王 蓓 任洪明 朱占美 雷小華 胡 碟 杜 磊
1.中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院 2.中國石油西南油氣田公司川東北氣礦
四川盆地生物礁氣藏廣泛發(fā)育于上揚(yáng)子臺(tái)地海相碳酸鹽巖層系,僅開江—梁平海槽兩側(cè)已發(fā)現(xiàn)普光、元壩、黃龍場、五百梯等一系列大、中型二疊系上統(tǒng)長興組生物礁氣藏[1-3],巨大的勘探開發(fā)前景使得國內(nèi)外科研工作者在生物礁儲(chǔ)層特征及主控因素等方面取得了諸多成果[4-7]。龍會(huì)場區(qū)塊上二疊統(tǒng)長興組生物礁氣藏分布于四川盆地東北部“開江—梁平海槽”西側(cè),是重要的產(chǎn)能補(bǔ)充氣藏。該氣藏屬于巖性氣藏,具有硫化氫含量高、儲(chǔ)層非均質(zhì)性較強(qiáng)、“一礁一藏”等特點(diǎn)。2015年提交臺(tái)緣帶長興組預(yù)測(cè)儲(chǔ)量,且氣藏進(jìn)入試采,目前處于開發(fā)評(píng)價(jià)階段。受沉積環(huán)境、成藏、后期成巖作用等因素影響,該氣藏礁體內(nèi)部不同的礁體儲(chǔ)層發(fā)育程度不同,礁體之間儲(chǔ)層受致密層隔開,基于“一礁一藏”的生物礁儲(chǔ)層地質(zhì)條件,目前尚無成熟的儲(chǔ)層精細(xì)描述方法可供借鑒。因此,為深入研究該類氣藏儲(chǔ)層發(fā)育特征及展布規(guī)律,亟需開展儲(chǔ)層特征及主控因素研究。
前人利用基礎(chǔ)地質(zhì)、測(cè)井解釋和二維地震等資料初步表征了生物礁儲(chǔ)層發(fā)育特征。但常規(guī)基于巖心、錄井、測(cè)井解釋、二維地震等資料開展的生物礁儲(chǔ)層描述存在不準(zhǔn)確性,儲(chǔ)層發(fā)育主控因素尚不明確,缺乏具有針對(duì)性的儲(chǔ)層描述技術(shù)和支撐條件,難以掌握氣藏儲(chǔ)層發(fā)育特征及主控因素。在對(duì)儲(chǔ)層特征深入剖析基礎(chǔ)上,通過壓汞試驗(yàn)進(jìn)行儲(chǔ)層分類,利用開江—梁平海槽東側(cè)長興組生物礁高密度三維地震連片資料刻畫早、晚兩期儲(chǔ)層展布,形成多期次生物礁儲(chǔ)層精細(xì)描述方法,明確儲(chǔ)層發(fā)育主控因素,為氣藏開發(fā)井位部署及有利區(qū)優(yōu)選提供依據(jù)。該地質(zhì)—地震相結(jié)合的研究思路與方法,對(duì)同類型海相碳酸鹽巖生物礁氣藏的科學(xué)開發(fā)具有重要借鑒意義。
四川盆地東北部是在上揚(yáng)子臺(tái)地基礎(chǔ)上發(fā)展起來的大型含油氣疊合盆地。由于受晚加里東期劇烈構(gòu)造作用影響,區(qū)域內(nèi)形成了隆拗相間的格局,沉積地表表現(xiàn)為西高東低的特點(diǎn)[8]。龍會(huì)場區(qū)塊長興組生物礁氣藏位于四川省達(dá)州市境內(nèi),構(gòu)造位于川東南中隆高陡構(gòu)造區(qū)華鎣山構(gòu)造北傾末端,區(qū)內(nèi)自西向東有龍會(huì)場—大田角構(gòu)造、華鎣山北傾末端、鐵山構(gòu)造,西鄰龍崗氣田,東鄰蒲西氣田。龍會(huì)場區(qū)塊屬于川東中隆高陡構(gòu)造區(qū),在構(gòu)造應(yīng)力強(qiáng)烈的擠壓作用下形成的褶皺和斷裂較復(fù)雜,發(fā)育大、中、小不同落差的逆斷層。