石油勘探与开发 >

2022 , Vol. 49 >Issue 3: 465 - 477

DOI: https://doi.org/10.11698/PED.20210407

油气勘探

克拉通内裂陷及周缘大型岩性气藏形成机制、潜力与勘探实践——以四川盆地震旦系—寒武系为例

  • 魏国齐 ,
  • 杨威 ,
  • 谢武仁 ,
  • 苏楠 ,
  • 谢增业 ,
  • 曾富英 ,
  • 马石玉 ,
  • 金惠 ,
  • 王志宏 ,
  • 朱秋影 ,
  • 郝翠果 ,
  • 王小丹
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  • 中国石油勘探开发研究院,北京 100083
联系作者简介：杨威（1971-）,男,湖北天门人,博士,中国石油勘探开发研究院教授级高级工程师,主要从事油气地质研究。地址：北京市海淀区学院路20号,中国石油勘探开发研究院石油天然气地质研究所,邮政编码：100083。E-mail:

第一作者简介：魏国齐（1964-）,男,河北乐亭人,博士,中国石油勘探开发研究院教授级高级工程师,主要从事天然气地质研究。地址：北京市海淀区学院路20号,中国石油勘探开发研究院,邮政编码：100083。E-mail:

收稿日期: 2021-06-16

  修回日期: 2022-02-09

  网络出版日期: 2022-05-25

基金资助

国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”（2016ZX05007-002）

中国石油天然气股份有限公司科技项目（2021DJ0605）

收起

Formation mechanisms, potentials and exploration practices of large lithologic gas reservoirs in and around an intracratonic rift: Taking the Sinian-Cambrian of Sichuan Basin as an example

  • Guoqi WEI ,
  • Wei YANG ,
  • Wuren XIE ,
  • Nan SU ,
  • Zengye XIE ,
  • Fuying ZENG ,
  • Shiyu MA ,
  • Hui JIN ,
  • Zhihong WANG ,
  • Qiuying ZHU ,
  • Cuiguo HAO ,
  • Xiaodan WANG
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  • Research Institute of Petroleum Exploration & Development, PetroChina, Beijing 100083, China

Received date: 2021-06-16

  Revised date: 2022-02-09

  Online published: 2022-05-25

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石油勘探与开发》编辑部 所有
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摘要

通过对四川盆地德阳—安岳裂陷及周缘构造、沉积、储集层及成藏组合等方面的深化研究,取得4项新认识。①德阳—安岳裂陷发育期,拉张动力作用下裂陷内发育多组断裂,形成震旦系灯影组二段（简称灯二段）多条垒控丘滩带;裂陷发展期边界断层控制灯影组四段（简称灯四段）发育规模台缘丘滩带;萎缩期,裂陷边缘发育寒武系沧浪铺组规模台缘颗粒滩。②灯二段、灯四段、沧浪铺组和寒武系龙王庙组4套规模丘滩体储集层与裂陷内外发育的筇竹寺组烃源岩及灯影组泥质灰（云）岩等多套烃源岩大面积叠合,形成良好的生储盖组合;致密岩性在侧向和上倾方向的封堵,形成各气藏独立保存的大型岩性气藏。③综合评价出6个大型岩性气藏有利勘探区带,分别是裂陷内北部灯二段垒控丘滩体、南部灯四段孤立岩溶丘滩体,北斜坡区灯二段、灯四段、沧浪铺组多期台缘丘滩体叠合区,裂陷西侧灯二段、灯四段台缘丘滩体,南斜坡区灯四段台缘丘滩体等。④在裂陷内灯二段垒控丘滩体上评价优选的蓬探1井和北斜坡台缘丘滩体上评价优选的角探1井,在多个目的层获得高产气流,发现了新的大气区,有望再形成（2~3）×1012 m3的超级大气区,展示了与克拉通内裂陷相关的大型岩性气藏群巨大勘探前景。

关键词： 克拉通内裂陷; 大型岩性气藏; 成藏机制; 四川盆地; 震旦系—寒武系; 德阳—安岳裂陷; 台缘丘滩

本文引用格式

魏国齐 , 杨威 , 谢武仁 , 苏楠 , 谢增业 , 曾富英 , 马石玉 , 金惠 , 王志宏 , 朱秋影 , 郝翠果 , 王小丹 . 克拉通内裂陷及周缘大型岩性气藏形成机制、潜力与勘探实践——以四川盆地震旦系—寒武系为例[J]. 石油勘探与开发, 2022 , 49(3) : 465 -477 . DOI: 10.11698/PED.20210407

