岩性油气藏  2025, Vol. 37 Issue (2): 92-102       PDF    
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四川盆地西南部东瓜场地区侏罗系沙溪庙组沉积特征及有利储层预测
吴冠桦1, 刘宏1, 宋林珂2, 曾琪2, 杨涛3    
1. 西南石油大学天然气地质四川省重点实验室, 成都 610500;
2. 中国石油西南油气田公司 致密油气勘探开发项目部, 成都 610500;
3. 中国石油西南油气田公司 川西北气矿, 四川 江油 621000
摘要: 针对四川盆地西南部东瓜场地区侏罗系沙溪庙组河道砂体分布规律不清的问题,基于地震沉积学理论,结合钻井岩心、测井、地震等资料,通过地震岩性分析、地层切片、RGB属性融合等技术,对四川盆地侏罗系沙溪庙组沉积体系展开了研究。研究结果表明:①东瓜场地区侏罗系沙溪庙组主要发育2个三级层序(SQ1,SQ2)、5个四级层序(ssq1—ssq5),其中SQ1属于湖退体系域,SQ2属于湖侵体系域。②研究区沙溪庙组沉积时期,主要发育浅水三角洲沉积,可进一步划分为三角洲平原和三角洲前缘2种亚相,三角洲平原发育于ssq2和ssq3,三角洲前缘发育于ssq1,ssq4和ssq5。③研究区沙溪庙组河道砂体受基准面旋回和物源供给影响,ssq1—ssq3可容纳空间较小,物源供给充足,河道规模较大,以叠置型河道和侧切型河道为主;ssq4—ssq5可容纳空间较大,物源供给较弱,河道相对独立发育,规模较小。③研究区大规模连通河道砂体主要发育于ssq1—ssq3的河道中,储层物性好,为勘探有利区。
关键词: 地震沉积学    浅水三角洲    叠置型河道    侧切型河道    基准面旋回    物源供给    沙溪庙组    侏罗系    东瓜场地区    四川盆地    
The deposition characteristics and favorable reservoir prediction of Jurassic Shaximiao Formation in Dongguachang area, southwestern Sichuan Basin
WU Guanhua1, LIU Hong1, SONG Linke2, ZENG Qi2, YANG Tao3    
1. Sichuan Key Laboratory of Natural Gas Geology, Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China;
2. Tight Oil and Gas Exploration and Development Project Department, Southwest Oil and Gas Field Branch, PetroChina, Chengdu 610500, China;
3. Northwest Sichuan Gas Mine, Southwest Oil and Gas Field Branch, PetroChina, Jiangyou 621000, Sichuan, China
Abstract: In response to the unclear distribution patterns of channel sand bodies of Jurassic Shaximiao Formation in Dongguajing area of Sichuan Basin, this study utilized seismic sedimentology theory and integrated data from drilling, core samples, well logging, and seismic data. Various techniques, including seismic lithology analysis, stratigraphic slicing, and RGB attribute fusion, were employed to study the sedimentary system of the Shaximiao Formation in the research area. The results show that: (1)In the Dongguajing area, the Shaximiao Formation mainly consists of two third-order sequences (SQ1-SQ2) and five fourth-order sequences (ssq1-ssq5). SQ1 belongs to the overall lake retreat system, while SQ2 belongs to the lake transgression system. (2) During the sedimentation period of the Shaximiao Formation, the dominant sedimentary facies in the study area were shallow-water delta deposits, which can be divided into two types: delta plain and delta front subfacies. Delta plain subfacies developed during ssq2 and ssq3, while delta front subfacies developed during ssq1, ssq4, and ssq5. (3)The development of channel sand bodies in the Shaximiao Formation is influenced by base-level cycles and sediment supply. The ssq1-ssq3 can accommodate lower space and have stronger sediment supply, resulting in larger channel sizes with overlapping and incised channel configurations. The ssq4-ssq5, on the other hand, have higher accommodation space and weaker sediment supply, leading to relatively independent and smaller channel development. (4)Large-scale connected channel sand bodies are mainly found in the channels of ssq1-ssq3, with the characteristics of good reservoir, and shoes are the favorable reservoir
Key words: seismic sedimentology    shallow-water delta    overlapping channel    incised channel    base-level cycles    sediment supply    Shaximiao Formation    Jurassic    Dongguachang area    Sichuan Basin    
0 引言

