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四川盆地川西氣田雷口坡組氣藏儲(chǔ)層特征及其主控因素

2019-09-03 06:45:14肖開華李宏濤段永明劉莉萍
天然氣工業(yè) 2019年6期
關(guān)鍵詞:上亞云巖儲(chǔ)集

肖開華 李宏濤 段永明 張 巖 劉莉萍

1.海相油氣藏開發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室?中國(guó)石化石油勘探開發(fā)研究院 2.中國(guó)石化西南油氣分公司

0 引言

2014年1月,位于四川盆地龍門山前構(gòu)造帶石羊場(chǎng)—金馬—鴨子河構(gòu)造帶上的PZ1井在中三疊統(tǒng)雷口坡組四段上亞段(以下簡(jiǎn)稱“雷四上亞段”)測(cè)試獲天然氣產(chǎn)量121.05×104m3/d,發(fā)現(xiàn)了川西氣田雷四段氣藏。此后,先后實(shí)施了YS1、YSh1、PZ115、PZ113和PZ103等5口滾動(dòng)評(píng)價(jià)井,對(duì)氣藏展開了評(píng)價(jià),提交的預(yù)測(cè)儲(chǔ)量和控制儲(chǔ)量都超過(guò)千億立方米,川西氣田雷四段氣藏成為中國(guó)石化“十三五”天然氣勘探開發(fā)增儲(chǔ)上產(chǎn)的重點(diǎn)區(qū)塊。由于研究區(qū)雷口坡組碳酸鹽巖地層巖性組合多樣,儲(chǔ)集空間類型、孔隙結(jié)構(gòu)與孔喉組合關(guān)系復(fù)雜,儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng),因此,對(duì)川西氣田雷四段氣藏的儲(chǔ)層特征認(rèn)識(shí)及其發(fā)育控制因素分析有待進(jìn)一步加強(qiáng),儲(chǔ)層基本巖石學(xué)、物性、儲(chǔ)集空間類型等基本特征研究是油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)與核心內(nèi)容,是進(jìn)行定量?jī)?chǔ)層表征的最基本參數(shù),同時(shí)也是認(rèn)識(shí)該氣藏的最基本的前提條件。

前人研究成果認(rèn)為,川西地區(qū)雷四上亞段為潮坪相沉積,主要發(fā)育潮間帶和潮下帶亞相,廣泛發(fā)育厚度大、分布廣、物性優(yōu)、含氣性好的白云巖溶蝕孔隙型儲(chǔ)層,縱向上巖性變化較頻繁,橫向上分布較為穩(wěn)定[1-5]。龍門山前構(gòu)造帶以白云巖類為主的下部?jī)?chǔ)層段呈多層疊置分布,儲(chǔ)集性能優(yōu)于灰質(zhì)含量較多的上部?jī)?chǔ)層段。

筆者利用巖心普通薄片、鑄體薄片、掃描電鏡觀察,開展巖心樣品物性與壓汞數(shù)據(jù)分析,結(jié)合測(cè)井解釋結(jié)果,對(duì)川西氣田雷四上亞段儲(chǔ)層特征進(jìn)行詳細(xì)描述與分析,弄清儲(chǔ)層特征及其對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的控制作用,以期為氣藏的開發(fā)評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

1.1 構(gòu)造特征

川西氣田構(gòu)造位于四川盆地西緣龍門山前構(gòu)造帶中段,由金馬構(gòu)造、鴨子河構(gòu)造和石羊場(chǎng)構(gòu)造組成,石羊場(chǎng)構(gòu)造和金馬構(gòu)造、鴨子河構(gòu)造整體為一受關(guān)口斷裂、彭縣斷裂挾持的斷背斜構(gòu)造,總體上呈北東走向(圖1)。金馬—鴨子河構(gòu)造雷四上亞段上、下儲(chǔ)層段頂面構(gòu)造均表現(xiàn)為長(zhǎng)軸狀斷背斜,背斜規(guī)模受彭縣斷層(逆沖推覆)和F42斷層(反沖斷層)控制,構(gòu)造內(nèi)發(fā)育金馬、鴨子河兩個(gè)局部構(gòu)造。