Abstract

By examining structures, sediments, reservoirs and accumulation assemblages in the Deyang-Anyue rift and its surrounding area, four new understandings are obtained. First, during the initiation period of Deyang-Anyue rift, multiple groups of faults developed in the rift due to the effect of tensile force, bringing about multiple mound and shoal belts controlled by horsts in the second member of Dengying Formation; in the development stage of the rift, the boundary faults of the rift controlled the development of mound and shoal belts at the platform margin in the fourth member of Dengying Formation; during the shrinkage period of the rift, platform margin grain shoals of Canglangpu Formation developed in the rift margin. Second, four sets of large-scale mound and shoal reservoirs in the second member of Dengying Formation, the fourth member of Dengying Formation, Canglangpu Formation and Longwangmiao Formation overlap with several sets of source rocks such as Qiongzhusi Formation source rocks and Dengying Formation argillaceous limestone or dolomite developed inside and outside the rift, forming good source-reservoir-cap rock combinations; the sealing of tight rock layers in the lateral and updip direction results in the formation model of large lithologic gas reservoirs of oil pool before gas, continuous charging and independent preservation of each gas reservoir. Third, six favorable exploration zones of large-scale lithologic gas reservoirs have been sorted out through comprehensive evaluation, namely, mound and shoal complex controlled by horsts in the northern part of the rift in the second member of Dengying Formation, isolated karst mound and shoal complex of the fourth member of Dengying Formation in the south of the rift, the superimposed area of multi-stage platform margin mounds and shoals of the second and fourth members of Dengying Formation and Canglangpu Formation in the north slope area, the platform margin mounds and shoals of the second and fourth members of Dengying Formation in the west side of the rift, the platform margin mound and shoal bodies of the fourth member of Dengying Formation in the south slope area, etc. Fourth, Well Pengtan-1 drilled on the mound and shoal complex controlled by horsts of the second member of Dengying Formation in the rift and Well Jiaotan-1 drilled on the platform margin mound and shoal complex of the North Slope have obtained high-yield gas flows in multiple target layers, marking the discovery of a new gas province with reserves of (2-3)×1012 m3. This has proved the huge exploration potential of large lithologic gas reservoir group related to intracratonic rift.

Key words： intracratonic rift; large lithologic gas reservoir; accumulation mechanism; Sichuan Basin; Sinian-Cambrian; Deying-Anyue rift; mound and shoal belt

0 引言

四川盆地是中国重要的含油气盆地和天然气生产基地,已发现20多套油气产层[1,2,3],最近资源评价认为其常规天然气资源量约16.5×1012 m3,潜力巨大。截至2020年底,四川盆地已探明天然气地质储量约6×1012 m3,2020年天然气产量超500×108 m3。震旦系—寒武系是一套全盆地分布的重要天然气产层,1964年发现以震旦系灯影组为产层的威远气田,2011年在川中地区高石梯—磨溪古隆起核部实施的高石1井在震旦系获高产,发现了安岳特大型气田[3,4,5]。截至2020年底,安岳气田探明天然气地质储量超过1×1012 m3,天然气年生产能力约170×108 m3,取得了重要的勘探开发成果。同时针对全盆地震旦系—寒武系构造演化、沉积、储集层、成藏等方面的研究也取得显著进展[6,7,8,9,10],提出了高石梯—磨溪古隆起和德阳—安岳克拉通内裂陷,古隆起和古裂陷控制了安岳大气田的形成与分布[11,12,13,14],提出了继承性古隆起核部的古油藏“原位”裂解成藏模式[14,15,16],为古隆起勘探发现发挥了重要作用。德阳—安岳克拉通内裂陷的提出是四川盆地震旦系—寒武系研究的重要进展[3, 13-14],虽然存在克拉通内裂陷[13,14]、拉张槽[11]、拉张侵蚀槽[17]等认识上的争议,但四川盆地在灯影组沉积期存在构造分异,裂陷控制其内部及周边的沉积、储集层和成藏等得到了共识[6, 18-19]。安岳特大型气田发现后,寻找第2个“安岳大气田”成为广大勘探研究人员必须面对的重大课题。一方面,已发现安岳特大型气田的高石梯—磨溪地区的古今构造均处于构造高部位,而大川中其他地区整体处于古隆起的斜坡背景,局部构造圈闭不发育,按已形成的理论认识指导勘探难有大的规模发现;另一方面,一般认为一个地区一旦有了勘探大发现,发现了主力气田,同层系的外围勘探难以再有规模发现,勘探可能转向新领域寻求新发现。鉴于四川盆地震旦系—寒武系具有优越的天然气地质条件[7,8,9,10],由于不同区域的成藏条件不同,可形成不同的成藏模式,具有不同的勘探关键因素[3, 15]。随着勘探的深入、资料的增加和认识的进步[2, 20-23],对德阳—安岳裂陷的演化及其对震旦系—寒武系沉积的控制作用获得新的认识。在此基础上评价提出的蓬探1井和角探1井分别在灯影组二段（简称灯二段）和寒武系沧浪铺组取得重大突破。蓬探1井于2014年提出、2018年部署、2020年完钻试气,该井完钻井深为6 367 m,灯二段钻厚635 m,岩性为砂屑云岩、葡萄花边状白云岩、泥粉晶白云岩,测井解释灯二段储集层275 m,其中气层107.6 m,差气层11.6 m,含气水层50 m,水层105.8 m（孔隙度大于2%）,灯二段测试获超过100×104 m3/d的高产气流。与蓬探1井成藏条件相同、灯二段顶面构造低800 m的中江2井,在灯二段解释储集层100.6 m、气层33.6 m、差气层15.1 m,测试获气3.6×104 m3/d,揭示裂陷内灯二段丘滩体储集层能形成大型地层岩性气藏,展示了裂陷内灯二段垒控丘滩体巨大的勘探潜力。角探1井于2016年提出、2018年部署、2019年完钻、2020年沧浪铺组获得突破。角探1井灯影组四段（简称灯四段）钻厚348 m（未完）,灯四段测井解释丘滩相优质储集层厚177.6 m,孔隙度为2.0%~7.7%,平均孔隙度为3.3%,其中气层100.3 m,物性整体较好,溶蚀孔洞发育,储集层类型主要为孔洞型。测井解释角探1井灯四段气水界面为-7 230 m,比磨溪地区灯四段气藏气水界面低近2 000 m[16],说明其与磨溪地区灯四段气藏相对独立,同时说明川中古隆起北斜坡灯影组台缘带丘滩体能规模成藏。该井沧浪铺组测井解释气层14.5 m/2层,平均孔隙度为4.1%,测试获气超过50×104 m3/d。显示了北斜坡多目的层大型岩性气藏立体成藏的特征。在勘探实践和地质新认识的基础上,本文应用新探井、新资料,提出克拉通内裂陷及周缘大型岩性气藏形成机制与模式,划分不同类型岩性气藏勘探有利区带,指导勘探实践。成果对深化四川盆地震旦系—寒武系天然气成藏地质认识,丰富深层古老碳酸盐岩大气田成藏理论,指导新领域大气田勘探,具有重要的理论和实践意义。

