淺談四川盆地油氣勘探的幾點歷史經驗

羅 強,郭虹兵,徐宏遠

(成都理工大學 “油氣藏地質及開發工程”國家重點實驗室，四川 成都 610059)

截至2018年底，四川盆地共發現大型天然氣田(探明儲量>300×108m3)25個，其中包括4個頁巖氣田，占全國大氣田總數的35%[1]，探明儲量超千億立方米的超大型氣田9個[2]。海相氣藏主力產氣層位有震旦系燈影組、寒武系龍王廟組、石炭系黃龍組、二疊系、中-下三疊統等，陸相氣藏主力產氣層位有上三疊統須家河組，侏羅系沙溪廟組、蓬萊鎮組等，而只在下侏羅統大安寨段等少數幾個層位產油。半個多世紀以來，四川盆地油氣勘探保持著明顯的增速，尤其是2000年之后，相繼發現了普光、廣安、元壩、安岳等多個超千億立方米氣田(圖1)。本文回顧了四川盆地部分重要油氣田的勘探發現歷程，選取了半個世紀以來油氣勘探思路的幾個重大轉變，提出幾點筆者在研究過程中的幾點思考，擬在為盆地未來的勘探方向提出有價值的建議。

圖1 四川盆地大-中型氣田勘探歷程

1 盆地沉積構造演化

近年來，隨著構造控油論的逐步完善和發展，在研究四川盆地含油氣性時，弄清盆地在地質歷史時期的沉積構造演化顯得尤為重要。

四川盆地是一個多旋回盆地，其地質歷史時期的多期原型盆地在縱向上依次疊置，形成了現今的疊合盆地[3]。這種垂向疊置的高效性得益于上揚子地臺的剛性穩定基底，地臺塊體周緣的板塊拼貼碰撞和拉張裂解活動雖在克拉通周緣留下了規律性的斷裂構造體系和沉積充填特征，但未從實質上改變板內的沉積盆地特征，從前寒武系結晶基底上沉積了從震旦系到白堊系乃至新生代的巨厚蓋層。因此，劉樹根等(2018)稱之為周緣活動主控下的疊合盆地[4]。

上揚子區基底于晉寧期成核，晚元古代澄江運動形成最終的結晶基底。原始的結晶基底隆凹相間，其上沉積了第一套沉積物陡山沱組和燈影組。燈影組二段沉積末期和燈四段沉積末期分別發生了桐灣運動Ⅰ幕和Ⅱ幕，使得燈三段、燈四段和下寒武統的沉積均具有填平補齊的特征。往后的地質歷史時期里，在現今的四川盆地范圍及其周緣地帶都處于上揚子地臺沉積區，依次經歷了加里東和海西兩大沉積構造旋回，以及印支運動Ⅰ幕活動。印支期的第Ⅱ幕構造活動造成的直接結果是四川盆地整體由碳酸鹽巖臺地沉積轉為了陸相湖盆-河流相沉積[5]。野外地質調查及盆地地震資料解釋，揭示出四川疊合盆地縱向上發育至少6套重要的區域性不整合面[6]，而寒武系與震旦系燈影組之間的不整合面就構成了川中下組合油氣運移的重要通道。

2 盆地海相油氣勘探

四川盆地海相油氣田主要分布于川東和川南(圖2)，主力產層以川東石炭系和川南二疊系為主，而近年來川中和川東北的勘探成果顯示，以裂陷槽有利沉積相帶和古隆起的垂向疊合部位也蘊藏了巨大的油氣資源，如川中安岳氣田和川東北元壩氣田等。

在背斜構造找油氣勘探理論的指導背景下，1959年發現的臥龍河氣田作為典型代表，是我國最早發現的大型天然氣田，多套產層總探明儲量為410.38×108m3[7]。令人意外的是，四川盆地元古界海相油氣勘探獲得重大突破較早，1964年發現了威遠氣田，此舉填補了我們對前寒武系古老儲層含油氣性的認識空白。但威遠氣田的發現也具有很大的偶然性，1956年5月開鉆威基井，目的層實為二疊系灰巖，1964年加鉆至井深2859.39m，發現儲層最古老的氣藏-威遠震旦系燈影組氣藏。所以說，威遠氣田的成功發現并不是在當時現有的勘探理論指導下完成的，但這種有目的層而不唯目的層的靈活勘探處置方式[8]，在后續的勘探實踐中也得到了非常好的印證。如：川東北渡口河構造部署的渡1井，是在以石炭系為目的層的鉆探過程中兼探發現下三疊統飛仙關組鮞粒灘氣藏的，由此實現了川東北飛仙關組氣藏儲量和石炭系氣藏儲量的新老接替，縱向上拓寬了油氣藏采出層位，橫向上為與之毗鄰構造的油氣勘探提供了借鑒。如：渡口河構造發現飛仙關組鮞粒灘相氣藏后，發現其鄰近的羅家寨構造的地震剖面在飛仙關組內部也具有和渡口河構造飛仙關組鮞灘儲層相似的地震異常特征。1999年年末羅家2井和羅家1井先后開鉆，對飛仙關祖射孔測試獲工業性氣流，發現了羅家寨氣田[7]。

