川东地区长兴组生物礁储层地震预测关键技术与实践

**章　概论 **节　川东地区礁滩储层勘探历程 四川盆地正式的油气勘探工作是始于1953年，限于当时的勘探技术和地质认识，初期仅在局部地区进行地质普查和构造细测，并对当时认为保存条件比较好的一些局部构造进行了钻探（四川油气区石油地质志编写组，1989）。随后逐步开展了针对整个盆地的地质和地球物理普查勘探，进而了解整个盆地的地质结构和沉积岩的发育情况。按照油气勘探突破和地震勘探技术的发展，川东地区复杂储层的勘探历程可分为以下三个阶段。 一、油气普查勘探阶段（1953～1960年） 四川盆地的地面地质调查*初主要集中在龙门山前带和龙门山背斜、自流井至宜宾一带，在20世纪50年代中期以后逐步加强了川南和川中的普查，并首次开展连片构造制图工作，使得地质详查、细测工作不再局限于单一构造，而且可以把不同构造之间包括向斜部分的构造关系厘清，避免漏掉一些小的构造，也有利于进行构造对比。此外，这一时期也着重进行重磁力普查、详查工作，对盆地的基底结构和基岩埋深有了合理解释，对四川盆地的区域构造特征和构造区划分也形成了良好的认识。 二、以构造圈闭勘探为主及生物礁气藏兼探的阶段（1961～1989年） 1970年，在湖北建南构造连16井钻遇上二叠统长兴组发现生物礁气藏后，引起了四川油气勘探部门的重视。随后在川东华蓥山、开江江华、鄂西利川等地进行地面调查。1982年，对石宝寨断鼻构造进行预探，于1983年在石宝1井钻遇溶蚀孔隙白云岩，经射孔、酸化后获日产气近40×104m3/d，自此打开了四川盆地油气勘探领域新局面。 石宝1井生物礁气藏被发现后，地质学家们立即展开跟踪研究，1984年以后，长兴组生物礁气藏的勘探又不断有新发现，且在板东潜伏构造的板4井又发现生物礁气藏，经射孔后测试获工业气流。经与地面礁体分布态势对比，初步划分了生物礁发育的有利地带。但是由于这一时期发现的礁体较小，对其分布规律和礁体的地震反射特征认识不足，勘探难度依然较大，进而导致后续部署的井大多未获成功。虽然20世纪90年代初在铁山南构造发现了长兴组生物礁气藏，探明储量近4×108m3，但仍未改变其兼探地位，且由于勘探边缘礁滩的时机和技术条件仍不成熟，因此这一时期对于长兴组还是以构造圈闭勘探为主，对生物礁气藏勘探主要采用兼探方法。 三、以岩性-构造复合型圈闭为主的阶段（1990年至今） （一）岩性-构造复合型气藏勘探 1979～1987年四川盆地高陡构造勘探陷入失利阶段，这一时期部署实施放缓的井位大多因钻入构造陡带或断层下盘的断凹之中而落空，油气勘探进程放缓。在对早期勘探阶段和预探评价阶段的结果综合分析之后，借鉴大池干井高陡构造带的成功实例，对川东高陡构造的褶皱特征有了更充分、清楚的认识。1984～1986年对五百梯构造重新进行数字地震详查，于1989年1月在五百梯潜伏构造高点附近部署了TD1井、TD2井，于石炭系钻获工业气流，从而发现川东地区**个大型气田——五百梯气田，且在后续整体评价勘探阶段通过部署的TD2井、TD10井、TD21井发现了另一个主力产层——长兴组（马永生等，2010）。五百梯长兴组生物礁气藏是开江—梁平台凹东北侧发现的**个二叠系边缘礁滩气藏，为以后黄龙场、七里北、高峰场等礁滩气藏的勘探发现提供了先例。1990年3月18日，在大猫坪潜伏构造高点部署实施了YA7井，于1993年2月16日钻探YA12井，且对该井长兴组井段进行射孔、酸化后获日产气近60×104m3/d，从而发现了长兴组生物礁气藏，为查明大猫坪构造长兴组生物礁分布范围，2008年在该区部署YA012-1井、YA012-2井，均在长兴组获得了高产气流。