川東北沙溪廟組天然氣地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義
——以五寶場(chǎng)地區(qū)為例

徐宇軒，代宗仰，胡曉東，徐志明，李 丹

（1.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，成都 610500；2.中國(guó)石油西南油氣田分公司川東北氣礦，四川達(dá)州 635000）

0 引言

近年來(lái)隨著國(guó)際低油價(jià)的影響，剩余經(jīng)濟(jì)可采儲(chǔ)量和產(chǎn)量開(kāi)始走低，國(guó)內(nèi)勘探開(kāi)發(fā)壓力增大。老油區(qū)采取挖潛增儲(chǔ)上產(chǎn)和降本增效的手段是國(guó)內(nèi)外油氣勘探開(kāi)發(fā)的重要選擇［1］，而新區(qū)新領(lǐng)域的勘探開(kāi)發(fā)交替也尤為重要。川東北地區(qū)侏羅系沙溪廟組淺層致密氣具有投資成本低、見(jiàn)效快、分布廣、資源量大、埋深淺等諸多優(yōu)勢(shì)，是一個(gè)高效的勘探開(kāi)發(fā)對(duì)象，因此明確該區(qū)天然氣地球化學(xué)特征對(duì)指導(dǎo)勘探開(kāi)發(fā)具有重要意義。川東北地區(qū)五寶場(chǎng)構(gòu)造1999 年首鉆渡5 井，該井在侏羅系沙溪廟組具有良好的油氣顯示，鉆井中途測(cè)試獲氣4.57 萬(wàn)m3/d，完井測(cè)試獲氣5.92 萬(wàn)m3/d［2］。后面陸續(xù)鉆探了一批針對(duì)沙溪廟組氣藏的專層井對(duì)該地層進(jìn)行鉆井勘探。截至2008 年5 月，構(gòu)造范圍內(nèi)（五寶場(chǎng)北部構(gòu)造高點(diǎn)）共完鉆井15 口，除構(gòu)造南端邊部的五寶淺6 井未獲工業(yè)氣流外（測(cè)試產(chǎn)微氣），其余14 口井均在沙溪廟組獲氣，共獲得測(cè)試天然氣產(chǎn)量116.64萬(wàn)m3/d，凝析油2.85 t/d，天然氣無(wú)阻流量217.76 萬(wàn)m3/d。2011 年以前，先后在川西龍門(mén)山前緣三疊系須家河組生烴凹陷附近發(fā)現(xiàn)了三皇廟、鹽井溝、平落壩、觀音寺、白馬廟等一大批侏羅系淺層致密氣藏，這些區(qū)域一直是四川盆地侏羅系淺層致密氣勘探開(kāi)發(fā)的主力目標(biāo)。2011 年以后，通過(guò)對(duì)川東北大巴山前緣五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組淺層致密氣的深入研究，發(fā)現(xiàn)其勘探開(kāi)發(fā)潛力巨大，成為四川盆地天然氣上產(chǎn)300 億m3的重要后備領(lǐng)域。這一勘探成就打破了原先勘探開(kāi)發(fā)中的思維定式（須家河組生烴凹陷是沙溪廟組淺層致密砂巖氣勘探開(kāi)發(fā)的先決條件），而川東北五寶場(chǎng)地區(qū)須家河組生烴凹陷并不發(fā)育。摒棄這種思維定勢(shì)才能進(jìn)一步加大和拓展沙溪廟組淺層致密氣的勘探開(kāi)發(fā)范圍［3］。因此，查明川東北地區(qū)侏羅系沙溪廟組天然氣來(lái)源及有利烴源巖，將能提升川東北地區(qū)致密氣勘探效率，進(jìn)而完成四川盆地天然氣的勘探任務(wù)。

通過(guò)對(duì)川東北五寶場(chǎng)地區(qū)侏羅系沙溪廟組天然氣與下伏烴源巖實(shí)地采集，進(jìn)行相關(guān)的天然氣組分、碳同位素、鏡質(zhì)體反射率、顯微組分測(cè)定以及總有機(jī)碳測(cè)定等地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合天然氣與烴源巖樣品分析，對(duì)川東北地區(qū)侏羅系沙溪廟組進(jìn)行氣源討論，最后，結(jié)合沙溪廟組典型成藏剖面和川東北致密氣現(xiàn)有開(kāi)發(fā)程度，對(duì)川東北侏羅系沙溪廟組典型成藏模式進(jìn)行分析，以期為川東北地區(qū)淺層致密氣進(jìn)一步勘探開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