1 裂陷演化及其对规模储集体发育的控制

震旦系是在南华系裂谷盆地之上发育的第1套稳定沉积盖层,陡山沱组与南华系南沱组灰绿色冰碛岩呈不整合接触,以陆源滨岸—潮坪、潟湖相沉积为主,没有形成真正意义上的碳酸盐台地[2, 22]。灯影组沉积期,上扬子地台受区域拉张动力作用[3, 16],形成了德阳—安岳和万源—达州克拉通内裂陷[24]。德阳—安岳裂陷演化及其对沉积、储集层和成藏的影响,前人做过大量工作[3, 13-14]。随着资料的增加和研究的深入,本文在前期[13]认识的基础上,认为德阳—安岳克拉通内裂陷发育时间是震旦系灯影组沉积期至寒武系龙王庙组沉积期,有关裂陷发育的地震、岩石学特征等标志在前期做过大量分析[3, 13-14],本次研究将裂陷演化分为4个阶段,分别是形成期（灯影组一段（简称灯一段）+灯二段沉积期）、发展期（灯影组三段（简称灯三段）+灯四段沉积期）、充填期（寒武系麦地坪组+筇竹寺组沉积期）和消亡期（寒武系沧浪铺组+龙王庙组沉积期）（见图1）。
图1 四川盆地灯二段（a）、灯四段（b）和寒武系沧浪铺组下段（c）岩相古地理图

1.1 裂陷形成期（灯一段+灯二段沉积期）

灯一段+灯二段沉积期,裂陷开始形成,拉张作用使台地上发育多条正断层,形成多排分布的垒堑结构和高低不平的古地貌,形成多个垒控古地貌高带（见图1a、图2a、图3）。在拉张作用下,相对海平面上升,古地貌高的区域和古地貌低的区域沉积物不同。古地貌高的区域沉积的灯一段+灯二段厚度较大,如高石1井厚550 m,威28井厚523 m,蓬探1井厚约640 m;沉积物以厚层丘滩体碳酸盐岩为主（见图4、图5a—图5c）。古地貌低的区域灯一段+灯二段厚度小,如资阳1井厚约65 m、高石17井厚约170 m;沉积物以瘤状泥质泥晶白云岩或泥质云岩为主（见图4、图5a—图5b）。说明灯一段+灯二段沉积期裂陷内古地貌相对高的区域,沉积水体浅,沉积以厚层碳酸盐岩为主,而古地貌低的区域,水体较深,为碳酸盐岩欠补偿沉积,沉积物泥质含量较高（见图2—图4）。
图2 德阳—安岳克拉通内裂陷演化模式图
（剖面位置见图1a）
图3 灯二段垒堑发育特征与垒控丘滩体地震解释剖面
（剖面位置见图1a）
图4 灯影组—寒武系龙王庙组沉积相对比图
（剖面位置见图1a）
图5 裂陷内和周缘震旦系灯影组典型岩石类型和储集空间照片
裂陷形成期,对灯二段的沉积影响较大,前期认为裂陷内整体为欠补偿沉积,以斜坡、陆棚相泥质云岩为主[13,14]。本次研究将裂陷内由垒控古地貌高之上沉积的丘滩体称为“垒控丘滩体”。如蓬探1井位于裂陷内,灯一段+灯二段厚640 m,岩性主要为藻云岩、砂屑云岩、泥粉晶云岩、砂质云岩等,包括丘滩复合体、砂屑滩、滩间海和云坪等亚相（见图5b、图5c、图6a）,与裂陷两侧的高石1、威28等井在裂陷边缘的井岩性特征相似（见图4）。从蓬探1井的取心段来看,如5 739.55~5 770.00 m井段岩性主要为藻叠层石云岩、藻格架云岩、砂屑云岩和泥粉晶云岩,泥粉晶云岩致密,藻云岩和砂屑云岩溶孔、溶洞发育,溶蚀孔洞中白云石、石英、沥青等充填物特征与高石1、资5、资28等井的灯二段非常相似（见图4、图5a—图5c）。
图6 蓬探1井灯二段（a）、角探1井灯四段（b）和沧浪铺组（c）综合柱状图
（GR—自然伽马;Rt—电阻率;RXO—冲洗带电阻率）
根据新地质认识和资料,编制新的灯二段岩相古地理图（见图1a）。灯二段沉积期,上扬子台地周缘为被动大陆边缘沉积台地边缘丘滩体,其规模比克拉通内裂陷边缘台缘丘滩体更大,如宁强胡家南坝剖面[23];这个台缘带向外依次发育广海斜坡和盆地相沉积,向内主要发育碳酸盐台地相沉积,在台地内发育德阳—安岳和万源—达州两个克拉通内裂陷,裂陷边缘发育台缘丘滩带[15, 24]。在德阳—安岳裂陷内发育多排灯二段北西向展布的垒控丘滩体条带,如蓬探1井、中江2井位于灯二段规模较大的丘滩体条带,其特征与高石梯、磨溪地区台缘带典型井相似（见图6a）[16]。台地内还发育台内丘滩体、潮坪、潟湖等亚相,潟湖沉积主要发育于川南地区和川东地区,裂陷内灯二段岩相古地理特征比早期认识[3, 24]有了明显的深化。

