廣安地區須六段儲層特征分析

2014-06-27 05:48:31朱濤段新國何丹成都理工大學能源學院四川成都610059

長江大學學報(自科版) 2014年26期

朱濤,段新國,何丹 (成都理工大學能源學院,四川成都 610059)

彭昕 (中石化中原油田分公司地球物理測井公司,河南濮陽 457001)

廣安地區須六段儲層特征分析

朱濤,段新國,何丹 (成都理工大學能源學院,四川成都 610059)

彭昕 (中石化中原油田分公司地球物理測井公司,河南濮陽 457001)

根據巖心觀察、鑄體薄片鑒定及掃描電鏡資料分析,對廣安地區須六段儲層特征進行了研究。結果表明,廣安地區須六段儲層物性受辮狀河三角洲平原、辮狀河三角洲前緣亞相和砂體粒度的控制,優質儲層發育在水上分流主河道微相和分流主河道延伸形成的水下分支河道微相以及河口壩微相砂巖中;砂巖中火山巖屑、沉積巖屑、淺變質巖屑含量較高,壓實壓溶強,同時碳酸鹽膠結物含量對儲層物性具有明顯的控制作用;廣安地區須六段儲層破壞性成巖作用主要是壓實壓溶作用和膠結作用,建設性成巖作用主要是綠泥石環邊膠結和溶蝕作用。

廣安地區;須六段;沉積微相;優質儲層

廣安地區在地理位置上位于四川盆地中東部,在構造位置上屬于四川盆地“川中古隆中斜平緩構造帶”的東北部。根據地層巖性組合、電性特征,將廣安地區須家河組分為須一段～須六段,其中須一段、須三段、須五段為湖沼相沉積,須二段、須四段、須六段為濱淺湖～三角洲前緣～三角洲平原相沉積[1-2]。廣安地區須家河組的沉積經歷了3次較大的水侵,形成了典型的“砂泥段互層”沉積結構,須一段、須三段、須五段以泥巖為主,須二段、須四段、須六段為厚層砂巖沉積,是主要儲層發育段[3-4]。廣安地區須家河組須六段儲層橫向變化大、空間展布復雜、縱橫向非均質性強、成藏影響因素復雜、氣水關系復雜,主要為低孔低滲砂巖,勘探難度大[5-6]。為此,筆者對廣安地區須六段優質儲層特征進行了研究,以便為該地區的勘探開發提供參考。

1 物性特征

物性資料統計分析表明,廣安地區須六段孔隙度分布范圍0.09%～16.17%,主要分布在0.09%～6%,平均孔隙度4.73%;滲透率分布范圍0.0001～60.305m D,主要分布在0.01～0.1m D,平均0.253mD。因此,廣安地區須六段儲層屬于低孔低滲儲層。

2 巖石學特征

根據巖心觀察和鑄體薄片的觀察鑒定,廣安地區須六段儲層主要以長石巖屑砂巖和巖屑砂巖為主,其中石英含量14%～99%,平均含量58.47%;長石含量0%～52%,平均含量7.72%;巖屑含量1% ～83%,平均含量33.8%。巖屑主要為千板巖、粉砂巖和石英巖,平均含量分別為7.77%、7.59%、7.01%,其次為泥頁巖、噴出巖和花崗巖,含少量片巖、白云巖等巖屑。砂巖粒度以中粒砂巖為主,少數可達粗粒,一般在0.25～0.8mm之間,分選中等,磨圓度以次凌狀-次圓狀為主,結構成熟度中等,成分成熟度較低,反映出近物源的辮狀河三角洲沉積特征。雜基含量0%～54%,一般含量2%～9%,平均含量7.35%,成份以黏土質為主,包括水云母(伊利石)、綠泥石、有機質和高嶺石。砂巖顆粒間膠結以灰質、硅質膠結為主。

3 沉積微相特征

廣安地區須家河組為辮狀河三角洲～湖泊沉積體系,其中須六上亞段主要發育湖泊沉積環境的湖沼亞相,須六下亞段主要發育辮狀河三角洲平原、前緣亞相。三角洲平原亞相主要發育分流主河道、分流次河道、平原沼澤和河道間微相,三角洲前緣亞相主要發育水下分支河道、河口壩、遠砂壩、分支河道間微相,其中有利于儲層發育的沉積微相為分流主河道、水下分支河道和河口壩。

