周霞（中石化勘探分公司研究院， 四川 成都 610041）

元壩地區(qū)須二段下亞段沉積儲層特征

周霞（中石化勘探分公司研究院， 四川 成都 610041）

通過巖心、測井、錄井、分析化驗資料和地震資料分析對元壩地區(qū)須二段下亞段的沉積環(huán)境和儲層特征進行了研究。結(jié)果表明，研究區(qū)須二段下亞段為辮狀河三角洲-湖泊沉積體系，主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣和濱淺湖亞相，三角洲前緣在西北部廣泛發(fā)育，向西南部逐漸演變?yōu)闉I淺湖。須二段下亞段儲層屬于低孔、低滲致密型，孔滲相關(guān)性較好，主要為孔隙型儲層。粒間、粒內(nèi)溶孔在水下分流河道和濱淺湖沙壩中十分發(fā)育，且微裂縫的發(fā)育有效提高了儲層的儲集性能，所以河道微相、濱淺湖沙壩與裂縫發(fā)育帶的疊合區(qū)域即為相對優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育區(qū)。強烈的壓實作用和膠結(jié)作用使儲層物性變差，后期溶蝕作用形成大量次生溶孔?？傮w來看，研究區(qū)須二段下亞段儲層發(fā)育主要受沉積和成巖作用共同控制。

元壩地區(qū)；須二段下亞段；沉積相；儲層特征

0　引言

在川東北元壩地區(qū)中淺層勘探過程中，須二段下亞段多口井獲得工業(yè)氣流，表現(xiàn)出良好的勘探潛力。須二段下亞段砂體厚度較大，孔隙度相對較好，后期開發(fā)易穩(wěn)產(chǎn)，被認為良好的勘探開發(fā)目標(biāo)區(qū)，但對沉積儲層研究不夠深入。筆者在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合野外露頭、鉆井、錄井等資料分析了元壩地區(qū)須二段下亞段的沉積環(huán)境，結(jié)合地震剖面對河道異常體進行追蹤，明確沉積相平面展布特征。再利用分析測試資料及薄片鏡下鑒定，分析儲層特征及儲層主控因素，為進一步勘探開發(fā)提供依據(jù)。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

元壩地區(qū)構(gòu)造上位于四川盆地東北部，南為川中低緩構(gòu)造帶北部斜坡，東為通南巴構(gòu)造帶西南端，北為九龍山背斜南端［1-3］。元壩地區(qū)須二段發(fā)育辮狀河三角洲-湖泊沉積體系，在須二段中部發(fā)育一套湖相的“腰帶子泥頁巖”，將須二段分為上下兩個亞段。其中下亞段厚度為37.5～266.5m，地層由西往東、由北往南逐漸減薄。巖性組合以厚層中、細粒巖屑砂巖、長石巖屑砂巖、巖屑石英砂巖為主，夾薄層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖。

2　沉積相類型及特征

在前人的研究基礎(chǔ)上［4］，充分利用70多井鉆井、測井、取心、薄片、測試分析及地震資料，對研究區(qū)須二段下亞段沉積環(huán)境進行深入分析，結(jié)果表明：研究區(qū)須二段下亞段發(fā)育辮狀河三角洲-湖泊沉積體系，進一步細分為三角洲前緣、濱淺湖兩個亞相，其特征分別如下。

2.1三角洲前緣亞相

三角洲前緣亞相進一步劃分為水下分流河道、河口壩、席狀砂和分流間灣微相。水下分流河道巖石類型以中-細粒巖屑砂巖為主，分選好，縱向上可見多個正旋回砂體疊置發(fā)育，底部常發(fā)育沖刷面，沖刷面之上多見泥礫（1-a），層內(nèi)發(fā)育大量交錯層理（圖1-b）。測井曲線中自然伽馬表現(xiàn)為偏低值，電阻率表現(xiàn)為偏高阻，曲線形態(tài)為中－低幅微齒狀箱形、鐘形或疊合形態(tài)。

