摘 要

摘　要：龍崗氣田雷四3亞段氣藏是四川盆地中三疊統雷口坡組新發現的與印支期剝蝕和巖溶作用有關的氣藏，弄清該氣藏的特征及控制因素，將極大地拓展四川盆地雷口坡組的勘探領域。

摘　要：龍崗氣田雷四³亞段氣藏是四川盆地中三疊統雷口坡組新發現的與印支期剝蝕和巖溶作用有關的氣藏，弄清該氣藏的特征及控制因素，將極大地拓展四川盆地雷口坡組的勘探領域。為此，基于區域地層對比、小層劃分、沉積相、儲層特征及氣藏特征等綜合研究成果，分析得出以下結論性認識：①雷四³亞段的儲層發育于其頂部a小段，風化剝蝕作用控制了a小段儲層的分布及溶蝕孔洞的發育；②a小段儲層巖性以泥、粉晶角礫云巖為主，次為泥粉晶針孔云巖，物性為低  特低孔隙度、特低滲透率，孔隙類型主要為基質孔隙、裂縫和溶蝕洞穴，臺內灘沉積微相控制了儲層的發育；③在大型地層尖滅的背景下，受構造、斷層和巖性變化的影響，發育地層一構造、巖性一構造等多種圈閉類型；④氣藏烴源以上三疊統須家河組為主，生儲蓋組合以側生側儲和上生下儲為主，次為下生上儲，其氣水關系復雜，存在多個水動力系統；⑤雷四³亞段a小段尖滅帶附近的次級巖溶斜坡是尋找工業氣井的最有利區。

關鍵詞：四川盆地  龍崗氣田  中三疊世  氣藏特征  風化殼  角礫白云巖  主控因素  次級巖溶斜坡  有利區

Characteristics and major controls of weathering crust gas reservoirs in T2l4³ in the Longgang Gas Field，Sichuan Basin

Abstract：Gas reservoirs in T2l4³ (the third interval of the 41“member of Middle Triassic Leikoupo Fm)in the Longgang Gas Field of the Sichuan Basin are new discoveries related to the erosion and karstification during the Indosinian period．A clear understanding of the characteristics and controlling factors of the gas reservoirs will greatly broaden the exploration domain of the Leikoupo Fm in the Sichuan Basin．In view of this，a comprehensive study was performed on regional stratigraphic correlation，layer subdivision，sedimentary facies．reservoir characteristics and gas reservoir features，which led to the following conclusions．(1)The T214³ reservoirs are developed in its upper most“a”interval．The distribution of the reservoirs and development of dissolution pores and caverns are controlled by weathering and erosion．(2)The reservoirs in the“a”interval are dominated by micritic to powdercrystalline breccia  dolomites，followed by muddy pinhole dolomites．They have low ultralow porosity and ultralow permeability．The pore types are dominantly matrix pores，fractures and dissolution cavities．Sedimentary microfacies of intra platform beaches control the reservoir development．(3)In a large scale stratigraphic pinchout setting，various types of traps such as stratigraphic and lithologic structural traps are developed under the joint influences of structures，faults and lithologic variations．(4)The source rocks of gas reservoirs are dominated by the Upper Triassic Xujiahe Fm．The source reservoir cap rock combinations are mainly lateral generation&lateral accumulation and upper generation＆lower accumulation，followed by lower generation＆upper accumulation．The gas water contael is very complex and there are several hydrodynamic systems．(5)The secondary karst slopes near the pinchout zone of the“a”interval in T2l4³ is the most favorable area for gas exploration．

Keywords：Sichuan Basin，Longgang Gas Field，Middle Triassic，gas reservoir characteristics, weathering crust，breccias dolomite，major controlling factor，secondary karst slope，favorable area

中三疊統雷口坡組是四川盆地油氣勘探歷史中早期重要的目的層系之一，前人對其開展過大量的研究工作(包括資源評價、沉積儲層、氣藏特征等方面)，形成了以下主要的地質認識：①雷口坡組的氣源為混合氣源；②四川盆地在中三疊世雷口坡期是一個具有海域受限制、海底地形平緩、海水較淺、鹽度較大等特點的陸表海，海侵方向主要為盆地西北和西南；③儲層巖性主要為針孔狀白云巖；④雷口坡組油氣藏類型主要為構造氣藏等^[1-4]。印支運動使雷口坡組遭受剝蝕、溶蝕，形成了風化殼。龍崗氣田雷四3亞段氣藏是四川盆地首次發現的與印支期風化殼有關的氣藏，厘清該氣藏的特征將極大拓展該盆地雷口坡組的勘探領域。

