金民東，曾偉，譚秀成，李凌，李宗銀，羅冰，張靜蕾，劉吉偉

（1.四川省天然氣地質(zhì)重點實驗室；2.中國石油碳酸鹽巖儲層重點實驗室沉積與成藏分室；3.西南石油大學(xué)；4.中國石油西南油氣田公司勘探事業(yè)部；5.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院；6.中國石油西南油氣田公司川中油氣礦）

四川磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組灘控巖溶型儲集層特征及控制因素

金民東1,2,3，曾偉1,2,3，譚秀成1,2,3，李凌1,2,3，李宗銀4，羅冰5，張靜蕾1,2，劉吉偉6

（1.四川省天然氣地質(zhì)重點實驗室；2.中國石油碳酸鹽巖儲層重點實驗室沉積與成藏分室；3.西南石油大學(xué)；4.中國石油西南油氣田公司勘探事業(yè)部；5.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院；6.中國石油西南油氣田公司川中油氣礦）

在四川盆地磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組鉆孔、取心和室內(nèi)分析測試資料基礎(chǔ)上，研究其儲集層特征、不同類型儲集層成因和控制因素，并預(yù)測有利儲集區(qū)帶分布。巖心上，根據(jù)儲集空間類型的差異和其與“花斑”狀巖溶系統(tǒng)的發(fā)育組合特征，可將儲集巖進一步劃分為針孔、“花斑”針孔、溶洞及“花斑”溶洞等4種類型，其中“花斑”溶洞型儲集層質(zhì)量相對較好，其次為溶洞型和“花斑”針孔型，針孔型儲集層質(zhì)量相對較差。龍王廟組儲集層的成因與控制因素表現(xiàn)為：區(qū)域淺灘化沉積作用形成了大面積顆粒云巖，以粒間孔和少量粒內(nèi)溶孔為主要儲集空間的灘相層狀孔隙層為后期巖溶改造提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，加里東期巖溶水沿先期孔滲層順層流動溶蝕是優(yōu)質(zhì)儲集層形成的關(guān)鍵。加里東—海西期龍王廟組構(gòu)造古地貌控制了巖溶水流體勢，進而控制了儲集層發(fā)育。沿古地貌斜坡帶（磨溪201井—磨溪9井—磨溪12井一帶）巖溶最為發(fā)育，往往形成“花斑”溶洞型或溶洞型儲集層，是最有利的儲集區(qū)帶。圖12表1參20

顆粒云巖；儲集層特征；儲集層成因；“花斑”狀巖溶系統(tǒng)；龍王廟組；四川盆地；磨溪—高石梯地區(qū)

0 引言

灘相巖溶型儲集層是全球碳酸鹽巖優(yōu)質(zhì)油氣儲集層的一種重要類型，如中東米桑油田、Fateh油田和美國西德克薩斯州的Yates油田[1-5]，其儲集層主要為針孔、“海綿”狀花斑巖溶系統(tǒng)及溶洞，為顆粒碳酸鹽巖受風(fēng)化殼巖溶改造形成。四川盆地磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組取心及產(chǎn)能測試結(jié)果表明，龍王廟組宏觀儲集空間類型與測試產(chǎn)能關(guān)系密切，以溶洞、“花斑”狀巖溶系統(tǒng)為主的磨溪11井、高石6井，其測試產(chǎn)能可達217.53×104m3/d、104.70×104m3/d；而以針孔狀巖溶系統(tǒng)為主的磨溪17井、高石3井，其測試產(chǎn)能僅為53.20×104m3/d、0.33×104m3/d。因此，查明其儲集層基本特征及控制因素，無論是對于分析總結(jié)成藏規(guī)律還是實際勘探部署都具有重要意義。本文充分利用測錄井、巖心及相關(guān)配套分析化驗資料，闡明磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組儲集層特征，分析不同類型儲集層的成因和控制因素，并預(yù)測有利儲集區(qū)帶分布。

1 研究區(qū)地質(zhì)背景

磨溪—高石梯地區(qū)區(qū)域構(gòu)造上屬川中古隆中斜平緩帶中西部的樂山—龍女寺古隆起區(qū)（見圖1），總面積約2 330 km2。研究區(qū)內(nèi)針對龍王廟組的鉆井分布相對集中，取心資料豐富，為沉積、儲集層研究提供了資料基礎(chǔ)。

