楊映濤，張世華，林小兵，付 菊，伍 玲

（1.中國石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院，四川成都 610000；2.“油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程”國家重點實驗室·成都理工大學(xué)；3.成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院）

川西坳陷新場地區(qū)須家河組四段儲層特征及評價

楊映濤1，張世華1，林小兵2，3，付 菊1，伍 玲1

（1.中國石化西南油氣分公司勘探開發(fā)研究院，四川成都 610000；2.“油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程”國家重點實驗室·成都理工大學(xué)；3.成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院）

上三疊統(tǒng)須家河組四段是川西坳陷新場地區(qū)重要的含油氣層段，根據(jù)巖心分析、巖石薄片、壓汞、油氣測試和分析化驗等資料，對新場地區(qū)須四段砂巖儲層特征進行了詳細的研究，結(jié)果表明：該套儲層以巖屑砂巖和巖屑石英砂巖為主，成分成熟度較低－中等，結(jié)構(gòu)成熟度中等；儲層物性差，屬低孔低滲－特低孔特低滲極度致密儲層，儲層非均質(zhì)性強；儲層孔隙結(jié)構(gòu)差，以微孔喉為主。利用儲層物性和孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)，將須四上亞段、下亞段砂巖分別評價為4類儲層，其中Ⅰ、Ⅱ類儲層為相對優(yōu)質(zhì)儲層，是增儲上產(chǎn)的首選儲層。

新場地區(qū)；須四段；儲層特征；儲層評價

上三疊統(tǒng)須家河組四段是川西坳陷新場地區(qū)重要的含油氣層段，其中須四上亞段主要發(fā)育曲流河三角洲前緣水下分流河道、河口壩砂體；中亞段主要為前三角洲—濱淺湖沉積，砂體不發(fā)育；下亞段以辮狀河三角洲相前緣水下分流河道、河口壩砂體為主［1－3］。經(jīng)過前人艱苦努力的工作，該區(qū)須四上、下亞段油氣勘探取得了很大的進展，已被確定為增儲上產(chǎn)的重要區(qū)塊。截止到目前該區(qū)鉆至、鉆穿須四氣藏的井共有47口，其中14口井測試獲工業(yè)氣流，均以低產(chǎn)井為主，這主要與須四段砂巖儲層物性差、非均質(zhì)性強有關(guān)，因此儲層研究已成為該區(qū)油氣勘探的核心問題之一［4－5］。根據(jù)巖心分析、巖石薄片、壓汞、油氣測試和化驗等資料，對研究區(qū)須四段砂巖儲層特征進行了詳細研究，并對主要儲層段須四上、下亞段儲層進行了分類評價，為研究區(qū)下一步的油氣勘探奠定了基礎(chǔ)。

1 儲層特征

1.1 儲層巖石學(xué)特征

根據(jù)1040塊巖心薄片鑒定資料統(tǒng)計結(jié)果表明，研究區(qū)須四段砂巖儲層巖性以巖屑砂巖為主（占36.69%），巖屑石英砂巖、鈣屑砂巖次之（分別占30.73%、26.07%），少量石英砂巖、長石砂巖。但須四各個亞段砂巖巖性又有差別，上亞段以巖屑砂巖和巖屑石英砂巖為主；中亞段以巖屑砂巖為主，鈣屑砂巖次之；下亞段以巖屑石英砂巖和巖屑砂巖為主。

從碎屑組分來看，研究區(qū)須四段砂巖石英含量低（平均55.96%），長石含量極低（平均0.72%），巖屑含量高（平均43.32%），成分成熟度低。但須四各個亞段情況又不相同，下亞段砂巖石英含量最高（平均67.8%），巖屑含量最低（平均31.61%），成分成熟度相對最高；上亞段次之，中亞段巖屑含量高（平均79.58%），幾乎是上、下亞段的2.5倍，成分成熟度極低。

