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川西北栖霞组：沉积相特征解析与油气勘探意义

一、引言

1.1研究背景与意义

四川盆地作为中国重要的含油气盆地之一，在经历了半个多世纪的油气勘探后，古生界海相碳酸盐岩勘探领域愈发受到重视。随着勘探工作的不断深入，川西北地区中二叠统栖霞组逐渐成为研究热点。近年来，在该区域的勘探取得了一系列重大发现，如在双鱼石构造钻探的ST1井，栖霞组钻遇约60m厚的亮晶生屑滩，白云化作用较强，发育厚度为15.3m块状白云岩储层，测试获87.6×10?m3/d高产工业气流。随后ST3井在栖霞组钻遇22.8m的滩体块状白云岩储层，测试获气41.86×10?m3/d，这些成果充分显示了川西北部栖霞组白云岩储层的巨大潜力，也表明川西北部整个上古生界具备多层系立体勘探的良好前景。目前，双鱼石构造的栖霞组气藏已进入勘探开发一体化阶段，开发井SY001-1井栖霞组测试获得83.72×10?m3/d的工业气流，多口开发大斜度井和水平井也钻遇厚套白云岩储层，使得川西北部推覆体下盘栖霞组成为四川盆地勘探开发领域的战略接替区。

沉积相是指在一定的沉积环境中形成的岩石组合及其所反映的沉积特征的总和。沉积相的研究对于了解地质历史时期的古地理、古气候以及沉积环境演变具有至关重要的意义。在油气勘探领域，沉积相的研究成果能够为储层预测和评价提供关键依据。不同的沉积相带往往具有不同的岩石类型、结构和构造特征，这些特征直接影响着储层的物性，如孔隙度、渗透率等，进而决定了油气的储存和运移条件。

对于川西北栖霞组而言，深入研究其沉积相特征，能够帮助我们更准确地揭示该地区在中二叠世时期的沉积环境和古地理格局。例如，通过对沉积相的研究，我们可以了解到当时的水体深度、水动力条件、物源供应等因素，从而推断出栖霞组地层的形成过程和演化规律。在储层预测方面，沉积相研究可以确定有利的储层发育相带。已知台地边缘颗粒滩相是最有利储层发育的沉积相带，通过精确识别和圈定该相带的分布范围，能够为后续的油气勘探工作提供明确的目标，大大提高勘探的成功率和效率，降低勘探成本。同时，对沉积相时空展布以及演化规律的研究，有助于我们从宏观和微观层面全面认识栖霞组地层，为建立更加完善的沉积相模式奠定基础，进一步指导油气勘探开发实践，对推动四川盆地乃至整个海相碳酸盐岩勘探领域的发展都具有不可估量的价值。

1.2国内外研究现状

在国际上，针对碳酸盐岩沉积相的研究有着深厚的历史积淀和丰富的成果。自20世纪中叶以来，随着石油工业的兴起，对碳酸盐岩储层的研究逐渐成为热点，沉积相作为储层研究的关键基础，受到了广泛关注。学者们通过对世界各地不同地质时期碳酸盐岩的研究，建立了多种经典的沉积相模式，如欧文（Irwin,1965）提出的基于能量条件的碳酸盐岩沉积相带模式，将碳酸盐岩沉积环境划分为X、Y、Z三个相带，这一模式为后续的沉积相研究提供了重要的理论框架。

针对四川盆地及邻区的研究，国外学者也有所涉及。在区域构造演化方面，对龙门山造山带与四川盆地的相互作用机制进行了探讨，认为其构造运动对盆地内沉积相的分布和演化有着深远影响。然而，对于川西北栖霞组这一特定层位的沉积相研究，国外学者的关注度相对较低，研究成果也较为有限。

在国内，自20世纪60年代开始，就有学者对四川盆地的地质构造和沉积特征展开研究。早期的研究主要集中在区域地质调查和地层划分对比上，为后续的沉积相研究奠定了基础。随着勘探技术的不断进步和研究的深入，对川西北栖霞组的研究逐渐增多。

在沉积相类型方面，彭军等学者通过对野外露头剖面、岩石薄片鉴定、岩心及必威体育精装版钻测井资料和测试分析资料的综合研究，认为川西北地区中二叠统栖霞组主要发育碳酸盐台地沉积体系，自东向西依次可划分为开阔台地相、台地边缘相和斜坡-盆地相；其中开阔台地相与台地边缘相都可分为颗粒滩与滩间海两种亚相，颗粒滩进一步细分为滩核、滩缘两种微相，滩间海进一步细分为灰质滩间海与泥灰质滩间海两种微相。台地边缘颗粒滩较为发育，被认为是最有利储层发育的沉积相带。

在沉积相的时空展布及演化规律研究上，有学者结合区域地质背景和海平面变化，分析了栖霞组沉积相在不同时期的平面分布和纵向演化。研究表明，栖霞期经历了一次海平面的升降过程，海侵发生于梁山末期至栖霞早期，海退发生于栖霞晚期，这种海平面的变化导致了沉积相带的迁移和演化。在栖一段沉积时期，随着海平面升高，川西北地区部分地区进入半深水的前缘缓斜坡-深水的盆地相沉积；栖二段沉积时期，受区域构造和古地形演变影响，海平面开始降低，龙门山山前带的川西北地区由早期开阔台地环境逐渐演化为碳酸盐台地边缘环境。

在白云岩成因研究方面，前人做了大量工作，但仍存在较大争论。部分学者认为栖霞组白云岩为滩相沉积经浅埋藏白云石化作用的产物，大规