川中地区灯影组四段储层特征及主控因素

王静怡，胡明毅，高达，邢梦妍，刘泠杉

（1.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北 武汉 430100；2.长江大学地球科学学院，湖北 武汉 430100）

川中地区灯影组四段储层特征及主控因素

王静怡1，2，胡明毅1，2，高达1，2，邢梦妍1，2，刘泠杉1，2

（1.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北 武汉 430100；2.长江大学地球科学学院，湖北 武汉 430100）

以钻井资料为基础，采用宏观和微观相结合的方法，分析川中地区灯影组四段储层特征及主控因素。结果表明：该区主要发育台地边缘和局限台地沉积；储集岩石类型主要为颗粒云岩、晶粒云岩和藻云岩；储集空间以溶洞、溶孔为主，裂缝次之，孔隙类型为低孔低渗孔隙-裂缝-溶洞型储层。储层按其成因可分为丘滩相早期岩溶型储层、早期岩溶叠加后期表生岩溶型储层和其他因素改造型储层。研究区储层的发育主要受沉积相、层序界面、成岩作用和构造作用等因素控制。颗粒滩相和藻丘相发育的储层物性好，控制了储层的发育；层序界面控制着储层的分布；岩溶作用是灯四段储层形成的关键，提高了储层的质量；构造运动对储层渗透率的提高具有重要意义。

储层特征；主控因素；川中；灯影组四段

0 引言

随着威远气田和资阳、龙女寺含气构造带的发现，使得人们对震旦系灯影组寄予了很大的期望。综合前人的研究表明：川中地区灯影组四段主要是一套碳酸盐岩台地沉积体系［1-3］，灯四段储层以白云岩为主［4］，其储集空间以溶孔、大规模溶洞为主，岩溶作用是储层发育的主要因素［5-6］。有学者根据物性的特征以及储集空间的类型总结了川中地区灯影组储层的基本特征［7］，也有学者根据沉积作用、成岩作用以及构造作用分析了川中地区灯影组的主控因素［8］。

前人的研究多集中在川中地区灯影组上部，而针对灯影组四段的研究较为薄弱，加之灯影组储集层古老、埋藏深，成岩作用复杂［9-11］，使得对灯四段储层特征和主控因素分析不够全面。本文通过研究区大量的薄片资料、扫描电镜资料以及大量物性资料，并结合区域构造演化史，对储层成因类型以及主控因素进行分析，以期为灯影组下一段的油气勘探部署提供理论支撑和地质依据。

1 区域地质概况

四川盆地是中国西部的一个面积约为19×104km2的含油气叠合盆地［12］。川中地区在地理位置上位于四川盆地中部。构造上位于川中平缓褶皱带，属于乐山—龙女寺古隆起［13］。桐湾运动使得四川盆地整体抬升，灯四段广泛剥蚀，资阳地区以西缺失灯四段［14］，地层由东向西厚度逐渐减薄，整体呈北东—南西展布，厚度在0～300m。岩相古地理表明，灯影组四段主要发育碳酸盐岩台地沉积体系（见图1），其中，川中地区以台地边缘和开阔台地沉积为主，发育颗粒滩、藻丘、滩间海和潟湖等沉积相带，颗粒滩和藻丘微相较发育。岩性以颗粒白云岩、晶粒白云岩和藻白云岩为主，泥晶白云岩次之，顶部出现少量岩溶角砾岩。据此将灯四段划分为5个高频层序，即pss1，pss2，pss3，pss4和pss5。受桐湾运动影响，灯四段与上部筇竹寺组呈平行不整合接触，在纵向上由底到顶呈现一次海退旋回特征。

2 灯四段储层特征

2.1 储集岩石类型

通过对川中地区灯影组四段1 000余米岩心观察，并对102个岩石薄片鉴定以及对录井资料的分析，认为研究区岩石类型主要为颗粒白云岩、含藻颗粒白云岩、晶粒白云岩、藻白云岩、泥晶白云岩和岩溶角砾岩。其中，颗粒白云岩、晶粒白云岩和藻白云岩为研究区灯四段主要的储集岩。此外，岩溶角砾岩以及位于灯四段顶部靠近不整合面的泥晶云岩发生溶蚀后也可构成有效储集层。