在沙溪廟組沉積演化時(shí)期，四川盆地西部構(gòu)造開(kāi)始逐漸抬升，造成東高西低的構(gòu)造格局，因此湖水沿SW—NE 向向四川盆地外緩慢退出。受該沉積環(huán)境的影響，沙溪廟組沉積相帶由濱湖相向三角洲相過(guò)渡。沉積巖性主要為紫紅色、淺灰綠色泥巖，中間夾有淺灰色、灰綠色細(xì)砂巖和粉砂巖互層。地層分布廣，厚度大，一般為1 000～1 500 m。泥巖生烴能力較差，大部分有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.5%，屬于非烴源巖。沙溪廟組底部與自流群組分界線為一套席狀展布的砂體，因其沉積環(huán)境屬于濱淺湖，水動(dòng)力弱，主要為粉砂質(zhì)泥巖，泥質(zhì)含量高。隨著時(shí)間推移，四川盆地逐漸水退，向上演化至沙二段沉積時(shí)期，沉積模式已轉(zhuǎn)換為三角洲前緣（圖1）。在縱向上疊置的砂體具有多期次、大規(guī)模、縱橫向非均質(zhì)性強(qiáng)的特征。在勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)河道砂體是良好的儲(chǔ)集砂體，是淺層氣藏聚集的有利相帶，因此精確刻畫(huà)砂體和研究砂體疊置類型是勘探開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)方向［4］。

川東北五寶場(chǎng)地區(qū)位于四川省宣漢縣東北部“五寶場(chǎng)盆地”中央位置，地處七里峽構(gòu)造帶北傾末端，大巴山弧形構(gòu)造帶西南前緣地帶，南至溫泉井構(gòu)造帶，西接黃金口構(gòu)造帶［5］。該區(qū)域?qū)儆诖蟀蜕降蜕郊按|褶皺剝蝕-侵蝕山丘陵嶺谷地貌［6］。侏羅系沙溪廟組淺層氣藏是四川盆地重要的產(chǎn)層之一，而川東北五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組可劃分為沙二段和沙一段。四川盆地其他地區(qū)沙二段和沙一段的分界標(biāo)志層為一套典型的含有植物碎屑和葉肢介化石的頁(yè)巖，但川東北地區(qū)這套“葉肢介頁(yè)巖”普遍缺失，因其相變轉(zhuǎn)換為一套紫紅色泥巖，故川東北地區(qū)沙二段和沙一段的分界標(biāo)志層為沙二段中普遍存在的“嘉祥寨砂巖”［7］。川東北地區(qū)沙二段厚度一般為500 m，沙一段厚度一般為450 m，常以塊狀細(xì)—中粒的“關(guān)口砂巖”為底界與下伏泥巖地層涼高山組進(jìn)行區(qū)別分隔［8-9］。

2 樣品采集與分析

2.1 樣品采集

天然氣樣品采自川東北五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組氣藏的A1井、A2井、A3井、A4井、A8井、A9井、A11井、A12井，渡口河沙溪廟組氣藏的A6井、A7井，黃龍場(chǎng)飛仙關(guān)組、長(zhǎng)興組氣藏的A10井、A5井（圖2）。全部井位取樣點(diǎn)均采用鋼瓶從五寶場(chǎng)地區(qū)實(shí)際的生產(chǎn)井或者探井現(xiàn)場(chǎng)取樣，并且當(dāng)天送回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試。所有氣樣都來(lái)自同一層位，同一展布砂體的天然氣樣品，以確保實(shí)驗(yàn)誤差降到最低，外界干擾最小。

烴源巖樣品采自川東北地區(qū)沙溪廟組下伏烴源巖地層，包括自流井組和須家河組。野外剖面包括B1 剖面、B2 剖面、B3 剖面、B4 剖面、B5 剖面共5 個(gè)剖面。五寶場(chǎng)工區(qū)內(nèi)2 口生產(chǎn)井巖心樣品：A13井、A14 井。五寶場(chǎng)工區(qū)及鄰區(qū)4 口鉆井巖屑樣：A13 井、A15 井、A7 井、A16 井（圖2）。

