川西南地区中三叠统雷口坡组碳酸盐岩储层特征

马小强，祝海华

(西南石油大学 地球科学与技术学院，四川 成都 610500)

碳酸盐岩储集层在全世界油气储集层中占有非常重要的地位。据统计，世界上约有25%的沉积岩为碳酸盐岩，而且世界油气总资源量的65%在碳酸盐岩储层中[1]。

四川盆地是我国海相碳酸盐岩储集层的主要分布地区，也是我国重要的碳酸盐岩储层勘探地区。川西南部地区中三叠统雷口坡组碳酸盐岩储层是我国油气勘探的重点研究目标，但储层勘探难度较高。因此，在研究中正确认识碳酸盐岩储层的岩石学特征，储集空间类型、储层物性特征，以及储层发育的影响因素，有利于碳酸盐岩储层的勘探开发，为四川盆地雷口坡组的储层评价以及为寻找储层甜点区提供有力的依据[2-4]。

1 区域地质概况

四川盆地中,三叠世雷口坡期研究区位于龙门山前陆褶皱-冲断带及川西前陆盆地南段，地理位置东以龙泉山为界，西至雾中山，南至峨眉山以北，北起大邑-苏码头一带(图1)。

图1 研究区地理及构造位置示意图

研究区雷口坡组发育较为良好，主要划分为4段：雷一段地层底部发育一套绿豆岩，中部主要为深灰色、泥晶云岩、砂屑云岩、鲕粒灰岩等，上部部以云质膏岩为主，夹薄层云岩，局部含生物化石，以藻类和海百合为主。在盆地西部，雷二段地层具有明显的三分性，底部沉积深灰色藻屑白云岩，中段由下至上为浅灰色砂屑白云岩向泥晶白云岩过度，上段以深灰色泥晶白云岩为主。雷三段地层岩性组合趋于稳定，主要沉积深灰色泥晶灰岩、泥灰岩、泥晶云岩、颗粒云岩和膏盐岩等。雷四段地层底部主要发育灰色膏岩，夹泥晶白云岩，含海百合等生物化石，中部主要发育浅灰色粉晶白云岩，上部为深灰色含膏质的白云岩。

2 储层物性特征

通过对研究区取心井30口中的493个碳酸盐岩岩心样品的物性分析，川西南部地区雷口坡组总体储层孔隙度平均为2.25%：储集层孔隙度小于2%的样品占比65.1%；孔隙度2%～6%的样品占比25.4%；孔隙度6%～10%的样品占比6.6%;孔隙度大于10%的样品占比3.2%(图2a)。其中，雷三段储集层428个岩心岩心样品，总体孔隙度平均为2.24%：孔隙度小于2%的样品占比64.1%，孔隙度2%～6%的样品占比25%，孔隙度6%～10%的样品占比8.6%，孔隙度大于10%的样品占比2.3%(图2b)。雷四段储集层265个岩心样品，总体孔隙度平均为2.51%：孔隙度小于2%的样品占比67.2%，孔隙度2%～6%的样品占比21.6%，孔隙度6%～10%的样品占比4.2%，孔隙度大于10%的样品占比6.9%(图2c)。

图2 雷口坡组碳酸盐岩储层孔隙度分布图

川西南部地区雷口坡组总体储集岩渗透率小于0.01×10-3μm2的样品占比53.89%，介于(0.01～1)×10-3μm2之间的样品占比27.98%，(1～10)×10-3μm2之间的样品占比15.02%，大于10×10-3μm2的样品占比3.11%，平均渗透率为1.31×10-3μm2(图3a)。雷三段储集岩样品总体渗透率小于0.01×10-3μm2的样品占比56.37%，介于(0.01～1)×10-3μm2之间的样品占比31.82%，(1～10)×10-3μm2之间的样品占比9.65%，大于10×10-3μm2的样品占比2.16%，平均渗透率为1.07×10-3μm2(图3b)。雷四段储集岩样品总体渗透率小于0.01×10-3μm2的样品占比46.73%，介于(0.01～1)×10-3μm2之间的样品占比22.35%，(1～10)×10-3μm2之间的样品占比26.68%，大于10×10-3μm2的样品占比4.24%，平均渗透率为1.42×10-3μm2(图3c)。

图3 雷口坡组碳酸盐岩储层渗透率分布图

根据物性分析表明，川西南部地区雷口坡组储层属于低孔低渗储层，总体上储集岩较为致密。

孔渗关系显示，雷口坡组孔隙度和渗透率呈一定正相关关系，孔隙度增加，渗透率趋于增大，但样品点分散，孔渗关系较为复杂，既有高孔低渗、又有低孔高渗和高孔渗样品(图4)。说明雷口坡组孔渗关系不仅受孔喉结构的控制，还受到裂缝的影响，反应雷口坡组发育裂缝-孔隙型和孔隙型储层。

