王 蓓 李隆新 劉曦翔 蔡珺君 惠 棟 毛正林 李 朋

中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院

0 引言

海相碳酸鹽巖儲(chǔ)集層主要分為礁灘型儲(chǔ)集層、巖溶型儲(chǔ)集層、白云巖儲(chǔ)集層、裂縫型儲(chǔ)集層4種類型，其中，鮞灘儲(chǔ)集層以四川盆地東北部三疊系飛仙關(guān)組和中部寒武系龍王廟組鮞灘儲(chǔ)集層最為典型[1-9]。近些年，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在鮞灘儲(chǔ)集層特征及主控因素等方面取得諸多成果[2-15]，一是利用巖心、薄片、地球物理、地球化學(xué)等資料，“點(diǎn)—線—面”結(jié)合刻畫儲(chǔ)集層發(fā)育模式；二是利用巖心、地球物理、試井解釋等資料，從靜態(tài)認(rèn)識(shí)指導(dǎo)動(dòng)態(tài)分析，動(dòng)態(tài)資料修正靜態(tài)規(guī)律的角度，開展儲(chǔ)集層發(fā)育特征及主控因素研究。四川盆地東北部羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組的勘探工作始于二十世紀(jì)50年代，自1999年LJ1、LJ2井測(cè)試獲得高產(chǎn)工業(yè)氣流，拉開了羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組鮞灘氣藏的開發(fā)序幕。該氣藏屬于巖性—構(gòu)造復(fù)合圈閉氣藏，硫化氫含量138 g/m3，具有儲(chǔ)集層非均質(zhì)性強(qiáng)、物性好等特點(diǎn)[16-17]，2018年提交探明儲(chǔ)量，且進(jìn)入試采，目前處于開發(fā)早期階段。受成藏、沉積環(huán)境、后期成巖作用等因素影響，該氣藏優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層分布及發(fā)育程度不清，且儲(chǔ)集層發(fā)育主控因素不明，針對(duì)該類高含硫化氫、強(qiáng)非均質(zhì)性儲(chǔ)集層，目前尚無成熟的精細(xì)描述方法可供借鑒。因此，為掌握該類氣藏優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層展布規(guī)律及成因，亟需開展儲(chǔ)集層特征及主控因素研究。

前人利用巖心、測(cè)井和二維地震等資料描述飛仙關(guān)組鮞灘儲(chǔ)集層發(fā)育特征時(shí)，仍存在以下問題：①是在儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)及儲(chǔ)量計(jì)算中，僅依據(jù)宏觀靜態(tài)資料對(duì)儲(chǔ)集層的優(yōu)劣進(jìn)行定量分類，未將微觀的孔隙結(jié)構(gòu)及壓汞特征參數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)；②是基于常規(guī)靜態(tài)資料開展鮞灘儲(chǔ)集層描述存在不準(zhǔn)確性，且儲(chǔ)集層發(fā)育主控因素尚不明確，缺乏具有針對(duì)性的儲(chǔ)集層描述技術(shù)和支撐條件，難以掌握氣藏優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層發(fā)育情況，制約了氣藏進(jìn)一步開發(fā)評(píng)價(jià)。本文在深入剖析儲(chǔ)集層基本特征基礎(chǔ)上，基于壓汞實(shí)驗(yàn)和地球物理響應(yīng)模式進(jìn)行儲(chǔ)集層宏觀、微觀相結(jié)合的分類評(píng)價(jià)，進(jìn)而利用三維地震資料刻畫不同類型儲(chǔ)集層展布，形成了基于地質(zhì)—地球物理一體化的鮞灘儲(chǔ)集層精細(xì)描述思路與方法，并明確了儲(chǔ)集層發(fā)育主控因素，為氣藏開發(fā)井位目標(biāo)部署及開發(fā)方式優(yōu)化提供了依據(jù)，對(duì)同類型氣藏的科學(xué)開發(fā)具有借鑒意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

羅家寨區(qū)塊地理上位于四川省宣漢縣和重慶市開州境內(nèi)，構(gòu)造上處于四川盆地川東斷褶帶北部，川東高陡斷褶帶向大巴山弧形構(gòu)造帶的過渡區(qū)域[18]。區(qū)塊內(nèi)飛仙關(guān)組位于三疊系下統(tǒng)，與下伏二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組和上覆嘉陵江組呈整合接觸，地層頂界構(gòu)造為南西—北東走向的高陡潛伏背斜，北部和東部呈單斜下傾，羅家寨構(gòu)造圈閉面積76.40 km2，斷層對(duì)構(gòu)造形態(tài)起控制作用。地層厚度分布穩(wěn)定，為350.00～400.00 m。由于川東北地區(qū)在飛仙關(guān)期遠(yuǎn)離物源區(qū)，由盆地西南側(cè)康滇古陸和西北側(cè)龍門山島鏈帶來的陸源泥難以大量帶至該環(huán)境中沉積下來[19]，因而區(qū)域內(nèi)飛三—飛一段之間在巖性上較難劃分與對(duì)比，縱向僅劃分出飛四段、飛三—飛一段，自下而上依據(jù)巖性和電性特征劃分為5個(gè)向上變淺的次級(jí)層序。沉積環(huán)境為碳酸鹽巖臺(tái)地，鮞粒灘為最有利于儲(chǔ)集層發(fā)育的亞相。飛仙關(guān)組儲(chǔ)集層段主要發(fā)育在飛三—飛一段，巖性以深褐灰色鮞粒云巖和顆粒砂屑云巖為主，儲(chǔ)集層具有儲(chǔ)集層孔、滲條件好、儲(chǔ)集層厚度大、油氣豐度高、產(chǎn)能大、大規(guī)模連片展布的特點(diǎn)（圖1）。總體上，羅家寨區(qū)塊下三疊系飛仙關(guān)組氣藏為儲(chǔ)集層品質(zhì)優(yōu)、常壓、常溫、高含硫化氫的巖性—構(gòu)造復(fù)合圈閉大型整裝氣藏。

