董文玉 丁磊 李國蓉

（1.中國石化華北分公司第一采氣廠，河南 鄭州 450000；2.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川 成都 610059；3.“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)，四川 成都 610059）

河壩地區(qū)嘉二段儲層發(fā)育控制因素研究

董文玉1丁磊1李國蓉2，3

（1.中國石化華北分公司第一采氣廠，河南 鄭州 450000；2.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川 成都 610059；3.“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)，四川 成都 610059）

根據(jù)巖心資料、測井分析進行了河壩地區(qū)嘉二段儲層特征分析。河壩地區(qū)嘉二段儲層的巖性主要為砂屑（鮞粒）云巖、粉—細(xì)晶云巖。儲層的儲集空間類型多樣，其中粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔為主要儲集空間。進一步對儲層的發(fā)育控制因素進行了研究，認(rèn)為沉積環(huán)境不僅控制儲層的發(fā)育分布，同時還影響了成巖作用的進程，同生期暴露大氣淡水溶蝕作用和滲透回流白云石化作用對儲層發(fā)育具有建設(shè)性作用，構(gòu)造作用形成的裂縫可以提供部分儲集空間，也能溝通其他各類孔隙。

嘉二段 儲層 控制因素 河壩地區(qū)

0 引言

嘉陵江組是四川盆地的重要產(chǎn)層。嘉陵江組儲層具有儲層厚度薄，低孔隙度、低滲透率［1］，橫向連通性較差的特征，因此在前期的勘探開發(fā)中并沒有取得顯著的成效，但是隨著勘探開發(fā)認(rèn)識的進一步深入，勘探技術(shù)的不斷提高，嘉陵江組儲層儲量有了大幅度的增加，顯示了其勘探開發(fā)前景。嘉陵江組氣藏主要分布在川東、川中、蜀南等地區(qū)［2-11］，在川東北部分地區(qū)也已獲得探明儲量。

通南巴構(gòu)造帶位于四川盆地東北緣，為一大型NEE轉(zhuǎn)NE向的背斜構(gòu)造帶，由西南往東北劃分為南陽場斷背斜、涪陽壩斷塊和黑池梁斷背斜3個次級構(gòu)造，河壩場構(gòu)造為該構(gòu)造帶西南部南陽場斷背斜構(gòu)造的局部高點，勘探開發(fā)及研究表明，河壩場區(qū)塊嘉二段灘相儲層和白云巖儲層具有良好的天然氣勘探開發(fā)前景，其天然氣控制儲量約可達324×108m3。

1 嘉二段儲層特征

1.1 儲層巖石學(xué)特征

嘉二段沉積時，川東北地區(qū)嘉陵江組沉積相由開闊臺地開始演變成局限臺地—蒸發(fā)臺地相。研究區(qū)內(nèi)嘉二段時期為半局限—局限臺地相，主要為砂屑（鮞粒）白云巖、粉晶白云巖、石膏、膏質(zhì)白云巖沉積，底部伴有少量的含泥微晶灰?guī)r沉積，而嘉二段儲層主要為砂屑（鮞粒）白云巖和粉—細(xì)晶白云巖。

砂屑（鮞粒）白云巖：顆粒以砂屑為主，含量可達60%～95%，偶見殘余鮞粒。砂屑粒徑多在0.2～0.5 mm，少部分0.1～0.2 mm和大于0.5 mm，部分可達1～5 mm左右。砂屑形態(tài)多樣，顆粒較多近圓形、橢圓形。巖石主要發(fā)育了粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔及鑄?？椎?，具有很好的儲集性能。

粉—細(xì)晶白云巖：晶粒結(jié)構(gòu)清楚，主要由粉晶白云石組成，晶粒以它形晶為主，可達70%～90%。細(xì)晶白云石在微—粉晶基質(zhì)背景下呈斑狀分布，也多為它形晶。這類巖石中主要發(fā)育晶間孔及晶間溶孔。

1.2 儲層儲集空間類型及特征

根據(jù)儲集空間的形態(tài)、大小，可將研究區(qū)嘉二段儲層儲集空間劃分成孔隙類、孔洞類和裂縫類3大類，見表1。其中粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、鑄模孔及晶間孔、晶間溶孔、膏溶孔較發(fā)育。粒間溶孔、粒內(nèi)

溶孔和鑄模孔約占總孔隙的90%，主要見于砂屑（鮞粒）白云巖中。其中粒間溶孔主要是對顆粒間第二期膠結(jié)物的溶蝕而成，呈不規(guī)則的港灣狀，大小一般可到0.1～1.0 mm。粒內(nèi)溶孔主要是顆粒內(nèi)部被選擇性溶蝕而成，溶孔大小一般為0.1～1.0 mm；當(dāng)顆粒被完全溶蝕后便形成了鑄模孔，研究區(qū)鑄模孔主要見于殘余鮞粒云巖中（圖1），其顆粒的外形仍可辨認(rèn)。