圖1 川西氣田雷口坡組氣藏構(gòu)造單元圖

1.2 地層及沉積特征

四川盆地中三疊世雷口坡期主要為局限或蒸發(fā)臺(tái)地沉積,按照巖性地層差異,自下而上劃分為雷一、雷二、雷三、雷四等4段。川西地區(qū)雷四段沉積期,隨著局部區(qū)域構(gòu)造升降及干旱、潮濕氣候交替出現(xiàn),海水進(jìn)退頻繁,形成多套白云巖—硬石膏巖為主、石灰?guī)r為輔的沉積旋回組合[5-9]。雷四段可進(jìn)一步分為上、中、下三個(gè)亞段,中、下亞段以膏巖與白云巖互層沉積為主,上亞段則發(fā)育白云巖、石灰?guī)r沉積。受印支運(yùn)動(dòng)的影響,雷口坡組頂部形成了區(qū)域性不整合面,川西地區(qū)雷四上亞段遭受了不同程度的剝蝕[3],剝蝕厚度呈東厚西薄。

石羊場(chǎng)—金馬—鴨子河構(gòu)造目的層為雷四上亞段,地層分布穩(wěn)定,厚度介于130~140 m,可劃分為1個(gè)四級(jí)層序、4個(gè)五級(jí)高頻層序和21個(gè)六級(jí)高頻層序(由向上變淺的高頻沉積旋回組成)(圖2)。雷四上亞段總體為潮坪相沉積[5],亞相類型包括潮上帶、潮間帶和潮下帶,其中,潮上帶包括潮上云膏坪、膏云坪、泥云坪/云坪、潮上灘等微相類型,潮間帶包括含膏云坪、(藻)云坪、灰云坪、云灰坪等微相類型,潮下帶包括灰云坪、云灰坪、(藻)灰坪、(藻)砂屑灘等微相類型。研究區(qū)主要發(fā)育潮間帶和潮下帶亞相,井間亞相類型對(duì)比良好,反映整體沉積地形比較平緩、橫向上分布相對(duì)穩(wěn)定(圖2)。依據(jù)雷四上亞段儲(chǔ)層在層序中的分布,雷四上亞段又進(jìn)一步可劃分為上儲(chǔ)層段、隔層段和下儲(chǔ)層段等3段。上儲(chǔ)層段以潮下帶的灰坪、灰云坪及云坪微相為主,巖性主要為泥微晶灰?guī)r、藻砂屑灰?guī)r、微晶云巖及云質(zhì)灰?guī)r,厚度介于28~46 m。隔層段主要為一套潮下帶的高電阻藻灰?guī)r,厚度介于25~30 m。下儲(chǔ)層段以潮間帶的云坪、藻云坪微相為主,巖性主要為微—粉晶云巖、藻黏結(jié)云巖及灰質(zhì)云巖,厚度介于70~80 m。

圖2 YSh1井—PZ115井—YS1井—PZ103井雷四上亞段沉積相及儲(chǔ)層對(duì)比圖

圖3 川西氣田雷四上亞段上、下儲(chǔ)層段巖石類型分布圖

2 儲(chǔ)層特征

2.1 巖性特征

研究區(qū)雷四上亞段儲(chǔ)層巖性主要為一套潮坪相的白云巖。6口鉆井巖心及679塊薄片資料統(tǒng)計(jì)表明,研究區(qū)雷四上亞段巖石類型多樣,以泥微晶灰?guī)r、微—粉晶云巖、藻黏結(jié)云巖、藻砂屑灰?guī)r、含灰質(zhì)云巖、云質(zhì)灰?guī)r為主(占比大于15%),灰質(zhì)云巖、含云質(zhì)灰?guī)r、砂屑云巖次之(占比小于15%)。上儲(chǔ)層段和下儲(chǔ)層段的巖性存在較明顯的差異性,下儲(chǔ)層段白云巖更發(fā)育(圖3),為主力產(chǎn)氣層。

