广安地区须六段储层特征分析

朱涛,段新国,何丹 (成都理工大学能源学院,四川成都 610059)

彭昕 (中石化中原油田分公司地球物理测井公司,河南濮阳 457001)

广安地区须六段储层特征分析

朱涛,段新国,何丹 (成都理工大学能源学院,四川成都 610059)

彭昕 (中石化中原油田分公司地球物理测井公司,河南濮阳 457001)

根据岩心观察、铸体薄片鉴定及扫描电镜资料分析,对广安地区须六段储层特征进行了研究。结果表明,广安地区须六段储层物性受辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘亚相和砂体粒度的控制,优质储层发育在水上分流主河道微相和分流主河道延伸形成的水下分支河道微相以及河口坝微相砂岩中;砂岩中火山岩屑、沉积岩屑、浅变质岩屑含量较高,压实压溶强,同时碳酸盐胶结物含量对储层物性具有明显的控制作用;广安地区须六段储层破坏性成岩作用主要是压实压溶作用和胶结作用,建设性成岩作用主要是绿泥石环边胶结和溶蚀作用。

广安地区;须六段;沉积微相;优质储层

广安地区在地理位置上位于四川盆地中东部,在构造位置上属于四川盆地“川中古隆中斜平缓构造带”的东北部。根据地层岩性组合、电性特征,将广安地区须家河组分为须一段～须六段,其中须一段、须三段、须五段为湖沼相沉积,须二段、须四段、须六段为滨浅湖～三角洲前缘～三角洲平原相沉积[1-2]。广安地区须家河组的沉积经历了3次较大的水侵,形成了典型的“砂泥段互层”沉积结构,须一段、须三段、须五段以泥岩为主,须二段、须四段、须六段为厚层砂岩沉积,是主要储层发育段[3-4]。广安地区须家河组须六段储层横向变化大、空间展布复杂、纵横向非均质性强、成藏影响因素复杂、气水关系复杂,主要为低孔低渗砂岩,勘探难度大[5-6]。为此,笔者对广安地区须六段优质储层特征进行了研究,以便为该地区的勘探开发提供参考。

1 物性特征

物性资料统计分析表明,广安地区须六段孔隙度分布范围0.09%～16.17%,主要分布在0.09%～6%,平均孔隙度4.73%;渗透率分布范围0.0001～60.305m D,主要分布在0.01～0.1m D,平均0.253mD。因此,广安地区须六段储层属于低孔低渗储层。

2 岩石学特征

根据岩心观察和铸体薄片的观察鉴定,广安地区须六段储层主要以长石岩屑砂岩和岩屑砂岩为主,其中石英含量14%～99%,平均含量58.47%;长石含量0%～52%,平均含量7.72%;岩屑含量1% ～83%,平均含量33.8%。岩屑主要为千板岩、粉砂岩和石英岩,平均含量分别为7.77%、7.59%、7.01%,其次为泥页岩、喷出岩和花岗岩,含少量片岩、白云岩等岩屑。砂岩粒度以中粒砂岩为主,少数可达粗粒,一般在0.25～0.8mm之间,分选中等,磨圆度以次凌状-次圆状为主,结构成熟度中等,成分成熟度较低,反映出近物源的辫状河三角洲沉积特征。杂基含量0%～54%,一般含量2%～9%,平均含量7.35%,成份以黏土质为主,包括水云母(伊利石)、绿泥石、有机质和高岭石。砂岩颗粒间胶结以灰质、硅质胶结为主。

3 沉积微相特征

广安地区须家河组为辫状河三角洲～湖泊沉积体系,其中须六上亚段主要发育湖泊沉积环境的湖沼亚相,须六下亚段主要发育辫状河三角洲平原、前缘亚相。三角洲平原亚相主要发育分流主河道、分流次河道、平原沼泽和河道间微相,三角洲前缘亚相主要发育水下分支河道、河口坝、远砂坝、分支河道间微相,其中有利于储层发育的沉积微相为分流主河道、水下分支河道和河口坝。

3.1 分流主河道

在三角洲平原的多河道系统中,分流主河道水动力作用很强,河道规模较大,砂体粒度相对较粗,以灰色、灰白色粗-中粗砂岩为主,多为块状沉积构造,内部结构均匀,细砂及泥质易被携带走,细砂、泥质含量低。主河道砂体成因单元厚度在一般在3～5m以上。底部多具冲刷面。下部砂岩中含有不规则炭块或夹有碳质纹层。中上部块状中-粗砂岩的分选、磨圆较好,原生粒间孔隙发育,是须六段物性较好的优质储层之一。

3.2 水下分支河道

水下分支河道为陆上分流河道的水下延伸部分。该地区湖盆水体较浅,注入辫状河流迁移摆动频繁,水下分支河道相互切割作用强,常形成大面积分布的叠置复合砂体沉积,呈现巨厚块状,在叠置复合砂体内泥岩夹层不发育。与分流主河道微相相比,其岩性较纯,砂体粒度较细。分流主河道延伸形成的水下分支河道,以灰、灰白色中砂岩沉积为主,砂岩分选、磨圆较好,原生粒间孔隙发育,是须六段物性较好的优质储层之一。