2 儲(chǔ)集層特征

2.1 儲(chǔ)集層巖石類型

根據(jù)野外露頭、巖心、鑄體薄片及分析化驗(yàn)等資料，綜合研究表明羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組儲(chǔ)集巖在白云巖與石灰?guī)r中均有發(fā)育，主要包括鮞粒云巖、顆粒砂屑云巖、細(xì)粉晶云巖以及部分鮞?；?guī)r。

鮞粒云巖：以鮞粒灘相沉積為主，白云石含量大于85.00%，鮞粒的原始結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，多發(fā)育殘余鮞、變形鮞，鮞粒大小介于0.20～1.50 mm，局部鮞粒之間發(fā)育多期次重結(jié)晶。巖石以淺褐灰色薄—中層狀為主，結(jié)構(gòu)較粗，分選性好，是鮞灘儲(chǔ)集層最主要的儲(chǔ)集巖類（圖2a、e）。

顆粒砂屑云巖：以砂屑灘相沉積為主，沉積物淘洗暴露充分，白云石化程度較高。巖石以深灰色、褐灰色薄—中層狀為主，顆粒以砂屑為主，砂屑周緣常見亮晶方解石膠結(jié)物，含少量鮞粒，結(jié)構(gòu)較粗，分選性好，溶孔非常發(fā)育，是鮞灘儲(chǔ)集層重要的儲(chǔ)集巖類（圖 2b、c、d）。

細(xì)粉晶云巖：以灘間沉積為主，強(qiáng)烈白云化作用使鮞粒全部晶?；?，巖石以灰色、灰白色薄—中層狀為主，晶粒結(jié)構(gòu)，局部偶見顆粒，其含量一般小于25.00%，多發(fā)育晶間孔，見少量溶孔。

鮞?；?guī)r：以鮞粒淺灘相沉積為主，沉積物暴露水表時(shí)間短，沒有經(jīng)過大氣淡水的充分淋濾，白云石化程度不高，白云石含量小于25.00%。巖石以灰色薄層狀為主，顆粒結(jié)構(gòu)。

2.2 儲(chǔ)集層儲(chǔ)集空間

鮞粒灘碳酸鹽巖儲(chǔ)集層次生溶蝕孔、洞、縫均較發(fā)育，依據(jù)儲(chǔ)集空間形態(tài)、大小等，將其主要?jiǎng)澐譃槿芪g孔隙、溶蝕孔洞和裂縫三類。

溶蝕孔隙：主要為粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔和晶間溶孔，發(fā)育于鮞粒云巖和顆粒砂屑云巖中，多形成于同生及表生期，連通性好，約占孔隙空間的85.00%。粒間溶孔呈不規(guī)則港灣狀，大小介于0.50～2.00 mm，面孔率介于2.00%～5.00%；粒內(nèi)溶孔多以負(fù)鮞或殘余鮞形式出現(xiàn)，大小介于0.20～1.00 mm，面孔率介于3.00%～10.00%；晶間溶孔主要分布于白云石結(jié)晶顆粒之間，呈不規(guī)則楔形或多邊形，占總孔隙空間的比例較少。溶蝕孔隙是鮞灘儲(chǔ)集層主要的儲(chǔ)集空間（圖2c～i）。

溶蝕孔洞：包括孔隙性溶洞和裂縫性溶洞，發(fā)育于含鮞粒砂屑云巖中，溶洞具較強(qiáng)的層段性，洞間連通性較差，占總孔隙比例較低。孔隙性溶洞多形成于同生期，呈零星不均勻分布，溶洞大小介于2.00～5.00 mm，面洞率介于0.20%～0.50%。裂縫性溶洞多形成于成巖后期，呈串珠狀分布，連通性較好，在儲(chǔ)集層中零星分布（圖 2a、b）。

裂縫：裂縫是溝通孔隙空間的主要滲流通道，區(qū)內(nèi)主要發(fā)育成巖縫和構(gòu)造縫。成巖縫多被有機(jī)質(zhì)充填，分布于均質(zhì)性較差的粉晶白云巖中，主要形成于同生期，呈鋸齒狀、網(wǎng)狀。構(gòu)造縫半充填或未充填，以高角度縫為主，縫寬介于0.3～2.0 mm，巖心裂縫密度介于1～6條/m，有效裂縫孔隙度介于0.01%～0.05%，其發(fā)育程度較低，占儲(chǔ)集空間總量比例?。▓D2a、b、e）。

圖2 四川盆地羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組儲(chǔ)集空間及儲(chǔ)集類型圖