下儲(chǔ)層段儲(chǔ)層巖性主要為殘余藻黏結(jié)(或藻屑)結(jié)構(gòu)微—粉晶云巖、藻紋層(似層疊)結(jié)構(gòu)云巖、粉晶云巖、藻團(tuán)塊微晶云巖、砂屑云巖等(圖4-a~i),少部分為白云巖與石灰?guī)r的過(guò)渡巖性,如灰質(zhì)云巖也可構(gòu)成儲(chǔ)層。根據(jù)不同巖性的物性統(tǒng)計(jì)結(jié)果,儲(chǔ)集巖孔隙度隨白云石含量的增加而變好,巖性對(duì)儲(chǔ)層物性控制明顯(圖5)。特別是殘余藻黏結(jié)(或藻屑)微—粉晶云巖、藻紋層結(jié)構(gòu)微—粉晶云巖、粉晶云巖是最重要的儲(chǔ)集層巖石類型。上儲(chǔ)層段儲(chǔ)層巖性相對(duì)簡(jiǎn)單,主要為微(粉)晶云巖、含灰(或灰質(zhì))微—粉晶云巖等(圖4-j~l),縱向上主要分布于上亞段的中下部,而中上部則以石灰?guī)r、云質(zhì)灰?guī)r為主,少量灰質(zhì)云巖、白云巖,橫向上,白云巖分布穩(wěn)定。

圖4 川西氣田雷四上亞段儲(chǔ)層巖性特征與儲(chǔ)集空間類型照片

2.2 儲(chǔ)集空間類型

川西氣田雷四上亞段儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類型以白云石晶間溶孔、藻層疊格架溶孔、藻黏結(jié)粒間(溶)孔為主。雷四段上亞段下儲(chǔ)層段儲(chǔ)集巖類型多樣,儲(chǔ)集空間類型復(fù)雜[10-12],主要為白云石晶間溶孔、藻紋層(或?qū)盈B石)格架溶孔、藻黏結(jié)(或藻屑)粒間(溶)孔、裂縫、溶洞、鑄??椎龋▓D4-a~i),以前3種為主。(微)裂縫也相對(duì)發(fā)育,在巖心和薄片樣品上常見各種類型的微裂縫單獨(dú)或者呈組系出現(xiàn),部分巖心呈酥餅狀或碎裂狀;在成像測(cè)井上,亦可發(fā)現(xiàn)多條裂縫,總體以低角度縫為主。溶洞相對(duì)較少,且縱向孔徑一般小于1 cm,部分溶洞與被溶蝕的裂縫相連接,表明可能為酸性流體對(duì)早期溶蝕孔隙進(jìn)一步擴(kuò)溶的結(jié)果[13](圖4-h)。綜合分析儲(chǔ)集空間類型、孔隙和裂縫的相互間的配置關(guān)系,雷四上亞段下儲(chǔ)層段儲(chǔ)集類型主要為裂縫—孔隙型。雷四上亞段上儲(chǔ)層段巖石類型雖然也較多,但有效的儲(chǔ)層巖性則相對(duì)單一[以微(粉)晶云巖為主],儲(chǔ)集空間類型以晶間孔或晶間溶孔為主(圖4-j~l),(微)裂縫與溶洞相對(duì)不發(fā)育,主要為孔隙型儲(chǔ)層。

