中國中西部大型盆地致密砂巖油氣“甜點”類型與特征

蔡勛育，邱桂強，孫冬勝，朱宏權，王 威，曾治平

(1.中國石化 油田勘探開發(fā)事業(yè)部，北京 100728； 2.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083； 3.中國石化 西南油氣分公司 勘探開發(fā)研究院，四川 成都 610041； 4.中國石化 勘探分公司 物探研究院，四川 成都 610041； 5.中國石化 勝利油田分公司 勘探開發(fā)研究院，山東 東營 257015)

中國油氣勘探開發(fā)已經(jīng)邁入了非常規(guī)油氣新時代，致密油氣、頁巖油氣等不斷取得新突破與新發(fā)現(xiàn)，資源豐富、發(fā)展?jié)摿薮骩1-4]。致密砂巖是中國中西部盆地油氣勘探開發(fā)的主要領域之一，也是當前和未來增儲上產(chǎn)的主要對象。根據(jù)康玉柱2018年的評價，中國致密砂巖油技術可采資源量為(20～25)×108t、致密砂巖氣技術可采資源量為(12～15)×1012m3，大部分分布在中西部盆地碎屑巖層系[3]。

致密砂巖油氣的單井產(chǎn)量低、變化大，如何提高經(jīng)濟效益是目前勘探開發(fā)面臨的首要問題。就油氣公司來講，由于工程技術進步帶來的凈效益有限，解決這一問題的最有效途徑就是識別、評價和優(yōu)先開發(fā)致密砂巖油氣的“甜點”[5]。近年來，非常規(guī)油氣的研究取得一系列重要理論進展[6-9]，也帶動致密砂巖油氣及“甜點”認識的不斷深入，“甜點區(qū)”、“甜點段”為主的評價思路和技術方法逐漸形成和完善[10-12]，有力地促進了致密砂巖油氣的勘探開發(fā)。

中西部大型盆地的致密砂巖油氣主要聚集在臨近烴源巖或者通過斷裂等通道與烴源巖溝通的儲層中，油氣聚集有著“準連續(xù)型”的特點[13-14]，“甜點”是富集高產(chǎn)的主要形式，需要被賦予更加準確的含義，才能更好地借助地質與地球物理等手段，開展針對性的研究、評價、優(yōu)選，增加勘探開發(fā)的有效性。本文以中國中西部大型盆地中石化探區(qū)為對象，主要對頁巖層系之外的致密砂巖油氣甜點類型和特征進行探討。

1 致密砂巖油氣甜點類型

1.1 致密砂巖油氣的甜點

“甜點”是北美致密砂巖氣勘探開發(fā)中借用日常生活用語來形象描述天然氣高產(chǎn)區(qū)的概念[5]。1999年，美國地質調(diào)查局(USGS)將“甜點”定義為可持續(xù)提供30年產(chǎn)量的致密砂巖氣區(qū)塊。隨之，這一名詞延伸到了地質研究方面，并依據(jù)不同需求加以界定。其中，部分學者強調(diào)了“甜點”形成的地質作用，如 B.E.Law認為致密砂巖氣藏“甜點”是沉積和構造作用造成的局部高產(chǎn)氣區(qū)[15]。部分學者強調(diào)其技術經(jīng)濟條件，如李映艷等認為致密油“甜點”是指在現(xiàn)有經(jīng)濟技術條件下、具有實際開發(fā)效益的致密油地質單元[16]；趙仲祥等認為致密砂巖氣藏“甜點”是對特定研究區(qū)，在當前經(jīng)濟、技術條件下，能夠實現(xiàn)經(jīng)濟、穩(wěn)定生產(chǎn)的區(qū)域[17]。更多的學者從儲層的孔、滲性能方面界定“甜點”，如張金川等將“甜點”定義為致密砂巖氣藏內(nèi)部孔、滲相對發(fā)育處的天然氣濃集區(qū)帶[18]；楊升宇等認為儲層“甜點”是在砂巖整體物性較差背景下的局部高孔滲、且能提供較高天然氣日產(chǎn)量和持久經(jīng)濟產(chǎn)量的致密砂巖氣發(fā)育區(qū)[19]；魏新善等認為致密砂巖氣中的“甜點”是相對高產(chǎn)富集區(qū)[5]。

