李 蓉, 隆 轲, 宋晓波, 许国明, 王琼仙, 王 东

(1.中国石化西南油气分公司 博士后科研工作站,成都 610041；2.中国石化西南油气分公司 勘探开发研究院,成都 610041)



川西拗陷雷四3亚段高频层序特征及控制因素

李 蓉1,2, 隆 轲2, 宋晓波2, 许国明2, 王琼仙2, 王 东2

(1.中国石化西南油气分公司 博士后科研工作站,成都 610041；2.中国石化西南油气分公司 勘探开发研究院,成都 610041)

在川西拗陷中三叠统雷口坡组沉积背景研究基础上，通过岩心、薄片观察和测井、地震资料分析，运用层序地层学原理，研究雷四3亚段高频层序发育特征，对雷四3亚段进行精细层序地层对比，落实层序地层在研究区展布情况，探讨其发育控制因素及与储层发育的关系。雷口坡组可划分出2个Ⅲ级层序，雷四3亚段发育于第2个Ⅲ级旋回SQ2高水位体系域，进一步可识别出2个Ⅳ级层序和7个Ⅴ级层序。在高频层序划分的基础上，建立了雷四3亚段高频层序地层格架，以Ⅴ级层序为单元，对研究区雷四3亚段地层进行精细对比发现，层序地层横向具有较好的对比性，XS1井、DS1井、TS1井缺失顶部地层，分析认为与印支期地层剥蚀有关。川西拗陷雷四3亚段层序发育主要受海平面升降、构造运动及气候影响，Ⅴ级层序以向上变浅的旋回为主，溶蚀作用主要发育在Ⅴ级层序中上部，易形成优质溶蚀型储层。

高频层序特征；控制因素；雷口坡组；川西拗陷

近年来勘探实践表明，四川盆地西部拗陷(图1)海相地层是一个具备天然气勘探潜力的领域[1]，多口钻井已在中三叠统雷口坡组雷四3亚段钻揭优质白云岩储层，并获得高产工业气流。

雷口坡组属于印支构造旋回同沉积地层，沉积古地理表现为“多滩岛环台”的格局，台内海水循环不畅，多为潟湖、潮坪和塞卜哈环境，沉积了一套浅海相碳酸盐岩，岩性以灰岩、白云岩为主。雷口坡组在川西拗陷分布广泛，除雷四段顶部部分被剥蚀外，总体发育较全。随着勘探的不断深入，众多地质学家对四川盆地层序地层进行了大量研究，取得了丰硕的成果[2-8]，但还未有针对川西拗陷雷四3亚段层序发育特征进行过系统的研究，本文在岩性特征、岩相组合、测井及地震资料分析基础上，致力于运用层序地层学理论，探索川西拗陷雷四3亚段碳酸盐岩高频层序特征及发育控制因素，以期对川西拗陷海相地层油气勘探提供理论和技术支持。

图1 川西拗陷构造与研究区位置Fig.1 Simplified map showing tectonics and study area in Western Sichuan Depression

1 Ⅲ级层序划分

通过对完整钻揭雷口坡组的CK1井岩性结构观察分析及层序界面识别基础上，从雷口坡组划分出2个Ⅲ级层序(SQ1、SQ2)，说明雷口坡期经历了2次Ⅲ级海侵-海退，相应地发育了2套进积-退积型碳酸盐岩-蒸发岩旋回。SQ1由雷一段碳酸盐岩和雷二段蒸发岩组成；SQ2由雷三段碳酸盐岩和雷四段蒸发岩-碳酸盐岩组成，下部为泥晶灰岩构成海侵体系域，相当于凝缩段，这套泥晶灰岩在川西地区分布稳定，可作为层序划分标志层段。

在岩性特征分析的基础上，用OpendTect软件，运用地震解释手段对沉积体内部结构进行追踪，获得内部小层特征，进行Wheeler域变换；根据准层序组及准层序的叠置关系，同样在雷口坡组可识别出2个海侵-海退旋回(SQ1、SQ2)(图2)，与以岩性为依据对Ⅲ级层序划分的结果一致。

2 高频层序划分及特征

碳酸盐岩高频层序是由Wagoner定义了准层序后由Mitchum首先提出的，包括Ⅴ级和Ⅵ级层序，且都表现为向上变浅的旋回。川西拗陷雷四3亚段发育于Ⅲ级层序SQ2海退期，顶界面为

