胡向陽， 李宏濤， 郭艷東， 孫 兵， 魏修平

( 中國石化石油勘探開發(fā)研究院 海相油氣藏開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083 )

0 引言

近年來，在川西新馬—什邡地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組三段(簡稱蓬三段)砂巖地層中，SF2、SF5等井獲得工業(yè)氣流，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)氣藏，探明儲(chǔ)量達(dá)數(shù)百億方，主要目的層3砂組JP23為川西地區(qū)中淺層天然氣藏開發(fā)評(píng)價(jià)的重點(diǎn)[1-2]。由于該氣藏砂體較薄、相變快，故精細(xì)地層對(duì)比和沉積相分析難度較大。沉積相是陸相碎屑巖儲(chǔ)層空間展布特征研究的重要基礎(chǔ)，但人們對(duì)該區(qū)沉積類型的認(rèn)識(shí)并不統(tǒng)一[1-7]。武恒志等通過沉積物源、砂體厚度和含砂率等綜合分析，認(rèn)為川西坳陷侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組主要為三角洲相分流河道沉積，砂巖儲(chǔ)層具有低滲致密的特點(diǎn)[1]。劉君龍等綜合分析野外露頭、巖心、分析化驗(yàn)和鉆井資料，認(rèn)為川西坳陷上侏羅統(tǒng)主要屬于湖平面頻繁變化背景下淺水漫湖沉積體系[2]。陳恭洋等認(rèn)為川西坳陷中段蓬萊鎮(zhèn)組沉積主要受來自北西向的龍門山短距離物源控制為主，從龍門山前至凹陷區(qū)依次發(fā)育沖積扇、沖積平原、辮狀河三角洲、湖泊相等沉積體系[5]。陳佩佩等認(rèn)為川西坳陷沉積特征復(fù)雜，沉積相的解釋尚存較多爭議，通過穩(wěn)定重礦物及巖屑組合確定沉積物來源，分析沉積識(shí)別標(biāo)志和沉積特征，認(rèn)為研究區(qū)屬于淺水三角洲沉積[6]。也有學(xué)者認(rèn)為研究區(qū)屬于辮狀河三角洲[7]、水下三角洲[8]等，顯示該區(qū)沉積特征研究的復(fù)雜性。該氣藏儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)致密、非均質(zhì)性強(qiáng)，儲(chǔ)層表征復(fù)雜[8-11]。中國石化整個(gè)川西探區(qū)的蓬三段氣藏探明未動(dòng)用儲(chǔ)量近1 600億m3，需要對(duì)該氣藏儲(chǔ)層有利沉積巖相進(jìn)行準(zhǔn)確刻畫，分析儲(chǔ)層基本特征，為儲(chǔ)層準(zhǔn)確精細(xì)描述與評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)。

筆者利用地質(zhì)、測井、地震等資料，在對(duì)鉆井取心觀察和分析的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用地質(zhì)學(xué)、測井學(xué)和地震地層學(xué)等理論，在等時(shí)地層格架內(nèi)研究沉積演化、儲(chǔ)層特征與孔隙結(jié)構(gòu)，為該類型氣藏的高效開發(fā)提供依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

川西新馬—什邡地區(qū)位于四川省廣漢—德陽一帶，工區(qū)面積約為840 km2(見圖1(b)紅色邊框構(gòu)造線內(nèi)面積)，三維地震覆蓋面積約為770 km2(去掉城區(qū)面積)。區(qū)域構(gòu)造位置處于川西坳陷中段的成都凹陷北部斜坡及馬井構(gòu)造的東北部，北為孝泉—豐谷北東東向構(gòu)造帶西段的孝泉—新場背斜，西為龍門山前構(gòu)造，東接知新場構(gòu)造(見圖1(a))。新馬—什邡地區(qū)JP23砂組頂面構(gòu)造西低東高、南低北高的斜坡構(gòu)造特征明顯，構(gòu)造落差大(近千米)(見圖1(b))，研究區(qū)少量斷層分布在與馬井構(gòu)造、知新場構(gòu)造結(jié)合部位，整體欠發(fā)育。

圖1 川西地區(qū)區(qū)域構(gòu)造劃分及新馬—什邡區(qū)塊JP23砂組頂面構(gòu)造特征Fig.1 Map showing tectonic unit division in west Sichuan basin and the tectonic characteristics of JP23 sandstone groups in Xinma-Shifang area

