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四川盆地寒武系碳酸盐岩
—膏盐岩共生体系沉积模式及储层分布

2016-07-06徐安娜胡素云汪泽成薄冬梅鲁卫华翟秀芬

天然气工业 2016年6期
关键词:云岩龙王庙四川盆地

徐安娜 胡素云 汪泽成 薄冬梅 李 梅 鲁卫华 翟秀芬

1.中国石油勘探开发研究院 2.中国石油大学·北京



四川盆地寒武系碳酸盐岩
—膏盐岩共生体系沉积模式及储层分布

徐安娜1胡素云1汪泽成1薄冬梅1李梅2鲁卫华1翟秀芬1

1.中国石油勘探开发研究院2.中国石油大学·北京

徐安娜等.四川盆地寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系沉积模式及储层分布.天然气工业,2016,36(6):11-20.

摘要四川盆地寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系包括龙王庙组、高台组和洗象池组,其中龙王庙组已在川中地区发现安岳气田,但后两者目前仍未获得重大突破。为此,综合应用各类地质、测井和地震资料,分析了该盆地寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系的构造—沉积背景,研究了层序地层格架、沉积相和膏盐岩的分布特征,建立了沉积相地质模式,并预测了有利储层的分布规律。研究结果表明:①古构造沉积格局呈东南倾大斜坡背景之上叠加“两隆夹一凹”特征,地层充填具有西薄东厚的“底超顶削”结构;②地层层序自下而上发育3个总体向上变浅的三级层序旋回,膏盐岩主要位于三级层序高位域,聚集于万州—宜宾凹陷;③沉积相地质模式自下而上包括三大沉积结构层,即蒸发—碳酸盐岩缓坡、蒸发混积局限台地和蒸发局限台地,沉积环境演化由开放—长期闭塞和蒸发盐化—开放,颗粒滩分布由大面积“双滩”演变为零星滩和带状滩,蒸发潟湖和蒸发潮坪规模总体缩小;④储层分布复杂,主要受古构造沉积格局、颗粒滩和不同级次层序暴露面控制,古隆起之上及其周缘、台内坡折带和台缘带附近是有利储层的发育部位。

关键词四川盆地寒武纪碳酸盐岩—膏盐岩共生体系构造—沉积地层层序膏盐岩沉积模式储集层分布

四川盆地寒武系厚度介于100~2 000m,各分区地层划分和命名存在较大分歧[1-3],自下而上在川中地区分为下寒武统麦地坪组、筇竹寺组、沧浪铺组、龙王庙组,中寒武统高台组以及中上寒武统洗象池群;川南地区主要分为下寒武统九老洞组,中下寒武统遇仙寺组和中上寒武统洗象池群;而在川西南地区则分为下寒武统麦地坪、筇竹寺组、沧浪铺组、龙王庙组,中寒武统陡坡寺组以及中上寒武统龙王庙组或二道水组和洗象池群;川东地区下寒武统和中下寒武统的划分和命名基本与川西南地区一致,而中上寒武统主要包括毛田组或后坝组或平井组或石冷水组和洗象池群。笔者在本文中主要采用川中地区寒武系的地层划分与命名。

大量学者的研究成果显示[4-8],四川盆地内部下寒武统麦地坪组和筇竹寺组主要为陆棚相硅质或碳质页岩和暗色泥岩,属于优质烃源岩,沧浪铺组属于滨岸陆棚—混积台地相沉积,而龙王庙组、高台组和洗象池群主要为一套典型碳酸盐岩—膏盐岩共生体系(即由碳酸盐岩类、硫酸盐岩类、卤化物类和薄层不等量细粒砂泥岩组成的海相沉积体系)。目前仅在资阳—威远和磨溪—高石梯地区这套寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系的龙王庙组和洗象池群发现了具有一定规模的天然气储量,而盆地其他地区该套层系钻遇井的测井解释结果或完井试气结果多数为水层、含水低产气层或干层,储层形成及分布不清问题已严重制约了该套层系的勘探进程。虽然一些学者在龙王庙组储层特征、形成和分布规律等方面取得了大量的实质性成果[8-21],还有一些学者在寒武系膏盐岩的岩性、分布及成因模式方面做了一些研究[22-29],但目前尚未搞清该套碳酸盐岩—膏盐岩共生体系的沉积相分布模式、有利储层分布规律及其主控因素。这些未知问题即成为笔者此次研究的重点内容,旨在为该套碳酸盐岩—膏盐岩共生体系的深化勘探指明方向。