龍會(huì)場長興組沉積相可以劃分為開闊臺(tái)地相、臺(tái)地邊緣相、斜坡—海槽相。長興組厚度變化較大,平均厚度178 m,當(dāng)臺(tái)緣帶發(fā)育生物礁時(shí)地層厚度一般大于300 m,且各旋回的厚度在橫向上分布相對(duì)穩(wěn)定,與上覆地層飛仙關(guān)組的沉積補(bǔ)償關(guān)系明顯。依據(jù)成像測(cè)井與傾角測(cè)井可將長興組劃分為3個(gè)旋回,自下而上分別為長一段、長二段和長三段。長興組有利沉積微相為生物礁相中的礁頂灘和礁間灘微相,長三段為生物礁組合中灘相最發(fā)育的位置,平均地層厚度140 m,灘相厚度占礁組合厚度的66%。長二段平均地層厚度98 m,生物礁組合中礁核占比較大,灘相厚度較薄,灘相厚度占礁組合厚度的37%。長一段生物礁幾乎不發(fā)育,平均地層厚度95 m(圖1)??傮w上,龍會(huì)場區(qū)塊長興組氣藏屬常溫、常壓,高含硫化氫、中—高含二氧化碳的巖性圈閉氣藏。
根據(jù)巖心及鑄體薄片、測(cè)井、錄井、測(cè)試等資料,綜合研究表明龍會(huì)場區(qū)塊長興組儲(chǔ)集巖在白云巖與石灰?guī)r中均有發(fā)育,主要儲(chǔ)集巖以生物礁組合中的殘余顆粒云巖或具顆?;糜暗募?xì)—中晶云巖為主。
顆粒云巖:巖石呈塊狀,主要由0.01~0.10 mm的微—粉晶白云石組成,局部可達(dá)細(xì)晶級(jí)。白云石含量為90.00%,由礁灰?guī)r或生物碎屑灰?guī)r白云石化形成,巖石白云石化強(qiáng)烈。顆粒包括生屑、礫屑和少量砂屑。以生屑為主。巖石中發(fā)育殘余棘皮、有孔蟲、藻紋層、藻屑等生物殘跡。
殘余顆粒細(xì)—中晶云巖:主要由0.10~0.25 mm及>0.25~0.50 mm的細(xì)—中晶云巖組成,巖石中白云石含量不等,主要為成巖時(shí)期白云石晶體重結(jié)晶形成。
角礫狀云巖:礫屑云巖以礁角礫巖為主,礫石磨圓度低,棱角明顯,大小混雜,多在靠近海槽及斷裂形成陡坡的礁前,平均孔隙度為3.20%。
生屑云質(zhì)灰?guī)r和生屑灰質(zhì)云巖為長興組次要儲(chǔ)集巖。生屑種類與生屑灰?guī)r基本相同,白云石化作用較強(qiáng)但不徹底,白云石多呈它形、半自形粉—細(xì)晶結(jié)構(gòu),多選擇性交代有孔蟲、藻屑、苔蘚蟲及部分基質(zhì)。
2.2.1 儲(chǔ)層空間類型
生物礁碳酸鹽巖儲(chǔ)層次生溶蝕孔、洞、縫較發(fā)育,儲(chǔ)集空間類型多樣。根據(jù)儲(chǔ)集空間成因、形態(tài)、大小及與巖石結(jié)構(gòu)組分的關(guān)系等,將其劃分為孔隙、孔洞和裂縫三類,其中粒間(內(nèi))溶孔、晶間(溶)孔及生物溶??诪橹饕獌?chǔ)集空間,溶洞、裂縫發(fā)育(圖2)。
圖2 四川盆地川東北部龍會(huì)場區(qū)塊儲(chǔ)集空間及儲(chǔ)集類型圖
龍會(huì)場區(qū)塊長興組儲(chǔ)層粒間(溶)孔形成于淺埋藏后期—中深埋藏早期,主要發(fā)育于殘余生屑云巖中,生屑及角礫屑邊緣及膠結(jié)物受溶蝕而成,連通性較好,是研究區(qū)主要的儲(chǔ)集空間。臺(tái)緣帶的粒間溶孔內(nèi)瀝青普遍發(fā)育,殘余孔徑為0.20~0.50 mm,面孔率為2.00%~10.00%。粒內(nèi)(溶)孔主要發(fā)育于生屑云巖或生屑灰?guī)r中,孔隙之間連通性相對(duì)較差,需與裂縫或擴(kuò)容殘余粒間孔搭配形成有效儲(chǔ)集空間,是研究區(qū)發(fā)育較多的儲(chǔ)集空間類型。該類儲(chǔ)集空間形態(tài)較不規(guī)則、大小不等,孔徑為1.00~15.00 mm,面孔率較粒間溶孔低為1.00%~5.00%。