1.2 裂陷发展期（灯三段+灯四段沉积期）

灯一段+灯二段沉积后,发生了桐湾运动Ⅰ幕,台地整体抬升、海平面下降,灯二段发生风化壳岩溶作用,使灯二段顶面产生大量溶孔、溶洞,形成与灯三段之间的平行不整合。灯三段+灯四段沉积期,台地拉张作用更加强烈,裂陷进一步扩展,裂陷内灯二段沉积期形成的垒控丘滩带等沉积整体下沉,裂陷边界主断裂更加显现,形成裂陷边缘和裂陷内古地貌的明显差异。整体沉降过程中,灯三段为含凝灰质的蓝灰色泥岩或暗色泥页岩,夹泥质白云岩,裂陷内外厚度都较小,为0.4~60.0 m,高科1井厚约35 m。灯四段由于强烈拉张作用,裂陷内海水循环通畅,北段水体较深,发育欠补偿沉积的泥质白云岩和白云质泥岩,沉积厚度小且泥质含量高,如高石17井灯三段+灯四段厚约17 m,蓬探1井灯三段+灯四段厚约13.5 m。裂陷东西两侧发育两条大型台缘丘滩带,台缘带之间的距离可达150 km,这与早期认识基本一致[3, 24]。如裂陷东侧高石梯—磨溪地区沉积厚度为200~300 m,为台地边缘的丘滩体沉积（见图1b、图4、图5d、图5e）。裂陷内南段水体较浅,以沉积泥粉晶白云岩为主,灯二段沉积后,由于桐湾运动Ⅰ幕的作用[25],灯三段沉积前的古地貌高低不平（见图7）,局部地区可能发育藻白云岩和丘滩体。灯四段沉积后,由于桐湾运动Ⅱ幕影响[25],灯四段顶面被剥蚀,顶面高低不平。通过地震资料推测在裂陷内的南段发育多个灯四段孤立丘滩体（见图1b）,与上覆寒武系麦地坪组泥页岩呈不整合接触（见图7）。
图7 过裂陷内灯四段孤立丘滩体的地震剖面
（剖面位置见图1b）

1.3 裂陷充填期（麦地坪组+筇竹寺组沉积期）

震旦纪末期,台地拉张作用变弱,裂陷扩展结束,发生桐湾运动Ⅱ幕,台地整体上升、海平面下降,台地整体接受暴露剥蚀。寒武纪初,海平面快速上升,裂陷内以沉积充填为主。首先,在裂陷内及周缘沉积麦地坪组,以厚层泥页岩为主,裂陷内古地貌低,沉积厚度大,台地上沉积厚度小或无沉积;麦地坪组沉积之后,发生桐湾运动Ⅲ幕,台地整体抬升,接受剥蚀,形成麦地坪组与筇竹寺组之间的平行不整合。之后,台地整体又下沉、海平面上升,全盆地沉积巨厚的筇竹寺组泥页岩,在裂陷内,麦地坪组+筇竹寺组厚度巨大（见图2、图3）,如高石17井厚683 m;裂陷周缘的台缘和台地内麦地坪组+筇竹寺组泥页岩较薄,如高石1井厚120 m左右（见图4）,四川盆地大部分区域麦地坪组缺失。

1.4 裂陷消亡期（沧浪铺组+龙王庙组沉积期）

麦地坪组和筇竹寺组沉积之后,裂陷基本被填平补齐,裂陷内外古地貌高差变小,裂陷进入萎缩消亡期,裂陷范围缩小、深度变浅。到沧浪铺组沉积期,裂陷内古地貌低仍然存在,并影响沉积。沧浪铺组在裂陷内沉积较厚,如高石17井厚203 m、资阳1井厚240 m、蓬探1井厚203 m,裂陷外厚度较小,而高石梯—磨溪地区沧浪铺组厚度为150~170 m（见图4）。由于海平面下降,松潘古陆的陆源碎屑物影响范围扩大,沧浪铺组沉积早期裂陷西侧以陆源碎屑沉积为主,裂陷东侧以碳酸盐台地沉积为主,在裂陷东侧边缘沉积大面积台缘颗粒滩（见图5g、图5h、图6c）。沧浪铺组沉积晚期,海平面继续下降,陆源碎屑物影响范围扩大到全盆地,沉积以砂泥岩为主的碎屑岩沉积。龙王庙组沉积期,裂陷的影响范围进一步缩小,仅裂陷中心相对较低,地层厚度相对较大,该时期裂陷基本上已经萎缩消亡。
关于四川盆地沧浪铺组下段岩相古地理前期研究较少,一般把其作为整体进行研究,为以砂泥岩为主的混积台地沉积[26]。根据最新的钻井、露头和地震资料,针对沧浪铺组下段的岩相古地理研究,可以看到沧浪铺组下段残余地层厚度为0~200 m,裂陷内地层厚度较大,绵阳—剑阁一带厚度超过150 m,裂陷外的台地上厚度明显减小,普遍小于100 m。位于裂陷东侧边缘的角探1井沧浪铺组下段厚约82 m,主要为厚层鲕粒灰岩、鲕粒白云岩及粉—细晶白云岩和砂质灰岩（见图5c）。以德阳—安岳裂陷为界,两侧沉积体系差别明显,裂陷西侧主要为混积台地沉积,发育碎屑潮坪和混积潮坪;裂陷东侧主要为清水碳酸盐岩沉积,主要发育台地边缘颗粒滩、开阔台地、潟湖、台内滩等相带。台地边缘颗粒滩岩性主要为亮晶鲕粒白云岩、亮晶鲕粒灰岩及结晶白云岩,预测裂陷东侧颗粒滩体分布面积约2×104 km2,台地内发育以灰岩滩为主的台内滩（见图1c）。