圖5 川西氣田雷四上亞段物性特征圖

2.3 儲(chǔ)層物性特征

川西氣田雷四上亞段儲(chǔ)層總體表現(xiàn)為低孔、中—低滲特征,孔滲相關(guān)性較差。根據(jù)川西氣田5口井上、下儲(chǔ)層段共557塊樣品的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,雷四上亞段下儲(chǔ)層段423個(gè)樣品巖心樣品孔隙度介于0.07%~20.20%,平均值為4.07%(圖5-a),孔隙度大于2%的有效儲(chǔ)層樣品314個(gè)(四川盆地碳酸鹽巖有效儲(chǔ)層的孔隙度標(biāo)準(zhǔn)為大于等于2%),占74.2%,平均孔隙度為5.09%。但僅18.9%的樣品孔隙度大于6%,多數(shù)樣品孔隙度介于2%~6%,表明有效儲(chǔ)集巖以特低孔為主。滲透率值變化范圍較大,介于7.0×10-4~710.0 mD(330個(gè)樣品),平均值為7.3 mD(圖5-b),44.6%的樣品小于0.1 mD,低滲—特低滲的特征明顯。部分孔隙度低于6%儲(chǔ)集巖樣品的滲透率大于1 mD,甚至大于10 mD,表明(微)裂縫可能為其重要的滲流通道(圖5-c中左側(cè)虛線框部分),這與儲(chǔ)集空間類型描述中含有(微)裂縫是一致的。314個(gè)有效儲(chǔ)層樣品的滲透率平均值為6.0 mD。

雷四上亞段上儲(chǔ)層段134個(gè)樣品的孔隙度介于0.09%~23.70%,平均值為2.96%,總體物性較差,孔隙度大于2%的有效儲(chǔ)層樣品40個(gè),僅占30.4%(圖5-a),孔隙度平均值為8.16%。需要強(qiáng)調(diào)的是,上儲(chǔ)層段局部發(fā)育中孔優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層(孔隙度介于15%~25%,圖5-c中右側(cè)實(shí)線框部分)。樣品滲透率值變化范圍較大,介于1.0×10-3~19.4 mD(68個(gè)樣品),平均值為1.6 mD(圖5-b),滲透率分布特征與下儲(chǔ)層段相似,具有低滲—特低滲的特征。40個(gè)有效儲(chǔ)層樣品的滲透率平均值為1.9 mD。

總體上,雷四上亞段儲(chǔ)層孔隙度和滲透率的相關(guān)性較差(圖5-c),裂縫—孔隙型儲(chǔ)層發(fā)育。

2.4 孔隙結(jié)構(gòu)特征

儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)主要是指巖石所具有的孔隙和喉道的大小、分布及其相互配置關(guān)系,是認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的關(guān)鍵因素之一[14-16]。

川西氣田雷四上亞段儲(chǔ)層孔喉組合以中孔細(xì)喉為主。按照儲(chǔ)集巖孔隙與喉道大小的劃分標(biāo)準(zhǔn),對(duì)研究區(qū)5口井的87塊(下儲(chǔ)層段74塊,上儲(chǔ)層段13塊)有效儲(chǔ)層白云巖樣品的壓汞參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(表1、圖6)。結(jié)果表明,儲(chǔ)集巖中大孔、中孔、小孔和微孔均有發(fā)育,以中孔居多,喉道主要為細(xì)喉,微喉和中喉也較發(fā)育,粗喉少(圖6-a),孔喉組合類型多樣,主要包括大/中孔—細(xì)喉、中/小孔—微喉、大孔—中喉和微孔—中喉等(圖6-b)。

2.4.1 下儲(chǔ)層段孔隙結(jié)構(gòu)特征

雷四上亞段下儲(chǔ)層段的排替壓力介于0.01~4.40 MPa(表1),平均值為0.63 MPa,小于1 MPa,排替壓力總體相對(duì)較低,顯示川西氣田存在一定數(shù)量粗喉道(或微裂縫),樣品中最大喉道半徑可達(dá)103.58 μm。但孔喉連通特征參數(shù)顯示儲(chǔ)集巖束縛水飽和度較高,孔喉連通性相對(duì)較差。以上樣品的矛盾性,反映了孔喉分布的不均勻性與復(fù)雜性??缀矸植继卣鲄?shù)的分選系數(shù)平均值達(dá)3.33,按照分選級(jí)別標(biāo)準(zhǔn),為典型分選差的特征(圖6-c)。物性參數(shù)(孔隙度和滲透率)與孔隙喉道參數(shù)基本無(wú)相關(guān)性,也反映儲(chǔ)集巖因巖石類型、儲(chǔ)集空間類型多樣,導(dǎo)致孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特征。