晶間(溶)孔形成于淺埋藏后期—中深埋藏早期,是白云石化后的殘余方解石經(jīng)溶蝕作用形成,主要發(fā)育于粉—細(xì)晶云巖和殘余生屑細(xì)—中晶云巖中,分布于臺(tái)緣帶的晶間(溶)孔內(nèi)多充填瀝青,殘余孔徑為0.10~0.50 mm,面孔率為2.00%~10.00%。
生物溶模孔形成于同生期,以近地表暴露環(huán)境溶蝕成因?yàn)橹?,與粒內(nèi)溶孔的區(qū)別主要為顆粒或晶粒被完全溶解,僅保留外部幻影,研究區(qū)發(fā)育格架孔、體腔孔、生物(屑)內(nèi)溶孔和鑄模孔,發(fā)育程度與粒間溶孔和晶間溶孔相比較差。
溶洞主要發(fā)育于骨架灰?guī)r、白云巖和生屑云巖中,孔隙型溶洞為生物體腔孔洞、格架孔洞及粒間溶孔溶蝕擴(kuò)邊形成,連通性較差,裂縫性溶洞為沿構(gòu)造縫或縫合線局部溶蝕擴(kuò)大形成,多呈串珠狀分布。儲(chǔ)層中溶洞僅在局部區(qū)域發(fā)育,以小洞為主,洞密度平均為13.61個(gè)/m。
裂縫形成于中深埋藏期抬升期為主,在研究區(qū)生物礁儲(chǔ)層中普遍發(fā)育,起到了儲(chǔ)集空間和滲濾通道兩種作用。構(gòu)造縫主要發(fā)育于臺(tái)緣帶礁灘白云巖中,瀝青半充填,有效縫寬為0.02~0.05 mm;構(gòu)造溶蝕縫主要發(fā)育在臺(tái)緣帶殘余生屑云巖或骨架云巖中,有效縫寬度為0.50 mm至數(shù)厘米;構(gòu)造溶蝕縫和溶擴(kuò)縫合線常充填少量中、粗晶白云石和方解石。儲(chǔ)層中有效縫密度區(qū)間為11.92~25.70條/m,平均為16.39條/m。
結(jié)合巖心觀察、鑄體薄片鑒定、錄井和FMI成像測(cè)井解釋等資料,綜合儲(chǔ)層巖石類型、物性、儲(chǔ)集空間類型研究表明,龍會(huì)場區(qū)塊長興組氣藏主要儲(chǔ)集類型為裂縫—孔隙型,其次發(fā)育孔隙型和裂縫—孔洞型儲(chǔ)層。
2.2.2 孔隙結(jié)構(gòu)特征
儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)是指巖石具有的孔隙和喉道的大小、分布及其相互匹配關(guān)系,是儲(chǔ)層微觀表征的關(guān)鍵方法之一。
根據(jù)11個(gè)儲(chǔ)層巖樣的壓汞資料統(tǒng)計(jì),①儲(chǔ)層排驅(qū)壓力相對(duì)較低,平均2.07 MPa;②中值壓力高達(dá)34.98 MPa,分布范圍11.92~34.98 MPa,平均為12.00 MPa;③中值孔喉半徑普遍小于0.10 μm,平均為0.28 μm;④樣品孔隙度越高,進(jìn)汞飽和度越高,汞未飽和體積相對(duì)越??;⑤退汞效率較差,11個(gè)巖樣平均退汞效率僅9.62%;⑥毛細(xì)管壓力曲線呈現(xiàn)出偏細(xì)歪度的特征,部分曲線較平滑或分段特征明顯,反映儲(chǔ)層發(fā)育孔隙系統(tǒng)和裂縫系統(tǒng)。研究區(qū)儲(chǔ)層孔喉結(jié)構(gòu)特征主要表現(xiàn)為排驅(qū)壓力較低,中值壓力較高,中值孔喉半徑小,束縛水飽和度較高,孔隙連通性較好的結(jié)構(gòu)特征(表1)。
表1 四川盆地川東北部龍會(huì)場區(qū)塊儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)表