1）颗粒白云岩。颗粒白云岩在研究区分布较多，呈浅灰色至褐灰色，厚层块状。砂屑主要为灰黑色微晶藻砂屑，部分可见残余鲕粒结构（见图2a）。粒间主要为亮晶白云岩胶结物，发育较多的粒间溶孔。颗粒白云岩储集性能较好。含藻颗粒白云岩在灯四段也有发育，藻迹呈团块状，储集性能一般。

2）晶粒白云岩。区内的晶粒白云岩主要有微晶白云岩、粉晶白云岩（见图2b）和粗晶白云岩（见图2c）3类。颜色多呈灰白色，其中粉晶白云岩在区内最为发育，多发育晶间孔和晶间溶孔以及裂缝。粉晶白云岩是研究区内的主力储集空间。

图1 四川盆地晚震旦世岩相古地理图

3）藻白云岩。藻白云岩呈灰色、灰褐色，中—薄层状。宏观上可见密集的顺纹层孔洞（见图2d），孔洞直径为0.1～0.5cm。镜下可见富藻暗色纹层发育，顺纹层发生硅化作用。灯四段顶部藻白云岩发育溶洞，溶洞直径为0.5～1.0cm（见图2e）。藻白云岩主要发育顺层孔洞、蜂窝状溶孔和溶洞体系，是区内较好的储集层。

4）泥晶白云岩。泥晶白云岩呈浅灰色、褐灰色和灰褐色，薄层状，单层厚度小于1.0m。泥晶白云岩较致密，一般作为盖层或隔层。位于灯四段顶部不整合处的泥晶白云岩，由于发生溶蚀作用，常见蜂窝状溶孔、溶洞（见图3f）。溶洞直径可达1.0～3.0cm，局部溶洞直径大于3cm。

5）岩溶角砾岩。岩溶角砾岩发育在灯四段上部靠近不整合面处，常见溶洞和扩溶缝洞。

2.2 储集空间类型

川中地区灯影组四段储层的储集空间成因复杂，类型较多，主要为溶洞，孔隙、裂缝次之。

1）孔隙。灯四段发育的孔隙主要为粒间溶孔和晶间（溶）孔。镜下可见粒间溶孔被沥青充填—半充填（见图2a），孔径为0.05～0.20 mm；由于晶间孔受白云岩化作用明显，所以在区内少见。区内晶间溶孔的孔径在0.20～0.50 mm（见图2b，2c）。孔隙多发育在颗粒白云岩、晶粒白云岩和藻白云岩中，储集性能较好，是区内次要的储集空间。

图2 川中地区灯四段典型储集岩石类型与储集空间类型

2）溶洞。溶洞洞径大小为0.2～1.0cm，少量洞径可达5.0cm。受早期岩溶作用和后期表生溶蚀共同改造形成，形似蜂窝状。溶洞主要发育在藻白云岩 （见图2e）和顶部的泥晶云岩中（见图2f），溶洞是灯四段主要的储集空间。

3）裂缝。研究区的裂缝主要分为构造裂缝、溶蚀裂缝和压溶裂缝3种类型。从裂缝的产状与地层产状的夹角上看，构造裂缝一般较平直（见图2g）。溶蚀裂缝被白云石全充填或半充填，而后被酸性流体溶蚀（见图2h）。压溶裂缝呈锯齿状发育在粉晶云岩中，缝宽为0.01～2.00 mm，常被沥青充填（见图2i）。裂缝在灯四段的储层中不仅可以作为储集空间，还可作为渗滤通道，是提高研究区渗透率的主要原因。

2.3 储层物性特征

为研究灯四段物性特征，在区内选取岩心样品进行分析（见图3）。结果表明，灯四段基质孔隙度最大值为8.08%，最小值为0.13%，平均值为1.66%（样品数179个），孔隙度主要分布在0～4%，占样品总数的94.9%，大于4%的样品仅占样品总数的5.1%；渗透率最大值为21.600 000×10-3μm2，最小值为0.000 106×10-3μm2（样品数82个），平均值为0.650 000×10-3μm2。其中，渗透率小于 0.01×10-3μm2的样品占样品总数的37.8%，大于0.01×10-3μm2的样品占62.2%。由此可知，灯四段储层具有低孔、低渗的特征。