在研究了四川、鄂爾多斯和準噶爾等盆地的致密砂巖油氣之后，從“甜點”基本特征和勘探開發(fā)實踐出發(fā)，本文將其定義為致密砂巖中滿足目前商業(yè)產(chǎn)出條件的連續(xù)油氣富集范圍。從油氣地質角度，“甜點”的商業(yè)產(chǎn)出條件主要由儲層的儲、滲性能和油氣富集程度體現(xiàn)，相對連續(xù)則強調(diào)了“甜點”內(nèi)部基本特征的相對一致，二者疊合使得一個“甜點”明確地區(qū)分于另一個。在致密砂巖層系中，一系列成因相似、位置相鄰的“甜點”常常在同一地質背景控制下形成、分布，構成了致密砂巖油氣的“甜點區(qū)”。這里的“甜點區(qū)”以一系列“甜點”的集中發(fā)育為特征，與源-儲共生的頁巖層系發(fā)育區(qū)的“甜點區(qū)”[2,20-21]有著差異。

1.2 甜點分類的主要依據(jù)

對于致密砂巖油氣甜點，目前的研究多傾向于甜點儲層形成、分布機制與預測技術，甜點類型的討論相對較少。綜合起來，目前的甜點分類集中表現(xiàn)在2個方面：

一是，基于甜點儲層的儲集空間類型和巖石學機制進行分類。例如，將甜點分為“孔隙型”、“裂縫型”[19]和“孔隙-裂縫型”[22]三類，“原生型”和“次生型”[23]兩類，或以“異常高孔帶”和“裂縫發(fā)育帶”為基礎進行分類[24]。這種分類延續(xù)了儲層巖石學研究的優(yōu)勢，用于解釋甜點儲層的形成機制更為有效；但由于常常需要實驗室測試技術的協(xié)助，以及受到鉆井資料(如巖心)的制約，給直接運用地球物理技術(特別是地震技術)進行預測帶來了挑戰(zhàn)。

二是，按照甜點的綜合性能指標分類(或分級)。以甜點的經(jīng)濟、技術、產(chǎn)能特征或甜點儲層的綜合評價指標等要素進行分類，或按指標優(yōu)劣進行分級，例如李映艷等[16]、趙仲祥等[17]及付菊等[25]的研究。這種分類或分級的方式在甜點綜合評價方面有優(yōu)勢；但也無可否認，由于其與地質要素的聯(lián)系難以直接、準確地建立和表述，在認識甜點分布規(guī)律、預測甜點分布時需要做更多和更復雜的工作。

甜點分類的主要目的是利用地質、地球物理等技術手段，更加科學地闡述甜點形成機制與分布規(guī)律，更加準確地預測甜點位置和評價甜點性質，以提高油氣勘探開發(fā)方案和井位部署的針對性與有效性。因此，甜點的分類需要考慮識別和預測技術相對友好、機理與規(guī)律相對一致以及經(jīng)濟與技術策略相對統(tǒng)一等原則。在目前甜點的勘探開發(fā)實踐中，甜點形成、分布規(guī)律的研究、表征、預測、綜合評價和勘探開發(fā)技術方案的確定，常常從甜點儲層的發(fā)育特征開始。因此，以控制甜點儲層發(fā)育、分布的主要地質因素作為分類的依據(jù)，更能夠從勘探開發(fā)工作的不同環(huán)節(jié)發(fā)揮其指導作用。