圖1 研究區(qū)位置、構(gòu)造、地層剖面示意圖

四川盆地龍王廟組沉積期總體經(jīng)歷了兩期海平面升降旋回，每一旋回的下部均為泥（粉）晶云巖等相對低能碳酸鹽巖，而中上部則以相對高能的砂屑云巖和鮞粒云巖為主[6]，據(jù)此可將龍王廟組劃分為兩段（見圖1）。龍王廟組沉積期，研究區(qū)總體上氣候干旱，水體咸度大、不適合狹咸度生物生活[7-8]，加之海水較淺，能量較強，使樂山—龍女寺同沉積平緩古隆起極易處于浪基面之上而形成大面積淺灘（見圖2）。鉆探表明儲集層主要發(fā)育于龍一段上部和龍二段中上部的顆粒云巖中。

沉積相研究表明：平面上，研究區(qū)龍王廟組以灘核微相為主體，集中發(fā)育于南部高石6井—高石10井—磨溪8井—磨溪205井一帶，顆地比（顆粒灘厚度與地層總厚度之比）大于0.7；灘緣微相圍繞灘核微相發(fā)育，顆地比為0.55～0.70；云質(zhì)澙湖微相分布范圍有限，局限于區(qū)內(nèi)西北部靠近高臺組剝蝕線地區(qū)以及磨溪203井井區(qū)，顆地比小于0.55（見圖2）。

2 儲集層基本特征

龍王廟組顆粒灘沉積后經(jīng)歷了多期成巖作用的差異改造，不同井區(qū)和井段呈現(xiàn)不同的儲集空間類型組合特征。通過對研究區(qū)鉆井取心段的宏觀、微觀觀察及物性分析，發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)97.3%的儲集層發(fā)育于（含膏質(zhì)團塊的）砂屑云巖、鮞粒云巖及其他顆粒云巖中，僅有2.7%的儲集層為含膏鹽巖團塊的泥晶云巖。根據(jù)巖心上宏觀儲集空間類型的差異（針孔或溶洞）和其與“花斑”狀巖溶系統(tǒng)的組合特征，可將儲集巖進一步劃分為針孔、“花斑”針孔、溶洞及“花斑”溶洞等4種類型。泥晶云巖類儲集層由于所占比例極小，且宏觀儲集空間以小型溶洞為主，本文將其歸為溶洞型。

圖2 磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組沉積微相平面分布圖

2.1 針孔型砂屑（鮞粒）云巖儲集層

這類云巖由于膠結(jié)作用強，殘余粒間孔或晶間孔不發(fā)育，膏質(zhì)團塊、生物碎屑等易溶物質(zhì)含量少，巖溶作用不強；巖心上主要呈淺灰色，孔徑多小于2 mm，分布不均且較為孤立（見圖3a）。鏡下薄片觀察發(fā)現(xiàn)，儲集空間類型以（溶擴）殘余粒間孔（見圖4a）和粒內(nèi)溶孔（見圖4b）為主，喉道以管束狀為主，孔喉配位數(shù)低。壓汞參數(shù)以排驅(qū)壓力高、中值壓力高和壓汞曲線無明顯平臺段為典型特征，表明該類儲集層孔喉半徑小、連通性差、非均質(zhì)性強（見圖5a）。全直徑巖心平均孔隙度約為3.71%，平均滲透率約為0.139×10?3μm2；而常規(guī)物性分析的孔滲散點圖顯示二者無明顯的相關(guān)性（見圖6a），說明針孔型儲集巖的儲集空間相對孤立。針孔型砂屑（鮞粒）云巖在整個儲集巖中比例約為9.2%。