河口壩微相：一般位于三角洲前緣向湖的前端，本區(qū)河口壩不發(fā)育，僅出現(xiàn)在須二段下亞段頂部水體較深時期，巖性主要為細砂巖，次為粉砂巖，發(fā)育小型交錯層理、水平層理，具有典型的下細上粗的反韻律特征，測井曲線表現(xiàn)為漏斗形。

席狀砂微相：發(fā)育于三角洲前緣最前端，以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主。測井曲線具具有指狀特征。

分流河道間微相：夾于水下分流河道砂體之間，以泥質(zhì)巖為主，測井曲線常呈尖峰狀或指狀。

圖1　元壩地區(qū)須二段下亞段巖心沉積構(gòu)造特征

2.2濱淺湖亞相

研究區(qū)濱淺湖亞相主要發(fā)育濱淺湖砂壩微相，主要出現(xiàn)于須二段下亞段頂部，巖性為細－中粒巖屑石英砂巖，砂巖成熟度較高，具有波狀層理、平行層理、低角度交錯層理、浪成砂紋層理等。韻律性變化受水動力條件的控制，粒度變化復(fù)雜。測井曲線主要表現(xiàn)為箱狀。

2.3沉積相展布

須二段早期，由于龍門山開始隆升，沉積物來源于西北部龍門山造山帶，研究區(qū)主要發(fā)育三角洲前緣和濱淺湖亞相，從西北向東南三角洲前緣亞相逐漸演變?yōu)闉I淺湖亞相。由于水下分流河道的不斷進積疊置及側(cè)向遷移，在元壩西部發(fā)育了大規(guī)模的三角洲前緣水下分流河道-河口壩-席狀砂砂巖朵體（圖2）。

圖2　元壩地區(qū)須二段下亞段沉積相平面圖

3　儲層特征

3.1巖石學(xué)特征

元壩地區(qū)須二段下亞段儲層巖石類型主要為巖屑砂巖、長石巖屑砂巖和巖屑石英砂巖，粒度以粗—中粒、中粒為主。碎屑成分以石英為主，平均含量為56.85%；巖屑次之，以變質(zhì)巖和沉積巖屑為主，平均含量為25.55%，，長石含量較少，平均為6%。砂巖的成分成熟度偏低，但結(jié)構(gòu)成熟度高，磨圓度中等，呈次棱角狀，粒間孔較發(fā)育，呈線接觸。顆粒之間主要為鈣質(zhì)膠結(jié)，次為硅質(zhì)膠結(jié)（石英次生加大），少量綠泥石環(huán)邊發(fā)育對巖石原生粒間孔起到了保護作用。

3.2儲集空間類型

依據(jù)鑄體薄片資料，元壩地區(qū)須二段下亞段儲集空間以粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔及微裂縫為主，少量殘余原生粒間孔及雜基微孔（圖3）。

圖3　元壩地區(qū)須二段下亞段儲集空間類型

3.3儲層物性特征

依據(jù)儲層段巖心樣品物性分析，研究區(qū)須二段下亞段儲層具有“低孔低滲”特征。儲層平均孔隙度7.72%，儲層滲透率平均為0.080×10-3μm2，孔隙度與滲透率具較好的正相關(guān)性（圖4），隨著孔隙度增大滲透率也增大，揭示儲層類型主要為孔隙型，部分樣點表現(xiàn)為裂縫型儲層的特征。

圖4　元壩地區(qū)須二段下亞段儲層物性特征

3.4儲層發(fā)育主控因素

在前人研究的基礎(chǔ)上［5］，結(jié)合分析化驗資料，分析表明元壩地區(qū)須二段下亞段儲層發(fā)育主要受沉積作用和成巖作用共同控制。

（1）沉積作用對儲層的控制 研究區(qū)須二段下亞段為辮狀河三角洲前緣和濱淺湖沉積體系，發(fā)育三角洲前緣水下分流河道、河口壩、席狀砂和濱淺湖砂壩等微相。不同沉積環(huán)境中砂體展布及其儲集性能差異較大，主要體現(xiàn)在沉積微相和沉積物組分對儲層物性的影響。研究區(qū)辮狀河三角洲前緣水下分流河道和濱淺湖砂壩微相儲層最為發(fā)育，泥質(zhì)含量較少，物性較好，河口壩、席狀砂和分流間灣微相由于粒度較細，儲層相對不發(fā)育（圖5）。