表1 川西氣田雷四段上亞段儲(chǔ)集巖物性和壓汞參數(shù)表

圖6 川西氣田雷四上亞段儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征圖

統(tǒng)計(jì)結(jié)果也顯示,孔隙度較高樣品(孔隙度大于6%)的最大進(jìn)汞飽和度和退汞效率低于孔隙度較低樣品(孔隙度介于2%~6%)(表1、圖6-c),孔喉分布參數(shù)的分選系數(shù)、變異系數(shù)也較大,進(jìn)一步反映這些孔隙度高的樣品可能存在部分連通性較差的孔隙,以及孔喉的非均質(zhì)性更強(qiáng),這與樣品發(fā)育孤立溶洞或鳥眼狀大孔隙有關(guān)(圖4-e)。

2.4.2 上儲(chǔ)層段孔隙結(jié)構(gòu)特征

雷四上亞段上儲(chǔ)層段孔隙度介于2%~6%的樣品總體反映喉道偏細(xì)的特征。但相對(duì)孔隙度介于2%~6%的下儲(chǔ)層段樣品,上儲(chǔ)層的中值壓力較低,最大進(jìn)汞飽和度和退汞效率較高,分選系數(shù)和變異系數(shù)較小,均值系數(shù)較大(表1),反映喉道分布相對(duì)均勻。值得關(guān)注的是,雷四上亞段上儲(chǔ)層段還發(fā)育物性較好微晶云巖,微晶白云石晶間(溶)孔發(fā)育,孔喉組合類型主要為微孔—中喉(圖6),孔隙度介于14.25%~23.78%,滲透率介于0.88~8.95 mD,喉道分選系數(shù)和變異系數(shù)明顯低于其他樣品,表明喉道分選好。以上參數(shù)顯示了上儲(chǔ)層段儲(chǔ)集巖孔隙喉道相對(duì)均勻,這與雷四上亞段上儲(chǔ)層段巖性和孔隙類型相對(duì)簡(jiǎn)單相吻合。

2.5 儲(chǔ)層展布特征

川西氣田雷四上亞段下儲(chǔ)層段有效儲(chǔ)層較上儲(chǔ)層段發(fā)育。在儲(chǔ)層巖性、物性特征和儲(chǔ)層“四性”關(guān)系分析的基礎(chǔ)上,確定了儲(chǔ)層參數(shù)測(cè)井解釋模型和測(cè)井解釋標(biāo)準(zhǔn)[17-18],對(duì)研究區(qū)完鉆井進(jìn)行了儲(chǔ)層測(cè)井精細(xì)解釋與評(píng)價(jià),其統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明研究區(qū)雷四段上亞段在縱向上儲(chǔ)層非均性均較強(qiáng),總體上表現(xiàn)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類儲(chǔ)層呈薄互層交替出現(xiàn)(Ⅰ類儲(chǔ)層孔隙度大于12%,Ⅱ類儲(chǔ)層孔隙度介于6%~12%,Ⅲ類儲(chǔ)層孔隙度介于2%~6%)(圖2)。儲(chǔ)層單層厚度小,一般介于1.0~2.5 m,最大單層厚度為6.9 m,上、下儲(chǔ)層段單層平均厚度分別為1.4 m和1.9 m,雷四上亞段累計(jì)有效儲(chǔ)層厚度介于30.0~56.6 m(表2)。從縱向上看,各井下儲(chǔ)層段的有效儲(chǔ)層厚度明顯較上儲(chǔ)層段大,下儲(chǔ)層段物性也好于上儲(chǔ)層段,各井上、下儲(chǔ)層段內(nèi)均表現(xiàn)出Ⅲ類儲(chǔ)層厚度最大、Ⅰ類儲(chǔ)層厚度最小的特征。下儲(chǔ)層段總體上均以Ⅱ類儲(chǔ)層和Ⅲ類儲(chǔ)層為主,平均加權(quán)孔隙度為5.12%,僅YSh1井和YS1井發(fā)育Ⅰ類儲(chǔ)層,其他4口井均無(wú)Ⅰ類儲(chǔ)層。上儲(chǔ)層段有效儲(chǔ)層以Ⅲ類儲(chǔ)層為主,但由于上儲(chǔ)層段中下部發(fā)育一層厚約2 m的優(yōu)質(zhì)Ⅰ類儲(chǔ)層,孔隙度介于12.2%~21.4%,且橫向較穩(wěn)定,可對(duì)比和追蹤。因此,上儲(chǔ)層的平均加權(quán)孔隙度高達(dá)7.79%。從橫向上看,上、下儲(chǔ)層段的有效儲(chǔ)層橫向分布均較穩(wěn)定,各井間具有較好的對(duì)比性(圖2)。