據(jù)四川盆地東北部龍會(huì)場區(qū)塊長興組儲(chǔ)層180塊巖心物性實(shí)驗(yàn)分析表明,儲(chǔ)層孔隙度分布區(qū)間在2.00%~10.90%之間,平均值4.30%,在2.00%~6.00%之間分布較多,占樣品總數(shù)的90.00%(圖3a)。據(jù)95塊巖心物性實(shí)驗(yàn)分析表明,儲(chǔ)層滲透率分布區(qū)間在0.001 5~4.890 0 mD,儲(chǔ)層單井平均滲透率0.450 0 mD,滲透率小于1.000 0 mD的樣品占72.10%(圖3b)。壓力恢復(fù)試井解釋結(jié)果表明臺(tái)緣帶東端局部區(qū)域徑向滲透率為1.560 0~1.700 0 mD,垂向滲透率為0.160 0~0.210 0 mD。研究區(qū)整體具有低孔、低滲特征。對(duì)川東北部龍會(huì)場區(qū)塊長興組巖心樣品孔隙度和滲透率作相關(guān)分析,儲(chǔ)層滲透率隨孔隙度增加而增加,孔隙度和滲透率具正相關(guān)性,但部分巖心樣品表現(xiàn)出孔隙度低、滲透率高的特征,表明裂縫發(fā)育對(duì)儲(chǔ)層滲透性具有改善作用(圖3c)。
圖3 四川盆地東北部龍會(huì)場區(qū)塊長興組儲(chǔ)層物性特征圖
通過宏觀、微觀研究相結(jié)合、定性定量研究相結(jié)合、靜態(tài)動(dòng)態(tài)研究相結(jié)合的儲(chǔ)層表征方法[9-10],明確了儲(chǔ)層特征,進(jìn)而參考四川盆地常用的碳酸鹽巖儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),在孔隙度、滲透率定量參數(shù)基礎(chǔ)上,結(jié)合壓汞資料排驅(qū)壓力、中值壓力、中值喉道半徑等壓汞孔隙結(jié)構(gòu)資料,龍會(huì)場區(qū)塊長興組生物礁儲(chǔ)層可分為3類(表2)。Ⅰ類儲(chǔ)層孔隙度大于12.00%,滲透率大于1.000 0 mD。毛細(xì)管壓力曲線位于左下方,“S”型特征明顯,具有低排驅(qū)壓力、低飽和中值壓力、中值喉道較寬的特點(diǎn),其中飽和度中值喉道半徑大于1.00 μm,飽和度中值壓力小于1.00 MPa,束縛水飽和度小于10.00%;Ⅱ類儲(chǔ)層孔隙度區(qū)間為6.00%~12.00%,滲透率區(qū)間為0.60~1.00 mD。毛管壓力曲線較平滑,飽和度中值壓力較Ⅰ類儲(chǔ)層大,中值喉寬較Ⅰ類儲(chǔ)層小,其中飽和度中值喉道半徑區(qū)間為0.05~0.50 μm,飽和度中值壓力區(qū)間為1.00~10.00 MPa,束縛水飽和度區(qū)間10.00%~25.00%;Ⅲ類儲(chǔ)層巖性主要為白云巖或含灰質(zhì)云巖,孔隙度區(qū)間為2.00%~6.00%,滲透率區(qū)間為0.010 0~0.500 0 mD。毛細(xì)管壓力曲線分段特征明顯,具相對(duì)較高的排驅(qū)壓力和中值壓力,飽和度中值壓力區(qū)間為10.00~40.00 MPa,中值喉寬較小,區(qū)間為0.02~0.05 μm,束縛水飽和度可達(dá)25.00%~50.00%。
表2 川東北部龍會(huì)場區(qū)塊長興組儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表