2.3 儲(chǔ)集層物性特征

據(jù)羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組氣藏5口實(shí)鉆井510塊儲(chǔ)集層巖心樣品物性實(shí)驗(yàn)分析表明，儲(chǔ)集層孔隙度范圍介于2.00%～26.80%，平均值8.39%，分布在2.00%～18.00%區(qū)間的樣品占樣品總數(shù)的96.00%。據(jù)431塊巖心樣品物性實(shí)驗(yàn)分析表明，儲(chǔ)集層滲透率分布區(qū)間為0.000 1～1 160 mD，平均值77.27 mD，分布在1～1 000 mD區(qū)間占68.00%。壓力恢復(fù)試井解釋結(jié)果表明氣藏東端局部?jī)?chǔ)集層具有均一的滲流特征，滲透率介于42～170 mD。整體上，氣藏具有中高孔、中高滲特征。巖心樣品孔隙度和滲透率相關(guān)性分析表明，儲(chǔ)集層孔隙度和滲透率具正相關(guān)性，孔隙度低、滲透率高的樣品，表明局部發(fā)育的裂縫對(duì)儲(chǔ)集層滲透性有改善作用（圖3）。儲(chǔ)集層的滲濾通道以連通孔隙喉道為主、裂縫為輔，具有相似巖性和孔隙度的巖樣滲透率差別最高可達(dá)1 160 mD，表明發(fā)育微裂縫樣品的滲透率較平均基質(zhì)滲透率大1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組儲(chǔ)集層的主要儲(chǔ)集層類型為裂縫—孔隙型。

圖3 四川盆地東北部羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組儲(chǔ)層物性特征圖

3 不同類型儲(chǔ)集層空間展布

3.1 儲(chǔ)集層分類指標(biāo)

3.1.1 壓汞實(shí)驗(yàn)儲(chǔ)集層分類

在明確儲(chǔ)集層基本特征基礎(chǔ)上，宏觀、微觀多尺度相結(jié)合，研究表明羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組鮞灘儲(chǔ)集層喉道受組構(gòu)控制，可分為孔隙喉道和晶間喉道，孔隙喉道主要分布于顆粒白云巖中，為片狀晶間隙，喉道介于0.50～5.00 μm，是主要的滲濾通道。儲(chǔ)集層分類主要根據(jù)物性參數(shù)、孔隙結(jié)構(gòu)特征對(duì)儲(chǔ)集體好壞作出定性和定量評(píng)價(jià)[13]。通過對(duì)羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組4口實(shí)鉆井62個(gè)樣品進(jìn)行壓汞實(shí)驗(yàn)分析表明，儲(chǔ)集層孔隙結(jié)構(gòu)表現(xiàn)在不同孔隙度或孔隙度相近的巖樣其孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)相差在一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果排驅(qū)壓力、中值壓力、中值喉道半徑等壓汞孔隙結(jié)構(gòu)定量參數(shù)，可將羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組儲(chǔ)集層毛細(xì)管壓力曲線劃分為3類（圖4）。

圖4 羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組儲(chǔ)集層部分樣品毛細(xì)管壓力曲線圖

Ⅰ類毛細(xì)管壓力曲線排驅(qū)壓力低、飽和度中值壓力低、中值喉道較寬，飽和度中值喉道半徑大于4.00 μm，飽和度中值壓力小于0.50 MPa，束縛水飽和度小于10%。Ⅱ類毛細(xì)管壓力曲線較平滑，具有適中的排驅(qū)壓力、飽和度中值壓力及中值喉寬，飽和度中值喉道半徑為0.40～4.00 μm，飽和度中值壓力為0.50～5.00 MPa，束縛水飽和度10%～25%。Ⅰ、Ⅱ類毛細(xì)管壓力曲線排驅(qū)壓力平均為0.13 MPa，表明其滲濾條件良好。飽和度中值壓力的分布平均為0.44 MPa，受碳酸鹽巖儲(chǔ)集層非均質(zhì)性影響，在低孔段相對(duì)較大。Ⅲ類毛細(xì)管壓力曲線分段特征明顯，為非均質(zhì)性較強(qiáng)的儲(chǔ)集層，具較高的排驅(qū)壓力及中值壓力，飽和度中值壓力介于5.00～50.00 MPa，中值喉寬介于0.04～0.40 μm，束縛水飽和度可達(dá)25.0%～50.0%，表明以該類毛細(xì)管壓力曲線特征為主的儲(chǔ)集層類型滲濾能力相對(duì)較差。Ⅳ類毛細(xì)管壓力曲線分布于右上方，中值壓力大于50.00 MPa，中值喉道半徑小于0.04 μm，束縛水飽和度大于50.0%。對(duì)于孔隙度小于2.0%的儲(chǔ)集空間飽和度中值壓力平均達(dá)128.29 MPa，遠(yuǎn)高于地層壓力41.66 MPa，呈現(xiàn)突變特征，即為無效儲(chǔ)集空間。

3.1.2 儲(chǔ)集層地球物理響應(yīng)模式

井震聯(lián)合對(duì)已鉆遇鮞灘實(shí)鉆井儲(chǔ)集層進(jìn)行精細(xì)地震標(biāo)定，飛仙關(guān)組鮞灘儲(chǔ)集層與非儲(chǔ)集層的地球物理響應(yīng)特征有明顯差異，儲(chǔ)集層地震響應(yīng)表現(xiàn)為波峰的“亮點(diǎn)”反射，與圍巖在振幅上有明顯的區(qū)分。在地球物理資料解釋的基礎(chǔ)上，結(jié)合鮞灘儲(chǔ)集層特征研究結(jié)果，形成了鮞灘儲(chǔ)集層測(cè)井響應(yīng)和地震響應(yīng)模式（圖5）。

