川東北通南巴構造河壩區塊嘉二段儲層特征研究

張 卿，黃仁春，朱 祥，趙永慶

(中石化勘探南方分公司勘探研究院，四川 成都 610041)

川東北通南巴構造河壩區塊嘉二段儲層特征研究

張 卿，黃仁春，朱 祥，趙永慶

(中石化勘探南方分公司勘探研究院，四川 成都 610041)

在對四川盆地嘉陵江組沉積背景認識的基礎上，根據川東北通南巴構造河壩區塊嘉二段鉆井巖心的宏觀和微觀特征，結合孔隙度和滲透率資料對其儲層特征進行較為深入的研究，總結出河壩區塊嘉二段儲層的巖性特征、物性特征、儲集空間類型及儲層的縱橫向展布。結果表明,河壩區塊嘉二段儲集巖主要為粉晶殘余(藻)砂屑白云巖和細-粉晶白云巖2大類;孔隙類型主要以晶間孔、晶間溶孔、粒內溶孔為主，儲層以低孔、低滲為主，儲集空間類型以孔隙為主，且裂縫是儲層的滲濾通道，組成裂縫-孔隙型儲集空間類型;儲層縱向上主要發育于嘉二2亞段，橫向上嘉二2亞段儲層以河壩1井最為發育。在儲層特征研究的基礎上，從沉積環境、成巖作用和構造破裂作用3個方面綜合分析儲層發育的控制因素。

儲層特征；嘉二段；控制因素；河壩區塊；川東北

河壩區塊位于四川盆地通江縣境內，是通南巴構造帶西南段南陽場構造東北部的背斜構造[1]。嘉二段在河壩區塊廣泛分布，主要為灰巖-白云巖-硬石膏巖組成的向上變淺的多旋回沉積。按其旋回性，分成3個亞段，自下而上分別為嘉二1亞段、嘉二2亞段、嘉二3亞段。嘉二段主要為局限臺地臺內灘和瀉湖沉積，臺內灘是區內儲層發育部位[1]，臺內灘沉積主要發育于嘉二2亞段中。縱向上嘉二段巖相變化也在較大范圍內具有同步性，橫向上嘉二段巖性組合、巖相具有很好的對比性。河壩1井嘉二段測試產氣6.06×104m3/d[2]，嘉二段是河壩區塊一個重要的油氣勘探目的層。因此，深入開展嘉二段儲層地質研究，對擴大勘探成效具有積極的推動作用。

1 儲層巖性特征

根據河壩區塊大量的普通薄片、鑄體薄片鑒定結果，嘉二段的儲集巖主要為粉晶殘余(藻)砂屑白云巖、細-粉晶白云巖2大類。

1)粉晶殘余(藻)砂屑白云巖 部分藻屑之間具有明顯的粘連結構，受重結晶作用影響，部分粒屑及膠結物顯示不同程度殘余結構。砂屑大小不均，一般0.1～0.3mm，形狀不規則。孔隙較發育，以粒間溶孔、晶間溶孔為主，孔徑0.02～0.20mm不等，局部方解石含量較高。

2)細-粉晶白云巖 白云石晶粒大小不均，一般0.03～0.10mm，以粉晶為主占85%，部分細晶占15%，晶形以半自形-它形晶為主，少部分自形晶。局部見方解石充填物。晶間孔可見有機質豐富，可能為油氣充注的結果。孔隙較為發育，以晶間孔或晶間溶孔為主，孔徑細小，一般0.02～0.10mm，分布不均勻。數條構造微裂縫無充填或方解石充填，縫寬0.1～0.2mm。

2 儲層儲集空間類型

通過對河壩區塊嘉二段鉆井巖心觀察，孔隙較發育，以針孔狀孔隙為主，局部層段還發育少量溶洞(見圖1(a))，但多被方解石充填或半充填。巖心特征在研究區范圍內可以對比，反映了相似的沉積成巖環境。鏡下觀察結果表明，嘉二段的孔隙類型主要以晶間孔、晶間溶孔、粒內溶孔為主，其次可見有少量的粒間溶孔。

1)晶間孔 指白云石晶體生長形成的晶體之間的孔隙，孔徑一般小于50μm，一般孔內充填物很少，少見粘土礦物，偶見次生石英晶體。該類型孔隙在巖性相對較疏松的粉-細晶白云巖中較為發育。晶間孔常被溶蝕作用改造成為其他孔隙，研究區內以單一晶間孔為儲集空間的儲層較為少見。

