盧迎波,張春生
李 祥,彭文春 (油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 (長江大學(xué)),湖北 武漢430100)
彭楚翱 (長江大學(xué)石油工程學(xué)院,湖北 武漢430100)
四川盆地是古生代海相克拉通盆地與中新生代陸相前陸-陸內(nèi)坳陷型沉積疊合的大型含油氣盆地,從構(gòu)造上可分為川東、川中、川西和川南4個二級構(gòu)造單元[1-2]。龍崗地區(qū)位于四川盆地中北部,發(fā)育的晚二疊世長興組-早三疊世飛仙關(guān)組位于四川海相克拉通盆地北部及開江-梁平海槽的西側(cè)臺地邊緣,現(xiàn)今構(gòu)造歸屬于川北古中坳陷低平構(gòu)造帶平昌旋卷構(gòu)造區(qū)[3]。
龍崗地區(qū)從震旦系至侏羅系沉積經(jīng)歷了從海相碳酸鹽巖沉積向陸相碎屑巖沉積的轉(zhuǎn)變。期間沉積地層厚度巨大,且發(fā)育齊全,各層段巖性特征明顯,易于劃分,其中震旦系至中三疊統(tǒng)主要以海相碳酸鹽巖沉積為主,該層系發(fā)育多個沉積旋回,地層巨厚。在地質(zhì)歷史中經(jīng)歷了多期改造和成巖作用,縱向上形成了多套生儲蓋組合。上三疊統(tǒng)到侏羅系主要以陸相碎屑巖沉積為主,沉積厚度巨大[4]。
龍崗地區(qū)在震旦系-三疊系經(jīng)過加里東、海西和印支3大構(gòu)造運(yùn)動,期間地層均以升降作用為主,而局部出現(xiàn)升降交替以及繼承性活動。在燕山運(yùn)動及喜山運(yùn)動期間,由于陸內(nèi)水平擠壓作用,使得研究區(qū)內(nèi)的地層出現(xiàn)強(qiáng)烈褶皺和斷裂。
龍崗地區(qū)表現(xiàn)為東南高、西北低的單斜構(gòu)造的構(gòu)造形態(tài)。在長興組沉積時期,由于拉張作用,使川東北地區(qū)形成“兩臺-兩槽”的特征,開江-梁平海槽與城口-鄂西海槽之間的臺地具孤立臺地性質(zhì)。此外,在孤立臺地周圍和川東碳酸鹽巖臺地邊緣發(fā)育大量生物礁,臺地區(qū)以灰?guī)r為主,海槽內(nèi)則主要為深水硅質(zhì)巖沉積,其中長興組和飛仙關(guān)組的一段、二段和三段為主要的含氣層段[5-6]。
1)長興組 巖心觀察及薄片鑒定以及錄井資料綜合分析結(jié)果表明,長興組儲層巖性為灰、淺灰、灰白色海綿礁生物碎屑灰?guī)r、砂屑亮晶灰?guī)r、白云巖、殘余鮞粒白云巖、溶孔白云巖,屬于臺緣礁灘與臺地蒸發(fā)巖沉積。縱向上,儲層主要分為2段,即下部的礁灰?guī)r段和上部的灘相白云巖和灰?guī)r段。
2)飛仙關(guān)組 根據(jù)巖心描述和薄片分析以及錄井資料綜合分析,認(rèn)為龍崗地區(qū)飛仙關(guān)組最重要的儲集體是鮞粒白云巖,約占儲層85%以上。儲層巖石類型為殘余鮞粒云巖、細(xì)-中晶殘余鮞粒云巖、殘余鮞粒灰質(zhì)云巖、亮晶鮞粒云巖和粉晶鮞粒砂屑云巖。
1)長興組 儲層孔隙類型主要為粒間溶孔、晶間溶孔、體腔孔和格架孔,還發(fā)育構(gòu)造縫、壓溶縫和溶蝕縫。另外,長興組儲層還發(fā)育溶洞、溶洞和裂縫。總之,長興組儲層儲集類型屬于孔隙-裂縫型儲層。
