摘要：隱蔽油氣藏識別難度大，其勘探面臨很大的挑戰，但通過轉變油氣勘探i思路，中國石化勘探南方分公司在四川盆地東北部元壩地區深層二疊系、三疊系礁灘相隱蔽油氣藏勘探中獲得了突破，分析其成功經驗對于四川盆地隱蔽性油氣藏的勘探工作具有指導意義。為此，歸納總結了發現元壩隱蔽圈閉采用的技術手段：①應用層序地層學理論指導沉積相研究；②應用地震沉積學原理指導沉積微相解釋；③通過地震相轉換為沉積相的地震沉積學解釋，為儲層預測奠定基礎等。同時，分析了該區深層碳酸鹽巖礁灘相巖性圈閉具備的成藏有利條件：烴源條件好，具有良好的側向遮擋條件，油氣配置關系良好，油氣運聚保存條件好。最后，闡述了該區隱蔽氣藏取得勘探突破的重要意義。
關鍵詞：川東北；元壩地區；二疊紀-三疊紀碳酸鹽巖；臺緣礁灘相帶；隱蔽性油氣藏；層序地層學；地震沉積學
中國石化勘探南方分公司川東北元壩勘探區塊位于四川蒼溪、閬中、巴中和旺蒼等縣市，油氣勘查面積為3251km2。該區塊早期勘探進展不大，自2002年以來，在普光氣田勘探成功的啟示下，轉變油氣勘探思路，在隱蔽油氣藏的勘探理論指導下，應用層序地層學和地震沉積學原理，通過加強區域基礎地質研究，應用二維、三維高精度地震勘探技術，加強隱蔽性圈閉油氣評價，發現了深層二疊、三疊系臺緣礁灘相帶巖性圈閉目標。2006年部署在元壩地區構造低部位的巖性圈閉的第一口預探井——元壩X井在長興組頂部鉆獲一套溶孔白云巖儲層，長興組中上部發育礁灰巖；儲層主要發育晶間孔和晶間溶孔，發育裂縫；在長興組(斜深7330.7～7367.6m段)酸壓測試獲日產50.3×104m3的天然氣流，天然氣中甲烷含量為86.23%，硫化氫含量為7.18%，地層壓力為常壓。元壩X井首鉆取得突破后，甩開部署的一批井均獲成功，大型氣藏特征已基本落實。勘探成果進一步證實了元壩地區隱蔽性油氣成藏特征。川東北元壩地區油氣勘探的突破，對進一步認識四川盆地油氣成藏富集規律，應用隱蔽性油氣藏勘探的技術方法，加強四川盆地油氣勘探工作具有指導意義。
1 區域概況
1.1 地質特征
元壩地區位于四川盆地川中構造北斜坡與九龍山和通南巴構造帶向南傾末端的過渡帶，主體處于區域構造的較低部位；北西發現了九龍山典型構造圈閉，北東及南面分別發育通南巴高構造帶和川中高陡構造帶；區內縱向以三疊系嘉陵江組厚層膏鹽巖滑脫層為界，發育上、下2套構造層。上構造層斷層較發育，局部構造成排成帶展布，下構造層為海相地層，構造平緩，向南、向西北和東北方向逐步抬高；地層埋藏深，二疊系埋深介于6500～7800m，斷層不發育。
1.2 勘探概況
對于四川盆地二疊、三疊系長興組飛仙關組礁灘的勘探可謂歷經坎坷[1]。20世紀79年代原四川石油管理局在建南地區發現了第一個長興組的生物礁氣藏以后，由于對鮞粒灘、生物礁的地質分布規律和氣藏成藏規律認識不清楚，一直以來未有新的發現和突破。傳言稱“專層布井打不到，不打又碰到”[1]。但是長興組-飛仙關組一直無法作為四川盆地油氣接替生產層系。2002年以后，通過創新勘探思路，預測了環開江梁平陸棚周緣發育臺緣生物礁和鮞灘有利相帶，確定了一批邊緣相帶大中型氣藏勘探的礁、灘目標，有效地指導了川東北地區礁、灘氣藏的勘探工作[1]，發現了普光大氣田。研究表明，普光氣田具有構造-巖性復合圈閉成藏特征，而元壩地區則是完全沒有構造圈閉背景的勘探區塊，是否值得冒險勘探呢?