致密砂岩气是目前开发规模最大的非常规天然气之一,具有巨大的资源潜力和规模储量,主要分布于鄂尔多斯、四川、松辽等盆地[1]。近年来,川中地区侏罗系沙溪庙组陆相致密砂岩气勘探取得重大进展,累计提交探明储量达千亿立方米,展现了四川盆地侏罗系沙溪庙组致密气广阔的勘探开发前景,也使得沙溪庙组成为四川盆地油气勘探的一个新热点[2]。学者们针对川西南地区侏罗系进行了大量研究,并在沉积特征方面取得一定成果。胡晓强等[3]认为川西前陆盆地侏罗系发育冲积扇-河流-三角洲-湖底扇与冲积扇-扇三角洲-湖泊-湖底扇2种沉积体系;王小娟等[4]认为川西南地区侏罗系致密砂岩具备良好的成藏条件,储集层物性控制着致密气富集程度;熊亮等[5]在“烃源断层-砂体高效输导和复合圈闭控富”这一地质指导下,取得了川西地区沙溪庙组勘探突破。川西南东瓜场地区沙溪庙组储层主要为河道沉积,储层非均质性强,优质河道砂体与凉高山组、大安寨段、须家河组烃源岩的断层相匹配,形成“烃源断裂+优质砂体”的成藏模式,但由于此前川西南地区三维测网部署程度较低,对于东瓜场地区沙溪庙组储层精细刻画评价甚少,储层沉积演化缺乏深入研究。

地震沉积学是继地震地层学及层序地层学之后的一门应用地震信息研究沉积岩及其形成过程的交叉学科[6]。关于陆相碎屑岩地震沉积学研究,其基本原理与研究流程较为成熟。因此,本文利用地球物理技术手段,应用地震沉积学,以大量岩心资料作为地质支撑,将地质-地球物理紧密结合,以精细预测和雕刻河道砂体为基础,明确东瓜场地区沙溪庙组河道砂体时空展布特征和沉积成因类型,恢复三角洲沉积体系的演化过程,最后指出优质储层发育有利区块,以期为川西南东瓜场地区沙溪庙组进一步勘探开发提供一定指导作用。

1 地质概况

四川盆地西南部地区构造位置属于川西中心坳陷低陡带,包括川西低缓构造带、龙门山山前褶皱构造带、熊坡-龙泉山褶皱构造带、峨眉-瓦山前缘断褶构造带4个次一级构造单元。东瓜场地区位于四川盆地西南部中心位置,属于川西低缓构造带、熊坡—龙泉山褶皱构造带范围,区内发育熊坡断层、盐井沟断层两大断层带,自南西向北东包含三苏场、眉山北、观音寺及盐井沟等多个构造(图 1)。受印支运动影响,四川盆地西南部地壳运动以挤压为主,受此影响区内以前陆盆地环境的碎屑岩沉积为主。

下载原图 图 1 四川盆地西南部东瓜场地区构造位置(a)及侏罗系岩性地层综合柱状图(b) Fig. 1 The structural location of Dongguachang area (a) and stratigraphic column of the Jurassic system (b), southwestern Sichuan Basin

中侏罗世沙溪庙组沉积时期,是川西前陆盆地发育的主要时期,燕山运动使得龙门山多期推覆作用加剧,米仓山、大巴山、龙门山等大幅度抬升,物源供给充足,沉积速度较快,东瓜场地区以沉降为主,沉积了一套巨厚的河、湖交替相“紫红色泥岩和灰绿色砂岩”碎屑岩地层。

