元壩地區須二段下亞段沉積儲層特征

周霞（中石化勘探分公司研究院， 四川 成都 610041）

元壩地區須二段下亞段沉積儲層特征

周霞（中石化勘探分公司研究院， 四川 成都 610041）

通過巖心、測井、錄井、分析化驗資料和地震資料分析對元壩地區須二段下亞段的沉積環境和儲層特征進行了研究。結果表明，研究區須二段下亞段為辮狀河三角洲-湖泊沉積體系，主要發育辮狀河三角洲前緣和濱淺湖亞相，三角洲前緣在西北部廣泛發育，向西南部逐漸演變為濱淺湖。須二段下亞段儲層屬于低孔、低滲致密型，孔滲相關性較好，主要為孔隙型儲層。粒間、粒內溶孔在水下分流河道和濱淺湖沙壩中十分發育，且微裂縫的發育有效提高了儲層的儲集性能，所以河道微相、濱淺湖沙壩與裂縫發育帶的疊合區域即為相對優質儲層發育區。強烈的壓實作用和膠結作用使儲層物性變差，后期溶蝕作用形成大量次生溶孔。總體來看，研究區須二段下亞段儲層發育主要受沉積和成巖作用共同控制。

元壩地區；須二段下亞段；沉積相；儲層特征

0　引言

在川東北元壩地區中淺層勘探過程中，須二段下亞段多口井獲得工業氣流，表現出良好的勘探潛力。須二段下亞段砂體厚度較大，孔隙度相對較好，后期開發易穩產，被認為良好的勘探開發目標區，但對沉積儲層研究不夠深入。筆者在前人研究的基礎上，結合野外露頭、鉆井、錄井等資料分析了元壩地區須二段下亞段的沉積環境，結合地震剖面對河道異常體進行追蹤，明確沉積相平面展布特征。再利用分析測試資料及薄片鏡下鑒定，分析儲層特征及儲層主控因素，為進一步勘探開發提供依據。

1　區域地質背景

元壩地區構造上位于四川盆地東北部，南為川中低緩構造帶北部斜坡，東為通南巴構造帶西南端，北為九龍山背斜南端［1-3］。元壩地區須二段發育辮狀河三角洲-湖泊沉積體系，在須二段中部發育一套湖相的“腰帶子泥頁巖”，將須二段分為上下兩個亞段。其中下亞段厚度為37.5～266.5m，地層由西往東、由北往南逐漸減薄。巖性組合以厚層中、細粒巖屑砂巖、長石巖屑砂巖、巖屑石英砂巖為主，夾薄層泥巖、粉砂質泥巖。

2　沉積相類型及特征

在前人的研究基礎上［4］，充分利用70多井鉆井、測井、取心、薄片、測試分析及地震資料，對研究區須二段下亞段沉積環境進行深入分析，結果表明：研究區須二段下亞段發育辮狀河三角洲-湖泊沉積體系，進一步細分為三角洲前緣、濱淺湖兩個亞相，其特征分別如下。

2.1三角洲前緣亞相

三角洲前緣亞相進一步劃分為水下分流河道、河口壩、席狀砂和分流間灣微相。水下分流河道巖石類型以中-細粒巖屑砂巖為主，分選好，縱向上可見多個正旋回砂體疊置發育，底部常發育沖刷面，沖刷面之上多見泥礫（1-a），層內發育大量交錯層理（圖1-b）。測井曲線中自然伽馬表現為偏低值，電阻率表現為偏高阻，曲線形態為中－低幅微齒狀箱形、鐘形或疊合形態。

河口壩微相：一般位于三角洲前緣向湖的前端，本區河口壩不發育，僅出現在須二段下亞段頂部水體較深時期，巖性主要為細砂巖，次為粉砂巖，發育小型交錯層理、水平層理，具有典型的下細上粗的反韻律特征，測井曲線表現為漏斗形。

席狀砂微相：發育于三角洲前緣最前端，以泥巖、粉砂質泥巖為主。測井曲線具具有指狀特征。

分流河道間微相：夾于水下分流河道砂體之間，以泥質巖為主，測井曲線常呈尖峰狀或指狀。

圖1　元壩地區須二段下亞段巖心沉積構造特征

2.2濱淺湖亞相

研究區濱淺湖亞相主要發育濱淺湖砂壩微相，主要出現于須二段下亞段頂部，巖性為細－中粒巖屑石英砂巖，砂巖成熟度較高，具有波狀層理、平行層理、低角度交錯層理、浪成砂紋層理等。韻律性變化受水動力條件的控制，粒度變化復雜。測井曲線主要表現為箱狀。

2.3沉積相展布

須二段早期，由于龍門山開始隆升，沉積物來源于西北部龍門山造山帶，研究區主要發育三角洲前緣和濱淺湖亞相，從西北向東南三角洲前緣亞相逐漸演變為濱淺湖亞相。由于水下分流河道的不斷進積疊置及側向遷移，在元壩西部發育了大規模的三角洲前緣水下分流河道-河口壩-席狀砂砂巖朵體（圖2）。

