四川盆地威東—安岳地區上三疊統須二段湖泊灘壩砂體特征

肖 玲，田景春，黃成剛

（1．西安石油大學油氣資源學院，西安710065；2．成都理工大學 沉積地質研究院，成都610059；3．中國石油勘探開發研究院 西北分院，蘭州730020）

0 引言

在國內外油氣勘探實踐中，隨著許多含油氣盆地相繼進入中、高勘探階段，隱蔽油氣藏勘探日益重要，并且占探明儲量的比例也逐漸增大。灘壩砂體具有近油源、儲集性能好、生儲蓋組合配置完善、有利于油氣富集的地質條件［1］。灘壩作為隱蔽油氣藏的一種，近幾年受到石油地質專家的重視，不同學者對灘壩砂體的沉積特征有不同的認識。四川盆地威東—安岳地區須家河組的勘探程度較低，但油氣顯示頻繁，初步展示出該地區豐富的油氣資源和良好的勘探前景。本文在前人研究基礎上，結合鉆井、測井、地震及測試分析資料，系統總結了研究區須二段灘壩儲集體的沉積特征，不僅大大拓寬了川南地區隱蔽油氣勘探的新領域，而且對于其他油氣田隱蔽油氣藏的勘探具有借鑒意義。

1 區域地質簡況

圖1 研究區區域構造位置圖Fig．1 Map Showing Location of the research area

威東—安岳地區位于川中古隆平緩構造區威遠—龍女寺構造區中段。局部構造位于威遠背斜東北大型鼻突下斜坡及威遠背斜與磨溪龍女寺背斜之鞍部。中三疊統及以前的克拉通型盆地之后發育的前陸盆地是須家河組演化的盆地基礎。盆地中構造活躍，逆沖斷層發育，向東在陸內則相對穩定，僅受前陸撓褶而呈上翹斜坡，類似于一端固定，另一端壓 褶的撓褶梁。區域研究證明，蜀南地區在由前陸盆地向內陸湖盆演化的過程中，逐漸成為晚三疊世晚期－侏羅白堊紀的沉降中心［2］。研究區的須家河組為一套陸源碎屑煤系地層，為湖泊－三角洲沉積，其須一、須三、須五段泥巖發育，須二、須四、須六段砂巖發育，為主要的儲層段。

2 灘壩砂體特征

研究區須二期湖泊水體較淺，湖底平緩，濱淺湖沉積面積較大，最利于灘壩砂體的形成。研究區須家河組須二段灘壩砂體形成于湖泊的濱淺湖環境，多分布在湖泊邊緣。其陸源碎屑物質主要來自于附近三角洲砂體，經再搬運再沉積而成。

2．1 巖性特征

研究區須二段灘壩砂體巖性主要為灰色、灰白色的細砂巖、粉砂巖、灰黑色泥巖、碳質頁巖以及含生物碎屑的泥巖。其粒度相對較細，礫級以上顆粒極為罕見，整個灘壩層序的底部主要發育含生物碎屑的泥巖。細砂巖中顆粒占70%以上，膠結物和雜基各占5%左右，孔隙占10%左右；顆粒中石英占75%，長石占15%，巖屑占10%，以長石質石英砂巖為主，總體上成分成熟度較高。

圖2 灘壩沉積的沉積構造照片Fig．2 Photo of beach and bar primary sedimentary structures

圖3 威東2井灘壩砂體粒度概率曲線Fig．3 Probability cumulative grain size curve in the beach and bar sand bodies of well Weidong－2

2．2 沉積構造特征

研究區須二段灘壩砂體沉積構造類型多樣，主要發育波痕、層理及植物根莖等沉積構造。常見的層理有平行層理、沙紋層理、波狀層理、槽狀交錯、小型交錯層理及低角度楔狀交錯層理等；植物根跡多呈直立狀分布于砂巖、泥巖之中，并發生赤鐵礦化（圖2）。

圖4 威東2井灘壩砂體C－M圖Fig．4 C－M in the beach and bar of well Weidong－2

2．3 結構特征

研究區須二段灘壩砂體以粒度較細的細－粉砂巖為主，粒徑一般為0．125～0．25mm。從粒度概率曲線圖（圖3）可以看出，具明顯單峰特點，概率累積曲線較陡，粒度概率圖以三段式為主，次為多段式，具有跳躍次總體較發育、懸浮次總體較少或幾乎沒有的特點，跳躍總體斜率大，分選較好，可分為2個次總體，反映出灘壩砂體沉積時存在沖刷回流現象（圖3）。灘壩砂體的C－M位于RS段與QR段的交匯部位，反映出較細粒的細－粉砂巖遭受波浪反復淘洗的沉積過程（圖4）。顆粒的圓度好，以次圓狀為主，次棱角狀、棱角狀顆粒少見，結構成熟度較高。

2．4 電性和地震特征

自然伽馬及視電阻率曲線一般表現為中－低幅的指狀，在砂體厚度較大時（壩主體）可表現為箱形或齒化箱形特征（圖5）。在地層傾角矢量圖上，具有多個優選方位頻率圖和雜亂模式特征，同樣也反映了灘 壩砂體沉積時受多方向水流作用的沉積特點。

圖5 安8井須二段沉積剖面結構Fig．5 Sedimentary sections in the Second Member of Xujiahe Formation in well An－8