從巖屑成分來看，須四段砂巖儲層巖屑以沉積巖巖屑為主，少量變質(zhì)巖巖屑，極少量巖漿巖巖屑；填隙物主要都以膠結(jié)物為主，平均含量8%左右，雜基含量相對較少，平均2%左右。其中上、下亞段雜基含量相對較高（平均含量2.67%和3.33%），膠結(jié)物主要為方解石，少量硅質(zhì)；而中亞段雜基含量低（平均0.84%），但方解石含量高達6.8%。

1.2 巖石結(jié)構(gòu)特征

研究區(qū)須四段砂巖結(jié)構(gòu)成熟度中等，砂巖主要以中粒為主，細粒、中細粒次之，少量中粗粒、粗粒等；顆粒分選以好為主，中等分選次之；顆粒磨圓度中等－較差，以次棱角狀為主；膠結(jié)類型以孔隙式為主，孔隙－壓結(jié)式和壓結(jié)式次之，少量壓結(jié)－孔隙式等；但須四各個亞段相比較而言，上、下亞段砂巖結(jié)構(gòu)特征相似，而中亞段與上、下亞段砂巖結(jié)構(gòu)特征稍有不同。中亞段粗粒砂巖所占比例明顯增多，且分選明顯變差，以中等為主，但磨圓度變好，壓結(jié)式膠結(jié)類型也明顯變多，顯示中亞段結(jié)構(gòu)成熟度稍差。此外須四下亞段孔隙式膠結(jié)類型所占比例最大，壓結(jié)式膠結(jié)類型所占比例最小，這也反映了下亞段礫巖對膠結(jié)作用的抑制作用。

1.3 儲層物性特征

圖1 新場地區(qū)須四上、下亞段儲層孔－滲關(guān)系

根據(jù)研究區(qū)須四段1617塊巖心物性分析資料可知，須四段儲層屬于低孔低滲－特低孔特低滲極度致密儲層，孔隙度平均值6.21%，中值6.65%，主要分布在6%～9%；滲透率平均值0.2×10－3μm2，中值0.085×10－3μm2，主要分布在（0.08～0.16）×10－3μm2。其中上亞段儲層物性整體比下亞段好，上亞段孔隙度平均值6.49%，中值6.85%，滲透率平均值0.19×10－3μm2，中值0.085×10－3μm2；下亞段孔隙度平均值5.2%，中值5.47%，滲透率平均值0.25×10－3μm2，中值0.092×10－3μm2。

從新場地區(qū)須四上、下亞段儲層孔－滲關(guān)系圖（圖1）并結(jié)合鉆井實踐可知，須四上亞段除了少數(shù)裂縫樣品的影響外，大部分樣品孔滲關(guān)系較好，儲層類型以孔隙型為主；而下亞段明顯存在兩類儲層：孔隙型和微裂縫－孔隙型，孔隙型儲層孔隙性較好，滲透性差，而微裂縫－孔隙型儲層滲透性明顯變好，孔隙性較差。

1.4 孔隙結(jié)構(gòu)特征

新場地區(qū)須四段砂巖儲層孔隙結(jié)構(gòu)整體較差，樣品排驅(qū)壓力和中值壓力值較高，最大孔喉半徑和喉道中值半徑普遍小于1 m，表明儲層喉道屬微喉；樣品孔隙均值系數(shù)值較大，亦表明儲層孔喉半徑??；樣品分選系數(shù)值較大，歪度值較小，偏細歪度，表明孔喉分選較差，且以微孔喉為主，但總的來說須四下亞段孔隙結(jié)構(gòu)要稍優(yōu)于上亞段（表1），這也驗證了須四下亞段礫巖對膠結(jié)、壓實作用等破壞性成巖作用有一定的抑制，導(dǎo)致孔隙結(jié)構(gòu)較好。

表1 新場地區(qū)須四上、下亞段砂巖儲層孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)

2 儲層評價

2.1 儲集下限

有效儲集層物性下限研究是儲層分類與評價的基礎(chǔ)，求取儲集層物性下限值的方法很多，如測試法、經(jīng)驗統(tǒng)計法、含油產(chǎn)狀法、最小流動孔喉半徑法、鉆井液侵入法等［6］，但這些方法均有一定的局限性和適用范圍。針對研究區(qū)須四段儲層巖心物性分析資料和壓汞資料較多，本次采用經(jīng)驗統(tǒng)計法和最小流動孔喉半徑法分別求取須四上、下亞段儲層物性下限值。

