料，认为开江—梁平海槽延伸到建南地区时，水体变浅，沉积相带变窄；另地震资料显示城口—鄂西海槽西侧台缘带有往南延伸的趋势。开江—梁平海槽自西向东经过曲水—建南浅洼与城口—鄂西海槽相通，将鄂西—渝东区分成南北两大台地。

开江—梁平海槽、城口—鄂西海槽为典型的盆地（海槽）—台地沉积体系。从开江—梁平海槽向东、西两侧，沉积相的展布依次为盆地相—斜坡相—台缘相—开阔台地相（图2）。由于海槽东、西边界性质不同，致使两侧碳酸盐岩台地地貌上存在着差异，主要表现为西侧沉积水体相对较深。城口—鄂西海槽向西侧，沉积相展布依次为盆地相—斜坡相—台缘相—开阔台地相。曲水—建南浅洼向东西两侧，沉积相的展布依次为浅洼相—高带相—开阔台地相。

图1 川东地区长兴组生物礁有利相带分布图（2016）

作为开阔台地相与海槽相之间的过渡相，台地边缘相往往沿海槽边缘呈狭长带状展布，浅洼两侧的高带沿浅洼边缘呈带状展布，由于直接面向广海，沉积环境具有水体能量高、循环畅通、营养物质丰富等特点[21]，发育有规模较大台缘生物礁（滩）和台内生物礁（滩）。开江—梁平海槽东南段西侧以兴隆场—C24 井—石宝寨—三墱坡—刘家槽剖面一线为代表，东侧以大猫坪—高峰场—JP7 井为代表，形成长兴组—飞仙关组台地边缘和台内高带礁、滩组合。

1.1 地层厚度特征

开江—梁平海槽至曲水—建南浅洼一带在NE—SW 方向上，长兴组厚度呈现出“厚—薄—厚” “两厚夹一薄”的地层分布规律（图3）。从NW—SE 方向看，这两条厚带又沿NE—SW 向存在局部厚值区深入薄带区。长兴组厚度在开江—梁平海槽区域存在薄值区（地层厚度50～150 m），经福禄场—大猫坪厚值区（地层厚度250 ～300 m），往南曲水—建南一带存在稍薄的低值区（地层厚度200 ～250 m）。

1.2 浅洼存在的沉积依据

1.2.1 实钻井

由于浅洼在长兴组沉积时期为欠补偿沉积，地层厚度略小，古沉积环境为台内洼地较深水沉积环境，泥质含量较高，偶见生物化石。

研究区内以C13 井、F003-6 井为代表，台内浅洼为开阔台地内部低洼地区的相对低能环境，毗邻台内缓坡，生物含量较少，主要沉积深灰色含生屑泥晶灰岩、泥晶灰岩、泥灰岩等。C13 井长兴组泥晶生屑灰岩单层厚度小于13 m，累计厚度为42.5 m，生物主要为䗴类和棘皮，少量有孔虫和介形虫，判定C13 井位于台内浅洼相（图4-a、b）。F003-6井长兴组泥晶生屑灰岩单层厚度小于15 m，累积厚度为24 m，生物类型主要为䗴类、苔藓和少量棘皮，认为F003-6 井位于台内浅洼相（图4-c、d）。

而位于相对高能环境的浅洼西侧高带，钻遇的生物礁井B001-1 井和C24 井长兴组见礁骨架云岩和礁骨架灰岩，生物主要见海绵、柯兰尼虫，腹足等（图4-e、f）。B001-1 井礁核、生屑滩的累积厚度达100 m。

图2 川东地区长兴组生物礁有利相带分布图(2018)

图3 川东地区长兴组厚度等值线图

图4 浅洼及高带长兴组实钻井沉积微观特征图

1.2.2 野外露头

位于方斗山中北段的楠木垭剖面见亮晶生屑灰岩、泥晶生屑灰岩、生物礁灰岩，造礁生物以纤维海绵为主（图5- a、b，图6），纤维海绵具有坚硬的硬体骨骼，其大量繁殖使个体之间，形成紧密的坚固格架。生物种类以䗴类、有孔虫、棘皮类为主。长兴晚期到飞仙关早期，区内基本继承长兴期沉积面貌，飞仙关早—中期发育厚层—块状亮晶鲕粒灰岩，为高能动荡环境。该剖面长兴组虽未出露完整，厚度已大于124.2 m，从露头和镜下观察情况和飞仙关组鲕粒的发育规律，楠木垭剖面位于台内浅洼西侧高带。

楠木垭剖面以北的三蹬坡剖面仅出露飞仙关组，该剖面在飞仙关组下部均发育厚层—块状亮晶鲕粒灰岩和“巨鲕”灰岩（粒径大于2 mm）（图7），内部可见大型楔状交错层理（图5-c、d），在上述剖面飞仙关组下部未完全出露的情况下，飞仙关组中下部发育的鲕滩单层厚度2 ～20 m，累计厚度接近60 m，鲕粒类型多样、粒径巨大，鲕粒、巨鲕间以亮晶胶结物为主，这些特点都指示沉积环境为高能动荡沉积环境。结合楠木垭剖面台缘带飞仙关组鲕滩从飞仙关组中下部开始发育的特点，认为三蹬坡剖面为台内浅洼西侧高带。

位于齐岳山北东翼的刘家槽剖面长兴组见浅灰褐色生物灰岩、浅褐色云岩、灰质云岩。长兴组顶部发育礁灰岩、生屑灰岩，见珊瑚、海绵及其他生物（图5-e、f）。该剖面以北的山王庙剖面长兴组见浅灰色生物灰岩、云岩，见海绵、珊瑚造礁生物（图5-g、h）。