通过井震结合的方式,结合电性、岩性特征及地震识别标志,可将沙溪庙组划分为沙一段和沙二段,其中沙一段岩性以紫红色泥岩夹灰绿色砂岩为主,沙二段自下而上包含沙二 1、沙二 2、沙二 3、沙二 4共4个亚段,其中沙二1亚段、沙二2亚段岩性以砂岩为主,夹不等厚紫红色泥岩,沙二3亚段、沙二4亚段岩性为紫红色泥岩夹灰绿色砂岩。沙一段、沙二段河道砂体发育,纵向上叠置发育多期河道砂体,是东瓜场地区致密气勘探开发的重点目标砂体[7]

2 层序划分及沉积相类型 2.1 层序地层格架建立

层序界面识别和地层格架的建立是沉积相类型研究的基础,通过岩性、电性特征及地震识别标志,在四川盆地西南部东瓜场地区沙溪庙组识别出3个三级层序界面和5个四级层序界面,进而将沙溪庙组划分为2个三级层序(SQ1,SQ2)和5个四级层序(ssq1—ssq5),SQ1属于湖退体系域,SQ2属于湖侵体系域[8]。INPEFA技术最先由Nio等[9]提出,是通过数字信号的手段将隐藏在测井曲线中的沉积旋回信息以曲线的形式表征出来[10]。本文将自然伽马曲线采用INPEFA技术处理,将最大湖泛面以负向拐点(自然伽马高异常点)的形式表征[11-12],而层序地层界面,一般为正向拐点(自然伽马低异常点),与之对应的负向趋势代表湖退体系域,正向趋势代表湖侵体系域。

三级层序SQ1发育ssq1和ssq2共2个四级层序,INPEFA(自然伽马)曲线整体呈负趋势,其内部可识别出2个次级负趋势;垂向上,SQ1及ssq1底界面对应沙溪庙组灰绿色中—细砂岩和凉高山组紫红色泥岩之间的岩性转换面,在INPEFA曲线中表现为正拐点,电性特征为低自然伽马、低声波时差,中高电阻率,指示为层序底界面;SQ1层序内部存在正拐点,为ssq1和ssq2层序界面的转折点,对应电性特征为低自然伽马,低声波时差,中高电阻率,同时岩性特征由紫红色泥岩转为浅灰色、灰绿色细砂岩。

三级层序SQ2发育ssq3—ssq5共3个四级层序,INPEFA(自然伽马)曲线呈正趋势,其内部可识别出3个次级正趋势;垂向上,SQ2及ssq3底界面上2套岩性差异较大,SQ2及ssq3底界面通常为紫红色粉砂质泥岩,与SQ1及ssq2顶部灰绿色细砂岩差异明显,电性特征为低自然伽马、低声波时差、中高电阻率;ssq3和ssq4界面分界处INPEFA曲线表现为正向拐点,电性特征为低自然伽马、低声波时差、中高电阻率,界面之下为紫红色泥岩,界面之上为灰绿色粉砂岩,ssq4和ssq5界面分界处INPEFA曲线表现为正向拐点,电性特征为低自然伽马,低声波时差,中高电阻率,界面之下为紫红色泥岩,界面之上为灰色粉砂岩;SQ2及ssq5顶界面对应灰绿色中—细砂岩或紫红色泥岩和遂宁组砖红色泥岩之间的岩性转换面,INPEFA曲线表现为正向拐点,电性特征为低自然伽马、低声波时差、中高电阻率,指示层序界面的顶界面。沙溪庙组内部层序界面均对应中—强振幅波峰反射,与井旁道相关性良好;电阻率及声波时差在ssq3底界呈台阶式降低,地震识别标志为高频、中—强波峰反射,同相轴连续性好(图 2图 3)。

