陳賢良，紀(jì)友亮，楊克明

(1.西安科技大學(xué)，陜西 西安 710054；2.油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102249；3.中國石油大學(xué)，北京 102249；4.中國石化西南油氣分公司，四川 成都 610016)

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川西中段上沙溪廟組層序格架內(nèi)成巖相展布

陳賢良1，2，紀(jì)友亮2，3，楊克明4

(1.西安科技大學(xué)，陜西 西安 710054；2.油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102249；3.中國石油大學(xué)，北京 102249；4.中國石化西南油氣分公司，四川 成都 610016)

運(yùn)用層序地層學(xué)、儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)理論和方法，利用視壓實(shí)率、視膠結(jié)率和視溶蝕孔隙度開展了川西坳陷中段上沙溪廟組層序格架內(nèi)成巖相定量研究，并進(jìn)行了有利儲(chǔ)層預(yù)測。結(jié)果表明：上沙溪廟組為一個(gè)三級層序，可進(jìn)一步劃分出低位體系域、湖侵體系域和高位體系域，建立了等時(shí)層序地層格架；依據(jù)成巖強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，劃分出中強(qiáng)壓實(shí)中溶蝕成巖相、強(qiáng)膠結(jié)中溶蝕成巖相、強(qiáng)膠結(jié)弱溶蝕成巖相、強(qiáng)壓實(shí)成巖相和強(qiáng)膠結(jié)成巖相5種主要成巖相類型，其中，湖侵體系域不發(fā)育強(qiáng)膠結(jié)中溶蝕成巖相，層序格架內(nèi)成巖相平面展布受沉積相帶和物源控制明顯；依據(jù)儲(chǔ)集潛力大小將儲(chǔ)層分為4類，其中II類儲(chǔ)層為研究區(qū)有利的儲(chǔ)層類型，主要分布在中強(qiáng)壓實(shí)中溶蝕成巖相和強(qiáng)膠結(jié)中溶蝕成巖相發(fā)育區(qū)。該研究成果可為研究區(qū)下一步油氣勘探提供必要的地質(zhì)依據(jù)。

層序地層格架；成巖相；儲(chǔ)層預(yù)測；上沙溪廟組；川西坳陷

0 引 言

成巖相研究對儲(chǔ)層的評價(jià)和預(yù)測具有重要指導(dǎo)作用[1-5]。川西坳陷中段的上沙溪廟組是侏羅系淺層地層中砂巖較為發(fā)育的一套巖層，主要由沖積扇、河流、三角洲和湖泊沉積充填組成[6-7]，巖性由棕褐色、紫紅色泥巖，粉砂質(zhì)泥巖，青灰、灰綠色粉砂巖及中、細(xì)砂巖的多期次旋回疊合組成，為重要的天然氣產(chǎn)出層位。成巖階段已達(dá)到中成巖B期，為特低滲、致密儲(chǔ)層。前人對研究區(qū)沉積、層序地層、成巖作用等多方面開展了研究[6-12]，并取得了大量成果，但并未進(jìn)行上沙溪廟組成巖相特征研究。因此，開展川西坳陷中段上沙溪廟組層序地層格架內(nèi)成巖相特征研究，對有利儲(chǔ)層的預(yù)測具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1 層序地層格架建立

依據(jù)野外露頭、地震反射結(jié)構(gòu)、測井曲線和鉆井巖性組合特征等層序界面識別標(biāo)志，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景和前人研究成果[6-7，9]，對川西坳陷中段上沙溪廟組進(jìn)行層序地層劃分。結(jié)果表明，上沙溪廟組為一個(gè)三級層序，命名為“SQ1”，同時(shí)依據(jù)內(nèi)部地層疊加組合樣式，進(jìn)行了湖泛面的識別和體系域的劃分，劃分為低位體系域、湖侵體系域和高位體系域，其中低位體系域大致對應(yīng)于s23和s24砂組，湖侵體系域大致對應(yīng)于s21和s22砂組，高位體系域大致對應(yīng)于s11至s15砂組，建立了全區(qū)等時(shí)層序地層格架。

2 層序地層格架內(nèi)成巖相類型及特征

2.1 成巖相劃分方法及標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)視壓實(shí)率、視膠結(jié)率和視溶蝕孔隙度計(jì)算公式定量計(jì)算出視壓實(shí)率、視膠結(jié)率和視溶蝕孔隙度，具體計(jì)算公式如下：

