引言

近几年，继致密砂岩气、煤层气、页岩气等非常规能源领域勘探开发取得巨大成功后，致密油正成为全球非常规能源勘探开发的热点和亮点。四川盆地侏罗系致密油经过半个多世纪的勘探开发，虽然取得了一系列丰硕的勘探开发成果，但已有的勘探成果表明四川盆地大安寨段致密油是目前国内外已发现致密油区储层物性最差(孔隙度一般低于2%)，致密油地质条件最为复杂的地区。因此，还有很多亟待解决的问题，这些问题是制约盆地致密油勘探开发的主要瓶颈。本文以目前勘探开发效益最好的桂花油田侏罗系自流井组大安寨段介壳灰岩作为解剖对象，以测试高产、累产上万吨的工业油井、功勋油井为目标，以异常压力为主线，分别从产层确定、源储配置关系、烃源岩与异常高压关系、高产油井与沉积相带关系等特征总结大安寨段致密油特征及富集规律。通过非常规的方法对该致密油藏的解剖，力争为寻找盆地致密油富集区带提供技术支撑，同时也为国内致密油的勘探开发提供借鉴。

1 勘探开发概况

桂花油田位于四川省中部，地跨遂宁、蓬溪、射洪三县市，区域构造位置隶属于川中古隆中斜平缓构造带。油田的发现始于1959年8月钻探蓬40井在大安寨段混层(大一二、大二、大三)酸化后获得平均日产油71.4 t的高产油流(第一个月)。1978年该区申报了大安寨油藏Ⅰ类探明石油地质储量2 413×10⁴ t。桂花油田是四川盆地油气勘探发现较早的油田之一，也是历年累计产油量最多效益最好的油田^[1-3]。截至2012年底，桂花油田累计产油近200.0×10⁴ t，占整个盆地大安寨段(401.7×10⁴ t)原油累计产量的一半，桂花油田的长期稳产为四川盆地原油长期稳产做出了不可磨灭的贡献。但由于近年来钻井数减少，年产量逐年下降，目前的年产量降至1.5×10⁴ t左右。

2 大安寨段地质特征

桂花油田主力产油层位为下侏罗统大安寨段介壳灰岩，油层埋深由北往南变浅，埋深在1 500~2 000 m。沉积相研究表明，大安寨期桂花地区处于滨湖—浅湖沉积环境，经过湖侵、湖退形成了介壳灰岩与黑色泥页岩、紫红色泥页岩互层的特征。根据岩性组合特征、沉积旋回特征、电性特征，该区大安寨段五分特征明显，从上至下依次划分为大一、大一二、大二、大二三、大三五个亚段。其中介壳灰岩主要发育在大一、大二、大三，泥岩发育在大一二、大二三(图 1)。油层具有层薄、夹层多，成层稳定，广泛延伸的特点。桂花地区大安寨段介壳灰岩储层单层厚度为0.5~5.0 m，累计厚度为20.0~30.0 m，介壳灰岩储层普遍致密，根据已有取芯井岩芯分析表明，大安寨段介壳灰岩储层物性普遍超致密，孔隙度主要分布在1.0%~2.0%，局部发育高孔层段，岩芯平均孔隙度1.2%。根据中国不同类型储层划分的行业标准，该区储层属于致密储层。桂花背斜闭合面积10 km²，闭合度约20 m，倾角1°~2°，断层不发育，含油面积338 km²，并与西侧的蓬莱油田相连，油井具有大面积分布的特征^[4-6]。

3 纵向上以大二亚段油层最优

据桂花油田大安寨段单层测试分析表明，桂花地区除大一二亚段外，大一亚段、大二亚段、大三亚的介壳灰岩均是重要的产油层位；其中大一亚段最多，其次为大三、大二亚段。油井累计产油情况揭示，万吨井、功勋油井(累计产量大于6×10⁴ t，如大石13、桂24、蓬54等)产油层位主要集中在大二亚段介壳灰岩。桂花油田的发现井—蓬40井射开大三试油，经一次酸化，间喷日产油7.3 t，后产量迅速下降，后又补孔射开大二亚段，混层酸化后获得高产，平均日产油71.4 t。这类万吨井井数虽然只占生产井数的不到20%，但产油总量却占整个桂花大安寨油田累计产油量的60%左右，显示出大二亚段良好的勘探开发效果。大二亚段发育质纯介壳灰岩，介壳灰岩主要为薄—中层状的介壳灰岩与暗色页岩互层，厚度一般介于1~4 m，从已有的取芯井观察表明，该段介壳灰岩缝洞发育，渗透性能好(图 2，图 3)。总体看来，桂花油田具有多产层特征，纵向上大二亚段最好，大三在西南方向的蓬莱油田由于远离生烃凹陷，储层充注程度低，储层普遍含水，为区域性水层。

4 靠近生烃高压区的压力过渡带是致密油聚集区

邻区蓬莱10井大安寨段暗色页岩(TOC=2.56%；R_o=0.9%)生烃增压模拟实验表明，增压瞬时最高值38 MPa，可突破孔喉半径26 nm可对致密储层进行有效充注。模拟实验表明，烃源岩生烃增压充注动力(生烃增压+毛细管压力差)大于运移阻力(排驱压力)，能有效驱动油气发生运移，当充注动力与阻力达到平衡时就停止运移，具有“脉冲”运移聚集的特征^[7]。