2 大型岩性圈闭形成条件

2.1 储集层条件

关于四川盆地震旦系—寒武系储集层特征前期做过大量工作,认识到裂陷周缘发育灯二段台缘丘滩体、灯四段台缘丘滩体、龙王庙组台内颗粒滩和洗象池组台内颗粒滩等4套规模储集层[3, 8, 23],最近新发现的3套规模储集层,一是裂陷内灯二段规模性垒控丘滩体储集层,二是裂陷内灯四段规模岩溶储集层,三是裂陷边缘沧浪铺组规模颗粒滩储集层。储集层发育主要受丘滩体或颗粒滩控制,在北斜坡地区大面积分布,为岩性大气田形成提供了有效的储集空间。
裂陷内北段发育灯二段规模储集层,其垒控丘滩体与裂陷边缘的丘滩体特征相似,垒控丘滩体呈多排分布,相对独立,规模较大。裂陷内灯二段丘滩体储集层质量较好,如蓬探1井灯二段储集层岩性主要为泡沫绵层云岩、藻凝块云岩、藻砂屑云岩,储集层储集空间主要为溶洞、溶孔和溶缝,整体为低孔低渗储集层,储集层平均孔隙度为3.6%、平均渗透率为3.6× 10-3 μm2,测井解释评价储集层段22层,孔隙度大于2.0%储集层累计厚度约为260 m（见图5a）。局部发育高孔渗段,以针孔状藻砂屑云岩最好,如5 726.80~5 851.90 m井段孔隙度较高,测井解释平均孔隙度为4.3%左右。这类丘滩体储集层相对独立,通过地震预测蓬探1井区丘滩体面积约1 000 km2,其他相对较小的丘滩体面积共2 000~3 000 km2（见图1a、图8）。
图8 德阳—安岳裂陷内及周缘规模储集层展布与岩性气藏勘探有利区
裂陷内南段发育多个灯四段孤立的规模岩溶丘滩体储集层。灯四段沉积期,裂陷北段欠补偿,沉积物薄且泥质含量高,基本不能成为储集层。裂陷内南段较北段沉积水体浅,沉积较厚的碳酸盐岩,古地貌较低的区域沉积物泥质含量较高,古地貌较高的区域可沉积丘滩体;灯四段沉积后,发生桐湾运动Ⅱ幕[25],海平面大幅下降,灯四段顶部全部暴露,发生风化壳岩溶作用,形成大面积相对独立的岩溶丘滩储集体。通过地震预测裂陷内南段发育8个相对独立的丘滩体,可能是较好的规模储集层（见图8）。
裂陷东侧边缘新发现沧浪铺组规模颗粒滩储集层（见图1c、图8）。储集层主要为残余鲕粒云岩、砂屑云岩、粉晶云岩等,储集空间主要为粒内溶孔、粒间溶孔、晶间溶孔、晶间孔等。角探1井钻遇颗粒滩储集层厚约26 m,孔隙度为3.8%~8.1%,平均值为4.1%;平均渗透率为0.053×10-3 μm2。通过对裂陷边缘井测井解释数据统计,该套颗粒滩储集层厚度一般为5~26 m（见图4c）,孔隙度一般为2%~5%,总体属于低孔低渗碳酸盐岩储集层。
裂陷边缘灯二段、灯四段台缘丘滩体在北斜坡区大面积发育（见图8）,其厚度大、储集层质量好,与高石梯、磨溪地区灯二段、灯四段台缘丘滩体储集层相似[3]。如角探1井钻遇灯四段厚约350 m,丘滩体厚约280 m,由2个厚层藻丘和颗粒滩复合叠加而成,岩性组合主要为砂屑云岩、藻凝块云岩、藻叠层云岩和藻粘结云岩。与高石梯—磨溪台缘带丘滩体储集层十分相似,角探1井灯四段测井解释储集层厚约166 m（见图6b）,孔隙度平均值为3.5%。北斜坡地区裂陷边缘灯二段、灯四段丘滩体储集层和沧浪铺组颗粒滩储集层大面积叠置,为该区的规模成藏提供了充足的储集空间。

