川東福成寨氣田石炭系儲層特征

甘 濤，李朋武，何 碩，鄭 晶

(1.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川 成都 611059；2.中國石油川慶鉆探工程有限公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院，四川 成都 611000)

1 地理及區(qū)域構(gòu)造位置

福成寨氣田位于四川省大竹縣境內(nèi)(圖1)，是華鎣山背斜與銅鑼?shí){背斜之間的的一個低緩背斜。地面構(gòu)造完整，地腹雷口坡組以下東西兩翼各有一條傾軸逆斷層，使背斜自上而下由寬變窄，呈斷壘式隆起。地形為丘陵山地，區(qū)內(nèi)地勢較為平坦，海拔高度400m左右，道路交通條件通暢。

圖1 福成寨氣田區(qū)域位置圖

2 儲層巖石類型及孔隙類型

福成寨構(gòu)造石炭系黃龍組地層僅殘留有黃龍一(C2hl1)、黃龍二(C2hl2)、黃龍三段(C2hl3)，頂部的黃龍四、五段已被剝蝕。整個石炭系主要由粉晶、泥晶云巖、角礫云巖、溶孔云巖構(gòu)成，頂部和底部發(fā)育有泥晶灰?guī)r儲層發(fā)育層段主要分布在二段和三段的云巖內(nèi)，以顆粒云巖、巖溶角礫云巖為主(圖2a，b)。其儲層主要巖石類型和特征如下：

(1)細(xì)、粉晶(亮晶)粒屑云巖類：主要有亮晶顆粒云巖；粉晶砂屑、蟲屑、藻屑云巖。屬同生-早期白云化形成，大多呈殘余狀和局部具有世代膠結(jié)結(jié)構(gòu)。顆粒大致分為砂屑、藻屑和蟲屑。生物以藻屑、有孔蟲、介形蟲、海百合、棘皮、軟體、腕足、蜓科和珊瑚為主。儲集空間以溶孔為主，此類巖石為最主要的儲層巖石類型。其中以殘余狀粉晶砂屑、蟲屑、藻屑云巖的儲集性最好。

(2)角礫云巖：角礫大小不一，礫徑多在2mm～15mm，呈次棱角～棱角狀，園狀。儲集空間多為粒(礫)間和粒內(nèi)溶孔，常見溶縫發(fā)育，溶縫中多見淡水云石、自生石英、泥機(jī)質(zhì)充填。為較主要的儲層巖石類型。

(3)含顆粒云巖：主要為含砂屑、蟲屑粉晶云巖。粒屑含量約在10%～20%左右，溶孔局部發(fā)育，具有一定的儲滲能力。為次要儲集層巖石類型。

研究區(qū)石炭系儲集層的孔隙以次生孔隙為主，原生孔隙在漫長的成巖過程中，經(jīng)各種成巖作用和構(gòu)造運(yùn)動被改造得面目全非。顆粒云巖和角礫云巖儲集巖的孔隙類型以粒(或礫)間溶孔、粒(或礫)內(nèi)溶孔、生物體腔孔、鑄模孔為主；晶間溶孔、晶間孔等次之(圖2c)；裂縫主要以溶蝕縫、構(gòu)造縫、干縮縫、壓溶縫為主(圖2d)。

a.亮晶蟲屑云巖，粒間溶孔發(fā)育，體腔孔較發(fā)育。多數(shù)Ⅰ世代櫛殼環(huán)邊，少量Ⅱ世代自形晶細(xì)晶云石充填。成18井，3912.78米。10×，(+)b.細(xì)粉晶角礫云巖，礫間溶孔、砂屑間的粒間溶孔發(fā)育。成23井，4432.13米，5 ，(-)

c.細(xì)-粉晶云巖，晶間孔，白云石自形程度高。成18井。3926.16米。20×，(-)d.亮晶砂屑、蟲屑云巖，構(gòu)造縫溶蝕擴(kuò)大成溶洞，未充填。成18井，3924.14米。5×，(+)

圖2 研究區(qū)石炭系儲層孔隙特征圖

3 儲層物性與分類評價

對研究區(qū)內(nèi)10口井巖心孔隙度資料分析，其巖心孔隙度在16.24%～0.21%，各井均有儲層發(fā)育。根據(jù)國標(biāo)《碳酸鹽巖儲層的劃分方法》，結(jié)合福成寨構(gòu)造情況，對石炭系儲層的孔隙度大小劃分為三類：Ⅰ類儲集巖:φ≥12%；Ⅱ類儲集巖:6%≤φ<12%；Ⅲ類儲集巖:2.5%≤φ<6%，進(jìn)一步得到各井三類儲集巖的分布頻率(圖3)。