桂花地区烃源岩纵向上主要发育在大一二亚段，大二三亚段局部发育。通过取芯井蓬莱103井岩芯测井标定，不同颜色泥页岩具有不同测井响应特征：暗色泥页岩具有高声波、深浅双侧向基本重合特征，而杂色—紫红色泥岩具有低声波、深浅双侧向正差异的特征(图 4)。桂花油田解剖发现大二三亚段在区内存在一个泥页岩沉积相变带(图 5)。

桂花油田勘探开发效果好有以下原因：一方面桂花油田主体含油区处于大二三亚段杂色—紫红色泥岩区，西南方向由于缺乏烃源岩，压力总体低，有利于东北方向暗色泥页岩生成的烃类在生烃增压作用下向西南方向充注；另一方面，桂花油田靠近东北侧的生烃凹陷，烃源岩质量好，生烃能力强，有利于致密油近源聚集。

5 侧向运移、充注是大二亚段高产、稳产的重要因素

桂花油田大安寨段油田解剖表明，功勋油井在平面上主要分布在大二亚段沉积相变带附近的介壳灰岩中，与灰岩厚度关系不大，薄层介壳灰岩，中—厚层状介壳灰岩均有分布。通过分析试油资料、生产情况，研究沉积相、烃源岩，认为造成大二亚段介壳滩(高能、低能滩)万吨级油井数量多，油井高产、稳产的原因主要有以下3个方面：

(1) 相变带附近的介壳滩处于低压，是油气近源运移、聚集的有利场所。受沉积环境影响，桂花油田大二三亚段泥页岩在油田范围内绝大部分地区已相变为滨湖相紫红色泥岩，失去生烃能力，且油田东南侧紧靠烃源岩发育的半深湖—浅湖的大一二、大二、大二三亚段暗色泥页岩，因此，西北侧的介壳滩必将是油气运移、聚集的有利场所。

(2) 相变带增加了烃源岩与介壳滩的接触面积，使介壳滩体具有“包裹”特征，这样一来进一步增加了油气聚集的效率(图 6)。大二亚段介壳滩体由于受沉积环境影响，在油田东北侧逐渐相变为浅湖—半深湖相的暗色泥页岩，导致烃源岩层直接与介壳滩体侧向接触，除传统认识上的大一二亚段(上生下储)、大二三亚段(下生上储)烃源岩供烃而外，还有侧向烃源排烃的供给，这样一来使介壳滩体被包裹在烃源岩层中，增加了源储的接触面积，极大提高了致密油气的充注效率和充注范围。

(3) 发育的低角度的层裂缝，有助于烃源岩排出的烃类向相变带附近介壳滩体疏导。根据大一、大一二(12口井)、大二(23口井)、大三(20口井)共118.913 m岩芯观察、统计，层裂缝最发育，且多半是没有被充填的张开缝，溶蚀孔洞也多沿此裂缝分布(表 1)。大裂缝偶见，在取芯井中仅见到3条。小裂缝、小溶洞在岩芯中最常见，在统计的1 711条裂缝中，小裂缝占1 708条(0.1~5.0 mm)，因此，桂花地区的裂缝是以低角度的小缝洞为主。

综上所述，桂花地区大安寨段致密油有着十分优越的成藏条件：(1)紧邻生烃凹陷，生烃强度大，生烃增压效果好，有利于往致密储层进行充注；(2)桂花地区良好的源储配置关系，使大二亚段介壳滩被烃源岩所包围，极大提高充注效率；(3)桂花地区含油区整体处于压力过渡带，是油气运移聚集的指向区，搭配该区发育的层间缝，更有利于油气成藏。正是有了上述条件的配合，才使得桂花油田大安寨段成为川中地区勘探开发效益最好的油田(图 7)。

6 介壳灰岩体中的低速异常体是有利的水平钻探目标

储层“甜点”是致密油勘探最核心的内容^[8-10]。根据桂花油田高产井解剖和最新钻探测试高产井—GQ1H井的综合分析，认为介壳灰岩虽然总体致密，但是只要有相对较好的储层(裂缝、含云质岩、溶蚀介壳灰岩)即“甜点”存在，那么在测井曲线响应特征上对应的就是相对较高的声波时差，地震速度反演剖面上具有相对于致密介壳围岩低速的特征。

在桂花油田以南的高石梯—磨溪地区最新钻探的GQ1H井在水平井段就钻遇了两套低速异常体，根据钻井显示、三维荧光分析、岩石热解参数(S₀、S₁、S₂)、测井解释等分析，认为产层主要为低速异常体储层，占整个水平井段长度的11.5%(图 8)，测井解释低速异常体孔隙度较高，主要分布在3%~6%，放喷排液测试，油压2.0 MPa，日产油52.7~83.9 m³，平均产油63.5 m³/d，产气5 849 m³/d。

GQ1H井的钻探证实处于烃源岩发育带附近的介壳滩体是有利的致密油聚集场所，介壳滩体中的低速异常体是钻探目标。

7 结论

(1) 桂花油田大安寨段油藏是目前川中侏罗系致密油中勘探、开发效益最好的油藏，虽然纵向上存在3套产层，但试油、累产成果表明主力产油层位为大二亚段薄—中层介壳灰岩。

(2) 相变带附近的介壳滩体是烃源岩生烃增压后油气的运移和聚集的必然场所，大二亚段高产、稳产主要受油气侧向近源充注作用明显，对于四川盆地侏罗系致密油而言侧向近源充注可能是最为有效方式之一。

(3) 致密油储层甜点地震响应特征为高速中的相对低速，川中侏罗系致密油布井模式应为在烃源岩突变带附近介壳滩体中选找高速中的低速体进行水平钻探。