四川盆地中侏羅統(tǒng)沙溪廟組致密氣成藏條件及勘探潛力

楊春龍 蘇 楠 芮宇潤 鄭 越 王曉波 張欲清 金 惠

（ 1中國石油勘探開發(fā)研究院；2中國石油天然氣集團(tuán)有限公司天然氣成藏與開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3中國礦業(yè)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院；4中國科學(xué)院大學(xué) ）

0 引言

致密砂巖氣是中國天然氣勘探領(lǐng)域的重要組成部分，隨著能源結(jié)構(gòu)的改變，不斷深化致密氣的勘探開發(fā)是中國能源發(fā)展的必經(jīng)之路。以國際標(biāo)準(zhǔn)為例，致密砂巖氣指在孔隙度小于10%且滲透率在1mD以下的砂巖中富集的天然氣[1]，致密砂巖氣在中國大多數(shù)盆地內(nèi)均有分布，探明儲(chǔ)量在5.5×1012m3以上，其中四川盆地致密砂巖氣做出了巨大貢獻(xiàn)[2]。根據(jù)最新的評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，中國致密砂巖氣的勘探工作有很大的提升空間，目前的勘探程度僅為10%左右[3-5]，為實(shí)現(xiàn)中國能源結(jié)構(gòu)的順利轉(zhuǎn)變，對(duì)四川盆地致密砂巖氣進(jìn)行更深層次的研究剖析是下一步發(fā)展的重點(diǎn)。

四川盆地縱向上自震旦系至侏羅系具有20多個(gè)產(chǎn)層[6-7]，其中中侏羅統(tǒng)沙溪廟組淺層致密砂巖氣藏具有埋藏淺、投資少、效益高等特點(diǎn)，在四川盆地陸相天然氣勘探中占據(jù)重要地位。目前川西坳陷沙溪廟組已有大量油氣發(fā)現(xiàn)，勘探結(jié)果及地球化學(xué)分析表明沙溪廟組天然氣主要有兩套烴源巖，即下伏的中—下侏羅統(tǒng)烴源巖和上三疊統(tǒng)須家河組煤系烴源巖[8-12]，勘探實(shí)踐證實(shí)了斷層對(duì)沙溪廟組油氣成藏的重要作用，川西南部地區(qū)平落壩、大興場(chǎng)、蘇碼頭等氣藏的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了逆斷層具有溝通作用[13]，整體具有“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[13-14]。但當(dāng)前勘探仍以須家河組生烴凹陷為主，對(duì)中—下侏羅統(tǒng)烴源巖重視不夠，沙溪廟組天然氣勘探程度依然較低[15]，氣藏大多數(shù)分布在川西地區(qū)（圖1），川中地區(qū)及川東地區(qū)分布較少，缺少盆地尺度兩套烴源巖發(fā)育特征、斷層發(fā)育匹配關(guān)系等成藏主控因素的綜合分析對(duì)比及不同地區(qū)成藏模式的建立。本文對(duì)四川盆地中侏羅統(tǒng)沙溪廟組氣藏相關(guān)烴源巖展布、地球化學(xué)特征等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并根據(jù)不同地區(qū)天然氣成因及來源、斷裂發(fā)育等特征，分析成藏主控因素，建立成藏模式，結(jié)合沙溪廟組砂巖厚度分布特征，指出有利區(qū)，為油氣勘探提供支撐。