中西部大型盆地晚古生代以來開始廣泛發(fā)育碎屑巖儲層，在海相到陸相的濱岸、河流、三角洲、湖相、沖積等環(huán)境中形成了類型各異的沉積體，其內(nèi)部發(fā)育了特定巖相特征的儲層。以之為基礎，埋藏作用、構造變形和風化淋濾等成儲地質環(huán)境在盆地的不同位置和不同演化階段，疊加控制著成巖機制的類型、程度和效果，決定了致密碎屑巖中甜點儲層的發(fā)育狀態(tài)。從盆地整體角度，導致致密碎屑巖儲層形成、分布的主要地質作用可以從3個方面來認識：

一是埋藏作用。在中西部大型盆地的坳陷-斜坡帶等部位，埋藏作用不僅是儲層致密的主要因素，也是甜點儲層發(fā)育和分布的主要控制因素。隨著儲層的深埋和致密，保持和新生基質孔隙的成巖作用在儲層巖相結構約束下有序地發(fā)生和發(fā)揮作用，使得甜點儲層更多地體現(xiàn)為相控特征。

二是構造變形。中西部大型盆地中生代以來均遭受了強烈的構造改造，褶皺和斷裂等控制產(chǎn)生的裂縫系統(tǒng)對復雜構造區(qū)的儲層性質有著重要影響。儲層的致密化程度越高、構造改造越強、其形成的裂縫系統(tǒng)越是發(fā)育，對于儲層儲、滲能力的影響越大，甚至在特定條件下成為控制甜點儲層發(fā)育分布的主導性因素。

三是風化淋濾。中西部大型盆地的盆緣和古隆起圍緣等常常遭受長期剝蝕與風化淋濾，影響了甜點儲層的形成和分布。盡管碎屑巖層系的風化淋濾作用對儲層的改造遠沒有碳酸巖層系明顯，但作為甜點儲層的重要控制因素，應當引起重視。

從上面的分析來看，以控制甜點儲層形成、分布的主要地質作用作為切入點對甜點進行分類是一種可取的途徑，可以更好地滿足在盆地、區(qū)帶和油氣藏尺度下研究甜點形成和分布的規(guī)律，促進甜點預測評價技術的優(yōu)化與應用，協(xié)助制定總體的經(jīng)濟技術方案，從而更好地指導甜點的勘探和開發(fā)工作。

1.3 甜點的主要類型

以控制致密砂巖甜點儲層形成、分布的主要成儲地質作用為依據(jù)，將甜點分為相控型、縫控型和殼控型三大類以及它們之間的過渡類型。其中，“相控”、“縫控”和“殼控”分別代表了埋藏、構造變形和風化淋濾等成儲地質作用對甜點儲層發(fā)育、分布的控制(圖1；表1)。

1) 相控型甜點(圖1a)

儲層埋藏、致密化過程中，沉積體內(nèi)部強水動力環(huán)境等形成的部分儲層，更容易因為顆粒支撐、粘土結膜等成巖作用促進原生孔隙的保持，或由于(有機)流體-巖石相互作用的改造產(chǎn)生次生孔隙，從而保持儲、滲能力并在充注油氣后成為甜點。這里的“相控”，主要指埋藏成巖作用疊加在沉積體結構之上形成的特定巖石相作為主要因素對甜點儲層發(fā)育位置和范圍的控制。隨著致密化程度增加，儲層逐漸失去有效的油氣儲、滲能力，巖相對于甜點儲層的重要性也會逐漸減弱。

2) 縫控型甜點(圖1b)

對于致密化程度較高及儲、滲能力較差的致密砂巖，構造變形及其所產(chǎn)生的裂縫系統(tǒng)常常成為主導因素，控制著儲層性能及甜點的發(fā)育特征。所謂的“縫控”，是指構造變形形成的裂縫系統(tǒng)發(fā)育到一定程度后，可以成為控制甜點儲層發(fā)育、油氣富集和產(chǎn)出性質的關鍵因素。由于裂縫可以跨越不同的巖相發(fā)育，縫控型甜點受特定巖相的限制相對較弱。