表2 川西氣田雷四上亞段測(cè)井解釋儲(chǔ)層厚度統(tǒng)計(jì)表

3 儲(chǔ)層發(fā)育的控制因素

3.1 云坪、藻云坪微相和白云石化作用控制了有利儲(chǔ)層的分布

川西氣田雷四上亞段主要為一套潮坪相碳酸鹽巖沉積體系[19],以潮間帶和潮下帶沉積為主。物性統(tǒng)計(jì)表明(表3):潮間帶云坪發(fā)育的晶粒云巖和藻云坪相發(fā)育的藻紋層云巖、藻砂屑藻凝塊云巖及含藻砂屑微—粉晶云巖孔隙度平均值均大于5%,儲(chǔ)集性能較好;潮下帶灰云坪、云灰坪和藻砂屑灘微相發(fā)育的(含)灰質(zhì)云巖、(含)云質(zhì)灰?guī)r及微晶藻砂屑灰?guī)r,平均孔隙度均小于4%,儲(chǔ)集性能中等—差??梢姡遍g帶云坪、藻云坪、含灰云坪等微相形成的晶粒云巖和藻類云巖等構(gòu)成了優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的物質(zhì)基礎(chǔ)。從儲(chǔ)層縱向疊置樣式上看,儲(chǔ)層縱向發(fā)育具有明顯的相控特征。上儲(chǔ)層段以潮下帶(藻)灰坪微相為主,夾潮間—潮上帶云坪微相,形成的儲(chǔ)層相對(duì)較??;下儲(chǔ)層段整體以潮間帶云坪—藻云坪微相沉積為主,形成的儲(chǔ)層累計(jì)厚度較大。總體上看,沉積微相的差異決定了儲(chǔ)層的縱橫向分布。

云坪、藻云坪微相控制了白云巖儲(chǔ)層分布,同時(shí)也控制了白云石化作用。雷四上亞段沉積時(shí),石羊場(chǎng)—金馬—鴨子河地區(qū)為蒸發(fā)型潮坪相沉積環(huán)境,在干旱炎熱氣候條件下,強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用導(dǎo)致表層海水或孔隙水不斷濃縮堿化,形成高M(jìn)g2+/Ca2+值的鹵水,致使周圍石灰?guī)r發(fā)生白云石化即為“準(zhǔn)同生白云石化作用”;當(dāng)過(guò)剩的鹵水向下滲透并向海方向回流,引起沿途的高孔滲的石灰?guī)r發(fā)生白云石化即為“淺埋藏滲透回流白云石化作用”,形成區(qū)域性分布的泥—粉晶云巖[20]。其中,準(zhǔn)同生白云石化作用奠定了大規(guī)模白云巖儲(chǔ)層形成的巖性基礎(chǔ);淺埋藏滲透回流白云石化經(jīng)過(guò)后期重結(jié)晶作用的改造,產(chǎn)生大量?jī)?chǔ)集空間。白云石化后產(chǎn)生的晶間孔,較好的改造了巖石的基質(zhì)孔滲能力,同時(shí),又為后期溶蝕性流體對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行二次改造而形成晶間溶孔創(chuàng)造了有利條件,為孔隙型白云巖儲(chǔ)層發(fā)育奠定了重要巖性基礎(chǔ)[21,22]。

表3 川西氣田雷四上亞段儲(chǔ)層段巖性物性統(tǒng)計(jì)表

3.2 潮間帶高頻旋回控制的多期準(zhǔn)同生溶蝕作用是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵因素