1　地層及沉積相特征

1．1　地層特征

中三疊世四川盆地沉積的雷口坡組主要為碳酸鹽巖夾膏巖、鹽巖，偶夾泥質巖，橫向分布較為穩定。底部為區域標準層的黃綠色水云母黏土巖(俗稱“綠豆巖”)，厚度薄，但分布廣而穩定，與下伏下三疊統嘉陵江組分界；頂部以泥粉晶云巖、角礫云巖與上覆上三疊統須家河組陸相碎屑巖明顯分界，呈假整合接觸。根據四川盆地和鄂西、黔北地區中三疊統區域地層劃分方案，雷口坡組分為4段，自下而上分別為雷一段、雷二段、雷三段和雷四段^[5]。

中三疊世末，伴隨著印支運動的發生，地臺整體抬升形成大規模的海退，上揚子地臺由此結束了以海相沉積為主的歷史，進入以陸相沉積為主的時期，地層遭受剝蝕。在此過程巾形成了隆起與凹陷，盆地內展現為三隆三凹的格局(圖1)。三隆指南側瀘州古隆起、北側開江古隆起以及北西邊緣廣元江油附近的天井山古隆起，三凹是指川西凹陷(包括德陽—成都—大邑—邛崍—眉山—雅安地區和樂山—犍為地區)、川中北部凹陷(包括蒼溪—閬中—儀隴地區)和川東北的奉節凹陷。隆起中心地層遭受剝蝕程度大，瀘州古隆起頂部雷口坡組剝蝕殆盡，開江占隆起殘存雷一段，在凹陷內剝蝕程度相對較弱，均保留了雷四段。

 

龍崗地區位于川中北部凹陷內，與開江古隆起相鄰。目前所鉆揭的雷口坡組各段分層特征清楚，與鄰區具有較好的可對比性。根據雷四段巖性組合特征，由下至上可分為3個亞段，即雷四¹、雷四²和雷四³亞段。根據巖性特征、儲滲性能、含油氣性和電性特征，雷四¹亞段由上向下可再細分為a、b、C共3個小段(圖2)。

 

1．2　沉積相特征

雷三早期為四川盆地中三疊世最大的海侵時期。雷三中晚期—雷四期，隨著海水的退出，盆地中西部處于開闊臺地相—局限臺地相沉積環境^[6-8]。蒸發臺地的中心在龍崗東—渠縣—廣安—龍女—遂寧—蓬溪威遠壽保場一線，沉積了大套的石膏巖，部分地區存在鹽巖。中三疊世雷四期末，伴隨印支早幕，上揚子海盆逐漸抬升，海水通過龍門山島鏈、康滇古陸大規模西退，致使蒸發臺地中心逐漸西遷。雷四期蒸發臺地的中心遷至龍崗西—鹽亭—金堂成都新津—蒲江一線，圍繞蒸發臺地中心發育潮上一潮上坪和潮間坪—湖亞相。

龍崗地區位于蒸發淌湖中心北東方向的潮上—潮上坪與潮間坪渦湖亞相互重疊的邊緣地區。

根據單井巖心沉積相劃分，結合區域沉積背景，綜合分析認為龍崗地區雷四³亞段a小段屬蒸發臺地一局限臺地相。巖溶作用使得蒸發臺地相的膏坪、膏湖微相、臺內灘相的沉積物在印支期被淡水淋濾溶解、垮塌，部分經過短距離的搬運重新固結成巖，形成大量的膏溶垮塌角礫。垮塌角礫巖為膏坪、膏湖微相的間接證據，角礫成分的巖性特征代表了淋濾、垮塌前的原生沉積微相特征。對垮塌角礫云巖的白云巖角礫成分進行分析后認為，雷四³亞段a小段沉積微相分為局限臺地內的臺內灘微相和云坪  灰坪微相。