1 构造—沉积背景

四川盆地位于中上扬子陆块西缘,众多学者研究认为[3-16],震旦纪末,受桐湾构造运动和周缘地块裂解影响,盆地发生区域性裂陷拉张和强烈差异升降运动,其北缘、西北缘、西缘和西南缘被摩天岭古陆、彭灌古陆、宝兴古陆和康滇古陆所环抱,且发育多个克拉通边缘裂陷盆地,同时,克拉通盆地内部发生断块活动,地层剥蚀严重,发育2个地层型低幅古隆起(资阳—威远和磨溪—高石梯),在德阳—安岳一带产生近南北向展布的裂陷雏形。寒武纪早期受兴凯拉张构造运动影响,断块活动增强,“德阳—安岳裂陷”形成,呈现“两隆一凹”构造—沉积格局(图1),“一凹”即为德阳—安岳台内裂陷,充填一套下寒武统麦地坪组(Є1m)和筇竹寺组(Є1q)深水陆棚相硅磷质云岩、磷质黑色页岩、黑色碳质泥页岩、硅质岩和硅质云岩沉积,“两隆”主要指位于德阳—安岳裂陷东西两侧的资阳—威远隆起和磨溪—高石梯低幅古隆起,主要接受一套Є1m和Є1q薄层浅水陆棚相黑灰色粉砂质泥岩和泥质粉砂岩夹细砂岩沉积。下寒武统沧浪铺组(Є1c)沉积期,受加里东早期挤压运动影响,盆地西北—西南缘一系列古陆隆升,盆内威远—高石梯2个古隆起合并且联合生长,形成一个大型水下古隆起,接受一套海退型滨岸陆棚—混积台地相沉积,主要以裂陷的填平补齐为特征,其沉积古地理格局总体表现为一个自西或西北向东南倾的大斜坡。下寒武统龙王庙组(Є1l)—上寒武统洗象池群(Є3x)沉积期,受加里东挤压运动影响,盆地东南部华蓥山和七曜山一带基底断裂活化,并产生一系列同沉积断裂,其中华蓥山断裂和七曜山断裂属于具有一定规模的对倾状同沉积断裂,使得盆地沉积古地理格局发生变化,表现为东南倾大斜坡背景之上叠加“两隆夹一凹”古地貌,“两隆”即为华蓥山断裂西侧低隆和七曜山断裂东侧低隆,“一凹”为两断裂带之间的“万州—宜宾凹陷”(图1),该构造—沉积格局为后期蒸发碳酸盐岩缓坡和蒸发局限碳酸盐岩台地沉积创造了有利条件。