2.2 岩性圈闭类型和形成条件

德阳—安岳克拉通内裂陷及周缘震旦系—寒武系发育的烃源岩、储集层和盖层形成了4套有利成藏组合（见图9）,规模成藏条件的有效配置形成了裂陷内岩性和裂陷边缘岩性等2类圈闭。
图9 裂陷及周缘震旦系—寒武系源储盖组合与岩性圈闭模式图
（—寒武系高台组;—寒武系龙王庙组;—寒武系沧浪铺组;—寒武系麦地坪组;—寒武系筇竹寺组;Z2d—震旦系灯影组）
2.2.1 裂陷内岩性圈闭
这类圈闭发育于德阳—安岳裂陷内,储集层主要为裂陷内北部的灯二段垒控丘滩体和裂陷内南部的灯四段独立溶蚀丘滩体,烃源岩主要为裂陷内的下寒武统麦地坪组+筇竹寺组泥页岩,还可能有震旦系陡山沱组、灯三段泥质烃源岩,直接盖层为灯三段泥质岩和麦地坪组+筇竹寺组泥页岩,形成较好的源储盖组合（见图9）。灯三段泥质烃源岩和寒武系麦地坪组+筇竹寺组泥质烃源岩从上面、周围完全包围灯二段独立的垒控丘滩体和灯四段孤立岩溶丘滩体储集层,形成相对独立地层岩性圈闭（见图9）。如蓬探1井灯二段岩性圈闭气藏,局部背斜构造圈闭面积约为90 km2、圈闭幅度约200 m;测井解释气水界面为-5 550 m,以此为界面形成的圈闭面积为145 km2,测井解释实际气柱高度为230 m,显示其为典型的地层岩性圈闭。
2.2.2 裂陷边缘岩性圈闭
这类圈闭发育于裂陷边缘,储集层主要为灯二段、灯四段的台缘丘滩体和沧浪铺组台缘颗粒滩,灯三段泥页岩、筇竹寺组泥页岩和沧浪铺组上段泥岩既是烃源岩又是直接盖层,在裂陷边缘形成多套规模源储盖层大面积叠置发育的特征（见图9）。在台缘丘滩体（颗粒滩）储集层的侧面主要由泥页岩和致密层封堵,形成丘滩体（颗粒滩）岩性圈闭。①在台缘带向裂陷方向,主要由裂陷内巨厚的麦地坪组+筇竹寺组泥页岩与储集层侧向对接而起封堵作用,也可侧向供烃（见图9）;②在台缘带向台地方向,丘滩体（颗粒滩）主要与局限台地相的泥质白云岩侧向对接,泥质白云岩孔渗条件很差、非常致密,能起到侧向封堵作用（见图9）;③沿台缘带向古隆起核部方向,主要由丘滩体（颗粒滩）之间的致密层封堵,由于垂直于台缘带发育系列断裂,断裂将台缘带分隔成高低不平的古地貌,古地貌高部分发育丘滩体（颗粒滩）、低部位发育致密层,致密层将丘滩体（颗粒滩）分隔成相对独立的地质体[16],其周围全部为致密体,从而形成丘滩体（颗粒滩）岩性圈闭。在成藏早期与这类岩性圈闭与高石梯—磨溪地区丘滩体构造位置相似,位于较高部位,有利于油气的聚集和成藏;由于后期构造运动,现今位于古隆起北斜坡区,以岩性圈闭为主（见图10）。如角探1井沧浪铺组颗粒滩气藏,该气藏位于现今构造斜坡区,该区角探1井、川深1井沧浪铺组气层底界海拔分别为-6 597.5,-7 159.5 m,表明两口井是两个独立的气藏,上倾方向有断裂和台缘颗粒滩之间的致密岩性带封堵,显示了斜坡构造背景下构造岩性气藏特征。
图10 北斜坡区裂陷边缘丘滩体大型岩性气藏成藏演化模式
（剖面位置见图1b）

3 大型岩性气藏成藏模式与演化

3.1 成藏模式

3.1.1 裂陷内丘滩体岩性气藏成藏模式
在灯四段沉积期,德阳—安岳裂陷在四川盆地内的发育范围很大,面积约5×104 km2,裂陷内北段灯影组主要为灯一段+灯二段,而灯三段+灯四段很薄或者全部缺失。储集层主要为灯二段的台缘丘滩体,丘滩体经历了桐湾Ⅱ幕运动[25],形成较好的岩溶储集层,同时使灯二段的顶面凹凸不平,形成相对独立的丘滩体,面积不等,多个成排发育（见图1a、图9）,这类储集体质量好、相对独立。裂陷内的寒武系麦地坪组+筇竹寺组泥页岩既是烃源岩、又是盖层,厚度一般为200~500 m,生烃强度普遍大于50×108 m3/km2。烃源岩从上面、周边包围相对独立的丘滩储集体,形成地层岩性圈闭。烃源岩生成的油气从上、侧面向台缘丘滩体储集层运移,并聚集成藏,同时,也可能有震旦系陡山沱组、灯三段烃源岩由下向上供烃。通过地震预测这类台缘丘滩体面积为3 000~4 000 km2,最大的丘滩体面积约1 000 km2（见图1a、图9）。裂陷内南段灯四段孤立的丘滩体储集层地震相呈杂乱块状反射、顶面凸凹不平,呈现岩溶风化壳特征;其上覆地层呈平直连续反射,为巨厚的筇竹寺组烃源岩,与北段的灯二段垒控丘滩体一样,有良好的生储盖组合,可形成规模岩性气藏。此类气藏由于相对独立,在后期构造演化过程中,以整体升降为主,孤立丘滩体中聚集的油气能被很好的保存。
3.1.2 北斜坡区裂陷边缘丘滩体岩性气藏成藏模式
关于德阳—安岳裂陷的特征和作用已经比较清楚[11,12],其灯二段和灯四段台缘带的刻画也较清晰,提出了古隆起核部高石梯—磨溪地区台缘丘滩体古油藏“原位”裂解成藏模式[15]。而古隆起斜坡区的台缘丘滩体、储集层、烃源岩和盖层等条件与古隆起核部相同,不同的是早期位于古隆起核部、后期位于古隆起斜坡部位,其构造岩性气藏的形成与安岳大气田有较大的不同。裂陷边缘的灯二段、灯四段台缘丘滩体与裂陷内筇竹寺组泥质烃源岩可形成良好的侧向对接关系,为储集层提供充足的气源,也起到侧向封堵作用,同时其灯四段上覆的筇竹寺组泥岩既是烃源岩、也是直接盖层。裂陷内和裂陷边缘的筇竹寺组泥质烃源岩可由下向上,为裂陷边缘沧浪铺组下段颗粒滩储集层提供气源,沧浪铺组上段的泥质粉砂岩可作为直接盖层,形成颗粒滩岩性气藏（见图9）。斜坡区上倾方向封堵主要靠致密岩性体,在裂陷边缘,由于台缘带丘滩体之间古地貌相对低的区域沉积以泥质云岩为主的致密层,能对台缘丘滩体上倾方向起到侧向封堵作用[16]。