表1 致密砂巖主要甜點類型與特征Table 1 Main types and characteristics of tight sandstone sweet spots

3) 殼控型甜點(圖1c)

遭受長期剝蝕的盆緣帶或古隆起部位，風化淋濾作用及其形成的風化殼成為控制儲層改造和甜點儲層發(fā)育的重要因素。以風化淋濾作用為主導因素、風化殼似層狀結構控制的甜點儲層富集油氣后，就形成了殼控型甜點。

以上3種類型的劃分突出了不同地質作用在致密碎屑巖甜點儲層形成、分布中的主導性。這種主導性以沉積作用為基礎，在盆地的不同演化階段和不同位置得到體現(xiàn)(圖2)。如，在儲層致密化到失去有效儲、滲能力的埋藏階段，甜點儲層的形成和分布主要受巖相控制，體現(xiàn)為相控特點；在儲層致密化程度較高，有效儲、滲能力減弱或失去后，斷裂和褶皺等的構造改造會超越巖相，成為甜點儲層發(fā)育的主要因素；在抬升剝蝕期，風化淋濾作用開始影響甜點儲層的形成與分布。同樣的特點，也表現(xiàn)在盆地的坳陷斜坡帶、沖斷帶或復雜構造區(qū)、盆緣剝蝕區(qū)等不同區(qū)域。

圖2 致密砂巖成儲地質作用與甜點類型關系示意圖Fig.2 Relationship between controlling geological processes and types of tight sandstone sweet spots

需要指出的是，甜點儲層的形成常常是多種地質作用共同作用的結果。如，相控型甜點中，裂縫也常常作為重要因素發(fā)揮作用；縫控型甜點中，基質孔隙也是甜點儲層的重要助力。因此，甜點的過渡類型自然而然地存在，本文并沒有單獨列出。

2 致密砂巖油氣甜點發(fā)育特征

2.1 相控型甜點

1) 相控型甜點發(fā)育特點

相控型甜點主要發(fā)育在構造相對穩(wěn)定的坳陷-斜坡帶中與有效烴源巖疊合的平面范圍內(nèi)。相控型甜點儲層以顆粒支撐、粘土包膜、礦物溶蝕和油氣侵位等成巖作用為主要形成機制，其發(fā)育程度與坳陷-斜坡帶的地層組合關系、沉積體系及有利相帶分布范圍、埋藏深度、地層流體系統(tǒng)的開放程度以及烴源巖相關的有機流體活躍程度等有關。

相控型甜點的范圍一般小于含油氣范圍，油氣聚集方式多具有“動力圈閉”[26]特征，存在兩種成藏組合關系：一是臨近有效烴源巖的疊覆近鄰組合，源巖生烴超壓為近距離成藏的主要動力，甜點受儲層、有效烴源巖及其配置關系的控制，如川西坳陷須家河組及鄂爾多斯盆地延長組和上古生界；二是與烴源巖垂向分隔的疊覆跨越組合，常以斷裂溝通烴源巖并輸導油氣，甜點的形成受儲層及油氣源斷裂的控制，如川西坳陷侏羅系。

以儲層的沉積環(huán)境或沉積類型為依據(jù)，相控型甜點還可進一步分為水道型、心灘型和岸壩型等具體類型(圖1a1—a3)，其發(fā)育特點各有差異。

2) 川西坳陷東坡淺層“窄河道”甜點

川西坳陷中段東坡是坳陷向川中隆起帶過渡的斜坡帶，以中江、高廟等氣田的侏羅系沙溪廟組(J2s)為主發(fā)育相控型甜點(圖3)。川西坳陷東坡的天然氣來源于下伏的須家河組五段(T3x5)烴源巖，通過中生代以來長期活動的斷裂垂向運移至三角洲前緣分流河道儲層中形成甜點。