2 地层充填结构及地质特征

2.1地层充填与层序格架

图1 四川盆地寒武系构造—沉积背景纲要图

图2 四川盆地寒武系层序—沉积格架及储层分布剖面图

基于岩心、野外露头、钻井、地震解释和测井解释资料,结合前人研究成果[1-2,9-15],开展层序地层格架和沉积相对比研究。结果显示(图2),寒武系自下而上主要由碎屑陆棚、混积陆棚、蒸发缓坡台地、混积蒸发局限台地和蒸发局限台地等沉积体系组成,发育6个三级层序,即SQ1—SQ6,分别对应麦地坪组、筇竹寺组、沧浪铺组、龙王庙组、高台组和洗象池群(即Є1m、Є1q、Є1c、Є2l、Є2g和Є3x),其中寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系包括3个向上变浅的海退型三级层序旋回(SQ4—SQ6),每个三级层序又包含若干次级旋回,如Є1l包含3~4个向上变浅次级旋回,Є2g包含1~2个向上变浅次级旋回,Є3x包含3~4个向上变浅次级旋回,而膏盐岩主要发育于层序SQ4—SQ5的高位域,即Є2l和Є2g,少数发育于层序SQ6的Є3x。分析层序格架内地层充填、沉积相和膏盐岩横向展布,发现川西—川中古隆起之上及周边地区寒武系顶部地层缺失严重,残余地层厚度多小于100m,主要发育碎屑陆棚相、混积陆棚相、混积台地相和颗粒滩相沉积,膏盐岩不发育,而蜀南—川东地区(万州—宜宾凹陷)寒武系层序旋回相对完整,其底部地层具底超特征,多见混积陆棚相、蒸发缓坡相、混积蒸发局限台地相沉积,膏盐岩厚度可介于50~700m。由此可知,寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系地层充填具有西薄东厚的“底超顶削”特征,膏盐岩聚集区主要位于蜀南—川东地区。

2.2膏盐岩岩性特征与分布

四川盆地及邻区寒武系目前已发现多个石膏矿床点和盐卤泉水,如长宁、永川、江津、湖北利川等地区,以含钠、钙和镁的氯化物、硫酸盐和碳酸盐等矿物为主,主要由海水蒸发浓缩后的高盐度卤水化学沉淀而成,少数来自陆源碎屑沉积物的易溶盐类[22-29]。结合前人的研究成果[22-29],利用盆内20余口寒武系膏盐岩钻遇井、野外露头剖面和膏盐岩强振幅地震反射特征,开展其岩石类型和厚度预测综合研究。结果认为,盆地寒武系膏盐岩类的主要岩石类型包括4大类,即纯石盐岩类、含泥/云/含盐石膏岩类(包括纯石膏岩、盐质石膏、膏溶角砾云岩和含云/泥质石膏)、膏质云岩类及膏质砂泥岩类,其总厚度介于2~1 400m,主要集中分布于川东北和蜀南地区,呈NE—SW向展布,面积可达8.7×104km2,存在4~6个石盐岩类和石膏岩类聚集区(图3),即太和1—石柱—建深1井一带、临7井—东深1井附近、座3井附近、阳深2井西南区和长宁地区,围绕石盐岩类和石膏岩类聚集区发育大面积膏质云岩和小规模含膏砂泥岩区,而川中乐山—龙女寺古隆起之上及其周边地区膏盐岩类不发育。

图3 四川盆地寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系膏盐类累计厚度分布图

受古构造—沉积背景差异影响,龙王庙组、高台组和洗象池群之间膏盐岩发育规模和分布特征有所不同。龙王庙组的纯石盐岩类和含盐石膏岩类发育厚度大且分布广,主要位于万州—宜宾凹陷内,如石柱—建深1井一带、蜀南临7井—东深1井、座3井以东和阳深2井附近膏盐岩最大厚度可达800m,地层内可见单层厚度介于1~30m的透明纯膏岩和纯石盐,膏质细粒砂泥岩沉积物较少,而建深1井、临7井和阳深2井的地层水分析化验结果(Br-×103/Cl-比值分别为6.89、6.25与6.00)进一步证明,这3个地区沉积水体盐度已达到早期钾石盐沉积指标,可能位于膏盐质潟湖发育中心。高台组多见薄层微晶/细晶/颗粒云岩和膏质云岩或膏质细粒砂泥岩互层,少见薄层透明状纯膏岩和纯石盐,如资阳—威远地区和乐山饭店附近发育2个具有一定规模的膏质砂泥岩区,石盐和含泥/云/含盐石膏聚集区主要发育于万州—宜宾凹陷内石柱—建深1井、临7井—东深1井、座3井以东和阳深2等地区,膏盐岩类最大厚度可达500m。洗象池群发育大套细粉晶云岩夹颗粒云岩,仅零星可见大段块状白云岩中夹有1~2m厚的薄层或斑状膏质云岩,主要位于丁山1井、东深1井和建深1井附近,说明该时期盆地沉积环境相对开阔,蒸发潟湖仅发育于局部低洼区。综上分析后认为,寒武系龙王庙组、高台组和洗象池群沉积期发育的蒸发潟湖或蒸发潮坪规模是逐渐缩小的。

