龍偉,周坤
(西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川 成都610500)
陶佳麗
(西南油氣田勘探開發(fā)研究院,四川 成都610041)
鹿角場(chǎng)-李子壩地區(qū)位于四川盆地南部,瀘州古隆起東南部上斜坡地區(qū)。區(qū)域構(gòu)造上位于四川盆地川東南凹陷帶的陽高寺構(gòu)造群東南部,東為塘河構(gòu)造,南鄰?fù)?chǎng)構(gòu)造,西望廟高寺構(gòu)造,北接六合場(chǎng)構(gòu)造,研究區(qū)面積約1000km2。區(qū)內(nèi)構(gòu)造作用較強(qiáng),具有斷層發(fā)育、高點(diǎn)多、構(gòu)造形態(tài)變化大和圈閉大等地質(zhì)特點(diǎn),為油氣的儲(chǔ)集、運(yùn)移提供了良好的條件[1,2]。區(qū)內(nèi)主要儲(chǔ)集層為下二疊統(tǒng)茅口組(P1m)[3~5]。
通過鏡下薄片、掃描電鏡觀察,P1m主要以顆?;?guī)r為主,局部還包括亮晶紅藻灰?guī)r、蟲屑灰?guī)r等。
1)顆?;?guī)r 包括鮞?;?guī)r、生屑灰?guī)r、砂屑灰?guī)r等,通常為潮間及潮下淺水高能帶灘相沉積環(huán)境的產(chǎn)物。沉積時(shí)由于水動(dòng)力條件強(qiáng),顆粒分選好,灰泥基質(zhì)少,主要以亮晶膠結(jié)為主(圖1(a)、(b))。
2)亮晶紅藻灰?guī)r 藻屑體積分?jǐn)?shù)為60%~85%,分選磨圓一般,亮晶膠結(jié),顆粒支撐,孔隙發(fā)育較好。原生紅藻為高鎂方解石,在埋藏時(shí)析出Mg2+轉(zhuǎn)變?yōu)榈玩V方解石,并陸續(xù)為后期白云石化作用提供 Mg2+來源(圖1(c))。
3)蟲屑灰?guī)r 多為微粒結(jié)構(gòu),蟲屑包括有孔蟲、三葉蟲和珊瑚等。多由低鎂方解石組成,體腔孔較為發(fā)育,偶見瀝青充填,儲(chǔ)集性能較前面2種巖石差(圖1(d))。
碳酸鹽巖的儲(chǔ)集空間類型多樣,成因復(fù)雜,根據(jù)其物理性質(zhì)可分為孔隙、溶洞和裂縫3類。一般來說,孔隙和溶洞是主要的儲(chǔ)集空間,在一定程度上起連通的作用;裂縫則是主要的滲流通道,同時(shí)也具有一定的儲(chǔ)集能力。根據(jù)成因,可將碳酸鹽巖孔隙分為原生孔隙和次生孔隙2大類[6],原生孔隙主要包括晶間孔(圖2(a))、粒間孔等,次生孔隙主要有粒內(nèi)溶孔(圖2(b)、(c))、粒間溶孔(圖2(d))、晶間溶孔以及大型溶洞(圖2(e))等。P1m孔隙主要以次生孔隙為主。
圖1 研究區(qū)P2m巖石鏡下照片
通過對(duì)研究區(qū)P1m巖心樣品進(jìn)行物性測(cè)試分析,其孔隙度為0.42%~1.74%,平均為0.80%;滲透率為0.05~1000mD,平均為0.21mD,為典型的超低孔、超低滲儲(chǔ)層。通過孔隙度與滲透率交會(huì)圖(圖3)可見,樣品點(diǎn)集中分布于2個(gè)區(qū)域,具有明顯的雙重介質(zhì)特征。樣品點(diǎn)相對(duì)集中的A區(qū)指示裂縫參與滲流,而B區(qū)則以傳統(tǒng)的喉道作為滲流通道。
通過對(duì)壓汞資料分析,P1m儲(chǔ)層具有高排驅(qū)壓力、低孔喉中值半徑、高最小非飽和孔喉體積分?jǐn)?shù)(表1);壓汞曲線絕大多數(shù)具分選差、細(xì)歪度等特點(diǎn);孔喉半徑分布頻帶寬,無突出高峰,最大連通孔喉半徑小。
根據(jù)壓汞曲線形態(tài)及特征參數(shù),將P1m儲(chǔ)層劃分為3種類型。Ⅰ類為粗孔小喉型,孔隙度3%~8.32%,孔喉中值半徑0.04~0.5μm,具有歪度粗、分選較好的特征,其中孔喉中值半徑大于0.04μm可達(dá)85.7%,為相對(duì)較好的儲(chǔ)集巖;Ⅱ類壓汞曲線為細(xì)孔小喉型,孔隙度2%~3%,孔喉中值半徑小于0.04μm,具有歪度較粗、分選中等的特征,其中孔喉中值半徑小于0.025μm占63.42%,為較差的儲(chǔ)集巖;Ⅲ類壓汞曲線為微孔微喉型,孔隙度小于2%,孔喉峰值半徑和中值半徑均小于0.04μm,具有歪度極細(xì)、分選極差的特征,其中孔喉中值半徑小于0.025μm占86%,為非儲(chǔ)集巖。區(qū)內(nèi)多數(shù)樣品均具Ⅲ類曲線特征,孔隙結(jié)構(gòu)極差。