圖5 羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組儲(chǔ)集層地震響應(yīng)模式和測(cè)井響應(yīng)圖版

測(cè)井資料中電成像測(cè)井對(duì)縫、溶蝕孔洞的分辨率較高，常規(guī)測(cè)井主要是依據(jù)自然伽馬、電阻率及孔隙度曲線響應(yīng)的特征識(shí)別不同儲(chǔ)集空間[14]。研究區(qū)以Ⅰ類毛細(xì)管壓力曲線特征為主的氣井，裂縫—孔洞型儲(chǔ)集層發(fā)育程度占比高，縫、洞發(fā)育程度高。成像測(cè)井圖像表現(xiàn)為暗色斑狀和多條暗色高導(dǎo)異常，常規(guī)測(cè)井響應(yīng)具有高聲波時(shí)差、中子孔隙度、電阻率，低密度的特征，裂縫以高角度縫和網(wǎng)狀縫為主。以Ⅱ類毛細(xì)管壓力曲線特征為主的氣井，裂縫—孔隙型儲(chǔ)集層發(fā)育程度占比高，縫、洞發(fā)育程度中等。粒間（溶）孔平均面孔率為3.00%，裂縫以高角度縫和斜交縫為主，成像測(cè)井圖像表現(xiàn)為塊狀特征，常規(guī)測(cè)井響應(yīng)具有較高聲波時(shí)差、中子孔隙度、電阻率，較低密度的特征。以Ⅲ類毛細(xì)管壓力曲線特征為主的氣井，以孔隙型儲(chǔ)集層為主，縫、洞發(fā)育程度相對(duì)較低，平均面孔率為2.6%。成像測(cè)井圖像基本為亮色的低導(dǎo)異常，常規(guī)測(cè)井響應(yīng)具低聲波時(shí)差、中子孔隙度、電阻率，較高密度的特征。

羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組地震資料主頻為35～40 Hz，頻寬為6～72 Hz，依據(jù)研究區(qū)地震波場(chǎng)正演模型，不同類型儲(chǔ)集層發(fā)育程度在地震反射特征和振幅能量也會(huì)有差異[18-21]。利用不同類型子波波形的特征差異，可將羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組氣藏地震響應(yīng)模式細(xì)分為3類，不同地震波形特征代表不同的儲(chǔ)集層發(fā)育特征，其平面分布和組合反映一定的儲(chǔ)集層分布規(guī)律。通過與實(shí)鉆井對(duì)比分析表明，3類不同的地震波形與儲(chǔ)集層發(fā)育程度具有較對(duì)應(yīng)關(guān)系。一是地震波形表現(xiàn)為地層內(nèi)部強(qiáng)波峰反射的儲(chǔ)集層類別，可細(xì)分為錯(cuò)斷型和穩(wěn)定型，振幅能量屬性圖中主要對(duì)應(yīng)于橙紅—正紅色灘體控制的裂縫—孔洞型和裂縫—孔隙型儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)。二是地震波形表現(xiàn)為地層內(nèi)部中強(qiáng)波峰反射的類別，振幅能量屬性圖中主要對(duì)應(yīng)于綠色—黃色灘體控制的裂縫—孔隙型儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)。三是地震波形為地層內(nèi)部弱波峰反射的儲(chǔ)集層類別，振幅能量屬性圖中主要對(duì)應(yīng)于綠色低能灘體控制的孔隙型儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)。研究區(qū)以強(qiáng)峰型模式為主的氣井較以中強(qiáng)波峰型和弱波峰型為主的氣井占比高，三者占比分別為69.2%、15.4%和15.4%。通過以上對(duì)各類儲(chǔ)集層的預(yù)測(cè)研究及實(shí)鉆井證實(shí)表明，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層的地震響應(yīng)模式為強(qiáng)峰型，儲(chǔ)集空間以孔洞（溶蝕孔洞）、孔隙（溶蝕孔隙）和裂縫為主。

3.2 儲(chǔ)集層分類評(píng)價(jià)

本文通過宏觀和微觀結(jié)合、定性定量結(jié)合、靜態(tài)動(dòng)態(tài)結(jié)合的儲(chǔ)集層表征研究方法[16、22]，綜合儲(chǔ)集層的巖性、儲(chǔ)集空間類型及產(chǎn)能情況，在利用四川盆地常規(guī)碳酸鹽巖儲(chǔ)集層按照孔隙度2%、6%、12%作為分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[16、22]基礎(chǔ)上，結(jié)合壓汞實(shí)驗(yàn)儲(chǔ)集層分類指標(biāo)和各類儲(chǔ)集層地球物理響應(yīng)特征，考慮氣井開發(fā)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，形成了一套高含硫化氫、強(qiáng)非均質(zhì)碳酸鹽巖儲(chǔ)集層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及各類儲(chǔ)集層綜合預(yù)測(cè)方法（表1）。

表1 羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組鮞灘儲(chǔ)集層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及預(yù)測(cè)綜合表