從儲(chǔ)層縱向上疊置樣式上看,雷四段上亞段優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層通常分布于五、六級(jí)高頻層序的中上部的潮間帶亞相各種白云巖中,反映了沉積高頻層序的位置控制儲(chǔ)層的發(fā)育分布,也是儲(chǔ)層縱向連續(xù)性相對(duì)較差和非均質(zhì)性強(qiáng)的關(guān)鍵原因。潮間帶高頻旋回中上部容易發(fā)生準(zhǔn)同生期溶蝕,控制了優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層在縱向上呈多層疊置分布。雷四上亞段沉積時(shí),石羊場(chǎng)—金馬—鴨子河地區(qū)處于潮坪沉積環(huán)境潮間帶,由于水體較淺、相對(duì)海平面輕微升降就會(huì)造成沉積巖體受到大氣淡水的改造,甚至沉積巖體直接暴露于海平面之上接受溶蝕。通過(guò)對(duì)研究區(qū)多口井巖心觀察,發(fā)現(xiàn)大量準(zhǔn)同生期暴露標(biāo)志,如鈣結(jié)殼構(gòu)造、滲流豆粒(圖4-e)、鳥眼構(gòu)造、溶塌角礫及渣積層等,鏡下可見到平行于層面的溶蝕面、窗格孔和少量膏???、粒內(nèi)溶孔、鑄??椎仍缙谌芪g孔隙。滲流豆粒和鈣結(jié)殼層的出現(xiàn),一般代表向上變淺的沉積旋回的頂界,揭示該地區(qū)出現(xiàn)過(guò)小型沉積暴露面,且縱向上可識(shí)別出多套。從薄片分析,這種完整的向上變淺并暴露的沉積旋回巖性自下向上為晶粒云巖、(藻)砂屑藻凝塊云巖、藻紋層云巖,頂部為沉積暴露面。優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育在緊鄰沉積暴露面之下的藻紋層云巖、藻砂屑藻凝塊云巖中,形成的儲(chǔ)層孔隙度均大于7%,且鳥眼、窗格孔和藻間溶孔密集發(fā)育,具層狀定向分布的特征。大量統(tǒng)計(jì)表明,準(zhǔn)同生暴露溶蝕影響深度多小于6 m,因此,在縱向上,向上變淺沉積旋回越頻繁(單層旋回越?。?,優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層連續(xù)性越好。這種向上變淺的沉積旋回主要分布于優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的下儲(chǔ)層段中的純白云巖段。因此,多旋回的準(zhǔn)同生期暴露溶蝕控制了優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層縱向上疊置分布。

3.3 埋藏期的油氣充注抑制了規(guī)模膠結(jié)物的形成,較好地保存了早期形成的孔隙

油氣充注導(dǎo)致孔隙中無(wú)機(jī)離子濃度降低,使原有的成巖環(huán)境發(fā)生改變。早期的油氣充注可抑制成巖作用的進(jìn)行,在一定程度上減緩了膠結(jié)作用的進(jìn)行,保護(hù)了儲(chǔ)層中早期形成的有效儲(chǔ)集空間[23]。烴類流體通過(guò)阻礙礦物與離子之間的質(zhì)量傳遞來(lái)抑制礦物膠結(jié)作用,烴源巖在熱演化過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)酸進(jìn)入儲(chǔ)層后,溶蝕碳酸鹽中的易溶礦物,從而改善儲(chǔ)層[24]。

