陳雪，王興志，馮仁蔚

油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（西南石油大學(xué)），四川 成都610500

中國石油川慶鉆探公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院，四川 成都610000

普光氣田位于四川盆地東北部宣漢－達(dá)縣境內(nèi)，包括了普光鎮(zhèn)、黃金鎮(zhèn)和毛壩場等縣（鄉(xiāng)），面積約350km2（圖1），現(xiàn)今構(gòu)造位置位于大巴山推覆帶前緣斷褶帶與川中平緩褶皺帶之間，為構(gòu)造－巖性復(fù)合大型氣藏［1］。前人針對(duì)普光氣田上二疊統(tǒng)長興組（P2c）的沉積特征、環(huán)境展布、白云巖的地球化學(xué)特征、成藏機(jī)理等方面做了系統(tǒng)的研究［2～5］，且勘探研究結(jié)果表明P2c具有巨大的油氣勘探潛力，但是針對(duì)該區(qū)儲(chǔ)層特征的相關(guān)研究較少。筆者利用宏觀、微觀資料，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)概況，對(duì)普光氣田P2c儲(chǔ)層特征及控制因素開展深入研究，為進(jìn)一步勘探開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 儲(chǔ)層特征

圖1 普光氣田地理位置圖

1.1 主要儲(chǔ)集巖石類型及特征

巖石類型不同，所形成的沉積環(huán)境和經(jīng)歷的成巖作用改造也有較大的差異，從而導(dǎo)致儲(chǔ)集性能有著明顯的區(qū)別［6～8］，研究區(qū)能構(gòu)成較好儲(chǔ)集體的巖石主要有生物礁云巖、顆粒云巖以及晶粒云巖等。其中儲(chǔ)集性能以生物礁云巖最好，顆粒云巖中的生屑云巖和砂礫屑云巖中等，晶粒云巖中的中、不等晶白云巖次之。

1）生物礁云巖 造礁生物主要為海綿、苔蘚蟲，具有一定的生長方向，被藻紋層包卷粘結(jié)，形成骨架結(jié)構(gòu)和障積結(jié)構(gòu)。附礁生物為藻紋層、腕足、瓣鰓及有孔蟲，生物間充填泥晶方解石、生物碎屑及礁角礫（圖2（a））。巖石中生物體腔孔、晶間溶孔較為發(fā)育，因此儲(chǔ)集性較好。

2）顆粒云巖 以砂礫屑云巖和生屑云巖為主，其中礫屑多呈竹葉狀（圖2（b）），多由它形泥－細(xì)粉晶白云石構(gòu)成，顆粒分選、磨圓中等；生屑白云巖多由生屑灰?guī)r白云石化后形成，生屑多具有殘余結(jié)構(gòu)（圖2（c）），體積分?jǐn)?shù)一般大于50%，常發(fā)育在生物礁云巖的上部。顆粒云巖的粒間和粒內(nèi)溶孔較為發(fā)育，宏觀面孔率較高，儲(chǔ)滲性均較好。

3）晶粒云巖 巖石類型主要為中晶、不等晶白云巖，由中－粗晶白云石構(gòu)成（圖2（d）），局部含有細(xì)粉晶白云石則稱為不等晶云巖（圖2（e））。晶粒大小一般0.1～2mm，多呈半自形鑲嵌狀，局部它形，晶體之間的界線彎曲或平直。具顆粒殘余結(jié)構(gòu)，晶間孔、晶間溶孔較為發(fā)育，局部被泥質(zhì)或殘余有機(jī)質(zhì)充填，面孔率較高，一般5%～10%，儲(chǔ)滲性良好。

1.2 儲(chǔ)滲空間類型及特征

普光氣田P2c儲(chǔ)層主要儲(chǔ)集空間類型豐富，發(fā)育孔隙、裂縫等。儲(chǔ)層孔隙以晶間（溶）孔、粒間溶孔、鑄模孔等次生孔隙為主，并發(fā)育生長骨架孔、生物體腔孔等原生孔隙。

1.2.1 原生孔隙

主要發(fā)育在高能環(huán)境下形成的生物骨架孔和生物體腔孔，常見于腹足、蜓類等附礁生物（圖2（a）、（f）），具有一定儲(chǔ)集性。但由于后期的膠結(jié)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）晶間（溶）孔 晶間孔是發(fā)育于自形－半自形白云石晶粒之間的細(xì)小孔隙，孔隙邊緣多平直，呈三角形或多邊形（圖2（g）），大小一般小于0.1mm，面孔率一般在1%左右。晶間孔進(jìn)一步溶蝕擴(kuò)大形成晶間溶孔。孔隙形態(tài)不規(guī)則，多呈港灣狀（圖2（d）、（e）、（h）），孔徑一般0.05～0.2mm，常有瀝青充填，儲(chǔ)集性能較好。

