摘　要：四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組一、三、五段主要作為須二、須四、須六段的烴源層，勘探上一直未引起足夠的重視，勘探程度低，但近期鉆井揭示此3段有頻繁的氣顯示，部分井測(cè)試獲工業(yè)氣流。為此，從地層特征、沉積相特征、儲(chǔ)層特征、運(yùn)聚條件等方面，分析了須家河組一、三、五段的含油氣地質(zhì)條件及勘探潛力。結(jié)果表明：①須家河組一、三、五段有利沉積相帶主要分布在盆帥周緣靠物源區(qū)，發(fā)育三角洲前緣水下分流河道、河口壩及席狀砂沉積微相，盆內(nèi)砂體局部富集，具備形成儲(chǔ)層的物質(zhì)基礎(chǔ)；②這3個(gè)層段也發(fā)育儲(chǔ)層，總體上表現(xiàn)為低孔隙度、低滲透率致密砂巖儲(chǔ)層特征，但局部地區(qū)發(fā)育相對(duì)高孔隙度儲(chǔ)層(如中壩地區(qū)須三段，孔隙度最大值達(dá)13％)，有利儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)主要分布在川西及川中西部地區(qū)，儲(chǔ)層厚度最大達(dá)30m；③須家河組一、三、五段發(fā)育自生自儲(chǔ)型氣藏，總生氣量達(dá)258.23×10¹²m³，資源潛力大，運(yùn)聚條件較好，具備較好的天然氣成藏潛力，由此突破了須一、須三、須五段主要作為烴源層的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。結(jié)論認(rèn)為：該區(qū)須家河組一、三、五段具備較好的天然氣勘探潛力，有利勘探區(qū)塊主要分布在川西北、川西南及川中西部地區(qū)。

關(guān)鍵詞：四川盆地  晚三疊世  須家河期  天然氣、勘探潛力  致密砂巖  成藏潛力  自生自儲(chǔ)  勘探有利區(qū)帶

Gas exploration potenlial of 1^st ,3^rd and 5^th members of Xujiahe Fm reservoirs in the Sichuan Basin

Abstract：Since the 1^st 3^rd and 5^th members of Upper Triassic Xujiahe Fm in the Sichuan Basin were previously regarded as the major source rocks of the reservoirs in the 2^nd ,4^th and 6^th members of Xujiahe Fm，petroleum exploration in these source rock intervals has not attracted much attention，leading to a low level of exploration maturity．However，recent drilling reVeals rich ga8 shows In tnese 3 intervals and industrial gas flows are obtained in some wells．This paper analyzed the exploration potential of these three source rock intervals in the respect of their stratigraphic features，sedimentary facies and hydrocarbon mlgratlon and accumulatlon conditions．The following conclusions are obtained．(1)The favorable sedimentary facies belts of these source rock intervals malnly occur in the marginal area of this basin adjacent to the provenance where sedimentary microfacies such as delta front underwater distributary channel，mouth bar and sheet sands are developed．(2)These 3 members also contain tight sand reservoirs wlth low porosity and permeability，but with some areas having relatively high porosity，such as the 3^rd member of Xujiahe Fm in the Zhongba area with a maximum porosity up to 13％．The favorable reservoirs are mainly distributed in the west and the western Middle Sichuan Basin where the maximum thickness of reservoirs is up to 30 m．(3)Indigenous gas reservoirs are developed in these 3 source rock intervals with a total generated gas volume of 258.23 trillion m³．The resource potential is large and the migration and accumulation conditions are favorable．Therefore，the 1^st ,3^rd and 5^th members of Xujiahe Fm have a fairly good gas exploration Potentlal，and the play fairways are mainly distributed in the northwestern，southwestern and western middle parts of the Sichuan Basin.

