摘要：中国石化勘探南方分公司在川东北地区先后发现了普光气田和元坝气田。为弄清两个气田的成藏规律，指导该区下一步的油气勘1探部署，以碳酸盐岩沉积学、层序地层学、地震地层学等理论为指导，充分利用普光气田与元坝气田的地质录井、测井和高精度三维地震资料，对两个气田二叠系长兴组、三叠系飞仙关组礁滩储层岩石学特征、储集空间类型、物性特征、分布特征等进行了对比分析。结果表明：普光气田与元坝气田台缘相带储层发育既有相似性，又有明显的差异性；储层发育情况受台地边缘相带控制，普光地区储层以飞仙关组台缘滩自云岩为主，元坝地区储层则以长兴组台缘礁滩白云岩为主。分析其原因后认为，早期古地貌和构造作用以及白云岩化作用的差异可能是造成两个气田储层发育差异的主要控制因素。该研究成果对认识川东北及相似地区的地质规律，指导油气勘探具有现实意义。
关键词：四川盆地东北部；普光气田；元坝气田；台缘礁滩；储层特征；对比；差异性；控制因素
2003年在开江-梁平陆棚东缘宣汉-达州地区二叠系长兴组-三叠系飞仙关组钻获高产天然气流，发现了普光气田，其后以普光气田勘探思路技术为指导，综合研究认为陆棚西侧元坝地区具有发育长兴组-飞仙关组礁滩储层的沉积背景，发现了元坝长兴组飞仙关组礁滩地震异常体，2007年元坝长兴地区勘探获得突破，发现了元坝气田(图1)[1]。
已有的研究成果表明，储层是控制川东北地区碳酸盐岩油气成藏与聚集的关键因素，有利沉积相带、白云岩化作用、多期溶蚀作用、构造破裂作用和良好的封存环境是深层优质碳酸盐岩储层形成的有利因素[2]。位于开江-梁平陆棚东西两侧的普光气田与元坝气田在储层发育特征方面具有一定的相似性[3]，但也存在明显的差异性，是什么因素造成了两地区的差异？笔者认为这是关乎深化认识川东北礁滩相储层、导向油气勘探部署的关键问题之一。
1 储层特征对比分析
普光地区与元坝地区长兴组 飞仙关组均发育台缘礁滩相储层，但在储层厚度、岩性、储集性能等方面存在差异(表1)，特别是飞仙关组储层在两地区差别较大，普光地区飞仙关组储层表现为厚度大、物性好的特征，探明储量超过94%，而元坝地区飞仙关组储层厚度薄、物性较差；但元坝地区长兴组储层的厚度和物性又比普光地区要好，构成了前者的主力储层[4]。
1.1 储层岩石学特征
普光气田与元坝气田长兴组储层岩石类型以残余生屑结晶云岩、残余生物礁结晶云岩、粉细晶云岩为主，发育少量的生物礁灰岩储层(图2)。普光地区飞仙关组储层岩石类型以残余鲕粒结晶云岩为主(图3)，糖粒状云岩及粉细晶云岩次之；元坝地区飞仙关组储层岩石类型主要为亮晶鲕粒灰岩，仅局部如元坝9井飞二段发育残余鲕粒结晶云岩储层。
1.2 储层储集空间类型
通过对岩心和薄片的观察，元坝地区飞仙关组储层仅局部层段发育较多粒内孔(包括铸模孔)，少量方解石晶间孔发育(图4)；普光地区飞仙关组储层粒内孔极其发育，另有部分残留的粒间孔和少量晶间孔。长兴组储层在两地区具有相似性，孔隙主要有两种类型：①与白云岩化和白云岩重结晶作用相关的晶间孔；②与溶蚀作用相关的粒内孔、生物体腔孔、溶洞等(图5)。
1.3 储层物性
对普光气田26口井与元坝气田10口井岩心物性分析样品统计的结果发现，两地区飞仙关组储层物性差别明显[5]。长兴组储层孔隙度、渗透率具有一定的可比性，孔隙度最大值分别为27.9%、24.65%，主要介于2%～5%(图6)，孔隙度介于5%～10%的样品数普光气田略高于元坝气田，渗透率两地区都集中分布在介于0.02～0.25mD与大于1mD区间。
飞一段-飞二段储层物性普光地区明显优于元坝地区：普光地区孔隙度主要介于5%～10%，最大值达28.86%(图7)，平均值为7.73%，而元坝地区孔隙度则主要介于2%～5%，最大值为14.15%，平均值为3.12%；元坝地区65%样品的渗透率集中分布在小于0.25mD区间，而普光地区50%以上样品的渗透率都大于1mD。
飞三段储层物性在普光地区与元坝地区差异不大，两地区样品测试孔隙度集中分布于小于5%区间，渗透率小于0.25mD区间；但普光地区孔隙度介于2%～5%、渗透率介于0.02～0.25mD的样品数多于元坝地区。整体上飞三段储层在普光地区的孔、渗条件稍优于元坝地区。