2)飛仙關(guān)組 儲層孔隙類型主要為粒間 (內(nèi))溶孔、晶間溶孔和鑄???,其中臺地邊緣主要為鮞粒白云巖粒間 (晶間)溶孔型,臺地邊緣及其附近主要是云質(zhì)鮞灰?guī)r粒間 (粒內(nèi))溶孔型,開闊臺地主要為鮞粒灰?guī)r鑄模型。因此,飛仙關(guān)組儲層為孔隙-裂縫型儲層。
1)長興組 儲層孔滲變化較大,孔隙度最大高達(dá)15.85%,最小僅為0.29%,平均4.25%,大于2%的含量可達(dá)68.62%;滲透率變化更大 (最大為1000×10-3μm2,最小僅為0.000027×10-3μm2,平均5.369×10-3μm2),主要分布于 (0.01~0.35)×10-3μm2,大于2%的孔隙度平均為5.61%,相應(yīng)的滲透率平均為7.07×10-3μm2。顯然,長興組儲層物性較好。
2)飛仙關(guān)組 儲層主要以低孔低滲為主,某些層段發(fā)育中孔中滲儲層,局部發(fā)育高孔高滲儲層??诐B變化較大,孔隙度0.23%~22.62%,平均孔隙度6.24%;滲透率相對較低 (0.0000483~1036)×10-3μm2,主要分布于 (0.01~0.45)×10-3μm2,平均值為14.184×10-3μm2,孔隙度大于2%對應(yīng)的滲透率平均值較高,可達(dá)1.9153×10-3μm2。因此,飛仙關(guān)組儲層物性中等,儲集性較好。
龍崗地區(qū)長興組和飛仙關(guān)組儲層孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)與孔滲的對應(yīng)關(guān)系較好,隨孔隙度、滲透率的增高,其相應(yīng)的排驅(qū)壓力、中值壓力逐漸降低,最大連通孔喉半徑、中值半徑增大,反映了孔隙結(jié)構(gòu)逐漸變好。壓汞分析與圖像分析表明,碳酸鹽巖儲層具有孔隙結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜,孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)變化大的特點(diǎn)。溶蝕作用強(qiáng)的巖石一般具有較低的排驅(qū)壓力與中值壓力、較高的喉道半徑與平均孔徑,孔隙結(jié)構(gòu)較好;溶蝕作用弱的巖石一般具有高排驅(qū)壓力、低喉道半徑與平均孔徑,孔隙結(jié)構(gòu)較差[7-8]。龍崗地區(qū)長興組和飛仙關(guān)組儲層孔隙以大孔隙為主 (含量為62%),其次為中孔隙和小孔隙 (含量分別為19%、11%),而小孔隙很少,含量僅8%。大孔隙主要分布于長興組,其次為飛仙關(guān)組,中孔隙主要分布于長興組和飛仙關(guān)組,微孔隙和小孔隙分布較為普遍。
龍崗地區(qū)長興組和飛仙關(guān)組儲層喉道以大喉道為主,其次是小喉道,是儲層滲透率相對較高的重要原因,大中喉道累計(jì)含量可達(dá)74%,其中大喉道含量59%,中小喉道含量分別為15%、17%。粗喉道以長興組占絕對優(yōu)勢,飛二段、飛三段也比較發(fā)育,中喉道主要分布于長興組、飛仙關(guān)組,微細(xì)喉道分布普遍,各儲層均有分布。