圖3 磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組儲集巖類型

2.2 “花斑”針孔型砂屑云巖儲集層

這類儲集巖殘余粒間孔或晶間孔較發(fā)育，易溶的膏質(zhì)團塊、生物碎屑等物質(zhì)含量少，巖溶作用較針孔型砂屑（鮞粒）云巖強，巖溶水主要沿早期斑塊狀孔隙和微裂縫漫流溶蝕，形成了斑塊狀構(gòu)造。表現(xiàn)為深色斑塊和淺色斑塊的斑雜共存，其中深色斑塊溶蝕作用強，由離散白云石砂構(gòu)成，或混有不溶殘余，后由瀝青浸染而呈現(xiàn)深灰—灰黑色，若瀝青充填物較少，則針孔發(fā)育（見圖3b、3c）；而淺色斑塊溶蝕作用弱，由較為致密的基巖構(gòu)成，白云石普遍具泥晶化現(xiàn)象，巖心和鏡下皆顯示其孔隙不發(fā)育（見圖4c）。深色斑塊儲集空間主要為晶間（溶）孔（見圖4d）、粒間溶孔和滲流物內(nèi)溶孔（見圖4e），其次可發(fā)育少量的孔隙性溶洞，淺色斑塊內(nèi)孔隙不發(fā)育；喉道類型主要為片狀喉道，孔喉配位數(shù)高；壓汞參數(shù)顯示其排驅(qū)壓力和飽和度中值壓力較高，壓汞曲線呈細—中歪度，分選較差（見圖5b）。18個全直徑樣品的平均孔隙度約為4.19%，平均滲透率約為2.53×10?3μm2，孔滲性能一般；182個小直徑樣品的平均孔隙度為3.76%，平均滲透率為2.41×10?3μm2。從小直徑樣品孔滲相關(guān)性圖可以看出（見圖6b），樣品點可分為3類，每類皆顯示出一定正相關(guān)性，第1類體現(xiàn)出低孔低滲特征，代表了淺色斑塊（基質(zhì)孔洞區(qū)）；第2類為中孔中滲，代表了深色斑塊（“花斑”針孔區(qū)）；第3類為低孔高滲，反映出微裂縫影響。全直徑樣品的孔滲相關(guān)性整體較好，表明“花斑”針孔型儲集巖盡管在小尺度上非均質(zhì)性極強，但在大尺度上非均質(zhì)性減弱，由此說明暗色花斑系統(tǒng)可能在大尺度上是連通的。“花斑”針孔型砂屑云巖在整個儲集巖中所占比例為32.3%。

圖4 磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組不同儲集巖及其儲集空間

2.3 “花斑”溶洞型砂屑云巖儲集層

這類儲集巖殘余粒間孔或晶間孔也較發(fā)育，含有較多的膏質(zhì)團塊、生物碎屑、石鹽等易溶物質(zhì)，巖溶作用強烈。巖溶作用主要沿早期孔隙、微裂縫發(fā)育帶進行，并優(yōu)先溶蝕易溶礦物，從而形成與“花斑”針孔型云巖相似的深色斑塊和淺色斑塊共存的斑雜構(gòu)造，不同之處在于“花斑”溶洞型云巖孔徑以0.2～2.0 cm為主（見圖3d、4f），溶洞的形成可能與先期孔隙的溶蝕擴大有關(guān)，也可能與易溶礦物的選擇性溶蝕有關(guān)，部分保留有先期礦物的形態(tài)。喉道類型為縮頸喉道型，孔喉配置關(guān)系最好，為大孔大喉型，孔隙間連通性相對最好。排驅(qū)壓力（小于0.1 MPa）和飽和度中值壓力（小于1 MPa）相對最低，壓汞曲線顯示出粗歪度和分選較好的特征（見圖5c）。34個全直徑樣品平均孔隙度約為5.03%，平均滲透率約為9.87×10?3μm2；200個小直徑樣品的平均孔隙度為4.32%，平均滲透率為5.46×10?3μm2。小直徑樣品的孔滲相關(guān)性特征與“花斑”針孔型云巖一樣，可分為各具正相關(guān)關(guān)系的3類，分別代表以淺色花斑為主體的低孔低滲區(qū)（基質(zhì)孔洞區(qū)），以深色花斑和溶洞為主體的中高孔、中高滲區(qū)（“花斑”溶洞區(qū)）和伴有微裂縫發(fā)育的低孔高滲區(qū)，反映出小直徑樣品受取樣位置的影響，顯示出較強的非均質(zhì)性特征（見圖6c）。“花斑”溶洞型砂屑云巖在整個儲集巖中所占比例為35.9%。

圖5 磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組儲集巖典型壓汞曲線及孔喉半徑分布

圖6 磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組儲集巖孔滲關(guān)系（n為樣品數(shù)）