1.3 浅洼存在的地震依据

1.3.1 大猫坪—福禄场一线处于开江—梁平海槽和曲水—建南浅洼的过渡转折区，局部发生相变。

大猫坪—福禄场台缘带以南为相对深水的曲水—建南浅洼，开江—梁平海槽和曲水—建南浅洼以指状槽道沟通。

从大猫坪区块钻井上二叠统时间厚度统计数据来看，YA012-X11 井先后两次侧钻钻遇生物礁，正眼及侧眼1 均未钻遇礁体。实钻显示，正眼及侧眼1 长兴组时间厚度明显小于大猫坪主体生物礁发育区（表1）。

从图8 中看，开江梁平海槽台缘带南段（大猫坪—兴隆场区块）相带地震特征清晰，台缘带特征为飞仙关组底界振幅弱，局部为中—弱反射特征，相对海槽相长兴组明显增厚，飞仙关组内部亦有继承性隆起。台缘带以北为海槽相，特征为飞仙关组底界振幅强，飞仙关组底界及飞仙关组内部同相轴反射连续，表明沉积环境水体弱，沉积较为稳定。台缘带以南（曲水—建南浅洼）从常规地震剖面看（图8），飞仙关组底界及飞仙关组内部同相轴反射相对连续。从时差图看（图9），上二叠统顶界至飞仙关组底界时差较台缘带小，与海槽相时差相比，上二叠统顶界至飞仙关组底界略有增大，且以指状沟通。综合以上分析认为，大猫坪—兴隆场台缘带以南为相对深水的台内浅洼。

图5 长兴组—飞仙关组礁、滩剖面宏观及微观特征图

图6 方斗山楠木垭剖面柱状图

图7 方斗山三蹬坡剖面柱状图

表1 大猫坪区块钻井上二叠统时间厚度统计表

图8 大猫坪西区块垂直台缘带地震剖面图

图9 开江－梁平海槽南段上二叠统至飞仙关组时差图

1.3.2 地震资料显示曲水—建南浅洼两侧高带存在。

台内浅洼亚相沉积的泥岩相对海槽区域薄，且一般厚度相对稳定，呈大面积分布。曲水—建南浅洼：水体较深，飞仙关组底界沉积泥质较厚，飞仙关组底界为中强—强的连续波峰反射。浅洼东西两侧高带：水体较浅，飞仙关组底界沉积泥质较薄，飞仙关组底界为连续性较差的弱反射（图10）。

2 曲水—建南浅洼分布的地质意义

图10 过台内浅洼及两侧高带地震剖面图

通过川东地区长兴组钻井资料、典型沉积剖面观测分析以及地震资料响应，认为位于原开江—梁平海槽南部末端的大猫坪—福禄场一线并未完全封闭，而是局部存在指状槽道，沟通了开江—梁平海槽南段的曲水—建南浅洼。开江－梁平海槽东西两侧台地边缘的铁山坡、罗家寨、普光、五百梯、大猫坪、龙岗、元坝等礁、滩大气田，取得了较好的勘探开发效果，仅大猫坪长兴组生物礁气藏单井平均测试产气量高达65×104m3/d，目前建产超100×104m3/d。勘探开发实践表明，海槽两侧台地边缘是长兴组生物礁勘探的有利区。

开江—梁平海槽台缘带有往南延伸的曲水－建南浅洼两侧高带，实钻证实也是长兴组生物礁发育的有利区（图2），且储层发育、含气性好。浅洼西侧的C24 井、B1 井、B001-1 井，浅洼东侧的F003-X3、F003-2 井、F18 井均成功钻遇生物礁，除C24 井测试微气，产水外，其他生物礁井均成果获得工业性气流，储层厚度16.8 ～72.9 m，有效孔隙度4.78%～9.16%，测试获气(37.2 ～118.44)×104m3/d。地震反射特征主要表现为“上二叠统长兴组上部反射呈上隆反射外形，振幅明显减弱，上二叠统反射层间时差大，内部反射杂乱”。利用浅洼两侧长兴组生物礁获气井的平均丰度，计算浅洼两侧高带相带资源量达1 000×108m3，展示了该区较大的勘探潜力。

曲水—建南浅洼的发现将进一步扩展长兴组生物礁有利相带的分布范围，为区内礁、滩气藏勘探开发拓展全新的后备领域。建议将浅洼西侧高带石宝寨以东区块和浅洼东侧高带寨沟湾区块作为川东下一步勘探的后备领域。预期通过实施三维地震等前期评价及滚动勘探工作，寻找出类似开江—梁平海槽东侧大猫坪、五百梯等长兴组生物礁规模气藏，有望形成川东地区产能建设的新区块。

3 结论

1）大猫坪—福禄场台缘带以南为曲水—建南浅洼，开江—梁平海槽和曲水—建南浅洼以指状槽道沟通。开江—梁平海槽和曲水—建南浅洼的分界在大猫坪—福禄场一线。

2）开江—梁平海槽台缘带西侧兴隆场往浅洼西侧高带方斗山楠木垭剖面—齐岳山山王庙剖面一线有延伸的趋势，东侧大猫坪往浅洼东侧高带高峰场—建南一线有延伸趋势，初步确定海槽和浅洼两侧生物礁有利相带边缘界线。曲水—建南浅洼两侧高带是长兴组生物礁发育的有利区。

3）建议将浅洼西侧高带石宝寨以东区块和浅洼东侧高带寨沟湾区块作为川东下一步勘探的后备领域。