2.2 分析方法

本次天然氣組分分析實(shí)驗(yàn)和碳同位素組成分析實(shí)驗(yàn)均由西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成。天然氣組分分析所用儀器為組分氣化儀，執(zhí)行GB/T 13610—2014 分析測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)［10］，在溫度為25℃、濕度為65% RH 的情況下完成測(cè)試。天然氣碳同位素組分檢測(cè)所用儀器為同位素分析儀，執(zhí)行SY/T 5238—2008 標(biāo)準(zhǔn)［11］，在溫度為26℃、濕度為50%RH 的情況下完成測(cè)試。測(cè)試獲得的天然氣組分以及天然氣碳同位素?cái)?shù)據(jù)如表1所列。

表1 川東北地區(qū)侏羅系沙溪廟組天然氣組分及碳同位素特征Table 1 Gas composition and carbon isotope characteristics of Jurassic Shaximiao Formation in northeastern Sichuan Basin

本次烴源巖鏡質(zhì)體反射率測(cè)定、顯微組分鑒定和總有機(jī)碳分析實(shí)驗(yàn)均由長(zhǎng)江大學(xué)地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成。鏡質(zhì)體反射率測(cè)定實(shí)驗(yàn)使用儀器為L(zhǎng)eica MPV-SP，執(zhí)行SY/T 5124—2012 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)［12］，將光度計(jì)波長(zhǎng)調(diào)整至546±5 nm，在溫度為23℃、濕度＜60%RH 的情況下完成測(cè)試。顯微組分鑒定實(shí)驗(yàn)使用儀器Leica DMRX，執(zhí)行SY/T 6414—2014 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)［13］，在溫度為23℃、濕度＜60% RH 的情況下完成顯微組分鑒定?？傆袡C(jī)碳測(cè)定實(shí)驗(yàn)使用儀器為L(zhǎng)ECO CS-230 碳硫分析儀，執(zhí)行GB/T 19145—2003 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)［14］，在溫度為25℃、濕度為60%RH的情況下完成有機(jī)碳的測(cè)定。測(cè)試獲得烴源巖顯微組分?jǐn)?shù)據(jù)如表2 所列，烴源巖鏡質(zhì)體反射率和總有機(jī)碳數(shù)據(jù)如表3 所列。

2.3 天然氣樣品結(jié)果與分析

川東北五寶場(chǎng)地區(qū)侏羅系沙溪廟組天然氣樣品的組分分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：五寶場(chǎng)和渡口河沙溪廟組天然氣烴類組成以甲烷為主，其體積分?jǐn)?shù)主要為93.31%～97.59%，C2+重?zé)N體積分?jǐn)?shù)主要為0.66%～1.72%；非烴類氣體主要包括H2S 和CO2，其中H2S的體積分?jǐn)?shù)為0.01%～2.33%，CO2的體積分?jǐn)?shù)為1.31%～3.48%；非烴類氣體含量為微量，天然氣干燥系數(shù)為0.98～0.99，大于0.95，故全部為干氣。黃龍場(chǎng)長(zhǎng)興組天然氣烴類組成以甲烷為主，體積分?jǐn)?shù)為96.89%，C2+重?zé)N體積分?jǐn)?shù)為1.67%；非烴類氣體主要包括H2S 和CO2，其中H2S 的體積分?jǐn)?shù)為0.01%，CO2的體積分?jǐn)?shù)為1.43%；非烴類氣體含量為微量，天然氣干燥系數(shù)為0.98，大于0.95，故為干氣。黃龍場(chǎng)飛仙關(guān)組天然氣烴類組成以甲烷為主，體積分?jǐn)?shù)為95.27%，C2+重?zé)N的體積分?jǐn)?shù)為0.86%；非烴類氣體主要包括H2S 和CO2，其中H2S 的體積分?jǐn)?shù)為0.01%，CO2的體積分?jǐn)?shù)為2.33%；非烴類氣體含量為微量，天然氣干燥系數(shù)為0.99，大于0.95，故為干氣。

表2 川東北地區(qū)烴源巖顯微組分?jǐn)?shù)據(jù)Table 2 Data of source rock microstructures in northeastern Sichuan Basin