2.4 溶洞型砂屑（泥晶）云巖儲集層

這類儲集巖殘余粒間孔或晶間孔不發(fā)育，但含有較多的膏質(zhì)團塊、石鹽等易溶物質(zhì)，且微裂縫較發(fā)育。巖溶作用較強，主要沿微裂縫進行，并選擇性溶蝕易溶礦物，從而形成溶洞，洞徑一般為0.2～2.0 cm，最大可達6 cm。在巖性上主要有淺灰色砂屑云巖和泥晶云巖兩類，泥晶云巖中溶洞多呈孤立狀的圓形、橢圓形和方形等鑄模形態(tài)，洞內(nèi)可見半充填滲流粉砂；砂屑云巖中溶洞形態(tài)多變，既可出現(xiàn)泥晶云巖中的鑄模洞形態(tài)特征，也可呈不規(guī)則形態(tài)（見圖3e）。鏡下儲集空間除溶洞外，在洞壁附近的基巖中，顆粒云巖可見（溶擴）殘余粒間孔、晶間（溶）孔（見圖4g）和膏?？祝ㄒ妶D4h）；泥晶云巖基巖中孔隙少見。喉道類型為縮頸喉道型，孔喉配置較好，表現(xiàn)為大孔中喉型，孔隙間連通性較好。排驅(qū)壓力（0.1～0.5 MPa）和飽和度中值壓力（1～5 MPa）較低，壓汞曲線呈中—粗歪度（見圖5d）。27個全直徑樣品平均孔隙度約為5.66%，滲透率約為3.89×10?3μm2；197個小直徑樣品平均孔隙度約為4.23%，滲透率約為3.85×10?3μm2，儲滲性能較好。從其孔滲散點圖可以看出，溶洞型儲集層孔隙度與滲透率正相關(guān)關(guān)系較好，樣品點可分為2類，一類具有中高孔、中高滲特征，代表孔洞區(qū)；一類為裂縫影響明顯的低孔高滲特征（見圖6d）。溶洞型砂屑（泥晶）云巖在整個儲集巖中所占比例為22.6%。

綜上，區(qū)內(nèi)4種主要儲集巖類的儲集空間類型、孔喉結(jié)構(gòu)存在差異，綜合分析認為“花斑”溶洞型儲集層質(zhì)量最好，溶洞型和“花斑”針孔型次之，針孔型儲集層質(zhì)量相對最差，這與產(chǎn)能測試結(jié)果相吻合（見表1）。因此，明確不同儲集巖類發(fā)育的主控因素及其分布對于氣田的優(yōu)質(zhì)高效開發(fā)具有重要意義。

表1 磨溪—高石梯地區(qū)取心井單井儲集層厚度、儲滲性能、測試產(chǎn)能統(tǒng)計表

3 優(yōu)質(zhì)儲集層成因與控制因素

3.1 大面積連片分布顆粒灘

如前所述，龍王廟組儲集層主要發(fā)育于顆粒云巖中，顆粒云巖的分布受樂山—龍女寺古隆起的控制，磨溪—高石梯地區(qū)位于樂山—龍女寺古隆起之上（見圖1），發(fā)育大面積連片分布的顆粒灘（見圖2）。統(tǒng)計結(jié)果表明，研究區(qū)龍王廟組儲集層厚度與其顆粒灘厚度呈明顯的正相關(guān)關(guān)系，表明顆粒巖是儲集層形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.2 風(fēng)化殼巖溶的差異改造