下载原图 图 2 四川盆地西南部东瓜场地区沙溪庙组东坡1井层序和沉积相柱状剖面 Fig. 2 The stratigraphic and sedimentary facies column profile of Well Dongpo 1 of Shaximiao Formation in Dongguachang area, southwestern of Sichuan Basin
下载原图 图 3 四川盆地西南部东瓜场地区关键井地震层序对比剖面 Fig. 3 Seismic sequence comparison profile of key wells in Dongguachang area, southwestern of Sichuan Basin
2.2 沉积相类型

四川盆地西南部东瓜场地区岩性特征以“泥包砂”特征为主,砂地比小于0.3,砂体孤立发育,且岩性、测井及地震资料上均未发现心滩迹象,研究区内部分层段前积特征明显,砂体“二元结构”明显,因此判断研究区发育曲流河三角洲相(曲流河三角洲是陆上三角洲的一部分)。

湖平面的升降变化是导致研究区内河道规模及叠置关系差异的重要原因,随着基准面的长期下降,在冲刷面底部,由于在垂向上分流河道会继承性发育一系列的侧切型河道和叠置型河道。随着基准面不断上升,砂体规模逐渐减小,厚度逐渐减薄,河道呈窄且薄的形状,在剖面上显示为孤立的单一河道;在地震剖面上,ssq2和ssq3以孤立的单一河道为主,侧切型河道和叠置型河道为辅,ssq1,ssq4和ssq5主要发育孤立河道(图 3)。

通过研究区5口取心井累计117.87 m的岩心精细观察与描述,依据沉积序列、沉积构造、测井曲线等相标志对研究区沙溪庙组沉积相类型进行分析[13]。认为研究区沉积相类型主要为浅水三角洲沉积,可划分为三角洲平原和三角洲前缘2种亚相。三角洲平原发育于ssq2和ssq3,三角洲前缘发育于ssq1,ssq4和ssq5。块状层理反映沉积物快速堆积的特征,在浅水三角洲沉积中较为常见;透镜状层理水动力条件较弱,砂体供应不足,通常在三角洲平原及前缘间湾微相中较为常见;递变层理反映沉积颗粒在垂向上粒度逐渐变粗或变细,研究区内结构为正向递变层理砂岩,主要发育于三角洲平原水上分流河道沉积中;平行层理主要发育于高能水下分流河道沉积环境中;砂纹层理发育于弱水动力条件下三角洲平原天然堤沉积微相中;底冲刷面构造在三角洲前缘水下分流河道底部较为常见,钙质结核一般为三角洲平原氧化条件下半干旱环境的产物(图 4)。

下载原图 图 4 四川盆地东瓜场地区沙溪庙组关键井沉积构造特征 (a)盐浅1井,浅灰色细砂岩,1 590.68~1 590.90 m,块状层理;(b)盐浅1井,灰色泥质粉砂岩,1 485.70~1 486.05 m,透镜状层理;(c)盐浅1井,灰色中砂岩,1 672.68~1 672.88 m,正向递变层理;(d)东坡1井,灰色中砂岩,2 549.03~2 549.19 m,平行层理;(e)盐浅1井,浅灰色细砂岩,1 390.4~1 390.61 m,砂纹层理;(f)盐浅1井,灰绿色粉砂岩,1 483.47~1 483.65 m,槽状交错层理;(g)盐浅3井,灰绿色泥质粉砂岩夹紫红色泥岩,1 213.85~1 214.01 m,生物扰动构造;(h)东坡1井,含砾细砂岩,2 554.89~2 555.17 m,底冲刷面构造;(i)大25井,紫红色泥岩,1 242.30~1 242.52 m,发育钙质结核。 Fig. 4 Sedimentary tectonic features of Shaximiao Formation in Dongguachang area, Sichuan Basin
2.2.1 三角洲平原