2 元壩地區隱蔽圈閉的發現及成藏分析
元壩地區深層海相由于構造平緩，背斜及斷層均不發育，與普光、羅家寨等氣田的構造演化具有明顯的差異[2]，對尋找構造圈閉不利。元壩地區是否發育有利的巖性圈閉目標，能否形成油氣的運聚成藏，這是能否在該區找到大型油氣田的關鍵因素。
2.1 應用層序地層學理論指導沉積相研究
層序地層學的作用就是在層序格架中尋找最有利于儲層發育的體系域及沉積微相[3]。元壩地區東側普光氣田的發現揭示川東北地區海相烴源條件好，發育二疊系、志留系多套烴源巖，油氣保存條件好，控制圈閉成藏的主要因素是儲層的發育及側向遮擋條件。開江梁平陸棚至臺地方向的臺緣是優質碳酸鹽巖儲層發育的有利地區，受普光氣田勘探成功的啟示，應加強陸棚西側露頭區地質調查和覆蓋區沉積相帶預測研究。
2.1.1區域沉積微相研究確定有利儲層發育區帶
2006年通過露頭區地質調查在開江-梁平陸棚西側沿江油-廣元發現二疊、三疊系臺緣沉積相典型沉積特征和鮞灘白云巖儲層。
江油二郎廟剖面飛仙關組厚258.4m，飛二段下亞段(厚33.59m)發育淺灰灰白色厚層塊狀溶孔亮晶鮞粒灰巖夾同色厚層塊狀溶孔亮晶豆粒鮞粒灰巖，巖石中溶孔發育，部分被瀝青及稠油充填，大部分未被充填；飛二段上亞段(厚14.48m)發育淺灰-灰白色厚層塊狀溶孔殘余鮞粒細-中晶白云巖，白云巖呈爐渣狀或蜂窩狀，含瀝青及稠油，對比分析認為臺緣淺灘相沉積。往東北至廣元地區二疊、三疊系相變為典型陸棚深水區沉積。露頭區研究揭示陸棚西側具有臺緣沉積背景并發育鮞粒白云巖儲層。
2.1.2通過區域地震大剖面解釋建立沉積演化格局
晚二疊世吳家坪組沉積時期，在川東北地區整體下沉的背景下，古地理面貌出現分化，元壩地區吳家坪早期為碳酸鹽巖緩坡沉積，吳家坪晚期初步具有臺地、斜坡、陸棚的沉積格局，在長興期元壩地區東部下沉速度快，沉降幅度大，成為深水區，沉積大隆組硅質巖[4]；西部地區沉降幅度小，為碳酸鹽巖開闊臺地相沉積，在臺地與陸棚間發育臺地邊緣及斜坡沉積。通過對地震老資料的復查解釋，在元壩地區發現了與普光氣田類似的二疊系地震異常現象，分析認為可能屬臺緣礁灘相[5]。
2.2 應用地震沉積學原理指導沉積微相解釋
2.2.1實施高精度二、三維地震，提高儲層預測精度
在區域地質研究的基礎上，為了提高相帶落實和儲層預測精度，元壩地區迅速實施了高精度二、三維地震，深層資料品質明顯提高，為元壩深層碳酸鹽巖相帶的落實和儲層的描述提供了重要的資料支撐。通過鉆井、測井、區域地質和地震資料相結合，采用地震相描述技術、屬性分析技術、古地貌恢復技術、精細切片技術等綜合方法，落實了元壩地區二疊、三疊系沉積微相展布及沉積演化規律。表明礁灘沉積相帶的地震特征十分典型，由西南向東北由臺地相-臺緣相-斜坡陸棚相展布，總體呈北西一南東向展布(圖1)。預測臺地與斜坡之間的臺緣相帶是儲層發育的有利地區。
2.2.2元壩典型地震相特征
