何洪春 屈曉艷 楊淵宇
(1.成都理工大學地球科學學院2.中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心四川總隊3.中國石油西南油氣田公司川西北氣礦)
何洪春1屈曉艷2楊淵宇3
(1.成都理工大學地球科學學院2.中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心四川總隊3.中國石油西南油氣田公司川西北氣礦)
通過對錄井、巖心、鑄體薄片、掃描電鏡、壓汞和常規(guī)物性等資料的綜合分析,認識到麥南構造下三疊統(tǒng)嘉陵江組二段二亞段(T1j22)儲層的儲集巖主要為灘相沉積的粒屑云巖及細—粗粉晶白云巖,屬于以孔隙儲集空間為主的裂縫-孔隙型儲集類型,儲集性較好。儲層具有層多、層薄、連片分布和縱、橫向分布穩(wěn)定的特點,以Ⅲ類儲層為主,Ⅱ類儲層次之,少量Ⅰ類儲層局部發(fā)育。這些認識,可為該構造天然氣儲量的計算、滾動開發(fā)方案的制定及上試挖潛目標的選擇提供依據。圖5表5參9
儲層特征儲層評價T1j22麥南構造大池干井構造帶
四川盆地已發(fā)現的工業(yè)油氣層共有19層,儲集巖有碳酸鹽巖和砂巖2類。海相碳酸鹽巖儲層共有15層,累計厚1348~1464 m,其天然氣儲量和產量一直在四川盆地占絕對優(yōu)勢地位[1]。在川東大池干井構造帶,儲層主要發(fā)育在下三疊統(tǒng)嘉陵江組二段二亞段(T1j22),巖性以灰?guī)r、白云巖為主,有石膏發(fā)育,T1j22儲層主要為薄層白云巖,儲集空間有孔隙、裂縫[2]。前人已對大池干井構造帶T1j22儲層特征及預測做過大量工作[2-5]。麥南構造于1988年首鉆池28井(西翼),在T1j22試油產氣5.67×104m3/d,其后陸續(xù)完鉆了池31(北軸)、池32(近高點)、池42(南端圈閉外)等評價井。2001年在構造南軸部署了T1j22的專層開發(fā)井池57井(南軸),試油產氣69.71×104m3/d。試油結果表明麥南構造T1j22有一定的儲量潛力,對其儲層特征進行詳細研究,可為該構造天然氣儲量的計算、滾動開發(fā)方案的制定及上試挖潛目標的選擇提供依據。
大池干井構造帶位于重慶市萬州區(qū)、忠縣及豐都縣境內,沿長江西岸呈南北向順江分布[6]。地面為一狹長的梳狀高陡構造,構造上處于川東侏羅山式褶皺帶的東部,屬于隔擋式等厚褶皺中的狹窄背斜,由北至南有高峰場、萬順場、磨盤場—老灣、龍頭—吊鐘壩、麥子山—麥南等多個高點[7-8]。麥南構造是位于大池干井構造帶南端端部的一個潛伏構造圈閉,為一個近似橢圓形的背斜圈閉,長短軸比值小,軸線為北東向44°,構造北端軸線逐漸轉為南北向,兩翼近似對(圖1)。
圖1 大池干井構造帶麥南高點T1j22底界構造構造圖
麥南構造T1j22地層主要為海水循環(huán)受限的封閉及半封閉海灣、瀉湖相沉積,巖性以高鹽度海水條件下形成的不等厚互層的白云巖、石膏為主,夾少量正常淺海環(huán)境下沉積的石灰?guī)r,地層總厚在52.5~62.0 m之間(表1),這一特征與川東區(qū)域上的厚度特征及穩(wěn)定分布特征相一致。根據沉積旋回性,嘉陵江組二段地層具有T1j32、T1j22及T1j12三分特征[9]。T1j12地層埋深約2000 m,在麥南構造穩(wěn)定分布,上部為泥、粉晶云巖和砂屑云巖夾灰?guī)r,中、下部以泥、粉晶云巖為主夾石膏,底部為厚2~3 m的藍灰色泥巖[5]。
表1 麥南構造完鉆井T地層厚度
表1 麥南構造完鉆井T地層厚度
井號池31池28池32池57池42地層厚度/m54.158.052.562.054.5