3.3 河口坝

河口坝位于水下分支河道的河口处,是三角洲前缘亚相中最具特色、骨架砂厚最大的微相之一,其岩性纯,砂体粒度较细。剖面上常形成向上变粗加厚的逆粒序,主要为灰白、灰色中-细砂岩和灰质砂岩。砂岩分选、磨圆较好,原生粒间孔隙较发育,是须六段物性较好的优质储层之一。

4 优质储层影响因素分析

4.1 岩石成分

图1 广安地区须六段储层碳酸盐胶结物含量与孔隙度关系图

广安地区须六段沉积水动力较强,粒度较粗,石英、长石刚性颗粒发育,较多的刚性颗粒能有效地抵抗上覆岩层的压实作用,从而保存相对较多的原生粒间孔隙,并为后期的酸性水溶蚀及大气淡气淋滤提供流动通道[7]。砂岩中塑性的沉积岩屑、火山岩屑、浅变质岩屑含量较高,被压实呈假杂基状,堵塞了粒间孔隙,降低了储层的特性,自重黏土矿物包括高岭石、伊利石、绿泥石等,绿泥石环边能有效增加岩石的抗压能力并保存了大量的剩余原生粒间孔隙。碳酸盐胶结物含量对广安地区须六段砂岩储层具有明显控制作用。碳酸盐胶结物含量与孔隙度关系图如图1所示,两者呈负相关性。碳酸盐胶结物大多为方解石,另有少量的白云石,尽管碳酸盐胶结物易被溶蚀,但需要特殊成岩环境,由于须家河组长期处于封闭条件下,成岩流体无机组分未发生变化,该区碳酸盐胶结物未发生溶解,因而对储层物性影响较大。

4.2 沉积微相对优质储层的控制

不同沉积微相的砂岩结构构造不同,从而决定了岩石储集性的差异。通过对广安地区须六段不同沉积微相砂岩孔渗性质的研究,发现须六段油层组砂体粒度与沉积微相具有良好的相关性,沉积微相通过粒度对储层的影响从而控制储层的孔隙结构及特性。岩心物性统计表明,岩性较纯时,粒度越粗,其孔隙度与渗透率越好。广安地区须六段储层砂岩的粒度粗,表明沉积时水动力作用强,细粒度物质被带走,而沉积下来的粒度较粗者一般分选、磨圆较好,从而保存相对较多的原生孔隙,同时也为后期孔隙流体渗流和酸性水溶蚀提供了良好的通道。

4.3 成岩作用对优质储层的控制

溶蚀作用是广安地区须六段重要而又普遍的一种建设性成岩作用,绝大多数骨架颗粒均有被溶蚀的现象(见图2(a)～(g))。强烈的压实压溶作用会严重破坏砂岩的原生孔隙,从而导致广安地区须六段储层的孔渗性严重变差。胶结作用主要是方解石、硅质、黏土泥质的充填胶结作用(见图2(b) ～(d)),是破坏砂岩孔隙的重要成岩作用之一,但绿泥石环边胶结(见图2(f)～(g))可以抑制石英次生加大,保护原生粒间孔隙、次生孔隙。广安地区须六段储层的交代作用主要是方解石交代云母、长石,少量长石绢云母化、白云石交代燧石、长石等。由于交代作用与胶结作用同期产生,因而对砂岩孔隙的保存意义不大。综上所述,广安地区须六段储层破坏性成岩作用主要是压实压溶作用和胶结作用,建设性成岩作用主要是绿泥石环边胶结和溶蚀作用。

图2 广安地区须六段扫描电镜及镜下薄片照片

5 结论

1)广安地区须六段是有利储层带,其物性严格受辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘亚相和砂体粒度的控制,优质储层发育在水上分流主河道微相和分流主河道延伸形成的水下分支河道微相以及河口坝微相砂岩中。

2)广安地区须六段砂岩中塑性的火山岩屑、沉积岩屑、浅变质岩屑含量较高,压实压溶强,碳酸盐胶结物含量对储层物性具有明显的控制作用。

3)广安地区须六段储层破坏性成岩作用主要是压实压溶作用和胶结作用,建设性成岩作用主要是绿泥石环边胶结和溶蚀作用。

[1]付斌,王兴志,张帆.沉积作用对广安构造须家河组储层的控制[J].天然气技术,2010,4(2):20-22.

[2]张富贵,刘家铎,孟万斌.川中地区须家河组储层成岩作用与孔隙演化研究[J].岩性油气藏,2010,20(1):30-36.

[3]季丽丹,贾爱林,何东博,等.川中广安地区上三叠统须六段储层特征及控制因素分析[J].现代地质,2009,23(6):1100-1106.

[4]李阔,曾韬,潘磊.川东北地区须家河组储层特征研究[J].岩性油气藏,2012,24(1):46-51.

[5]田冷,何顺利,刘胜军,等.广安地区须家河组气藏气水分布特征[J].天然气工业,2009,29(6):23-26.

[6]兰朝利,田冷,王建国,等.广安气田气水分布控制机理[J].西安石油大学学报(自然科学版),2013,28(5):1-6.

[7]宋丽红,朱如凯,朱德升,等.黏土矿物对广安须家河组致密砂岩物性影响[J].西南石油大学学报(自然科学版),2011, 33(2):73-78.

[编辑]李启栋

TE121.1

A

1673-1409(2014)26-0005-03

2014-03-13

国家科技重大专项(2011ZX05001-005-03);国家自然科学基金项目(41202097)。

朱涛(1988-),男,硕士生,现主要从事油气田开发地质方面的研究工作。