鹿角場(chǎng)－李子壩地區(qū)茅口組儲(chǔ)層特征及主控因素研究

龍偉，周坤

（西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都610500）

陶佳麗

（西南油氣田勘探開(kāi)發(fā)研究院，四川 成都610041）

1 地質(zhì)背景

鹿角場(chǎng)－李子壩地區(qū)位于四川盆地南部，瀘州古隆起東南部上斜坡地區(qū)。區(qū)域構(gòu)造上位于四川盆地川東南凹陷帶的陽(yáng)高寺構(gòu)造群東南部，東為塘河構(gòu)造，南鄰?fù)?chǎng)構(gòu)造，西望廟高寺構(gòu)造，北接六合場(chǎng)構(gòu)造，研究區(qū)面積約1000km2。區(qū)內(nèi)構(gòu)造作用較強(qiáng)，具有斷層發(fā)育、高點(diǎn)多、構(gòu)造形態(tài)變化大和圈閉大等地質(zhì)特點(diǎn)，為油氣的儲(chǔ)集、運(yùn)移提供了良好的條件［1，2］。區(qū)內(nèi)主要儲(chǔ)集層為下二疊統(tǒng)茅口組（P1m）［3～5］。

2 儲(chǔ)層特征

2.1 巖石學(xué)特征

通過(guò)鏡下薄片、掃描電鏡觀察，P1m主要以顆粒灰?guī)r為主，局部還包括亮晶紅藻灰?guī)r、蟲(chóng)屑灰?guī)r等。

1）顆粒灰?guī)r 包括鮞粒灰?guī)r、生屑灰?guī)r、砂屑灰?guī)r等，通常為潮間及潮下淺水高能帶灘相沉積環(huán)境的產(chǎn)物。沉積時(shí)由于水動(dòng)力條件強(qiáng)，顆粒分選好，灰泥基質(zhì)少，主要以亮晶膠結(jié)為主（圖1（a）、（b））。

2）亮晶紅藻灰?guī)r 藻屑體積分?jǐn)?shù)為60%～85%，分選磨圓一般，亮晶膠結(jié)，顆粒支撐，孔隙發(fā)育較好。原生紅藻為高鎂方解石，在埋藏時(shí)析出Mg2＋轉(zhuǎn)變?yōu)榈玩V方解石，并陸續(xù)為后期白云石化作用提供 Mg2＋來(lái)源（圖1（c））。

3）蟲(chóng)屑灰?guī)r 多為微粒結(jié)構(gòu)，蟲(chóng)屑包括有孔蟲(chóng)、三葉蟲(chóng)和珊瑚等。多由低鎂方解石組成，體腔孔較為發(fā)育，偶見(jiàn)瀝青充填，儲(chǔ)集性能較前面2種巖石差（圖1（d））。

2.2 儲(chǔ)集空間特征

碳酸鹽巖的儲(chǔ)集空間類型多樣，成因復(fù)雜，根據(jù)其物理性質(zhì)可分為孔隙、溶洞和裂縫3類。一般來(lái)說(shuō)，孔隙和溶洞是主要的儲(chǔ)集空間，在一定程度上起連通的作用；裂縫則是主要的滲流通道，同時(shí)也具有一定的儲(chǔ)集能力。根據(jù)成因，可將碳酸鹽巖孔隙分為原生孔隙和次生孔隙2大類［6］，原生孔隙主要包括晶間孔（圖2（a））、粒間孔等，次生孔隙主要有粒內(nèi)溶孔（圖2（b）、（c））、粒間溶孔（圖2（d））、晶間溶孔以及大型溶洞（圖2（e））等。P1m孔隙主要以次生孔隙為主。

圖1 研究區(qū)P2m巖石鏡下照片

2.3 物性特征

通過(guò)對(duì)研究區(qū)P1m巖心樣品進(jìn)行物性測(cè)試分析，其孔隙度為0.42%～1.74%，平均為0.80%；滲透率為0.05～1000mD，平均為0.21mD，為典型的超低孔、超低滲儲(chǔ)層。通過(guò)孔隙度與滲透率交會(huì)圖（圖3）可見(jiàn)，樣品點(diǎn)集中分布于2個(gè)區(qū)域，具有明顯的雙重介質(zhì)特征。樣品點(diǎn)相對(duì)集中的A區(qū)指示裂縫參與滲流，而B(niǎo)區(qū)則以傳統(tǒng)的喉道作為滲流通道。

2.4 孔隙結(jié)構(gòu)特征

通過(guò)對(duì)壓汞資料分析，P1m儲(chǔ)層具有高排驅(qū)壓力、低孔喉中值半徑、高最小非飽和孔喉體積分?jǐn)?shù)（表1）；壓汞曲線絕大多數(shù)具分選差、細(xì)歪度等特點(diǎn)；孔喉半徑分布頻帶寬，無(wú)突出高峰，最大連通孔喉半徑小。

根據(jù)壓汞曲線形態(tài)及特征參數(shù)，將P1m儲(chǔ)層劃分為3種類型。Ⅰ類為粗孔小喉型，孔隙度3%～8.32%，孔喉中值半徑0.04～0.5μm，具有歪度粗、分選較好的特征，其中孔喉中值半徑大于0.04μm可達(dá)85.7%，為相對(duì)較好的儲(chǔ)集巖；Ⅱ類壓汞曲線為細(xì)孔小喉型，孔隙度2%～3%，孔喉中值半徑小于0.04μm，具有歪度較粗、分選中等的特征，其中孔喉中值半徑小于0.025μm占63.42%，為較差的儲(chǔ)集巖；Ⅲ類壓汞曲線為微孔微喉型，孔隙度小于2%，孔喉峰值半徑和中值半徑均小于0.04μm，具有歪度極細(xì)、分選極差的特征，其中孔喉中值半徑小于0.025μm占86%，為非儲(chǔ)集巖。區(qū)內(nèi)多數(shù)樣品均具Ⅲ類曲線特征，孔隙結(jié)構(gòu)極差。

