林 怡 徐詩(shī)雨 余良志 何開(kāi)來(lái) 楊 京 曾乙洋 黎 洋 趙春妮
1.中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院 2.中國(guó)石油西南油氣田公司勘探事業(yè)部
四川盆地中三疊統(tǒng)雷口坡組資源豐富,總地質(zhì)資源量為0.75×1012m3,是重要的戰(zhàn)略準(zhǔn)備層系。自20世紀(jì)70年代開(kāi)始,中國(guó)石油西南油氣田公司礦權(quán)范圍內(nèi)先后于川西北中壩、川中磨溪、川東臥龍河等氣田雷口坡組氣藏提交探明儲(chǔ)量近600×108m3[1]。而中國(guó)石油西南油氣田公司在川西南部部署的鉆探雷口坡組的探井均產(chǎn)水。已有勘探研究成果表明,川西南部雷四段與龍崗地區(qū)發(fā)育程度相似,均在印支期遭受風(fēng)化巖溶改造。由于資料缺乏,對(duì)川西南部大興場(chǎng)地區(qū)雷四段儲(chǔ)層含油氣地質(zhì)條件研究程度較低,直至2016年在大興場(chǎng)—白馬廟地區(qū)大型構(gòu)造-地層復(fù)合圈閉高部位部署了XT1井,完井測(cè)試獲氣5.17×104m3/d,這是中國(guó)石油西南油氣田公司在川西南部雷口坡組第一口純氣井,XT1井是繼1972年中壩氣田之后,中國(guó)石油在川西地區(qū)雷口坡組勘探又一重要突破[2]。隨著近年來(lái)該區(qū)新部署鉆揭雷四段的探井測(cè)試成果良好,測(cè)井解釋也證實(shí)鉆井儲(chǔ)層較為發(fā)育,隨著研究資料的豐富,為進(jìn)一步擴(kuò)大立體勘探成果及為下一步勘探部署提供依據(jù),迫切需要進(jìn)行川西南部大興場(chǎng)地區(qū)雷口坡組四段儲(chǔ)層研究工作。
前人對(duì)該區(qū)沉積及儲(chǔ)層特征、成巖作用等方面做過(guò)相關(guān)研究,李宏濤等認(rèn)為川西南部雷四段主要發(fā)育碳酸鹽巖臺(tái)地潮坪相以及臺(tái)地邊緣灘相,以顆粒灘儲(chǔ)層為主[3];吳世祥等、李凌等認(rèn)為從儲(chǔ)集巖類來(lái)看,雷四段大規(guī)模發(fā)育厚度大、分布廣、物性優(yōu)、含氣性好的白云巖孔隙型儲(chǔ)層,儲(chǔ)層縱向上疊置發(fā)育,橫向上分布較為穩(wěn)定可對(duì)比[4-5]。在儲(chǔ)層成因方面,陳莉瓊等、王瓊仙等認(rèn)為雷四段頂部存在古風(fēng)化殼,儲(chǔ)層發(fā)育主要受古地貌、沉積作用及巖溶作用的影響[6-7]。
通過(guò)巖心薄片、掃描電鏡觀察,開(kāi)展巖心樣品物性與壓汞實(shí)驗(yàn)分析,結(jié)合測(cè)井儲(chǔ)層解釋結(jié)果,對(duì)川西南大興場(chǎng)地區(qū)雷四3亞段儲(chǔ)層特征進(jìn)行詳細(xì)描述與分析,研究?jī)?chǔ)層特征及其對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的控制作用,以期進(jìn)一步指導(dǎo)該區(qū)海相地層油氣勘探方向。
川西南部大興場(chǎng)地區(qū)位于四川省成都市蒲江縣—新津縣—邛崍市境內(nèi),構(gòu)造上屬于四川盆地川西中新坳陷低陡帶內(nèi)的雅安斜坡帶上的一個(gè)大型隆起,距西側(cè)龍門山斷裂帶較遠(yuǎn)。川西南部是由川中古陸核與周邊海槽經(jīng)晉寧期地質(zhì)事件褶皺上升并增生而成,屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)(或揚(yáng)子板塊)的西部邊緣。中三疊世前本區(qū)基本處在被動(dòng)大陸邊緣,屬于拉張構(gòu)造環(huán)境,以發(fā)育碳酸鹽巖臺(tái)地沉積為主[3]。該區(qū)經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和沉積演化,含豐富油氣資源、儲(chǔ)產(chǎn)層多且斷褶構(gòu)造發(fā)育,為油氣勘探有利區(qū)(圖1a)。