圖2　元壩地區須二段下亞段沉積相平面圖

3　儲層特征

3.1巖石學特征

元壩地區須二段下亞段儲層巖石類型主要為巖屑砂巖、長石巖屑砂巖和巖屑石英砂巖，粒度以粗—中粒、中粒為主。碎屑成分以石英為主，平均含量為56.85%；巖屑次之，以變質巖和沉積巖屑為主，平均含量為25.55%，，長石含量較少，平均為6%。砂巖的成分成熟度偏低，但結構成熟度高，磨圓度中等，呈次棱角狀，粒間孔較發育，呈線接觸。顆粒之間主要為鈣質膠結，次為硅質膠結（石英次生加大），少量綠泥石環邊發育對巖石原生粒間孔起到了保護作用。

3.2儲集空間類型

依據鑄體薄片資料，元壩地區須二段下亞段儲集空間以粒間溶孔、粒內溶孔及微裂縫為主，少量殘余原生粒間孔及雜基微孔（圖3）。

圖3　元壩地區須二段下亞段儲集空間類型

3.3儲層物性特征

依據儲層段巖心樣品物性分析，研究區須二段下亞段儲層具有“低孔低滲”特征。儲層平均孔隙度7.72%，儲層滲透率平均為0.080×10-3μm2，孔隙度與滲透率具較好的正相關性（圖4），隨著孔隙度增大滲透率也增大，揭示儲層類型主要為孔隙型，部分樣點表現為裂縫型儲層的特征。

圖4　元壩地區須二段下亞段儲層物性特征

3.4儲層發育主控因素

在前人研究的基礎上［5］，結合分析化驗資料，分析表明元壩地區須二段下亞段儲層發育主要受沉積作用和成巖作用共同控制。

（1）沉積作用對儲層的控制 研究區須二段下亞段為辮狀河三角洲前緣和濱淺湖沉積體系，發育三角洲前緣水下分流河道、河口壩、席狀砂和濱淺湖砂壩等微相。不同沉積環境中砂體展布及其儲集性能差異較大，主要體現在沉積微相和沉積物組分對儲層物性的影響。研究區辮狀河三角洲前緣水下分流河道和濱淺湖砂壩微相儲層最為發育，泥質含量較少，物性較好，河口壩、席狀砂和分流間灣微相由于粒度較細，儲層相對不發育（圖5）。

沉積物組分是控制儲層發育的另一個因素。須二段下亞段儲層碎屑顆粒長石在酸性條件溶蝕形成粒內、粒間溶孔及鑄模孔等，為后期次生孔隙的發育提供了物質保障；同時填隙物中綠泥石和高嶺石的發育沿顆碎屑邊部形成粘土襯邊，包裹顆粒增強了顆粒的抗壓實能力，使部分原生孔隙得以保存。

圖5　須二段下亞段各沉積微相儲層厚度分布圖

（2）成巖作用對儲層控制 壓實作用：須二段下亞段埋藏較深，多在4000m以上，砂巖呈顆粒支撐，顆粒間以線接觸為主，線-凹凸接觸局部較為常見。壓實作用較強，可見到塑性顆粒發生變形和云母片被壓彎的現象，降低了儲層物性。

膠結作用：研究區主要表現為硅質膠結和碳酸鹽膠結，硅質膠結主要以石英次生加大形式為主，次為粘土礦物膠結，其他自生礦物膠結含量較少連通性變差，儲集空間大大減小，儲層孔隙度和滲透率降低。

溶蝕作用：須二段下亞段為煤系地層，埋藏后易產生腐殖酸，成巖早期砂體頂底部泥巖在成巖壓實進程中排出的弱酸性水對長石、巖屑等不穩定組分溶解，從而形成溶蝕次生孔，結合微裂縫，形成的溶蝕縫洞有效地改善儲層的儲集性能，早期少量長石、不穩定巖屑邊緣被溶蝕，隨著成巖作用的加強，長石被溶解成麻點狀，或產生蜂窩狀粒內溶孔，甚至被溶蝕成殘余狀，形成大量次生孔隙。

4　結語

（1）元壩地區須二段下亞段由中下部的巖屑砂巖、長石巖屑砂巖和頂部的巖屑石英砂巖組成，發育辮狀河三角洲-湖泊沉積體系，其中元壩西部廣泛發育水下分流河道-河口壩和席狀砂微相，向東逐漸演變為濱淺湖沉積。

（2）研究區須二段下亞段儲層為典型的低孔、低滲致密型儲層，孔滲具有較好的相關性，為孔隙型儲層；儲集空間以粒間溶孔、粒內溶孔及微裂縫為主。儲層主要位于水下分流河道微相和濱淺湖沙壩微相。壓實作用和膠結作用使儲層物性變差，后期溶蝕作用及裂縫有效改善儲層的儲集性能。

［1］高紅燦，鄭榮才，柯光明，等.川東北地區前陸盆地須家河組層序-巖相古地理特征［J］.沉積與特提斯地質，2005，25（3）：38-45.

［2］夏杰，鐘怡江，林良彪，等.川東北元壩地區上三疊統須家河組二段砂體充填特征及展布規律［J］.天然氣技術與工程，2014，14（4）：161-166.

［3］錢治家，鐘克修.川東北地區須家河組沉積相與儲層特征［J］.天然氣工業，2009，29（6）：9-12.

［4］高紅燦，鄭榮才，柯光明，等.川東北地區前陸盆地須家河組層序-巖相古地理特征［J］.沉積與特提斯地質，2005，25（3）：38-45.

［5］賈爽，李宏濤，肖開華.元壩地區須二段下亞段儲層特征及優質儲層主控因素［J］.東北石油大學學報，2014，14（4）：14-22.