貫穿盆地南北的桐灣期拉張槽在早寒武世沉積了下古生界最重要的烴源巖，為川中燈影組和龍王廟組等氣藏直接供烴。川西地區早寒武世為優質烴源巖有利產區的深水陸棚相，烴源巖厚度大，品質佳，應為上覆多套儲層供烴供氣。川西北礦山梁和天井山背斜核部一帶出露的下古生界地層中，有殘余瀝青產出，揭示出下古生界碳酸鹽巖中曾有過早期的石油聚集，并在后來的演化中遭受了嚴重的調整破化，但這也至少證明早期的下古生界深層碳酸鹽巖油藏具備為淺層圈閉直接供氣(裂解氣)的條件。然而，目前川西勘探證實，其侏羅系和上三疊統須家河組等主力產層的氣源主要來自須家河組的多套煤系地層；而下二疊統(舊稱陽新統)和中下三疊統等主力產層的氣源則可能來自二疊系內部的烴源巖[9]，缺少下寒武統烴源巖作為氣源的發現。所以，今后川西油氣勘探重點要更加準確地落實好地腹復雜構造帶的構造樣式，圈閉位置和準確地刻畫深淺源儲系統間的輸導體系特征。那么，川西古生界深層勘探新突破指日可待。

圖2 四川盆地油氣田分布圖(部分資料據文獻[10-11]修改)

3 盆地陸相油氣勘探

四川盆地相氣田主要分布于川西和川中(圖2)，主力產層為上三疊統須家河組和侏羅系地層，如廣安氣田和新場氣田等。此外，僅在川中分布有幾個儲量為千萬噸級別的油田，產油層主要為下侏羅統大安寨段，如公山廟油田。

因晚三疊世川西龍門山的崛起，上揚子板塊西緣發生地質歷史上最重要的構造轉換，四川盆地由海相沉積逐漸過渡為陸相沉積[5]。按照一般的勘探經驗，四川盆地油氣勘探也應該是先淺層后深層的，可為什么上世紀五六十年代在川內進行的兩次石油大會戰-“川中會戰”和“開氣找油”都以失敗告終，陸相淺層勘探遲遲不能打開局面，直到上世紀接近尾聲才在川西發現諸如中壩(1973年)和新場(1985年)這樣的中-大型氣田？究其根本，是當時勘探理論無法滿足復雜的盆地油氣地質條件，對油氣儲層類型，圈閉條件，運移通道等油氣成藏重要載體的認識不夠全面。四川盆地兩大石油會戰期間所鉆探井確實發現了不少油氣顯示，但當時還沒有裂縫-孔隙型氣藏的概念，也就無法解釋和解決探井測試產量高、產量下降快的問題，因而導致了會戰失利[12]。

長期以來，四川盆地因其廣泛分布的陸相紅層而備受油氣勘探者的詬病，原因是以侏羅系為代表的陸相氧化紅層被認為難以具備形成油氣生成和保存條件。據研究，四川盆地陸相地層中發育5套烴源巖，分別為上三疊統須家河組一段、二段、三段、五段和下侏羅統，具備形成有效烴源的條件。厚度分布特征上須家河組烴源巖與下侏羅統烴源巖具有大致相反的趨勢，即須家河組烴源巖在盆地內西厚東薄，下侏羅統烴源巖在盆地內西薄東厚[13]。但由于川東高陡區褶皺變形強烈，高部位的侏羅系地層遭受了嚴重的剝蝕，因而四川盆地淺層陸相找油氣的重點目標自然落在了川中和川西。中壩氣田位于川西龍門山山前斷褶帶，中二疊統雷口坡組和上三疊統須家河組構成中壩氣田的兩大氣藏。中壩氣田氣藏不同于川西凹陷其他氣田的最大特點是其埋深較淺，中壩氣田須家河組氣藏平均埋深3000m左右，而川西中段的新場氣田須家河組氣藏最大埋深已超過5000m。埋藏深度相對較淺而儲層本身相對致密的前提下，氣藏更容易得到有效保存。致密化儲層給勘探帶來困難的同時，也會對生產開發形成一定挑戰。

據統計，以上三疊統須家河組和中上侏羅統為主的陸相碎屑巖地層，天然氣探明儲量約占全盆地總探明儲量的30%[14]，并且隨著近年來川中廣安、合川等大型氣田的發現，四川盆地淺層陸相碎屑巖油氣藏的勘探成果還會有巨大的突破。

5 總結

(1)勘探堅持有目的層而不唯目的層，加大多層系立體勘探力度，重視油氣新發現，以實現老區增儲上產，新區縱橫向拓寬。

(2)重視油氣輸導體系。四川盆地滿盆含氣，多層系含氣特征指示我們，要更加注重輸導體系在連通"深源淺儲"過程中的重要作用。

(3)深淺結合，深中找淺。以川西陸相油氣勘探為例，把隱伏逆沖斷塊構造、構造-巖性圈閉油氣藏視為重點勘探目標，川西仍是四川盆地陸相油氣勘探的指向區。