晚侏羅世蓬萊鎮(zhèn)組沉積時(shí)期，盆地西緣和北緣構(gòu)造隆升和前緣盆地沉降強(qiáng)烈，物源主要來自盆地的西北部龍門山和米倉山地區(qū)，受沉積時(shí)期淺水湖盆地貌的影響，新馬—什邡地區(qū)沉積物主要呈北東向展布[3,8-9]。該地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組為一套三角洲—湖泊環(huán)境的碎屑巖砂泥巖互層沉積，沉積厚度為800～1 000 m?？傮w巖石組合以棕紅色、灰綠色泥巖與褐灰色、綠灰、紫灰色粉—細(xì)砂巖不等厚互層為主，夾黃灰、深灰色泥頁巖、泥灰?guī)r薄層及透鏡體。

2 蓬三段內(nèi)部砂組劃分

根據(jù)川西區(qū)域常用的3個(gè)標(biāo)志層(倉山頁巖、梨樹灣頁巖、景福院頁巖)，將整個(gè)蓬萊鎮(zhèn)組劃分為蓬一段、蓬二段、蓬三段和蓬四段[8]。蓬三段以景福院頁巖或與之相當(dāng)?shù)哪鄮r、梨樹灣頁巖作為蓬三段頂?shù)椎臉?biāo)志層，界面上下，多條電測井曲線呈突變接觸。在蓬三段內(nèi)部，利用巖心上巖性突變面、河道沖刷面等次級(jí)層序界面標(biāo)定測井曲線，對(duì)全井段四級(jí)層序界面進(jìn)行識(shí)別，進(jìn)一步將蓬三段劃分成5個(gè)四級(jí)層序。以自然伽馬(GR)曲線為例，在蓬三段內(nèi)部，自然伽馬曲線呈由低到高規(guī)律性的變化(見圖2(b))，對(duì)應(yīng)四級(jí)層序的底界面為河道沖刷面，頂界面為次級(jí)湖泛面。確定砂層組的界限，自上而下依次為JP21、JP22、JP23、JP24、JP25五個(gè)砂層組(見圖2(b))。

圖2 SF2井蓬三段井震標(biāo)定、層序劃分和單井沉積相Fig.2 Seismic section, sequence division, sedimentary facies of Peng3 member from SF2 well

在單井砂組劃分的基礎(chǔ)上，將砂組界限標(biāo)定地震剖面上，JP21-JP25反射波組：相當(dāng)于侏羅系蓬三段JP21砂組底至JP25砂組底界面反射，位于波峰—波谷間的零相位處(見圖2(a))。這與該界面基本為上砂下泥的巖性界面一致，特別是JP21、JP22砂組表現(xiàn)為連續(xù)反射的特征(見圖2(a))，全區(qū)橫向上厚度分布穩(wěn)定，可為追蹤解釋提供較好參照，確保全區(qū)一致性。JP23-JP25反射波組為蓬三段JP23砂組、JP24砂組和JP25砂組底界面的地震反射同相軸，受河道砂體厚度及河道侵蝕切割等作用影響，導(dǎo)致局部相對(duì)不清晰或相位發(fā)生變化，但總體橫向較穩(wěn)定，表現(xiàn)為中強(qiáng)振幅、中等—較連續(xù)反射特征(見圖2(a))，在井上砂組區(qū)內(nèi)厚度變化較小，易于全區(qū)的追蹤對(duì)比。根據(jù)四級(jí)層序及體系域界面在地震剖面上的響應(yīng)特征，建立SF2井地層對(duì)比的標(biāo)準(zhǔn)井(見圖2)，通過井震結(jié)合進(jìn)行層位地震解釋；根據(jù)地震同相軸的相對(duì)等時(shí)關(guān)系對(duì)地質(zhì)層位進(jìn)行驗(yàn)證與約束，避免穿軸，達(dá)到地震—地質(zhì)層位統(tǒng)一[12]。根據(jù)過井地震剖面及地層對(duì)比結(jié)果(見圖3)，蓬三段內(nèi)部整體為相對(duì)均勻的沉積特征，反映湖盆地勢(shì)平坦，無論是平行或垂直物源方向，蓬三段地層很穩(wěn)定，厚度介于240～260 m，每個(gè)砂組厚度約為50 m。