3 沉积特征及沉积相地质模式

3.1沉积韵律结构与沉积环境

为弄清四川盆地寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系沉积相分布及演化,基于岩心、露头和钻录井剖面和测井资料,研究不同地区该套沉积体系的沉积韵律结构特征,将其归纳为5种沉积韵律结构,即膏溶角砾型、膏盐质潟湖—浅滩型、灰质潟湖—蒸发潟湖型、浅滩—膏盐质潟湖边缘型和浅滩型。

3.1.1膏溶角砾型

常见于膏盐岩暴露溶蚀后的露头剖面,如乐山饭店龙王庙组和高台组,自下而上沉积韵律为膏溶角砾云岩—红色灰质泥岩与灰黄色膏溶角砾云岩互层—灰色白云岩—红色灰质泥岩与灰黄色膏溶角砾云岩互层—红色灰质泥岩,基本代表水体逐渐变浅的潮坪环境。

3.1.2膏盐质潟湖—浅滩型

主要以中厚层膏盐岩夹薄层云岩为特征,常见两种模式:①自下而上为薄层颗粒云岩—中厚层透明盐岩与含泥石膏互层—薄层颗粒云岩,如临7井、建深1井和座3井龙王庙组;②自下而上结构层次明显,呈现薄层深黑色颗粒灰岩和薄层泥晶云岩—中厚层石膏与薄层石盐互层—薄层泥晶云岩—紫红色灰质砂泥岩与薄层膏盐互层—深黑色颗粒灰岩或白云岩—紫红色灰质砂泥岩与薄层膏盐互层,如太和1井龙王庙组,基本反映沉积环境由开放到长期闭塞和蒸发盐化、再到开放的演化过程,是浅滩—蒸发潮坪或云坪—浅滩的沉积演化的产物。

3.1.3灰质潟湖—蒸发潟湖型

主要以底或下部发育厚层块状灰岩为特征,如螺观1井龙王庙组,自下而上表现厚层深灰色泥晶灰岩夹薄层泥云岩—薄层微晶云岩和膏质云岩互层—紫红色泥岩与浅褐色泥质云岩不等互层—薄层石膏与薄层泥晶云岩互层,基本反映沉积水体逐渐变浅和咸化的沉积过程,是台内灰质潟湖向蒸发潮坪—云坪相演化的结果。

3.1.4浅滩—膏盐质潟湖边缘型

主要以中—薄层膏盐岩与薄层含膏云岩互层为特征,如丁山1井和盘1井龙王庙组,自下而上表现为深灰色薄层砂屑灰岩或鲕状灰岩—白云质灰岩—薄层微细晶云岩、颗粒云岩和膏质或泥质云岩互层—紫红色泥岩与灰褐色泥质云岩不等互层,总体反映沉积水体逐渐变浅和咸化的沉积过程,是台内浅滩相沉积向蒸发潮坪—云坪相发展的结果。

3.1.5浅滩型

常发育于古隆起周边、台内坡折带等浅水区,主要特征是厚层颗粒云岩发育,而膏盐岩不发育或厚度较薄,已发现2种模式:①自下而上呈现薄层泥质云岩—中厚层细粉晶云岩—薄层颗粒云岩—中厚细粉晶云岩—厚层颗粒云岩变化,如荷深1井龙王庙组,属于古隆起缓坡背景之上颗粒滩沉积韵律结构特征;②自下而上主要表现为薄层颗粒云/灰岩—薄层云岩—中厚层膏云岩夹云岩—薄层颗粒云/灰岩的沉积变化,如阳深2井的龙王庙组,具有蒸发潟湖内颗粒滩沉积特征。