圖3 福成寨氣田石炭系單井儲層分類頻率圖

但各類儲層分布極不均勻。Ⅰ類儲集巖分布最少，只在少數(shù)井中出現(xiàn)，并且比例較低；Ⅱ類儲層和Ⅲ類儲層各井都普遍分布，但Ⅲ類儲層比例相對較高。

福成寨氣田石炭系儲層滲透性表現(xiàn)出"兩高三低"的特點(diǎn)(圖4)。三低滲區(qū)分別②號斷層下盤的成21、成11井區(qū)，主體構(gòu)造的成24、成27井區(qū)和成25井區(qū)，其余井區(qū)為高滲透區(qū)。

圖4 福成寨氣田石炭系儲層滲透性平面變化分布略圖

通過分析孔～飽關(guān)系可知，總趨勢是含水飽和度隨孔隙度的增加而降低，但在構(gòu)造的不同部位又有所不同。在構(gòu)造高部位的成18井、成8井，孔隙度大于2.5%時，含水飽和度降低到20%上下；在低部位的成21、成23井，含水飽和度下降到20%左右時，其孔隙度達(dá)到6%～7%。這種分布可能與地層埋深增加，孔隙度降低，孔喉進(jìn)一步變小，并接近氣水界面有關(guān)。

根據(jù)孔隙度、滲透率、排驅(qū)壓力、飽和度中值壓力和最小非汞飽和度綜合分析，Ⅰ類儲層孔隙度高，滲透性好，毛管壓力曲線為粗歪度，分選好，排驅(qū)壓力、飽和度中值壓力和最小非汞飽和度都很低，具有最好儲集性。但整個構(gòu)造此類儲層厚度很小，僅有成9井、成13井、成18井、成32井和成33井偶見。Ⅱ類儲集巖是本構(gòu)造石炭系最發(fā)育的儲集巖，毛管壓力曲線為粗歪度，分選較好，飽和度中值壓力≤2 MPa，非汞飽和度<20%。但當(dāng)Φ<6%時，最小非汞飽和度迅速增大，一般都大于30%，當(dāng)Φ<4%時，而最小非汞飽和度可高達(dá)60%，故而Ⅲ類儲集層不僅孔、滲均較差，含水飽和度亦較高。

4 儲層厚度及展布特征

福成寨構(gòu)造石炭系19口井均有儲層分布，儲層在平面上的總體變化，從構(gòu)造東北至西南，厚薄相間變化明顯，成23井區(qū)，成32、33、34井區(qū)和成18、13井區(qū)儲層厚度大，相間分別為成25井，成9井和成2井儲層較薄區(qū)域(圖5)。

圖5 福成寨氣田石炭系儲層立體圖

縱向上，根據(jù)巖心孔隙度資料作出的孔隙度與井深的對應(yīng)關(guān)系圖(圖6)可以看出，成8井、成13井、成18井、成23井Ⅱ類儲層C2hl3比C2hl2發(fā)育，尤其是成13井和23井Ⅱ類儲層基本上都分布在C2hl3分布。成18井C2hl2也有一定厚度Ⅱ類以上儲層分布，但厚度比C2hl3小。成21井由于C2hl3取心不全，尚不能做出判斷。因此石炭系儲層在縱向上分布最有利位置應(yīng)是C2hl3，其次是C2hl2中部。從成18井、21井、23井的取心資料來看C2hl1基本無儲層分布。

圖6 福成寨構(gòu)造石炭系部分井孔隙度隨深度變化圖

5 結(jié)論

川東福成寨氣田石炭系儲層以顆粒云巖、巖溶角礫云巖為主。次生孔為主要孔隙類型。儲層非均質(zhì)性較強(qiáng)，物性以低孔為主，滲透率和含水飽和度變化較大；Ⅰ類儲層基本上不發(fā)育，Ⅱ、Ⅲ類儲層分布較為普遍。

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(本文文獻(xiàn)格式：甘濤，李朋武，何碩.川東福成寨氣田石炭系儲層特征[J].山東化工，2018，47(02)：84-87.)