吴娜珠

(中国石化 江汉油田分公司 物探研究院，武汉 433100)

近年来，四川盆地下三叠统飞仙关组生物礁滩相气藏受到了国内外石油地质学者的广泛关注，并相继发现了普光、元坝等大型气田[1]，在一定程度上提高了我国的能源保障水平。前人的研究大多集中在成岩作用过程、岩石学分析、地球化学特征、储层发育主控因素和天然气富集等方面[2-10]，而对于飞仙关组层序地层和沉积体系等方面的研究相对较少。本文综合区内最新钻井资料和测试结果，在高精度层序地层分析的基础上，深入开展建南地区飞仙关组三段生物礁滩相沉积体系发育特征研究，精细刻画各体系域及准层序组的沉积特征和演化规律，以期为鄂西—渝东地区飞仙关组礁滩体有利区带划分和储层优选提供地质支撑。

1 区域地质背景

鄂西—渝东地区位于重庆市东北部和湖北省西部地区，区域构造位置位于四川盆地川东褶皱带东部，其东、西分别与齐岳山背斜带和方斗山背斜带相接[3-5](图1)。区域构造面貌受基底、古构造演化及介质条件和边界条件等多方面制约，构造演化经历了澄江—加里东期的斜坡形成阶段、海西—印支期的斜坡继承发展阶段和燕山—喜马拉雅期的构造变形阶段。在SE—NW向强烈挤压应力作用下，形成一系列以NE—SW向为主的褶皱和断裂[6-8]。鄂西—渝东地区沉积盖层自燕山期宁镇运动至喜马拉雅期发生了全面褶皱变形，构造变形形成“侏罗山式”褶皱。

区内地层发育比较齐全，在沉积过程中发生多次海进和海退，纵向上具有多旋回的特点[11-13]。飞仙关组沉积前，中上扬子区古地理面貌基本继承了长兴期地势西高东低的格局。早三叠世早期，海水自四川盆地由北向南侵入，通过飞一、二段沉积期填平补齐作用，中上扬子区沉积整体变浅，演变为以碳酸盐岩台地为主的沉积格局，四川盆地仍然维持西高东低地势，自西向东依次发育冲积平原、局限台地、开阔台地、台缘浅滩、台缘斜坡和陆棚等沉积相单元。鄂西—渝东区飞仙关组厚度340～450 m，纵向上可分为4个岩性段(图2)：飞一段底部以深灰色页岩夹薄层状灰岩为主；飞二段为泥质条带灰岩、岩性全区相似；飞三段为灰色泥晶灰岩与砂屑、鲕粒灰岩，全区厚度较稳定，以发育亮晶鲕粒灰岩为特征，储层发育；飞四段厚度较小，以发育紫红色泥页岩及白云岩为特征，全区稳定，构成区域性封盖层。

2 层序地层划分及沉积特征

2.1 层序界面识别

按CROSS的高分辨率成因层序地层模式为指导，结合单井及野外露头资料，对飞仙关组进行层序地层划分和体系域识别。层序界面SB1为长兴组与飞仙关组之间的岩性岩相转换面，为Ⅱ类层序界面，构成Ⅱ类层序(图2)。飞仙关组划分为2个Ⅲ级层序，其中SQ1由飞一段和飞二段组成，SQ2由飞三段和飞四段构成。

鄂西—渝东碳酸盐岩沉积区中的长兴组礁相沉积区，SB1之下为细粉晶白云岩，界面之上为含泥灰岩；而在长兴组非礁相沉积区，界面之下为含生屑灰岩，界面之上为泥页岩。层序界面SB2为飞仙关组二段与飞仙关组三段之间的岩性突变面，为泥晶灰岩接触，一般可以按颜色或结构进行划分，界面之下颜色相对较浅，以块状或者厚层状为主；界面之上颜色相对较深，以中薄层状为主，反映了飞仙关组二段晚期海平面下降、飞仙关组三段早期海平面相对上升的沉积旋回。鄂西—渝东区马良—太运—鱼池坝一带，SB2层序界面之下为飞仙关组二段颗粒灰岩，界面之上为飞仙关组三段泥晶灰岩。层序界面SB3为飞仙关组与嘉陵江组之间接触界面，界面上下的岩性特征存在明显的差异。在鄂西—渝东区(丰都回龙场)，该层序界面之下为飞仙关组四段紫红色泥岩，界面之上为灰色中薄层状泥晶灰岩，这类界面在石柱复向斜钻井剖面及野外剖面均可以见到；在鄂西—渝东区靠东侧(利川核桃园)，该层序界面之下飞仙关组四段岩性变为灰色白云岩或灰质云岩，界面之上为嘉陵江组石灰岩。