3.2沉积相分布特征

基于前人沉积相研究成果[4-13],综合应用岩心、野外露头和钻井剖面以及地震相和测井相解释成果,按照优势相原则,开展寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系沉积相综合研究。

受东南倾大斜坡背景及“两隆夹一凹”古地理格局影响,四川盆地早寒武世龙王庙组主要发育蒸发—碳酸盐岩缓坡沉积模式,相带展布具有“两滩夹一潟湖”特征(图4)。华蓥山大断裂以西的川中乐山—龙女寺古隆起之上及其周缘地区,发育内缓坡高能颗粒滩相沉积,厚度介于50~100m,通常包含3期海退型沉积韵律结构,以中厚层颗粒云岩夹细—粉晶云岩互层为主,不同期次滩体具有进积式逐层“爬坡”超覆现象;七曜山断裂以东的渝东南—湘鄂西地区龙王庙组发育多个NEE向展布的开阔浅水高能颗粒滩相带,沉积厚度介于140~180m,多见中厚层颗粒云岩或细—粉晶云岩与薄厚石膏质云岩互层;位于华蓥山大断裂与七曜山断裂之间的“万州—宜宾凹陷”发育大面积蒸发潟湖和蒸发潮坪沉积,厚度介于150~211m,纵向包含5期海退型沉积韵律结构,多见细—粉晶云岩与中厚层石膏或石盐和石膏质云岩互层,平面上临7井—东深1井、座3井、阳深2井、石柱—建深1井区和天2—奉节等附近发育5个膏盐岩聚集的蒸发潟湖区,其周围局部低洼区因受海侵或水体较深影响,可能小范围发育灰质潟湖相沉积,如螺观1井—自深1井、林1井以北和太和1井以东等地区,主要以灰—深灰色薄层—厚层泥晶灰岩夹薄层颗粒灰岩为主。

图4 四川盆地下寒武统龙王庙组沉积相分布图

中寒武统高台组沉积期,伴随古陆和古隆起大幅隆升和扩张,乐山—龙女寺古隆起局部暴露水面,“万州—宜宾凹陷”沉降幅度加大,盆内陆源碎屑物增多,主要发育蒸发—混积局限台地沉积模式,接受一套混积潮坪和混积蒸发局限台地相沉积(图5)。华蓥山大断裂以西乐山—龙女寺古隆起之上及其周缘地区主要发育混积潮坪和混积蒸发局限台地相,地层厚度介于50~120m,常见厚层砂泥岩与薄层颗粒云岩、薄层膏质砂泥岩、膏质云岩和云质膏盐岩互层沉积,滩相沉积不发育,仅在老龙1井—窝深1井发育潮缘滩相沉积;七曜山断裂以东的渝东南—湘鄂西地区零星发育多个颗粒滩相沉积;而万州—宜宾凹陷内以混积局限蒸发台地相沉积为主,发育大面积蒸发潟湖—云坪沉积,在临7井以东、座3井以东、阳深2西南区、丁山1井以及石柱—建深1井一带发育5个云质膏盐聚集的潟湖区,螺观1—自深1井区和林1井以北地区发育灰质潟湖区,局部低幅高点发育小范围台内滩,如阳深2井和五科1井。

上寒武统洗象池群沉积期,受加里东挤压构造运动影响,盆内乐山—龙女寺隆升幅度加大而暴露水面,发生沉积间断或剥蚀,基底断裂活动减弱,万州—宜宾凹陷已基本被高台组沉积物填平补齐,古构造—沉积格局宏观上呈现西和西北部高和低的大型斜坡背景,仅在华蓥山断裂带和七曜山断裂带附近发育低幅坡折带,主要接受一套蒸发局限台地相沉积(图5),常见大套中—厚层块状细粉晶云岩或泥质云岩与薄层颗粒/鮞粒云岩互层,夹少量薄层含膏质泥晶云岩,包含3~4个向上变浅的沉积旋回,沉积相展布受古隆起和台内低幅坡折带控制明显,自西北部向东南方向依次发育潮坪相—蒸发局限台地(潟湖)相—开阔台地(台缘滩)相—斜坡相,颗粒滩相沉积主要分布于古隆起区及周边、台内低幅坡折带附近,多呈NE向带状展布,仅在局部低洼区发育小规模含膏质潟湖,常见含泥质或泥晶云岩和含膏质泥晶云岩沉积,如东深1井和丁山1以及川东池7井。