2)晶間溶孔 是研究區嘉二段主要的孔隙類型，約占孔隙空間的30%以上，主要分布在細-粉晶白云巖中，在上述晶間孔的基礎上因溶蝕擴大而形成的次生孔，故與晶間孔密切共生，白云石邊緣可見遭受溶蝕，白云石晶粒內部也可見有少量溶孔(見圖1(b))。鑄體薄片也顯示，白云石晶間溶孔發育，白云石晶體構成了巖石骨架，半自形-它形，可能為后期溶蝕所致，孔隙直徑大約在0.03～0.1mm之間。孔徑一般大于晶間孔，介于20～60μm之間。巖心觸摸略有磨砂感，該類孔隙的分布較密集，外形大多呈不規則的多面體狀，孔內有少量充填物，如石英、粘土礦物和膠狀碳化瀝青，充填作用不完全。該類型孔隙在殘余鮞粒白云巖中也可見，由于孔間連通性好，因此為嘉二段重要的儲集空間類型。

圖1 河壩區塊嘉二段儲集空間類型特征

3)粒內溶孔 為研究區嘉二段重要儲集空間類型，約占總孔隙空間的20%以上。鏡下觀察在殘余鮞粒、砂屑粒內見有溶蝕孔隙發育，孔隙邊緣可見有明顯鮞粒或砂屑泥晶套的殘余結構(見圖1(c))，證明孔隙類型為粒內溶孔，孔隙孔徑較大，孔隙直徑在50～200μm左右，可能為顆粒選擇性溶蝕的結果。

4)粒間溶孔 也為研究區嘉二段的一種重要的孔隙類型，約占孔隙空間的10%以上，多出現在第1期砂屑粒間環邊白云石膠結作用以后，晚期的晶粒白云石膠結物可見被溶蝕而成圓狀，應為晚期溶蝕作用的重要特征。

5)溶洞 巖心觀察顯示，河壩區塊嘉二段儲層可能存在1～2層呈水平狀分布的溶蝕孔洞。如河壩1井的溶洞層段深度分別為4489.6～4490.4m和4493.1～4494m，溶洞發育密度為20～30個/m，直徑大小為2～5cm，為方解石半充填-全充填，入水見氣泡。河壩2井在深度4632～4646m也可發現方解石半充填-全充填的溶蝕孔洞。同樣，在河壩101井(見圖1(a))和河壩104井均發現上述呈層狀分布的溶洞。

6)裂縫 在河壩104井嘉二段儲層巖心上共見有3期裂縫，一期為水平縫，這種縫主要發育在灰巖與白云巖的薄互層段，裂縫中少見充填物，可作為有效裂縫。水平縫發育的部位，巖心呈“酥餅”狀(見圖1(d ))。另外兩期為高角度縫，兩者切割關系明顯。形成時間較早的一期高角度縫，一般縫寬約1～2mm，但被方解石全充填，有效性差；形成較晚的一期高角度縫的縫寬一般比前者寬，延伸也較前者長，裂縫被石膏充填，充填物自形程度差。

3 嘉二段物性特征

儲層物性是決定儲層儲集性能及產能的主要因素，包括孔隙度和滲透率等因素[3]。對河壩區塊嘉二段主要儲集層段巖心孔隙度與滲透率值分布情況進行統計，124個孔隙度樣品中，孔隙度值介于0.54%～16.15%，平均值3.28%。109個滲透率樣品中，最大滲透率551.3162×10-3μm2，最小滲透率0.0000814×10-3μm2，幾何平均值0.032×10-3μm2。總體來看，嘉二段儲層以低孔、低滲為主。

圖2 河壩區塊嘉二段孔隙度與滲透率關系圖

研究認為，孔隙型儲層的滲透率往往隨著孔隙度的增大而增大，且具有良好的相關性，而裂縫型儲層往往不具有相關性[4]。對河壩區塊嘉二段進行巖心孔隙度和滲透率的相關性分析(見圖2)，結果表明，儲層主要表現為孔隙性儲層，但相關性不是很強。分析原因認為，裂縫是儲層的滲濾通道，若裂縫發育，則提高了儲層滲透能力、改善了儲層結構，從而有效改善儲層的儲滲能力[5]，因此導致低孔隙儲層中滲透率變高。總體來說，研究區嘉二段儲層為裂縫-孔隙型儲層。