2　雷四³亞段儲層特征

2．1　巖性特征

通過對巖心觀察、測井綜合解釋、完井試油等資料的綜合分析后認為：雷四3啞段儲層主要發育于頂部a小段，巖性以膏溶垮塌后形成的泥粉晶角礫云巖為主，次為泥粉晶針孔云巖、藻云巖、砂礫屑云巖和亮晶鮞粒云巖。

2．2　物性特征

a小段儲層物性屬低特低孔隙度、特低滲透率，受巖溶作用影響孔滲關系較差。

a小段巖心柱塞樣品孔隙度值最低為0.3％，最大為9.9％，平均為3.2％。孔隙度主要分布在1.0％～5.0，大于3.0％的樣品占總樣品的50.2％。a小段儲層非均質性較強。龍崗地區南部孔隙度普遍較發育，如LGl9井、LGl60井和LGl61井，孔隙度均值介于3.7％～4.9％；北部地區孔隙度發育稍差，如LGl68井、LGl6井，孔隙度均值僅為1.9％～2.8％。根據同井相同井段38個全直徑巖心樣品測試結果與柱塞小樣分析結果對比，孔隙度絕對誤差最大值為1.4％，最小值為-3.2％，平均值為-0.4％；相對誤差最大值為62.8％，最小值為-67.4％，平均值為-11.1％。對比結果表明：其中28個樣品出現負誤差，即全直徑樣品孔隙度低于柱塞樣品，占總數的73.68％。

a小段巖心柱塞樣品滲透率總體較低(0.0001～5.46mD)，主要分布在0.001～5.0mD，平均為0.23mD。從滲透率的分布范圍看，a小段屬特低滲透率碳酸鹽巖儲層。對龍崗地區雷四³亞段a小段巖心柱塞樣品孔隙度和滲透率作相關回歸分析，孔隙度和滲透率總體上呈正相關關系，由于受到巖溶作用形成的溶洞、溶孔的影響，線性關系較差。

2．3　儲集空間類型

巖心樣品、常規薄片、鑄體薄片等的分析結果表明，a小段儲集空間類型主要有基質孔隙、裂縫和溶蝕洞穴3類。

2．3．1基質孔隙類型

儲層基質孔隙類型有粒間溶孔、晶間溶孔、粒內溶孔、鑄模孔和體腔孔，其中粒間溶孔、晶間溶孔是主要的孔隙類型，其發育程度直接影響到儲層的儲集能力。

粒間溶孔：此類孔隙空間發育普遍，分布于鮞粒、砂屑、藻團粒等顆粒之間，粒緣及膠結物被溶蝕而成，呈不規則港灣狀，連通性好(圖3-a)。晶間溶孔：由白云石晶間孔溶蝕擴大或白云石晶體之間的膏鹽斑點被溶蝕所形成的孔隙(圖3-b)。粒內溶孔：是鮞粒灘儲層的主要孔隙空間，鮞粒內選擇性溶蝕而成，鮞粒原生結構已被破壞，多以負鮞或殘余鮞形式出現；藻團粒及藻團塊內部選擇性溶蝕；連通性較好。鑄模孔：粒內溶孔進一步溶蝕徹底，粒內礦物僅有邊緣一圈泥晶套，按顆粒類型又可分為鮞模孔、膏模孔。生物體腔孔：生物硬殼之內的軟體腐爛后所留下的封閉式或近于封閉式的孔隙。

 

2．3．2溶蝕洞穴

溶蝕洞穴的規模在一定程度上反映了巖溶作用的程度強弱。如鄂爾多斯盆地奧陶系馬家溝組巖溶作用形成的溶洞可形成“羊肉串”式的地震反射特征，龍崗地區雷四³亞段還未見相似的地震反射特征，同時也未見蜀南地區中二疊統茅口組在鉆進過程中的放空、井漏等典型巖溶作用結果的顯示，由此表明龍崗地區巖溶作用程度相對較弱。龍崗地區巖溶作用也形成了一些溶孔、溶洞，且部分得以保存。巖心觀察結果表明，巖溶影響深度僅距離風化殼5m內，溶孔、溶洞發育，但大的溶洞有局部充填。LGl61井溶洞最大為2cm，最小為3mm，未充填；LGl9井的溶洞相對較大，從FMI微電阻率成像成果測量，縱向延伸長lm，但基本已被上覆須家河組須一段泥質巖近完全充填。