图2 川西拗陷CK1井雷口坡组Ⅲ级层序柱状图Fig.2 Ⅲ sequence column of Leikoupo Formation in Western Sichuan Depression

一区域不整合面，部分地区HST顶部发育不全，岩性以晶粒白云岩、藻纹层白云岩、(藻)砂屑白云岩、灰质白云岩、白云质灰岩、藻灰岩和晶粒灰岩为主[9-16]，岩相组合具有明显的旋回性。

2.1 高频层序划分依据

2.1.1 岩石类型、结构及组合特征为高频层序划分的主要依据

古代浅海相碳酸盐岩地层普遍具有多级旋回性特征[17]。在不同的沉积相带中，相对海平面变化导致的水体深度、能量等变化，形成特定的岩石、结构及组合类型，反映了海平面的变化机制，而碳酸盐岩地层记录是由一定级别的向上变浅旋回组成。

通过野外露头、钻井岩心及薄片的观察发现川西拗陷雷四3亚段发育多种岩石类型，可以识别出多种高频旋回岩性转换面(灰质白云岩/藻纹层白云岩、富藻白云质灰岩/藻灰岩、溶孔白云岩/藻纹层白云岩、藻屑灰岩/灰质白云岩、泥质白云岩/晶粒白云岩等)，通过对单井层序界面和岩性组合的分析研究，总结了雷四3亚段发育的向上变浅的高频层序结构类型，并建立了识别标志图版(图3)，为高频层序划分提供依据。

2.1.2 测井曲线旋回式变化为高频层序划分的重要依据

通常碳酸盐岩层序划分中主要参考GR和电阻率曲线变化特征[18-22]；但川西拗陷雷四3亚段岩性以白云岩、灰岩为主，泥质含量很低，GR曲线变化特征微弱，且不具有规律性，故本文高频层序划分主要参考电阻率曲线变化特征。

雷四3亚段碳酸盐岩高频旋回都为向上变浅的旋回，这种向上变浅旋回由一个从较浅水沉积相突然变到较深水沉积相的特征面分开，在电阻率测井曲线上表现为电阻率在特征面处有突然增大之后向上变小的变化趋势。

2.2 高频层序划分及特征

通过对雷四3亚段重点钻井(YS1井、YaS1井、XS1井、XaS1井、DS1井、TS1井、CK1井)的岩石类型、岩相组合、层序界面识别及电阻率曲线特征的研究，从雷四3亚段识别出2个Ⅳ级层序(sq2-11、sq2-12)和7个Ⅴ级层序(TL4-1、TL4-2、TL4-3、TL4-4、TL4-5、TL4-6、TL4-7)(图4)。

TL4-1：层序发育于Ⅳ级层序sq2-11海侵体系域，以晶粒白云岩为主，展布稳定，厚度变化不大。研究区内YS1井可见溶孔藻白云岩，发育薄层Ⅰ类储层；TS1、XS1井可见少量含藻砂屑白云岩，发育Ⅱ、Ⅲ类储层为主；CK1、XaS1、DS1井以泥-微晶白云岩为主，多为非储层段。

TL4-2：层序发育于Ⅳ级层序sq2-11海侵体系域，主要发育晶粒白云岩、藻白云岩和灰质白云岩，部分井可见夹有泥晶灰岩、溶孔白云岩和薄层泥质白云岩，沉积厚度较稳定。研究区内YS1井溶孔白云岩较发育，可见少部分Ⅰ类储层;TS1、XS1井多为Ⅱ、Ⅲ类储层;CK1、XaS1、DS1井多为非储层段。

图3 高频层序识别标志Fig.3 Discramination marks for high frequency sequence

图4 YS1井Ⅴ级层序柱状图Fig.4 Ⅴ sequence column of Well YS1

TL4-3：层序发育于Ⅳ级层序sq2-11高水位体系域，横向展布稳定，在XaS1井处沉积厚度最大。随着水深逐渐变浅，溶孔藻白云岩、含藻砂屑白云岩、晶粒白云岩最发育，层序顶部偶见潮上环境沉积的薄层泥质白云岩。YS1井在该层序段溶孔发育，电阻率具向上变小特征，生屑颗粒明显增多，显示了较高的水动力条件，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类储层都有发育。TS1、XS1、CK1、XaS1、DS1井主要发育Ⅱ、Ⅲ类储层，夹薄层非储层段。