雷口坡組是黃汲清等(1939)在四川省威遠(yuǎn)縣新場(chǎng)鎮(zhèn)雷口坡發(fā)現(xiàn)位于“嘉陵江灰?guī)r”之上厚200 m左右的石灰?guī)r,許德佑據(jù)化石特征將其命名為“雷口坡系”。2000年《中國(guó)地層典三疊系》將四川盆地中三疊統(tǒng)三分,對(duì)應(yīng)的巖石地層單位由下至上為雷口坡組、黃蓮橋組、馬鞍塘組,雷口坡組即由“雷口坡系”演變而來(lái)。雷口坡組的巖性主要為石灰?guī)r、白云巖夾巖溶角礫巖、石膏巖、鹽巖。根據(jù)四川盆地和鄂西、黔北地區(qū)中三疊統(tǒng)區(qū)域劃分方案,雷口坡組劃分為四段,自下而上分別為雷一段、雷二段、雷三段、雷四段。研究區(qū)內(nèi)雷口坡組四段為一套碳酸鹽巖地層,受沉積作用及印支運(yùn)動(dòng)的影響,川西南地區(qū)雷口坡組厚度分布不一,遭遇不同程度的剝蝕,盆內(nèi)殘厚50~665 m,下伏地層為雷三段碳酸鹽巖,上覆地層為須家河組碎屑巖,在川西中南部為須一段馬鞍塘亞段碳酸鹽巖[4-6]。雷四段主要為局限—蒸發(fā)臺(tái)地環(huán)境下的膏鹽巖與白云巖不等厚互層,根據(jù)巖性組合又劃分為雷四1、雷四2、雷四3等3個(gè)亞段,其中雷四3亞段為儲(chǔ)層發(fā)育段,巖性主要為顆粒白云巖和細(xì)粉晶白云巖,顆粒主要有藻屑、砂屑,含少量鮞粒和礫屑(圖1b)。雷四3亞段厚度總體上具有由北西向南東逐漸減薄,直至尖滅的特征,雷四3亞段殘厚0~210 m[7]。
中三疊世末,受印支運(yùn)動(dòng)影響,四川盆地經(jīng)歷海退,龍門山造山運(yùn)動(dòng)開(kāi)始,形成龍門山水下古隆起,導(dǎo)致雷口坡組遭受大面積剝蝕。在川西南部大興場(chǎng)地區(qū)殘存雷四3亞段的區(qū)域內(nèi),儲(chǔ)層段取心收獲率較低。根據(jù)巖心及薄片資料、測(cè)井解釋成果、試油成果綜合分析認(rèn)為大興場(chǎng)地區(qū)雷四3亞段儲(chǔ)層均發(fā)育在白云巖中,儲(chǔ)層的巖性為:顆粒云巖和細(xì)、粉晶白云巖[8-9](圖2)。
砂屑白云巖:川西南部雷四3亞段最為常見(jiàn)的顆粒白云巖是砂屑白云巖,其分布規(guī)律多呈0.05~5.00 m厚度不等的層狀或透鏡狀,顆粒含量一般為60%~70%,分選中等-好,具有一定的磨圓,顏色多為褐灰、深褐色,由粉晶白云巖和藻泥晶白云巖構(gòu)成,粒間被粉晶白云巖及云泥質(zhì)、局部膏質(zhì)充填。顆粒白云巖經(jīng)過(guò)重結(jié)晶作用和強(qiáng)烈的白云石化作用改造后大多顯示殘余結(jié)構(gòu),如QL1井雷四3亞段砂屑顆粒經(jīng)過(guò)重結(jié)晶作用改造為粉晶殘余砂屑結(jié)構(gòu)。這類巖石特征表明,砂屑形成的水動(dòng)力條件較強(qiáng),屬于臺(tái)地內(nèi)高能帶產(chǎn)物[2]。
藻屑白云巖:當(dāng)沉積界面處于浪基面之上的高能帶時(shí),早期的泥晶巖類或藻白云巖被破碎,形成砂屑。若形成環(huán)境利于藻類生長(zhǎng),藻類可黏結(jié)、纏繞砂屑生長(zhǎng),形成藻黏結(jié)砂屑云巖。有時(shí)可見(jiàn)呈紋層狀分布的藍(lán)藻條帶定向延展,富溶藻孔紋層與貧溶藻孔紋層呈不等厚互層。多發(fā)育未被充填的粒內(nèi)溶孔和粒間溶孔,呈針孔狀分布。孔徑0.01~0.15 mm,最大0.25 mm,一般0.02~0.04 mm。