2．3．3裂縫

a小段儲層廣泛發育規模不等的裂縫，可分為構造裂縫和非構造裂縫2種類型。

2．4　儲層的主控因素

儲層僅發育于a小段內，風化剝蝕作用控制了a小段的殘存。巖溶凹陷內a小段受剝蝕程度弱，得以保存，向東靠近開江古隆起，地層剝蝕程度逐漸增加，a小段被剝蝕后殘存的b小段及C小段儲層均不發育。a小段殘存范圍內的LGl2井儲層主要發育在a小段，測井綜合解釋有效儲層厚6.38m，平均孔隙度為6.2％；龍崗地區東部的LG30井a小段被剝蝕殆盡，測井綜合解釋儲層厚0.76m，平均孔隙度為4.0％。

巖溶角礫巖中白云巖角礫成分的沉積微相控制了儲層的發育。a小段儲層的巖性主要為膏溶垮塌角礫巖，是印支期被淡水淋濾溶解、垮塌、部分經過短距離的搬運重新固結成巖。對角礫成分的原生沉積微相的研究發現，a小段沉積微相有臺內淺灘、灰坪云坪微相。灰坪—云坪微相的儲層相對不發育，臺內淺灘是儲層發育的有利相區(圖4)。

 

臺內灘微相內的LG22井測井綜合解釋有效儲層厚25.38m，平均孔隙度為5.1％；灰坪—云坪微相內的LG7井、LGl0井等儲層均不發育。

3　氣藏特征及控制因素

3．1　氣藏特征

3．1．1流體性質

龍崗氣田雷四³亞段氣藏天然氣成分以CH4為主，含量介于83.46％～95.78％，不含(微含)H2S，經CO2校正后的酸性組分也很低，屬優質天然氣。

目前LG20、LG23、LG36等井在雷四³亞段測試產地層水。從水化學性質上看，地層水仍然表現為高礦化度的氯化鈣水型，屬原生沉積封存變質水性質，說明龍崗氣田雷四3亞段氣藏的保存條件較好。

3．1．2氣藏壓力及氣水分布特征

同一儲滲體具有統一的水動力系統，不同儲滲體之間，水動力系統差異明顯^[9]。龍崗氣田雷四³亞段氣藏原始地層壓力為41.86～62.27MPa，壓力系數為1.00～1.63，表明存在多個水動力系統。

在次級構造單元內相距較近的氣井地層壓力較為接近，為同一水動力系統。LG21井與LGl61井位于同一斷裂組系下盤，兩井相距6.75km，均獲工業氣流。兩口井實測地層壓力較為接近，分別為53.63MPa、54.39MPa，折算至同一海拔壓差僅0.77MPa。根據兩口井儲層海拔、儲層滲透性能、測試情況綜合分析，認為兩口井為同一水動力系統。

LGl73井為氣井，其西翼的龍崗20井為氣水井，兩井的折算地層壓力差為3.768MPa。因此LG173井和LG20井不構成氣頂和邊水或底水的關系，兩口井應歸屬為不同的水動力系統。

3．1．3圈閉類型

四川盆地雷口坡組大多數氣藏圈閉類型為構造圈閉，根據雷四³亞段a小段地層、沉積微相、儲層對比分析、巖心物性分析和測井綜合解釋成果、綜合鉆井測試、氣水分布特征、地震儲層預測成果和構造分析，認為雷四³亞段氣藏圈閉類型較為復雜，在大型地層尖滅的背景上，受構造、斷層和巖性變化影響，發育地層  構造、巖性  構造、構造等多種圈閉類型(圖5、6)。

 

 

3．1．4成藏模式

根據天然氣碳同位素分析，雷四³亞段氣藏烴源以上覆須家河組煤型氣為主，部分為混源氣和油型氣^[10]。在巖溶凹陷背景下次級巖溶地貌單元發育巖溶溝槽、巖溶殘丘、巖溶斜坡等微地貌。巖溶溝槽內的烴源與巖溶殘丘和巖溶斜坡上發育的儲層形成優質源儲配置關系。在后期構造運動和斷裂的影響下，須家河組烴主要側向沿通道運移進入a小段儲層聚集成藏，次為由上向下沿侵蝕窗或沿斷層、裂縫發育帶運移，進入a小段聚集成藏。