大猫坪长兴组生物礁气藏于2012～2014年部署了YA012-6井、YA012-X7井、YA012-X8井等4口开发井，4口开发井长兴组完井试油均获高产工业气流，随着一系列气田、含气构造勘探获得成功，四川盆地天然气探明储量逐步攀升。 （二）生物礁滩型气藏初步勘探 随着盆地内主要构造高部位均已被钻探，以构造圈闭为钻探目标的勘探思路未能取得油气勘探突破，油气勘探进程放缓，亟需新领域的勘探发现，因此必须转变勘探思路。虽然在20世纪90年代以前也陆续钻获一批小型礁滩气藏，但是对礁滩气藏的地质分布规律和成藏规律认识不清楚，勘探一直处于迷茫期。随着盆地油气勘探程度提高、地质认识不断深入和勘探技术不断进步，逐步发现生物礁集中分布在环早期开江—梁平海槽的碳酸盐台地边缘，它们随着碳酸盐台地沉积区的扩大和开江—梁平海槽的消亡而发生迁移，勘探者们也逐渐认识到礁滩气藏明显受到沉积相带的控制，因此调整了以构造为主的勘探思路，提出了以长兴组礁、滩孔隙型白云岩储集层为主的岩性-构造复合圈闭为勘探对象，勘探聚焦至宣汉—达州地区。 同时，中石化也加大了对礁滩气藏的勘探力度，对普光地区实施了地震综合勘探工作，结合大量地震、地质资料，优选钻探目标，部署实施PG1井，该井于2003年7月在飞仙关组试获约40×104m3/d高产工业气流，从而发现了四川盆地首*千亿级大气田——普光气田（曾汇川等，2017）。 （三）环开江—梁平海槽的生物礁滩型气藏专层勘探 20世纪末虽然在川东北地区环开江—梁平海槽东侧的台地相区发现了渡口河、罗家寨、铁山坡、大天池、黄龙场等一系列礁滩气藏，但其大多都是在钻探其他主力产层时偶然钻遇，并未对其进行专层钻探。但随着这一系列长兴组礁滩型气藏的发现，打破了此前业界对于开江—梁平海槽地区几乎不发育礁滩气藏的认识局限，并提出“四川盆地东北地区晚二叠世—早三叠世飞仙关早期存在‘开江—梁平海槽’，其形成、发展和消亡过程控制了四川盆地上二叠统长兴组的生物礁分布。四川盆地二叠系呈层状分布、连片发育大型生物礁的优质孔隙性储层环开江—梁平海槽的台地边缘展布，是礁、滩气藏分布的有利区”。并由此提出：“占边缘、找亮点、套构造”的重要勘探思路，预测了环开江—梁平海槽及其北、西延伸带的生物礁有利分布区，确定了一批边缘相带大中型气藏勘探的礁、滩目标，进而指导了四川盆地生物礁滩气藏的勘探工作（胡东风等，2021）。并且随着勘探进程的不断推进，逐渐明确了沉积相、沉积环境对礁滩气藏形成和分布的控制作用，使四川盆地的礁滩气藏勘探工作主要围绕环开江—梁平海槽进行。 2006年，在龙岗地区进行地震勘探时发现该地区长兴组生物礁地震异常，并部署实施了风险探井LG1井，测试显示长兴组获得高产工业气流。在LG1井突破后立即在龙岗地区部署了二维、三维地震勘探，部署实施了两轮探井计划，进一步扩大了龙岗气田探明范围。自此，开江—梁平海槽西侧地区长兴组生物礁气藏勘探取得突破。 在龙岗气田勘探工作进行得如火如荼时，中石化在元坝地区的勘探工作也在加快进行，在21世纪初期便完成了对该地区的地质研究和老井复查工作，并于2003年、2006年在元坝地区分别进行了二维地震概查，且在2006年成功部署实施了YB1井，元坝地区长兴组生物礁气藏获重大突破，发现了元坝气田，进而开辟了开江—梁平西侧勘探新领域。 普光、龙岗、元坝气田的成功发现，不仅揭示了四川盆地礁滩气藏巨大的勘探潜力，同时也把勘探领域从原来的5200m深度拓展到6500m甚至是7200m，实现了从中浅层到深层超深层领域勘探的转变，极大地丰富了勘探空间。 虽然四川盆地在常规天然气领域发现了普光、龙岗、元坝等大型气田，非常规天然气领域也获得了重大突破，但整体天然气探明率仍然偏低，剩余可供勘探的天然气资源量大，常规与非常规油气勘探、深层超深层天然气勘探潜力巨大，将大有可为。 