沉積環(huán)境與原生孔隙形成關(guān)系密切，低能環(huán)境的灰泥沉積物雖具有高的原始孔隙度[9]，但是在成巖過程中因壓實和膠結(jié)而致密化；相較而言，高能環(huán)境的顆粒沉積物，因“淘洗”干凈而具有較高的原始孔隙度[10-11]。Moore和Druckman指出[12]，沉積成因的粒間孔可經(jīng)歷漫長的成巖作用而得以保存，形成殘余粒間孔為主的儲集層，并提出了這類儲集層具有顆粒支撐、壓實率較低、初期壓實后早期淺埋藏膠結(jié)物不發(fā)育、存在粒間膠結(jié)物未被溶蝕現(xiàn)象等識別標(biāo)志。這些特征在研究區(qū)龍王廟組儲集層中均有發(fā)現(xiàn)，與國內(nèi)外對原生孔保存型灘相儲集層識別標(biāo)志的報道一致[13-14]：①在受風(fēng)化殼巖溶和埋藏溶蝕影響較小的井區(qū)或?qū)游?，可以見到大量的殘余粒間孔或溶擴殘余粒間孔（見圖4a、4b），即使在遭受強烈?guī)r溶改造的井區(qū)，也可見少量殘余粒間孔；②初期壓實后，顆粒巖形成格架支撐，顆粒之間呈線—凹凸?fàn)罱佑|（見圖4a、4b）；③顆粒接觸處僅有早期海底膠結(jié)物發(fā)育，后期的淺埋藏粒狀膠結(jié)物僅部分充填粒間孔隙，而在顆粒接觸處不發(fā)育（見圖4a、4b）；④殘余粒間孔隙中的埋藏膠結(jié)物具有未被溶蝕改造現(xiàn)象，這種膠結(jié)物一般具有晶形完好、晶面平直的特征（見圖4a）。

由上述分析可知，受大氣水作用之前，區(qū)內(nèi)龍王廟組存在以殘余粒間孔為主要儲集空間的層狀孔滲層。但受早期差異成巖作用的影響，灘相儲集層因差異膠結(jié)而顯示出非均質(zhì)性，巖心尺度上可見明顯的高孔區(qū)和低孔區(qū)呈斑塊發(fā)育特征（見圖3b、3c）。層狀穩(wěn)定分布的先期孔滲層決定了加里東—海西期大氣水具有順層流動的特點，而孔滲層“斑塊”狀分布特征則最終決定了地下水的活動趨勢，進而決定了風(fēng)化殼巖溶的改造特征。

寒武系沉積后，加里東中幕的都勻事件作用時間較短，且主要影響盆地西部，而對川中地區(qū)的影響較小，因而研究區(qū)奧陶系與寒武系呈整合接觸[7,15]，加里東中幕暴露對區(qū)內(nèi)龍王廟組儲集層的影響不大。至加里東晚幕的廣西事件，自中志留世盆地開始抬升剝蝕，一直到二疊紀才開始沉降接受沉積，暴露時間長達120 Ma[16]，這導(dǎo)致工區(qū)西北部龍王廟組缺失或直接出露，向東南逐漸埋藏，最大埋深可達300余米。因此，區(qū)內(nèi)西北部的地表水經(jīng)由龍王廟組露頭區(qū)或高臺剝蝕區(qū)下滲補給，并沿龍王廟組先期層狀孔隙層流動，形成向高地周緣運動的區(qū)域地下水，溶蝕改造龍王廟組灘相儲集層及其中的易溶礦物，形成各具特征、差異顯著的“花斑”針孔、“花斑”溶洞及溶洞發(fā)育的巖溶改造巖類。

“花斑”狀或“豹斑”狀巖溶系統(tǒng)國外也稱為海綿狀巖溶系統(tǒng)，并認為其是表生暴露巖溶的典型識別標(biāo)志[17]；并且多孔層受長期大氣水漫流和潤濕的影響，也出現(xiàn)泥晶化發(fā)育特征[18]。鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，“花斑”系統(tǒng)內(nèi)部的白云石填充物和圍巖的白云石及環(huán)邊膠結(jié)物的泥晶化現(xiàn)象明顯，說明“花斑”和充填物為大氣水巖溶改造的結(jié)果（見圖4i）。由前述可知，龍王廟組在加里東期暴露前，具有“斑塊”狀針孔發(fā)育的特征。針孔發(fā)育的斑塊，地下水漫流的流速相對較快，溶蝕作用較強，在粒間孔基礎(chǔ)上溶蝕擴大，同時多孔的顆粒灘受溶蝕影響極易離散成白云石砂，并就近充填溶洞，形成白云石砂間孔隙系統(tǒng)（巖心上表現(xiàn)為“花斑”針孔），也可混有或全部變?yōu)椴蝗軞堄喑涮钗?，后期可受瀝青的浸染或完全充填白云石晶間孔隙，巖心上出現(xiàn)暗色的斑塊（見圖7a、7b）。與此相反，基巖針孔不發(fā)育的斑塊，地下水主要以浸潤形式影響，巖溶速率慢，多呈現(xiàn)泥晶化特征，后期也不易為瀝青浸染而呈淺灰色（見圖8）。巖心上也見沿網(wǎng)狀微裂縫發(fā)育的花斑，其形成原因仍然是巖溶水在基巖不同部位的流動和溶蝕速率存在差異（見圖7c、7d）。從花斑的大氣水巖溶成因分析，地下水應(yīng)該是一連通的系統(tǒng)，因而受此影響形成的眾多“花斑”狀系統(tǒng)在大尺度上是連通的，但因巖石孔隙呈花斑狀，小尺度巖心上花斑體現(xiàn)出強烈的非均質(zhì)性，這與全直徑和小直徑巖心物性特征相吻合。