表3 川東北地區(qū)烴源巖Ro與TOC 含量數(shù)據(jù)Table 3 Data of vitrinite reflectance and TOC content of source rocks in northeastern Sichuan Basin

川東北五寶場(chǎng)地區(qū)侏羅系沙溪廟組天然氣甲烷碳同位素較重，同位素值為-33.28‰～-31.20‰，反映其熱演化程度較高，其乙烷碳同位素值為-31.76‰～-29.97‰，丙烷碳同位素值為-29.24‰～-27.70‰。

從天然氣δ13C1-δ13C3碳同位素特征圖（圖3）上可以看出，沙溪廟組氣樣碳同位素組成具有δ13C1＜δ13C2＜δ13C3的正碳同位素序列特征，所有的甲烷、乙烷、丙烷碳同位素均未發(fā)生倒轉(zhuǎn)，并且甲烷碳同位素組成小于-30‰。結(jié)合戴金星等［15］于2008 年結(jié)合中國(guó)及國(guó)際大量數(shù)據(jù)研究結(jié)論，判定川東北五寶場(chǎng)地區(qū)烷烴氣是有機(jī)成因的，且為原生型。

川東北五寶場(chǎng)地區(qū)侏羅系沙溪廟組天然氣組分平面上由南到北整體變化趨勢(shì)不大（圖4），只有A8 井的H2S 含量最高，疑似有下伏地層H2S 混入，A8 井CO2含量最高，與H2S 含量高保持一致性。A8 井、A9 井、A2 井、A11 井甲烷與乙烷碳同位素差值相較于其他井低。A5 井和A10 井飛仙關(guān)組、長(zhǎng)興組天然氣碳同位素相對(duì)較重，五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組天然氣碳同位素相對(duì)較輕，由此推測(cè)A8 井、A9井、A2 井、A11 井有少量混入下伏地層的甲烷。在垂向上由于五寶場(chǎng)地區(qū)地勢(shì)平緩，氣層深度變化不大，斷裂構(gòu)造少，其垂向上天然氣組分無(wú)明顯趨勢(shì)變化。

2.4 烴源巖樣品結(jié)果與評(píng)價(jià)

川東北地區(qū)侏羅系沙溪廟組下伏烴源巖樣品顯微組分分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，侏羅系沙溪廟組下伏烴源巖為陸相烴源巖，故按照SY/T 5735—1995 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［16］對(duì)其進(jìn)行烴源巖評(píng)價(jià)。

根據(jù)川東北地區(qū)烴源巖樣品顯微組分分析，將烴源巖有機(jī)質(zhì)類型用“三類四分法”劃分為Ⅰ（腐泥型），Ⅱ1（腐殖-腐泥型），Ⅱ2（腐泥-腐殖型），Ⅲ（腐殖型）（參見(jiàn)表2）。可得出自流井組烴源巖有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ1—Ⅱ2型干酪根，下伏須家河組烴源巖有機(jī)質(zhì)類型為Ⅲ型干酪根。

根據(jù)川東北地區(qū)烴源巖樣品有機(jī)碳含量分析，自流井組烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)為中等—好。

川東北地區(qū)侏羅系沙溪廟組及下伏烴源巖樣品鏡質(zhì)體反射率分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：自流井組烴源巖Ro平均值為1.794%～1.817%，所處演化階段為高成熟階段；須家河組烴源巖Ro平均值為2.087%～2.095%，所處演化階段為過(guò)成熟階段。

綜上得出川東北地區(qū)自流井組烴源巖為Ⅱ1—Ⅱ2型高成熟中等—好烴源巖，須家河組烴源巖為Ⅲ型過(guò)成熟烴源巖。

3 地質(zhì)意義及勘探建議

3.1 沙溪廟組氣源討論

四川盆地侏羅系沙溪廟組主要為陸相沉積的砂泥巖地層，具體沉積環(huán)境為氧化環(huán)境。泥巖以紫紅色、灰綠色為主，夾少量灰色泥巖，實(shí)測(cè)有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.5%，泥巖中的有機(jī)質(zhì)含量少并且難以轉(zhuǎn)化為油氣，屬于非烴源巖［17-19］。故從烴源巖發(fā)育情況來(lái)看，川東北地區(qū)發(fā)育烴源巖的層系可能主要為侏羅系自流群組、三疊系須家河組［20-21］和下伏海相地層長(zhǎng)興組、飛仙關(guān)組［22］。