1 基本地質(zhì)特征

四川盆地在古生代—中三疊世表現(xiàn)為統(tǒng)一的碳酸鹽臺(tái)地或被動(dòng)大陸邊緣盆地，晚三疊世以后，盆地內(nèi)構(gòu)造分帶明顯，轉(zhuǎn)換為擠壓走滑型前陸盆地[3]，該階段沉降中心位于大巴山前的萬源—南江一帶，向龍門山前地層迅速減薄，呈明顯的不對(duì)稱箕形[16-17]，且沉積中心與沉降中心不一致，沉積中心位于川中北部地區(qū)，如自流井組沉積期位于儀隴—平昌一帶，該階段盆地內(nèi)的構(gòu)造變形與秦嶺造山帶活動(dòng)密切相關(guān)。由于四川盆地?cái)D壓應(yīng)力方向?yàn)榻媳毕颍璧貎?nèi)部形成了一系列北北東向大型平緩背斜/向斜構(gòu)造，川西地區(qū)沙溪廟組氣藏埋深最大，且沙溪廟組氣田主要分布在川西地區(qū)（圖1），整體呈現(xiàn)川中高、向盆地四周變低的格局，其中川西地區(qū)和川北地區(qū)發(fā)育埋深大于3000m的深凹，自深凹地區(qū)到川中隆起區(qū)形成大型斜坡帶。

圖1 四川盆地中侏羅統(tǒng)下沙溪廟組頂部構(gòu)造等值線圖（左）及侏羅系綜合柱狀圖（右）（左圖據(jù)文獻(xiàn)[3]修改）Fig.1 Top structural contour map of the Lower Shaximiao Formation of the Middle Jurassic (left) and comprehensive stratigraphic column of the Jurassic (right) in Sichuan Basin (the left map is modified after reference [3])

沙溪廟組沉積時(shí)期主要為三角洲—河流沉積環(huán)境，由底部向上水體變淺，水動(dòng)力條件增強(qiáng)，下沙溪廟組底部為席狀砂、灘壩砂體，以三角洲—濱淺湖沉積為主，至上沙溪廟組演化為河流—淺湖沉積為主。沙溪廟組沉積早期沉積環(huán)境變化較大，自盆地邊緣至盆地內(nèi)部形成了廣泛分布的河道砂體，為沙溪廟組提供了主要的儲(chǔ)層。

2 天然氣烴源條件

四川盆地中侏羅統(tǒng)沙溪廟組氣藏為多層疊置且整體含氣的構(gòu)造—巖性氣藏[3]，盆地內(nèi)發(fā)育兩套陸相烴源巖，分別為上三疊統(tǒng)須家河組及中—下侏羅統(tǒng)烴源巖（圖2），其中須家河組為一套陸相含煤建造，深色泥巖和煤層為主要烴源巖；侏羅系烴源巖主要發(fā)育一套湖相泥質(zhì)烴源巖，包括下統(tǒng)自流井組和中統(tǒng)涼高山組。

2.1 須家河組烴源巖

四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組烴源巖主要發(fā)育在須一段、須三段和須五段，具有西厚東薄的展布特征，與沙溪廟組儲(chǔ)層密切相關(guān)的主要為須五段烴源巖。目前沙溪廟組氣田主要分布在川西地區(qū)，須五段烴源巖厚度多大于200m，川西南部地區(qū)厚度大于350m；川中—川北地區(qū)須五段烴源巖一般厚50～100m；川東南部地區(qū)須五段烴源巖厚度多小于50m（圖2a）。上三疊統(tǒng)須五段烴源巖TOC為0.5%～9%，TOC平面分布與烴源巖厚度分布具有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，TOC高值區(qū)主要位于川西地區(qū)，多為1%～3%，其次為川南—川東地區(qū)（圖2c），川西地區(qū)須五段烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度最高、覆蓋面積最大。干酪根碳同位素值為-28‰～-22.5‰，其中絕大部分在-25.5‰～-22.5‰之間[7,15]，其干酪根類型屬于Ⅱ型或Ⅲ型，有機(jī)質(zhì)類型大部分為腐殖型，存在少量腐殖—腐泥型干酪根混合的情況。須五段烴源巖熱演化程度適中，鏡質(zhì)組反射率Ro為1%～2%，屬于成熟—高成熟階段，處在大量生氣早—中期，熱演化程度具有一定規(guī)律性：川西南部—川西中段—川北地區(qū)熱演化程度較高，Ro基本大于1.2%，川中地區(qū)熱演化程度較低（圖2e）。