當(dāng)花斑系統(tǒng)內(nèi)的溶蝕和溶蝕產(chǎn)物遷移較為順暢，則巖溶系統(tǒng)內(nèi)多為離散的白云石半充填，形成“花斑”溶洞型巖溶系統(tǒng)；若巖溶系統(tǒng)內(nèi)的溶蝕產(chǎn)物全部遷移，而后期充填物不發(fā)育時，則形成不規(guī)則狀溶洞（見圖3d）。值得注意的是，巖心和鏡下觀察見到大量相對孤立的小型溶洞，并呈圓形、橢圓形或正方形，這與鄂爾多斯盆地奧陶系馬家溝組膏?？缀望}模孔類似[19]。同時，在薄片中也發(fā)現(xiàn)被白云石充填的溶孔，呈現(xiàn)石膏假晶或鑄型化石特征（見圖7e、7f），表明龍王廟組這類小型溶洞的形成可能與膏質(zhì)團塊或生物碎屑被大氣水溶蝕有關(guān)。

3.3 后期構(gòu)造破裂和埋藏溶蝕優(yōu)化調(diào)整

經(jīng)歷表生巖溶改造之后，磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組儲集巖類型和儲滲體的分布基本定型。雖然后期經(jīng)歷了印支到喜馬拉雅期的多期構(gòu)造破裂和埋藏溶蝕的疊合改造作用，但對儲滲體總孔隙體積的增加意義不大，卻有利于先期孔滲層的優(yōu)化調(diào)整。

研究區(qū)內(nèi)，后期埋藏溶蝕作用主要發(fā)生在烴類流體充注后，所形成的孔洞多是在先期溶蝕孔洞的基礎(chǔ)上擴溶，孔洞含有早期瀝青的殘余（見圖9a），根據(jù)巖心觀察、薄片鑒定，后期埋藏溶蝕作用對單個儲滲體的儲集空間絕對值貢獻不大，新增孔隙度僅為1%～2%。而后期構(gòu)造破裂作用則主要伴隨喜馬拉雅期構(gòu)造運動產(chǎn)生，所產(chǎn)生的裂縫可分為兩類：一類主要在致密巖中發(fā)育，此類裂縫較為孤立，很少有伴生溶洞存在，也不溶蝕擴大（見圖9b）；另一類主要在早期形成的儲集巖中發(fā)育，這類裂縫對先期孔洞具有一定的連通能力，有利于后期溶蝕成巖流體的運移和改造，但影響較?。ㄒ妶D9c）。后期埋藏溶蝕作用和構(gòu)造破裂作用均不是儲集空間的主要成因，其作用結(jié)果也并不改變儲滲體的基本特征和時空分布[14]。

圖7 磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組巖溶特征

圖8 磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組“花斑”狀儲集巖儲集空間成巖演化模式圖

圖9 磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組后期埋藏溶蝕作用和構(gòu)造破裂作用特征

4 儲集層發(fā)育規(guī)律與有利儲集區(qū)帶預(yù)測

4.1 儲集層發(fā)育規(guī)律

由前述分析可知，龍王廟組在研究區(qū)全區(qū)范圍內(nèi)皆應(yīng)以顆粒灘疊合巖溶改造的儲集巖發(fā)育為特征，但實際取心統(tǒng)計結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)巖溶疊合改造的儲集巖在各井區(qū)所占比例差異較大（見表1），尤其是高石1井等井少見溶洞發(fā)育，推測其原因可能與顆粒灘的差異發(fā)育有關(guān)，如磨溪203井處于顆粒巖相對欠發(fā)育的局限澙湖亞相，強蒸發(fā)作用使其膏質(zhì)團塊和石鹽含量增加，因而巖心顯示其儲集巖以溶洞型為主。此外，巖溶的差異性發(fā)育也與地下水的流動狀態(tài)相關(guān)，而地下水的流動狀態(tài)可能與孔滲層的地貌起伏相關(guān)[20]。