TL4-4：层序发育于Ⅳ级层序sq2-11高水位体系域，水体进一步变浅，岩性以微晶藻白云岩、粉晶白云岩为主，夹薄层灰岩，鸟眼、窗格、干裂等暴露构造发育，沉积厚度稳定。YaS1井在该层序段溶孔较TL4-3层序发育稍差，电阻率仍具向上变小特征，显示了较高的水动力条件，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类储层都有发育。TS1、XS1、CK1、XaS1、DS1井在该层序段以粉晶、细晶藻白云岩为主，夹薄层灰岩，偶见薄层泥质白云岩，主要发育Ⅱ、Ⅲ类储层，其间夹有薄层非储层段。

TL4-5：层序发育于Ⅳ级层序sq2-12海侵体系域，以藻砂屑颗粒灰岩、泥晶灰岩、微晶藻灰岩和灰质白云岩为主；随着水深的增加，白云岩化和溶蚀作用明显减弱。该层序段电阻率具高阻特征，储层发育较差，仅在DS1井、XS1井见Ⅱ、Ⅲ类储层发育。

TL4-6：层序发育于Ⅳ级层序sq2-12高水位体系域，研究区内该层序沉积厚度由西南向北东逐渐变薄，以藻灰岩、藻砂屑灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩沉积为主，YaS1、TS1、XS1、CK1、XaS1、DS1井发育Ⅱ、Ⅲ类储层为主。

TL4-7：层序发育于Ⅳ级层序sq2-12高水位体系域，以藻灰岩、微晶藻砂屑藻球粒灰岩、泥晶灰质白云岩、藻砂屑微晶白云岩和亮晶砂屑灰岩为主，偶见溶孔粉晶白云岩，在YS1、XaS1、CK1井，以发育Ⅱ、Ⅲ类储层为主。

3 Ⅴ级高频层序地层精细对比

拉丁期末的“印支早运动”形成泸州—开江古隆起，随着古隆起的抬升，四川盆地雷口坡组第四段上部部分地层卷入其中遭到剥蚀；而研究区内雷口坡组第四段保存较为完整，这为雷四3亚段对比提供了有利条件。

本文通过对川西拗陷雷四3亚段沉积盆地充填序列、岩性组合、沉积特征分析，建立了高频层序地层格架，以Ⅴ级高频层序为作图单元，由南西-北东对研究区地层进行精细对比。从剖面图可看出，南西-北东向YS1-DS1-XaS1-CK1-XS1-TS1井地层横向展布较稳定(图1、图5)，对比性较好，下部TL4-1、TL4-2、TL4-3、TL4-4地层以潮间带云坪、藻云坪亚相的晶粒白云岩、藻纹层白云岩、藻砂屑白云岩、含藻白云岩沉积为主，而上部TL4-5、TL4-6、TL4-7地层主要为潮间带灰坪亚相的晶粒灰岩、藻灰岩、白云质灰岩、藻砂屑灰岩。在DS1、XS1、TS1井缺失顶部TL4-7层序沉积地层，可能与印支期地层剥蚀有关。

4 高频层序地层发育控制因素

层序地层学理论认为层序的形成主要受全球海平面变化、构造沉降、气候等因素控制，它们相互制约着层序的形成。其中全球海平面变化与构造沉降决定了可容纳空间大小的变化；沉积物供给速率与新增可容纳空间的增加速率比例决定了地层的分布形式和古水深；气候一方面决定了沉积物类型，另一方面在一定程度上影响着海平面的变化。

4.1 海平面变化

当海平面下降速率远大于沉积盆地的沉降速率时就会导致Ⅰ型层序界面的形成；反之，当海平面下降速率小于沉积盆地的沉降速率时就会导致Ⅱ型层序界面的形成。雷四3亚段对应发育于上部Ⅲ级层序(SQ2)HST体系域，其顶界面为Ⅰ型层序界面，代表雷四3亚段沉积时海平面的下降速率远大于沉积盆地的沉降速率；其Ⅳ级层序具TST厚度远小于HST厚度的特征。这种层序结构样式，表明雷四3亚段Ⅳ级海平面变化具有快速海侵和缓慢下降的特点。