通過錄井、巖心、鑄體薄片、掃描電鏡、壓汞、常規(guī)物性等資料,本文主要研究了T1?層儲集空間類型及儲集類型、孔隙度分布特征、孔隙性和滲透性特征、儲層分布特征等內容。
3.1 儲集巖石類型
巖心觀察與鑄體薄片的研究表明,麥南構造T1儲集巖主要為灘相沉積的粒屑云巖及細—粗粉晶云巖,少量為粉晶灰?guī)r。其中,粒屑云巖的粒屑含量可達40%~60%,主要為生屑、砂屑等,白云化程度較高。
3.2 儲集空間類型及儲集類型
經鑄體薄片鏡下鑒定及巖心觀察研究,發(fā)現麥南構造T1儲層儲集空間主要有孔隙、裂縫和溶洞等。其中,孔隙最發(fā)育,孔隙類型以粒間孔、晶間溶孔為主,如池32井1932~1935 m灰褐色粗粉晶針孔云巖段粒間溶孔十分發(fā)育,肉眼可見巖心上針孔密集分布,該段孔隙度一般大于10%,最大可達17%,其次為殘余原生粒間孔、粒內溶孔及鑄??祝▓D2),少量的生物遮蔽孔隙、生物體腔孔隙;裂縫發(fā)育較差,有效縫密度5.7條/m,且以小裂縫為主;溶洞密度僅1.2個/m。
圖2 池32井T儲層巖心鑄體薄片
池32井T1地層鉆井取心24.6 m,共發(fā)育裂縫304條,裂縫密度12.4條/m,54%的裂縫被方解石、白云石等物質充填。其中,有效裂縫140條,有效裂縫以小縫(小于1 mm)為主,發(fā)育少量中縫(1~5 mm),無大縫(大于5 mm);有效縫產狀以平縫為主(占55.0%),立縫次之(占36.4%),斜縫發(fā)育較差。溶洞以1~5 mm的小洞和5~10 mm的中洞為主,大于10 mm的大洞很少。此外,地層中縫合線較為發(fā)育,縫合線密度為4.8條/m。
結合巖心和薄片綜合分析,認為麥南構造T1儲層屬于以孔隙儲集空間為主的裂縫-孔隙型儲集類型。
3.3 孔隙度分布特征
根據巖心物性分析成果,麥南構造T1的4口參數井儲層平均孔隙度在2.9%~4.7%之間(表2),池32井75個樣品孔隙度分布峰值在1%~2%區(qū)間,小于2%的占53.3%;等于或大于孔隙度下限2%的占46.7%,該區(qū)間孔隙度分布頻率沒有突出的峰值,分布頻率在3%~10%之間(圖3)。由此可見,麥南構造T1j22儲層孔隙發(fā)育,孔隙度分布范圍寬,儲集性較好。其中,粒屑云巖和細—粗粉晶云巖儲層孔隙度相對較高。而粉晶灰?guī)r和部分泥晶云巖儲層的孔隙度較低,多數樣品孔隙度小于1.8%。另外,構造高點及軸部孔隙發(fā)育程度優(yōu)于構造邊部和翼部。
表2 麥南構造4口參數井T1j22儲層平均孔隙度
圖3 池32井T儲層巖心孔隙度頻率分布圖
3.4 孔喉結構和滲透性特征
(1)孔喉結構特征
孔隙和喉道的大小直接控制著碳酸鹽巖儲集層的儲集性能。掃描電鏡和壓汞分析結果表明麥南構造T1儲層孔喉大小有以下特征:①粒屑云巖及細—粗粉晶白云巖儲層以中—粗孔隙喉道為主,孔隙喉道寬度均值一般為0.2~1.0 μm,少數達到1.5 μm,有效儲層段平均為0.584 μm。最大連通孔隙喉道寬度一般為0.94~4.8 μm,平均為2.81μm。飽和度中值孔隙喉道寬度一般為0.4~2.5 μm,平均為1.2 μm。壓汞曲線具有粗歪度、分選較好的特點;②粉晶灰?guī)r和泥晶云巖儲層孔喉較細,基本上小于0.03 μm,屬細孔喉型,面孔率及孔喉比小,比表面大,壓汞曲線具有細歪度、分選差的特點。
孔隙及喉道的連通性好壞通常根據壓汞資料的排驅壓力、飽和度中值壓力及束縛水飽和度進行評價。麥南構造T1儲層孔隙及喉道的連通性有以下特征:①粒屑云巖及細—粗粉晶白云巖儲層的排驅壓力一般為0.12~0.45 MPa,平均僅0.27 MPa;飽和度中值壓力一般為0.48~0.97 MPa,平均僅0.87 MPa;束縛水飽和度一般為2.1%~3.6%,平均僅4.0%,總體上連通性較好;②粉晶灰?guī)r和泥晶云巖儲層孔隙度為3.86%時,排驅壓力及飽和度中值壓力平均值分別為5.32 MPa和15.56 MPa;束縛水飽和度平均達50%,總體上連通性差。