3.1.1 下伏海相烴源巖的可能性

綜合前文西南石油大學(xué)所測(cè)長(zhǎng)興組、飛仙關(guān)組天然氣組分和天然氣碳同位素特征，根據(jù)川東北其他地區(qū)沙溪廟組下伏海相地層的實(shí)測(cè)天然氣組分含量，可得知下伏海相地層的CH4體積分?jǐn)?shù)低于95%，且都含有較高的H2S 和CO2，而且甲烷碳同位素較重（表4）［23-24］。這是由于川東北地區(qū)海相地層天然氣經(jīng)過(guò)硫酸鹽熱化學(xué)還原作用（TSR 作用）改造，而形成的上述天然氣化學(xué)特征。

川東北地區(qū)沙溪廟組淺層致密氣明顯不含有大量H2S和CO2氣體，僅有A8井含有較高含量的H2S，說(shuō)明沙溪廟組天然氣的烴源巖沒(méi)有經(jīng)過(guò)TSR 作用改造，與長(zhǎng)興組、飛仙關(guān)組是同一套海相地層烴源巖的可能性較小。根據(jù)相關(guān)地質(zhì)解釋和斷層構(gòu)造資料，川東北五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組構(gòu)造平緩簡(jiǎn)單，下伏沒(méi)有大型的斷裂構(gòu)造溝通［2］。川東北沙溪廟組天然氣全部來(lái)源于下伏海相地層的條件可能性小，其相關(guān)地化數(shù)據(jù)相似性低，僅有A8井、A9井、A2井、A11井4口井具有少量混入下伏地層天然氣的可能性。

表4 川東北地區(qū)長(zhǎng)興組、飛仙關(guān)組和須家河組天然氣組分及碳同位素特征Table 4 Characteristics of natural gas components and carbon isotopes of Changxing Formation，F(xiàn)eixianguan Formation and Xujiahe Formation in northeastern Sichuan Basin

3.1.2 近源烴源巖

判斷氣源類型的主要依據(jù)是天然氣乙烷碳同位素，δ13C2值輕于-28.5‰為油型氣［25］。五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組的δ13C2都輕于-28.5‰，據(jù)此推斷沙溪廟組的主體氣源類型為油型氣。

趙文智等［26］綜合研究了由腐泥型有機(jī)質(zhì)和混合型有機(jī)質(zhì)生成油型氣的δ13C1-Ro回歸方程：

戴金星［27］提出的油型氣δ13C1-Ro回歸方程：

假設(shè)川東北五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組天然氣成因?yàn)楦嘈陀袡C(jī)質(zhì)，那么根據(jù)式（1）可計(jì)算得出川東北五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組Ro應(yīng)該為3.21%～3.81%，而根據(jù)式（3）計(jì)算得出該區(qū)沙溪廟組Ro應(yīng)該為4.24%～4.97%。

假設(shè)川東北五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組天然氣成因?yàn)榛旌嫌袡C(jī)質(zhì)，根據(jù)式（2）計(jì)算得出五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組Ro應(yīng)該為1.96%～2.37%。

根據(jù)前文所測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組淺層致密氣下伏烴源巖Ro值約為2%，認(rèn)為式（2）假設(shè)的產(chǎn)生天然氣的烴源巖可能是混和型油型氣的可能性較高。

根據(jù)天然氣地球化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)中常用的經(jīng)驗(yàn)公式［28-31］，結(jié)合四川盆地侏羅系沙溪廟組δ13C1-δ13C2氣源類型判斷圖版［3］（此圖版基于中國(guó)石油西南油氣田分公司川東北氣礦對(duì)于四川盆地侏羅系沙溪廟組天然氣地球化學(xué)特征研究），此次實(shí)驗(yàn)樣品投點(diǎn)全部落在Ⅱb-高熟油型氣-煤層氣混合氣區(qū)域（圖5），由此得出川東北沙溪廟組天然氣屬于高熟油型氣-煤層氣混合氣的結(jié)論。

川東北五寶場(chǎng)地區(qū)天然氣成因識(shí)別圖版和Prinzhofer 等［32］的識(shí)別圖版（圖6）對(duì)比表明，川東北五寶場(chǎng)地區(qū)天然氣碳同位素具有天然氣隨裂解程度增加，ln（C1/C2）值和ln（C2/C3）值均基本保持不變，而ln（C2/C3）和δ13C2-δ13C3值均增加的特征，即五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組天然氣具有原油裂解氣特征。

