0 引言

四川盆地蜀南地区累计发现二叠系茅口组气藏300余个^[1]。早期勘探以背斜目标为主，以璧山—合江区块为例，其周边的螺观山、九奎山、龙洞坪、永安场、丹凤场、临峰场等背斜均在茅口组获高产气流，测试最高日产气超过一百万立方米。随着勘探程度的不断提高，成藏条件较好、可以勘探开发的背斜带越来越少，茅口组的勘探方向开始逐步转向向斜—斜坡带^[2-3]。

近年来，在“走出构造找岩溶”研究思路的指导下，蜀南地区向斜—斜坡带多口钻井在茅口组获得突破。2020年，璧山—合江区块云锦向斜内，YJ2井在茅口组钻遇优质灰岩岩溶储层，测试获日产量为58.8×10⁴m³的高产工业气流，表明蜀南地区茅口组岩溶气藏具有巨大的勘探潜力^[3]。

断溶(断裂控制的岩溶)储层作为茅口组非常重要的一种储层类型，其研究对于蜀南地区的油气勘探决策具有重要意义。本文以璧山—合江地区为例，通过地震、钻井、地质资料分析，建立断溶体系，并利用正演模拟方法明确断溶储层地震反射特征，指导储层预测。

1 研究区概况

研究区位于四川盆地川南古隆低陡穹形带，区内主要发育北东向褶皱。南部由西向东分别为螺观山背斜、蒲闾场向斜、古佛山背斜、新店子背斜、得胜向斜、阳高寺背斜、宝藏向斜、龙洞坪背斜、来苏—云锦向斜、黄瓜山背斜、临江向斜、花果山背斜、塘河背斜、护国寺向斜；北部由西向东分别为西山背斜、峰高铺向斜、东山背斜、临江向斜、花果山背斜、璧山向斜、临峰场背斜(图 1)。在平面上，褶皱整体呈向北收窄、向南撒开的帚状形态。

研究区内钻遇茅口组井共218口，其中185口井开展了测试，119口井测试获气，占比为64.32%。不同构造位置测试结果如下：背斜带测试113口井，74口井获气，占比为65.49%；斜坡带测试44口井，26口井获气，占比为59.09%；向斜带测试28口井，19口井获气，占比为64.32%。不同构造位置钻井成功率差别较小，均在65%左右，向斜带略高于背斜带、斜坡带，证实了向斜带同样具有巨大的勘探潜力。

研究区内茅口组沉积期发育开阔台地相沉积环境，岩性以生物碎屑灰岩为主^[4]，厚度较稳定，主要在200~ 240m之间。茅口组由下至上分为四段(图 2)：茅一段以浅灰、灰黑色厚层状泥质生屑灰岩为主，厚度为65~ 75m；茅二段主要为深灰色厚层块状灰岩，厚度为105~ 120m；茅三段以深灰色块状生屑灰岩为主，残余厚度为0~40m；茅四段以深灰色、灰黑色中—厚层石灰岩夹生屑灰岩为主，残余厚度为0~15m。研究区内茅三段、茅四段遭受不同程度的剥蚀，由北向南剥蚀程度逐渐增加，靠近研究区南部茅四段已剥蚀殆尽^[5]。

研究区茅口组优质储层主要发育于茅二段、茅三段经后期岩溶改造的颗粒滩亚相^[6]。中二叠世末期，在东吴运动影响下，茅口组经历了7~8Ma的大气淡水淋滤、流水侵蚀作用，与上覆龙潭组为不整合接触。同时该期构造运动形成了广泛发育的岩溶储层，向斜带内测试产量高于1×10⁴m³/d的13口井，在钻遇茅口组过程中均发生井漏、气测异常、井涌、气浸、放空等现象，其中12口井在其周围1km内有东吴运动期形成的断裂，证实该期断裂对茅口组岩溶储层发育范围及储层品质具有很强的控制作用。

2 茅口组断溶体系建立

原始沉积的灰岩较为致密，如果没有后期断层、裂缝的沟通改造，难以形成规模储层^[7]。在茅口组沉积后期，受东吴构造运动影响，研究区发生了一次整体抬升，并产生一系列构造变形。二叠系层间断裂以低角度逆断层为主，断层多向上消失于二叠系龙潭组、向下消失于志留系地层^[8-10](图 3)。东吴期发育断层与茅口组岩溶作用同期发生，利于大气淡水沿断层向下渗流，同时伴生的天然裂缝也是良好的渗流通道，可在断层附近形成块状岩溶缝洞体。改造后的茅口组具有良好的储集空间，易形成高产天然气藏。

蜀南地区茅口组茅一段—茅二段c亚段下部为开阔潮下沉积环境，滩相沉积不发育；茅二段b亚段—茅三段发育高位体系域，颗粒滩沉积明显增多变厚，高能滩、低能滩和滩间沉积在纵向上形成不等厚互层组合；茅四段主要为滩间海沉积，局部发育薄层低能滩^[11]。茅二段b亚段—茅三段岩性以细晶生屑灰岩、亮晶藻屑灰岩、泥晶生屑灰岩为主，与上覆、下伏地层相比，储集物性更好。东吴期发育断层断穿茅二段b亚段—茅三段滩相地层时，地表水除了沿断裂发生岩溶作用，同时也沿滩相地层发生顺层岩溶，从而改善原始沉积地层的储集条件，形成优质储层。

根据东吴期发育断层附近地表水渗流分析结果，建立由两类岩溶带组成的茅口组断溶体系模式(图 4)：①顺断层岩溶带，主要形成于断面附近，块状发育，厚度较大，横向延伸距离较短；②顺地层岩溶带，形成于靠近断层滩相地层内，层状发育，厚度较小，延伸距离较远。