Ⅰ類儲(chǔ)集層以裂縫—孔洞型儲(chǔ)集層為主，主要發(fā)育于臺(tái)地邊緣鮞粒灘中，巖性主要為鮞粒云巖及顆粒砂屑云巖，儲(chǔ)集空間主要為粒間（內(nèi)）溶孔。以該類型儲(chǔ)集層為主的氣井具有中孔、高滲特征，孔隙度介于9%～10%，滲透率介于38～170 mD，儲(chǔ)集層厚度介于60～80 m。地震響應(yīng)模式為強(qiáng)波峰型，包括錯(cuò)斷型和穩(wěn)定型2種。實(shí)鉆氣井工業(yè)產(chǎn)能高，平均單井無阻流量在200×104m3/d以上，投產(chǎn)井生產(chǎn)穩(wěn)定，累計(jì)產(chǎn)氣超100×108m3。預(yù)測(cè)以Ⅰ類儲(chǔ)集層為主的氣井采收率可達(dá)90%，為氣藏最好的儲(chǔ)集層類型，在LJ1、LJ2、LJ11H井中分布普遍，屬于優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層。

Ⅱ類儲(chǔ)集層以裂縫—孔隙型儲(chǔ)集層為主，發(fā)育于臺(tái)地邊緣鮞灘，巖性以殘余鮞粒白云巖為主，儲(chǔ)集空間主要為粒間溶孔和鑄模孔。以該類型儲(chǔ)集層為主具有低孔、高滲特征，孔隙度介于5%～6%，滲透率平均為60 mD，儲(chǔ)集層厚度介于50～70 m。地震響應(yīng)模式為中強(qiáng)波峰型。氣井測(cè)試能獲得較高工業(yè)產(chǎn)能，平均單井無阻流量在90×104m3/d以上。預(yù)測(cè)以Ⅱ類儲(chǔ)集層為主氣井采收率可達(dá)75%，為氣藏最發(fā)育的儲(chǔ)集層類型，在LJ8、LJ13H、LJ20井中分布較普遍，屬于好儲(chǔ)集層。

Ⅲ類儲(chǔ)集層以孔隙型儲(chǔ)集層為主，主要分布于鮞灘—潟湖過渡相及潮坪，巖性主要為粉晶白云巖及顆粒白云巖，儲(chǔ)集空間主要為晶間溶孔、粒內(nèi)溶孔。以該類型儲(chǔ)集層為主的氣井具有儲(chǔ)集層低孔、低—中滲特征，孔隙度介于3%～7%，滲透率介于0.27～36 mD，儲(chǔ)集層厚度介于7～20 m。地震響應(yīng)模式為弱波峰型。需要裂縫提供滲流通道或通過酸化改造后才能獲得工業(yè)產(chǎn)能，單井無阻流量在90×104m3/d以下。預(yù)測(cè)以Ⅲ類儲(chǔ)集層為主的氣井采收率約50.0%，在LJ4、LJ6、LJ7井中普遍分布，屬于較差儲(chǔ)集層。

3.3 儲(chǔ)集層空間展布

3.3.1 儲(chǔ)集層縱橫向展布

依據(jù)本次研究形成的具有針對(duì)性的碳酸鹽巖儲(chǔ)集層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及各類儲(chǔ)集層綜合預(yù)測(cè)方法，據(jù)15口實(shí)際鉆井資料研究表明，儲(chǔ)集層平均有效垂厚42.8 m，其中Ⅰ類、Ⅱ類和Ⅲ類儲(chǔ)集層平均垂厚分別為6.40 m、19.80 m和16.60 m，占總有效垂厚14.95%、46.26%和38.79%。氣藏自西向東的HL009-H2～LJ14井的儲(chǔ)集層對(duì)比剖面圖顯示（圖6），儲(chǔ)集層縱向疊置發(fā)育多套薄儲(chǔ)集層，各個(gè)旋回之間存在儲(chǔ)集層不連續(xù)，可能存在垂向的滲透率屏障。儲(chǔ)集層橫向分布連續(xù)，主要發(fā)育在從氣藏東段的第II旋回下部至西段的第Ⅴ旋回中，不同區(qū)域儲(chǔ)集層厚度和品質(zhì)存在差異性，由東向西儲(chǔ)集層的發(fā)育位置逐漸抬升，物性逐漸變差。氣藏東段儲(chǔ)集層平均厚度81.55 m，I+II類儲(chǔ)集層平均厚度59.67 m，平均孔隙度8.57%；西段儲(chǔ)集層平均厚度16 m，I+II類儲(chǔ)集層平均厚度3.4 m，平均孔隙度4.1%，氣藏東段儲(chǔ)集層發(fā)育厚度及品質(zhì)優(yōu)于西段。例如，LJ1井儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)至氣藏西段的LJ6井儲(chǔ)集層側(cè)向變化快，巖性由白云巖橫向變?yōu)轷b?；?guī)r及粉晶云巖，儲(chǔ)集層厚度減小、物性變差，孔隙度小于5%，滲透率小于0.1 mD，以發(fā)育III類儲(chǔ)集層為主（圖6）。羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組儲(chǔ)集層具有儲(chǔ)集層厚度大、分布連續(xù)、成層性好、橫向?qū)Ρ刃院玫奶攸c(diǎn)。

圖6 羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組氣藏不同類型儲(chǔ)集層連井對(duì)比圖