3.1 分流主河道

在三角洲平原的多河道系統中,分流主河道水動力作用很強,河道規模較大,砂體粒度相對較粗,以灰色、灰白色粗-中粗砂巖為主,多為塊狀沉積構造,內部結構均勻,細砂及泥質易被攜帶走,細砂、泥質含量低。主河道砂體成因單元厚度在一般在3～5m以上。底部多具沖刷面。下部砂巖中含有不規則炭塊或夾有碳質紋層。中上部塊狀中-粗砂巖的分選、磨圓較好,原生粒間孔隙發育,是須六段物性較好的優質儲層之一。

3.2 水下分支河道

水下分支河道為陸上分流河道的水下延伸部分。該地區湖盆水體較淺,注入辮狀河流遷移擺動頻繁,水下分支河道相互切割作用強,常形成大面積分布的疊置復合砂體沉積,呈現巨厚塊狀,在疊置復合砂體內泥巖夾層不發育。與分流主河道微相相比,其巖性較純,砂體粒度較細。分流主河道延伸形成的水下分支河道,以灰、灰白色中砂巖沉積為主,砂巖分選、磨圓較好,原生粒間孔隙發育,是須六段物性較好的優質儲層之一。

3.3 河口壩

河口壩位于水下分支河道的河口處,是三角洲前緣亞相中最具特色、骨架砂厚最大的微相之一,其巖性純,砂體粒度較細。剖面上常形成向上變粗加厚的逆粒序,主要為灰白、灰色中-細砂巖和灰質砂巖。砂巖分選、磨圓較好,原生粒間孔隙較發育,是須六段物性較好的優質儲層之一。

4 優質儲層影響因素分析

4.1 巖石成分

圖1 廣安地區須六段儲層碳酸鹽膠結物含量與孔隙度關系圖

廣安地區須六段沉積水動力較強,粒度較粗,石英、長石剛性顆粒發育,較多的剛性顆粒能有效地抵抗上覆巖層的壓實作用,從而保存相對較多的原生粒間孔隙,并為后期的酸性水溶蝕及大氣淡氣淋濾提供流動通道[7]。砂巖中塑性的沉積巖屑、火山巖屑、淺變質巖屑含量較高,被壓實呈假雜基狀,堵塞了粒間孔隙,降低了儲層的特性,自重黏土礦物包括高嶺石、伊利石、綠泥石等,綠泥石環邊能有效增加巖石的抗壓能力并保存了大量的剩余原生粒間孔隙。碳酸鹽膠結物含量對廣安地區須六段砂巖儲層具有明顯控制作用。碳酸鹽膠結物含量與孔隙度關系圖如圖1所示,兩者呈負相關性。碳酸鹽膠結物大多為方解石,另有少量的白云石,盡管碳酸鹽膠結物易被溶蝕,但需要特殊成巖環境,由于須家河組長期處于封閉條件下,成巖流體無機組分未發生變化,該區碳酸鹽膠結物未發生溶解,因而對儲層物性影響較大。

4.2 沉積微相對優質儲層的控制

不同沉積微相的砂巖結構構造不同,從而決定了巖石儲集性的差異。通過對廣安地區須六段不同沉積微相砂巖孔滲性質的研究,發現須六段油層組砂體粒度與沉積微相具有良好的相關性,沉積微相通過粒度對儲層的影響從而控制儲層的孔隙結構及特性。巖心物性統計表明,巖性較純時,粒度越粗,其孔隙度與滲透率越好。廣安地區須六段儲層砂巖的粒度粗,表明沉積時水動力作用強,細粒度物質被帶走,而沉積下來的粒度較粗者一般分選、磨圓較好,從而保存相對較多的原生孔隙,同時也為后期孔隙流體滲流和酸性水溶蝕提供了良好的通道。

4.3 成巖作用對優質儲層的控制

溶蝕作用是廣安地區須六段重要而又普遍的一種建設性成巖作用,絕大多數骨架顆粒均有被溶蝕的現象(見圖2(a)～(g))。強烈的壓實壓溶作用會嚴重破壞砂巖的原生孔隙,從而導致廣安地區須六段儲層的孔滲性嚴重變差。膠結作用主要是方解石、硅質、黏土泥質的充填膠結作用(見圖2(b) ～(d)),是破壞砂巖孔隙的重要成巖作用之一,但綠泥石環邊膠結(見圖2(f)～(g))可以抑制石英次生加大,保護原生粒間孔隙、次生孔隙。廣安地區須六段儲層的交代作用主要是方解石交代云母、長石,少量長石絹云母化、白云石交代燧石、長石等。由于交代作用與膠結作用同期產生,因而對砂巖孔隙的保存意義不大。綜上所述,廣安地區須六段儲層破壞性成巖作用主要是壓實壓溶作用和膠結作用,建設性成巖作用主要是綠泥石環邊膠結和溶蝕作用。