沉積物組分是控制儲層發(fā)育的另一個因素。須二段下亞段儲層碎屑顆粒長石在酸性條件溶蝕形成粒內(nèi)、粒間溶孔及鑄?？椎龋瑸楹笃诖紊紫兜陌l(fā)育提供了物質(zhì)保障；同時填隙物中綠泥石和高嶺石的發(fā)育沿顆碎屑邊部形成粘土襯邊，包裹顆粒增強了顆粒的抗壓實能力，使部分原生孔隙得以保存。

圖5　須二段下亞段各沉積微相儲層厚度分布圖

（2）成巖作用對儲層控制 壓實作用：須二段下亞段埋藏較深，多在4000m以上，砂巖呈顆粒支撐，顆粒間以線接觸為主，線-凹凸接觸局部較為常見。壓實作用較強，可見到塑性顆粒發(fā)生變形和云母片被壓彎的現(xiàn)象，降低了儲層物性。

膠結(jié)作用：研究區(qū)主要表現(xiàn)為硅質(zhì)膠結(jié)和碳酸鹽膠結(jié)，硅質(zhì)膠結(jié)主要以石英次生加大形式為主，次為粘土礦物膠結(jié)，其他自生礦物膠結(jié)含量較少連通性變差，儲集空間大大減小，儲層孔隙度和滲透率降低。

溶蝕作用：須二段下亞段為煤系地層，埋藏后易產(chǎn)生腐殖酸，成巖早期砂體頂?shù)撞磕鄮r在成巖壓實進程中排出的弱酸性水對長石、巖屑等不穩(wěn)定組分溶解，從而形成溶蝕次生孔，結(jié)合微裂縫，形成的溶蝕縫洞有效地改善儲層的儲集性能，早期少量長石、不穩(wěn)定巖屑邊緣被溶蝕，隨著成巖作用的加強，長石被溶解成麻點狀，或產(chǎn)生蜂窩狀粒內(nèi)溶孔，甚至被溶蝕成殘余狀，形成大量次生孔隙。

4　結(jié)語

（1）元壩地區(qū)須二段下亞段由中下部的巖屑砂巖、長石巖屑砂巖和頂部的巖屑石英砂巖組成，發(fā)育辮狀河三角洲-湖泊沉積體系，其中元壩西部廣泛發(fā)育水下分流河道-河口壩和席狀砂微相，向東逐漸演變?yōu)闉I淺湖沉積。

（2）研究區(qū)須二段下亞段儲層為典型的低孔、低滲致密型儲層，孔滲具有較好的相關(guān)性，為孔隙型儲層；儲集空間以粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔及微裂縫為主。儲層主要位于水下分流河道微相和濱淺湖沙壩微相。壓實作用和膠結(jié)作用使儲層物性變差，后期溶蝕作用及裂縫有效改善儲層的儲集性能。

［1］高紅燦，鄭榮才，柯光明，等.川東北地區(qū)前陸盆地須家河組層序-巖相古地理特征［J］.沉積與特提斯地質(zhì)，2005，25（3）：38-45.

［2］夏杰，鐘怡江，林良彪，等.川東北元壩地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組二段砂體充填特征及展布規(guī)律［J］.天然氣技術(shù)與工程，2014，14（4）：161-166.

［3］錢治家，鐘克修.川東北地區(qū)須家河組沉積相與儲層特征［J］.天然氣工業(yè)，2009，29（6）：9-12.

［4］高紅燦，鄭榮才，柯光明，等.川東北地區(qū)前陸盆地須家河組層序-巖相古地理特征［J］.沉積與特提斯地質(zhì)，2005，25（3）：38-45.

［5］賈爽，李宏濤，肖開華.元壩地區(qū)須二段下亞段儲層特征及優(yōu)質(zhì)儲層主控因素［J］.東北石油大學(xué)學(xué)報，2014，14（4）：14-22.