2.2 飞仙关组层序地层格架

飞三段下部为开阔台地相滩间亚相的灰色泥晶灰岩沉积，构成了海侵体系域；飞三段上部与飞四段为开阔台地相、局限台地和蒸发台地相沉积，构成层序的高位体系域。开阔台地相之鲕粒滩亚相为灰色中层状亮晶鲕粒灰岩，局限台地相之潮坪亚相为灰紫色泥晶泥质灰岩，蒸发台地相的蒸发坪亚相为浅灰色泥晶云岩。本次研究的层序飞三段鲕粒滩亚相储层发育，是鄂西—渝东区主要的目的层。

以钻井资料为基础，结合地震剖面，以井—震结合方式建立了研究区内飞仙关组礁滩相地震层序格架剖面(图3)。从格架剖面可见，Ⅲ级层序格架SQ1由飞一、二段组成，底部层序界面为飞仙关组与长兴组之间分界面，为岩性岩相转换Ⅱ类层序界面；飞一段组成海侵体系域，飞二段组成高位体系域。底部为局限台地潟湖—潮坪沉积，剖面上具强振幅、连续、平行的反射特征；岩性为灰色、灰黄色泥页岩。中上部为陆棚相沉积，具有弱振幅、空白反射特征；岩性为灰色薄层泥晶灰岩及泥晶泥质灰岩。Ⅲ级层序格架SQ2，底部层序界面为飞二段与飞三段之间的分界面，属岩性突变转换Ⅱ类层序界面，由飞三、四段组成；海侵体系域由飞三段下部组成，高位体系域由飞三段上部及飞四段组成。海侵体系域在大范围内为开阔台地相沉积，具弱振幅及空白反射特征，以泥晶灰岩为主。

2.3 飞三段层序地层与沉积相

鄂西—渝东区新店1井飞仙关组三段主体划分为3个Ⅳ级层序(图4)。Ⅳ级层序sq1对应飞三段下部，岩性以灰色灰岩为主，致密，不具备储集能力。Ⅳ级层序sq2对应飞三段中部，其中，外缓坡相的上斜坡亚相沉积，岩性为浅灰、灰色泥晶灰岩，中缓坡相的暴露鲕粒滩，岩性为浅灰、灰色亮晶鲕粒、鲕粒灰质白云岩、鲕粒白云岩夹泥晶灰岩等。该层序形成一个向上变浅的沉积序列。Ⅳ级层序sq3对应飞三段上部，其中，外缓坡相的上斜坡亚相沉积，岩性为浅灰色泥晶灰岩；内缓坡相的鲕粒滩及滩间亚相沉积，岩性为浅灰、灰色(泥)亮晶鲕粒、砂屑鲕粒灰岩、鲕粒白云岩等。

图3 鄂西—渝东地区过建南SW-NE向长兴组—飞仙关组地震层序地层格架Fig.3 SW-NE oriented seismic sequence stratigraphic framework of Changxing-Feixianguan formations in Jiannan, western Hubei-eastern Chongqing area

图4 鄂西—渝东建南地区新店1井飞仙关组三段沉积相划分Fig.4 Sedimentary facies division of third member of Feixianguan Formation in well Xindian 1, Jiannan, western Hubei-eastern Chongqing

3 飞仙关组三段沉积相特征

通过对建南及周缘地区飞仙关组三段典型剖面沉积相解剖及沉积特征分析，建立沉积模式，分析沉积演化特征，揭示沉积相平面展布规律，进而通过相控储层来预测有利储层发育区。飞三段沉积时，研究区西高东低格局不变，通过持续的填平补齐作用，全区演变为以开阔台地为主体的沉积环境，沉积相主要由鲕粒滩、暴露鲕粒滩及滩间亚相组成；鲕粒滩以亮晶鲕粒灰岩为主，暴露鲕粒滩以亮晶鲕粒白云岩为主。鄂西—渝东区的建南北高点及龙驹坝构造发育鲕粒滩(图5长方形区域)，形成了优质的储层。