2.1.1 須四上亞段

（1）經(jīng)驗統(tǒng)計法。本次利用新場地區(qū)須四上、下亞段常規(guī)物性分析資料，分別編制須四上、下亞段孔隙度、滲透率頻率分布、累積頻率以及累積能力丟失曲線，來確定儲層物性下限值。從須四上亞段儲層孔隙度、滲透率累計能力丟失曲線來看（圖2、圖3）：當滲透率為0.045×10－3μm2，儲層累積產(chǎn)氣能力丟失5.6%，樣品丟失率為28.6%。根據(jù)孔滲關(guān)系可知孔隙度下限值為6.34%（圖1），相應(yīng)儲氣能力丟失19.3%，孔隙度樣品丟失率29.9%，可見在產(chǎn)氣能力丟失不高的情況下，儲氣能力丟失也不多，因此可取孔隙度6.34%、滲透率0.045×10－3μm2作為新場地區(qū)須四上亞段有效儲層物性下限值。

圖2 新場地區(qū)須四上亞段儲層孔隙度累計能力丟失曲線

圖3 新場地區(qū)須四上亞段儲層滲透率累計能力丟失曲線

（2）最小流動孔喉半徑法。最小流動孔喉半徑既能儲集油氣又是油氣滲流的最小孔隙通道，確定了儲層的最小流動孔喉半徑后，就可根據(jù)孔喉半徑與常規(guī)物性參數(shù)的關(guān)系確定儲層的物性下限［6］。通過新場地區(qū)須四上亞段毛管壓力資料求出平均毛管壓力曲線，再計算不同吼道半徑區(qū)間的儲層滲透能力及累計滲透能力，當累積滲透率貢獻值達到99.99%以上，所對應(yīng)的孔喉半徑即為最小流動孔喉半徑，通過計算最小流動孔喉半徑約為0.035μm。由滲透率與中值半徑關(guān)系可知滲透率下限值為0.072×10－3μm2（圖4），綜合經(jīng)驗統(tǒng)計法所求滲透率下限，取滲透率下限值為0.05×10－3μm2。

綜上所述，最終確定新場地區(qū)須四上亞段儲層儲集下限為：孔隙度≥6%，滲透率≥0.05×10－3μm2。

2.1.2 須四下亞段

圖4 新場地區(qū)須四上段儲層滲透率與中值半徑關(guān)系

須四下亞段分孔隙型和微裂縫－孔隙型兩類儲層，分別對這兩類儲層確定儲集下限。根據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計法可知（圖5、圖6），孔隙度2.97%和6.79%、滲透率0.05×10－3μm2可作為新場地區(qū)須四下亞段兩類儲層的有效儲層物性下限值。

圖5 新場地區(qū)須四下亞段砂巖儲層孔隙度累計能力丟失曲線

圖6 新場地區(qū)須四下亞段砂巖儲層滲透率累計能力丟失曲線

根據(jù)最小流動孔喉半徑法計算最小流動孔喉半徑約為0.038μm，由滲透率與中值半徑關(guān)系可知滲透率下限值為0.045×10－3μm2（圖7），綜合經(jīng)驗統(tǒng)計法所求滲透率下限，取滲透率下限值為0.05× 10－3μm2。

綜合經(jīng)驗統(tǒng)計法和最小流動孔喉半徑法計算結(jié)果，最終確定新場地區(qū)須四下亞段儲層儲集下限為：

孔隙型：孔隙度≥6.5%，滲透率≥0.05×10－3μm2；

微裂縫－孔隙型：孔隙度≥3%，滲透率≥0.05 ×10－3μm2。

圖7 新場地區(qū)須四下亞段儲層滲透率與中值半徑關(guān)系

2.2 儲層分類

通過分析研究區(qū)儲層物性與孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系可知，儲層物性與排驅(qū)壓力和分選系數(shù)的關(guān)系較好，根據(jù)孔隙度與滲透率、滲透率與中值半徑、孔隙度與排驅(qū)壓力、孔隙度與分選系數(shù)的關(guān)系［7－10］，最終結(jié)合儲層物性參數(shù)和孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)將須四上、下亞段儲層各分為四類，具體分類標準見表2和表3。