通過(guò)對(duì)孔隙空間類型統(tǒng)計(jì)認(rèn)為,雷四上亞段儲(chǔ)層孔隙形成時(shí)間較早,大量早期孔隙未被后期膠結(jié)充填破壞,保存為現(xiàn)今有效儲(chǔ)集空間。根據(jù)石羊場(chǎng)—金馬—鴨子河地區(qū)雷四上亞段沉積—成巖背景分析認(rèn)為,晚三疊世馬鞍塘組沉積至今,雷四上亞段儲(chǔ)層進(jìn)入穩(wěn)定的埋藏環(huán)境,發(fā)生了兩期膠結(jié)充填破壞,主要形成嵌晶方解石膠結(jié)和少量細(xì)—粗晶白云石。雖然埋藏期形成的膠結(jié)物對(duì)早期孔隙破壞作用明顯,但埋藏期膠結(jié)物分布極不均勻。膠結(jié)物的形成和分布受油氣充注的抑制。前人通過(guò)天然氣組分、烷烴氣碳?xì)渫凰靥卣?、?chǔ)層瀝青、天然氣運(yùn)移分析認(rèn)為新場(chǎng)構(gòu)造帶為內(nèi)源成藏組合,以內(nèi)部油性氣為主,頂部混有其他氣源[1,25];石羊場(chǎng)—金馬—鴨子河地區(qū)為混源成藏組合,為來(lái)自雷口坡組內(nèi)部及二疊系的混源油型氣[25-26]。溫度—壓力—埋藏分析史分析表明,川西地區(qū)雷口坡組內(nèi)部烴源巖在須三沉段積末期進(jìn)入生烴門限,須五段沉積末期進(jìn)入成熟演化階段,早侏羅世末到現(xiàn)今達(dá)到過(guò)成熟演化階段[25-26]。石羊場(chǎng)—金馬—鴨子河構(gòu)造自印支晚期具備雛形,燕山期進(jìn)一步發(fā)展,喜馬拉雅期定型[26-28],長(zhǎng)期處于構(gòu)造高部位,長(zhǎng)期處于油氣充注有利區(qū),油氣充注后,抑制規(guī)模膠結(jié)物的形成,使得早期形成的孔隙得到較好的保存,同時(shí),沿殘余孔(縫)和龍門山推覆擠壓產(chǎn)生的構(gòu)造裂縫,進(jìn)一步了改善了儲(chǔ)層的儲(chǔ)滲條件,提高儲(chǔ)層的品質(zhì)。

4 結(jié)論

1)川西氣田雷四上亞段可以劃分為上、下兩個(gè)儲(chǔ)層段及一個(gè)隔層段;下儲(chǔ)層段儲(chǔ)層巖石類型多樣,殘余藻黏結(jié)(或藻屑)微—粉晶云巖、藻紋層結(jié)構(gòu)微—粉晶云巖、粉晶云巖是最重要的儲(chǔ)集層巖石類型,儲(chǔ)層總體具有低孔—特低孔、低滲—特低滲特征,孔滲相關(guān)性較差;上儲(chǔ)層段儲(chǔ)層巖性相對(duì)簡(jiǎn)單,以微(粉)晶云巖為主,局部發(fā)育薄層的中孔—低滲優(yōu)質(zhì)微晶云巖儲(chǔ)層。

2)川西氣田雷四上亞段下儲(chǔ)層段儲(chǔ)集空間類型多樣,發(fā)育殘余藻黏結(jié)白云石晶間溶孔、藻紋層(或?qū)盈B石)格架溶孔和微裂縫,為裂縫—孔隙型儲(chǔ)層,喉道以細(xì)喉為主;上儲(chǔ)層段儲(chǔ)集空間類型單一,主要為微晶晶間溶孔,為孔隙型儲(chǔ)層,孔喉組合類型以微孔—中喉為主。

3)雷四上亞段儲(chǔ)層縱向上非均質(zhì)性較強(qiáng),單層厚度小,呈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類儲(chǔ)層薄互層。下儲(chǔ)層段的有效儲(chǔ)層均較上儲(chǔ)層發(fā)育,下儲(chǔ)層段的累計(jì)儲(chǔ)層厚度和物性均好于上儲(chǔ)層段。

4)云坪、藻云坪微相和白云石化作用控制了白云巖的分布,為儲(chǔ)層發(fā)育奠定了巖性基礎(chǔ);潮間帶高頻旋回控制的多期準(zhǔn)同生溶蝕作用是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵因素;埋藏期的油氣充注抑制了規(guī)模膠結(jié)物的形成,較好地保存了早期形成的孔隙。

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