依據(jù)上述儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)龍會(huì)場區(qū)塊長興組4口實(shí)鉆井開展儲(chǔ)層分類,研究表明儲(chǔ)層以Ⅲ類為主,單井垂厚范圍為20.21~33.28 m,平均厚度26.51 m,占總儲(chǔ)層厚度的77.61%,以裂縫—孔隙型儲(chǔ)為主。Ⅱ類儲(chǔ)層厚度為1.26~12.82 m,平均厚度7.43 m,僅占總儲(chǔ)層厚度21.75%。僅LH002-X1側(cè)井發(fā)育Ⅰ類儲(chǔ)層垂厚0.86 m,占總儲(chǔ)層厚度的2.64%,該井以發(fā)育Ⅲ類儲(chǔ)層為主。雖然LH002-X1側(cè)井測(cè)試日產(chǎn)氣量約40×104m3,為龍會(huì)場區(qū)塊長興組測(cè)試產(chǎn)量最高的氣井,但較LH002-X2和LH002-X3側(cè)兩口發(fā)育Ⅲ類儲(chǔ)層為主的工業(yè)氣井相比,測(cè)試日產(chǎn)量差異不大,后兩口井測(cè)試日產(chǎn)量均約30.00×104m3。
在儲(chǔ)層特征研究基礎(chǔ)上,井震聯(lián)合對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行精細(xì)地震標(biāo)定[11],生物礁儲(chǔ)層地震響應(yīng)表現(xiàn)為上窄下寬的丘狀凸起,內(nèi)部表現(xiàn)為低頻、雜亂反射結(jié)構(gòu)。礁底較平緩,礁頂高低起伏不平,礁頂?shù)男螒B(tài)控制了生物礁輪廓,礁內(nèi)振幅較弱,丘狀凸起的主體高部位更為明顯。儲(chǔ)層厚度取決于礁組合當(dāng)中礁頂灘微相的發(fā)育程度,礁頂灘發(fā)育較好則儲(chǔ)層厚度較大,礁頂灘發(fā)育較差則儲(chǔ)層厚度較薄,甚至不發(fā)育儲(chǔ)層。結(jié)合礁灘體和儲(chǔ)層測(cè)井響應(yīng)特征及儲(chǔ)層分類評(píng)價(jià)研究結(jié)果,建立生物礁儲(chǔ)層地震識(shí)別模式(圖 4)。
圖4 川東北部龍會(huì)場區(qū)塊早、晚期生物礁地震響應(yīng)模式及地質(zhì)模式圖
龍會(huì)場區(qū)塊長興組儲(chǔ)層地震響應(yīng)模式表現(xiàn)為飛仙關(guān)組底界振幅能量變?nèi)酰噍S上隆,儲(chǔ)層段在飛仙關(guān)組底界強(qiáng)波峰下的波谷到波峰雜亂反射,垂直臺(tái)緣的儲(chǔ)層地震響應(yīng)表現(xiàn)為多個(gè)呈透鏡狀的雜亂反射特征。該模式以Ⅱ、Ⅲ類白云巖儲(chǔ)層為主,儲(chǔ)集空間粒間(溶)孔和裂縫較發(fā)育。呈厚層塊狀分布于長興組頂部,厚度區(qū)間為30.00~50.00 m,孔隙度約5.00%。以LH002-X2井為例,儲(chǔ)層垂向厚度較大,平面呈塊狀分布,儲(chǔ)層厚度52.10 m,平均孔隙度5.10%,以LH002-X1井為例,儲(chǔ)層垂向厚度較大,具有多層疊加的特點(diǎn),儲(chǔ)層厚度32.80 m,平均孔隙度5.20%,地震響應(yīng)為飛仙關(guān)組底界強(qiáng)波峰下的雜亂弱波峰反射,飛仙關(guān)組底界強(qiáng)波峰反射同相軸呈上翹特征。
3.3.1 儲(chǔ)層縱橫向展布