表1 河壩地區(qū)嘉二段儲集空間類型表

晶間孔和晶間溶孔偶見發(fā)育，約占總孔隙度的9%。主要發(fā)育在粉—細(xì)晶云巖中。晶間孔主要存在于粉—細(xì)晶白云石晶體之間，多呈三角形或多邊形，當(dāng)晶間孔被淡水選擇性溶蝕后形成了晶間溶孔（圖1）。但較多已被方解石和瀝青充填，只保留下來少量有效孔隙，主要可能是形成較晚的零星分布的晶間溶孔。

圖1 河壩地區(qū)嘉二段地層中主要孔隙類型圖

1.3 儲層物性特征

通過對研究區(qū)HB1、HB2等6口井的巖心物性分析資料的整理統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)嘉陵江組二段孔隙度在0.1%～16.15%之間變化，滲透率在0.000 081 4～551.316 2 mD之間變化。從巖心孔隙度、滲透率分布規(guī)律可以看出研究區(qū)主要發(fā)育Ⅲ類儲層，Ⅱ類儲層次之，存在Ⅳ類非儲層或致密層。

縱向上孔隙度、滲透率同步變化規(guī)律性較差，如圖2所示，分析認(rèn)為主要是因為受到裂縫發(fā)育的影響，導(dǎo)致出現(xiàn)低孔隙度儲層高滲透率的現(xiàn)象。

圖2 HB1井儲層孔隙度、滲透率縱向分布特征圖

2 儲層發(fā)育的控制因素

2.1 沉積環(huán)境對儲層發(fā)育的控制作用

研究區(qū)嘉陵江組發(fā)育了陸表海臺地背景下的兩個由開闊臺地→局限臺地沉積旋回。嘉二段時期，由嘉一段的開闊潮下沉積環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)榧味蔚木窒夼_地沉積環(huán)境，主要發(fā)育灰云坪、膏云坪、膏坪、泥質(zhì)瀉湖、臺內(nèi)灘等沉積，巖性上大致為3個“底灰?guī)r、中云巖、上石膏”的向上變淺的沉積旋回特征，其中中部（嘉二2）及下部（嘉二1）旋回以沉積砂屑云巖、微—粉晶白云巖為主，是儲層的主要巖石類型。在局限環(huán)境中，雖然水體淺，但是水體能量不高，自身制造粒屑的動力不足，粒屑多來自于較大的風(fēng)暴潮搬運及暫時的高能環(huán)境沉積，往往僅能形成臺內(nèi)點灘，灘體的發(fā)育具有隨機性。同時潮間帶水體變動頻繁，水流循環(huán)受限制，沉積水體蒸發(fā)大于補給，沉積物暴露機會較多，因此灘體及非灘體沉積物都可能暴露，在遇到大氣降水時，容易形成粒間、粒內(nèi)溶孔、鑄?？椎戎饕獌臻g類型。沉積環(huán)境不僅控制了儲層的發(fā)育分布，同時也影響了成巖作用的進程。

2.2 成巖作用對儲層發(fā)育的控制作用

研究區(qū)嘉陵江組時期主要有泥晶化作用、壓實壓溶作用、膠結(jié)作用、白云石化作用、溶蝕作用、重結(jié)晶作用、交代作用及破裂作用。其中同生期暴

露大氣淡水溶蝕作用和滲透回流白云石化作用對儲層發(fā)育控制作用最為重要。

1）同生期暴露大氣淡水溶蝕控制了嘉二段儲層主要儲集空間的形成。早期的暴露大氣淡水溶蝕，特別是灘體的同生期暴露溶蝕形成的各種溶蝕孔隙構(gòu)成了嘉二段儲層儲集空間的主體。灘體發(fā)育地帶，由于顆粒堆積相對高的沉積速率，形成了略為上凸的沉積界面，因此強烈的蒸發(fā)作用容易引起其暴露遭受大氣淡水的溶蝕，并且選擇性對顆粒溶解，形成了粒內(nèi)溶孔和鑄?？椎戎饕獌臻g。由于沉積水體很淺，非灘體潮坪相白云巖沉積物也可能暴露，其沉積物中殘余灰泥經(jīng)早期暴露大氣淡水淋濾溶蝕可形成晶間溶孔。形成了潮坪相粉—細(xì)晶云巖儲層。

2）白云石化作用是嘉二段儲層孔隙發(fā)育的重要制約因素。研究區(qū)發(fā)育同生期蒸發(fā)泵白云石化及滲透回流白云石化兩種模式，如圖3，其中蒸發(fā)泵白云石化模式下交代礦物沉淀大于溶解，導(dǎo)致過度白云石化，形成排列緊密的極細(xì)晶粒白云巖，未能形成儲層。而滲透回流白云石化，間或會呈現(xiàn)出溶解大于沉淀的白云石化狀態(tài)，或兼有因交代不完全而在白云石晶間殘留少許灰泥的狀況，為晶間孔、晶間溶孔的發(fā)育提供了有利條件。白云石化的這種狀態(tài)導(dǎo)致了粒屑白云巖中粒內(nèi)溶孔分布疏密不均，顆粒云巖中顆粒表現(xiàn)為殘余狀。在這種白云石化模式中，無論灘體還是潮坪白云巖，一旦暴露遭受大氣淡水淋濾溶蝕，必然優(yōu)先選擇白云石晶間殘留灰泥溶蝕，構(gòu)成嘉二段儲層總體上白云巖優(yōu)勢發(fā)育的特征。