2.2 中—下侏羅統(tǒng)烴源巖

四川盆地中—下侏羅統(tǒng)烴源巖主要包括自流井組和涼高山組，其中自流井組發(fā)育黑色頁巖、介殼灰?guī)r，有機(jī)質(zhì)豐富，主要為一套濱淺湖—半深湖相沉積。涼高山組存在多個(gè)巖相分區(qū)，平面變化較大，陸源碎屑供給充足，整體以濱淺湖—半深湖相沉積為主，川西北部—川北—川東北部邊緣地帶為曲流河沉積，巖性為雜色泥巖夾砂巖，為非烴源巖地區(qū)；川西南部新都—簡陽—樂山一帶以西為河流相沉積，巖性為砂巖夾紫紅色泥巖，也為非烴源巖地區(qū)；其余大部分地區(qū)為三角洲—湖泊相沉積，主要烴源巖分布在川東北梁平—開縣一帶。中—下侏羅統(tǒng)烴源巖在川中北部及川東北部地區(qū)烴源巖厚度較大，在川東北部地區(qū)厚度為160～200m，川中北部地區(qū)厚度為100～140m，在南充—重慶一線的東北部，中—下侏羅統(tǒng)烴源巖有效厚度多分布在50m以上，烴源巖最大厚度達(dá)200m（圖2b），川西及川南地區(qū)厚度多小于20m。

圖2 四川盆地中侏羅統(tǒng)沙溪廟組天然氣相關(guān)烴源巖特征圖（據(jù)文獻(xiàn)[18]修改）Fig.2 Characteristic of source rocks supplying hydrocarbon for gas reservoir of the Middle Jurassic Shaximiao Formation in Sichuan Basin (modified after reference [18]）

中—下侏羅統(tǒng)烴源巖TOC主要在2%以下，相較于須五段，中—下侏羅統(tǒng)烴源巖整體TOC明顯降低（圖2c、f），其中川中、川東地區(qū)TOC為1%～2%，有機(jī)質(zhì)豐度相對(duì)較高，川西地區(qū)中—下侏羅統(tǒng)TOC為0.2%～0.6%，川南地區(qū)為0.2%～0.4%，多數(shù)未達(dá)到陸相烴源巖的豐度標(biāo)準(zhǔn)[12-13]，因此中—下侏羅統(tǒng)有效烴源巖主要分布在川中北部、川東地區(qū)（圖2d）。中—下侏羅統(tǒng)烴源巖干酪根碳同位素值為-28‰～-22.5‰，中—下侏羅統(tǒng)烴源巖腐泥組組分含量很高，分布在26%～79%，大部分烴源巖干酪根樣品腐泥組組分含量達(dá)50%～70%，有機(jī)質(zhì)類型以腐泥型、腐殖型為主，干酪根類型以II型為主[7,11-14]，少量為I型與Ⅲ型。中—下侏羅統(tǒng)烴源巖整體已達(dá)成熟—高成熟，達(dá)到大量生烴階段，Ro為0.6%～1.6%。川中北部地區(qū)熱演化程度最高，Ro最大可達(dá)1.6%，其次為川東地區(qū)。整體上，川中地區(qū)與川東地區(qū)烴源巖熱演化程度高于川南地區(qū)與川西地區(qū)，東部高于西部，北部高于南部。

3 天然氣成因及來源

3.1 天然氣組分特征

根據(jù)前人對(duì)四川盆地中侏羅統(tǒng)沙溪廟組天然氣組分研究及統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)[19-25]，四川盆地沙溪廟組天然氣中烴類氣體以甲烷為主，含量為84.89%～97.5%；乙烷次之，含量為0.47%～8.87%；丙烷相對(duì)最少，含量僅為0.11%～1.34%。川西、川中、川東等地區(qū)沙溪廟組天然氣組分具有明顯差異，川西地區(qū)沙溪廟組天然氣甲烷含量為91.6%～97.34%，具有干氣的特征；川中地區(qū)沙溪廟組天然氣甲烷含量相對(duì)偏低，一般小于88.93%，具有濕氣的特征；川東地區(qū)沙溪廟組天然氣中烴類氣體組成特點(diǎn)與川西相似。