第二节　川东地区地质背景 一、大地构造背景 四川盆地位于扬子板块西部，是一个在上扬子克拉通基础上形成的叠合盆地，北以米仓山和大巴山为界，西以龙门山褶皱冲断带与松潘—甘孜造山带相连，东以七曜山断裂为界，南部逐渐过渡到川滇隆起带，具有明显的近菱形边界，面积约为18?104km2。按照盆地构造样式和强度可将四川盆地划分为6个构造带，分别为川西低陡构造带、川北低缓构造带、川中平缓构造带、川西南低褶构造带、川南低陡褶皱带和川东高陡构造带。 川东高陡构造带西起华蓥山断裂，东至七曜山，南达南川，东北以万源断裂带与大巴山相接，是四川盆地稳定地块中相对活动的构造区，面积约为4.5?104km2。高陡构造在地貌上为正向高山，相对高差达500～800m，构造核部多出露中、下三叠统碳酸盐岩，翼部地层陡峻，倾角50°至直立倒转，上下构造差异大，属不协调褶皱。在平面上构成一系列平行的隔挡式褶皱，背斜狭窄，宽5～7km，延伸超过100km，向斜宽缓达10～20km。在高陆构造带之间也有少数受力较弱的低缓构造及由地震勘探发现的潜伏构造。由于地貌反差较大，地层倾角陡，构造形迹十分复杂，常被形象地称为高陡构造或高陡背斜。区内包含七排NE-NNE向隔挡式褶皱构造，分别为华蓥山构造、蒲包山—凉水井—九峰寺—铜锣峡构造、七里峡构造、大天池—明月峡构造、南门场构造、云安场构造、方斗山构造（图1-1）。 图1-1　川东地区地表构造特征 二、地层发育特征 四川盆地基底主要为前震旦系变质岩系，这套地层在不同区域分布差异较大。晋宁运动使这一套前震旦系广泛变质，同时还伴有基性—中酸性岩浆岩侵入，使整个上扬子区固结成为一个比较统一的稳定基底。基底之上地层发育齐全，震旦系—中下三叠统为海相地层，以碳酸盐岩为主，厚度6000～7000m，上三叠统—白垩系以陆相碎屑岩为主，厚2000～5000m（图1-2）。 图1-2　四川盆地地层层序示意图 （一）震旦系 震旦系是进入地台发展时期的**个沉积盖层，在川东地区自下而上主要为莲沱组、南沱组、陡山沱组及灯影组。 1.莲沱组 下部一般是紫红、灰紫色块状变余长石石英砂岩、含砾长石石英砂岩，底具砾岩，砾石成分主要为下伏板溪群变余砂岩、板岩；上部为紫灰、岩夹粉砂岩，偶夹少量凝灰岩，厚200～1000m。 2.南沱组 岩性为一套灰、灰绿色含冰碛砾石的砂质泥岩及砂岩，砾石表面常见多组不同方向的冰川擦痕，砾石分选差。 3.陡山沱组 岩性为灰至灰黑色碳质页岩，砂质页岩夹含锰砂质岩透镜体，底部有一层厚数米至十余米的白云岩或白云质灰岩，顶部常有厚度不等的薄至中层状灰岩、泥灰岩，含微古植物。到万州、涪陵以西为灰色白云岩、砂岩夹少许页岩，川北广元、南江等地变成紫红色砂岩、页岩及灰色泥质白云岩和石灰岩，一般厚200m左右，四川盆地该层厚度为10～400m，*厚分布在盆地东部及东北部。 4.灯影组 大套质纯白云岩，以中上部的一层“蓝灰色页岩”为界分为上、下两段。下段底部为灰至深灰色块状含泥质，灰质白云岩；下部为灰至浅灰色厚层块状白云岩，葡萄状、肾状、花边状，花斑状构造十分发育，富含古藻；上部为灰至深灰色厚层夹薄层白云岩，夹黑色硅质岩，偶见花斑状，条纹状构造，古藻稀少。此外，下段又以含藻情况分为下贫藻层、富藻层、上贫藻层，上段为灰、灰白色含磷白云岩及硅质岩。灯影组岩性在盆地范围内比较稳定，其中的“蓝灰色页岩”和“富藻层”在区域上均能对比，可作标志层。由于震旦纪海水退出，致使灯影组遭到不同程度的剥蚀。 （二）寒武系 寒武系纵向上为一套碎屑岩至碳酸盐岩沉积组合，下统包括筇竹寺组、沧浪铺组，中统为龙王庙组和高台组，上统为大套碳酸盐岩的洗象池组。寒武系发育齐全，底与震旦系灯影组为假整合接触，顶与奥陶系在盆地内为连续沉积。 1.筇竹寺组 上部岩性为深灰色、黑灰色泥质粉砂岩，其余为深灰色、黑灰色、灰黑色页岩夹灰黑色砂质页岩，底以深灰色页岩与下伏震旦系灯四段褐灰色灰岩假整合接触。