图5 四川盆地震旦系—寒武系沉积相地质模式图

综上,四川盆地寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系沉积演化自下而上经历了蒸发碳酸盐岩缓坡、混积蒸发局限台地和蒸发局限台地三大阶段,受古地理格局、古物源、沉积微相、气候变化和海平面升降差异影响,其沉积环境由相对局限到相对开阔,蒸发潮坪和潟湖发育规模逐渐缩小。

3.3沉积相地质模式

四川盆地寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系主要存在于龙王庙组—洗象池群,其沉积相发育模式自下而上包括三大沉积结构层,即蒸发—碳酸盐岩缓坡、蒸发混积局限台地和蒸发局限台地(图5),总体特征如下:①古地理格局呈现东南倾大斜坡背景之上叠加“两隆夹一凹”地貌;②地层充填呈西薄东厚和北薄南厚趋势,具有“底超顶削”特征;③寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系包含3个三级层序旋回和多个向上变浅的次级旋回,受古地理格局、古物源、古气候变化和海平面升降变化差异性影响,其三大沉积结构层之间沉积环境、颗粒滩分布构特征以及蒸发潮坪或蒸发潟湖规模等存在明显差异,自下而上沉积环境由开放—长期闭塞和蒸发盐化—开放,颗粒滩分布由大面积的“双滩”—零星滩—带状滩,蒸发潟湖和蒸发潮坪发育规模总体缩小。

4 储层分布预测

四川盆地寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系内储层分布复杂,主要受古地理格局、颗粒滩和不同级次的层序界面控制。基于岩心、野外露头和钻井剖面和测井曲线储层解释信息,以及岩石样品镜下薄片鉴定和物性分析结果,综合前人储层研究成果[9-19],对龙王庙组—洗象池群储层的分布情况进行了预测。结果显示,龙王庙组储层主要岩性为颗粒云岩和晶粒云岩,储集空间以溶蚀孔洞、粒间孔、晶间孔和裂缝为主,颗粒滩相以及准同生期和表生期岩溶作用控制储层的形成与分布,有利储层主要位于不同级次层序暴露面附近,通常分布于颗粒滩规模性发育的古隆起之上及其周边和台缘带附近,厚度介于5~50m,而蒸发潟湖和蒸发潮坪区储层零星分布(图2)。高台组受构造—沉积背景影响,主要以蒸发混积台地相的薄层含膏泥质云岩夹膏盐岩、膏泥岩和泥膏盐为特征,有利储层仅分布于古隆起之上及其周缘的潮缘滩发育部位(图2)。洗象池群储层主要岩性为颗粒云岩和晶粒或泥晶云岩,储集空间以溶蚀孔洞、粒间孔、晶间孔和裂缝为主,受古地理背景及海水频繁海进—海退振荡影响,主要发育大套细粉晶云岩夹薄层颗粒云岩和含斑状膏质云岩,溶孔型优质储层主要分布于古隆起之上及其周边、古地貌坡折带附近以及台缘带之上的颗粒滩发育部位,且位于不同次级层序暴露面附近(图2),常见多段薄层顺层或斑状溶孔型细粉晶云岩,单层厚度薄,但纵向叠加后具有一定规模,累计厚度在180m左右。

5 结论

1)四川盆地寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系主要发育于龙王庙组—洗象池群,其沉积模式自下而上包括蒸发—碳酸盐岩缓坡、蒸发混积局限台地和蒸发局限台地三大沉积结构层,沉积环境由开放—长期闭塞和蒸发盐化—开放,颗粒滩分布由大面积“双滩”演变为零星滩和带状滩,蒸发潟湖和蒸发潮坪规模总体缩小。