將四川盆地中侏羅統(tǒng)沙溪廟組天然氣組分投入謝增業(yè)等建立的考慮演化階段的干酪根降解氣和原油裂解氣ln(C1/C2)—ln(C2/C3)判識(shí)圖版中（圖3），結(jié)果顯示四川盆地中侏羅統(tǒng)沙溪廟組天然氣均屬于干酪根降解氣，但不同構(gòu)造區(qū)域其成熟度具有一定差異。川中地區(qū)沙溪廟組天然氣成熟度最低，Ro在1.0%左右，該地區(qū)中—下侏羅統(tǒng)烴源巖Ro在1.1%左右 (圖2f) ；川西南地區(qū)沙溪廟組天然氣成熟度明顯高于川中地區(qū)，Ro為1.1%～1.5%，該地區(qū)須五段烴源巖Ro為1.1%～1.5%（圖2e）；川東北部地區(qū)沙溪廟組天然氣Ro為1.2%～1.4%，也明顯高于川中地區(qū)，該地區(qū)下侏羅統(tǒng)烴源巖Ro為1.3%～1.5%（圖2f)，熱演化程度與其更接近。

圖3 四川盆地中侏羅統(tǒng)沙溪廟組天然氣組分分布(圖版及部分?jǐn)?shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[18])Fig.3 Characteristics of natural gas components of the Middle Jurassic Shaximiao Formation in Sichuan Basin（plate and some data are according to reference [18]）

3.2 天然氣碳同位素特征

四川盆地中侏羅統(tǒng)沙溪廟組天然氣甲烷碳同位素（δ13C1）值為-39.21‰～-28.20‰，乙烷碳同位素（δ13C2）值為-32.76‰～-21.80‰，丙烷碳同位素（δ13C3）值為-29.14‰～-18.52‰，表現(xiàn)出δ13C1＜δ13C2＜δ13C3的正碳同位素序列分布。川西、川中、川東地區(qū)沙溪廟組天然氣碳同位素特征受烴源巖熱演化程度變化影響具有一定區(qū)別。川西地區(qū)沙溪廟組天然氣以甲烷和乙烷碳同位素組成均較重為特征，反映了川西地區(qū)烴源巖熱演化程度高的特點(diǎn)，其甲烷碳同位素組成變化范圍相對(duì)較大，在-39.21‰～ -28.5‰；川中地區(qū)沙溪廟組天然氣甲烷和乙烷碳同位素組成均較輕，反映川中地區(qū)烴源巖熱演化程度普遍較低的特點(diǎn)，其甲烷碳同位素值普遍小于-37.6‰，最小僅為-38.2‰；川東地區(qū)沙溪廟組天然氣甲烷碳同位素組成均較重，反映了川東地區(qū)烴源巖熱演化程度相對(duì)較高的特點(diǎn)。

乙烷碳同位素則是其母質(zhì)來源的主要依據(jù)。天然氣碳同位素未發(fā)生倒轉(zhuǎn)的前提下，煤型氣的乙烷碳同位素值一般大于-27‰，油型氣的乙烷碳同位素值一般小于-29‰，介于二者之間的一般為煤型氣和油型氣的混合氣[19]。沙溪廟組具有完全的正碳同位素序列，川西地區(qū)天然氣甲烷含量高，干燥系數(shù)大，乙烷碳同位素值均大于-27‰，具有典型的煤型氣特征；川中地區(qū)沙溪廟組天然氣甲烷含量低，具有濕氣特征，天然氣乙烷碳同位素值明顯低于川西地區(qū)，且均小于-29‰，具典型的油型氣特征；川東地區(qū)沙溪廟組天然氣甲烷含量處在川西地區(qū)與川中地區(qū)之間，乙烷碳同位素值為-31.3‰～-26.9‰，具有油型氣與煤型氣混合的特征（圖4）。

