展 文(长江大学地球科学学院,湖北 荆州 434023)
王永庆(大庆炼化公司工程管理部,黑龙江 大庆 163411)
川西地区浅中层储层特征研究
展 文(长江大学地球科学学院,湖北 荆州 434023)
王永庆(大庆炼化公司工程管理部,黑龙江 大庆 163411)
通过观察分析川西地区浅中层储层岩心及铸体薄片,对该研究区岩石学特征、沉积相、储层物性、储集空间类型及其主控因素进行了研究。结果表明,该研究区储层岩石类型以岩屑砂岩、岩屑长石砂岩和岩屑石英砂岩为主,分选较好;储集空间类型包括原生孔隙、次生孔隙和裂缝;该区浅中层气藏主要发育在三角洲沉积相带中,其次分布于湖泊-三角洲、河流三角洲、冲积扇相和滨浅湖沉积体系中;储层具有低孔低渗的特征,物性主要受到沉积相、岩相和成岩作用3个方面的影响。研究成果对于川西地区勘探开发前景的预测具有一定的现实意义。
川西地区;岩石学; 储层物性; 沉积相
四川盆地是我国西部的一个大型含油气叠合盆地,位于扬子地块西北缘,毗邻特提斯洋和华北板块,是几个板块的结合部位,具有构造运动活跃、地貌壮观的特点。盆地西邻龙门山造山带,向外过渡到松潘-甘孜褶皱带;北东与昆仑-秦岭东西向构造带斜向相接,南抵峨眉、乐山、向南过渡到康滇南北向构造带。川西坳陷位于四川盆地的北西部,其西、北、南3个方向的边界为盆地边界,其东为川中隆起,呈北东向延伸,面积约50000km2,主要包括新都、洛带、新场和马井等。坳陷内以中新生代沉积为主体,沉积了巨厚的晚三叠世-白垩系地层,地表出露地层主要为第四系和白垩系,其次是侏罗系。四川盆地陆相碎屑岩层系油气勘探开发程度较高的地区集中于川西坳陷浅中层,其主要地层包括侏罗系蓬莱镇组、遂宁组、沙溪庙组和千佛崖组。下面,笔者对川西浅中层储层特征进行研究,为该研究区油气勘探开发提供参考。
川西坳陷浅中层储层岩石类型以岩屑砂岩、岩屑长石砂岩和岩屑石英砂岩为主,还包括少量砾岩。岩石粒度较粗,一般以中粒为主,分选较好,杂基含量少,颗粒以圆状~次圆状为主。该研究区砂岩的胶结物类型多样,主要以钙质和硅质胶结为主,其次为粘土矿物。钙质胶结物主要为方解石、白云石,方解石含量0%~35%,多以巨连晶、细-中晶形式充填颗粒的粒间孔或碎屑内溶孔;硅质胶结物主要以石英次生加大边形式出现,含量0%~11%,充填孔隙石英;少部分含有伊利石、绿泥石胶结物。胶结物平均含量约4%,一般介于2%~6%之间,少数方解石胶结物含量可达30%。
从已发现气藏的沉积相特征和沉积微相特征来看,川西地区浅中层气藏主要发育在三角洲沉积相带中,其次分布于湖泊-三角洲、河流三角洲、冲积扇相和滨浅湖沉积体系中[1]。沉积微相主要以水下分支河道、河口坝为主,其次还包括决口扇、席状砂、滩坝及扇体的扇中等微相。
该研究区储层一般属于致密砂岩气藏,即储层的孔隙度小于12%,渗透率小于1×10-3μm3。孔隙度总体变化不大,为中-低孔隙储层,分布比较集中,纵向上也比较稳定[2]。蓬莱镇组储层的平均孔隙度相对较高,洛带蓬莱镇组储层孔隙度大于12%,其他地区蓬莱镇组储层的孔隙度均小于12%,其中新都地区储层孔隙度最低,在6%~10%之间;遂宁组和沙溪庙组的储层孔隙度普遍较低,一般小于6%,只有新场地区沙溪庙组储层的物性相对较高,平均值大于10%,主要原因是储层埋藏深度较大,压实作用和胶结作用显著。相对于其他层位的储层,千佛崖组储层为典型的低孔低渗储层,往往由裂缝串通砂砾岩形成有效储渗体,极具非均质性。千佛崖组储层孔隙度1.47%~7.29%,平均值3.95%;渗透率(0.163~0.182)×10-3μm2,平均值0.173×10-3μm2;含油饱和度4.20%~30.50%,平均值16.30%;含水饱和度51.10%~95.80%,平均值74.30%,表现出孔隙度偏低、渗透率低、含水饱和度偏高的物性特点。总体而言,该研究区储层砂岩一般属于低孔低渗储层。
