0 引言
川中古隆起是四川盆地形成时间早、规模大、覆盖面积最广的巨型古隆起［1］。自20世纪40年代，围绕川中古隆起进行探索和勘探，经历了威远气田发现（1940—1964年）、安岳气田的探索突破（1965—2012年）和高效勘探开发（2013—2019年）3个阶段，并实现了安岳气田万亿方高效天然气探明储量［2-3］。同时，在安岳气田已转入全面高效开发的关键时期，寻找油气后备战略接替领域亦是勘探面临的重大需求。2020年以来，中国石油西南油气田分公司立足于川中大型古裂陷和古隆起，在川中古隆起斜坡构造蓬莱气区灯影组多期台缘带，部署的PT1井、JT1井2口风险探井在海相碳酸盐岩多个层系获得了勘探发现，进入战略突破阶段。其中PT1井钻遇灯二段测试日产天然气122×104 m3［4-5］，JT1井灯四段油气显示活跃，寒武系和二叠系测试获高产工业气流［3，6］。展现出川中古隆起蓬莱气区不仅含油气层系多，立体勘探潜力大，资源前景也十分广阔。
前期高石梯—磨溪灯四段的勘探实践和研究表明，古隆起构造高部位能够形成大型地层—岩性气藏［7］。磨溪北部靠近古隆起斜坡区，构造海拔降低，其中MX52、MX22等多口钻井灯四段下部含水。因此，推测认为古隆起以北的构造斜坡区灯四段油气不能有效保存和规模聚集。近年来，中国石油西南油气田分公司为取得灯影组岩性气藏勘探的战略突破，基于“古老碳酸盐岩多期成藏”和“岩性圈闭”勘探思路，在古隆起斜坡构造蓬莱气区部署多口探井。在2022年，部署的DB1井灯四段钻遇地层厚度为350 m，测井解释储层为135.5 m，其中气层为112.4 m，差气层为23.1 m，平均孔隙度为3.1%。灯三段钻遇地层厚度为83 m，测井解释差气层为1.9 m，含气水层为18.6 m，平均孔隙度为3.1%。2022年4月27日，经过试油酸化测试日产能28.54×104 m3。作为四川盆地斜坡构造灯四段第一口工业气井，其勘探发现不仅证实了灯四段能够形成大型岩性气藏，拓展了古老深层碳酸盐岩油气勘探领域，还为实现安岳之外找安岳、寻找万亿规模储量区奠定了坚实基础。
鉴于此，本文作者及研究团队基于岩心、地震和测井资料，系统开展了沉积、储层、烃源岩等成藏要素分析，指出蓬莱气区灯四段勘探有利区，评价其资源规模和成藏潜力，以期为四川盆地灯四段拓展勘探提供方向。
1 沉积构造背景
蓬莱气区构造上位于川中古隆起北侧的单斜构造带（图1）。南起乐至，北至梓潼，西至中江，东到蓬安，总面积达20 000 km2。受构造形态控制，构造幅度向北明显变低且宽缓，气区内无大型统一圈闭构造形态。川中古隆起是一个继承性隆起，其形成与演化具有同沉积兼剥蚀型古隆起特征［8-11］。蓬莱气区现今单斜构造形成始于晚三叠世前陆坳陷作用，定型于晚印支期［12-13］。受Rodinia大陆裂解的影响，中元古晚期—新元古期，上扬子西部和北部边缘发育了多条裂谷［14］。震旦系沉积期，在前震旦纪裂谷产生的构造薄弱带基础上，上扬子克拉通发生幕式隆升和裂陷运动［15］，形成灯影组内部及顶部两个风化剥蚀界面，并在川西地区形成近南北向展布的“北宽南窄”“北深南浅”“北缓南陡”的绵阳—长宁裂陷槽。在裂陷槽两侧深浅水过渡部位的台地边缘区沉积了相对较多的藻黏结滩和藻丘（丘滩复合体）。
基于钻井和地震资料，对川中—川北灯四段台缘带进行刻画。川北蓬莱气区灯四段台缘带宽度为20~70 km，厚度为350~450 m，台缘带近北东向展布。而川中高石梯—磨溪地区灯四段台缘带宽度为15~20 km，厚度为260~300 m，台缘带近南北向展布。因此，蓬莱气区灯四段台缘带地层厚度和宽度较高石梯—磨溪更大。川中—川北灯四段台缘带发育规模具有较大差异，主要受晚震旦世—早寒武世拉长裂陷叠加侵蚀作用分异所致。晚震旦世，四川盆地北部发生强烈的板内拉张裂陷活动，且北缘最为强烈，向盆地内部逐渐减弱。川北地区灯四段沉积可容纳空间较高石梯—磨溪地区更大，灯四段台缘带地层厚度和规模更大。叠加桐湾期差异侵蚀作用，川中地区侵蚀作用较川北地区更强，川北地区蓬莱气区灯四段台缘带保存的更加完整［16］。
2 油气成藏条件
2.1 灯四段台缘带丘滩体特征