(1)

(2)

c=RY×100%

(3)

式中：a為視壓實(shí)率，%；b為視膠結(jié)率，%；c為視溶蝕孔隙度，%；φ為原始孔隙度，%；Y為現(xiàn)今孔隙度，%；S為粒間膠結(jié)物含量，%；M為面孔率，%；R為溶孔百分含量，%。

依據(jù)上述計(jì)算公式，對川西坳陷中段上沙溪廟組儲(chǔ)層視壓實(shí)率、視膠結(jié)率和視溶蝕孔隙度進(jìn)行計(jì)算，并建立了研究區(qū)成巖強(qiáng)度劃分標(biāo)準(zhǔn)。其中，壓實(shí)強(qiáng)度：小于30%為弱成巖，30%～55%為中成巖，55%～75%為中強(qiáng)成巖，大于75%為強(qiáng)成巖；膠結(jié)程度：小于10%為弱成巖，10%～30%為中成巖，大于30%為強(qiáng)成巖；溶蝕程度：小于4%為弱成巖，4%～8%為中成巖，大于8%為強(qiáng)成巖。

采用成巖強(qiáng)度組合(壓實(shí)強(qiáng)度+膠結(jié)強(qiáng)度+溶蝕強(qiáng)度)進(jìn)行成巖相類型劃分，考慮到成巖相命名的簡約性，弱成巖強(qiáng)度不參與命名。結(jié)合不同成巖相類型的測井響應(yīng)特征，即可進(jìn)行全井段的成巖相分析及劃分。

2.2 成巖相類型

根據(jù)薄片鑒定及分析測試資料，依據(jù)成巖相劃分及命名標(biāo)準(zhǔn)，研究區(qū)主要發(fā)育中強(qiáng)壓實(shí)中溶蝕成巖相、強(qiáng)膠結(jié)中溶蝕成巖相、強(qiáng)膠結(jié)弱溶蝕成巖相、強(qiáng)壓實(shí)成巖相和強(qiáng)膠結(jié)成巖相5種成巖相類型，成巖相類型鏡下特征如圖1所示。同時(shí)，建立了5種成巖相的測井響應(yīng)判別標(biāo)準(zhǔn)(表1)。

圖1 川西坳陷中段SQ1儲(chǔ)層成巖相特征

成巖相類型AC/(μs·m-1)Rt/(Ω·m)DEN/(g·cm-3)中強(qiáng)壓實(shí)中溶蝕≥755～20≤2.3強(qiáng)膠結(jié)中溶蝕5～205～202.3～2.6強(qiáng)膠結(jié)弱溶蝕65～75≥202.3～2.6強(qiáng)壓實(shí)≤65≥202.3～2.6強(qiáng)膠結(jié)≤65≥20≥2.6

3 層序地層格架內(nèi)成巖相展布特征

繪制成巖相平面圖，對成巖相展布特征進(jìn)行研究。研究表明，層序地層格架內(nèi)成巖相受沉積相帶和物源控制明顯(圖2)。

龍門山山前沖積扇、沖積平原相主要發(fā)育強(qiáng)膠結(jié)成巖相，三角洲平原沉積以強(qiáng)膠結(jié)弱溶蝕成巖相為主；物源來自龍門山中南部的三角洲前緣地區(qū)主要發(fā)育強(qiáng)膠結(jié)中溶蝕和強(qiáng)膠結(jié)弱溶蝕成巖相；物源來自龍門山北段及其以北地區(qū)的三角洲前緣地區(qū)主要發(fā)育中強(qiáng)壓實(shí)中溶蝕成巖相；濱淺湖沉積主要以發(fā)育強(qiáng)壓實(shí)成巖相為主。

平面上，低位體系域和高位體系域成巖相展布特征相似，僅各成巖相的平面展布范圍略有不同，湖侵體系域成巖相平面展布特征與低位體系域及高位體系域差異較大，不發(fā)育強(qiáng)膠結(jié)中溶蝕成巖相。

圖2 SQ1層序地層格架內(nèi)成巖相平面展布特征

4 層序地層格架內(nèi)有利儲(chǔ)層預(yù)測

4.1 儲(chǔ)層綜合評價(jià)