通過精細解釋，應用地震沉積學(實際上就是地震地層學中的地震相轉換為沉積相的)原理[6～7]解釋出了元壩長興組發育7類典型地震相。①生物礁地震相：具有明顯的“底平頂凸”丘狀外形、內部空白或雜亂反射結構、兩翼同相軸中斷、上超特征；②礁后淺灘地震相：具有低頻、中強變振幅、微幅蚯蚓狀復波、亞平行反射結構特征；③礁間淺灘地震相：具有低幅度丘狀外形、中強振幅、低頻、復波特征；④礁間水道：具有低頻、單軸強振幅、連續性好特征；⑤礁后渴湖：具有底部短軸強振幅、上部空白弱反射特征；⑥礁間潮道：具有中弱振幅、雜亂復波特征；⑦礁前斜坡；⑧陸棚深水(圖2)。張延充等也總結了泛梁平-開江古海槽的地震相預測方法[8]。
3 儲層預測
通過地震相轉換為沉積相的地震沉積學的解釋，儲層預測奠定了基礎。
研究表明川東北二疊、三疊系臺緣相帶是礁灘儲發育的有利地區，對比分析元壩地區與普光氣田具相似的儲層響應特征，針對該區相帶控制儲層發育、變快及層間低速泥灰巖可能的影響，勘探南方分公發展形成一套“相控三步法”儲層預測技術，較好地決了儲層預測的關鍵問題，完成了該區深層碳酸鹽儲層預測。預測沿臺緣相帶儲層疊合連片發育，儲展布規律性強，往臺地和斜坡方向儲層逐漸變薄至滅，臺地區和斜坡區儲層不發育，臺緣相帶內儲層具非均質性，主要受沉積微相的控制。后期鉆探證實地震沉積學的解釋、預測成果，表明該區長興組儲層要發育礁灘復合體、礁后淺灘和礁灘過渡帶3種類，優質儲層主要發育在礁和礁后淺灘地區，實鉆厚度50～120m，物性較好(以Ⅱ、Ⅲ類儲層為主)，通過流體測和實鉆揭示，具有整體含氣、局部富集高產的特征。
4 圈閉成藏分析
除上述通過層序地層學、地震地層學理論解釋并測了儲層發育的地區(圖1)，元壩地區深層碳酸鹽礁灘巖性圈閉的隱蔽性氣藏在成藏方面還具備以下利條件。
4.1 烴源條件好
根據研究元壩地區天然氣氣源主要來自二疊系龍組(吳家坪組)烴源巖，該套烴源巖主要發育于開一梁平陸棚區，厚度介于20～140m，有機碳含量過3%，部分達8%，類型為偏腐泥混合型，生烴強度化在(100～1000)×104t/km2，具有豐度高、類型、厚度大的特點，而且二疊系臺緣相帶儲層緊鄰生烴，有利于烴源巖初次排出的烴類進入儲層。
4.2 具有良好的側向遮擋條件
巖性變化是元壩圈閉油氣側向遮擋的關鍵因素，究表明，元壩圈閉向西南上傾方向發育一種側向接觸關系：①臺緣儲滲體與臺地致密巖性體形成接觸；②礁灘相帶向上傾方向發育礁間低能相致密巖性體形成遮擋。通過三維地震精細解釋，相變線展布清楚，縱向上區域飛一段泥灰巖構成了氣藏的直接蓋層，從而使該區臺緣儲滲體具備了良好的油氣運聚成藏條件。
2.4.3油氣配置關系良好
元壩地區巖性圈閉形成早，油氣配置關系良好。研究表明圈閉的成藏演化主要經歷古油藏形成、原油裂解成氣藏及后期構造抬升3個階段(圖3)。
2.4.4油氣運聚保存條件好
構造研究表明，元壩西南臺緣礁灘儲滲體長期處于構造斜坡帶上，后期構造以升降運動為主，利于油氣的多期大面積運聚，且后期構造變形弱，油氣保存條件好。
3 對勘探實踐的意義
元壩地區二疊、三疊系礁灘相隱蔽油氣藏勘探的突破不僅僅是該區塊獲得油氣勘探效益的成功，而且是一次根據現代先進的石油地質理論指導，勇于創新、善于探索的成功實踐活動，是勘探主動從構造圈閉氣藏走向低部位的非構造圈閉尋找隱蔽性油氣藏的嘗試，總結其理論對勘探實踐的意義如下。