圖4 四川盆地中侏羅統(tǒng)沙溪廟組天然氣碳同位素分布（圖版及部分?jǐn)?shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[9]）Fig.4 Carbon isotope of natural gas of the Middle Jurassic Shaximiao Formation in Sichuan Basin（plate and some data are according to reference [9]）

4 儲(chǔ)蓋組合

下沙溪廟組主要沉積環(huán)境為三角洲—濱淺湖，儲(chǔ)層主要儲(chǔ)集空間為三角洲前緣砂體、水下分流河道砂體；上沙溪廟組三角洲前緣砂體相對(duì)不發(fā)育，水下分流河道砂體規(guī)模變大，單砂體厚度大，物性較好，為上沙溪廟組儲(chǔ)層主要儲(chǔ)集空間。沙溪廟組巖石類型以巖屑長石砂巖、長石巖屑砂巖為主，儲(chǔ)層孔隙類型以殘余粒間孔、粒間溶孔及長石粒內(nèi)溶孔為主（圖5）。

圖5 四川盆地中侏羅統(tǒng)沙溪廟組儲(chǔ)層孔隙特征Fig.5 Reservoir pore characteristics of the Middle Jurassic Shaximiao Formation in Sichuan Basin

沙溪廟組儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)具有低自然伽馬、低密度、低孔隙度、高聲波時(shí)差、中等電阻率的特征（圖6）。聲波時(shí)差、補(bǔ)償中子、補(bǔ)償密度三孔隙度曲線能夠較好地反映儲(chǔ)集性能的差異。高聲波時(shí)差、低孔隙度、低密度值對(duì)應(yīng)含氣性較好層段，密度曲線與聲波時(shí)差曲線變化一致性較好，與補(bǔ)償中子曲線的反向交叉特點(diǎn)明顯，即“天然氣挖掘效應(yīng)”明顯（圖6）。沙溪廟組儲(chǔ)層整體屬于中—低滲透率，隨著孔隙度增大，滲透率也增大，滲透率主要受孔隙發(fā)育程度的影響[3]。

圖6 四川盆地中侏羅統(tǒng)沙溪廟組儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)特征Fig.6 Characteristics of reservoir logging response of the Middle Jurassic Shaximiao Formation in Sichuan Basin

沙溪廟組相關(guān)蓋層主要有兩套：下沙溪廟組內(nèi)部的泥頁巖作為其直接蓋層或組內(nèi)封隔層（圖1b），如下沙溪廟組的“葉肢介頁巖”或紫紅色頁巖層可以作為區(qū)域蓋層，其孔隙度一般小于1%[3]；除沙溪廟組內(nèi)部的泥頁巖蓋層外，上覆廣泛發(fā)育的遂寧組、蓬萊鎮(zhèn)組紫紅色、暗紫紅色泥巖為一套區(qū)域性蓋層。下沙溪廟組的組內(nèi)封隔層呈現(xiàn)泥包砂的分布狀態(tài)，有利于形成側(cè)向、橫向封堵，致使天然氣局部富集；而遂寧組、蓬萊鎮(zhèn)組為優(yōu)質(zhì)的垂向封堵蓋層，有利于沙溪廟組天然氣整體富集。

5 油氣成藏模式

四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組及中—下侏羅統(tǒng)烴源巖是沙溪廟組致密氣的來源，前人通過勘探實(shí)踐及示蹤法[26-29]等研究證實(shí)，斷層是川西坳陷地區(qū)油氣運(yùn)移的主要方式。根據(jù)區(qū)域斷層發(fā)育特征，可以分為逆斷層及正斷層兩種類型，其展布范圍及輸導(dǎo)條件具有差異：川西、川東北部等地區(qū)逆斷層發(fā)育，能夠溝通須家河組烴源巖與沙溪廟組儲(chǔ)層；而川中北部地區(qū)遠(yuǎn)離須家河組生烴中心且大規(guī)模逆斷層不發(fā)育，但其廣泛發(fā)育的正斷層能夠?qū)崿F(xiàn)侏羅系內(nèi)部的下生上儲(chǔ)。