1.4 储层与沉积相带
长兴组储层在普光地区纵向分布于该组顶部，横向分布范围窄，而元坝地区则发育长兴组礁滩复合体与礁后浅滩储层，分布范围宽；飞仙关组储层在普光地区具有纵向加积特征，储层厚度大，而在元坝地区则具有叠置迁移特征，储层较普光地区薄但却具有分布广的特点[4]。综合分析结果表明：两地区长兴组-飞仙关组储层主要发育于台地边缘礁滩相带，台地边缘礁滩相储层主要包括长兴组台地边缘礁滩复合体、礁后浅滩储层以及飞仙关组台地边缘浅滩储层，该类储层的发育有着很强的规律性，沿陆棚东西两侧边缘分布[6]。
1.4.1长兴组台地边缘礁滩复合体储层
该类储层在元坝、普光地区均有钻遇，在铁厂河林场、椒树塘、宣汉盘龙洞等露头区有出露，储层主要发育于早期生屑滩与生物礁生长后期的礁盖白云岩中[7]。
川东北地区的生物礁主要为台地边缘礁，台地边缘生物礁是在生物碎屑滩的基础上，由钙质海绵、水螅等原地造礁生物所建造的具有抗浪特征的隆起构造，以海绵障积岩为主，骨架岩次之，粘结岩最少[8]。
长兴组台地边缘礁滩复合体储层：元坝地区元坝1-侧1、2、101、102、204、27、9井有钻遇，储层主要发育于生物礁礁盖白云岩中；在普光地区普光5、普光2、老君1、毛坝3等井有钻遇。
台地边缘礁滩复合体储层：在川东北地区分布较为广泛，整体沿着陆棚两侧北西向分布在元坝-龙岗-涪陵地区、黑池梁-分水岭-普光、老君等地区。
1.4.2元坝长兴组礁后浅滩储层
主要发育在元坝地区，而在普光地区则不发育。长兴组台地边缘礁后浅滩储层发育在开阔台地与台缘礁带之间，以元坝地区元坝12井为代表，发育大面积的生屑滩和局部礁丘，生屑滩堆积方式以加积为主，加积生屑滩在高水位体系域发生暴露和部分白云石化后，成为有效储层，该类型储层具有厚度大的特点。
礁后浅滩的发育受早期微地貌控制，此时生物礁并未形成规模，未对礁后形成障壁作用，生屑滩储层的发育主要受到其微地貌高低所控制；后期受礁体相对位置与水动力条件控制，生物礁已经形成规模对礁后起到障壁作用，此时生屑滩水动力强度受到迎风面礁体影响，直到礁生长后期在礁后形成局限环境。通过元坝地区过元坝12、11、102、1-侧1、101井近南北相剖面储层发育情况对比，也很好地说明了生屑滩储层与礁滩复合体储层的发育关系——生屑滩储层发育在礁生长早期，与生物礁早期储层可以相对比，在礁生长过程中礁后浅滩储层也有发育，但到生物礁生长晚期发育礁盖白云岩储层时，元坝12井沉积演化为礁后局限环境，储层不发育。
1.4.3飞仙关组台地边缘浅滩储层
川东北地区飞仙关组总体为一个向上变浅的沉积序列，由陆棚(斜坡)-开阔台地-局限台地-蒸发台地转变。在这个大的层序格架下，储层发育情况，与海平面升降密切相关，但海平面的升降，又对不同古地貌背景下的沉积物的控制作用不同[8]。
在普光地区发育厚层鲕粒滩坝，构成普光气田的主要储层；而元坝地区则发育大片的鲕粒滩，但单层厚度较小，横向变化快。普光地区飞一段-飞二段主要由鲕粒云岩、石灰岩组成，飞三段由石灰岩夹膏岩和白云岩组成，储层主要分布于飞一段-飞二段的鲕粒云岩和粉-细晶云岩中，储集厚度大、分布广、物性好；元坝地区飞仙关组以两个大的向上变浅的旋回为特征，飞一段-飞三段储层主要分布在飞二段-飞三段的鲕粒灰岩中，储集性能总体较差。
总起来看，普光地区储层主要发育飞仙关组，具有厚度大、物性好的特点；元坝地区储层主要发育长兴组，具有面积大、礁后滩发育的特点。
2 储层发育差异性控制因素探讨
台地边缘相带控制了该区长兴组和飞仙关组储层发育。在对大量地质和地震资料研究的基础上，分析认为：普光地区与元坝地区储层发育差异是早期沉积古地貌差异、中期构造作用演化差异与白云岩化程度差异等共同作用的结果。古地貌、构造作用差异控制了礁滩的沉积与早期的大气淡水溶蚀的差异，白云岩化程度的差异控制了储层晶间孔隙与孔隙后续的溶蚀扩大。
2.1 早期“东陡西缓”的沉积构造差异控制了长兴组礁滩相储层的发育