Key words：Sichuan Basin，Late Triassic，Xujiahe period，natural gas，exploration potential，tight sandstone，hydrocarbon reservoiring potential，indigenous reservoir，play fairway

長(zhǎng)期以來(lái)，四川盆地針對(duì)上三疊統(tǒng)須家河組的天然氣勘探一直把須一、須三、須五段作為烴源巖，須二、須四、須六段作為目的層段^[1-3]，對(duì)須一、須三、須五段的關(guān)注較少。近期的勘探發(fā)現(xiàn)，在以須二、須四、須六段為目的層的勘探過(guò)程中，須一、須三、須五段氣顯示頻繁，且多井測(cè)試獲工業(yè)氣流，部分為高產(chǎn)井，例如：劍門102井在須三段測(cè)試日產(chǎn)氣約為l02×10⁴m³。當(dāng)前在川西南灌口地區(qū)須一段、川西北劍閣及元壩地區(qū)須三段、川中安岳地區(qū)須五段勘探中取得了重要發(fā)現(xiàn)，其中劍閣地區(qū)須三段提交了天然氣預(yù)測(cè)儲(chǔ)量^[4]，展示出較大的勘探潛力。

1　須一、須三、須五段含油氣地質(zhì)條件

1．1　地層特征

四川盆地須家河組自下而上分為6個(gè)巖性段^[5]。須二、須四、須六段以砂質(zhì)沉積為主，間夾薄層暗色泥、頁(yè)巖，須一、須三、須五段主要為暗色泥巖、頁(yè)巖夾煤層、粉砂巖及砂巖，在盆緣粗粒沉積物增多。各段地層展布趨于一致，西厚東薄，以川西安縣—都江堰地區(qū)最厚，向東、向南逐層超覆，須四  須六段在盆地西北部自東南向西北剝蝕程度逐漸加深。

須一段分為馬鞍塘組(或垮洪洞組)、小塘子組^[6-7]，下部馬鞍塘組主要為碳酸鹽巖沉積，主要分布在龍泉山以西地區(qū)，厚度最大超過(guò)150m。上部小塘子組以碎屑巖沉積為主，沉積范圍向東擴(kuò)至華鎣山，川西安縣一邛崍地區(qū)沉積厚度超過(guò)400m；須三段沉積范圍較大，向東至七曜山一帶，幾乎全盆地均有沉積，川西地區(qū)地層厚度在200～1000m；須五段沉積進(jìn)一步向東、向南超覆，沉積范圍已越出四川盆地，由于印支晚幕運(yùn)動(dòng)，在川西北部遭受剝蝕^[8]，川西南部地區(qū)地層厚度在400～1000m。

1．2　沉積相特征

四川盆地須家河組發(fā)育多物源體系，相對(duì)于須二、須四、須六期，須一、須三、須五期處于相對(duì)平靜期^[8-9]，物源供給速率相對(duì)小，影響范圍主要在盆地周緣，盆內(nèi)為“欠飽和”沉積，形成“泥包砂”的展布格局。沉積環(huán)境主要以湖相為主，盆緣發(fā)育三角洲^[10]，這反映了須二、須四、須六段以沉積厚層砂巖為主，而須一、須三、須五段以發(fā)育薄層砂巖為主要特征，厚層砂巖主要發(fā)育于鄰近物源區(qū)。

須一段主要為海相潮坪沉積，在川西和川中地區(qū)的露頭與井下發(fā)現(xiàn)海相化石(鄧康齡、羅啟后等)。下部馬鞍塘組以泥灰坪沉積為主，川西安縣、大邑地區(qū)發(fā)育生物礁、生屑灘及鮞灘(圖1)，石灰?guī)r厚度超過(guò)50m；上部小塘子組主要為潮坪和濱岸沼澤沉積^[11](圖1)，在川西北部和南部為海相三角洲，發(fā)育水下分流河道、河口壩及席狀砂沉積微相^[11]，其砂巖厚度大于50m，砂地比超過(guò)30％，以川西南部邛崍  大邑和川西北部江油一劍閣地區(qū)砂巖最發(fā)育，單層砂巖厚度最大超過(guò)30m，累計(jì)厚度超過(guò)100m。營(yíng)山地區(qū)主要為濱岸砂壩^[11-12]，砂巖厚度大于30m。