3.2 成藏演化

从北斜坡区裂陷内灯二段和裂陷边缘沧浪铺组已发现气藏的天然气特征（见表1）,与高石梯、磨溪地区灯影组和龙王庙组天然气特征[3, 9, 15]对比发现：①北斜坡区裂陷内灯二段和裂陷边缘沧浪铺组的天然气主要来源于寒武系麦地坪组+筇竹寺组泥页岩,震旦系泥质烃源岩和碳酸盐岩烃源岩也有一定贡献;②天然气主要为原油裂解气,与高石梯—磨溪地区震旦系、寒武系可能有相似的形成演化特征[3, 15, 27-33]。
表1 蓬探1井灯二段和角探1井沧浪铺组天然气特征[33]
产层 井名 天然气组分/% δ13C/‰ δ2H/‰
C1 C2 CO2 N2 He H2 H2S CH4 C2H6 CH4
灯二段 蓬探1 96.82 0.18 1.30 1.70 0 0 0 -38.2 -36.4 -134
沧浪铺组 角探1 92.83 0.07 4.42 0.56 0.01 0 2.11 -34.7 -29.0 -140
裂陷内灯二段垒控丘滩体、灯四段孤立岩溶丘滩体被寒武系烃源岩紧密包围,形成一个独立的成藏体系,烃源岩成熟后产生的液态烃从多个方向进入丘滩体储集层,形成油藏;由于该区后期断裂不发育,以整体垂直运动为主,油藏一直被包围在丘滩体储集层内,裂解成气藏,并被保存至今。
裂陷边缘高石梯—磨溪地区的灯二段、灯四段台缘丘滩体的成藏过程比较清楚[3, 29-32],北斜坡区的灯二段、灯四段、沧浪铺组台缘丘滩体（颗粒滩体）与高石梯—磨溪地区的台缘丘滩体成藏条件、天然气来源基本相同,但构造演化早中期一致、晚期差别较大,故成藏演化有一定的相似性,也有较大的不同。其成藏可分为4个阶段。①储集层形成阶段。储集层形成时,整条台缘带古地貌高的区域,水体能量高,以沉积微生物丘滩和颗粒滩为主,经历层间岩溶等成岩作用的改造,形成特征相似的优质丘滩体储集层;古地貌低的区域,水体能量低,以沉积泥质含量较高的泥质白云（灰）岩为主,经成岩作用演化成致密体。将台缘丘滩体或颗粒滩分隔成多个相对独立的大型丘滩（颗粒）储渗体。整个台缘带形成的规模储集层体特征相似、相对独立（见图10a）。②油藏形成阶段。通过对高石1、磨溪8等井的埋藏史、烃源岩演化史等“三史”模拟发现[3, 9],二叠系沉积前和沉积后各有一次生烃高峰,生成大量的液态烃进入储集层,形成油藏。由于储渗体相对独立,形成的油藏也相对独立（见图10b）,在形成油藏阶段,整个台缘带丘滩体能整体成藏。③油藏裂解成气藏阶段。通过“三史”实验模拟显示,侏罗纪,油藏开始大量裂解成气藏,由于该区构造运动以整体沉降为主,油藏裂解的时间段基本一致,在该阶段油藏完全裂解成气藏（见图10c）。④气藏形成保存改造阶段。侏罗系沉积后,油藏基本全部裂解成气藏,喜马拉雅构造运动对研究区进行了较强烈的改造,由于威远地区大幅隆起,形成了中间高、两侧低的现今构造形态,研究区除高石梯—磨溪地区和威远地区位于构造高部位外,其他地区均为斜坡区。在喜马拉雅构造运动过程中,气藏有一定的改造和破坏。由于大部分区域大断裂不发育,气藏直接盖层条件较好,致密层侧向封堵作用强,单个台缘丘滩体气藏得以较完整地独立保存至今（见图10d）,在斜坡区形成多个气水界面相差较大的大型岩性气藏[16]。如在北斜坡区角探1井灯四段气藏气水界面海拔为-7 230 m,而高石梯—磨溪地区灯四段气藏气水界面海拔为-5 230 m,相差2 000 m。

4 有利勘探区带和前景

通过对德阳—安岳克拉通内裂陷及周缘垒控丘滩体、台缘丘滩/颗粒滩等储集体特征和成储机制的分析,预测评价有利规模储集层分布,结合烃源岩、盖层分布特征和构造演化、气藏演化等特征,综合评价裂陷内、裂陷边缘两类6个有利区。

4.1 裂陷内有利区

4.1.1 裂陷内北段灯二段地层岩性气藏有利区
通过对裂陷发育期构造沉积环境的精细解析,灯二段沉积期在裂陷内发育多期台缘和台缘丘滩体储集层,其丘滩体和储集层特征与裂陷边缘高石梯—磨溪地区的台缘丘滩体沉积储集层特征相似。裂陷内灯二段垒控丘滩体被寒武系烃源岩包围,能规模成藏。通过二维、三维地震资料精细解释,评价裂陷内蓬莱地区灯二段垒控丘滩体面积约1 000 km2,裂陷内其他灯二段垒控丘滩体面积2 000~3 000 km2（见图8Ⅰ-1）,其成藏条件优越,预测资源潜力超5 000×108 m3。
4.1.2 裂陷内南段灯四段地层岩性气藏有利区
通过地震资料对裂陷内南段灯四段孤立岩溶丘滩体进行了预测,优选出9个岩溶丘滩体,面积约2 000~3 000 km2（见图8Ⅰ-2）。岩溶丘滩体由于风化壳岩溶作用,形成了较好的岩溶储集层,相对独立的岩溶丘滩体储集层体被寒武系烃源岩包围,可能形成规模气藏。在后期构造运动中,该区基本整体升降,早期形成的油气藏能保存至今,预测其资源潜力为3 000×108 m3左右。