DB1井灯影组钻揭厚度为420 m，其中灯四段厚345 m，灯三段厚75 m（图2）。灯四段顶部与筇竹寺组粉砂质页岩呈不整合接触，底部与灯三段含陆源石英的砂质白云岩呈整合接触。
灯三段与灯四段组成了完整的海侵海退过程，灯三段沉积早期开始海侵，水体持续加深，至灯三段沉积中后期，海平面上升至最大海泛面，为混积陆棚环境，以砂岩、粉砂质泥岩和硅质含砂泥岩碎屑岩沉积为主。灯三段沉积晚期，海平面开始下降，为浅水陆棚环境。DB1井此时位于碳酸盐补偿深度之上，开始沉积较厚的砂质白云岩与泥晶白云岩，局部夹薄层凝块石白云岩。灯四下亚段沉积早期，海平面又出现次一级的短暂海侵过程，蓬莱气区转变为开阔台地环境。由于水体相对加深，泥质含量明显升高，测井曲线上都表现出锯齿状高自然伽马值。至灯四下亚段沉积中晚期，海平面再次下降，沉积砂屑白云岩。灯四下亚段沉积末期，广泛发育一套热水沉积硅质白云岩。至灯四上亚段沉积早期，海平面继续下降。整体都处于浅水环境，由于光照充足，气候适宜，微生物开始大量繁衍，最后死亡堆积，形成大片微生物丘滩复合体。岩石类型以凝块石白云岩、藻砂屑白云岩以及颗粒粘连白云岩为主。由于凝块石白云岩形成时内部蕴含大量格架孔，后期在断裂沟通下，形成大量蜂窝状孔洞，为优质储层发育奠定了基础。灯四上亚段沉积末期，海平面再次上升，沉积了一套20~30 m的灰岩。灰岩段下部以泥粉晶为主，上部以砂屑为主。至筇竹寺组沉积期，发育一套泥页岩以及砂质泥岩。
川北蓬莱气区灯四段丘滩相主要发育在灯四上亚段，横向上分布稳定。由于台缘带沉积可容纳空间较川中高石梯—磨溪地区大，沉积地层厚度和丘滩体发育程度较高石梯—磨溪地区更大。高石梯—磨溪地区灯四段丘滩体厚20~70 m，而蓬莱气区DB1井灯四段丘滩体厚度为186 m，JT1井灯四段丘滩体厚度达218 m（图3）。
2.2 灯四段储集层特征
根据岩心宏观及微观分析表明，DB1井灯四段储层岩性与高石梯—磨溪地区具有相似性，主要为藻凝块白云岩和藻砂屑白云岩，其次为藻叠层白云岩和粉晶白云岩。但储集空间与高石梯—磨溪地区存在较大差异（图4）。DB1井灯四段储集空间主要为藻格架溶孔、溶洞，其次为粒间溶孔、晶间溶孔及微裂缝。与高石梯—磨溪地区不同的是，DB1井灯四段储层中几乎不发育大型的溶蚀缝洞。其储层特征与川北地区野外露头灯四段储层特征极为相似［17］。这一特征表明桐弯运动Ⅱ幕的抬升暴露溶蚀作用对古隆起北斜坡灯四段储层的影响程度不如高石梯—磨溪地区，其储层形成受沉积相带的控制作用更明显。地震资料以及钻井和露头资料表明，蓬莱气区灯四段具有厚度更大，范围更广的台缘带，优质储层规模较高石梯—磨溪地区更大，如DB1井灯四段储层厚为135 m，JT1井灯四段储层厚166 m，高石梯—磨溪灯四段储层厚普遍为30~100 m。
图4 DB1井灯影组四段储层特征（a） 6 405.33 m，岩溶角砾岩，孔洞见白云石及石英半充填； （b）6 407.07 m，藻凝块块云岩，格架孔洞北白云石及沥青半充填； （c）6 410.82 m，藻凝块云岩，格架孔被白云石及沥青充填；（d） 6 409.43 m，藻凝块云岩，格架孔被白云石及沥青充填；（e） 6 410.92 m，藻凝块云岩，格架孔被白云石及沥青充填；（f） 6 410.61 m，粉晶白云岩，晶间孔及晶间溶孔发育，见沥青半充填 Fig.4 Reservoir characteristics of the fourth member of Dengying Formation of Well DB1 |
物性分析表明DB1井灯四段储层具有低孔低渗的特征，局部存在高孔段。岩心样品孔隙度为0.5%~5.91%，平均值为2.92%；渗透率分布在（0.168~5.23）×10-3 μm2之间，平均值为1.04×10-3 μm2（图5）。
2.3 灯四段岩性圈闭特征
2.3.1 大型同沉积断裂控制上倾方向发育滩间洼地相，对蓬莱气区岩性圈闭进行侧向封堵