須三段主要為濱淺湖沉積^[11-12]，在盆地中部局部地區(qū)發(fā)育湖相砂壩^[11-12]，盆地西北部、西南部、東北部及東南部為三角洲沉積^[12](圖1)，砂巖厚度介于30～150m，砂地比超過(guò)25％，其中以盆地西北部地區(qū)三角洲沉積范圍最大，為扇三角洲沉積^[13]，發(fā)育水下分流河道和席狀砂，砂礫巖發(fā)育，單層厚度最大超過(guò)40m，累計(jì)厚度大于l00m，為須三段有利砂巖富集區(qū)。

須五段沉積環(huán)境與須三段具有相似性，以濱淺湖沉積為主^[11-12]。三角洲沉積主要分布在川西北梓潼—閬中、川西南大邑—成都、川東北開縣—大竹、川東南綦江南—大足地區(qū)，分流河道與河口壩發(fā)育^[12]，盆內(nèi)三臺(tái)—南充、資中—安岳及潼南—廣安地區(qū)發(fā)育湖相砂壩^[11-12] (圖1)，砂巖厚度大于50m，砂地比大于30％。由于川東地區(qū)為須家河組露頭區(qū)，雖然砂巖發(fā)育，但保存條件較差，勘探潛力較差。

總之，須家河組一、二三、五段具備形成儲(chǔ)層的物質(zhì)基礎(chǔ)，有利沉積相帶主要分布在川西北部、川西南部及川中西部地區(qū)，發(fā)育三角洲前緣水下分流河道、河口壩、席狀砂及砂壩微相，砂巖富集。

1．3　儲(chǔ)層特征

根據(jù)278個(gè)巖心薄片和l656個(gè)物性資料等分析，四川盆地須家河組一、三、五段儲(chǔ)集巖主要為礫巖、砂巖、石灰?guī)r3種類型，其砂巖成熟度較低，儲(chǔ)層平均孔隙度為3.53％，平均滲透率為0.227mD(圖2)，總體表現(xiàn)為低孔隙度、低滲透率致密砂巖儲(chǔ)層特征^[14]，與須家河組二、四、六段相比，物性較差，儲(chǔ)層更致密，但局部地區(qū)仍存在相對(duì)高孔隙度儲(chǔ)層段，如中壩地區(qū)須三段，孔隙度最大值達(dá)13％；儲(chǔ)集空間主要由孔隙和裂縫組成，孔隙類型主要為粒間孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔，裂縫主要為構(gòu)造破裂縫，大多未充填(圖3)。發(fā)育的孔隙和裂縫為油氣聚集提供了空間保障。

須一段儲(chǔ)集巖類型主要為石灰?guī)r、砂巖。石灰?guī)r主要發(fā)育于須一段下部(馬鞍塘組)，目前灌口003-4井在該層測(cè)試獲高產(chǎn)氣流。砂巖主要分布在須一段上部(小塘子組)，成熟度相對(duì)須三、須五段高，巖心平均孔隙度為2.64％，平均滲透率為0.323 mD。其中以川西南白馬廟地區(qū)物性最好，儲(chǔ)集巖類型為巖屑石英砂巖，巖心平均孔隙度為5.4％，最大值達(dá)9.2％，平均滲透率為2.69mD，最大達(dá)l3.1mD，孔隙類型主要為粒間孔和粒間溶孔，裂縫發(fā)育。儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)主要位于川西南部灌口—白馬廟—蘇碼頭及川西北部射箭河—中壩中臺(tái)山地區(qū)，儲(chǔ)層厚度大于l0m。

