普光气田长兴组储层特征及主控因素研究

陈雪，王兴志，冯仁蔚

油气藏地质及开发工程国家重点实验室（西南石油大学），四川 成都610500

中国石油川庆钻探公司地质勘探开发研究院，四川 成都610000

普光气田位于四川盆地东北部宣汉－达县境内，包括了普光镇、黄金镇和毛坝场等县（乡），面积约350km2（图1），现今构造位置位于大巴山推覆带前缘断褶带与川中平缓褶皱带之间，为构造－岩性复合大型气藏［1］。前人针对普光气田上二叠统长兴组（P2c）的沉积特征、环境展布、白云岩的地球化学特征、成藏机理等方面做了系统的研究［2～5］，且勘探研究结果表明P2c具有巨大的油气勘探潜力，但是针对该区储层特征的相关研究较少。笔者利用宏观、微观资料，结合区域地质概况，对普光气田P2c储层特征及控制因素开展深入研究，为进一步勘探开发提供理论依据。

1 储层特征

图1 普光气田地理位置图

1.1 主要储集岩石类型及特征

岩石类型不同，所形成的沉积环境和经历的成岩作用改造也有较大的差异，从而导致储集性能有着明显的区别［6～8］，研究区能构成较好储集体的岩石主要有生物礁云岩、颗粒云岩以及晶粒云岩等。其中储集性能以生物礁云岩最好，颗粒云岩中的生屑云岩和砂砾屑云岩中等，晶粒云岩中的中、不等晶白云岩次之。

1）生物礁云岩 造礁生物主要为海绵、苔藓虫，具有一定的生长方向，被藻纹层包卷粘结，形成骨架结构和障积结构。附礁生物为藻纹层、腕足、瓣鳃及有孔虫，生物间充填泥晶方解石、生物碎屑及礁角砾（图2（a））。岩石中生物体腔孔、晶间溶孔较为发育，因此储集性较好。

2）颗粒云岩 以砂砾屑云岩和生屑云岩为主，其中砾屑多呈竹叶状（图2（b）），多由它形泥－细粉晶白云石构成，颗粒分选、磨圆中等；生屑白云岩多由生屑灰岩白云石化后形成，生屑多具有残余结构（图2（c）），体积分数一般大于50%，常发育在生物礁云岩的上部。颗粒云岩的粒间和粒内溶孔较为发育，宏观面孔率较高，储渗性均较好。

3）晶粒云岩 岩石类型主要为中晶、不等晶白云岩，由中－粗晶白云石构成（图2（d）），局部含有细粉晶白云石则称为不等晶云岩（图2（e））。晶粒大小一般0.1～2mm，多呈半自形镶嵌状，局部它形，晶体之间的界线弯曲或平直。具颗粒残余结构，晶间孔、晶间溶孔较为发育，局部被泥质或残余有机质充填，面孔率较高，一般5%～10%，储渗性良好。

1.2 储渗空间类型及特征

普光气田P2c储层主要储集空间类型丰富，发育孔隙、裂缝等。储层孔隙以晶间（溶）孔、粒间溶孔、铸模孔等次生孔隙为主，并发育生长骨架孔、生物体腔孔等原生孔隙。

1.2.1 原生孔隙

主要发育在高能环境下形成的生物骨架孔和生物体腔孔，常见于腹足、蜓类等附礁生物（图2（a）、（f）），具有一定储集性。但由于后期的胶结作用和充填作用，大部分原生孔隙被充填而消失。

1.2.2 次生孔隙

1）晶间（溶）孔 晶间孔是发育于自形－半自形白云石晶粒之间的细小孔隙，孔隙边缘多平直，呈三角形或多边形（图2（g）），大小一般小于0.1mm，面孔率一般在1%左右。晶间孔进一步溶蚀扩大形成晶间溶孔。孔隙形态不规则，多呈港湾状（图2（d）、（e）、（h）），孔径一般0.05～0.2mm，常有沥青充填，储集性能较好。

2）粒间溶孔 主要发育于生屑云岩、砂屑云岩及生物礁云岩中，颗粒间胶结物被选择性溶蚀后形成的孔隙（图2（i）），该类孔隙镜下面孔率一般2%～10%，大小0.2～0.5mm，最大可达1mm 以上，形态多为边部不平直的多边形或不规则港湾状，孔隙中普见沥青充填物，是重要的储集空间类型。

3）粒内溶孔、铸模孔 颗粒内部甚至整个颗粒被溶蚀后形成的孔隙空间，孔隙形态不规则，大小0.05～0.2mm，孔径不均匀，主要发育于砂屑、生屑云岩中（图2（j）、（k））。

4）裂缝 研究区内对储层储集性能有所改善的裂缝主要是构造缝和压溶缝。构造缝以高角度缝为主，压溶缝多被泥质、沥青或其他不溶残余物充填，沿缝合线有溶蚀孔、洞的分布（图2（l））。

1.3 储层物性特征

通过对普光地区10口井1068块样品进行分析表明，孔隙度处于1.11%～28.84%之间，值在2%～12%所占的比例最大，其次是13%～24%，个别孔隙度值大于25%，平均为7.99%（图3）；在1029块渗透率样品中，其值变化较大（图3），一般介于0.03～9664.89mD 之间，平均为0.896mD。通过取对数的渗透率值具有2种优势，分布是0和1，二者总占总数的70%以上。这说明P2c以中高孔、高渗储层为主，储层部分溶孔较为发育，但连通性不好，同时裂缝较为发育。