川西坳陷侏羅系發(fā)育西部短軸向、東北部長軸向兩個方向的物源，以沖積扇-沖積平原-三角洲-湖泊體系為主[27]。坳陷東坡主要受長軸物源影響，沙溪廟組以淺水三角洲平原-前緣環(huán)境為主，發(fā)育分流河道砂巖儲層[28]。在中江氣田識別出113條分流水道，總體上呈北東-南西向延伸，長度介于10～35 km，寬度介于300～800 m，儲層厚度一般在5～30 m[29]。由于這些分流河道的砂體寬度小、延伸長，又形象地把這種甜點稱為“窄河道”甜點(圖3)。

圖3 川西坳陷東坡侏羅系沙溪廟組J2s3(3-2)砂組“窄河道”甜點分布Fig.3 Distribution of J2s3(3-2)“narrow-channel” sweet spots in the Jurassic Shaximiao Formation of the east slope in the West Sichuan Depression a.研究區(qū)位置；b.“窄河道”和甜點分布 (研究區(qū)位置圖據(jù)文獻[28]修改。ⅠA類甜點可由直井高效開發(fā)；ⅠB類甜點可由水平井高效開發(fā)；Ⅱ類甜點可由水平井有效開發(fā)。)

東坡沙溪廟組分流水道儲層地面孔隙度在6.4%～10.8%(平均8.4%)，滲透率在(0.06～0.30)×10-3μm2(平均0.13×10-3μm2)，孔隙類型以剩余粒間孔、粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔為主，不同分流河道和河道不同位置的儲層存在差異(圖4)，其原因有三方面：一是，埋藏過程中壓實、方解石膠結和綠泥石包膜等成巖作用，在儲層結構及發(fā)育程度影響下，導致不同河道位置的孔隙度迅速、差異降低。二是，在早白堊世早期—晚白堊世晚期儲層致密化(指平均地面孔隙度<10%)[28]的同時，天然氣沿著氣源斷層進入河道砂體成藏，伴隨的酸性流體促進了長石與碳酸鹽等礦物的差異溶蝕和溶解物順沿河道的搬運、沉淀，使得不同河道和河道位置的物性差異進一步加大。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，與氣源斷層溝通關系好且靠近斷裂的河道儲層，今地面孔隙度可達10.0%～12.0%，溶蝕孔發(fā)育；未溝通河道或溝通河道的遠端，孔隙度平均在6.0%附近[28]，儲集類型以剩余粒間孔為主。三是，晚白堊世晚期后，區(qū)域構造抬升，氣藏進入調(diào)整階段，方解石和白云石等碳酸鹽膠結物差異沉淀。

沙溪廟組“窄河道”甜點的形成是分流河道儲層埋藏演化、氣源斷裂活動和天然氣成藏有機配合的結果(圖4)。其中，氣源斷裂及其活動性對于疊覆跨越組合中相控型甜點的形成、分布有著重要作用。由于分流河道與斷裂存在不同的溝通關系，不僅造成了不同河道的儲層物性差異變化，也造成了河道最大含氣范圍的變化，其結果是在距離斷裂10～40 km(沙溪廟組上部—下部)的河道范圍內(nèi)是甜點發(fā)育的最有利位置。

圖4 中江氣田J2s3(3-2)砂組河道剖面Fig.4 Cross section along the J2s3(3-2) sand layer channel in Zhongjiang gas field

2.2 縫控型甜點

1) 縫控型甜點發(fā)育特點

縫控型甜點的儲層以裂縫網(wǎng)絡為主、基質孔隙為輔，二者相輔相成、構成裂縫-孔隙“儲滲體”。儲層的裂縫通常以構造裂縫為主[30]，層理縫[31]、成巖縫等為次。構造縫與區(qū)域應力場及斷裂、褶曲等強構造變形部位有關，在臨近斷裂或斷裂組合、褶皺軸部的位置更加發(fā)育；非構造縫主要發(fā)育在層內(nèi)[32]。