运用二维、三维地震资料与钻井资料相结合对元坝、普光地区长兴组-飞仙关组沉积时期沉积充填模式进行了分析(图8)，结果认为：两地区长兴期沉积主要受早期古地貌控制，元坝地区长兴组沉积早期由台地沉积逐渐演化为深水沉积，坡度缓(仅3°～5°)，斜坡宽，这也就造就了早期生屑滩沉积在一个环境相似的范围内叠置迁移，滩体发育面积大，在生物生长过程中逐渐形成最为适合生物生长的位置发育成为生物礁快速沉积，礁后滩发育；同时侧向快速迁移，生物礁分布面积大；而普光地区长兴组沉积早期，台地-斜坡有明显的坡折，坡度大(15°左右)，适合生物生长的范围被局限在一定的范围，礁滩沉积具有垂向加积特征，礁后滩不发育(图8)。在地震剖面上元坝地区发育前积体，而普光地区前积体则不发育。
综上认为，长兴期元坝坡缓有利于大面积礁滩储层发育；普光陡坡发育台缘鲕滩储层，礁后滩不发育。
2.2 中期东西构造演化差异控制了飞仙关组储层的发育
飞仙关组储层主要受到沉积时期构造作用差异性影响，飞仙关组沉积总体可以分为两个阶段，初期川东北地区受盆地西北部摩天岭挤压掀斜作用影响(谭钦银等)，陆棚西北部沿二郎庙-上寺-五权一带隆起为台地边缘，在元坝地区表现为水体变深，这也造就了元坝地区飞仙关期早期古地貌比普光地区低，元坝地区飞一-飞二时早期主要沉积了一套泥晶灰岩；而普光地区构造稳定连续沉积了一套鲕粒云岩；在接下来的沉积过程中，元坝台地边缘从西北部逐渐向东南部迁移，鲕粒滩也随之向陆棚迁移；在普光地区相对稳定，总体表现为垂相加积的沉积特征，沉积了巨厚的鲕粒云岩储层。
2.3 晚期统一台地均一化
飞仙关期晚期川东北地区表现为台地均一化，飞三时早期川东北地区陆棚基本填平，演化为均一的台地相沉积。进入飞四时期，发育蒸发台地相膏岩沉积。
2.4 白云岩化差异
普光、元坝地区白云岩化程度存在较大差异，长兴组两地区都发育了礁盖云岩储层，具有相似性；但飞仙关组普光地区发育巨厚的鲕粒云岩储层，元坝地区则主要为鲕粒灰岩储层，白云岩化程度较弱。
综合两地区钻井及邻区钻井资料分析，鲕粒白云岩的分布与蒸发台地关系密切。从飞一段-飞二段白云岩的区域分布可以发现，鲕粒云岩主要分布在开江-梁平陆棚东侧，连片的块状鲕粒云岩储层主要分布在富石膏沉积的川东北碳酸盐岩蒸发台地边缘相区，在普光地区和东部的渡口河、罗家寨地区以及盘龙洞露头区形成了一个鲕粒云岩发育区；向陆棚方向白云岩化作用逐渐减弱，如毛坝1、川1付85、川岳84井和渡4井一带沉积环境主要为陆棚相的灰深灰色灰岩、含泥灰岩和泥灰岩；陆棚相区的层状一块状鲕粒岩几乎都是致密灰岩；而在陆棚西侧元坝地区的元坝2井飞一段、飞二段为鲕粒灰岩和泥晶灰岩互层，整个元坝地区的飞仙关组极少见到白云岩，仅在东侧靠近龙岗地区的元坝9井、元坝10井有钻遇，龙会、铁山、七里和天东等地区也发育鲕粒灰岩，不发育白云岩。
研究认为，飞一段-飞二段优质鲕粒云岩储层的白云岩化，与同期通江-开县蒸发台地的卤水相关。正是这一时期的浓缩海水或卤水，携带了大量镁离子，通过一定渠道进入了先前的鲕粒灰岩中，并使之在一定条件下白云岩化，从而形成了现今优质的鲕滩云岩储层，而这种情况下富镁流体通常认为是通过“渗透回流”的方式运动并白云岩化的。
3 结论
1) 普光、元坝地区长兴组-飞仙关组储层主要发育于台地边缘礁滩相带，主要包括长兴组台地边缘礁滩复合体、礁后浅滩储层及飞仙关组台地边缘浅滩储层，储层发育有很强的规律性，沿陆棚东西两侧边缘分布。
2) 元坝型台缘相储层主要发育于长兴组，具有面积大，礁后滩储层发育特点，飞仙关组储层发育较差；普光型台缘相储层主要发育飞仙关组，具有厚度大的发育特点，而长兴组礁后滩则不太发育。
3) 古地貌和构造作用及白云岩化的差异是造成两地储层发育差异的主要因素。
参考文献
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(本文作者：胡东风 中国石化勘探南方分公司)
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