三角洲平原以灰绿色细砂岩、粉砂岩及紫色泥岩沉积为主,指示水上氧化环境。研究区内垂向上发育间断性正韵律和板状、槽状交错层理,沉积期水体能量大,河流底部形成明显的冲刷面,在半干旱环境下发育大量钙质结核,测井曲线呈明显的钟形或箱形,地震反射特征表现为乱岗状,中连续—断续的变振幅反射。研究区内三角洲平原发育于ssq2和ssq3,主要发育分流河道、沼泽,偶见天然堤、决口扇。沼泽以灰绿色泥岩为主,夹泥质粉砂岩,测井响应特征主要表现为高自然伽马,高声波时差,曲线呈弱齿状[14],在地震相中表现为弱振幅、高连续空白反射特征(图 5)。

下载原图 图 5 四川盆地东瓜场地区沙溪庙组沉积相带岩心、测井及地震响应 Fig. 5 Core, logging and seismic response of the sedimentary phase zone of the Shaximiao Formation in Dongguachang area, Sichuan Basin
2.2.2 三角洲前缘

三角洲前缘位于三角洲平原外侧向湖延伸方向,为河流相与湖相之间的交界地带,主要分为水下分流河道、支流间湾、河口坝3种沉积微相。三角洲前缘沉积物主要为灰色细砂岩、粉砂岩及灰黑色泥岩,细—粉砂岩中交错层理较为发育。河道测井曲线呈明显的钟形或箱形[15],水下分支河道前积特征较为明显,在地震剖面上呈现明显的中振幅、中连续前积反射特征;水下分流间湾沉积物主要为灰绿色泥岩和泥质粉砂岩,测井响应表现为高自然伽马,曲线呈平直状或弱齿状,在地震相中表现为弱振幅、高连续空白反射特征[16];河口坝曲线特征呈现明显的低幅漏斗型,自然伽马较低,地震反射特征表现为中强振幅高连续的平行、亚平行反射特征(图 5)。

3 沉积相展布及演化

陆相碎屑岩地震沉积学包含地震岩性学和地震地貌学,通过地震岩性分析、地层切片技术、RGB融合技术,并与储层反演预测技术紧密结合,进行砂体精细表征,使得方法更加科学高效。朱筱敏等[17]利用地震沉积学不断推动油气勘探成功率及油气开发的效益。本文针对四川盆地西南部东瓜场地区低勘探程度的现状,以层序地层学和地震沉积学理论为基础,基于新老数据构建三维地层格架,并利用层序地层学思想结合单井层序划分,提高地层格架分辨率,通过地震岩性分析技术,调整地震子波相位,标定砂体与同相轴的对应关系,赋予其地质意义;同时开展精细层位追踪处理,明确地层展布,通过地层切片处理及RGB分频融合等技术,建立属性与岩性或岩性组合的对应关系,分析岩性的平面展布,进一步明确河道叠置关系从而推演出沉积相的演化过程,最后结合储层反演预测技术,指出优质储层分布规律。

3.1 地震岩性识别

地震剖面是波阻抗特征的反应,表现为界面特征,因此需要一定转化才能将其表现为岩性特征,转换方式主要有90°相位转换、道积分、波形指示反演等。由图 6可看出,原始体中同相轴只表示界面而无岩性含义,而90°相位转换、道积分、波形反演使得同相轴具有岩性含义[18]。90°相位转换、道积分仅依靠地震资料计算,无井上约束,分辨率较低、准确度较差,所以需要依据测井、录井数据建立岩性与地震数据关系,将无岩性意义的地震体转化有岩性意义的地震岩性体即反演体,从而达到刻画薄层砂体、提升分辨率的效果。研究区的振幅和岩性相关参数统计表明,强振幅代表砂体。通过90°相位转换,更好的建立起地震数据体与岩性地质信息之间的关系,相较于原始地震剖面砂岩所对应的“顶谷底峰”,90°相位转换后砂岩地震响应的主波瓣大多对应于波谷,而泥岩大多对应于波峰,由此即可清楚地建立起地质岩性数据与地震极性数据之间的关系,提高了地震剖面信息的可解释性。道积分与90°相位转换相比较,其横向分辨率更高,砂体构造也更为明显,为地质沉积解释提供了充分依据[19]。波形指示反演既提高了垂向上的预测精度,也进一步提高了横向上的精度,可实现相控反演,可有效识别砂体边界,与井上吻合度较高。道积分属性、波形指示反演和原始相位、90°相位转换的实际资料应用成果比较,道积分属性与波形指示反演分辨率更好,考虑砂体构型分析,本文优选道积分属性对河道砂体进一步预测。