縫控型甜點一般發(fā)育在經(jīng)過強烈斷裂、褶皺等強烈改造的復雜構造區(qū)，平面上與有效烴源巖的分布范圍疊合。與相控型甜點一樣，縫控型甜點也存在疊覆近鄰、疊覆跨越兩種成藏組合關系。由于裂縫網(wǎng)絡大幅度地改變了儲層的滲透性質，甜點的含油氣性更依賴于裂縫開啟狀態(tài)、與源巖的溝通關系以及油氣保存條件。

按照構造裂縫的成因，縫控型甜點可進一步分為斷縫型和褶縫型等類型。但由于不同成因的裂縫常混合產(chǎn)出和發(fā)揮作用，技術上也難以有效區(qū)分，這種分類的實際效果還有待于研究和證實。

2) 四川盆地北部馬路背地區(qū)“斷縫體”甜點

四川盆地北部的馬路背地區(qū)須家河組經(jīng)歷了早期快速沉降和深埋過程，天然氣大規(guī)模充注前儲層就已經(jīng)致密[33]，今地面孔隙度多小于4%，滲透率多小于0.1×10-3μm2，儲、滲能力有限。由于中生代以來，特別是喜馬拉雅運動早期的強烈沖斷改造，該地區(qū)發(fā)育了受沖斷控制的縫控型甜點，又簡稱為“斷縫體”[34]甜點(圖5)。

燕山運動中、晚期，在米倉山等周邊造山帶影響下，馬路背地區(qū)形成北東向大型背斜[35]；喜馬拉雅運動早期，受大巴山控制的北西向密集發(fā)育的逆斷層及相關褶皺疊加其上。這些逆沖斷層呈對沖、背沖、疊瓦樣式，密度可達0.18條/km2[36]。它們不僅溝通了須家河組儲層與下伏二疊系海相源巖的聯(lián)系，更重要的是其伴生發(fā)育的裂縫系統(tǒng)決定了致密砂巖儲層中甜點儲層的形成與發(fā)育狀態(tài)(圖6)。斷裂伴生的裂縫系統(tǒng)包含宏觀裂縫和微觀裂縫。宏觀裂縫以剪切縫、張性縫等構造縫為主，垂直-高角度、半充填-未充填裂縫占裂縫總數(shù)的80%以上[37]，多為有效縫，在成藏和天然氣產(chǎn)出過程中起到導流和溝通不同儲集系統(tǒng)的作用。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，中-細砂巖更易于發(fā)育裂縫，垂直斷距200 m以上的大型斷層裂縫帶發(fā)育寬度可超過500 m，多斷層對稱組合樣式增加了裂縫發(fā)育程度，高褶皺程度位置有效裂縫更加發(fā)育；微觀裂縫以粒內(nèi)縫、粒緣縫、穿?？p為主，尺寸與基質孔隙大致相當[37]，主要作用是改善儲層的儲集和滲流能力。巖心的鏡下觀察中，39%的薄片均觀測到微觀裂縫，面密度平均值高達0.63 mm/mm2[37]。

圖6 四川盆地北部馬路背地區(qū)須家河組“斷縫體”甜點發(fā)育模式(基于文獻[34]修改)Fig.6 Diagram showing the development patterns of sweet spots in the Xujiahe “fault-fractured complex” of Malubei area in northern Sichuan Basin (modified from reference[34])

在部分高產(chǎn)井的分析中，也能夠發(fā)現(xiàn)裂縫網(wǎng)絡對于天然氣富集、高產(chǎn)的重要作用。以馬103井為例，其主要含氣層段的須家河組二段下部灘壩相石英砂巖厚度在20 m附近，孔隙度平均3%、滲透率小于0.1×10-3μm2，儲層物性較差。該井2011年4月開始試采，初期日產(chǎn)氣5.3×104m3，8年期間累產(chǎn)近2.5×108m3；當前日產(chǎn)量仍有6.7×104m3，明顯高出試采初期的產(chǎn)量。巖心觀察表明，儲層段裂縫線密度可達5.0～36.6條/m，平均17.3條/m[37]；鏡下見大量不規(guī)則微裂縫，縫寬0.06～0.10 mm左右，最大可達0.6 mm。