(2)滲透性特征
麥南構造T1地層取心段共58個樣品點相滲實驗結果顯示,滲透率最大達8.8 mD,34個樣品點滲透率小于9.87×10-3mD,平均為0.78 mD。有效儲層段(孔隙度Φ≥2%)樣品點共32個,其中,11個樣品點滲透率小于9.87×10-3mD,21個樣品點滲透率大于9.87×10-3mD,滲透率平均為1.40 mD,總體上滲透率較好。另外,從巖心孔隙度與滲透率交會圖(圖4)可以看出,曲線呈半對數關系,相關性較好。在不考慮裂縫發(fā)育的前提下,孔隙度小于4%時,滲透率幾乎為零;孔隙度大于6%時,滲透率隨孔隙度的增大而顯著增大,且孔隙度越高,滲透率增加值越大。
圖4 池32井T1巖心孔隙度與滲透率交會圖
3.5 儲層分布特征及評價
鉆穿麥南構造T1地層的5口井中,除池42井外,均有不同程度的氣侵、井涌等鉆井顯示,試油均產氣。麥南構造T1儲層主要分布在白云巖中,具有層多、層薄、連片分布的特點,縱向上有4段,橫向上分布也較穩(wěn)定,可對比性強(圖5),4口參數井儲層有效厚度在8.0~18.6 m之間(表3)。
圖5 麥南構造T1儲層對比圖
表3 麥南構造T1地層有效儲層厚度及鉆井顯示
表3 麥南構造T1地層有效儲層厚度及鉆井顯示
井號池31池28池32池57池42有效儲層厚度/m8.09.112.318.6無鉆井顯示后效井涌2190~2193 m 2206~2235 m井涌1964~1966 m氣侵1910~1916 m 1930~1933 m井涌、氣侵1893~1898 m 1917~1925 m無顯示2366~2424 m
參照四川盆地碳酸鹽巖儲層分類標準(表4),主要根據孔隙度大小,并結合滲透率、排驅壓力、飽和度中值壓力、中值喉道寬度和束縛水飽和度等資料,麥南構造T1j22儲層可分為以下幾類(表5):Ⅰ類,主要為砂屑溶孔云巖及鮞粒溶孔云巖,溶孔普遍發(fā)育,面孔率可達3%~10%,僅在池32井針孔云巖中育;Ⅱ類,主要為鮞粒云巖及礫屑云巖,溶孔和裂縫較發(fā)育,面孔率一般為2%~5%,分布較廣;Ⅲ類,主要為細—粗粉晶云巖和少量粉晶灰?guī)r,零星可見溶孔,裂縫較發(fā)育,分布面積大、厚度大,是該構造的主力儲層。
表4 四川盆地碳酸鹽巖儲層分類標準(據中國石油西南油氣田公司)
表5 麥南構造T1層分類及分布特征
表5 麥南構造T1層分類及分布特征
參數井含氣面積/km2儲層分類有效厚度/m池281.27Ⅱ0.66.8Ⅲ8.53.2Ⅰ池322.51 0.512.8Ⅱ2.58.8Ⅲ9.33.2池574.77Ⅱ1.96.7Ⅲ16.73.6
綜上所述,可以認識到麥南構造T1j22儲層具有以下特征:
(1)儲集巖主要為灘相沉積的粒屑云巖及細—粗粉晶白云巖,少量為粉晶灰?guī)r。
(2)儲集空間主要是孔隙、裂縫和溶洞,滲透性較好,屬于以孔隙儲集空間為主的裂縫-孔隙型儲集類型。
(3)儲層具有層多、層薄、連片分布及縱、橫向分布穩(wěn)定的特點,以Ⅲ類儲層為主,Ⅱ類儲層次之,少量Ⅰ類儲層局部發(fā)育。
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(修改回稿日期2015-07-04編輯王曉清)
何洪春,男,1985年出生,助理工程師,在讀碩士研究生;2010年本科畢業(yè)于成都理工大學,工學學士學位,主要從事盆地構造分析與油氣構造的研究。地址:(610059)成都市成華區(qū)成都理工大學地球科學學院。電話:18583990017。E-mail:he_hongchun@163.com