實(shí)鉆井表明龍會(huì)場區(qū)塊長興組氣藏縱向發(fā)育早、晚兩期生物礁儲(chǔ)層,儲(chǔ)層厚度為24.10~53.60 m(圖5)。臺(tái)緣帶主體主要發(fā)育晚期礁儲(chǔ)層,以長三段中頂部的晚期礁儲(chǔ)層為主,儲(chǔ)層厚度為24.10~46.00 m,橫向上分布廣泛,但呈不連續(xù)分布;靠臺(tái)內(nèi)礁體主要發(fā)育早期礁儲(chǔ)層,縱向上主要分布在長二段儲(chǔ)層,厚度為15.90~48.00 m;早期礁儲(chǔ)層和晚期礁儲(chǔ)層垂向疊置程度差,且發(fā)育程度存在差異。早期礁儲(chǔ)層和晚期礁儲(chǔ)層的礁頂?shù)卣痦憫?yīng)均表現(xiàn)為波峰或弱波峰特征。晚期生物礁儲(chǔ)層規(guī)模較大、含氣性較好,早期生物礁儲(chǔ)層規(guī)模相對(duì)較小、發(fā)育地層水,早、晚兩期生物礁主體呈“錯(cuò)位疊置”關(guān)系。鉆遇龍會(huì)場區(qū)塊臺(tái)緣帶長興組的3口側(cè)鉆井和2口專層井中,均有不同程度的氣侵、氣測(cè)異常顯示,試油均獲工業(yè)氣流。以LH002-X3井為例,實(shí)鉆正眼鉆遇早期礁主體,側(cè)眼鉆遇晚期礁主體,早、晚兩期礁主體“錯(cuò)位疊置”。
圖5 龍會(huì)場區(qū)塊早、晚期生物礁儲(chǔ)層連井對(duì)比圖
3.3.2 儲(chǔ)層平面展布
川東北部龍會(huì)場區(qū)塊長興組臺(tái)緣有利相帶平面展布為北西—南東向,形態(tài)呈條帶狀。通過井震聯(lián)合的技術(shù)方法,精細(xì)刻畫生物礁在地震剖面上隆起幅度高的區(qū)域,對(duì)晚期生物礁體地層厚度高值區(qū)平面分布進(jìn)行預(yù)測(cè)[12-16]。依據(jù)地震剖面生物礁響應(yīng)特征,并緊密結(jié)合古地貌格局及臺(tái)緣礁帶預(yù)測(cè),刻畫華①號(hào)斷層下盤長興組生物礁儲(chǔ)層沿臺(tái)緣帶呈狹長形展布,臺(tái)地邊緣內(nèi)發(fā)育4個(gè)晚期礁有利區(qū),單塊面積為0.61~2.64 km2,總面積6.16 km2(圖6)。依據(jù)巖心描述、薄片鑒定、測(cè)井、地震等綜合研究,結(jié)合晚期礁有利區(qū)分布以及地震預(yù)測(cè)儲(chǔ)層厚度和儲(chǔ)層孔隙度分布,研究表明晚期礁儲(chǔ)層沿臺(tái)緣主體呈帶狀分布,但厚度大于20 m的有利儲(chǔ)層呈不連續(xù)分布特征。綜上,龍會(huì)場區(qū)塊長興組內(nèi)發(fā)育4個(gè)晚期礁儲(chǔ)層有利區(qū),單塊面積為1.33~1.84 km2,總面積6.00 km2,長興組生物礁有利儲(chǔ)層發(fā)育范圍較?。▓D7)。
圖6 龍會(huì)場區(qū)塊長興組晚期礁有利區(qū)與構(gòu)造疊合圖
圖7 龍會(huì)場區(qū)塊長興組晚期礁儲(chǔ)層厚度等值線圖
龍會(huì)場區(qū)塊長興組生物礁氣藏屬于巖性圈閉氣藏,生物礁儲(chǔ)層以礁組合中灘相顆?;?guī)r和顆粒云巖白云石化的白云巖儲(chǔ)層為主,主要發(fā)育在礁組合的礁灘微相中[17-18]。這表明礁微相對(duì)形成儲(chǔ)集空間的白云石化作用、埋藏溶解作用具有明顯的控制作用??v向上,儲(chǔ)層主要發(fā)育在礁灘相即礁基灘、礁間灘和礁頂灘。沉積環(huán)境為生物礁儲(chǔ)層發(fā)育提供了物質(zhì)基礎(chǔ),控制了原生儲(chǔ)集空間的形成。