通常情况下，孔隙型储层具有良好的相关性，而其他类型的储层不具有相关性［15-16］。从研究区的孔渗散点图中可以看出（见图4），储层的孔隙度和渗透率相关性很差，说明储层的孔隙、溶洞和裂缝都十分发育，三者都对研究区物性起了一定的作用，因而储层类型为孔隙-裂缝-溶洞型储层［7］。

图3 川中地区灯四段孔隙度、渗透率分布

图4 川中地区灯四段岩心孔渗散点图

3 储层成因类型

根据研究区储层的基本特征和成因的差异，将灯四段储层分为3类。

3.1 丘滩相早期岩溶型储层

该类储层主要发育在颗粒滩和藻丘相带中 （见图5），岩性以颗粒白云岩和藻白云岩为主。灯四段在准同生期，岩石发生溶蚀作用。在颗粒白云岩中，储层以发育密集的针孔和小型溶洞为主，在藻白云岩中发育以顺纹层的孔洞体系为主。早期形成的孔洞多被白云石胶结物或沥青充填，储集性能变差，储层级别较好。

图5 川中地区灯四段gs7井单井柱状图

3.2 早期岩溶叠加后期表生岩溶型储层

该类储层通常发育在灯四段上部，靠近顶部不整合处。岩性以藻白云岩为主，岩溶角砾岩次之。在大气淡水、混合水及酸性流体的共同改造下，孔隙在原有基础上进一步溶蚀、扩大，形成了以蜂窝状孔洞和溶洞体系为主的孔隙类型，储层在级别上属优质储层（见图6）。

3.3 其他因素改造型储层

研究区地层在埋藏时期受构造作用和深部酸性流体的改造下，形成了有其他因素改造的储层。储层在级别上属于中等储层。该类储层包括2类：

1）裂缝型储层。灯四段地层在桐湾运动影响下遭受抬升剥蚀，地层发生改变，大量高角度构造裂缝发育（见图2g），形成了以高角度构造裂缝体系为主的裂缝型储层，其对提高储层的渗透率具有重要意义。

2）构造-热液型储层。在桐湾运动的作用下形成的一系列构造裂缝和微裂缝中，发育了大量的中—粗晶鞍状白云石［8］，表明灯四段在埋藏期受有机酸影响，孔隙的形成与深部热液有关。由此产生的储层，为以热液溶蚀缝洞为主的构造-热液型储层。

4 储层的主控因素

控制灯四段储层发育的因素很多［17-21］，主要以沉积作用、层序地层、成岩作用和构造作用为主。

4.1 沉积相对储层的控制

沉积相是决定储层物性好坏的关键。在水动力强的地方形成颗粒滩和有利于造礁生物繁殖的藻丘以及云坪相带，岩性以颗粒白云岩、藻白云岩和晶粒白云岩为主；水动力弱的地方发育潟湖和滩间海，岩性以泥晶云岩为主。受早期岩溶作用影响，颗粒云岩中含有丰富的原生孔隙，有利于后期的溶蚀；藻丘纹层中的有机质加速了溶蚀作用的进行；云坪沉积体系中的孔隙有利于后期成岩作用的改造。因此，研究区相对较强水动力处沉积的颗粒滩、藻丘和云坪沉积体系，有利于储层的发育，而相对低能处沉积潟湖和滩间海沉积体系，不利于储层的发育。

4.2 层序地层对储层发育的控制

根据区内的岩性不同，将灯四段内部划分出5个四级层序［22-25］。灯四段的储层主要与台地边缘和局限台地发育的丘滩体有关。这些有利的沉积相通常发育在四级层序靠上部，丘滩体的发育明显受控于高频的层序界面。从单井柱状图（见图5）可以看出，颗粒云岩和藻云岩都发育在每个层序的顶部。由此可知，储层严格受层序地层的制约。

