合川区块须家河组二段储层微观非均质性及其成因分析

俞巨锋，王洪辉，段新国，罗梓迪 （成都理工大学能源学院，四川成都610059）

1 研究区概况

合川区块位于重庆市西北部合川市、潼南县和四川省武胜县境内，东南临华蓥山断裂带，经历了加里东、东吴、印支、燕山和喜山等运动。合川地区主力产层为须家河组二段 （简称须二段），属于低孔致密砂岩储层，储层结构复杂，非均质性强［1-2］。

2 微观非均质性分析

2.1 岩石成分非均质性

合川区块岩石成分主要以岩屑长石砂岩为主。石英是研究区主要岩石颗粒，含量在49%～81%，平均63.69%；长石和岩屑含量次之，长石含量在6%～24%，平均16.36%，岩屑含量在8%～43%，平均18.71%；填隙物含量最少，在1.5%～27%，平均7.02%。因此，研究区须二段岩石成分种类多，含量波动幅度大，且岩屑和填隙物含量不稳定。

2.2 孔隙类型非均质性

对合川区块须二段取心井合川1井、合川3井、合川6井、合川7井的81个铸体薄片进行分析，发现该区块主要发育剩余原生粒间孔、次生粒间孔、粒内溶孔，偶见铸模孔。

1）剩余原生粒间孔 该孔隙形状常呈三角形、四边形或多边形 （见图1（a）和图1（b）），一般在0.03～0.6mm之间，大部分剩余原生粒间孔连通性好。

2）次生粒间孔 由于次生粒间孔是由溶蚀作用产生并且扩大的，因而孔隙边缘有溶蚀痕迹，形状多变，且大小不等 （见图1（c）和图1（d）），一般在0.03～0.3mm之间，只有部分次生粒间孔连通性好。

3）粒内溶孔 该孔隙在研究区发育广泛，主要是钾长石颗粒溶解形成的孔隙，少数为泥质岩屑颗粒溶解形成的孔隙，呈蜂窝状和斑点状 （见图1（e）和图1（f））。一般小于0.2mm，是研究区须二段储层得主要孔隙之一。

4）铸模孔 该孔隙是长石颗粒和中酸性岩屑颗粒被完全溶蚀后所形成的仅有外部轮廓的铸模孔，数量不多，且与喉道的连通性差，不是有效的储集体 （见图1（j））。

图1 合川地区铸体薄片图

2.3 孔隙结构非均质性

通过压汞资料、铸体薄片能够了解储层内部孔隙结构特征［3-5］。合川区块须二段储层孔隙微观非均质性参数表如表1所示。从表1可以看出，门槛压力在0.07～7.39MPa，主要集中在小于2MPa范围内，平均为1.66MPa；中值压力在1.11～75.86MPa，主要在小于10MPa范围内，平均为12.69MPa；最大孔喉连通半径在0.10～9.94μm，平均0.94μm；中值孔喉半径在0.01～0.66μm，平均0.11μm。分选系数在1.42～5.55，平均2.28，分选性，变异系数在0.11～0.90，平均0.21，表明孔喉分布相对集中；孔喉分布均值系数在6.17～13.58，平均11.20，表明其孔喉大小较均匀；孔径偏度 （歪度）为正值 （0.92～1.85），平均1.56，表明为偏中喉道型。因此，合川区块须二段储层孔隙结构中的孔喉大小和分布均匀，且连通性好。

表2 合川区块须二段储层孔隙微观非均质性参数表

3 成因分析

合川区块须二段储层微观非均质性主要表现在孔隙类型和孔隙结构的非均质性，下面从成岩作用的角度分析其微观非均质性的成因。

3.1 压实、压溶作用

压实作用在成岩作用阶段的早期最为明显［6］。随着埋深加深，地层压力增大，压溶作用逐渐增强，随后由于砂岩的不断致密化而减弱。压实、压融作用是破坏原生孔隙、改变孔喉形态的主要作用，其在薄片上产生如下表现：颗粒定向排列；颗粒间接触主要为点线接触、凹凸接触和缝合线接触；石英和长石等刚性颗粒被压裂或压碎现象常见 （见图2（a）和图2（b））。

3.2 胶结作用

硅质胶结作用主要表现为石英次生加大，也有少量石英颗粒充填孔隙存在，而碳酸盐胶结物主要是方解石和白云石 （见图2（c）和图2（d））。胶结作用主要对喉道产生较大影响，主要表现为改变喉道形态。环边绿泥石的胶结作用导致残余原生粒间孔较为发育 （见图2（e）和图2（f）），且对孔隙有较好保护作用，可以有效阻止石英加大以及硅质充填。

3.3 溶蚀作用

在同生及成岩作用阶段的早期，砂岩中的不稳定组分会发生溶蚀作用，形成溶模孔隙及组构型溶孔［6］。在成岩作用阶段的中、晚期，一些溶孔会再次被胶结物充填，而胶结物和基质被自生矿物交代后也可以再次被溶蚀。由于在成岩时期内多次发生砂岩的溶蚀作用，因而形成的次生溶蚀孔类型多样，且形态多变 （见图2（g）和图2（h））。

4 结论

（1）合川地区须二段储层岩石成分种类多，含量波动幅度大，尤其是岩屑和填隙物的含量不稳定。

（2）合川地区须二段储层孔隙类型包括剩余原生粒间孔、次生粒间孔、粒内溶孔和铸模孔；孔隙结构中的孔喉大小分布均匀，且连通性好。

（3）合川区块须二段储层的孔隙类型和孔隙结构的非均质性、孔喉形态非均质性与成岩作用 （包括压实、压融作用、溶蚀作用以及胶结作用）有关。

图2 合川地区铸体薄片图

［1］杜红权，朱如凯，何幼斌，等 .合川地区须二段砂岩储层成岩作用及其对储层的影响 ［J］.岩石矿物学杂志，2012，31（3）：403-411.

［2］王海芳，杨辉廷，陈培元，等 .川东北普光地区礁滩型储层微观非均质性研究 ［J］.石油化工应用，2013，32（3）：9-12.

［3］徐安娜，汪泽成，赵文志，等 .四川盆地须家河组二段储集体非均质性特征及其成因 ［J］.天然气工业，2011，31（11）：53-58.

［4］刘金库，彭军，刘建军，等 .绿泥石环边胶结物对致密砂岩孔隙的保存机制 ［J］.石油与天然气地质，2009，30（1）：53-58.

［5］杨晓萍，邹才能 .四川盆地中部三叠系香溪群储层特征及成岩孔隙演化 ［J］.矿物岩石地球化学通报，2006，25（1）：55-59.

［6］董贞环 .四川盆地西部须家河组致密砂岩成岩作用与孔隙演化模式 ［J］.岩相古地理，1994，14（2）：33-40.