3 JP23砂組沉積微相分析與優(yōu)勢(shì)相帶精細(xì)描述

3.1 垂向相序與測井相特征

對(duì)蓬三段內(nèi)以JP23砂組為主的多口取心井巖心和薄片進(jìn)行觀察。結(jié)果表明，5個(gè)砂組具有相似的沉積特征，巖性主要為細(xì)砂巖、泥巖及其過渡類型(見圖4)，砂巖碎屑顆粒粒度相對(duì)均勻，反映經(jīng)過一定距離的搬運(yùn)和篩選。對(duì)取心井段的巖石相和垂向相序進(jìn)行分析(見圖5(a))，進(jìn)而總結(jié)測井相，為單井相劃分提供依據(jù)。

在垂向相序上，典型的巖石微相組合類型有：

(1)河口壩、分流河道、天然堤型(見圖5(a))。分流河道巖性以砂巖為主，砂巖累計(jì)厚度為6～8 m，但單期河道砂巖厚度常小于2 m，河道多期疊置特征明顯，發(fā)育典型的砂巖河道沖刷面而形成泥礫滯留沉積(見圖4(a-b))，局部斷面可見少量植物炭屑；沉積構(gòu)造以塊狀層理為主(見圖4(c-d))，見交錯(cuò)層理、斜層理、平行層理及少量浪成砂紋層理(見圖4(e-f))，反映三角洲河道載荷顆粒入湖后快速沉積，為水下分流河道特征；部分分流河道之下,發(fā)育厚度較薄(通常小于1 m)的逆粒序粉砂巖至砂巖沉積，巖性漸變，為河口壩雛形；部分分流河道之上，發(fā)育砂紋層理(細(xì))粉砂巖與薄層粉砂質(zhì)泥巖互層沉積，為三角洲沉積河口處受河流與湖浪雙重作用形成的[5](見圖4(f))，為天然堤特征，厚度通常為1～2 m，相對(duì)較薄。

圖3 川西新馬—什邡地區(qū)蓬三段分流典型微相地震反射特征與連井剖面相(剖面位置見圖1中AB線)Fig.3 Typical microfacies seismic reflection characteristics and across microfacies of Peng3 member in Xinma-Shifang area, west Sichuan basin(profile location of fig.1 AB line)

圖4 川西新馬—什邡地區(qū)蓬三段三角洲沉積典型的沉積構(gòu)造

(2)分流間灣、遠(yuǎn)砂壩型。厚層泥巖夾薄層砂巖和粉砂巖，巖性可在米級(jí)范圍內(nèi)出現(xiàn)泥巖—粉砂巖—砂巖—泥巖的變化，呈漸變特征，泥巖中常見蟲孔、變形構(gòu)造、生物擾動(dòng)、蟲孔和泄水構(gòu)造等(見圖4(h-i))，以及淺褐色泥巖中發(fā)育氣脹構(gòu)造，測井曲線呈低幅齒狀。

(3)前三角洲、分流間灣型。厚層泥巖夾薄層粉砂巖，深灰色泥巖代表還原環(huán)境的較深水沉積(見圖4(g))，測井曲線具高伽馬(GR)、低電阻(LLD)，可能為前三角洲沉積；分流間灣的紅褐色和灰綠色(粉砂質(zhì))泥巖代表弱氧化—弱還原環(huán)境沉積。

根據(jù)巖相標(biāo)志和垂向相序特征，研究區(qū)蓬三段JP23砂組總體具有河控三角洲沉積特征，蓬三段地層厚度穩(wěn)定，未見吉爾伯特型三角洲前緣典型前積砂體引起的地層厚度較大變化，分流河道與分流間灣為主要的沉積微相，河口壩及其他微相相對(duì)不發(fā)育，且規(guī)模較小，主要為淺水湖盆平緩毯式河控三角洲前緣沉積[2]。通過巖石微相與測井曲線相互標(biāo)定，建立水下分流河道、天然堤、河口壩、遠(yuǎn)砂壩、分流間灣及前三角洲泥6種微相相應(yīng)的測井相模型(見圖5(b))，為單井沉積微相分布特征分析提供依據(jù)(見圖2(b))。