據(jù)此，應(yīng)用印模法恢復(fù)了加里東—海西期龍王廟組頂部構(gòu)造古地貌，發(fā)現(xiàn)總體呈西北高、東南低的特征，并存在磨溪201井—高石1井西、磨溪12井—磨溪203井、磨溪204井—磨溪205井等3個南北向溝谷體系和過安平1井、磨溪202井—磨溪16井北兩個東西向溝谷體系，這些溝谷在區(qū)內(nèi)切割出高石梯和磨溪16井兩個孤立的潛高（見圖10）。

圖10 磨溪—高石梯地區(qū)加里東—海西期龍王廟組構(gòu)造古地貌

根據(jù)地下水活動規(guī)律，地表水經(jīng)由西北部龍王廟組露頭區(qū)（見圖10中紅色區(qū)域）直接補給和經(jīng)高臺組出露區(qū)（見圖10中黃色區(qū)域）間接補給后，沿孔滲層向周緣下滲流向低勢區(qū)。根據(jù)龍王廟組頂界相干體切片繪制出儲集巖平面分布圖（見圖11），可以看出：環(huán)繞磨溪201井—磨溪9井—磨溪12井一帶的間接補給區(qū)，巖溶水流速較快，飽和度小，溶蝕力強，形成“花斑”溶洞型儲集層；在斷裂分隔的孤立斷高或孤立地貌高地，巖溶水優(yōu)先向低勢區(qū)流動，造成巖溶水在高地側(cè)緣流動速率更快，而在高地則相對緩慢[20]，導(dǎo)致離補給區(qū)更近的磨溪202井—磨溪16井區(qū)和磨溪17井—磨溪19井區(qū)以“花斑”針孔和少量溶洞型儲集層為主，而較遠的高石1井—高石3井區(qū)則以針孔型儲集層為主；沿構(gòu)造古地貌的溝谷方向（磨溪204井區(qū)、高石6井區(qū)），巖溶水匯聚，其流動速率也高于其他地區(qū)，形成（“花斑”）溶洞型儲集層；張裂斷層可以直接溝通地表，導(dǎo)致地表水向下補給，如磨溪①斷層，在其東延方向，巖溶影響較強，發(fā)育“花斑”針孔型儲集層；寶龍1井區(qū)，由于北側(cè)高地的遮擋，巖溶水不活躍，巖溶對儲集層的改造較差。

4.2 有利儲集區(qū)帶預(yù)測

根據(jù)測井解釋成果得到儲能系數(shù)（R）等值線圖，結(jié)合構(gòu)造古地貌、儲集巖類型、平面分布特征及龍王廟組頂界地震相干體切片分析，得出磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組有利儲集區(qū)帶預(yù)測分布圖（見圖12）。由圖12可以看出：最有利儲集區(qū)帶（R≥2 m）基本分布于巖溶水間接補給區(qū)周緣和溝谷中，這些地區(qū)主要發(fā)育“花斑”溶洞型儲集巖；有利儲集區(qū)帶（1 m≤R＜2 m）則分布于離間接補給區(qū)較近的孤立構(gòu)造高地或受張斷裂影響較大的區(qū)域，主要發(fā)育溶洞型或“花斑”針孔型儲集巖；而在巖溶改造較差的高石梯地區(qū)和磨溪16高地遮擋的寶龍1井區(qū)，儲集層欠發(fā)育，為較有利儲集區(qū)帶（R<1 m），主要發(fā)育針孔型儲集巖。