須三段儲(chǔ)集巖有砂巖、礫巖2種類型。砂巖儲(chǔ)層幾乎在全盆地均有分布，儲(chǔ)層孔隙度平均為4.43％，平均滲透率為0.25mD。以中壩地區(qū)物性最好，儲(chǔ)集巖主要為中粒巖屑石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖及巖屑砂巖，巖心平均孔隙度達(dá)7.52％，平均滲透率為0.3mD，粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔發(fā)育。礫巖儲(chǔ)層僅分布在川西北劍閣地區(qū)，礫石成分以碳酸鹽巖為主，礫間充填砂質(zhì)，孔隙主要發(fā)育于基質(zhì)砂巖，孔隙度較低，主要分布在2％～4％。巖心與薄片觀察，裂縫發(fā)育，有時(shí)呈組出現(xiàn)或呈網(wǎng)狀，發(fā)育的裂縫溝通了低孔隙度礫巖儲(chǔ)層，改善了儲(chǔ)層的滲透性，孔隙與裂縫組成礫巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間，形成“有效儲(chǔ)滲體” ^[15]。目前該區(qū)勘探發(fā)現(xiàn)多口工業(yè)氣井，表明孔隙度為2％～4％的砂礫巖，只要有裂縫的溝通，仍然可以形成有效儲(chǔ)層。平面上，儲(chǔ)層主要分布在川西地區(qū)，以川西北劍閣—中壩地區(qū)最為發(fā)育，儲(chǔ)層厚度超過(guò)15m。

須五段儲(chǔ)集巖主要為巖屑砂巖，儲(chǔ)層物性以川中地區(qū)相對(duì)較好，儲(chǔ)層平均孔隙度超過(guò)4％，川西孔隙度相對(duì)較低，孔隙度主要分布在2％～5％。盡管儲(chǔ)層物性較差，但砂巖累計(jì)厚度大，分布范圍廣，川西與川中西部地區(qū)砂巖累計(jì)厚度大于50m，且裂縫發(fā)育。目前川西南和川中須五段均有工業(yè)氣井分布，產(chǎn)層段大多發(fā)育裂縫，表明致密砂巖儲(chǔ)層段只要有裂縫的溝通，也可形成工業(yè)氣流。須五段儲(chǔ)層分布較廣，川西南、川中地區(qū)均有分布，有利儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)主要分布在川西南和川中西部地區(qū)，儲(chǔ)層厚度最大達(dá)30m。

綜上所述，四川盆地須一、須三、須五段均發(fā)育儲(chǔ)層，主要分布在川西和川中地區(qū)，儲(chǔ)層厚度較大，橫向連續(xù)可對(duì)比，局部區(qū)域連片，具備油氣成藏的儲(chǔ)集條件。

1．4　運(yùn)聚條件

須一、須三、須五段主要為泥巖夾薄層砂巖沉積，局部地區(qū)發(fā)育厚層砂巖，本身既發(fā)育烴源層，義發(fā)育儲(chǔ)集層，為自生自儲(chǔ)氣藏。儲(chǔ)層發(fā)育于烴源層中，儲(chǔ)集砂巖與烴源巖大面積直接接觸，周緣烴源層生成的油氣通過(guò)蒸發(fā)、滲透、擴(kuò)散等方式直接向儲(chǔ)層充注，以近源充注為主，具有近源成藏特點(diǎn)。雖然儲(chǔ)層較須二、須四、須六段稍差，但由于離烴源更近，匹配關(guān)系更好，有利于油氣運(yùn)聚成藏。