3.2 分流河道優(yōu)勢(shì)相帶邊界刻畫

由于河道側(cè)向遷移頻繁，單砂體厚度薄，砂體展布規(guī)律復(fù)雜，井控程度低，河道砂體相帶邊界刻畫難度大。利用三維地震資料橫向分辨率較高的優(yōu)勢(shì)，采用巖心標(biāo)定測井、測井標(biāo)定地震，以及地震相、地震屬性等方法，相互約束，進(jìn)行分流河道砂體邊界精細(xì)刻畫[13-22]。

圖5 川西新馬—什邡地區(qū)SF19井JP23砂組典型的垂向相序與蓬三段典型沉積微相測井響應(yīng)特征Fig.5 Lithofacies vertical sequence of SF19 well of JP23 sandstone groups and typical logging facies characteristics from Peng3 memberl in Xinma-Shifang area, west Sichuan basin

通過對(duì)新馬—什邡氣田蓬萊鎮(zhèn)組地層地震反射特征研究，在蓬三段地層中識(shí)別2種主要微相的地震標(biāo)志：分流河道呈低頻強(qiáng)波峰—中強(qiáng)波谷中短軸狀反射(見圖3(a))，分流間灣呈中—弱振幅連續(xù)、平行—亞平行反射(見圖3(a))。根據(jù)地震剖面2種主要微相的響應(yīng)特征，通過單井相標(biāo)定地震相，完成沉積微相連井對(duì)比分析(見圖3(b))[13-15]，總體顯示為“泥包砂”的河控三角洲前緣沉積結(jié)構(gòu)的特征。其中，JP23砂組分流河道砂體厚度較大，橫向上相對(duì)連續(xù)，為主要目的砂組。

新馬—什邡地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組巖石類型相對(duì)簡單，利用波谷振幅屬性、波阻抗反演和波形分類屬性綜合反映砂巖、泥巖的巖性橫向變化，最終精細(xì)刻畫分流河道砂體沉積優(yōu)勢(shì)相展布形態(tài)[16-22](見圖6(a-c)中藍(lán)色和白色虛線輪廓)。這些屬性值在一定程度上反映水動(dòng)力條件的強(qiáng)弱，如粒度通常較粗河道砂巖，在該區(qū)波阻抗值通常較低，平均波谷振幅屬性較高，主要由于水動(dòng)力條件較強(qiáng)、儲(chǔ)層物性較好，因而與圍巖形成強(qiáng)的地震反射界面[1，16]。以主要目的層JP23砂組波形分類為例，地震波形反射結(jié)構(gòu)特征能夠反映地層巖性橫向上的變化特征，具有較高的橫向分辨率，結(jié)合單井沉積特征,可以將地震相轉(zhuǎn)為相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)沉積相[19]。

圖6 川西新馬—什邡地區(qū)蓬三段JP23砂組地震屬性及優(yōu)勢(shì)沉積相平面Fig.6 Seismic attributes and sedimentary facies of JP23 sandstone groups from Peng3 member in Xinma-Shifang area, west Sichuan basin

研究區(qū)的地震相圖主要表現(xiàn)出5種色彩，利用單井相對(duì)工區(qū)的地震波形進(jìn)行標(biāo)定與分析，發(fā)現(xiàn)3-5類波形代表的橙黃綠色反映強(qiáng)—較強(qiáng)波峰、波谷特征，呈條帶狀展布，1-2類波形代表的深、淺藍(lán)色區(qū)域呈片狀間互分布(見圖6(c))；結(jié)合連井剖面相分析，橙黃綠色主要為水動(dòng)力條件較強(qiáng)的分流河道沉積，深、淺藍(lán)色區(qū)域主要為水動(dòng)力條件較弱的分流間灣沉積(見圖6(c))。對(duì)反映砂體展布的地球物理屬性進(jìn)行綜合標(biāo)定，逐步融合，獲得蓬三段JP23砂組最終的分流河道砂體優(yōu)勢(shì)相展布圖[12](見圖6(d))，即呈北東—南西向發(fā)散狀、長條朵狀分布，反映淺水河控三角洲沉積特征。