圖2 研究區(qū)P1m典型孔隙類型鏡下照片

圖3 研究區(qū)P1m巖心孔隙度與滲透率交會(huì)圖

3 儲(chǔ)層主控因素

儲(chǔ)層主控因素包括沉積環(huán)境、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、成巖作用、有機(jī)質(zhì)演化及烴類早期充注、異常壓力、埋藏深度等［7，8］，是評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的關(guān)鍵。研究區(qū)P1m儲(chǔ)層主要受巖石類型、古地貌、構(gòu)造作用等因素控制。

3.1 巖石類型

影響碳酸鹽巖溶孔發(fā)育的因素相當(dāng)多，如環(huán)境介質(zhì)條件的不同、巖石可溶性的差異、巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造的不同等［9］。研究表明，鹿角場(chǎng)－李子壩地區(qū)碳酸鹽巖的礦物組成對(duì)巖溶控制作用最為明顯，不同巖石類型溶蝕順序依次為：石灰?guī)r→白云質(zhì)灰?guī)r→灰質(zhì)白云巖→白云巖。而巖石結(jié)構(gòu)對(duì)巖溶作用也有一定影響，礦物顆粒越小，與酸性溶液接觸面積越大，溶蝕作用就越強(qiáng)。

表1 研究區(qū)P1m儲(chǔ)層微觀孔喉結(jié)構(gòu)參數(shù)表

3.2 古地貌

古地貌決定古遞降水流平衡面、地下水的深度與活動(dòng)范圍及水動(dòng)力場(chǎng)大小，故古地貌所控制的風(fēng)化殼古巖溶的深度、范圍及強(qiáng)度，是碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵因素。古地形高的地方容易暴露于地表，從而接受大氣淡水的淋濾，且機(jī)械破壞作用也會(huì)增強(qiáng)，有利于儲(chǔ)層發(fā)育。通過(guò)研究，在龍?zhí)督M沉積之前，蜀南地區(qū)的古地貌可以劃分為巖溶高地、巖溶斜坡以及巖溶洼地，總體呈現(xiàn)中間高四周低的格局，其中地勢(shì)較高處位于瀘州古隆起中部，而地勢(shì)較低處位于瀘州古隆起西側(cè)。

3.3 構(gòu)造作用

P1m形成時(shí)期主要受東吳和喜山2期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響。東吳運(yùn)動(dòng)使得P1m被抬升成陸，暴露在大氣環(huán)境中，遭受風(fēng)化、淋濾、剝蝕。由于抬升運(yùn)動(dòng)的區(qū)域差異性，P1m被抬升后起伏不平，易造成侵蝕作用的差異，表現(xiàn)為研究區(qū)內(nèi)P1m4剝蝕殘留厚度有較大的變化。另外，構(gòu)造抬升運(yùn)動(dòng)造成的古地形差異，也使得巖溶發(fā)育段在縱向?qū)游簧洗嬖谝欢ǖ牟痪恍浴?/p>

4 結(jié)論

1）鹿角場(chǎng)－李子壩地區(qū)巖石類型包括顆粒灰?guī)r、亮晶紅藻灰?guī)r、蟲(chóng)屑灰?guī)r等，且以顆粒灰?guī)r為主。儲(chǔ)集空間多為次生孔隙，常見(jiàn)粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔、晶間溶孔以及大型溶洞等

2）研究區(qū)碳酸鹽儲(chǔ)層孔隙度為0.42%～1.74%，平均為0.80%；滲透率為0.05～1000mD，平均為0.2mD，為典型的超低孔、超低滲儲(chǔ)層。根據(jù)壓汞曲線形態(tài)及特征參數(shù)，將茅口組儲(chǔ)層劃分為3種類型，區(qū)內(nèi)以Ⅲ類為主。

3）研究區(qū)碳酸巖儲(chǔ)層的主要影響因素包括巖石類型、古地貌以及構(gòu)造作用。

［1］馬永生，蔡勛育，趙培榮，等.四川盆地大中型天然氣田分布特征與勘探方向 ［J］.石油學(xué)報(bào)，2010，31（3）：347～354.

［2］陳宗清.四川盆地中二疊統(tǒng)茅口組天然氣勘探 ［J］.中國(guó)石油勘探，2007，12（5）：1～11.

［3］馮增昭，楊玉卿，金振奎.中國(guó)南方二疊系巖相古地理 ［J］.沉積學(xué)報(bào)，1996，14（2）：1～11.

［4］黃先平，楊天泉，張紅梅.四川盆地下二疊統(tǒng)沉積相及其勘探潛力區(qū)研究 ［J］.天然氣工業(yè)，2004，24（1）：10～12.

［5］劉寶珺，張錦泉.沉積成巖作用 ［M］.北京：科學(xué)出版社，1992.

［6］韓會(huì)平，武春英，蔣繼輝，等.大路溝地區(qū)三疊系延長(zhǎng)組長(zhǎng)6儲(chǔ)層特征及影響因素 ［J］.地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2008，30（2）：149～155.

［7］何琰，彭軍.隆昌北須二段致密砂巖儲(chǔ)層特征及主控因素 ［J］.西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，32（5）：65～69.

［8］文慧儉，舒萍，范傳聞，等.興城氣田深層礫巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類型及控制因素化 ［J］.大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，32（3）：101～104.

［9］韓慶之，梁杏，曾克峰.碳酸鹽巖可溶性室內(nèi)研究 ［J］.地質(zhì)科技情報(bào)，1998，17（2）：101～105.