地震剖面上，灘壩沉積具有橫向展布寬的丘狀與底平頂凸反射特征，其內部為中等振幅、較連續微波狀起伏的亞平行結構。

2．5 物性和含油性

灘壩砂體由于受湖浪和湖流的改造，沉積物成熟度較高。沉積物以細－粉砂為主，砂巖中填隙物多為硅質、鈣質和淀綠泥石等化學膠結物。成巖相為強溶蝕相，在煤系地層的酸性條件下長石顆粒易被溶蝕，形成粒內溶孔、鑄模孔，鈣質填隙物被溶蝕，形成粒間孔，使得粒間孔和溶蝕孔為研究區須二段灘壩砂體的主要孔隙類型。儲層物性較好，滲透率較高，孔隙結構均勻。根據測井解釋及測試分析成果，威東2井須二段灘壩沉積在壩主體部位孔隙度平均為8．2%，滲透率0．23×10－3μm2（圖6），同時離烴源巖區近，有利于捕獲油氣，為優質儲層，含氣級別達到氣侵－井涌級別（圖5）。

2．6 灘壩砂體的展布特征

以古地形等沉積背景分析為基礎，利用砂巖等厚圖等單因素分析，對研究區須二段灘壩砂體展布進行較精細的刻畫。研究區內須二段較大規模的淺湖砂壩砂體主要位于威59—威寒17—資中—威東9—通6—磨24—潼南一線西北（圖7），累計砂體厚度為60～120m。平面上，淺湖灘壩砂體呈卵形、土豆狀或條帶狀平行湖岸線分布或位于水下隆起之上。單個灘壩砂體規模相對較大，長2～5km，寬2～4km，面積為6．25～25km2；剖面上，灘壩砂體呈較厚層的、頂凸底平的透鏡狀或條帶狀，其側向連通性相對較差，累計砂巖厚度較大，砂巖比例較高。

3 灘壩砂體的石油地質意義

研究區須二段灘壩砂體主要由三角洲等近岸較大規模砂體經湖浪或湖流再搬運和再沉積形成。砂體由中薄層灰色細－粉砂巖、灰黑色泥質粉砂巖和粉砂質泥巖組成，垂向上韻律變化較多，發育沖洗層理和低角度板狀層理等沉積構造，常以薄層席狀砂和透鏡狀厚砂巖的形式出現在凸起周圍。砂體經過長期的搬運和篩選，成分成熟度和結構成熟度均較高，分選較好，粒度適中，原生孔隙相對發育，鈣質膠結物在成巖作用過程中易被溶解，形成次生孔隙，故物性良好，其孔隙度和滲透率均較高，上下連通性較好（特別是具逆粒序的砂層）。按照研究區有效儲層物性下限的評價標準（Φ＝5%，K＝0．1×10－3μm2）［6］，均可成為優質的有效儲層。伴隨著早期湖侵規模的逐步擴大，湖岸線依次向岸邊擴展，造成不同期的灘壩相儲集體呈疊瓦狀層層疊置的格局。它們大范圍地被濱淺湖暗色泥巖所覆蓋，垂向上可形成優越的自生自儲式生儲蓋組合，平面上呈透鏡狀尖滅于湖相泥巖中，是形成砂巖透鏡體等巖性圈閉的有利儲集體。

4 結論

圖6 威東－安岳地區須二段物性分布直方圖Fig．6 Physical properties of sandstone reservoir of T3x2 of Weidong－Anyue area

圖7 須二段灘壩砂體展布特征Fig．7 Character of beach and bar sandstone＇s distribution of the Member 2of Xujiahe Formation

（1）研究區灘壩主要由三角洲前緣砂體經過再搬運、再沉積形成，成分成熟度和結構成熟度均較高，主要發育脈狀層理、波狀層理、平行層理、小型交錯層理及低角度楔狀交錯層理，灘壩主要呈卵形、土豆狀或條帶狀平行岸線延伸。

（2）須二段灘壩砂體經過長期的搬運和篩選，粒度適中，分選較好，原生孔隙相對較發育，在成巖作用過程中長石顆粒和鈣質膠結物易被溶解，次生孔隙發育，形成優質儲層。

（3）由于具有臨近油源及良好的生儲蓋組合，本區須二段灘壩砂體含油性良好，應成為進一步勘探開發油氣的重點目標。

［1］田景春．箕狀斷陷湖盆陡坡帶砂體特征、演化及控制因素［J］．礦物巖石，2001，21（3）：56－59．

［2］鄧康齡．四川盆地形成演化與油氣勘探領域［J］．天然氣工業，1992，12（5）：7－12．

［3］Komurcu M I，Tutkun N，Ozolcer I H．Estimation of the beach bar parameters usingthe genetic algorithms［J］．Applied Mathematics and Computation，2007，69（4）：1－12．

［4］Black K P，Gorman R M，Bryan K R．Bars formed by horizontal diffusion of suspended sediment［J］．Coastal Engineering，2002，47：53－75．

［5］劉偉，呂優良，徐徽，等．東營凹陷南斜坡東段沙四上亞段沉積相與砂體展布研究［J］．江漢石油學院學報，2004，26（2）：23－25．

［6］田景春，張長俊，張翔，等．威東—安岳地區須家河組沉積相及儲層特征研究［R］．成都：成都理工大學沉積地質研究院，2006．