4 JP23砂組儲(chǔ)層特征

4.1 儲(chǔ)層巖性

巖心、鑄體薄片和掃描電鏡觀察顯示，蓬三段JP23砂組的儲(chǔ)集巖主要為細(xì)粒巖屑砂巖，少量巖屑石英細(xì)砂巖(見圖7(a-f))，主要在波阻抗值較低、平均波谷振幅較強(qiáng)的水動(dòng)力分流河道微相中發(fā)育。碎屑組分以石英為主，質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化較大，為40.0%～80.0%，但多數(shù)小于70.0%，呈不規(guī)則粒狀，顆粒表面較干凈。巖屑質(zhì)量分?jǐn)?shù)次之，為20.0%～50.0%，多數(shù)為25.0%～40.0%，以變質(zhì)巖巖屑、泥巖巖屑為主，少量為碳酸鹽巖巖屑(泥晶狀集合體)；在河口壩、天然堤等微相粉細(xì)砂巖中云母較常見，巖心上呈薄層狀分布，與沉積相研究中三角洲前緣分流河道載荷顆粒入湖后，水動(dòng)力銳減快速沉積的特征吻合，通常為儲(chǔ)集物性較差的儲(chǔ)層。長石質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對(duì)較低，一般為10.0%～25.0%，多數(shù)小于20.0%，呈粒狀、柱狀，偶見聚片雙晶，長石顆粒表面多有泥化。各碎屑顆粒一般在0.1～0.3 mm之間，分選相對(duì)中等，但磨圓較差，呈次棱角狀，形狀不規(guī)則。充填物主要為膠結(jié)物和雜基，膠結(jié)物主要為方解石(見圖7(d、f))，不均勻分布，多數(shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常低于6.0%，少部分可達(dá)10.0%～15.0%，反映方解石膠結(jié)作用的不均勻性；其次為自生黏土礦物，以蒙脫石為主，常呈襯墊或充填式膠結(jié)(見圖7(h))，研究區(qū)較普遍存在；也可見少量石英及長石次生加大邊(見圖7(g))、白云石及鐵質(zhì)礦物膠結(jié)等。雜基也以黏土礦物為主，質(zhì)量分?jǐn)?shù)總體介于0.5%～4.0%，多數(shù)低于2.0%。

圖7 蓬三段JP23砂組儲(chǔ)集巖巖性及孔隙類型

4.2 儲(chǔ)集空間類型

JP23砂組儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類型包括粒間孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、鑄模孔(見圖7)。粒間孔是該區(qū)儲(chǔ)層砂巖中最為發(fā)育的孔隙類型，占總孔隙類型的55%～65%，孔徑為0.060～0.200 mm，以中—小孔為主，分布不均，部分顆粒邊界因溶蝕而呈港灣狀，從而形成粒間溶孔(見圖7(a、c、e、h))。粒內(nèi)溶孔或鑄?？滓草^常見，占總孔隙類型的10%～20%，溶蝕的顆粒多為長石、中酸性火山巖巖屑和灰?guī)r巖屑，部分溶蝕或完全溶蝕，形狀多不規(guī)則。鑄?？卓讖较鄬?duì)較大，為0.100～0.250 mm(見圖7(a、c、e、k))；粒內(nèi)溶孔孔徑相對(duì)較小，通常小于0.150 mm(見圖7(a、c、e、i))。此外，粒內(nèi)溶孔中還包括一些粒內(nèi)溶蝕微孔(見圖7(j、l))，主要為部分長石或巖屑顆粒內(nèi)的選擇性溶蝕，或沿長石結(jié)晶的薄弱面溶蝕，或?qū)⒉糠謳r屑中不穩(wěn)定易溶礦物溶蝕，通常呈侵染狀微孔隙，孔徑通常小于0.015 mm。

4.3 儲(chǔ)層物性

根據(jù)主要目的JP23砂組儲(chǔ)集層段272個(gè)巖心樣品的常規(guī)物性分析結(jié)果，孔隙度分布在2.90%～19.33%之間，平均孔隙度為11.15%，多數(shù)樣品的孔隙度小于15.00%(見圖8(a))，占總儲(chǔ)層樣品數(shù)的86%，且多數(shù)樣品孔隙度為10.00%～15.00%(占分析樣品總數(shù)的50%左右)。參照碎屑巖儲(chǔ)層孔隙度分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[23]，孔隙度以25%、15%、10%為界，劃分為高孔、中孔、低孔和特低孔，因而總體為特低孔—低孔儲(chǔ)層。滲透率分布在(0.009～14.610)×10-3μm2之間，平均為1.260×10-3μm2。參照碎屑巖儲(chǔ)層滲透率分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[18]，滲透率以(100、10、1)×10-3μm2為界，劃分為高滲、中滲、低滲和特低滲。JP23砂組多數(shù)樣品的滲透率小于1×10-3μm2，占分析樣品總數(shù)的64%(見圖8(a))，主要為低滲—特低滲儲(chǔ)層。由特低孔—低孔—低滲—特低滲儲(chǔ)層樣品的孔隙度和滲透率的相關(guān)分析結(jié)果顯示，R2=0.769 2(見圖8(b))，表明相關(guān)關(guān)系較好，儲(chǔ)集空間類型主要為孔隙型，與儲(chǔ)集空間類型以溶蝕孔隙為主的分析結(jié)果一致。