2）粒間溶孔 主要發(fā)育于生屑云巖、砂屑云巖及生物礁云巖中，顆粒間膠結(jié)物被選擇性溶蝕后形成的孔隙（圖2（i）），該類孔隙鏡下面孔率一般2%～10%，大小0.2～0.5mm，最大可達(dá)1mm 以上，形態(tài)多為邊部不平直的多邊形或不規(guī)則港灣狀，孔隙中普見瀝青充填物，是重要的儲(chǔ)集空間類型。

3）粒內(nèi)溶孔、鑄模孔 顆粒內(nèi)部甚至整個(gè)顆粒被溶蝕后形成的孔隙空間，孔隙形態(tài)不規(guī)則，大小0.05～0.2mm，孔徑不均勻，主要發(fā)育于砂屑、生屑云巖中（圖2（j）、（k））。

4）裂縫 研究區(qū)內(nèi)對(duì)儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能有所改善的裂縫主要是構(gòu)造縫和壓溶縫。構(gòu)造縫以高角度縫為主，壓溶縫多被泥質(zhì)、瀝青或其他不溶殘余物充填，沿縫合線有溶蝕孔、洞的分布（圖2（l））。

1.3 儲(chǔ)層物性特征

通過對(duì)普光地區(qū)10口井1068塊樣品進(jìn)行分析表明，孔隙度處于1.11%～28.84%之間，值在2%～12%所占的比例最大，其次是13%～24%，個(gè)別孔隙度值大于25%，平均為7.99%（圖3）；在1029塊滲透率樣品中，其值變化較大（圖3），一般介于0.03～9664.89mD 之間，平均為0.896mD。通過取對(duì)數(shù)的滲透率值具有2種優(yōu)勢，分布是0和1，二者總占總數(shù)的70%以上。這說明P2c以中高孔、高滲儲(chǔ)層為主，儲(chǔ)層部分溶孔較為發(fā)育，但連通性不好，同時(shí)裂縫較為發(fā)育。

在區(qū)內(nèi)研究層段儲(chǔ)層呈中高孔、高滲儲(chǔ)層的基礎(chǔ)上，通過對(duì)普光氣田P2c儲(chǔ)層孔隙度和滲透率關(guān)系研究（圖4），可以看出，P2c儲(chǔ)層中存在著明顯的“高孔低滲”和“低孔高滲”數(shù)據(jù)分區(qū)現(xiàn)象，說明P2c地層存在兩種以上的儲(chǔ)集空間類型，儲(chǔ)層的成因受多種因素的控制。P2c超過50%的儲(chǔ)層孔滲相關(guān)性較好，呈正線性相關(guān)，即隨著孔隙度的增加，滲透率均勻增大。不到50%以發(fā)育弧立、連通性相對(duì)較差的溶孔為主；極少數(shù)為裂縫。綜合分析認(rèn)為普光氣田P2c儲(chǔ)層類型為中高孔、高滲的孔隙型儲(chǔ)層。

2 儲(chǔ)層主控因素分析

2.1 沉積相的影響

沉積相是儲(chǔ)層形成和演化的基礎(chǔ)［7～13］，不同沉積相帶沉積巖石類型不同，不同類型的巖石其結(jié)構(gòu)特征不同，差異較大，因此后期成巖改造對(duì)它們的影響結(jié)果也不一樣，這就決定了不同沉積相帶中儲(chǔ)層發(fā)育情況存在差異［7，8］。研究區(qū)在P2c沉積期的主體位置處于深淺環(huán)境過渡的臺(tái)地邊緣地帶及附近，水深處于正常浪基面附近，其海水循環(huán)良好，鹽度正常，含氧量充足，受波浪和潮汐作用的影響強(qiáng)，堆積分選、磨圓較好的礁灘沉積體，發(fā)育臺(tái)地邊緣礁灘相，沉積的顆粒巖由于顆粒的支撐作用使得部分原生粒間孔、生物體腔孔得以保存，在后期云化和溶蝕作用下可形成較多粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔和晶間孔，孔隙度一般在2%～5%，因此臺(tái)地邊緣礁灘相是儲(chǔ)層發(fā)育的最有利的沉積相帶。