生物礁的分布受區(qū)域沉積相帶的控制,表現(xiàn)為海槽相區(qū)生物礁不發(fā)育,且地層厚度薄,與飛仙關(guān)組具有“填平補(bǔ)齊”的構(gòu)造格局。四川盆地東北部生物礁體可分為邊緣礁和點(diǎn)礁兩種類型,這兩類礁體發(fā)育的時(shí)期均相對(duì)較晚,主要發(fā)育于長興組中晚期,即長二段和長三段。龍會(huì)場區(qū)塊長興組鉆遇生物礁均為邊緣礁,礁體從長興組中晚期開始發(fā)育,隨海侵過程的發(fā)展,礁體生長最終接近水面而停止發(fā)育。臺(tái)地邊緣相帶是塊狀邊緣礁發(fā)育的有利相帶,例如,研究區(qū)LH002-X2井、LH002-X1井生物礁均處于開江—梁平海槽西側(cè)臺(tái)地邊緣相帶,是長興組生物礁發(fā)育的最有利的相帶。碳酸鹽巖臺(tái)內(nèi)相帶主要分布點(diǎn)礁。綜上所述,沉積相對(duì)生物礁氣藏儲(chǔ)層的空間展布具有控制作用。
生物礁沉積環(huán)境中能否形成有效儲(chǔ)層,成巖作用是關(guān)鍵,成巖作用類型及其強(qiáng)度決定了現(xiàn)今儲(chǔ)層的品質(zhì)和優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的分布[19-20]。研究區(qū)巖心及鑄體薄片均顯示,龍會(huì)場區(qū)塊長興組生物礁儲(chǔ)層經(jīng)歷了壓實(shí)作用、壓溶作用、膠結(jié)作用、白云石化作用和溶蝕作用等多種成巖后生變化。降低儲(chǔ)層物性的成巖作用主要為壓實(shí)、膠結(jié)等破壞性的成巖作用,破壞早期的沉積或成巖組構(gòu),使早期形成的孔隙遭到破壞,或阻止新孔隙空間的產(chǎn)生,導(dǎo)致儲(chǔ)層物性變差。增加儲(chǔ)層物性的建設(shè)性成巖作用主要為白云石化作用和溶蝕作用,它們對(duì)原生孔隙進(jìn)行改造,導(dǎo)致產(chǎn)生大量次生孔隙和裂縫。
龍會(huì)場區(qū)塊長興組氣藏在形成生屑灘后,棘屑等生屑或生物之間仍保留大量粒間孔隙,經(jīng)過壓實(shí)作用和膠結(jié)成巖作用,顆粒間仍保留部分孔隙空間,但有效儲(chǔ)集空間減少,導(dǎo)致儲(chǔ)層品質(zhì)下降。殘余的粒間孔隙被酸性成巖流體溶蝕,孔隙擴(kuò)容形成粒間溶孔,繼而粒間泥晶方解石基質(zhì)、亮晶方解石膠結(jié)物、白云石膠結(jié)物經(jīng)過大氣淡水溶蝕、埋藏溶蝕改造而成粒間溶孔等優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集空間。粒內(nèi)(溶)孔在早期大氣淡水對(duì)海綿、藻屑和蜓類進(jìn)行不完全溶蝕過程中形成粒內(nèi)溶孔,也可在中成巖期顆粒白云石化后由于有機(jī)酸成熟發(fā)生溶蝕形成粒內(nèi)晶間溶孔。綜上,成巖作用控制優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的分布,建設(shè)性的成巖作用控制優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的發(fā)育程度。