圖11 磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組儲集巖類型平面分布圖

圖12 磨溪—高石梯地區(qū)龍王廟組有利儲集區(qū)帶分布圖

5 結(jié)論

四川盆地龍王廟組儲集層為典型的深埋灘相巖溶型儲集層，其主要儲集巖類型有“花斑”溶洞型砂屑云巖、溶洞型砂屑（泥晶）云巖、“花斑”針孔型砂屑云巖和針孔型砂屑（鮞粒）云巖。其中以“花斑”溶洞型砂屑云巖的儲滲性能最好。龍王廟組儲集層的成因與控制因素表現(xiàn)為：區(qū)域淺灘化沉積作用形成了大面積顆粒云巖，以粒間孔和少量粒內(nèi)溶孔為主要儲集空間的灘相層狀孔隙層為后期巖溶改造提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，加里東期巖溶水沿先期孔滲層順層流動溶蝕是優(yōu)質(zhì)儲集層形成的關(guān)鍵。加里東—海西期龍王廟組構(gòu)造古地貌控制了巖溶水流體勢，進而控制了儲集層的發(fā)育，沿古地貌斜坡帶（磨溪201井—磨溪9井—磨溪12井一帶）巖溶最為發(fā)育，往往形成“花斑”溶洞型或溶洞型儲集層，是最有利的儲集區(qū)帶。

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（編輯 黃昌武 繪圖 劉方方）

Characteristics and controlling factors of beach-controlled karst reservoirs in Cambrian Longwangmiao Formation,Moxi-Gaoshiti area,Sichuan Basin,NW China

Jin Mindong1,2,3,Zeng Wei1,2,3,Tan Xiucheng1,2,3,Li Ling1,2,3,Li Zongyin4,Luo Bing5,Zhang Jinglei1,2,Liu Jiwei6
(1.Key Laboratory of Natural Gas Geology,Sichuan Province,Chengdu 610500,China;2.PetroChina Deposition and Accumulation Department of Key Laboratory of Carbonate Reservoirs,Chengdu 610500,China;3.Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China;4.Exploration Division of PetroChina Southwest Oil and Gas Field Company,Chengdu 610041,China;5.Research Institute of Petroleum Exploration and Development,PetroChina Southwest Oil and Gas Field Company,Chengdu 610041,China;6.Central Sichuan Gas Field of PetroChina Southwest Oil and Gas Field Company,Suining 629000,China)

Based on data from boreholes,cores and lab analysis,the characteristics,genesis and controlling factors of different types of reservoirs in Cambrian Longwangmiao Formation,Moxi-Gaoshiti area,Sichuan Basin,are examined,and the distribution of favorable reservoir zones is predicted.The reservoirs can be subdivided into four types according to the different types of reservoir space and their combination with the “piebald” karst system:pinhole,“piebald” pinhole,cave,and “piebald” cave.Among them,the “piebald” cave reservoir is the best in quality,followed by the cave and “piebald” pinhole reservoirs,and the pinhole reservoir is the worst in quality.The genesis and controlling factors of Longwangmiao Formation reservoir are that the regional shoal deposition gave rise to a large area of grain dolomite,the layers with intergranular pores and small amount of intragranular dissolution pores of shoal facies provide a material base for later karst reformation.During the Caledonian period,the karst water flowing and corroding along the porous bed formed previously played a key role in the formation of premium reservoirs.During the period of the Caledonian-Hercynian,the tectonic paleogeomorphology controlled the fluid potential of karst water,which in turn decided the development of reservoirs.Karst is most developed on the slope of the paleotopography (along the well line of Moxi 201-Moxi 9-Moxi 12 ),where “piebald” cave or cave reservoirs usually occur,which are the most favorable reservoir zones.

grain dolomite;reservoir characteristics;reservoir genesis;“piebald” karst system;Cambrian Longwangmiao Formation;Sichuan Basin;Moxi-Gaoshiti area

“十二五”國家科技攻關(guān)重大專項項目（2011ZX05004-005-03）

TE122.1

：A

1000-0747(2014)06-0650-11

10.11698/PED.2014.06.02

金民東（1989-），男，四川遂寧人，西南石油大學(xué)在讀博士研究生，主要從事儲集層地質(zhì)學(xué)方面研究。地址：四川省成都市新都區(qū)，西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，郵政編碼：610500。E-mail：ktdong1@163.com

聯(lián)系作者：譚秀成（1970-），男，四川武勝人，博士，西南石油大學(xué)教授，主要從事儲集層沉積學(xué)方面的研究工作。地址：四川省成都市新都區(qū)，西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，郵政編碼：610500。E-mail：tanxiucheng70@163.com

2014-03-19

2014-09-19