飞仙关组三段沉积时，鄂西—渝东区主要发育的沉积相有内缓坡、中缓坡和外缓坡相。内缓坡相分布于飞三段顶部，岩性以泥晶灰岩、(含)泥灰岩、泥质灰岩、(含)白云质灰岩、泥质白云岩等为主；潮汐层理广泛发育，发育藻纹层和潮汐层理等沉积构造(图6a,b)，底部发育冲刷面。中缓坡相由鲕粒滩、暴露鲕粒滩、豆粒滩、生屑滩、砂屑滩和滩间亚相组成，岩性以亮晶鲕粒灰岩等为主，发育亮晶鲕粒灰岩(图6c)、鲕粒云岩、砂屑灰岩、生屑灰岩、非纹层纯灰泥岩及砂屑灰泥岩等微相。

研究区内飞三段中缓坡相较为发育，亮晶鲕粒灰岩组成以鲕粒为主，含量60%～70%；粒间为颗粒支撑，亮晶胶结，含量30%～40%；亮晶鲕粒灰岩微相中溶蚀作用较强，粒内溶孔及鲕模孔较发育，具备一定的储集性。外缓坡相广泛发育于飞仙关组三段，主要以灰色泥晶灰岩、泥质灰岩、含泥灰岩及少量瘤状灰岩为主，主要发育有下斜坡、上斜坡及台洼亚相沉积。泥质灰岩或含泥灰岩有的呈非平直纹层状，有的呈平直薄板状。

图5 鄂西—渝东地区早三叠世飞仙关组三段沉积期沉积相展布Fig.5 Sedimentary facies distribution in western Hubei-eastern Chongqing when third member of Feixianguan Formation deposited

图6 鄂西—渝东区下三叠统飞仙关组岩石宏观和微观特征Fig.6 Macroscopic and microscopic rock characteristics of Feixianguan Formation in western Hubei-eastern Chongqing area

鄂西—渝东飞仙关组整体表现为向东倾斜的碳酸盐岩缓坡，自西向东发育开阔台地、台地边缘浅滩、台地边缘斜坡及陆棚等沉积相单元。飞一段至飞二段建南地区为陆棚环境，以沉积灰色薄板状泥晶灰岩及泥晶泥质灰岩为主。飞三段沉积期，地势西高东低，浅滩分布于中部地区，为中缓坡相沉积，发育滩间、鲕粒滩、暴露鲕粒滩等亚相(图5)。其中滩间亚相属开阔台地内地势相对低洼的地区，分布于研究区西部和东部的广大区域内，岩性以灰色中厚层状泥晶泥质灰岩为主，发育水平层理及水平虫迹，产瓣鳃化石。有利的沉积相控制有利岩石类型及储层分布，鲕粒滩主要分布于研究区北部和南部，岩性以浅灰色厚层块状亮晶鲕粒灰岩、亮晶鲕粒砂屑灰岩为主。暴露鲕粒滩分布范围较窄，南部以亮晶鲕粒砂屑白云岩为主。

4 结论

(1)鄂西—渝东区下三叠统飞仙关组划分为2个Ⅲ级层序，层序底界面为Ⅱ类层序界面，构成Ⅱ类层序。飞一段与飞二段构成SQ1，飞三段和飞四段构成SQ2；飞三段又可划分为3个Ⅳ级层序，sq1、sq2和sq3。

(2)鄂西—渝东区飞仙关组三段沉积相可划分为内缓坡、中缓坡及外缓坡相带。内缓坡相分为鲕粒滩及滩间亚相；中缓坡相可细分为鲕粒滩、暴露鲕粒滩、豆粒滩、生屑滩、砂屑滩和滩间等6个亚相，暴露鲕粒滩孔隙发育；外缓坡相可分为下斜坡、上斜坡及台洼亚相。暴露鲕粒滩主要分布于建南地区的北部和南部，为储层主要发育区。