震旦纪—早寒武世，扬子板块在Rodinia超大陆裂解效应背景下，处于拉长伸展作用为主的动力学环境，并在川中古隆起发育多个北西向走滑断层［18］。基于三维地震资料分析，认为蓬莱气区上倾方向存在一条延展范围广、断距大的灯影组同沉积断裂（图6）。该条断裂向西延展至灯四段侵蚀裂陷槽，向东延伸至磨溪龙女寺以北。该断裂延展长度达87.5 km，断距10~120 m，其规模仅次于川中磨溪1号断层。基于实钻井和波阻抗反演剖面（图6，图7），认为断裂对灯影组沉积具有明显的控制作用。断裂两侧储层具有明显差异，断裂上升盘为灯四段沉积地貌高地，在海平面相对稳定且水动力较强条件下，有利于藻类生长和颗粒碳沉积，形成厚层叠置丘滩体建造。断裂下降盘灯四段沉积期地貌低部位水体能量较弱，沉积岩性主要以泥晶云岩、泥质云岩、硅质云岩为主，丘滩体建造欠发育。且滩间洼地相从台缘延伸至台内，分布范围大，将蓬莱气区和磨溪台内地区丘滩体进行分隔，为蓬莱气区灯四段丘滩岩性圈闭封堵创造有利条件。
图6 过DB1井—MX52井灯四段波阻抗反演剖面（见图8导航AA′）Fig.6 Wave impedance inversion profile of the fourth member of Dengying Formation of Wells DB1-MX52（see Fig. 8 navigation AA′） |
2.3.2 沉积地貌和断裂共同控制了蓬莱气区台缘带多个大型丘滩岩性圈闭分布
3 油气成藏演化
晚震旦世—早寒武世，川北地区发生构造—沉积分异强，形成的隆坳格局对震旦系—下寒武统油气成藏组合和空间配置有关键控制作用。裂陷槽北段及周缘发育下寒武统烃源岩生烃中心，与蓬莱气区灯四段台缘带丘滩相储层形成旁生侧储、上生下储成藏组合，源储配置关系优越。经历了多期成藏演化阶段，形成了现今多个构造—岩性气藏群。
3.1 古油藏形成阶段
奥陶纪末，裂陷槽北段及周缘下寒武统烃源岩进入成熟阶段开始生烃，生成的液态烃从裂陷和斜坡带向构造高部位运移，在古隆起和斜坡区形成古油藏。由于志留纪末加里东运动抬升、剥蚀作用影响，使得这部分古油藏遭受破坏，对现今气藏的贡献较小。
二叠纪—中三叠世，盆地整体均衡沉降，震旦系—寒武系烃源岩随埋深加大，晚二叠世震旦系灯影组烃源岩进入生油高峰期，下寒武统筇竹寺组烃源岩也进入生烃期。裂陷槽北段及周缘下寒武统烃源岩生成的液态烃就近运移至蓬莱气区灯四段台缘带岩丘滩相岩性圈闭。与此同时，下寒武统烃源岩可以作为直接盖层，对液态烃进行遮挡，阻止液态烃散逸，聚集形成古油藏。蓬莱气区内各井均拥有较高的沥青含量，未见明显的古油水界面，反映古油藏油气充注度高，古油藏规模大［图9（a）］。
3.2 原油裂解成气阶段
晚三叠世或早侏罗世开始，地层埋深加大，地温升高，促使已形成古油藏或分散液态烃开始发生裂解。中侏罗世—早白垩世，烃源岩埋深超过5 000 m，处于生气高峰期（筇竹寺组烃源岩R O值在中侏罗世为2.0%）。至中生代后期，蓬莱气区灯四段岩性圈闭不仅聚集有烃源岩在生气高峰期生成的气态烃，又有古油气藏的液态烃热裂解形成的气态烃。至白垩纪末，古油藏原油或分散液态烃已基本裂解完毕［19］。储层中赋存的大量沥青是液态烃热裂解的残余物，沥青含量普遍较高，可作为古油气藏的液态烃经历热裂解过程的佐证。在此过程中，原油裂解形成超压［20-21］，会导致油水及气水界面的调整。蓬莱气区灯四段侧向封堵性较好，少量裂解气沿侧向封堵层逸散，气水界面略微向上调整［图9（b）］。
3.3 气藏的调整与定型阶段
喜马拉雅期，在强烈压应力作用下，四川盆地发生大规模构造调整，不同地区构造形变出现较大差异，受其影响，震旦系气藏出现调整。蓬莱气区古油藏裂解气原地聚集，保存条件良好，并未经过大幅度调整，并最终定型［图9（c）］。
4 结论
（1）四川盆地蓬莱气区灯四段大型台地边缘发育厚层块状丘滩体，储集岩性主要为藻凝块白云岩、藻砂屑白云岩，储层厚169 m，平均孔隙度为3.1%。
（2）蓬莱气区灯四段台缘带上倾方向发育受同沉积断裂控制的丘滩间洼地相，且台缘带发育丘滩体和丘滩间洼地2种亚相，具备多个大型岩性圈闭发育地质条件，岩性圈闭总面积达2 650 km2。
（3）蓬莱气区灯四段成藏演化经历了古油藏形成、原油裂解成气和气藏调整定型阶段，最终形成了现今多个大型构造—岩性油气藏群。
甘公网安备 62010202000678号