4.2 构造作用

构造运动控制了雷四3亚段沉积格局、岩石类型、层序样式的发育和演化。川西雷口坡组沉积时期，构造活动频繁，沉积期内由于受到印支期构造运动的影响，构造上具“多槽围台”的特点，台内海水循环不畅，多为潟湖、潮坪和塞卜哈环境。雷四3亚段广泛发育泥晶白云岩-溶孔白云岩-藻纹层白云岩、含泥质白云岩-藻纹层白云岩、含灰质白云岩-溶孔藻白云岩、溶孔白云岩-藻纹层白云岩、含藻灰岩-白云质灰岩-灰质白云岩、富藻白云质灰岩-藻角砾灰质白云岩等岩相组合，致使Ⅴ级高频层序以向上变浅样式为特征。

4.3 气候

气候对沉积物的成岩演化作用影响非常明显，尤其在相对海平面下降时对沉积物的成岩改造更为显著；气候条件不同，可在层序中发育不同的岩性、结构。雷四3亚段主要为陆表海断续淹没的局限台地[23]，气候炎热，沉积物以云、灰岩为主，蒸发泵成因的白云岩化作用明显；在之后的成岩作用改造下，Ⅴ级高频层序中上部溶蚀作用强烈，易形成优质储层。

5 结 论

a.通过对川西拗陷雷口坡组岩性结构特征、地震资料和测井曲线特征分析的基础上，对层序界面进行识别，将雷口坡组划分出2个Ⅲ级层序，进一步在雷四3亚段划分出2个Ⅳ级层序和7个Ⅴ级层序。

b.以Ⅴ级层序为单元，对川西拗陷雷四3亚段进行了层序地层精细对比。研究区内地层横向展布稳定，具有较好的对比性，在DS1、XS1、TS1井均缺失顶部TL4-7层序，与印支期地层剥蚀有关。

c.雷四3亚段海平面变化具有快速海侵和缓慢下降的特点，受其影响，Ⅳ级层序TST厚度远小于HST厚度。受构造作用影响，在局限台地环境内，岩相组合具明显向上变浅的旋回特征，致使Ⅴ级高频层序以向上变浅的样式为主。由于气候对沉积物的成岩演化作用的影响，蒸发泵成因的白云岩化作用明显，在之后的成岩作用改造下，Ⅴ级高频层序中上部溶蚀作用强烈，易形成优质储层。

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Characteristics of high frequency sequence and control factors of development of the third Bed of the Member 4 of Leikoupo Formation in Western Sichuan Basin, China

LI Rong1,2, LONG Ke2, SONG Xiao-bo2, XU Guo-ming2, WANG Qiong-xian2, WANG Dong2

1.Post-DoctoralResearchStation,SouthwestPetroleumBranch,SINOPEC,Chengdu610041,China; 2.ResearchInstituteofPetroleumExplorationandProduction,SouthwestPetroleumBranch,SINOPEC,Chengdu610041,China

The development characteristics of high frequency sequence stratigraphy of Middle Triassic Leikoupo Formation in western Sichuan Basin are studied by application of sequence stratigraphy principle on the basis of research of sedimentary background of Middle Triassic Leikoupo Formation, combined with the analysis of drilling cores, observation of thin sections, logging and seismic data. Detailed correlation of sequence stratigraphy is carried out for the 3rdBed of Member 4 from the Leikoupo Formation and its distribution in the area is determined so as to discuss its control factors and reveal its relation with reservoir development. It shows that the Leikoupo Formation can be divided into two sequences of Ⅲ level and the 3rdBed of Member 4 develops in the second level of HST, which can be further divided into 2 sequences of Ⅳ level and 7 sequences of Ⅴ level. High frequency sequence stratigraphic framework is established on the basis of high-frequency sequence division. It is recognized that the sequence stratigraphy possesses good correlation within the Ⅴ level sequence unit. The absence of top beds in drilling Well XS1, Well DS1 and Well TS1 is due to the erosion in the Indo-China period. The development of high-frequency sequence stratigraphy of the Member 4 of Leikoupo Formation is controlled by the sea-level eustasy, tectonic movement and climate. The high frequency sequence is characterized by upward shoaling and dissolution mainly occurs in the up-middle part of the sequence, which is favorable for the formation of high quality dissolution reservoir.

high-frequency sequence stratigraphy characteristics; control factors; Leikoupo Formation; Sichuan Basin

10.3969/j.issn.1671-9727.2016.05.08

1671-9727(2016)05-0582-09

2015-12-31。

中国石化公司科技项目(P1510)。

李蓉(1985-)，女，博士，助理研究员，主要从事储层沉积学研究, E-mail:596147104@qq.com。

TE121.34

A