3.3.2 儲(chǔ)集層平面展布

羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組儲(chǔ)集層地震響應(yīng)具明顯的“亮點(diǎn)”特征，結(jié)合鮞灘儲(chǔ)集層發(fā)育的縱向位置與展布區(qū)域，提取氣藏均方根振幅屬性，預(yù)測(cè)鮞灘儲(chǔ)集層分布規(guī)律（圖7）。地震預(yù)測(cè)羅家寨鮞灘儲(chǔ)集層厚度分布區(qū)間為7～85 m，依據(jù)預(yù)測(cè)儲(chǔ)集層厚度與孔隙度，平面可劃分為3個(gè)區(qū)域，即構(gòu)造東段優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層發(fā)育區(qū)、構(gòu)造中段儲(chǔ)集層欠發(fā)育區(qū)和構(gòu)造西段儲(chǔ)集層較發(fā)育區(qū)。地震預(yù)測(cè)屬性圖中黃綠—紅色區(qū)域（最大波峰振幅1 600～4 400）為鮞灘儲(chǔ)集層有利區(qū)域，即“亮點(diǎn)”區(qū)域與飛仙關(guān)組最大波峰振幅的高值區(qū)重合的區(qū)域，即鮞灘發(fā)育有利區(qū)。其中，振幅屬性預(yù)測(cè)圖中橙紅—紅色區(qū)域（最大波峰振幅4 400～6 800），縱向上位于飛仙關(guān)組中下部，橫向連續(xù)性好，鮞灘儲(chǔ)集層呈大面積團(tuán)塊狀分布，面積為293 km2。氣藏自東向西鮞灘儲(chǔ)集層有利區(qū)面積逐漸減小，呈較小團(tuán)塊狀的點(diǎn)灘分布。

圖7 羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組儲(chǔ)集層段最大波峰振幅與飛四段底界構(gòu)造疊合圖

依據(jù)巖心描述、薄片鑒定、測(cè)井、地震等上述綜合研究，依據(jù)鮞灘儲(chǔ)集層地球物理響應(yīng)，結(jié)合實(shí)際氣藏鮞灘發(fā)育區(qū)預(yù)測(cè)，可對(duì)研究區(qū)進(jìn)行儲(chǔ)集層分類并對(duì)其平面分布規(guī)律進(jìn)行綜合解釋（圖8）。氣藏儲(chǔ)集層大面積連片發(fā)育，東段儲(chǔ)集層垂厚大于西段，LJ8井周緣儲(chǔ)集層垂厚大于65 m。Ⅰ類儲(chǔ)集層主要發(fā)育于氣藏東段LJ1～LJ14井區(qū)，西段LJ6～LJ7井區(qū)局部發(fā)育，中段發(fā)育程度差，整體分布面積局限，預(yù)測(cè)儲(chǔ)集層厚度大于5 m的面積約62.7 km2。Ⅱ類儲(chǔ)集層為最發(fā)育的儲(chǔ)集層類型，主要分布在氣藏東段，垂厚介于0～45 m，面積約87.8 km2，氣藏西段發(fā)育該類儲(chǔ)集層，但厚度較薄，僅0～5 m。Ⅲ類儲(chǔ)集層平面連片分布，氣藏東段發(fā)育程度略優(yōu)于西段。整體上，氣藏東段主要發(fā)育Ⅱ類儲(chǔ)集層，西段主要發(fā)育Ⅲ類儲(chǔ)集層，中段3類儲(chǔ)集層發(fā)育程度均較低。本研究?jī)?chǔ)集層分類及其平面分布規(guī)律預(yù)測(cè)，為后續(xù)井位目標(biāo)部署提供了依據(jù)。

圖8 羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組氣藏各類儲(chǔ)集層厚度平面分布圖

4 儲(chǔ)集層發(fā)育主控因素

4.1 沉積相控制作用

為進(jìn)一步明確不同儲(chǔ)集層類型非均質(zhì)性分布的主控因素，根據(jù)巖心分析研究，羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組氣藏位于開江—梁平海槽東側(cè)北部的邊緣隆起帶上，沉積環(huán)境可分為3個(gè)亞相：邊緣鮞粒灘相、鮞灘—潟湖過渡相和潟湖/潮坪相，以邊緣鮞粒灘相為主[23-24]。邊緣鮞粒灘相巖性主要為鮞粒砂屑云巖，主要分布于鮞粒灘迎浪面一側(cè)的前緣地帶，屬臺(tái)地邊緣的高能環(huán)境，其沉積過程受風(fēng)浪作用控制。隨著海水震蕩性進(jìn)退及潮汐作用，鮞灘沉積物的淘洗充分，沉積物質(zhì)純，顆粒的分選性良好，次生孔隙相對(duì)發(fā)育。鮞灘—潟湖過渡亞相發(fā)育在鮞灘的背風(fēng)一側(cè)和進(jìn)入潟湖相的過渡區(qū)。潟湖相與潮坪相呈指狀交錯(cuò)。羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組氣藏由富硫酸鹽的碳酸鹽潮坪層序組成，其中潮下鮞粒灘經(jīng)后期成巖作用改造形成的鮞粒云巖、砂屑云巖、細(xì)粉晶云巖是最好的儲(chǔ)集巖。因此，沉積環(huán)境是儲(chǔ)集層發(fā)育的基礎(chǔ)。

羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組儲(chǔ)集層物性與鮞灘的分布關(guān)系密切，鮞灘發(fā)育的區(qū)域儲(chǔ)集層物性好，白云石含量高，而鮞粒巖分布以及白云石化的程度主要受沉積作用控制[25-27]。早三疊世飛仙關(guān)期川東北地區(qū)為海槽—碳酸鹽臺(tái)地環(huán)境，該時(shí)期研究區(qū)地勢(shì)東高西低，海水向西逐漸變深，灘體主要由鮞粒白云巖和鮞粒灰?guī)r構(gòu)成。沉積環(huán)境的差異反映在氣藏上就是呈現(xiàn)出區(qū)帶變化特征。羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組Ⅰ、Ⅱ旋回發(fā)育早期臺(tái)緣鮞灘，Ⅲ、Ⅳ旋回發(fā)育晚期臺(tái)緣灘，其中東端發(fā)育早期灘體，西端早、晚期灘體有部分疊置，儲(chǔ)集層在不同位置發(fā)育于不同旋回。主要的顆?；?guī)r儲(chǔ)集層發(fā)育在LJ8和LJ2井區(qū)旋回3的白云巖化的鮞?；?guī)r中。LJ1井向西巖相開始變?yōu)槟噘|(zhì)灰?guī)r/顆?；?guī)r，表明主要的鮞灘相位于LJ2和LJ8井區(qū)。在旋回Ⅳ中，儲(chǔ)集層發(fā)育的情況與旋回Ⅱ和旋回Ⅲ不同。一是主要的鮞灘相從LJ2井區(qū)向西遷移到LJ6井區(qū)，LJ6井發(fā)育粗粒顆?；?guī)r，但由于早期膠結(jié)作用而變得致密；二是在LJ1井區(qū)的旋回4中，沉積厚層豆?fàn)罨規(guī)r，為以潮汐為主的灘后沉積環(huán)境，儲(chǔ)集層發(fā)育向東有硬石膏夾層，鮞粒灘厚度由東向西逐漸減薄。羅家寨區(qū)塊東端發(fā)育厚層鮞粒灘體，儲(chǔ)層延續(xù)厚度大，溶孔普遍發(fā)育，儲(chǔ)集層物性好，向西過度為斜坡相帶，鮞粒灘體欠發(fā)育，單層厚度薄，以鮞粒灰?guī)r為主，溶孔局部發(fā)育，物性較差。

四川盆地東北地區(qū)羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組為一套含硫酸鹽的富白云巖的蒸發(fā)臺(tái)地—潮坪沉積層系，具有較好儲(chǔ)集性能的白云巖控制了儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集性及空間分布，是控制優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層的主要控制因素之一，沉積相既控制了鮞粒巖的分布，也控制了早期混合水白云石化過程。

4.2 建設(shè)性成巖作用控制

4.2.1 早期白云石化作用對(duì)儲(chǔ)集層的改造

沉積環(huán)境為鮞粒灘儲(chǔ)集層發(fā)育提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)原始孔隙的形成具有控制作用，但鮞粒灘能否最終成為有效儲(chǔ)集體，其經(jīng)歷的成巖作用則是關(guān)鍵[28-29]。成巖作用對(duì)原始孔隙進(jìn)行改造，形成大量次生孔隙，最終決定現(xiàn)今儲(chǔ)集層的優(yōu)劣和分布。多種成巖作用過程中，對(duì)儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集性能影響可概括為兩類：一類是建設(shè)性的，通過對(duì)原生孔隙進(jìn)行改造和產(chǎn)生大量次生孔隙，使儲(chǔ)集層物性變好，體現(xiàn)為發(fā)育次生溶蝕孔洞和裂縫，對(duì)儲(chǔ)集空間起改造和保護(hù)作用；另一類是破壞性的，使早期形成的孔隙遭到破壞或阻止新孔隙的產(chǎn)生，導(dǎo)致儲(chǔ)集層物性變差，體現(xiàn)為巖石顆粒的破碎、重新排列，接觸關(guān)系由點(diǎn)接觸轉(zhuǎn)變?yōu)榫€接觸，孔隙空間被方解石膠結(jié)物充填。

早期的白云化作用是飛仙關(guān)組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層形成的必要條件之一。厚層鮞粒白云巖主要出現(xiàn)在富硫酸鹽的沉積層系中的現(xiàn)象，充分反映了早期白云石化發(fā)生在受蒸發(fā)海水影響的近地表成巖環(huán)境，其白云石化流體來自蒸發(fā)海水，可能在一定程度上是被大氣降水稀釋的蒸發(fā)海水。對(duì)川東北地區(qū)三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組儲(chǔ)集層的孔隙演化研究表明，其早期成巖作用中的白云化作用和溶蝕作用、晚期烴類熱演化過程中的各種溶蝕作用決定了鮞灘白云巖儲(chǔ)集層的質(zhì)量。

4.2.2 晚期溶蝕作用對(duì)儲(chǔ)集層的改造

深埋藏期間發(fā)生的各種溶蝕作用是形成優(yōu)質(zhì)鮞灘儲(chǔ)集層的另一必要條件，鑄體薄片觀察分析表明，飛仙關(guān)組鮞灘儲(chǔ)集層主要經(jīng)歷了壓實(shí)、膠結(jié)和白云化、溶蝕等多種成巖后生變化（圖9）。