川東北五寶場(chǎng)地區(qū)周圍須家河組天然氣地球化學(xué)特征為煤層氣（參見(jiàn)表4），而且本次實(shí)驗(yàn)測(cè)定［33］須家河組烴源巖為Ⅲ型過(guò)成熟烴源巖，據(jù)此可以認(rèn)為下伏須家河組煤層氣為川東北五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組天然氣中煤層氣的來(lái)源。根據(jù)圖版以及前面實(shí)驗(yàn)測(cè)定的侏羅系自流井組烴源巖為Ⅱ1—Ⅱ2型高成熟中等—好烴源巖，可以得出五寶場(chǎng)地區(qū)侏羅系自流井組烴源巖具備形成高熟油型氣的條件。

綜上所述，川東北五寶場(chǎng)地區(qū)侏羅系沙溪廟組氣藏為高熟油型氣-煤層氣的混合氣，其氣源主要來(lái)自下伏侏羅系自流井組湖相烴源巖及其下伏三疊系須家河組陸相烴源巖，其來(lái)自下伏海相烴源巖的可能性小，只有少量井位可能有海相烴源巖天然氣混入現(xiàn)象。

3.2 成藏模式

川東北大巴山前緣五寶場(chǎng)地區(qū)淺層致密氣藏在勘探開(kāi)發(fā)中取得了重大突破，其典型氣藏的成藏模式圖（圖7）顯示，該類氣藏具有“深源淺聚、相儲(chǔ)密切、斷裂輸導(dǎo)、圈閉富集”的成藏富集規(guī)律［34-35］。

根據(jù)已獲得的鉆井、測(cè)井及各種物性測(cè)試資料分析，沙溪廟組縱向上分布有多個(gè)產(chǎn)氣層，受砂體疊置和沉積相控制。五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組氣藏工業(yè)氣井的主要產(chǎn)層段為沙二段下部“嘉祥寨砂巖”。研究表明，五寶場(chǎng)地區(qū)“嘉祥寨砂巖”主要為三角洲前緣河口壩及分流河道疊加體，這些砂體間縱向上被泥巖分隔，互不連通，呈透鏡狀，同一砂體在平面上具有明顯的非均質(zhì)性，且縱向上斷層和裂縫不發(fā)育，不同砂體在同一縱向剖面上也具有明顯的非均質(zhì)性。此外，天然氣平面演化特征不明顯，A8 井天然氣含硫，而周邊井為不含硫，也表明儲(chǔ)層連通性差。因此，五寶場(chǎng)地區(qū)氣藏圈閉類型具有巖性氣藏的特征［2］。從五寶場(chǎng)地區(qū)實(shí)鉆成果分析，現(xiàn)有的高產(chǎn)氣井主要分布在構(gòu)造高部位，微氣井所處構(gòu)造位置明顯偏低，五寶場(chǎng)地區(qū)氣藏圈閉類型具有一定的構(gòu)造氣藏的特征［36］。

從儲(chǔ)層分析來(lái)看，孔隙度發(fā)育相對(duì)較差，僅在顆粒分選好的河口壩（灘壩）砂巖中見(jiàn)殘余粒間孔及粒間溶孔，孔喉配位數(shù)低，因此裂縫對(duì)產(chǎn)能的貢獻(xiàn)尤為重要［37］。