粉晶白云巖:呈現(xiàn)中—薄層狀分布,顏色以淺灰、灰白色為主,晶形較差,為半自形—它形晶,局部自形晶,白云石晶體大小分布于0.03~0.10 mm之間,晶間充填物較少,晶間孔和晶間溶孔發(fā)育,局部見(jiàn)少量膏質(zhì)斑塊。
泥晶白云巖:呈現(xiàn)?。袑訝罘植?,多以灰褐色、淺灰色為主,晶形差,均為它形晶,白云石晶體大部分小于0.03 mm,晶粒間多充填黏土質(zhì),較少發(fā)現(xiàn)陸源硅質(zhì)充填,偶見(jiàn)窗格構(gòu)造、鳥眼構(gòu)造、石膏或石鹽假晶。這類巖性反映了水動(dòng)力條件較弱、水體寧?kù)o的低能環(huán)境。川西南部大興場(chǎng)地區(qū)雷四3亞段泥晶白云巖受后期成巖作用改造,孔滲性能有所提高。
圖2 川西南部大興場(chǎng)地區(qū)雷四3亞段儲(chǔ)集巖石類型圖
碳酸鹽巖儲(chǔ)層具有多種儲(chǔ)集空間類型,如不受組構(gòu)控制的溶縫、溶洞和構(gòu)造縫,和受組構(gòu)控制的粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔、晶間溶孔、鑄??椎?。川西南部大興場(chǎng)地區(qū)雷四3亞段儲(chǔ)集空間根據(jù)其成因、形態(tài)、大小及與巖石結(jié)構(gòu)組分的關(guān)系,將其劃分為3類:孔隙、溶洞和裂縫(圖3)。其中起主要儲(chǔ)集作用的為孔隙,伴有極少量溶洞,裂縫雖有一定的儲(chǔ)集性能,但主要起溝通儲(chǔ)集空間的作用[10]。
研究區(qū)內(nèi)雷四3亞段儲(chǔ)層孔隙類型主要包括晶間溶孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔。其形成主要與優(yōu)勢(shì)沉積相、準(zhǔn)同生期和埋藏期白云石化作用、準(zhǔn)同生—成巖早期巖溶、表生巖溶和多期埋藏巖溶疊加有關(guān)??紫栋l(fā)育程度的好壞直接影響到雷口坡組儲(chǔ)層的儲(chǔ)集能力。
晶間孔和晶間溶孔主要發(fā)育于重結(jié)晶強(qiáng)烈、原巖組構(gòu)遭到破壞的泥粉晶云巖和泥晶(藻)砂屑云巖中。在準(zhǔn)同生期,原巖剛沉積時(shí),化學(xué)性質(zhì)為方解石,在滲透回流作用下,層內(nèi)流體優(yōu)先沿著孔隙層流動(dòng),完成白云石化作用的同時(shí),將粒間孔隙轉(zhuǎn)變?yōu)榫чg孔,較大程度地保存了儲(chǔ)集巖的原始孔隙結(jié)構(gòu)。在埋藏期,熱液等地下流體的活動(dòng),使部分粉細(xì)晶云巖進(jìn)一步重結(jié)晶,晶粒變大,部分溶解,進(jìn)一步增加了晶間孔隙度。晶間溶孔是研究區(qū)雷口坡組重要的儲(chǔ)集空間類型,常與晶間孔伴生[11-13]。
原生粒間孔的產(chǎn)生是由于顆粒巖早期原始堆積后,顆粒之間由顆粒本身支撐形成。當(dāng)粒間膠結(jié)物不發(fā)育或含量極少時(shí),粒間孔隙得以保存,形成殘余粒間孔。遭受大氣淡水淋濾或者酸性流體溶蝕的改造,顆粒間膠結(jié)物或部分顆粒本身被多期溶蝕作用擴(kuò)大形成粒間溶孔,粒間溶孔是對(duì)原生粒間孔的保持和擴(kuò)大。它往往有較好的孔隙度和滲透率,構(gòu)成良好的油氣儲(chǔ)集空間,是研究區(qū)一種重要的儲(chǔ)集空間類型,發(fā)育普遍。分布于藻屑云巖、砂屑云巖、鮞粒云巖的顆粒之間,連通性好。
儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)主要是指巖石所具有的孔隙和喉道的大小、分布及其相互匹配關(guān)系,是認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的關(guān)鍵因素之一[10,13]。根據(jù)所選代表性的儲(chǔ)層樣品壓汞分析,儲(chǔ)層孔喉結(jié)構(gòu)特征主要表現(xiàn)為孔喉分布頻帶寬,分選性較差,最大連通孔喉半徑小,排驅(qū)壓力較高,具有細(xì)孔小喉—細(xì)孔微喉型的結(jié)構(gòu)特征。
據(jù)所選13個(gè)儲(chǔ)層巖樣的壓汞資料統(tǒng)計(jì),儲(chǔ)層的最大孔喉半徑普遍小于0.150 μm,分布范圍0.015~5.330 μm,平均僅1.851 μm;飽和度中值半徑R50最大1.055 μm,最小0.005 μm,平均0.209μm;儲(chǔ)層孔喉分布頻帶寬,無(wú)明顯峰值特征,最大連通孔喉半徑小,最小孔喉(小于0.025 μm)體積百分?jǐn)?shù)高。各儲(chǔ)層段均值系數(shù)較低,平均0.305;孔喉分選性差,分選系數(shù)最小0.652,最大3.818,平均2.479,表明儲(chǔ)層以微隙居多的特點(diǎn)(表1)。
圖3 川西南部大興場(chǎng)區(qū)雷四3亞段儲(chǔ)集空間類型圖
表1 川西南部大興場(chǎng)地區(qū)雷四3亞段儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)表
排驅(qū)壓力相對(duì)較高,13個(gè)巖樣統(tǒng)計(jì)平均排驅(qū)壓力達(dá)7.366 MPa。最大進(jìn)汞飽和度偏低,200 MPa下超過(guò)一半以上的巖樣最大進(jìn)汞飽和度均低于80%,僅占總樣品46.15%的巖樣數(shù)最大進(jìn)汞飽和度超過(guò)80%,其中最大進(jìn)汞飽和度超過(guò)90%的巖樣數(shù)僅占7.7%,最大進(jìn)汞飽和度最大值達(dá)91.33%。退汞效率差,13個(gè)巖樣統(tǒng)計(jì)平均退汞效率僅20.92%??缀矸植碱l率寬,分選性較差,沒(méi)有明顯的峰值,對(duì)滲透率貢獻(xiàn)最大的主要是小—微喉道。毛細(xì)管壓力曲線呈現(xiàn)出偏細(xì)歪度的特征,個(gè)別曲線呈現(xiàn)出雙臺(tái)階型,反映儲(chǔ)層發(fā)育有孔隙系統(tǒng)外,還發(fā)育有裂縫系統(tǒng)(圖4)。
川西南部大興場(chǎng)地區(qū)雷四3亞段氣藏儲(chǔ)層與龍崗地區(qū)雷四3亞段氣藏儲(chǔ)層同屬于碳酸鹽巖臺(tái)地灘相顆粒云巖為主的儲(chǔ)層,并同樣經(jīng)歷了風(fēng)化侵蝕面的古巖溶作用改造,認(rèn)為兩個(gè)氣藏儲(chǔ)層具有一定的可對(duì)比性。參照四川盆地龍崗地區(qū)雷四3亞段氣藏儲(chǔ)層的分類標(biāo)準(zhǔn)[14](表2),結(jié)合本區(qū)雷四3亞段儲(chǔ)層巖性、物性和孔隙結(jié)構(gòu)特征,毛細(xì)管壓力曲線和孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù),川西南部大興場(chǎng)地區(qū)雷四3亞段氣藏以Ⅲ類儲(chǔ)層為主。
川西南部大興場(chǎng)地區(qū)雷四3亞段白云巖儲(chǔ)層具有低孔、低滲的特征。據(jù)研究區(qū)巖心物性樣品分析,儲(chǔ)層孔隙度分布范圍2.00%~10.60%,一般分布范圍2.00%~4.00%,占樣品總數(shù)的59.6%,孔隙度平均值3.90%(圖5a)。儲(chǔ)層滲透率分布范圍0.001~52.900 mD,滲透率集中分布在小于0.010 mD和0.100~1.000 mD兩個(gè)區(qū)間內(nèi),平均值2.280 mD(圖 5b)。