圖8 川西新馬什邡地區(qū)蓬三段JP23砂組儲(chǔ)層樣品孔隙度、滲透率分布與不同巖性孔—滲關(guān)系Fig.8 Porosity and permeability distribution and correlation of reservoir rocks from JP23 sandstone group of Peng3 member gas pool in Xinma-Shifang area, west Sichuan basin

4.4 孔隙結(jié)構(gòu)特征

儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)主要指巖石具有的孔隙和喉道的大小、分布等，儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)及其相互配置關(guān)系，是認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的關(guān)鍵因素之一[24-29]。

根據(jù)川西新馬—什邡地區(qū)JP23砂組砂巖物性和常規(guī)壓汞參數(shù)統(tǒng)計(jì)，孔隙度介于3.62%～15.81%，平均為11.75%，滲透率介于(0.010～3.920)×10-3μm2，平均為0.980×10-3μm2，與儲(chǔ)層物性分析數(shù)據(jù)相近，表明通過壓汞參數(shù)分析基本能代表該區(qū)的砂巖孔隙結(jié)構(gòu)特征。

最大進(jìn)汞飽和度平均為89.27%，特別是孔隙度5%以上樣品的最大進(jìn)汞飽和度多數(shù)大于90%，表明束縛水飽和度較低，儲(chǔ)集巖中孤立的、無效的孔隙相對(duì)較少，即孔喉連通性相對(duì)較好[24-25](見表1、圖9)。樣品的排替壓力介于0.36～6.56 MPa，平均為1.72 MPa，中值壓力介于1.50～37.49 MPa，平均為9.40 MPa(見圖9)，相對(duì)較高，說明喉道半徑偏小，最大喉道半徑介于0.11～2.07 μm，平均為1.07 μm，中值喉道半徑介于0.02～0.50 μm，平均為0.22 μm，總體為中—細(xì)喉道的特征，表明滲流能力中等—較差[30-31](見表1)?？缀矸诌x因數(shù)平均為2.84，分選差—中等，歪度因數(shù)平均為0.34(見表1)，相對(duì)較小，表明喉道分布總體具有差—中等分選、中—細(xì)歪度特征[24-25](見圖9)。

表1 研究區(qū)JP23砂組儲(chǔ)集巖物性和壓汞參數(shù)

圖9 JP23砂組不同孔隙度儲(chǔ)集巖的壓汞曲線分布特征Fig.9 Intrusive mercury curve characteristics of different porosity reservoir rocks from JP23 sandstone groups

根據(jù)喉道特征參數(shù)分析，結(jié)合儲(chǔ)集空間類型分析結(jié)果，溶蝕孔隙以中孔、小孔為主，該區(qū)儲(chǔ)集巖孔喉組合總體具有中—小孔—中—細(xì)喉的特征。

5 沉積作用對(duì)儲(chǔ)層的影響

沉積環(huán)境和沉積相控制儲(chǔ)集體的形成與分布，不同相帶的碎屑巖沉積水動(dòng)力條件不同，儲(chǔ)集體巖石的礦物成分、粒度、填隙物等方面存在差異，影響砂巖儲(chǔ)層物性、孔隙結(jié)構(gòu)和滲流特征，導(dǎo)致不同相帶儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能變化很大[32-33]。因此，沉積相是控制儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的關(guān)鍵因素。