4 儲層分布

1)儲層縱、橫向分布 川東北地區嘉二段儲層具有區域穩定、局部變異的分布特征，表現在嘉二段裂縫-孔隙型儲層發育在相對穩定的層段，但在區域內甚至局部構造范圍內，儲層顯示了較強的非均質性[5]。根據河壩區塊測井解釋結果，縱向上嘉二段儲層主要發育于嘉二2亞段，測井解釋的單層有效厚度在0.29～9.55m之間，儲層發育具有單層多且厚度薄的特點。橫向上，河壩區塊嘉二段儲層在河壩1井最為發育，其嘉二段有效厚度為21m，至研究區西北部的河壩101井嘉二段有效厚度減薄至16.6m(見圖3)。

圖4 河壩區塊嘉二段儲層有效厚度等值線圖

2)儲層平面分布 河壩區塊嘉二段儲層有效厚度等值線圖(見圖4)表明，在河壩1井其儲層有效厚度最大，次為河壩1-1D井，至河壩101井、河壩2井其儲層有效厚度減薄。

5 儲層發育的控制因素

川東北通南巴構造河壩區塊嘉二段儲層發育受沉積環境、成巖作用和構造破裂作用的綜合影響和控制。

1)沉積環境 三疊紀嘉陵江組期，四川盆地內水體變淺，加之受到周邊古陸和水下隆起的屏蔽作用，使川東地區處于臺內蒸發-局限環境之中，水體淺、能量低、鹽度大是其基本環境特征[6]。河壩區塊嘉二段儲層主要發育于局限臺地的臺內灘中。不同的沉積環境下，儲層物性存在較大差異[7]，對河壩2井嘉二段32個巖心樣品進行分析，其嘉二段灘相白云巖孔隙度基本在3%以上，明顯高于灰坪沉積。可見，灘相沉積作為有利的沉積環境對嘉二段儲層發育具有重要的控制作用。

2)成巖作用 成巖作用對白云巖儲層孔隙的生成、發展、消亡起著重要的控制作用，白云巖儲層成巖作用可以分為建設性和破壞性2大類，其中白云巖化作用為一種重要的建設性成巖作用[8-9]。河壩區塊嘉二段儲層埋藏較深，經歷了復雜的成巖作用，現今儲集空間幾乎都發育于白云巖中，因此白云石化作用是形成優質儲層的必要條件[10]。根據巖石學觀察，研究區可能存在鹵水回流滲透白云石化作用和埋藏白云石化作用。同時，溶蝕作用也是有利于儲層發育的建設性成巖作用，通過對研究區嘉二段儲層儲集空間類型的研究，嘉二段儲層發生過不同程度、不同期次的溶蝕作用。

3)構造破裂作用 構造破裂作用產生的裂縫，不僅可以作為儲層的滲濾通道，改善儲層的滲透性能，還可以作為流體的運移通道，為溶蝕作用、白云巖化作用等成巖作用的發生提供條件。另外，該區的鉆探實踐表明，裂縫對提高嘉二段儲層產能具有積極作用，位于河壩區塊構造高點裂縫相對較發育的河壩1井在嘉二段測試獲得了較好的工業產能。

6 結 論

1)河壩區塊嘉二段儲集巖主要為粉晶殘余(藻)砂屑白云巖、細-粉晶白云巖2大類，孔隙類型主要以晶間孔、晶間溶孔、粒內溶孔為主。

2)研究區嘉二段儲層以低孔、低滲為主，儲集空間類型以孔隙為主，且裂縫是儲層的滲濾通道，組成裂縫-孔隙型儲集空間類型。

3)嘉二段儲層縱向上主要發育于嘉二2亞段，橫向上嘉二2亞段儲層以河壩1井最為發育。平面上，嘉二段儲層有效厚度自河壩1井區向河壩101、河壩2井區減薄。

4)嘉二段儲層發育受沉積環境、成巖作用和構造破裂作用的綜合影響和控制。

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[5 ]李愛國，易海永，劉超，等.川東北地區嘉陵江組嘉二段儲層特征研究[J].天然氣勘探與開發，2008,31(3):1-5.

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[7] 曲春霞，楊秋蓮，劉登飛，等.長慶油田延長組特低滲透儲層物性影響因素分析[J].巖性油氣藏，2008,20(2)：43-47.

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[編輯] 洪云飛

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.10.014

P618.13

A

1673-1409(2012)10-N045-04