逆斷層的發(fā)育主要受燕山—喜馬拉雅期盆地西側(cè)龍門山?jīng)_斷帶及北側(cè)米倉山—大巴山?jīng)_斷帶演化的控制，在川西—川北地區(qū)廣泛發(fā)育，大量逆斷層自須家河組以下地層發(fā)育貫穿至上侏羅統(tǒng)及白堊系，并發(fā)育斷層相關(guān)褶皺，形成有利構(gòu)造圈閉。川西南部地區(qū)多個(gè)已發(fā)現(xiàn)氣田均屬于該類型，須家河組氣源通過逆斷層向上運(yùn)移至沙溪廟組儲(chǔ)層并保存形成氣藏，包括大興西、白馬廟、平落壩等地區(qū)氣藏（圖7），以往研究也提出逆斷層發(fā)育的構(gòu)造及區(qū)帶為現(xiàn)階段致密油氣勘探有利區(qū)帶。

圖7 川西南部地區(qū)侏羅系氣藏剖面[9]Fig.7 Gas reservoir profile of the Jurassic in southwestern Sichuan Basin [9]

川東北部地區(qū)大巴山前緣沙溪廟組致密氣藏目前主要在五寶場(chǎng)地區(qū)取得較大突破，主要產(chǎn)層為上沙溪廟組，巖性主要為三角洲前緣河口壩及分流河道砂體[10]，沙溪廟組砂體縱向上被兩套泥巖層分隔：下部為下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段泥巖、中侏羅統(tǒng)涼高山組泥巖，上部為遂寧組泥巖，氣藏類型以巖性氣藏為主、構(gòu)造氣藏為輔（圖8）。燕山期和喜馬拉雅期形成大量逆斷層，存在自須家河組貫穿至上侏羅統(tǒng)的逆斷層，該區(qū)域性斷層為川東北部地區(qū)須家河組和中—下侏羅統(tǒng)烴源巖生成的天然氣運(yùn)移至沙溪廟組提供了必要條件。

圖8 川東北部地區(qū)中侏羅統(tǒng)沙溪廟組氣藏剖面[10]Fig.8 Gas reservoir profile of the Middle Jurassic Shaximiao Formation in northeastern Sichuan Basin [10]

正斷層主要廣泛發(fā)育在川中—川北地區(qū)的侏羅系中，包括川西前陸坳陷地區(qū)、川中高石梯—磨溪地區(qū)、大巴山前前陸坳陷區(qū)及米倉山前九龍山—?jiǎng)﹂w地區(qū)等，主要溝通沙溪廟組儲(chǔ)層與中—下侏羅統(tǒng)烴源巖。以龍崗地區(qū)為例（圖9），該地區(qū)淺層地層中存在兩套斷層體系，一套為發(fā)育在三疊系嘉陵江組滑脫層以上、侏羅系底界以下的逆斷層，與川西等地區(qū)不同的是這些逆斷層并不切穿侏羅系，無法形成沙溪廟組與須家河組烴源巖之間的油氣運(yùn)移通道。而在侏羅系以上地層中發(fā)育一套正斷層，該組斷層發(fā)育密集，正斷距較小，主要自下侏羅統(tǒng)貫穿至上侏羅統(tǒng)遂寧組底界，多不切至蓬萊鎮(zhèn)組底界，正斷距具有上小下大的特征，判斷其形成時(shí)間為侏羅紀(jì)中晚期。

圖9 龍崗地區(qū)三維地震測(cè)線斷層解釋結(jié)果Fig.9 3D seismic fault interpretation results in Longgang area