依據(jù)沉積相、成巖相、儲(chǔ)集空間類型及儲(chǔ)層物性特征等將SQ1儲(chǔ)層劃分為4類儲(chǔ)層(表2)?？傮w上，川西坳陷中段SQ1層序內(nèi)以發(fā)育Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ類儲(chǔ)層為主，Ⅰ類儲(chǔ)層相對不發(fā)育，其中，Ⅱ類儲(chǔ)層為研究區(qū)較為有利的儲(chǔ)層類型，從而明確了SQ1層序內(nèi)儲(chǔ)層的類型及分布。

4.2 有利儲(chǔ)層預(yù)測

在儲(chǔ)層綜合評價(jià)的基礎(chǔ)之上，根據(jù)儲(chǔ)層砂體、物性及成巖相的平面展布特征等，對研究區(qū)SQ1層序格架內(nèi)Ⅱ類儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)進(jìn)行了預(yù)測(圖3)。平面上，低位體系域和高位體系域Ⅱ類儲(chǔ)層主要分布在崇州—廣漢—綿陽—中江—洛帶地區(qū)，湖侵體系域Ⅱ類儲(chǔ)層主要發(fā)育在文星—德陽—廣漢一帶，主要為三角洲前緣地區(qū)，屬于中強(qiáng)壓實(shí)中溶蝕成巖相和強(qiáng)膠結(jié)中溶蝕成巖相?？傮w上，有利儲(chǔ)層的分布較為廣泛，但中強(qiáng)壓實(shí)中溶蝕成巖相區(qū)儲(chǔ)層物性好于強(qiáng)膠結(jié)中溶蝕成巖相區(qū)儲(chǔ)層。

圖3 川西坳陷中段SQ1層序格架內(nèi)有利儲(chǔ)層預(yù)測

5 結(jié) 論

(1) 川西坳陷中段上沙溪廟組為一個(gè)三級層序(SQ1)，其內(nèi)部可劃分出低位體系域、湖侵體系域和高位體系域，建立了體系域級別等時(shí)層序地層格架。

表2 川西坳陷中段SQ1儲(chǔ)層分類評價(jià)

(2) 利用視壓實(shí)率、視膠結(jié)率和視溶蝕孔隙度進(jìn)行成巖相定量研究。結(jié)果表明，SQ1層序內(nèi)儲(chǔ)層主要發(fā)育中強(qiáng)壓實(shí)中溶蝕成巖相、強(qiáng)膠結(jié)中溶蝕成巖相、強(qiáng)膠結(jié)弱溶蝕成巖相、強(qiáng)壓實(shí)成巖相和強(qiáng)膠結(jié)成巖相5種成巖相類型。

(3) 層序地層格架內(nèi)成巖相平面展布受沉積相帶和物源控制明顯。沖積扇、沖積平原主要發(fā)育強(qiáng)膠結(jié)成巖相，三角洲平原沉積主要發(fā)育強(qiáng)膠結(jié)弱溶蝕成巖相，物源來自龍門山中南部的三角洲前緣地區(qū)主要發(fā)育強(qiáng)膠結(jié)中溶蝕、強(qiáng)膠結(jié)弱溶蝕成巖相，物源來自龍門山北部的三角洲前緣地區(qū)主要發(fā)育中強(qiáng)壓實(shí)中溶蝕成巖相，而濱淺湖沉積主要以強(qiáng)壓實(shí)成巖相為主。

(4) 依據(jù)儲(chǔ)集潛力大小將研究區(qū)儲(chǔ)層分為4類，其中，Ⅱ類儲(chǔ)層為研究區(qū)有利的儲(chǔ)層類型，主要分布在中強(qiáng)壓實(shí)中溶蝕成巖相和強(qiáng)膠結(jié)中溶蝕成巖相發(fā)育區(qū)。

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編輯 張 雁

20160511；改回日期：20160912

西安科技大學(xué)博士啟動(dòng)基金“前陸盆地層序結(jié)構(gòu)內(nèi)儲(chǔ)層成巖演化特征研究”(2015QDJ075)；西安科技大學(xué)培養(yǎng)基金“前陸盆地層序地層對煤層發(fā)育的控制”(2014010)

陳賢良(1985-)，女，2008年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(華東)資源勘查工程專業(yè)，2014年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(北京)地質(zhì)學(xué)專業(yè)，獲博士學(xué)位，現(xiàn)從事層序地層學(xué)和儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)方面的教學(xué)與科研工作。

10.3969/j.issn.1006-6535.2016.06.007

TE121.3

A

1006-6535(2016)06-0031-04