總之，馬路背地區(qū)須家河組“斷縫體”甜點形成的關鍵是規(guī)模裂縫網(wǎng)絡。這些裂縫網(wǎng)絡主要與斷裂及相關褶皺的發(fā)育程度、地層巖性及組合等有關。以之為基礎形成的甜點也同樣受到斷裂控制，沿氣源斷裂“帶狀”分布(圖5)。

圖5 四川盆地北部馬路背地區(qū)須家河組“斷縫體”甜點分布Fig.5 Distribution of sweet spots in the Xujiahe “fault-fractured complex” of Malubei area in northern Sichuan Basin a.研究區(qū)位置；b.甜點分布

2.3 殼控型甜點

1) 殼控型甜點發(fā)育特點

風化殼儲層是表生風化及后期埋藏等地質作用綜合的產(chǎn)物[38]。碎屑巖風化殼主要包括風化粘土層、水解層和淋濾帶。其中，風化粘土層和水解層粘土礦物含量高，主要提供油氣的封蓋條件；淋濾層帶中由于礦物溶蝕、巖石破裂等因素發(fā)育甜點儲層。殼控型甜點儲層主要受淋濾帶發(fā)育狀態(tài)、巖相及組合關系、斷裂等構造變形的控制，古地貌、古氣候、經(jīng)歷時間、地下流體系統(tǒng)及后期再埋藏作用等通過影響淋濾帶的發(fā)育狀態(tài)，對甜點儲層的分布有著重要作用。

殼控型甜點多分布于盆地邊緣、古隆起或斜坡帶高部位等經(jīng)歷過長期抬升剝蝕的地區(qū)，常常與烴源巖或古油氣藏呈側向分離或疊覆跨越的成藏組合關系，含油氣性受風化殼、斷裂及不整合面上部骨干儲層等構成的復合輸導體系和油氣供給規(guī)模的控制。

由于碎屑巖中的可溶蝕礦物含量低，殼控型甜點在碎屑巖層系中發(fā)育程度相對較差，目前發(fā)現(xiàn)的典型實例是準噶爾盆地車排子地區(qū)的石炭系。但鄒才能等統(tǒng)計準噶爾盆地腹部風化殼附近的孔、滲數(shù)據(jù)表明，在埋深5 500 m的風化殼之下仍然存在相對優(yōu)質的儲層[39]，說明了碎屑巖層系中殼控型甜點研究和勘探的前景。

2) 準噶爾盆地車排子地區(qū)石炭系殼控型甜點

車排子凸起位于準噶爾盆地西緣，東鄰紅車斷裂帶、南鄰四棵樹凹陷，石炭系之上缺失二疊系、三疊系。在長時期的剝蝕和風化淋濾過程中，風化殼淋濾帶發(fā)育并控制了石炭系火山巖甜點儲層的分布和油氣富集，形成了殼控型甜點。