圖2 普光氣田P2c儲(chǔ)集巖類及儲(chǔ)集空間類型圖

圖3 普光氣田P2c孔滲分布頻率圖

2.2 成巖作用的影響

成巖作用對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層的形成、發(fā)展、演化具有重要的作用［7～13］。研究區(qū)有利于儲(chǔ)層形成的成巖作用主要為混合水白云石化作用和埋藏溶蝕作用。

混合水白云石化作用常見于臺(tái)地邊緣礁灘相沉積物中，由于該相帶處于古地形隆起部位，海平面的下降或是礁灘體的垂向加積率過快，臺(tái)地邊緣礁灘發(fā)生同生期暴露，受到大氣淡水的淋濾改造，發(fā)生混合水白云石化作用，形成大量的溶蝕孔洞。其次，當(dāng)海水與大氣淡水混合時(shí)，在海水為5%～30% 的混合液范圍內(nèi)，發(fā)生白云石交代方解石的過程，交代的白云石較方解石具有更自形、更大的晶體，進(jìn)一步提高了巖石的孔隙度和滲透率?；屹|(zhì)沉積物（巖）的強(qiáng)烈白云石化作用也可較大程度地提高儲(chǔ)層質(zhì)量［12，13］。

埋藏溶蝕作用是改造儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的重要條件［9～16］。前人研究表明，開江－梁平海槽相中烴源巖成熟生烴的過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸、CO2、H2S等腐蝕性流體通過斷層或裂縫運(yùn)移到P2c臺(tái)地邊緣礁灘相儲(chǔ)層中，從而對(duì)其沉積巖產(chǎn)生強(qiáng)烈的溶蝕作用，形成大量的粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔和白云石晶間溶孔（圖5）。在后期的埋藏溶蝕作用中，巖石較容易發(fā)生重結(jié)晶作用，導(dǎo)致晶間孔增大，增加了巖石的滲透能力。

2.3 構(gòu)造作用的影響

研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造作用主要有同沉積構(gòu)造和現(xiàn)今構(gòu)造兩大類。同沉積構(gòu)造對(duì)儲(chǔ)層的影響主要表現(xiàn)在廣元－開江一線形成的深大斷裂控制著P2c次積期的基本沉積格局，即控制著臺(tái)地邊緣礁灘相優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的基本展布；斷層面不僅是是油氣運(yùn)移的天然通道，同時(shí)也有利于酸性流體的進(jìn)入而使靠近斷層面附近的礁灘沉積體發(fā)生埋藏溶蝕作用；斷層上升盤邊緣有利于沉積體的混合水白云石化作用的進(jìn)行?，F(xiàn)今構(gòu)造對(duì)儲(chǔ)層的影響主要表現(xiàn)在燕山期和喜山期形成的北東向展布的構(gòu)造體系其長軸和斷裂平行于酸性水的油氣運(yùn)移的方向，又處于臺(tái)地邊緣礁灘相沉積相帶中，是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層形成必不可少的條件。

圖4 普光氣田P2c儲(chǔ)層孔－滲相關(guān)圖

圖5 普光地區(qū)P2c礁灘儲(chǔ)層埋藏溶蝕作用模式圖

3 結(jié)論

1）普光氣田P2c主要儲(chǔ)集巖類有生物礁云巖、顆粒云巖、晶粒云巖，儲(chǔ)集空間多樣，以次生孔隙為主，原生孔隙為輔。儲(chǔ)集性能較好，以中高孔、高滲的孔隙型儲(chǔ)層為主。

2）沉積作用、成巖作用、構(gòu)造作用是影響普光氣田P2c儲(chǔ)層的重要因素。沉積作用是基礎(chǔ)，臺(tái)地邊緣礁灘相是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育的最有利相帶；成巖作用是關(guān)鍵，混合水白云石化和埋藏溶蝕等成巖作用決定著次生孔隙的發(fā)育程度，改善了儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能；構(gòu)造作用形成的基底斷裂帶控制著P2c沉積期的基本沉積格局，即控制著優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的展布，斷層面不僅是油氣運(yùn)移的天然通道，同時(shí)也有利于沉積體成巖作用的進(jìn)行。多因素匹配形成普光氣田P2c儲(chǔ)層的最終形態(tài)。

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