4.3 成岩作用对储层发育的影响

在灯四段储层的主控因素中，除沉积相和高频层序的控制外，成岩作用对储层的形成产生了重要影响。岩溶作用有利于区内储层的发育。桐湾Ⅱ幕运动使灯影组地层整体被抬升并暴露于地表，在近地表处岩石发生溶蚀作用。岩石在成岩作用后期，有机酸对岩石的溶蚀，使孔隙扩大，裂缝变宽。岩溶作用扩大了储层的范围，提高了储层的质量。

4.4 构造作用对储层发育的控制

灯影组沉积时期，经历了桐湾运动、加里东运动、印支运动、燕山运动和喜山运动等构造运动。这些构造运动使灯影组地层发生褶皱抬升，从而产生大量的微裂缝和高角度构造裂缝（见图2g），大大提高了灯四段储集岩的渗透率。

5 结论

1）灯四段储层主要储集岩类型有颗粒白云岩、晶粒白云岩和藻白云岩，储集空间以溶洞为主，孔隙和裂缝次之，属于孔隙-裂缝-溶洞型储层。裂缝以及溶蚀缝洞的产生有助于提高储层的渗透率。

2）研究区储层类型主要分为丘滩相早期岩溶型储层、早期岩溶叠加后期表生岩溶型储层和其他因素改造型储层（裂缝型储层和构造-热液型储层）等3类。

3）沉积相是控制储层发育程度的主要因素。高频层序控制着储层的分布，岩溶作用对孔隙的扩溶具有极为重要的影响，裂缝对提高储层的渗透率具有重要的意义。

［1］陈宗清.四川盆地震旦系灯影组天然气勘探［J］.中国石油勘探，2010，4（1）：1-14.

［2］王兴志，黄继祥，侯方浩，等.四川资阳及邻区震旦系灯影组储层段沉积及层序地层学特征［J］.西南石油学院学报，1996，18（3）：3-9.

［3］ESTEBAN M，TABERNER C.Secondary porosity development furing late burisl in carbonate reservoir as a result of mixing and/or cooling of brrines［J］.Journal of Geochemical Exploration，2003，78（3）：355-359.

［4］郭战峰，陈锦琨，付宜兴，等.鄂西渝东地区震旦、寒武系天然气成藏条件［J］.西南石油大学学报（自然科学版），2008，30（4）：39-42.

［5］莫静.川中地区震旦系灯影组储层特征及其主控因素［J］.中国地质，2013，40（5）：1506-1514.

［6］斯春松.四川盆地灯影组储层特征及主控因素［J］.成都理工大学学报（自然科学版），2014，41（3）：267-273.

［7］杨威等.四川盆地震旦系灯影组岩溶储层特征及展布［J］.天然气工业，2014，34（3）：55-60.

［8］李启桂，李克胜，周卓铸，等.四川盆地桐湾不整合面古地貌特征与岩溶分布预测［J］.石油与天然气地质，2013，34（4）：513-521.

［9］李宗银，姜华，汪泽成，等.构造运动对四川盆地震旦系油气藏的控制作用［J］.天然气工业，2014，34（3）：23-30.

［10］胡明毅，魏国齐，胡忠贵，等.四川盆地中二叠统栖霞组层序：岩相古地理［J］.古地理学报，2010，12（5）：516-526.

［11］冉隆辉.论四川盆地天然气勘探前景［J］.天然气工业，2006，26（12）：42-44.

［12］胡明毅，邓猛，胡忠贵，等.四川盆地石炭系黄龙组储层特征及主控因素分析［J］.地学前缘，2015，22（3）：311-321.

［13］刘树根，马永生，黄文明，等.四川盆地上震旦统灯影组储集层致密化过程研究［J］.天然气地球科学，2007，18（4）：485-496.

［14］周正，王兴志，谢林，等.川中地区震旦系灯影组储层特征及物性影响因素［J］.天然气地球科学，2014，25（5）：701-708.

［15］代宗仰，徐世琦，尹宏，等.乐山-龙女寺寒武系和奥陶系储层类型研究［J］.西南石油大学学报（自然科学版），2007，29（4）：16-20.