图4 雷口坡组岩心孔隙度、渗透率散点图

3 储层发育影响因素

川西南部地区的储层物性为低孔隙度，低渗透率，储集层主要由沉积作用和成岩作用等因素控制。

沉积作用是控制碳酸盐岩储层的重要因素，雷口坡组沉积相分布以及储层的展布表明，储层较好的发育环境为浅水高能环境[5]。雷口坡组储层主要发育在雷三段和雷四段，其中,颗粒岩、藻类和砂岩含量较高，粒间溶孔和粒内溶孔发育较多。但在研究中，雷一段和雷二段几乎不发育，储层的垂向分布反应了储层与沉积环境的变化密切相关。

雷一段和雷二段沉积期，泥晶灰岩和泥晶云岩滩体大体分布于川中，川南等泻湖环境深水地区，辅以南部康滇古陆的陆源碎屑如泥质碎屑，石英碎屑较多，导致了此阶段的沉积期暴露较为困难，溶蚀作用弱，不利于储层发育。

雷三段沉积期，海平面大幅下降，出现了大规模的浅滩。滩体由于水体深度较浅，容易暴露出来，使得混合水白云石化作用与早期大气淡水溶蚀作用得以出现，形成了大量的晶间溶孔与粒间溶孔，这是形成良好储集层的关键。

雷口坡组四段主要发育蒸发台相。雷四段中下部以大套膏岩夹薄层膏质云岩为主，膏岩类矿物或假晶常见，可见干裂、鸟眼构造。研究区内蒸发台地相主要可分为蒸发潮坪亚相和蒸发泻湖亚相，蒸发潮坪亚相主要处于主要岩石类型为膏岩、岩盐、云质膏岩。可进一步划分为膏坪、云膏坪、膏云坪等微相。 蒸发泻湖亚相盐度极高，水流循环极差，蒸发作用强烈，容易成为浓缩残余卤水的汇集场所，以大段岩盐发育为特点，主要岩性为膏岩、岩盐和杂卤石。

区内优质储层大多发育于颗粒滩沉积环境，表现为储层发育程度与沉积相带关系密切。有利的沉积相带为储层的形成和演化奠定了良好的物质基础，决定了早期孔渗层的时空分布[6]。

白云化作用改善储层物性，区内白云岩物性普遍好膏岩、灰岩。不同岩石类型物性统计以及测井解释显示，除了雷口坡组顶部发育与岩溶相关的灰岩储层外，区内雷口坡组储层基本发育于云岩中，且随着岩石中白云石含量的增加，孔隙度逐渐增加，说明云化作用对储层孔隙的形成至关重要。

川西地区雷口坡组原岩碳氧同位素分析结果显示，为δ13C具低正异常、δ18O为低负异常特征，δ13C值为0.082%～0.327%，平均值为0.212%；δ18O值为-0.629%～0.192%，平均值为-0.238%；Z值为125.78～132.35，平均值为128.74(表1)。以Z=120为海水和淡水分界线，Z值越高反映流体盐度越高，反应白云岩形成时为高盐度的成岩环境。

表1 川西南部地区雷口坡组碳、氧同位素表

川西南部地区雷口坡组沉积以后，经历了印支运动、燕山运动和喜山运动等多期构造运动影响，产生了大量的局部构造及断裂系统。构造作用形成的裂缝，极大地改善了碳酸盐岩储层的渗滤能力，为酸性介质对储层的改造提供了渗流通道，是溶蚀作用发育的重要条件。

溶蚀作用是雷口坡组较为常见的成岩作用现象之一，区内钻井岩心及薄片上均可见到溶蚀作用和溶蚀孔发育，溶蚀作用发育程度各异，多期次发育，溶蚀作用与区内雷口坡组储层的形成有密切关系。

4 结论

1)颗粒白云岩储层和微生物灰岩储层为主要储集层，其中储集较好的层位主要发育在雷口坡组三段和四段；

2)储集层储集空间包括粒间溶孔，粒内溶孔和晶间孔，发育裂缝-孔隙型和孔隙型储层；

3)浅水高能环境使得雷口坡组储层主要发育在雷三段和雷四段，储层发育程度与沉积相带关系密切，成岩期胶结作用和压实作用破坏了储层的性质，埋藏期的溶蚀作用和白云石化作用与储层发育有极为密切的关系。