该研究区储层储集空间类型包括原生孔隙、次生孔隙和裂缝。原生孔隙主要存在于砾岩填隙物中,几乎完全被充填,硅质胶结,致密坚硬,次生孔隙在砂岩和砾岩中均有发育,主要为溶蚀孔洞,砂岩溶孔一般长5~15mm,宽0.1~0.2mm,最大长度40mm,最大宽度0.6mm。砾岩中常发育较大溶孔,沿裂缝局部强烈溶蚀而形成。通过岩心分析发现,裂缝发育程度与岩性关系密切,砾岩中的裂缝密度远大于砂岩,砾岩最易产生裂缝,砂岩次之。储层内所夹泥岩质不纯,却较致密,一般无裂缝发育。储层中发育高角度裂缝及少量低角度裂缝,裂缝一般长40~120mm,宽0.1~0.4mm,裂缝被充填的程度各不相同,少数裂缝被完全充填,大多数裂缝被半充填。
1)沉积相对储层物性的控制 储层的物性首先受沉积环境和沉积相的控制,不同沉积相带内造成储层的物性存在一定差异。对比川西地区浅中层储层沉积相分布发育特征与其储层物性特征的关系,发现发育于三角洲沉积相的储层物性要好于发育于滨浅湖相的储层,而三角洲沉积体系内部中,发育在三角洲前缘河口坝储层物性要优于发育在三角洲前缘分流河道的储层物性。
2)岩相对储层物性的控制 岩相是指一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合特征,主要包括岩石矿物成分、颗粒大小与分布、分选、磨圆度、粒间基质、胶结物的含量等,上述特征对于储层物性影响较大。对该研究区储层岩相进行分析发现:随着粒径的逐渐增大,孔隙度和渗透率总体呈现先增大后减小的规律,即最优质储层不是分布在粒径最细的粉砂岩内,不是分布在粒径最粗的砂砾岩内,而是在粉细砂岩和细砂岩体内;粒径越大,孔隙度、渗透率分布的区间范围越大,油藏比例与储量的分配越不集中。
3)成岩作用对储层物性的控制 川西地区浅中层储层属于低孔低渗致密砂岩储层,致密化的原因主要是强烈的成岩作用。主要的成岩作用包括:压实压溶作用、胶结作用、溶蚀作用及裂缝化作用等[3]。压实压溶作用以及胶结作用是该研究区储层致密化过程中最主要的成岩作用类型,在沉积物成岩过程中导致原生孔隙减少,使储层物性变差。溶蚀作用造成储层中不稳定组分溶解,从而形成次生孔隙,改善了储层的孔渗性。溶蚀作用可分为碎屑颗粒溶解及填隙物溶解,其中长石类骨架颗粒溶解及不稳定岩屑的溶解是该研究区次生孔隙形成的主要途径,因而对储层物性的改善有着重要的建设性作用。裂缝化作用在普遍情况下可显著的改善储层的渗透性,该研究区裂缝化作用形成的裂缝多数被半充填,并不能有效提高储层渗透率。
1)该研究区储层岩石类型以岩屑砂岩、岩屑长石砂岩和岩屑石英砂岩为主,分选较好;砂岩的胶结物以钙质和硅质胶结为主,其次为粘土矿物。
2)该研究区浅中层气藏主要发育在三角洲沉积相带中,其次分布于湖泊-三角洲、河流三角洲、冲积扇相和滨浅湖沉积体系中。
3)该研究区砂岩储层属于致密性低孔低渗储层砂岩。储集空间类型包括原生孔隙、次生孔隙和裂缝。
4)该研究区储层发育的主控因素主要包括沉积相、岩相和成岩作用。
[1]何鲤,柳梅青,何治国,等.川西及邻区蓬莱镇组沉积层序特征及有利储集相带预测[J].石油实验地质,1999,21(2):119-136.
[2]王金琪.早聚晚藏——川西坳陷天然气基本特征[J].天然气工业,2001,21(1):5-12.
[3]郑浚茂,庞明.碎屑储集岩的成岩作用研究[M].北京:中国地质大学出版社,1988.
[编辑] 李启栋
P618.130.2
A
1673-1409(2012)05-N051-02
10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.05.017
2012-02-24
展文(1987-),男,2009年大学毕业,硕士生,现主要从事沉积学及储层地质学方面的研究工作。