2)四川盆地寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系内储层分布复杂,主要受古地理格局、颗粒滩和不同级次层序暴露面控制,古隆起之上及其周缘、台内坡折带和台缘带附近是有利储层发育部位。

致谢:本文得到中国石油西南油气田公司各级领导和同行的帮助和支持,也得到中国石油勘探开发研究院石油地质研究所领导和同行的协助,同时得到审稿专家有针对性地指教。在此一并表示诚挚感谢。

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(修改回稿日期2016-04-08编辑罗冬梅)

Sedimentary mode and reservoir distribution of the Cambrian carbonate & evaporite paragenesis system in the Sichuan Basin

Xu Anna1,Hu Suyun1,Wang Zecheng1,Bo Dongmei1,Li Mei2,Lu Weihua1,Zhai Xiufen1
(1.PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development,Beijing 100083,China; 2.China University of Petroleum,Beijing 100083,China)

NATUR.GAS IND.VOLUME 36,ISSUE 6,pp.11-20,6/25/2016.(ISSN 1000-0976; In Chinese)

Abstract:The Cambrian carbonate & evaporite paragenesis system in the Sichuan Basin is made up of the Longwangmiao,Gaotai and Xixiangchi Fms.So far,great breakthrough has been made only in the Longwangmiao Fm instead of the latter two,and the Anyue Gasfield was discovered in the center of this basin.In this paper,therefore,the Cambrian carbonate & evaporite paragenesis system in the Sichuan Basin was analyzed in terms of its structural-sedimentary setting,sequence stratigraphic framework,sedimentary facies and the distribution of evaporites by using various geologic,logging and seismic data.Then,the geological model of sedimentary facies was established and the distribution range of favorable reservoirs was predicted.Based on these studies,the following results are obtained.Firstly,the palaeotectonic framework is characterized by the style of “one depression between two uplifts” in the setting of a large SE dipping slope,and the stratigraphic filling is in the structure of “onlapping at the bottom and truncation at the top” which is thin in the west and thick in the east.Secondly,three third-order sequence cycles which,on the whole,become shallow upward are developed from bottom to top,and gypsum-salt rocks are mainly located at the high system tract (HST) of third-order sequences and concentrated in the Wanzhou-Yibin Depression.Thirdly,the geological model of sedimentary facies is composed of three major sedimentary structural layers from bottom to top,namely the evaporative carbonate ramp,the evaporative diamictic restricted platform and the evaporative restricted platform.The sedimentary environment changes from the open to the closed and the penesaline for a long time,and then back to the open.The distribution of shoals changes from the pattern of “dual banks” in a large area to more scattered shoals and banded shoals,while the evaporative lagoon and tidal flat shrink.Fourthly,the reservoir distribution is complicated and mainly controlled by the sedimentary pattern of palaeotectonics,the grain shoals and the exposed surfaces of sequences with different orders.The favorable areas for reservoir development are located above the paleohigh and its surroundings,at the slope-break belt in the platform and in the periphery of platform margin.

Keywords:Sichuan Basin; Cambrian; Carbonate & evaporite paragenesis; Palaeotectonic framework; Stratigraphic sequence; Gypsumsalt rocks; Sedimentary model; Reservoir distribution

DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2016.06.002

基金项目:国家油气重大专项“四川、塔里木等盆地及邻区海相碳酸盐岩大油气田形成条件、关键技术及目标评价”(编号2011ZX05004)、国家油气重大专项“下古生界—前寒武系碳酸盐岩油气成藏规律、关键技术及目标评价”(编号:2016ZX05004)、中国石油科技重大专项“深层油气勘探开发关键技术研究”(编号:2014E-32-01)。

作者简介:徐安娜,女,1966年生,高级工程师,博士;主要从事沉积储层、油气藏描述与综合评价研究工作。地址:(100083)北京市海淀区学院路20号。ORCID:0000-0003-2248-7748。E-mail:xan@petrochina.com.cn

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