龍會(huì)場區(qū)塊長興組氣藏構(gòu)造作用強(qiáng)烈,斷裂發(fā)育,斷層展布形態(tài)決定了儲(chǔ)層整體分布格局[21-22]。根據(jù)實(shí)鉆井及地震資料綜合研究表明,研究區(qū)共發(fā)育六條大型逆斷層,分別為華①、華②、華③、華④、華⑤、華⑧號(hào)斷層,華①號(hào)斷層位于工區(qū)中部華鎣山構(gòu)造北傾末端北西翼,為北北東走向傾軸逆沖大斷層;華②、③號(hào)斷層分別發(fā)育于龍會(huì)場潛伏構(gòu)造西翼和東翼,走向近南北向;華④、⑤號(hào)斷層分別發(fā)育于高家坡—九嶺場潛伏高帶西翼和東翼,斷層走向近南北;華⑥號(hào)斷層位于華鎣山構(gòu)造北傾末端東翼,走向近北北東。龍會(huì)場區(qū)塊斷層規(guī)模大、斷距長,將研究區(qū)域劃分為互不連通的兩塊,分別為華②號(hào)斷層下盤的LH002-X1井區(qū)和華②、③號(hào)斷層之間的LH002-X2井區(qū)。龍會(huì)場區(qū)塊地處高陡構(gòu)造帶,斷裂帶周緣及臺(tái)緣帶區(qū)域裂縫較發(fā)育,可提高成巖作用控制下的次生儲(chǔ)集空間中的連通性及滲流能力。
長興組裂縫包括構(gòu)造縫、縫合線和溶蝕縫,由于發(fā)育程度和充填程度的差異性,對(duì)氣藏儲(chǔ)滲性能的貢獻(xiàn)不一。對(duì)現(xiàn)今儲(chǔ)滲性能貢獻(xiàn)較大的主要為各種半充填—未充填裂縫,包括發(fā)育在臺(tái)緣帶生物礁白云巖中的高角度構(gòu)造縫、構(gòu)造溶蝕縫和近水平構(gòu)造縫。構(gòu)造縫對(duì)儲(chǔ)層的改造主要體現(xiàn)在2方面:①酸性水主要沿微裂縫進(jìn)入孔隙進(jìn)行溶蝕,形成溶擴(kuò)孔、縫,裂縫促進(jìn)溶蝕作用的進(jìn)行,因此儲(chǔ)層獲得較明顯的改善;②受裂縫的發(fā)育影響,使原生孤立互不連通的孔隙連通,孔、縫搭配改善了儲(chǔ)滲條件,增大了滲濾能力,因此,在裂縫發(fā)育區(qū)往往形成高產(chǎn)。研究區(qū)裂縫的發(fā)育程度與氣井產(chǎn)能之間存在明顯的正相關(guān)關(guān)系,井周緣裂縫越發(fā)育,氣井產(chǎn)能越高,因此,較發(fā)育的有效裂縫對(duì)龍會(huì)場區(qū)塊長興組氣藏的高產(chǎn)起到了重要作用。
整體而言,沉積環(huán)境控制了生物礁儲(chǔ)層的分布和規(guī)模,成巖作用控制了優(yōu)質(zhì)礁儲(chǔ)層的發(fā)育和巖性圈閉的形成,構(gòu)造作用及裂縫提高了生物礁儲(chǔ)層的滲流能力。
1)龍會(huì)場長興組氣藏儲(chǔ)層巖性以殘余顆粒云巖或具顆?;糜暗募?xì)—中晶云巖為主,粒間(內(nèi))溶孔、晶間(溶)孔及生物溶??诪橹饕獌?chǔ)集空間,儲(chǔ)層具低孔、低滲特征。
2)通過壓汞實(shí)驗(yàn)明確儲(chǔ)層類型主要以Ⅲ類儲(chǔ)層,即裂縫—孔隙型儲(chǔ)層為主,生物礁儲(chǔ)層地震響應(yīng)表現(xiàn)為上窄下寬的丘狀凸起,內(nèi)部表現(xiàn)為低頻、雜亂反射結(jié)構(gòu)。
3)早期生物礁儲(chǔ)層沿臺(tái)緣帶靠臺(tái)內(nèi)發(fā)育于長二段,晚期生物礁儲(chǔ)層沿臺(tái)緣主體呈帶狀分布發(fā)育于長三段,縱向上早、晚兩期礁儲(chǔ)層呈“錯(cuò)位疊置”的關(guān)系,平面上華①號(hào)斷層下盤發(fā)育4個(gè)晚期礁有利區(qū)。
4)四川盆地東北部龍會(huì)場區(qū)塊長興組生物礁氣藏沉積環(huán)境控制儲(chǔ)層的空間展布,成巖作用控制優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布,構(gòu)造作用及裂縫提高儲(chǔ)層的滲流能力。