根據(jù)熱演化史分析，下侏羅統(tǒng)烴源巖在中侏羅世末Ro值已演化至0.5% 以上，進(jìn)入生烴門(mén)限，排出的液態(tài)烴在壓力差的影響下通過(guò)喉道向上覆的砂體中運(yùn)聚。此時(shí)，生成的油氣量不大，液態(tài)烴就近聚集，難以形成規(guī)模較大的油氣藏。到了晚侏羅世—白堊紀(jì)，Ro值為1.2%～1.8%，烴源巖有機(jī)質(zhì)演化至高成熟期，是油氣生成和運(yùn)移的主要時(shí)期［38-39］。燕山期所形成的大量區(qū)域裂縫為油氣的運(yùn)移提供了通道。且有機(jī)質(zhì)的熱演化所產(chǎn)生的酸性流體溶蝕礦物形成的大量的粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔，為天然氣的聚集提供了大量的儲(chǔ)集空間?，F(xiàn)今構(gòu)造圈閉條件在喜山運(yùn)動(dòng)時(shí)期形成，為侏羅系沙溪廟組油氣成藏提供了聚集場(chǎng)所。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析，自流井組烴源巖為Ⅱ1—Ⅱ2型高成熟中等—好烴源巖，須家河組烴源巖為Ⅲ型過(guò)成熟烴源巖。這2 套烴源巖生烴能力均較強(qiáng)，產(chǎn)生的烴類通過(guò)燕山期和喜山期所形成的區(qū)域性裂縫和斷層上移。這種區(qū)域性裂縫和斷層為油氣的運(yùn)移提供了必要條件。

綜上所述，川東北五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組氣藏類型應(yīng)是構(gòu)造-巖性氣藏，從烴源巖類型及演化、孔隙演化、生儲(chǔ)蓋組合、圈閉形成、油氣運(yùn)移等方面均形成良好的配置關(guān)系，具有形成致密氣藏的良好地質(zhì)條件［40］。

3.3 勘探建議

根據(jù)上述侏羅系成藏模式，結(jié)合川東北五寶場(chǎng)地區(qū)天然氣及烴源巖地球化學(xué)特征以及現(xiàn)有的勘探開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，認(rèn)為下一步勘探開(kāi)發(fā)應(yīng)該重視大巴山—米倉(cāng)山前緣的侏羅系勘探，注重沙溪廟組的大套砂巖及裂縫發(fā)育位置，而下伏侏羅系自流井組和三疊系須家河組烴源巖均具有很強(qiáng)的生烴能力，而且以湖相為主的自流井組和以三角洲相為主的須家河組具有很好的沙泥互層的巖性，有良好的生儲(chǔ)蓋優(yōu)勢(shì)以及“自生自儲(chǔ)”的能力，應(yīng)以大套的砂體或黑色泥頁(yè)巖為勘探目標(biāo)?？碧焦ぷ鲬?yīng)該集中在川東北沙溪廟組層位優(yōu)選、儲(chǔ)集相帶研究和有利區(qū)帶評(píng)價(jià)，并且增加探井。對(duì)于須家河組，應(yīng)進(jìn)行更加詳細(xì)的地質(zhì)資料獲取，以確定其生烴和儲(chǔ)集能力。對(duì)于自流井組，應(yīng)進(jìn)行試油測(cè)試，測(cè)試其是否具有工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值。

4 結(jié)論

（1）川東北五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組天然氣烴類組成以甲烷為主，體積分?jǐn)?shù)主要為93.31%～97.59%，C2+重?zé)N體積分?jǐn)?shù)主要為0.66%～1.72%；非烴類氣體主要包括H2S 和CO2，其中H2S 體積分?jǐn)?shù)為0.01%～2.33%，CO2體積分?jǐn)?shù)為1.31%～3.48%。川東北五寶場(chǎng)地區(qū)沙溪廟組氣樣碳同位素組成具有δ13C1＜δ13C2＜δ13C3的正碳同位素序列特征，為有機(jī)成因的原生型烷烴氣。

（2）川東北五寶場(chǎng)地區(qū)侏羅系沙溪廟組淺層致密天然氣氣藏類型為高熟油型氣-煤層氣的混合氣。并在區(qū)域上發(fā)現(xiàn)2 套天然氣不同來(lái)源的烴源巖：一套為下伏的侏羅系自流井組湖相烴源巖，其為Ⅱ1—Ⅱ2型成熟中等—好烴源巖；另一套為下伏的須家河組烴源巖，為Ⅲ型過(guò)成熟烴源巖。

（3）川東北地區(qū)侏羅系沙溪廟組淺層致密氣的勘探應(yīng)向沙溪廟組、自流井組、須家河組部署，其中對(duì)于五寶場(chǎng)地區(qū)須家河組、自流井組增加探井向外輻射，取得更多的地質(zhì)資料，以開(kāi)展川東北地區(qū)淺層致密砂巖氣的研究勘探工作，進(jìn)一步加大拓展沙溪廟組淺層致密氣的勘探開(kāi)發(fā)范圍。