4.2 裂陷边缘台缘丘滩体有利区

4.2.1 北斜坡多目的层有利区
随着安岳大气田的勘探,高石梯—磨溪古隆起核部灯影组台缘丘滩体的刻画十分清楚,向北、向南台缘带的发育特征也基本清楚。通过对大量地震资料的研究,对古隆起北斜坡灯二段、灯四段台缘进行了精细评价,其中灯四段台缘带与古隆起核部区域相比,台缘带由10~15 km变宽到约20~30 km,厚度也有所增加[15]。灯二段与灯四段台缘带不重合,灯二段台缘丘滩体位于灯四段沉积期的裂陷内,其顶部埋深比灯四段顶面深300 m左右（见图8Ⅱ-1）。灯四段台缘带丘滩体在成储和主体成藏期,古构造特征与古隆起核部的高石梯—磨溪地区基本相同。台缘带上倾方向,由于灯四段台缘带受近东西向断裂影响而发育多个致密带,将台缘带分隔形成多个独立的丘滩体。独立丘滩体同期整体成藏,独立保存[16]。在北斜坡识别多个灯四段丘滩体,其中盐亭丘滩体面积为2 760 km2。丘滩体叠合面积大于2×104 km2,资源规模在2×1012 m3以上。
4.2.2 裂陷西侧灯二段、灯四段台缘带
裂陷西侧发育灯二段、灯四段台缘丘滩体。灯二段台缘带位于灯四段沉积期的裂陷内（见图8Ⅱ-2）,由于台缘带较缓,丘滩体规模相对较小,在资阳地区钻井7口,其中资1、资2、资3等3口井获得工业气流,资2井获天然气11.3×104 m3/d,说明该领域也有较大的勘探潜力。灯四段台缘带位于盆地南边界附近（见图8Ⅱ-3）,其灯影组顶面构造圈闭发育,但以喜马拉雅期构造为主,已钻井揭示储集层发育,但大量产水,如汉深1、老龙1、窝深1等井,该领域保存条件是关键。
4.2.3 裂陷东侧灯四段台缘带南段
裂陷东侧灯四段台缘带南段台缘丘滩体发育（见图8Ⅱ-4）,其储集层特征、成藏条件和演化过程与北斜坡区（北段）和高石梯—磨溪地区（中段）较相似[16],荷深2井获近20×104 m3/d的高产气流,说明该领域有较大的勘探潜力。

4.3 勘探前景

蓬探1井的突破,证实裂陷内灯二段多排垒控丘滩体岩性气藏能规模成藏。裂陷内灯二段受断裂控制的垒探丘滩体条带2~3排,预测丘滩体总面积2 000~3 000 km2;其中蓬探1井所在的丘滩体面积约1 000 km2,资源潜力约（3 000~5 000）×108 m3,勘探潜力巨大。角探1井揭示高石梯—磨溪古隆起北斜坡多层台缘丘滩体含气,勘探潜力较大。通过地震资料刻画,角探1井所在的灯四段台缘丘滩体面积约2 760 km2,沧浪铺组9个颗粒滩体预测面积约2 300 km2,茅口组3个滩体预测面积约2 560 km2,总资源潜力约1×1012 m3。
裂陷内和周缘发育多套储集层,包括灯二段、灯四段、沧浪铺组和龙王庙组等4套孔隙型储集层,裂陷内寒武系烃源岩厚150~450 m,源储对接,成藏条件好。已有角探1井和蓬探1井等多口井获高产,展现了巨大的勘探潜力。因此,裂陷内和裂陷周缘震旦系—寒武系是未来油气勘探发现和获得规模储量的重要领域,已形成一个多层系大型岩性气藏立体成藏的大场面,未来有望再发现（2~3）×1012 m3的特大气区。

5 结论

德阳—安岳克拉通内裂陷发育不同时期、不同类型的大型丘滩体。发育期,在裂陷内发育多组断裂,形成灯二段多排垒控丘滩带;发展期,在裂陷边缘发育灯四段规模台缘丘滩带,由于风化壳岩溶作用,裂陷内发育灯四段孤立丘滩体;萎缩期,裂陷东侧发育沧浪铺组台缘颗粒滩。
灯二段、灯四段、沧浪铺组和龙王庙组等4套规模丘滩体储集层与裂陷内外发育的筇竹寺组烃源岩及灯影组泥质灰（云）岩等多套烃源岩大面积叠合,形成良好的生储盖组合,滩间致密岩性体在侧向和上倾方向封堵,形成先油后气、单个气藏独立保存的大型岩性气藏成藏模式。
综合评价6个大型岩性气藏有利勘探区带,分别是裂陷内北部灯二段垒控丘滩体、南部灯四段孤立岩溶丘滩体,裂陷东侧北斜坡灯二段、灯四段、沧浪铺组台缘丘滩体,裂陷西侧边缘灯二段、灯四段台缘丘滩体等。蓬探1井和角探1井多层获得高产气流,在两个有利区实现勘探突破,未来有望再发现（2~3）× 1012 m3的特大气区。
（编辑 黄昌武）

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