3.1 勘探工作需要不斷解放思想，堅持探索
解放思想，開拓創新是油氣勘探永恒的主旋律，四川盆地幾十年的勘探史充分說明了創新的重要性。早期川東高陡構造的突破，川西致密砂巖氣藏的突破，普光氣田和元壩氣田的相繼突破等，都是解放思想、堅持創新和勇于探索的成果。四川盆地由于經歷了多期構造運動，油氣運聚成藏模式和油氣富集規律具有復雜性，油氣勘探具有極大的挑戰性，如果不解放思想，因循守舊，依靠已有的經驗，解決不了復雜油氣的勘探問題，也發現不了新的、難以發現的隱蔽性油氣資源。元壩地區深層隱蔽性油氣勘探在早期勘探前景評價不明朗的情況下，沒有因循守舊、沒有放棄，而是積極應用先進的尋找隱蔽性油氣藏的理論——層序地層學、地震沉積學等指導，加強基礎油氣地質研究，創新油氣認識，評價提出巖性圈閉有利成藏目標，發現了元壩地區深層隱蔽性油氣資源。
3.2 技術創新和有效集成是隱蔽性油氣勘探的助推器
元壩地區深層隱蔽性油氣勘探是新技術、新方法創新與集成有效運用的成功實踐。該區目標埋藏深介于6500～7800m，高分辨地震采集處理解釋一體化攻關技術提高了深層地質目標的成像精度；層序地層理論、地震沉積相精細解釋技術、相控儲層預測技術等應用提高了隱蔽圈閉描述精度，為勘探部署提供了科學依據；超深井鉆井工藝技術、空氣鉆井技術、深層酸壓改造技術等的應用，實現安全有效鉆井獲得天然氣流，保障了油氣的發現。曰前方興未艾的頁巖氣的勘探開發熱潮也是基于水平井、叢式井、大型水力壓裂和提高采收率等各種新技術、新方法來以經濟獲益的成本開采天然氣，同樣證明了新技術和新方法應用的重要性。
3.3 加強油氣資源評價，拓寬勘探領域
多年的油氣資源評價研究和勘探實踐表明，四川盆地油氣資源豐富，進一步勘探潛力大。盆地具有多套良好的烴源巖，保存條件十分優越，從下至上、從老到新廣泛發育多樣性儲層，發育多樣性油氣成藏富集模式，形成了廣泛的勘探領域。四川盆地前期勘探總體是以構造圈閉目標為主，取得了一批重要發現，但此類勘探目標的勘探程度較高。四川I盆地經歷了多期構造運動，不同時期大型隆起的斜坡帶、坳陷上傾方向和有利沉積相帶是尋找隱蔽性油氣藏(包括巖性罔閉、地層圈閉等)的有利地區。重視隱蔽性油氣資源是形勢發展的需要。
3.4 加強隱蔽性圈閉目標識別技術方法研究
隱蔽性罔閉識別難度大，需要加強以沉積為重點的基礎地質研究工作，開展針對性的編圖工作，指導勘探選區選帶；需要加強以儲層評價為核心的高精度二、三維地震采集處理和解釋，建立適用的解釋技術方法，落實有利相帶的儲層和圈閉要素。要結合地質特點發展針對性的評價技術方法。提高圈閉識別能力，提高油氣勘探效益。
致謝：文中的許多認識都是與中國石化勘探南方分公司研究院多位科研人員一起研究、討論形成的，在此深表感謝。
參考文獻
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(本文作者：胡東風 中國石化勘探南方分公司)
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