表2 新場地區(qū)須四上亞段儲層分類評價

表3 新場地區(qū)須四下亞段儲層分類評價

3 結(jié)論

（1）新場地區(qū)須四段砂巖儲層成分成熟度較低－中等，結(jié)構(gòu)成熟度中等；儲層物性差，屬典型低孔低滲－特低孔特低滲極度致密儲層；儲層孔隙結(jié)構(gòu)差，儲層類型主要為孔隙型和微裂縫－孔隙型。

（2）利用巖心、壓汞等資料，選用經(jīng)驗統(tǒng)計法和最小流動孔喉半徑法分別求取須四上、亞段孔隙型和微裂縫－孔隙型儲層儲集下限，其中上亞段儲層儲集下限為：孔隙度6%，滲透率0.05×10－3μm2；下亞段孔隙型儲層儲集下限為：孔隙型6.5%，滲透率0.05×10－3μm2；下亞段微裂縫－孔隙型儲層儲集下限為：孔隙度3%，滲透率0.05×10－3μm2。

（3）根據(jù)砂巖儲層物性和孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)將研究區(qū)須四上、下亞段砂巖分別評價為4類儲層，其中Ⅰ、Ⅱ類儲層為相對優(yōu)質(zhì)儲層，是增儲上產(chǎn)的首選儲層。

［1］葉軍，陳昭國.川西新場大型氣田地質(zhì)特征與預(yù)測關(guān)鍵技術(shù)［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2006，27（3）：384－391.

［2］徐樟有，吳勝和，張小青，等.川西坳陷新場氣田上三疊統(tǒng)須家河組須四段和須二段儲集層成巖－儲集相及其成巖演化序列［J］.古地理學(xué)報，2008，10（5），447－458.

［3］劉建鋒，彭軍，張連進，等.川中－川南過渡帶須家河組二段沉積相研究［J］.斷塊油氣田，2009，16（4）：8－10.

［4］蘇永進，唐躍剛，張世華，等.川西坳陷上三疊統(tǒng)天然氣成藏主控因素及形成模式［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2010，31（1）：107－113.

［5］鄭榮才，葉泰然，翟文亮，等.川西坳陷上三疊統(tǒng)須家河組砂體分布預(yù)測［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2008，29（3）：405－441.

［6］鄭銳，劉林玉，李南星.白狼城地區(qū)長2儲層四性關(guān)系及有效厚度下限研究［J］.石油地質(zhì)與工程，2011，25（2）：33－35.

［7］楊磊，張健飛，江喻.川東北地區(qū)須家河組砂巖儲層特征［J］.石油地質(zhì)與工程，2010，24（5）：9－12.

［8］胡明毅，李士祥，魏國齊，等.川西前陸盆地上三疊統(tǒng)須家河組致密砂巖儲層評價［J］.天然氣地球科學(xué)，2006，17（4）：456－458.

［9］張華英，黎華繼，陳蘭.孝泉－新場－豐谷地區(qū)須四儲層儲集條件分析［J］.鉆采工藝，2007，30（2）：105－108.

［10］宋秋花，宋全友，陳剛強，等.高郵凹陷北斜坡阜寧組儲層成巖作用特征［J］.斷塊油氣田，2009，16（4）：20－22.

編輯：吳官生

TE112.23

A

1673－8217（2012）03－0011－04

2011－08－18；改回日期：2011－11－04

楊映濤，碩士，工程師，1983年生，2005年大學(xué)畢業(yè)，現(xiàn)主要從事石油地質(zhì)方面的研究工作。

國家自然科學(xué)基金項目（41002032），中國石化西南油氣分公司科技專項“新場構(gòu)造須家河組四段氣藏描述”（10KJ－22）。