圖3 河壩地區(qū)嘉二段白云石化作用模式圖

2.3 構(gòu)造作用對儲層發(fā)育的控制

嘉二段儲層單層厚度薄、橫向展布連續(xù)性差、有效孔隙發(fā)育分布較差，因此構(gòu)造作用產(chǎn)生的裂縫形成的有效裂縫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對形成一定范圍有效儲集體至關(guān)重要，由前所述，研究區(qū)嘉二段儲層物性偏低，由于裂縫的發(fā)育，不僅極大程度地改善了儲層的滲透性，還能提高油氣的運移聚集效率和油氣的充滿度。研究區(qū)內(nèi)發(fā)育兩期裂縫，第一期形成于印支期，裂縫基本被充填，但其充填物多為粗—巨晶方解石，如圖4，常存在沿縫溶孔，為天然氣提供了滲濾通道；第二期可能主要形成于燕山晚期—喜山期，裂縫基本未充填，如圖4既可提供一定的儲集空間，也可起到溝通各種類型孔隙的作用。

圖4 兩期構(gòu)造裂縫圖

3 結(jié)論

1）嘉二段儲層主要為砂屑（鮞粒）云巖、粉—細(xì)晶云巖。其孔隙空間可劃分為孔隙類、孔洞類和裂縫類，主要的儲集空間為粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔。

2）沉積環(huán)境、成巖作用和構(gòu)造作用是嘉二段儲層發(fā)育的控制因素。沉積環(huán)境不僅控制了儲層的發(fā)育分布，同時也影響了成巖作用的進程。同生期暴露大氣淡水溶蝕作用和滲透回流白云石化作用對儲層發(fā)育具有建設(shè)性作用，控制了儲層孔隙的形成、演化與有效儲層的分布。構(gòu)造作用形成的裂縫既可以提供部分儲集空間，也能溝通其他各類孔隙，控制了儲層的儲產(chǎn)效能。

［1］李愛國，易海永，劉超，等.川東北地區(qū)嘉陵江組嘉二段儲層特征研究［J］.天然氣勘探與開發(fā)，2008，31（3）：1-5.

［2］冉崎.川南二里場構(gòu)造嘉陵江組儲層預(yù)測研究［J］.天然氣勘探與開發(fā)，2003，26（4）：1-5.

［3］張曉東，譚秀成，陳景山.川中—川南過渡帶嘉二組儲集性及儲層控制因素研究［J］.天然氣地球科學(xué)，2005，16（3）：338-342.

［4］康保平，張帆，王興志，等.川東地區(qū)復(fù)興場構(gòu)造嘉陵江組儲層研究［J］.石油天然氣學(xué)報，2006，28（4）：204-207.

［5］周躍宗，雷卞軍，趙永剛，等.川中—川南過渡帶嘉二段成巖作用及儲層發(fā)育［J］.西南石油學(xué)院學(xué)報，2006，28（2）：11-15轉(zhuǎn)1.

［6］康保平，張帆，王興志，等.川東復(fù)興場嘉一—嘉二2儲集特征及控制因素研究［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2007，26（2）：19-22.

［7］黃文明，劉樹根，張長俊，等.川中磨溪構(gòu)造下三疊統(tǒng)嘉二儲集物性及其控制因素［J］.成都理工大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2007，34（2）：135-142.

［8］蒲俊偉，張帆，王興志，等.川東高峰場構(gòu)造嘉二2亞段儲層控制因素研究［J］.石油天然氣學(xué)報：江漢石油學(xué)院學(xué)報，2008，30（1）：180-183.

［9］余波，趙澤君，張淑彬.四川盆地二三疊系礁灘相儲層沉積演化特征［J］.天然氣技術(shù)與經(jīng)濟，2011，5（4）：10-13.

［10］喬占峰，李國蓉，王安發(fā)，等.蜀南東南部地區(qū)嘉陵江組碳酸鹽巖儲層特征及儲層成巖機制探討［J］.內(nèi)蒙古石油化工，2008（3）：69-72.

［11］朱其，李國蓉，喬占峰，等.四川盆地瀘州古隆起嘉陵江組儲層特征研究［J］.地質(zhì)學(xué)報，2008，28（1）：30-34.

（編輯：盧櫟羽）

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2095-1132（2014）06-0009-03

10.3969/j.issn.2095-1132.2014.06.003

修訂回稿日期：2014-11-11

董文玉（1986-），女，碩士，助理工程師，從事油氣田勘探開發(fā)工作。E-mail：Dwy432@126.com。