下载原图 图 6 四川盆地东瓜场地区侏罗系沙溪庙组过东坡1井剖面地震岩性分析对比 Fig. 6 Comparison of seismic lithologic analysis of Jurassic Shaximiao Formation over well Dongpo 1 section in Dongguachang area, Sichuan Basin
3.2 基于地层切片技术的河道平面刻画

地层切片技术适用于波状等横向变化较快的地层,曾洪流等[20]利用地层切片技术确定了振幅与岩性之间的关系,目前常见的切片技术主要分为时间切片、层位切片及地层切片技术[21]。由于东瓜场地区沙溪庙组层序厚度不同,采用等时地层切片技术,自ssq1—ssq5分别制作多张地层切片,选取ssq1—ssq3典型切片进行沉积微相分析,发现等时地层切片中沉积相的解释与井上符合程度高,能够刻画出河道砂体的展布特征。

图 7显示,沙溪庙组物源方向主要为北东—南西向,与河道砂体展布方向一致,均沿凹陷轴向东北—西南展布,但河道砂体发育规模及河道弯曲程度均有所差异,可以看出河道砂体发育规模呈现先缩小再扩大的趋势,河道的弯曲度呈先弯曲再平直的趋势。

下载原图 图 7 四川盆地西南部东瓜场地区沙溪庙组典型地层切片 Fig. 7 Typical isochronous stratigraphic slices of Shaximiao Formation in Dongguachang area, southwestern of Sichuan Basin
3.3 基于RGB分频融合属性的河道精细刻画

RGB分频属性融合技术是利用地震分频技术及分频融合技术相结合的方式,将不同频段振幅能量互不干扰的混合显示出来[22],形成混频数据体。地震属性对于某种地震特征的识别较为敏感,如振幅类属性对于岩性、储层厚度等特征的识别较为敏感,而相位结构类属性对于断层、裂缝及岩性边界识别较为敏感,频率类属性对于含气含油性,沉积旋回等较为敏感[23]。因此,对于不同表征目标,应优选出对应的敏感地震属性,以期实现客观良好的预测。RGB属性融合能将多个属性信息互补融合在一起,除了突出沉积砂体的边界更为清晰以外,使沉积体在平面上的属性响应特征更为明显,细节更为丰富,研究区横向上单一砂体边界受岩性等因素影响导致地震反射特征变化较大,采用单一属性显示的方法并不能反映地质体被抹去或隐藏的地质特征[24],由图 8可看出,研究区地震资料主频为35 Hz,本次东瓜场地区围绕主频35 Hz分出3个分频数据体切片,分别是15 Hz,30 Hz,45 Hz,低频15 Hz分频切片分辨率较低,只能识别砂体厚度较大的河道砂体,中频30 Hz在分频切片中河道连续性得到提升,噪声也有所减少,高频45Hz分频切片分辨率欠缺,河道砂体连续性有所下降,地震沉积信息识别随之下降,地质成像效果减弱。可以看出30 Hz分频数据体的砂体刻画相对较好,但仍未做到精细刻画。本文为解决这一关键性问题,在地震属性表征的过程中引用了RGB融合技术,将不同频率的数据体(15 Hz,30 Hz,45 Hz)分别对应红色、绿色及蓝色叠合显示,与切片技术相比较,RGB属性融合技术能较好地反映出地质体的砂体厚度[25],红色主要体现厚层砂体,砂体厚度为15~20 m,为低频厚度地层信息,绿色主要体现较厚砂体,砂体厚度为10~15 m,反映中频厚度地层信息,蓝色主要体现薄层砂体,砂体厚度小于10 m,反映高频厚度地层信息,平面上所呈现的颜色越亮,代表的砂体含量越高。沙溪庙组沉积时期,河道条数呈现先增多后减少的趋势,河道面积呈现逐渐减少的趋势,河道宽度呈现先减小后增大的趋势(图 9)。