對(duì)川西南部大興場(chǎng)地區(qū)雷四3亞段巖心柱塞樣品孔隙度和滲透率作相關(guān)分析,巖心柱塞樣品的孔滲數(shù)據(jù)點(diǎn)較分散,孔滲關(guān)系較差,在較低孔隙度時(shí)普遍具有較高的滲透率,而具有較高的孔隙度的樣品孔滲關(guān)系較好,裂縫-孔隙型儲(chǔ)層發(fā)育(圖5c)。
由于構(gòu)造位置和地層厚度的差異,大興場(chǎng)地區(qū)儲(chǔ)層厚度與鄰區(qū)儲(chǔ)層厚度存在一定程度的差距,表現(xiàn)出非均質(zhì)性較強(qiáng)的特點(diǎn)(圖6a)。研究區(qū)內(nèi)雷四3亞段縱向上發(fā)育多套儲(chǔ)層,但單層厚度較薄。XT1井測(cè)井解釋為兩套儲(chǔ)層,分別為4 049.0~4 050.3 m、4 053.8~4 054.7 m,儲(chǔ)層總厚2.2 m。北部鄰區(qū)QL1井測(cè)井解釋有4套儲(chǔ)層,分別為4 744.0~4 745.8 m、4 746.8~4 747.9 m、4 751.5~ 4 753.3 m、4 755.5~4 760.9 m,總計(jì)厚度10.1 m。平面上儲(chǔ)層連片展布,由北西向南東逐漸減薄直至尖滅(圖6b)。
圖4 川西南部大興場(chǎng)地區(qū)雷四3亞段毛細(xì)管壓力曲線圖
表2 四川盆地龍崗地區(qū)雷四3亞段儲(chǔ)層分類特征表
圖6 川西南部大興場(chǎng)地區(qū)雷四3亞段儲(chǔ)層發(fā)育分布圖
碳酸鹽巖儲(chǔ)層的形成、演化、分布以及質(zhì)量?jī)?yōu)劣情況受沉積作用、成巖作用和構(gòu)造破裂作用的共同控制。沉積作用及其產(chǎn)物是為儲(chǔ)層形成和演化提供物質(zhì)基礎(chǔ),它不僅決定了主要儲(chǔ)層的大致分布范圍,而且影響后期成巖作用類型及強(qiáng)度;成巖作用和構(gòu)造破裂是儲(chǔ)層形成和改造的關(guān)鍵,特別是成巖作用,既控制了儲(chǔ)層的最終展布,又決定了儲(chǔ)層內(nèi)部的孔喉結(jié)構(gòu)[15-16]。
沉積作用為儲(chǔ)層發(fā)育提供物質(zhì)基礎(chǔ)。具有特定結(jié)構(gòu)的巖石類型會(huì)在相應(yīng)的沉積環(huán)境中發(fā)育,因此沉積作用是基礎(chǔ),對(duì)巖石在成巖期間的演化方式和途徑起到?jīng)Q定性作用[17]。川西南部雷四3亞段沉積環(huán)境主要為碳酸鹽巖臺(tái)地相的局限—蒸發(fā)臺(tái)地亞相,在臺(tái)地內(nèi)部相對(duì)凸起的高部位上??尚纬稍逍紴?、砂屑灘或鮞灘微相(圖7)。物性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,儲(chǔ)層物性較好的主要是顆粒灘相的顆粒云巖,潮坪環(huán)境的藻紋層云巖,粉晶云巖、泥晶云巖物性較差[18]。灘相儲(chǔ)層發(fā)育程度與灘體厚度具正相關(guān)關(guān)系,顆粒灘規(guī)模越大,儲(chǔ)層越發(fā)育。XT1 井測(cè)井解釋2套儲(chǔ)層,分別為4 049.0~4 050.3 m、4 053.8~4 054.7 m,儲(chǔ)層總厚2.2 m,平均孔隙度3.60%,從該井沉積相綜合圖上可以看出該井儲(chǔ)層縱向發(fā)育部位與臺(tái)內(nèi)灘分布位置吻合,儲(chǔ)層的發(fā)育程度受灘體的控制作用非常明顯(圖8)。因此,臺(tái)內(nèi)灘、潮間帶等有利相帶控制了優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的展布,儲(chǔ)層發(fā)育具有明顯相控特征。
