(成都理工大學 四川 成都 610000)
川東南志留系小河壩組儲層宏觀控制因素
賀金安
(成都理工大學四川成都610000)
川東南地區志留系儲層的生儲蓋組合條件完備,目的層位小河壩組(S1x)的巖性大體上為細砂-粉砂巖、(含)泥質粉砂巖。此外,還見有少量泥巖及泥巖夾粉砂質紋層。本文儲層控制因素,在宏觀上從沉積微相、沉積相帶及生烴強度中心三個方面展開。
川東南;小河壩組;宏觀控制因素
引言
川東南地區下統小河壩組(或稱石牛欄組)隸屬于志留系地層,下伏地層為下統龍馬溪組,頂部地層為中統韓家店組,均呈整合接觸。經野外韓家店—觀音橋區域地質調查顯示,上統地層在加里東運動的控制下未有發現。
目的層位上伏地層巖性主要為泥、頁巖,厚度大,滲透率低,可作為非常好的蓋層,而其底部為一套優良的烴源巖,巖性主要以黑色筆石泥、頁巖為主。這一極佳的圈閉條件,使得三星1井及建深1井在該區域均得到了工業氣流的顯露。在某種程度上印證了志留系地層極具潛力的開發遠景。
周懇懇等人于2014年提出,盆內塌陷基本上由基底古構造和盆地邊緣構造反轉來控制,這無疑會成為烴源巖的沉積中心,此外三角洲前緣席狀砂以及臨濱砂巖的物性較好,儲集性優異,是最有可能作為優質儲層的存在。本區域韓家店組潮坪-陸棚相泥頁巖分布是比較廣泛的,可以作為下伏含油氣層系的良好封蓋層。基于研究區小河壩組儲層極大的勘探前景,而其與控制因素又聯系緊密,在前人于微觀因素的研究基礎上,通過宏觀方面展開進一步的探討。
川東南地區橫跨四川、重慶、貴州、湖南及湖北五個省市,大致囊括了涪陵、綦江、渝東和湘西接壤地等相關區域,面積大約在10余萬平方公里。該區域構造較強烈,易見褶皺以及變形等構造現象,地處川東的構造帶較高陡,而川南的構造帶則要相對低緩。大體上劃歸于揚子板塊的中南區域,同時也隸屬于黔中凸起北部邊緣的坳陷一帶。而揚子地塊又是我國油氣勘探的主要區塊之一,可劃分為上-中揚子地塊和下揚子地塊。
本文研究區域位于上-中揚子區塊內。具體處于重慶武隆-南川-石柱-秀山-彭水一帶。目的層為小河壩組,其頂部和韓家店組、底部和龍馬溪組都呈整合接觸。該層位為一套黃灰、綠灰色細砂—粉砂巖夾泥巖紋層,或泥質與粉砂巖條帶狀或紋層狀互層,局部砂巖層中可見到少量生物碎屑,以棘屑化石和腕足類為主,粉砂巖層中發育透鏡狀、結核狀、球狀砂體。目標區域基本由三角洲組成。三角洲前緣和前三角洲兩種亞相相對發育。結合錄井、測井及各項分析化驗資料,反映出研究區志留系小河壩組(S1x)主要為一套三角洲前緣沉積。
王勇等在微觀角度上深入剖析了小河壩組儲層受控制的相關要素。他認為不能把砂巖粒度作為判定沉積物先天條件好與壞的唯一依據。儲層致密與否,巖石的壓實和膠結作用產生了重大影響。而優質儲層的產生,不能忽略溶蝕乃至破裂作用對儲層物性的關鍵性改善。鑒于此,下面從沉積微相、沉積相帶和距離生烴強度中心的距離等宏觀方面對小河壩組儲層的控制要因加以完善。
(一)沉積微相的控制
沉積微相對儲層發育狀況的影響主要體現在沉積物的巖性、顆粒的粗細以及砂體的厚度等方面。對小河壩組巖樣的統計和觀察顯示,在研究區存在的三類主要沉積微相中,水下分流河道和遠砂壩則相對較好,遠砂壩的孔隙度相對較發育,平均孔隙度可達到3.8%以上,而分流間灣的物性發育較差。分流間灣的巖性主要為粉沙質泥巖,沉積物顆粒基本較細,形成儲層的先天條件不足;相對于遠砂壩,水下分流河道可以形成巨厚層的砂體,且砂巖的顆粒也往往相對較粗,具有較好的先天條件,但同時也因其先天條件較好,經埋藏后,極易受膠結及壓實作用的影響,使孔隙消耗殆盡,巖層普遍變得致密;遠砂壩的巖性常常以粉砂巖或含泥質粉砂巖為主,因其在三角洲前緣的前端,在縱向上相對容易形成遠砂壩和分流間灣的互層沉積,在沉積后受分流間灣泥巖的保護,儲層容易具備較好的物性。
(二)沉積相帶的縱向展布
在縱向上,沉積相帶的展布對碎屑巖縱向上的巖性組合形成控制。通過對區內巖層的分析,發現在大套厚層的砂巖中,巖石往往表現出了較明顯的壓實作用和膠結作用,比如在黃草場及南川地區,大套的砂巖里儲層反而不發育,而在雙流壩和冷水溪縱向上以砂泥近乎等厚(或泥巖層厚度大于砂巖層)互層的形式存在。這種砂泥互層的結構有利于防止成巖早期砂體被強烈地壓實,泥質層的存在,阻礙了在壓實過程中砂巖中的流體被擠壓排泄掉,間接地保護了原生粒間孔,為后期的溶蝕奠定了基礎。
(三)距離生烴強度中心的距離
根據薄片觀察和實際地質狀況分析,志留系碎屑巖是一次連續快速的沉積過程,沒有明顯的表生溶蝕作用,后期的次生孔隙都是在埋藏環境下逐漸形成的。距離生烴強度中心較近的地區,在有機質成熟的早期不僅提供了充足的酸性流體,促使砂巖中的易溶組分溶解,而且緊隨其后的油氣充注也可對形成的溶蝕孔隙進行有效的保護。雙流壩和冷水溪剖面距離生烴中心較近,具有較好的物性。并且這兩個區域內的巖樣也常見瀝青殘余,但是三泉及小河壩剖面遠離生烴中心,幾乎看不到有機質的殘余。
在沉積微相的尺度上,遠砂壩和分流間灣的互層沉積模式可以出現較好的儲層。而砂泥互層這一巖性組合較好的保護了原生粒間孔,距離生烴強度中心越近的巖層,儲集物性越好,易見有機質殘余。
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賀金安(1991.10-),男,漢族,湖北公安人,在讀研究生,成都理工大學,地質工程專業。