正斷層的展布和方向與逆斷層具有明顯的差異。以川中北部公山廟地區(qū)為例（圖10），該地區(qū)斷裂主要為北東東和北東兩個(gè)方向（淺色彎曲部分反映了區(qū)塊內(nèi)河道的特征），對(duì)應(yīng)觀察地震剖面發(fā)現(xiàn)兩個(gè)方向斷裂與前文所述龍崗地區(qū)正斷層特征一致，正斷層單條長度較短但方向較為穩(wěn)定。另外三維區(qū)內(nèi)少量發(fā)育北西—南東向斷裂，為大巴山?jīng)_斷帶向南西方向擠壓形成的逆斷層。而對(duì)于川西地區(qū)及川北地區(qū)斷裂特征前人做了較多研究，其中川西坳陷沙溪廟組斷裂主要為南北向逆斷層[30-31]，其他方向斷裂發(fā)育不明顯，而在川中—川北地區(qū)逆斷層為北西—南東向[9]。對(duì)比可見，正、逆兩套斷層的方向和展布范圍明顯不同。

圖10 公山廟地區(qū)上沙溪廟組底界順層相干體切片F(xiàn)ig.10 Bedding coherence slice of the base Upper Shaximiao Formation in Gongshanmiao area

公山廟地區(qū)沙溪廟組正斷層的發(fā)現(xiàn)對(duì)于沙溪廟組致密油氣的未來油氣勘探區(qū)域優(yōu)選具有重要意義。前期沙溪廟組致密氣勘探主要圍繞兩個(gè)關(guān)鍵要素進(jìn)行，一個(gè)是川西地區(qū)須家河組生烴中心，另一個(gè)是大規(guī)模逆斷層的發(fā)育。而對(duì)于川中北部地區(qū)，須家河組烴源巖并不發(fā)育，自嘉陵江組膏鹽巖發(fā)育的逆斷層也較少延伸至中—上侏羅統(tǒng)，但中—下侏羅統(tǒng)烴源巖厚值區(qū)、TOC高值區(qū)及鏡質(zhì)組反射率高值區(qū)位于川中北部地區(qū)，上、下沙溪廟組內(nèi)部發(fā)育多層泥巖使得油氣垂向擴(kuò)散較為困難，而正斷層的發(fā)育能夠溝通沙溪廟組致密儲(chǔ)層與下伏烴源巖，形成油氣運(yùn)移通道（圖11）。因此，未來圍繞川中北部地區(qū)下侏羅統(tǒng)生烴中心及正斷層發(fā)育區(qū)，可以進(jìn)一步探索致密氣成藏模式及有利勘探區(qū)帶。

圖11 川中北部地區(qū)正斷層控制的預(yù)測(cè)成藏模式圖Fig.11 Predicted gas accumulation pattern controlled by normal faults in the northern part of Central Sichuan Basin

6 勘探建議

四川盆地沙溪廟組天然氣運(yùn)移受燕山運(yùn)動(dòng)和喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)影響較大[3]，燕山期盆地內(nèi)部以隆升為主，有利于油氣向高部位聚集，而喜馬拉雅期形成的隆坳配置格局則有利于須家河組和中—下侏羅統(tǒng)氣藏的調(diào)整，形成沙溪廟組次生氣藏。根據(jù)上述沙溪廟組天然氣相關(guān)烴源巖、天然氣來源、斷裂發(fā)育及成藏模式的研究，結(jié)合砂巖厚度分布（圖12），針對(duì)盆地內(nèi)不同地區(qū)，提出不同勘探建議。

圖12 四川盆地中二疊統(tǒng)沙溪廟組砂巖厚度與勘探開發(fā)前景預(yù)測(cè)Fig.12 Sandstone thickness and prediction of exploration prospect of the Middle Jurassic Shaximiao Formation in Sichuan Basin