不同沉積相帶的儲層巖性、儲集類型、儲集空間大小等地質(zhì)特征都不相同。碳酸鹽蒸發(fā)臺地邊緣灘相有利于礁、灘儲層的發(fā)育,并以溶孔殘余鮞粒白云巖為主;海槽相區(qū)多發(fā)育致密泥晶灰?guī)r、鮞?;?guī)r以及少量規(guī)模的白云巖,裂縫系統(tǒng)往往是其主要儲滲空間;碳酸鹽開闊臺地相儲層特征介于上述2相之間[7-8]。龍崗地區(qū)長興組、飛仙關(guān)組儲層明顯受沉積相帶控制,儲層主要分布于藻礁、蒸發(fā)坪、砂屑灘、臺緣礁灘、鮞粒灘,巖性以鮞灘白云巖和顆?;?guī)r為主。最好的儲集層段位于鮞粒淺灘亞相中,孔隙度介于3.57%~28.86%,平均8.12%;滲透率變化較大,最小僅0.0115×10-3μm2,最大可達(dá)到3354.6965×10-3μm2。
碳酸鹽巖儲層的成巖作用對儲層物性以及儲集空間有很大影響。在龍崗地區(qū),飛仙關(guān)組的鮞灘由于沉積堆積快,易于暴露在海面附近或之上。因此,在淡水滲流和潛流帶的影響下,易發(fā)生早期溶蝕和白云石化作用,使孔隙發(fā)育[7]。在后期遭受有機(jī)酸溶液的溶解形成大量溶孔,最終形成較好的儲集空間。相反,飛仙關(guān)組 (尤其是飛三段)的致密鮞?;?guī)r成巖作用以膠結(jié)作用為主,多期膠結(jié)使得孔隙不發(fā)育,不能形成好的儲層。
龍崗地區(qū)長興組、飛仙關(guān)組經(jīng)歷了2期張性破裂和3期壓性破裂,形成了張性裂縫及壓性微裂隙,對儲層的儲集性有明顯改善[8]。長興組低孔低滲和致密的海綿礁灰?guī)r與砂屑灰?guī)r、飛仙關(guān)組鮞?;?guī)r與微細(xì)晶白云巖,其微細(xì)裂縫的發(fā)育既可提高巖石的孔隙度,又能大大提高巖石的滲透性。對物性較好的儲集巖,如礁灘相礁白云巖、鮞粒白云巖、鮞?;?guī)r等,由于裂縫的存在,可大大提高巖石的儲集性。
根據(jù)儲集巖的物性特征及孔隙結(jié)構(gòu)特征,將龍崗地區(qū)分為龍崗臺體內(nèi)部、東部、西部和主體區(qū),并對長興組和飛仙關(guān)組儲層綜合評價如下:
主要分布在龍崗主體區(qū),位于臺緣鮞粒灘發(fā)育區(qū),大套的顆粒灰?guī)r在有利成巖作用下形成厚度大、物性較好的儲層。
分布于龍崗各區(qū),亦位于臺緣鮞粒灘發(fā)育區(qū),但大套顆粒云巖儲集層在部分有利成巖作用下形成較厚,但物性明顯比A類儲層差。
分布于龍崗各區(qū),臺緣鮞粒灘顆粒巖厚度較大,以局限臺地開闊相帶為主,儲層厚度較大但儲集性能較差。
分布于除上述3個區(qū)域以外的其他區(qū)域,由于鮞粒灘顆粒巖厚度較小和不利成巖作用的影響,導(dǎo)致該區(qū)儲層不發(fā)育。
(1)龍崗地區(qū)儲層巖石類型:長興組下部為礁灰?guī)r段,上部為灘相白云巖和灰?guī)r段;飛仙關(guān)組主要為鮞粒白云巖。即前者以生物礁為主,后者以鮞灘為主。
(2)龍崗地區(qū)儲層儲集空間為各種溶蝕孔洞及裂縫,不同孔隙類型的孔隙結(jié)構(gòu)差異較大,生物礁儲層非均質(zhì)性大于鮞灘儲層。
(3)龍崗地區(qū)儲層受沉積相、成巖作用以及構(gòu)造運(yùn)動等因素的控制;龍崗主體區(qū)是最有利儲層。
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