氣藏蓋層條件優越。上覆須家河組須一段為一套泥頁巖與粉砂巖、細砂巖互層，厚度介于10～190m，分布穩定，是雷四³亞段氣藏的直接蓋層。須家河組須二段一侏羅系沉積3000～4100m的巨厚泥砂質巖類，是較好的間接和區域蓋層。

3．2　氣藏控制因素

巖溶凹陷內的次級巖溶微地貌單元中的巖溶斜坡是尋找工業氣井的最有利區(圖7)。

 

從全盆地雷口坡組巖溶格局來講，古隆起處于高部位，地層剝蝕程度大，為巖溶高地；凹陷內地層剝蝕程度弱，保留了雷四段的區域為巖溶洼地，其間的區域為巖溶斜坡。巖溶對儲層的改造以巖溶高地最好，次為巖溶斜坡，巖溶凹陷最差，但處于巖溶凹陷的龍崗地區反而獲得了新的發現。

分析認為，龍崗地區在晚三疊世沉積前古地理上，處于巖溶凹陷內，所以才使得a小段儲層得以保存，對保留下來的雷四³亞段a小段來講，還存在次級巖溶。在次級巖溶的微觀地貌上受構造作用和斷層等因素的影響，形成了巖溶溝槽和巖溶殘丘、巖溶斜坡。殘留的a小段剝蝕尖滅帶附近為次級巖溶斜坡帶，是巖溶作用較強的區域，溶孔、溶洞較發育，且取心證實上覆碎屑巖充填較少，大部分溶孔、溶洞均得以保存。巖溶溝槽內沉積了上覆烴源巖，與巖溶斜坡帶卜保存較好的儲集空間形成了良好的源儲配置^[10-11]，且在后期受構造、斷層作用的影響下有利于天然氣的運移和聚集，因此是尋找工業氣流井的最有利區(圖6)。

目前獲得高產的工業氣流井均為位于a小段剝蝕尖滅帶附近的巖溶斜坡部位。如：LGl73井雷四³亞段a小段射孔酸化后測試獲氣23.46×10⁴m³／d，以平均日產氣量23.15×10⁴m³穩定生產，不產地層水，2010年10月開始生產至2013年10月已累計產氣2.82×10⁸m³。

4　結論及建議

1)龍崗氣田雷四³亞段的儲層發育于其頂部a小段，風化剝蝕作用控制了a小段儲層的分布。a小段儲層巖性以泥、粉晶角礫云巖為主，次為泥粉晶針孔云巖；物性為低特低孔、特低滲；空隙類型主要有基質孔隙、裂縫和溶蝕洞穴；巖溶角礫巖中白云巖角礫成分的沉積微相控制了儲層的發育。

2)氣藏烴源以須家河組為主，生儲蓋組合以側生側儲和上生下儲為主，次為下生上儲；氣水關系復雜，存在多個水動力系統。

3)在大型地層尖滅的背景上，受構造、斷層和巖性變化影響，發育地層  構造、巖性一構造等多種圈閉類型。雷四³亞段a小段尖滅帶附近的次級巖溶斜坡是尋找工業氣井的最有利區。

4)目前勘探主要取得了巖溶凹陷內龍崗地區的突破，而同處于巖溶凹陷內的還有川西地區和川東北部奉節地區。奉節地區由于沉積相的變化，主要以碎屑巖沉積為主，川西地區則與龍崗地區具有類似的地質條件，是值得重點研究的區域。從全盆地巖溶地貌格局看，僅在巖溶對儲層改造作用較弱的巖溶凹陷內取得了突破，如何在雷口坡組殘存范圍內的巖溶高地以及巖溶斜坡帶取得突破則是下一步研究的方向。

 

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本文作者：楊光  石學文  黃東  汪華  丁偉

作者單位：中國石油西南油氣田公司勘探開發研究院

  中國石油西南油氣田公司勘探事業部