根據(jù)須一、須三、須五段37口氣井試油分析，測(cè)試井段巖性主要為砂巖，以厚層砂巖為主，少數(shù)井為多套薄層砂巖，產(chǎn)層段大多發(fā)育裂縫。眾所周知，單層厚層砂巖較薄層砂巖具有更好的儲(chǔ)集性，因?yàn)楹駥由皫r沉積時(shí)水動(dòng)力較強(qiáng)，儲(chǔ)集窄間連通性較好，孔隙度較高，薄層砂巖沉積時(shí)由于水動(dòng)力較弱，砂巖雜基發(fā)育，儲(chǔ)層物性較差。而對(duì)于多套薄互層砂泥巖發(fā)育段，雖然單層砂巖厚度較薄，儲(chǔ)集性較差，但多套薄層砂巖段極有可能形成一定的儲(chǔ)集空間，因?yàn)閷?duì)于多套薄砂泥巖段，其砂巖與泥質(zhì)烴源接觸面積多倍于單層厚砂巖與烴源接觸面積，其油氣聚集效率可能更高。例如：在烴源巖單位體積生排烴條件相同的條件下，5套薄層砂巖與其累計(jì)厚度相當(dāng)?shù)?span lang="EN-US">l層厚層砂巖，理論上，油氣聚集效率前者是后者的5倍；再者，薄層砂巖由于抗壓能力弱，在外力相同的條件下，其裂縫發(fā)育程度比厚層砂巖高，更有利于改善砂巖的滲透性。因此，勘探厚層砂巖的同時(shí)，須一、須三、須五段，“泛發(fā)育的多套薄層砂巖也不能忽視。

2　資源潛力及有利勘探區(qū)評(píng)價(jià)

2．1　資源潛力

四川盆地須家河組天然氣資源量的預(yù)測(cè)，主要建立在天然氣運(yùn)聚系數(shù)和生氣量的研究基礎(chǔ)上。須二、須四、須六段天然氣運(yùn)聚系數(shù)為0.2％～2.0％(陳盛吉等，2008)，作為后備勘探新領(lǐng)域的須一、須三、須五段，由于含油氣地質(zhì)條件的不同，其運(yùn)聚系數(shù)不能仿照須二、須四、須六段，有待于以后進(jìn)一步的研究。因此，筆者主要從生氣量的角度進(jìn)行分析，根據(jù)“十一五”資源評(píng)價(jià)結(jié)果^[16]，四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組總生氣量為355.42×l0¹²m³，其中須一、須三、須五段生氣量分別為46.59×10¹²m³、106.67×10¹²m³和104.97×10¹²m³，合計(jì)為258.23×10¹²m³，占須家河組總生氣量的比例超過(guò)70％，生氣量大，資源潛力大。從區(qū)帶分析來(lái)看，尤以川西地區(qū)資源潛力最大，平均生氣強(qiáng)度為53.34×10⁸m³／km²，最大達(dá)l50×10⁸m²／km²。目前，在劍閣和灌口—白馬廟地區(qū)有勘探新發(fā)現(xiàn)，為勘探最有利區(qū)；其次為川中、川北地區(qū)，其平均生氣強(qiáng)度超過(guò)15×10⁸m³／km²，最大達(dá)63.73×10⁸m²／km²，在金華、蓬萊、安岳及龍崗等地區(qū)發(fā)現(xiàn)氣井，可作為須一、須三、須五段的后備勘探區(qū)；川東、川南地區(qū)生氣強(qiáng)度一般低于10×10⁸m³／km²，當(dāng)前尚無(wú)勘探發(fā)現(xiàn)，勘探價(jià)值相對(duì)較小。

2．2　有利勘探區(qū)評(píng)價(jià)

四川盆地須一、須三、須五段具備形成氣藏的地質(zhì)條件，綜合分析認(rèn)為其具有較大的勘探潛力，有利勘探區(qū)主要分布在川西北部、南部及川中西部地區(qū)。