研究區(qū)內(nèi)不同微相巖性的孔隙度、滲透率分布特征顯示(見圖8(b))，儲(chǔ)層物性與沉積微相密切相關(guān)。分流河道砂巖平均孔隙度為12.70%，滲透率為1.670×10-3μm2；河口壩孔隙度平均為8.90%，滲透率為0.450×10-3μm2；天然堤孔隙度為8.70%，滲透率為0.350×10-3μm2；遠(yuǎn)砂壩孔隙度為6.97%，滲透率為0.340×10-3μm2。(水下)分流河道物性最好，河口壩、天然堤、遠(yuǎn)砂壩的物性較差(見圖8(b))。水動(dòng)力作用較強(qiáng)的分流河道，受高能穩(wěn)定水流沖刷作用，砂體沉積厚度較大，砂巖粒度較大，巖屑、雜基含量少，分選相對(duì)較好，加之成巖期易受溶蝕改造[34-36]，粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔發(fā)育(見圖7(a-c、e))，易形成物性好的砂巖儲(chǔ)層。河口壩、遠(yuǎn)砂壩砂巖粒度相對(duì)較細(xì)，厚度薄，更易受到碳酸鹽膠結(jié)物含量的強(qiáng)烈影響(見圖7(d))。天然堤等微相遠(yuǎn)離河床，泥質(zhì)增多，紋層發(fā)育(見圖4(f))，其儲(chǔ)層泥質(zhì)巖屑、云母等塑性顆粒和雜基含量較高(見圖7(g))，儲(chǔ)集物性變差。因此，分流河道微相是勘探開發(fā)的有利儲(chǔ)集相帶。

儲(chǔ)層巖石微觀孔隙結(jié)構(gòu)影響流體儲(chǔ)集及滲流能力[37]，是儲(chǔ)層有效性評(píng)價(jià)的關(guān)鍵因素。分流河道砂巖儲(chǔ)層孔隙度多數(shù)大于10%(見圖8(b))，最大進(jìn)汞飽和度超過90%，排替壓力在0.9 MPa以下，中值喉道半徑多數(shù)超過0.20 μm(見表1、圖9)，表明孔喉結(jié)構(gòu)相對(duì)較好；盡管分流河道砂巖分選因數(shù)較大(相對(duì)其他微相砂巖)，儲(chǔ)層非均質(zhì)性增強(qiáng)，但溶蝕作用發(fā)育(見圖7(a-c、e))，較大喉道的數(shù)量也相應(yīng)增加，反映儲(chǔ)層滲流能力增強(qiáng)、物性變好。盡管河口壩、遠(yuǎn)砂壩、天然堤砂巖分選相對(duì)較好，但沉積物多為粉砂巖、粉細(xì)砂巖，砂體粒度較小，極易形成小孔隙、細(xì)喉道，以殘余粒間孔、長石粒內(nèi)溶孔為主(見圖7(i-l))，儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)較差。

6 結(jié)論

(1)川西新馬—什邡地區(qū)蓬三段及內(nèi)部砂組地層厚度穩(wěn)定，反映地勢(shì)平緩、均勻沉積的特征，可劃分5個(gè)砂組，界面上下常規(guī)測井曲線與地震剖面突變響應(yīng)特征明顯。JP23砂組砂體厚度較大，分布相對(duì)穩(wěn)定，連續(xù)性好，為主要目的層，沉積模式屬于淺水湖盆平緩毯式河控三角洲前緣沉積，水下分流河道是砂體發(fā)育的最有利沉積微相，巖石相—測井相—地震相結(jié)合是刻畫復(fù)雜河道砂體邊界的有效方法。

(2)JP23砂組儲(chǔ)集巖巖性以細(xì)粒巖屑細(xì)砂巖為主，儲(chǔ)集空間類型主要為粒間孔，粒間及粒內(nèi)溶孔、鑄?？滓草^發(fā)育，為典型特低孔—低孔—低滲—特低滲的孔隙型儲(chǔ)層。多數(shù)砂巖樣品的最大進(jìn)汞飽和度較大，孔喉連通性相對(duì)較好，但最大和中值喉道半徑也較小，孔喉組合相對(duì)較差，總體為中—小孔—中—細(xì)喉，導(dǎo)致滲流能力中等—較差。

(3)JP23砂組分流河道水動(dòng)力條件強(qiáng)，砂體沉積厚度大，砂巖粒度相對(duì)較粗，原始孔隙度高，雜基含量少，疊加有利的溶蝕成巖作用，孔隙結(jié)構(gòu)好，從而形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，而河口壩、天然堤、遠(yuǎn)砂壩微相相對(duì)較差。沉積微相是控制JP23砂組儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵因素，并控制儲(chǔ)層厚度、巖性粒度和充填物成分，導(dǎo)致儲(chǔ)層物性和孔隙結(jié)構(gòu)等差異。