圖9 川東地區(qū)三疊系飛仙關(guān)組鮞灘氣藏儲(chǔ)集層成巖事件與孔隙演化圖

埋藏溶解過程主要與烴類成熟早期生成的短鏈有機(jī)酸、液烴裂解及熱化學(xué)硫酸鹽反應(yīng)過程中產(chǎn)生的CO2及硫酸鹽溶解等機(jī)制有關(guān)。有機(jī)酸進(jìn)入儲(chǔ)集層孔隙系統(tǒng)的通道應(yīng)當(dāng)與液烴運(yùn)聚通道相同，流動(dòng)指向也與液烴一致，即從生烴拗陷區(qū)順斜坡上傾方向流向臺(tái)地邊緣及臺(tái)內(nèi)的低勢(shì)區(qū)，使得距烴源區(qū)較近和鄰近作為流體流動(dòng)通道的斷層的鮞粒白云巖成為前期埋藏溶解孔發(fā)育的有利區(qū)，因而是液烴成藏的有利區(qū)。而后期溶蝕作用與古油藏的演變過程有關(guān)，可以依據(jù)儲(chǔ)集層中孔隙與瀝青的關(guān)系識(shí)別飛仙關(guān)組氣藏鮞粒白云巖儲(chǔ)集層中的深埋期溶蝕孔。川東北地區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)集層中有兩期埋藏溶蝕作用，兩期埋藏溶蝕作用主要發(fā)生在臺(tái)地邊緣鮞粒灘相中，臺(tái)地邊緣成為儲(chǔ)集層發(fā)育的有利區(qū)，臺(tái)地內(nèi)為次有利區(qū)。

4.3 構(gòu)造作用及裂縫控制

四川盆地自中生代以來在上揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)內(nèi)，經(jīng)歷了多期次和多個(gè)方向的深斷裂活動(dòng)，是一個(gè)由褶皺和斷裂控制的構(gòu)造盆地，盆地西北側(cè)是龍門山褶皺帶，東北側(cè)為大巴山臺(tái)緣斷褶帶，東南側(cè)和西南側(cè)是滇黔川鄂臺(tái)褶帶，古生代時(shí)沿盆地周緣具有明顯的張裂等地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)，發(fā)育多類型的裂陷槽沉積區(qū)[30]。四川盆地東北部地區(qū)和四川盆地大部分地區(qū)一樣，沉積蓋層是在前震旦系變質(zhì)巖系基礎(chǔ)上發(fā)展與演化的，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以及裂縫的形成對(duì)飛仙關(guān)組儲(chǔ)集層有重要影響。構(gòu)造裂縫大多數(shù)被充填，但在喜馬拉雅造山期形成的張裂縫能夠改善儲(chǔ)集層的連通性，這些構(gòu)造裂縫是飛仙關(guān)組儲(chǔ)集層中天然氣滲流的主要通道。

對(duì)羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組碳酸鹽巖儲(chǔ)集層而言，儲(chǔ)集層的形成受沉積相、成巖作用及構(gòu)造作用及裂縫的控制。沉積作用是基礎(chǔ)，不僅控制了鮞粒灘的分布，而且影響后期成巖作用類型及強(qiáng)度；成巖作用是關(guān)鍵，早期成巖作用中的溶蝕作用和白云化作用控制了鮞粒灘儲(chǔ)集層的分布，晚期烴類熱演化過程中的各種溶蝕作用決定了鮞灘白云巖儲(chǔ)集層的質(zhì)量；構(gòu)造作用及裂縫的控制是核心，由構(gòu)造作用產(chǎn)生的斷層和裂縫可以提高或降低儲(chǔ)集層質(zhì)量，影響氣井的產(chǎn)能。

5 結(jié)論

1）羅家寨區(qū)塊飛仙關(guān)組氣藏儲(chǔ)集巖主要為鮞粒云巖、顆粒砂屑云巖，儲(chǔ)集空間以溶孔為主，儲(chǔ)集層物性具中高孔、中高滲特征，主要儲(chǔ)集層類型為裂縫—孔隙型，為儲(chǔ)集層品質(zhì)優(yōu)、常壓、常溫、高含硫化氫的巖性—構(gòu)造復(fù)合圈閉大型整裝氣藏。

2）在壓汞實(shí)驗(yàn)分析基礎(chǔ)上，明確了儲(chǔ)集層地球物理響應(yīng)模式，以物性參數(shù)、壓汞參數(shù)、地球物理響應(yīng)3個(gè)主要分類評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)合動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)，形成了具有針對(duì)性的儲(chǔ)集層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，明確了氣藏不同類型儲(chǔ)集層分布，由東向西具逐漸抬升的趨勢(shì)，且東段優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層發(fā)育程度高。

3）沉積作用控制鮞粒灘分布以及后期成巖作用類型及強(qiáng)度，早期成巖作用中溶蝕作用和白云化作用控制了鮞粒灘儲(chǔ)集層的分布，晚期烴類熱演化過程中的各種溶蝕作用決定了鮞灘白云巖儲(chǔ)集層的質(zhì)量，由構(gòu)造作用產(chǎn)生的斷層和裂縫可以影響儲(chǔ)集層質(zhì)量及氣井產(chǎn)能。

4）基于本研究中的開發(fā)地質(zhì)—地球物理一體化的鮞灘儲(chǔ)集層精細(xì)描述思路與方法，獲得較好的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)及鉆探效果，研究區(qū)后續(xù)部署實(shí)鉆井證實(shí)各類儲(chǔ)集層在氣藏不同位置的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性較高。