下载原图 图 8 四川盆地东瓜场地区沙溪庙组地震资料频谱图及典型合成记录标定 Fig. 8 Spectrogram of seismic data of Shaximiao Formation and calibration of typical synthetic records in Dongguachang area, Sichuan Basin
下载原图 图 9 四川盆地西南部东瓜场地区沙溪庙组RGB融合属性切片 Fig. 9 RGB fusion attribute slice of the Shaximiao Formation in the Dongguachang area, southwestern of Sichuan Basin
3.4 沉积相展布

四川盆地西南部地区沙溪庙组沉积时期自北西向南东方向依次发育冲积扇—河流—三角洲—湖泊沉积[26],且具多个物源供给体系,主要为西部龙门山中段和南段的短轴物源和北东部米仓山—大巴山的长轴物源,其中四川盆地西南部的灌口、平落坝和白马庙等龙门山前缘地区沙溪庙组物源主要来自西部龙门山,而东部的苏码头、盐井沟和观音寺等地区沙溪庙组物源则来自北东部米仓山—大巴山[7]

本文对研究区内沙溪庙组进行道积分振幅切片,按照演变过程选取最具代表性的3套切片,将属性图上的振幅以时深关系分别对应相应的测井曲线,得出相应的沉积相类型。道积分属性图上蓝紫色代表三角洲前缘亚相中分流间湾微相或三角洲平原亚相中的沼泽微相,岩性以泥岩为主;红色和黄色代表的是河道砂体含量最高区域。详细分析过程为:①分析ssq1道积分典型地层切片及RGB融合属性切片可知,道积分属性黄色区域占比较大,蓝色区域占比较小,说明物源供给充足;研究区南部红色区域占比较大,砂地比在东坡1井处有明显增大的趋势,砂地比最高,为0.55,判断为三角洲平原过渡为三角洲前缘亚相,其中黄色集中区域为三角洲平原亚相,在地震剖面上多显示为乱岗状的中连续变振幅反射,红色集中区域为三角洲前缘亚相,在地震剖面上多显示为平行、亚平行的高连续中强振幅反射或中—强振幅前积反射特征(图 10a)。②由于湖盆面积萎缩,ssq2发育三角洲平原亚相,道积分属性中显示红色—黄色属性区域占比稍有减少,砂体向四周延伸的程度也稍有减弱,沼泽微相的面积不断增大,蜿蜒的曲流河延伸主要集中在盐井沟及观音寺地区,整体由北东向南西推进,紫色区域较ssq1切片有明显减小的趋势,湖盆面积向西南方向收缩(图 10b)。③ssq3湖盆面积开始缓慢扩张,但依然处于三角洲平原亚相,道积分属性显示红色—黄色属性区域占比明显增大,在曲流河三角洲平原区域能明显的识别蜿蜒曲折的河道延伸,河道砂体面积有增长趋势,说明物源供给量提高,可容纳空间相对提高,河道整体推进方向主要为北东向南西方向推进(图 10c)。

下载原图 图 10 四川盆地西南部东瓜场地区沙溪庙组沉积相 Fig. 10 Sedimentary phases of the Shaximiao Formation in the Dongguachang area, southwestern of Sichuan Basin
3.5 沉积相演化