在区内研究层段储层呈中高孔、高渗储层的基础上，通过对普光气田P2c储层孔隙度和渗透率关系研究（图4），可以看出，P2c储层中存在着明显的“高孔低渗”和“低孔高渗”数据分区现象，说明P2c地层存在两种以上的储集空间类型，储层的成因受多种因素的控制。P2c超过50%的储层孔渗相关性较好，呈正线性相关，即随着孔隙度的增加，渗透率均匀增大。不到50%以发育弧立、连通性相对较差的溶孔为主；极少数为裂缝。综合分析认为普光气田P2c储层类型为中高孔、高渗的孔隙型储层。

2 储层主控因素分析

2.1 沉积相的影响

沉积相是储层形成和演化的基础［7～13］，不同沉积相带沉积岩石类型不同，不同类型的岩石其结构特征不同，差异较大，因此后期成岩改造对它们的影响结果也不一样，这就决定了不同沉积相带中储层发育情况存在差异［7，8］。研究区在P2c沉积期的主体位置处于深浅环境过渡的台地边缘地带及附近，水深处于正常浪基面附近，其海水循环良好，盐度正常，含氧量充足，受波浪和潮汐作用的影响强，堆积分选、磨圆较好的礁滩沉积体，发育台地边缘礁滩相，沉积的颗粒岩由于颗粒的支撑作用使得部分原生粒间孔、生物体腔孔得以保存，在后期云化和溶蚀作用下可形成较多粒间溶孔、粒内溶孔和晶间孔，孔隙度一般在2%～5%，因此台地边缘礁滩相是储层发育的最有利的沉积相带。

图2 普光气田P2c储集岩类及储集空间类型图

图3 普光气田P2c孔渗分布频率图

2.2 成岩作用的影响

成岩作用对碳酸盐岩储层的形成、发展、演化具有重要的作用［7～13］。研究区有利于储层形成的成岩作用主要为混合水白云石化作用和埋藏溶蚀作用。

混合水白云石化作用常见于台地边缘礁滩相沉积物中，由于该相带处于古地形隆起部位，海平面的下降或是礁滩体的垂向加积率过快，台地边缘礁滩发生同生期暴露，受到大气淡水的淋滤改造，发生混合水白云石化作用，形成大量的溶蚀孔洞。其次，当海水与大气淡水混合时，在海水为5%～30% 的混合液范围内，发生白云石交代方解石的过程，交代的白云石较方解石具有更自形、更大的晶体，进一步提高了岩石的孔隙度和渗透率。灰质沉积物（岩）的强烈白云石化作用也可较大程度地提高储层质量［12，13］。

埋藏溶蚀作用是改造储层储集性能的重要条件［9～16］。前人研究表明，开江－梁平海槽相中烃源岩成熟生烃的过程中产生的有机酸、CO2、H2S等腐蚀性流体通过断层或裂缝运移到P2c台地边缘礁滩相储层中，从而对其沉积岩产生强烈的溶蚀作用，形成大量的粒间溶孔、粒内溶孔和白云石晶间溶孔（图5）。在后期的埋藏溶蚀作用中，岩石较容易发生重结晶作用，导致晶间孔增大，增加了岩石的渗透能力。

2.3 构造作用的影响

研究区内构造作用主要有同沉积构造和现今构造两大类。同沉积构造对储层的影响主要表现在广元－开江一线形成的深大断裂控制着P2c次积期的基本沉积格局，即控制着台地边缘礁滩相优质储层的基本展布；断层面不仅是是油气运移的天然通道，同时也有利于酸性流体的进入而使靠近断层面附近的礁滩沉积体发生埋藏溶蚀作用；断层上升盘边缘有利于沉积体的混合水白云石化作用的进行。现今构造对储层的影响主要表现在燕山期和喜山期形成的北东向展布的构造体系其长轴和断裂平行于酸性水的油气运移的方向，又处于台地边缘礁滩相沉积相带中，是优质储层形成必不可少的条件。

图4 普光气田P2c储层孔－渗相关图

图5 普光地区P2c礁滩储层埋藏溶蚀作用模式图

3 结论

1）普光气田P2c主要储集岩类有生物礁云岩、颗粒云岩、晶粒云岩，储集空间多样，以次生孔隙为主，原生孔隙为辅。储集性能较好，以中高孔、高渗的孔隙型储层为主。

2）沉积作用、成岩作用、构造作用是影响普光气田P2c储层的重要因素。沉积作用是基础，台地边缘礁滩相是优质储层发育的最有利相带；成岩作用是关键，混合水白云石化和埋藏溶蚀等成岩作用决定着次生孔隙的发育程度，改善了储层的储集性能；构造作用形成的基底断裂带控制着P2c沉积期的基本沉积格局，即控制着优质储层的展布，断层面不仅是油气运移的天然通道，同时也有利于沉积体成岩作用的进行。多因素匹配形成普光气田P2c储层的最终形态。

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