火山巖只有經(jīng)過后期地質作用的改造才具有更好的儲集性[40]。在車排子地區(qū)石炭系，控制甜點儲層形成的主要因素有風化殼結構、斷裂等構造作用和火山巖相：① 風化殼結構與淋濾作用。車排子石炭系風化殼自上而下包含風化粘土層、水解層、淋濾層(溶蝕層)和崩解層[41-42]等部分(圖7)。其中，淋濾帶巖石受強烈溶蝕改造，但巖石骨架相對完整，儲集性能最好；崩解層溶蝕作用較弱，裂縫相對發(fā)育、但易被充填，僅具有一定的儲集性能；粘土層和水解層富粘土礦物，儲集性能差，起到封蓋或遮擋油氣的作用[43]。從總的情況來看，甜點儲層主要發(fā)育在不整合面之下500 m范圍內(nèi)，孔隙度一般為3%～17%、平均10%，地面空氣滲透率一般為(0.1～50)×10-3μm2、平均25×10-3μm2。② 斷裂等構造作用?；鹕綆r中發(fā)育不同產(chǎn)狀和成因的裂縫，構造縫是其中流體滲流的主要貢獻者[44]。斷裂及伴生裂縫破壞巖石結構、溝通原生孔隙、引導流體活動，改變了風化殼層結構和儲層性質，斷裂發(fā)育處有效儲層在風化面之下的深度范圍可達斷裂不發(fā)育處的2倍[45]。從統(tǒng)計規(guī)律上看，裂縫在距離不整合面下75～275 m的范圍內(nèi)發(fā)育程度較高，裂縫充填程度由淋濾層、水解層到崩解帶逐漸變高[42]。③ 火山巖巖相與巖性。車排子地區(qū)石炭系儲層存在著爆發(fā)、溢流、火山通道、火山沉積等多種巖相[43]，以及中-基性火山巖、火山碎屑巖、砂巖等多種巖性。這些巖性和巖相的成分和結構存在差異，一定程度上決定了孔隙、裂縫的發(fā)育規(guī)模和組合方式。車排子凸起東翼的安山巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r和玄武巖，西翼的凝灰?guī)r和凝灰質砂巖，均為有利巖性。

圖7 準噶爾盆地車排子地區(qū)排664—排66井石炭系風化殼結構與孔隙度變化關系Fig.7 Weathered Carboniferous crust framework and porosity variations in wells Pai-664 to Pai-66 in Chepaizi area of the Junggar Basin a.風化殼結構剖面；b.排66井儲層孔隙度-深度變化關系

車排子凸起石炭系之后的風化時間超過了56 Ma[42]或100 Ma[43]，古地貌相對平緩，風化殼結構完整、淋濾帶厚度大且延續(xù)性好，對于大型殼控型甜點的發(fā)育是有利因素，目前的勘探情況也表明了車排子地區(qū)殼控型甜點的規(guī)模。

3 討論與結論

1) 致密砂巖油氣形成、分布的復雜性和多變性導致了勘探開發(fā)經(jīng)濟收益存在很大的不確定性，成為有效勘探開發(fā)不可回避的問題。提高勘探開發(fā)效益，需要與地質、地球物理技術更好地結合起來，對甜點類型和特征進行合理的梳理、分析，優(yōu)選其中的“甜點”部分開展工作。

2) 考慮現(xiàn)場資料與預測技術友好、形成機理與分布規(guī)律相對統(tǒng)一、經(jīng)濟與技術策略相對一致以及滿足勘探開發(fā)評價需求等原則，以控制甜點儲層形成、分布的主要地質作用為線索，將甜點分為相控型、縫控型和殼控型3類。其中，相控型甜點又可依據(jù)沉積類型進行細分。期望這種分類方式，能夠促進致密砂巖油氣甜點和甜點區(qū)發(fā)育分布規(guī)律的針對性研究和地質-地球物理預測技術的系統(tǒng)性應用。

3) 受盆地地質結構和演化特點的控制，不同類型的甜點發(fā)育在盆地的不同位置。構造相對穩(wěn)定的斜坡-坳陷區(qū)，以相控型甜點(區(qū))為主；沖斷、褶皺等構造改造強烈的地區(qū)，縫控型甜點成為特色類型；遭受較強剝蝕和長期風化淋濾改造的盆緣和古隆起區(qū)，更可能發(fā)育殼控型甜點。

4) 每個地區(qū)或層段的致密砂巖甜點，都有著與之相對應的地質環(huán)境和控制因素，它們有共性、更有差異。川西坳陷東坡“窄河道”甜點、馬路背地區(qū)“斷縫體”甜點和車排子地區(qū)殼控型甜點等典型實例的分析，說明了甜點形成、分布的復雜性，提示研究和評價需要更多地基于具體的地質條件。