综上所述,本文在层序地层划分的基础上,对四川盆地西南部东瓜场地区侏罗系沙溪庙组在不同时期河道地震识别、边界刻画、空间展布特征、平面上切割关系及纵向上叠置关系进行刻画。选取ssq1—ssq5各一张典型地层切片[27],对高分辨率层序地层格架内自下而上典型的水上、水下分流河道砂体的分布及演化规律进行对比总结。得到的结果为:ssq1沉积时期处于湖平面快速下降的湖退期,可容纳空间快速减小[24],河道垂向加积速度小于河道侧向迁移速度[28],因此前期河道面积和体积相对较大;随着基准面不断下降,ssq2沉积时期湖盆持续萎缩,此时可容纳空间达到最小,河道逐渐以侧向迁移为主,此时河道条数达到沙溪庙组顶峰时期,共27条高弯度河道,河网密度达0.27 km/km2,典型代表砂体为ssq2顶部砂体。至ssq3沉积早期,基准面由降变升,物源供给速度缓慢加快,可容纳空间开始增大,河道重新以垂向加积为主,侧向迁移为辅,由于物源供给较慢,河道条数和面积也呈现缓慢减少趋势;最后随着基准面的持续上升,ssq4,ssq5沉积时期可容纳空间持续增大,物源供给不足,河道以垂向加积为主,河道弯度较小,数目较少[29]。沙溪庙组整体可容纳空间呈先减小后增大的趋势,河道砂体发育规模呈先扩大再缩小的趋势,河道的弯曲度也呈现出先弯曲再平直的趋势[30]图 11)。

下载原图 图 11 四川盆地东瓜场地区侏罗系沙溪庙组河道空间演化模式 Fig. 11 Spatial evolutionary pattern of the river channel of the Jurassic Shaximiao Formation in the Dongguachang area
4 储层平面分布预测

四川盆地东瓜场地区沙溪庙组储层相控特征明显,储集层与河道砂体展布密切相关[31-32]。本文基于地质统计学反演方法,通过钻井岩性约束,反演结果与井上实测孔隙度匹配度较高,砂岩储层平面分布预测可信度高。与井上实测物性相结合,可以发现ssq4—ssq5储层孔隙度普遍低于7%,孔隙度为2.15%~6.89%,渗透率低于0.1mD,而ssq1—ssq3发育连通河道砂体的孔隙度高于6%,孔隙度为6.24%~11.85%,渗透率高于0.01mD。由此表明研究区内ssq1—ssq3主要发育大规模连通河道砂体,储层物性好,为勘探有利砂体,ssq4—ssq5河道砂体孤立发育,储层物性较差,为勘探欠发育砂体(图 12)。

下载原图 图 12 四川盆地西南部东瓜场地区优质储层分布 Fig. 12 Favorable reservoir distribution map and related coefficient statistics in Dongguachang area, southwestern of Sichuan Basin
5 结论

(1)四川盆地西南部东瓜场地区侏罗系沙溪庙组主要发育2个三级层序(SQ1,SQ2)、5个四级层序(ssq1—ssq5),其中SQ1属于湖退体系域,SQ2属于湖侵体系域,沙溪庙组沉积时期主要为浅水三角洲沉积,三角洲平原发育于ssq2和ssq3,三角洲前缘发育于ssq1,ssq4和ssq5。

(2)研究区沙溪庙组河道砂体主要受基准面旋回和物源供给影响,ssq4—ssq5可容纳空间较大,物源供给较弱,河道相对独立发育、规模较小,ssq1— ssq3可容纳空间较小、物源供给充足,河道规模较大,河道构型以叠置型河道和侧切型河道为主。

(3)研究区沙溪庙组大规模连通河道砂体主要发育于ssq1—ssq3的河道中,储层物性好,孔隙度为6.24%~11.85%,渗透率大于0.01mD,为勘探有利砂体,ssq4—ssq5河道砂体孤立发育,储层物性较差,孔隙度为2.15%~6.89%,渗透率小于0.1mD,为勘探欠发育砂体。

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