［16］杨晓萍，赵文智，邹才能，等.低渗透储层成因机理及优质储层形成与分布［J］.石油学报，2004，28（4）：57-64.

［17］焦伟伟，李建交，田磊.中国海相碳酸盐岩优质储层形成的地质条件［J］.地质科技情报，2009，28（6）：64-68.

［18］吴艳艳，曹海虹，丁安徐，等.页岩气储层孔隙特征差异及其对含气量影响［J］.石油实验地质，2015，37（2）：231-236.

［19］宋璠，杨少春，苏妮娜，等.超浅层油藏成岩特征及对油气成藏的影响：以准噶尔盆地春风油田为例［J］.石油实验地质，2015，37（3）：307-313.

［20］马洪，李建忠，杨涛，等.中国陆相湖盆致密油成藏主控因素综述［J］.石油实验地质，2014，36（6）：668-677.

［21］罗冰.川中古隆起灯影组储层发育控制因素及展布［J］.石油学报，2015，36（4）：417-426.

［22］马勇，钟宁宁，程礼军，等.渝东南两套富有机质页岩的孔隙结构特征：来自FIB-SEM的新启示［J］.石油实验地质，2015，37（1）：109-116.

［23］盛湘，陈祥，章新文,等.中国陆相页岩油开发前景与挑战［J］.石油实验地质，2015，37（3）：267-271.

［24］袁晓宇，李映涛，张哨楠，等.塔西南玉北地区鹰山组缝洞型储层裂缝检测技术及应用［J］.石油实验地质，2015，37（3）：394-401.

［25］佘晓宇，董政，龚晓星，等.塔中卡塔克隆起南北坡上奥陶统礁滩地震识别与储层预测［J］.石油实验地质，2014，36（1）：16-24.

（编辑 赵旭亚）

Reservoir characteristics and control factors of fourth Member of Dengying Formation in central Sichuan Basin

WANG Jingyi1，2,HU Mingyi1，2,GAO Da1，2,XING Mengyan1，2,LIU Lingshan1，2
(1.MOE Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources,Yangtze University,Wuhan 430100,China;2.College of Geoscience,Yangtze University,Wuhan 430100,China)

Based on the drilling data,and the macroscopic and microscopic methods,the reservoir characteristics and control factors of the fourth Member of Dengying Formation in central Sichuan Basin were analyzed.The findings indicate that a range of sedimentary facies developed,such as platform margin facies and restricted platform facies;the reservoir rock includes grain dolomite,crystalline dolomite and algal dolomite;the reservoir space is mainly comprised of karst carve and dissolved pore,the fracture is the second.The pore type is characterized by low porosity and low permeability,belonging to pore-leak-carve reservoir. According to its forming reasons,the reservoir is divided into three categories:the early karst mound-beach reservoir,the earlykarst-overlaid-the-later-supergene karst reservoir and the other factors reservoir.The reservoir development in the study area is controlled by sedimentary facies,sequence interface,diagenesis and tectonism.The good reservoirs developed in the grain beach microfacies and algal mound microfacies that can control reservoir development.The distribution of reservoir is controlled by sequence interface.The most important factor of reservoir forming is the karst,which improves the quality of reservoir;the tectonic movement has important significance to improving the reservoir permeability.

reservoir characteristics;control factor;central Sichuan Basin;fourth Member of Dengying Formation

国家自然科学基金项目“碳酸盐岩台缘礁滩储层精细地质建模研究”（41372126）；湖北省创新群体基金项目“碳酸盐岩岩溶储层成因机理及分布预测研究”（2015CFA024）

TE122.2+21

A

10.6056/dkyqt201606004

2016-04-01；改回日期：2016-09-10。

王静怡，女，1990年生，在读硕士研究生，研究方向为储层地质和层序地层学。E-mail：491127198@qq.com。

王静怡，胡明毅，高达，等.川中地区灯影组四段储层特征及主控因素［J］.断块油气田，2016，23（6）：697-702.

WANG Jingyi，HU Mingyi，GAO Da，et al.Reservoir characteristics and control factors of fourth Member of Dengying Formation in central Sichuan Basin［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2016，23（6）：697-702.