圖2 研究區(qū)P1m典型孔隙類型鏡下照片
圖3 研究區(qū)P1m巖心孔隙度與滲透率交會(huì)圖
儲(chǔ)層主控因素包括沉積環(huán)境、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、成巖作用、有機(jī)質(zhì)演化及烴類早期充注、異常壓力、埋藏深度等[7,8],是評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的關(guān)鍵。研究區(qū)P1m儲(chǔ)層主要受巖石類型、古地貌、構(gòu)造作用等因素控制。
影響碳酸鹽巖溶孔發(fā)育的因素相當(dāng)多,如環(huán)境介質(zhì)條件的不同、巖石可溶性的差異、巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造的不同等[9]。研究表明,鹿角場(chǎng)-李子壩地區(qū)碳酸鹽巖的礦物組成對(duì)巖溶控制作用最為明顯,不同巖石類型溶蝕順序依次為:石灰?guī)r→白云質(zhì)灰?guī)r→灰質(zhì)白云巖→白云巖。而巖石結(jié)構(gòu)對(duì)巖溶作用也有一定影響,礦物顆粒越小,與酸性溶液接觸面積越大,溶蝕作用就越強(qiáng)。
表1 研究區(qū)P1m儲(chǔ)層微觀孔喉結(jié)構(gòu)參數(shù)表
古地貌決定古遞降水流平衡面、地下水的深度與活動(dòng)范圍及水動(dòng)力場(chǎng)大小,故古地貌所控制的風(fēng)化殼古巖溶的深度、范圍及強(qiáng)度,是碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵因素。古地形高的地方容易暴露于地表,從而接受大氣淡水的淋濾,且機(jī)械破壞作用也會(huì)增強(qiáng),有利于儲(chǔ)層發(fā)育。通過研究,在龍?zhí)督M沉積之前,蜀南地區(qū)的古地貌可以劃分為巖溶高地、巖溶斜坡以及巖溶洼地,總體呈現(xiàn)中間高四周低的格局,其中地勢(shì)較高處位于瀘州古隆起中部,而地勢(shì)較低處位于瀘州古隆起西側(cè)。
P1m形成時(shí)期主要受東吳和喜山2期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響。東吳運(yùn)動(dòng)使得P1m被抬升成陸,暴露在大氣環(huán)境中,遭受風(fēng)化、淋濾、剝蝕。由于抬升運(yùn)動(dòng)的區(qū)域差異性,P1m被抬升后起伏不平,易造成侵蝕作用的差異,表現(xiàn)為研究區(qū)內(nèi)P1m4剝蝕殘留厚度有較大的變化。另外,構(gòu)造抬升運(yùn)動(dòng)造成的古地形差異,也使得巖溶發(fā)育段在縱向?qū)游簧洗嬖谝欢ǖ牟痪恍浴?/p>
1)鹿角場(chǎng)-李子壩地區(qū)巖石類型包括顆粒灰?guī)r、亮晶紅藻灰?guī)r、蟲屑灰?guī)r等,且以顆粒灰?guī)r為主。儲(chǔ)集空間多為次生孔隙,常見粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔、晶間溶孔以及大型溶洞等
2)研究區(qū)碳酸鹽儲(chǔ)層孔隙度為0.42%~1.74%,平均為0.80%;滲透率為0.05~1000mD,平均為0.2mD,為典型的超低孔、超低滲儲(chǔ)層。根據(jù)壓汞曲線形態(tài)及特征參數(shù),將茅口組儲(chǔ)層劃分為3種類型,區(qū)內(nèi)以Ⅲ類為主。
3)研究區(qū)碳酸巖儲(chǔ)層的主要影響因素包括巖石類型、古地貌以及構(gòu)造作用。
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