3 茅口组断溶储层地震反射特征

根据研究区内完钻井资料，统计茅口组及上覆、下伏地层的速度、密度、纵波阻抗数据(表 1)，结合蜀南地区茅口组断溶体系模式(图 4)，建立茅口组断溶体系正演模型，距断层由近到远，茅二段—茅三段分别发育顺断层岩溶储层和顺地层岩溶储层(图 5)。根据钻井统计结果，茅口组岩溶储层参数如下：速度为4800m/s，密度为2.470g/cm³，纵波阻抗为11856.00m·s^-1·g·cm^-3。

根据区内茅口组地震资料主频分析结果，选取35Hz雷克子波进行正演，结果如图 6。在断溶储层不发育的部位，主要地层反射特征如下：下二叠统栖霞组(P₁q)底界，连续强波谷反射；下二叠统茅一段a亚段(P₁m^1a)底界，强波峰反射；下二叠统茅二段b亚段(P₁m^2b)底界，较弱波峰反射；上二叠统龙潭组(P₂l)底界，强波峰反射；上二叠统长兴组(P₂ch)底界，强波谷反射；三叠系飞一段(T₁f¹)底界，位于波峰—波谷间的零相位处；三叠系飞二段(T₁f²)底界，波峰反射。在茅口组断溶储层发育部位，表现为如下地震反射特征(图 6)：顺地层岩溶带顶部为较强波谷反射，底部为较强波峰反射，在茅二段—茅三段地层内，“亮点”特征明显；在龙潭组底界为强波峰反射的背景下，顺断层岩溶带顶部为相对弱波峰反射，底部为较强波峰反射，岩溶带内部则表现为杂乱或空白反射。

4 储层预测

由于地震数据品质差异及断溶体的非均质性，断溶储层在实际剖面的反射特征与正演结果存在一定差异，利用地震反射特征对岩溶储层进行预测的过程中，需要根据断裂发育位置及地震反射特征，综合判断断溶带发育位置及类型。

研究区内过L1井、L2井的地震剖面上，存在典型顺断层岩溶储层发育的反射特征(图 7)。L1井钻探过程中，茅口组漏失泥浆72.8m³，测试日产气54.49×10⁴m³；地震剖面上，茅二段b亚段—茅三段具有顶部强振幅变弱、内部反射杂乱、底部较强振幅的地震响应，为典型顺断层岩溶储层发育特征。L2井钻探过程中发生井涌、气喷，漏失泥浆73.8m³，测试日产气18.06×10⁴m³；地震剖面上，茅二段b亚段—茅三段顶部没有明显的强振幅变弱特征，但内部反射杂乱、底部较强振幅的地震响应特征明显，为较典型顺断层岩溶储层发育特征。L1、L2井两侧地震剖面上均存在“亮点”反射特征，推测顺地层岩溶储层发育。D9井钻探过程中，茅口组发生气喷，测试日产气12.48×10⁴m³；D10井在茅口组发生井漏，累计漏失泥浆72.7m³，测试日产气14.42×10⁴m³。过D9、D10井的地震剖面上，储层段均为顶部强波谷、底部强波峰的典型顺地层岩溶储层发育的“亮点”型反射特征(图 8)。D9、D10井之间的断层附近，顺断层岩溶发育特征不明显，推测可能是储层品质较差。根据地震资料对断溶储层的平面展布进行预测，可以利用层位解释结果，通过提取P₂l、P₁m^2b沿层振幅属性的方法完成，本文主要试验了提取P₁m^2b沿层振幅属性的方法。P₁m^2b底在地震剖面上为较连续的弱波峰反射特征，可以较好地进行层位对比追踪。根据正演结果，储层不发育时，茅二段b亚段底界为较弱波峰反射特征；发育顺地层岩溶储层时，茅二段b亚段底界为较强波峰反射特征；发育顺断层岩溶储层时，由于储层厚度、位置的差异，茅二段b亚段底界可以表现为较弱波峰或波谷反射特征。结合东吴期断裂发育位置，利用茅二段b亚段底界振幅属性，可以对断溶储层进行预测，并可划分岩溶类型。

图 9是璧山—合江地区M区块茅二段b亚段底界最大振幅属性平面图，区块中间发育两条北东走向断裂，结合地震剖面特征(图 10)，可以将区块划分为5个带：靠近断裂位置主要为茅二段b亚段底界弱波峰反射特征的顺断层岩溶带，向两侧为茅二段b亚段底界较强波峰反射特征的顺地层岩溶带，再向外则变为茅二段b亚段底界弱波峰反射特征的致密带。5个带整体以断裂为中心向两侧对称分布，展现了断裂对岩溶发育的控制作用。

5 结论

(1) 蜀南地区向斜—斜坡带茅口组岩溶气藏具有巨大的勘探潜力，岩溶储层发育程度是控制气藏形成及高产稳产的重要因素，其中断溶型储层是向斜区内茅口组重要的勘探方向。

(2) 根据断层控制程度及岩溶发育特征，断溶体系可以划分为顺断层岩溶带和顺地层岩溶带。顺断层岩溶带储层为块状发育特征，其形成主要受断层伴生的裂缝发育程度控制；顺地层岩溶带储层为层状发育特征，其形成主要受颗粒滩展布范围的控制。

(3) 顺断层岩溶储层表现为顶部弱波峰、底部较强波峰、内部杂乱或空白的反射特征；顺地层岩溶储层表现为顶部较强波谷、底部较强波峰的亮点反射特征。