（1）川西地區(qū)侏羅系天然氣為典型的煤型氣，且處在須家河組優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育區(qū)，中—下侏羅統(tǒng)烴源巖不發(fā)育，川西地區(qū)發(fā)育大量自三疊系斷至侏羅系的逆斷層，形成三疊系—侏羅系致密砂巖遠(yuǎn)源次生成藏組合。斷裂間的局部構(gòu)造發(fā)育部位，易形成構(gòu)造—巖性氣藏；構(gòu)造不發(fā)育、須家河組生烴凹陷的斜坡部位，有利于形成非均質(zhì)性較強(qiáng)的巖性氣藏。目前該區(qū)為沙溪廟組核心建產(chǎn)區(qū)，有望發(fā)現(xiàn)新氣田、實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)量增加。

（2）川南地區(qū)由于遠(yuǎn)離須家河組生烴凹陷和中—下侏羅統(tǒng)生烴凹陷，油氣成藏條件較差，可在下一步深化研究之后，尋找新的勘探目標(biāo)。

（3）川中地區(qū)天然氣類型以高成熟油型氣為主，須家河組烴源巖整體厚度較川西地區(qū)小，但中—下侏羅統(tǒng)烴源巖發(fā)育良好，川中北部地區(qū)為優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育中心，且該地區(qū)沙溪廟組氣田較少，砂巖厚度大，發(fā)育溝通沙溪廟組與中—下侏羅統(tǒng)烴源巖的正斷層，應(yīng)為下一步勘探重點(diǎn)突破區(qū)。川中古隆起地區(qū)侏羅系局部剝蝕或埋藏較淺，保存條件較差，難以規(guī)模聚集，從目前研究結(jié)果來看，是勘探不利地區(qū)。

（4）川東地區(qū)中—下侏羅統(tǒng)烴源巖厚度較大，成熟度適中，具備形成高成熟油型氣—煤型氣混合氣的條件。川東北部地區(qū)天然氣顯示為高成熟油型氣—煤型氣混合氣，該地區(qū)須家河組烴源巖厚度較薄，但發(fā)育溝通須家河組烴源巖和沙溪廟組儲(chǔ)層的逆斷層，該地區(qū)氣藏具有“深源淺聚、斷裂輸導(dǎo)、圈閉富集”的成藏富集規(guī)律，但儲(chǔ)層連通性差[12]，勘探應(yīng)以巖性氣藏為主、斷裂伴生的構(gòu)造氣藏為輔。同時(shí)，中—下侏羅統(tǒng)烴源巖處在生油高峰—生氣階段，除致密砂巖氣外，也應(yīng)是致密油的有利勘探區(qū)。

7 結(jié)論

（1）通過對(duì)四川盆地不同地區(qū)沙溪廟組烴源巖、天然氣地球化學(xué)特征分析，認(rèn)為上三疊統(tǒng)須家河組與中—下侏羅統(tǒng)自流井組、涼高山組是沙溪廟組主要烴源巖，其中川西地區(qū)以上三疊統(tǒng)須家河組為主力烴源巖，川中地區(qū)以中—下侏羅統(tǒng)自流井組及涼高山組為主力烴源巖，川東地區(qū)由兩套烴源巖共同供烴。

（2）斷裂為沙溪廟組氣藏的主要運(yùn)移通道，對(duì)比不同地區(qū)斷裂發(fā)育特征和供烴模式，建立沙溪廟組天然氣成藏模式，認(rèn)為川西地區(qū)和川東地區(qū)以逆斷層溝通、三疊系供烴的下生上儲(chǔ)為主，川中北部以正斷層溝通、侏羅系內(nèi)部下生上儲(chǔ)為主。

（3）四川盆地沙溪廟組致密氣勘探潛力大，川中北部地區(qū)為中—下侏羅統(tǒng)烴源巖核心發(fā)育區(qū)，正斷層發(fā)育較多，勘探程度低，為下一步加快勘探的重點(diǎn)地區(qū)。