圖7 川西南部雷四3亞段沉積相平面圖
此外,在灘體沉積基礎(chǔ)上發(fā)育的各類顆粒巖類原生孔隙發(fā)育,在后期的成巖階段易遭受溶蝕作用,形成好的次生孔隙。而潮間帶微相也控制了白云石化作用的進(jìn)行,在干旱炎熱的氣候條件下,蒸發(fā)作用導(dǎo)致海水或孔隙水濃縮堿化,形成高M(jìn)g2+/Ca2+值的鹵水,發(fā)生準(zhǔn)同生白云石化作用;當(dāng)過(guò)剩的鹵水向下滲透回流,使沿途石灰?guī)r轉(zhuǎn)化成白云巖即發(fā)生“滲透—回流白云石化作用”,形成大片分布的泥—粉晶云巖。在此過(guò)程中產(chǎn)生晶間孔,為后期儲(chǔ)層改造創(chuàng)造了有利條件[19-20]。
巖溶作用對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育起到加強(qiáng)和鞏固作用。碳酸鹽巖沉積物在一定的條件下形成以后,即進(jìn)入成巖階段。在此階段,沉積物在新的生長(zhǎng)環(huán)境中要遭受各種化學(xué)、物理作用的改造,以達(dá)到與周邊環(huán)境相對(duì)平衡狀態(tài),在這個(gè)過(guò)程中沉積物中的各種結(jié)構(gòu)都在不斷變化,各種不同的成巖作用對(duì)儲(chǔ)層的孔隙具有不同的影響。
普遍認(rèn)為對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層起建設(shè)性的成巖作用主要為白云石化作用和巖溶作用。在對(duì)四川盆地海相層系的勘探過(guò)程中發(fā)現(xiàn),大規(guī)模分布的優(yōu)質(zhì)孔隙型儲(chǔ)層幾乎全是白云巖儲(chǔ)層。灘相沉積環(huán)境中生長(zhǎng)的顆粒巖在白云石化作用后再經(jīng)過(guò)溶蝕作用的改造形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層,因此白云石化作用是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵因素。在準(zhǔn)同生期碳酸鹽巖沉積物的原生孔隙會(huì)得到進(jìn)一步的保持和繼承改造。田瀚等通過(guò)微量元素實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),該期白云石有序度較低,在0.38~0.68之間,平均為0.57,表明川西南部大興場(chǎng)地區(qū)白云石具有同生—準(zhǔn)同生期形成的特征[17]。此外,碳氧同位素分析δ18O值結(jié)果指示了蒸發(fā)海水的性質(zhì),說(shuō)明基質(zhì)白云石是早期的滲透回流白云石化作用形成的。在準(zhǔn)同生期隨著潮濕、干旱氣候的周期性交替變化,大氣淡水的淋濾以及藻紋層中有機(jī)質(zhì)的分解,形成白云石晶間溶孔、藻紋層格架孔和粒間溶孔。因此以白云石為基質(zhì)的碳酸鹽巖是發(fā)生溶蝕作用的重要條件之一,即白云石化作用對(duì)儲(chǔ)層的改造具有重要作用。