川西北部地區(qū)：勘探層位為須一、須三段。該區(qū)須五段基本剝蝕殆盡，須一、須三段均處于有利的沉積相帶，厚層砂巖發(fā)育。須一段為海相三角洲前緣亞相沉積，砂巖厚度大，主要分布在射箭河一中壩一中臺(tái)山地區(qū)，儲(chǔ)層厚度大于l0m。須三段主要為扇三角洲沉積，劍閣地區(qū)發(fā)育多套厚層砂礫巖，橫向連續(xù)可對(duì)比，儲(chǔ)層分布連片，孔隙與裂縫組成有效儲(chǔ)集空間；九龍山和中壩地區(qū)發(fā)育砂巖，孔隙較發(fā)育，以中壩地區(qū)孔隙度較高，平均超過(guò)7％。目前在中壩—劍閣—九龍山地區(qū)發(fā)現(xiàn)17口工業(yè)氣井，測(cè)試產(chǎn)量都超過(guò)1×10⁴m³／d，其勘探面積約為1.3×10⁴km²，是當(dāng)前較為現(xiàn)實(shí)的勘探領(lǐng)域。

川西南部地區(qū)：勘探層位為須一、須三和須五段。川西南部地區(qū)位于生烴中心，生烴強(qiáng)度超過(guò)100×10⁸m³／km²，烴源豐富，為原生氣藏和次生氣藏的形成提供了豐富的氣源條件；須一、須三、須五段沉積厚度大，其砂巖累計(jì)厚度亦超過(guò)500m。須一段為海相三角洲及海岸砂壩沉積，砂巖成熟度相對(duì)較高，物性較好，白馬廟地區(qū)巖心平均孔隙度超過(guò)5％，發(fā)育粒間孔及粒間溶孔，須三、須五段為湖相三角洲前緣呱相沉積，分流河道發(fā)育，縱向上多套砂巖疊置，有利于油氣運(yùn)聚成藏。大邑—白馬廟—蘇碼頭地區(qū)位于生烴中心油氣側(cè)向運(yùn)移的指向地帶，對(duì)油氣的富集非常有利，該區(qū)須一、須三、須五段都發(fā)現(xiàn)有工業(yè)氣井，可作為川西南地區(qū)的首選目標(biāo)，勘探面積約為0.9×10⁴km²。

川中西部地區(qū)：該區(qū)處于前陸盆地斜坡帶，具備成藏的構(gòu)造背景，含氣而積大，勘探層位為須五段。須五段發(fā)育湖相砂壩沉積，中上部發(fā)育一套厚層砂巖，厚度在10～30m，橫向連續(xù)可對(duì)比。由于埋藏淺，儲(chǔ)層物性較好，裂縫發(fā)育，尤其是金華蓬萊遂寧安岳地區(qū)，多井顯示井噴、井漏。目前該區(qū)工業(yè)氣井產(chǎn)層段均發(fā)育裂縫。該區(qū)為須家河組二、須四、須六段的重點(diǎn)勘探區(qū)域，在其勘探過(guò)程中，可兼探須五段。

3　結(jié)論

1)須家河組一、三、五段有利沉積相帶主要分布在盆地周緣靠物源區(qū)，發(fā)育三角洲水下分流河道、河口壩及席狀砂，盆內(nèi)局部地區(qū)發(fā)育湖相砂壩，砂巖富集，具備形成儲(chǔ)層的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2)須家河組一、三、五段不僅發(fā)育良好的烴源巖，而且發(fā)育一定的儲(chǔ)集體，儲(chǔ)層以低孔隙度、低滲透率致密砂巖為主要特征，局部地區(qū)可厚層連片發(fā)育，具備天然氣聚集成藏的良好條件。

3)須家河組一、三、五段總生氣量為258.23×10¹²m³，資源潛力大。根據(jù)沉積相、儲(chǔ)層及運(yùn)聚條件等油氣地質(zhì)條件綜合分析，認(rèn)為四川盆地須一、三、五段具有較好的天然氣勘探潛力，有利勘探區(qū)主要分布在川西北、川西南及川中西部地區(qū)。

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本文作者：趙正望  謝繼容  李楠  朱華  吳長(zhǎng)江

作者單位：中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院