大氣淡水或酸性地下水使碳酸鹽巖發(fā)生選擇性或非選擇性溶解作用并產(chǎn)生溶蝕孔洞,因此一般而言,巖溶作用對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育起到積極的改造作用。受印支運(yùn)動(dòng)的影響,川西南部構(gòu)造抬升,地層遭到強(qiáng)烈剝蝕。研究區(qū)內(nèi)雷四3亞段儲(chǔ)層受到大氣淡水淋濾,發(fā)生表生巖溶作用。區(qū)內(nèi)多口鉆井如GJ1、SY1井,在雷口坡組頂界發(fā)生井漏,另外在巖心和薄片中觀察到,在雷四3亞段頂部出現(xiàn)鈣結(jié)殼斷塊、滲流粉砂充填、溶洞垮塌的砂礫屑、溶塌角礫、懸垂膠結(jié)等古巖溶作用標(biāo)志(圖9)。另外,古地貌及巖性等因素對(duì)表生巖溶作用的強(qiáng)度具有一定影響。泥晶碳酸鹽巖由于淋濾時(shí)孔洞不發(fā)育,巖石致密,淡水流體滲流不暢,淋濾作用不明顯,只是在裂縫發(fā)育時(shí)可沿裂縫淋濾溶蝕,形成儲(chǔ)層;灘相的顆粒碳酸鹽巖由于淋濾前本身孔洞發(fā)育,若再與構(gòu)造裂縫配合,淡水流體滲流暢通,則對(duì)巖石的淋濾作用表現(xiàn)明顯[17]。
此外,埋藏期雷口坡組有機(jī)質(zhì)熱演化產(chǎn)生的有機(jī)酸及含CO2、H2S等溶蝕性流體發(fā)生埋藏溶蝕作用,抑制了膠結(jié)物的形成,對(duì)早期的孔隙起到了保護(hù)作用[13](圖3e)。油氣的持續(xù)充注,烴類流體通過(guò)阻礙礦物與離子之間的質(zhì)量傳遞,保持酸性的成巖環(huán)境來(lái)抑制礦物膠結(jié)作用。而當(dāng)沒(méi)有油氣侵位或有機(jī)酸消耗殆盡之后,成巖環(huán)境又轉(zhuǎn)為弱堿性,便會(huì)被方解石、白云石或硅質(zhì)膠結(jié)。
構(gòu)造作用改善了儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能。研究區(qū)內(nèi)雷四3亞段沉積以后,經(jīng)過(guò)印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)和喜山運(yùn)動(dòng)的影響,產(chǎn)生斷裂、褶皺和破裂作用并導(dǎo)致局部地區(qū)出現(xiàn)隆起,對(duì)油氣的運(yùn)移產(chǎn)生了影響。川西南部斷裂多發(fā)生在褶皺的翼部,這樣的斷裂有利于油氣運(yùn)移,在構(gòu)造的高部位聚集成藏(圖10)。同時(shí),對(duì)物性相對(duì)較差的碳酸鹽巖儲(chǔ)層來(lái)說(shuō),裂縫的形成有利于疏導(dǎo)體系的溝通,儲(chǔ)層的物性也起到一定程度的改善[21-23]。
圖8 川西南部XT1井雷四3亞段沉積相綜合圖
圖9 川西南部雷四3亞段古巖溶作用標(biāo)志圖
1) 川西南部大興場(chǎng)地區(qū)雷四3亞段儲(chǔ)層主要為顆粒云巖和細(xì)、粉晶白云巖;儲(chǔ)集空間以各種孔隙為主,伴有少量的溶洞和裂縫,儲(chǔ)層總體表現(xiàn)為“低孔低滲”的特征,儲(chǔ)層孔喉表現(xiàn)出細(xì)孔小喉—細(xì)孔微喉型的結(jié)構(gòu)特征。
圖10 川西南部雷四3亞段氣藏成藏模式圖
2) 川西南部大興場(chǎng)地區(qū)雷四3亞段儲(chǔ)層縱向疊置,儲(chǔ)層厚度薄,橫向儲(chǔ)層連片展布,由北西向南東方向逐漸減薄直至尖滅。
3) 臺(tái)內(nèi)灘、潮間帶等有利相帶控制了優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的展布,為儲(chǔ)層發(fā)育提供巖性基礎(chǔ);表生巖溶作用是形成儲(chǔ)層有效儲(chǔ)集空間的最直接手段,埋藏期熱演化及油氣充注對(duì)早期儲(chǔ)層的孔隙起到了保護(hù)作用;構(gòu)造作用產(chǎn)生的裂縫改善了儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能。