合川區(qū)塊須家河組二段儲層微觀非均質(zhì)性及其成因分析

俞巨鋒，王洪輝，段新國，羅梓迪 （成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川成都610059）

1 研究區(qū)概況

合川區(qū)塊位于重慶市西北部合川市、潼南縣和四川省武勝縣境內(nèi)，東南臨華鎣山斷裂帶，經(jīng)歷了加里東、東吳、印支、燕山和喜山等運(yùn)動。合川地區(qū)主力產(chǎn)層為須家河組二段 （簡稱須二段），屬于低孔致密砂巖儲層，儲層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，非均質(zhì)性強(qiáng)［1-2］。

2 微觀非均質(zhì)性分析

2.1 巖石成分非均質(zhì)性

合川區(qū)塊巖石成分主要以巖屑長石砂巖為主。石英是研究區(qū)主要巖石顆粒，含量在49%～81%，平均63.69%；長石和巖屑含量次之，長石含量在6%～24%，平均16.36%，巖屑含量在8%～43%，平均18.71%；填隙物含量最少，在1.5%～27%，平均7.02%。因此，研究區(qū)須二段巖石成分種類多，含量波動幅度大，且?guī)r屑和填隙物含量不穩(wěn)定。

2.2 孔隙類型非均質(zhì)性

對合川區(qū)塊須二段取心井合川1井、合川3井、合川6井、合川7井的81個鑄體薄片進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該區(qū)塊主要發(fā)育剩余原生粒間孔、次生粒間孔、粒內(nèi)溶孔，偶見鑄?？?。

1）剩余原生粒間孔 該孔隙形狀常呈三角形、四邊形或多邊形 （見圖1（a）和圖1（b）），一般在0.03～0.6mm之間，大部分剩余原生粒間孔連通性好。

2）次生粒間孔 由于次生粒間孔是由溶蝕作用產(chǎn)生并且擴(kuò)大的，因而孔隙邊緣有溶蝕痕跡，形狀多變，且大小不等 （見圖1（c）和圖1（d）），一般在0.03～0.3mm之間，只有部分次生粒間孔連通性好。

3）粒內(nèi)溶孔 該孔隙在研究區(qū)發(fā)育廣泛，主要是鉀長石顆粒溶解形成的孔隙，少數(shù)為泥質(zhì)巖屑顆粒溶解形成的孔隙，呈蜂窩狀和斑點(diǎn)狀 （見圖1（e）和圖1（f））。一般小于0.2mm，是研究區(qū)須二段儲層得主要孔隙之一。

4）鑄?？?該孔隙是長石顆粒和中酸性巖屑顆粒被完全溶蝕后所形成的僅有外部輪廓的鑄?？?，數(shù)量不多，且與喉道的連通性差，不是有效的儲集體 （見圖1（j））。

圖1 合川地區(qū)鑄體薄片圖

2.3 孔隙結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性

通過壓汞資料、鑄體薄片能夠了解儲層內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)特征［3-5］。合川區(qū)塊須二段儲層孔隙微觀非均質(zhì)性參數(shù)表如表1所示。從表1可以看出，門檻壓力在0.07～7.39MPa，主要集中在小于2MPa范圍內(nèi)，平均為1.66MPa；中值壓力在1.11～75.86MPa，主要在小于10MPa范圍內(nèi)，平均為12.69MPa；最大孔喉連通半徑在0.10～9.94μm，平均0.94μm；中值孔喉半徑在0.01～0.66μm，平均0.11μm。分選系數(shù)在1.42～5.55，平均2.28，分選性，變異系數(shù)在0.11～0.90，平均0.21，表明孔喉分布相對集中；孔喉分布均值系數(shù)在6.17～13.58，平均11.20，表明其孔喉大小較均勻；孔徑偏度 （歪度）為正值 （0.92～1.85），平均1.56，表明為偏中喉道型。因此，合川區(qū)塊須二段儲層孔隙結(jié)構(gòu)中的孔喉大小和分布均勻，且連通性好。

表2 合川區(qū)塊須二段儲層孔隙微觀非均質(zhì)性參數(shù)表

3 成因分析

合川區(qū)塊須二段儲層微觀非均質(zhì)性主要表現(xiàn)在孔隙類型和孔隙結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性，下面從成巖作用的角度分析其微觀非均質(zhì)性的成因。

3.1 壓實(shí)、壓溶作用

壓實(shí)作用在成巖作用階段的早期最為明顯［6］。隨著埋深加深，地層壓力增大，壓溶作用逐漸增強(qiáng)，隨后由于砂巖的不斷致密化而減弱。壓實(shí)、壓融作用是破壞原生孔隙、改變孔喉形態(tài)的主要作用，其在薄片上產(chǎn)生如下表現(xiàn)：顆粒定向排列；顆粒間接觸主要為點(diǎn)線接觸、凹凸接觸和縫合線接觸；石英和長石等剛性顆粒被壓裂或壓碎現(xiàn)象常見 （見圖2（a）和圖2（b））。

3.2 膠結(jié)作用

硅質(zhì)膠結(jié)作用主要表現(xiàn)為石英次生加大，也有少量石英顆粒充填孔隙存在，而碳酸鹽膠結(jié)物主要是方解石和白云石 （見圖2（c）和圖2（d））。膠結(jié)作用主要對喉道產(chǎn)生較大影響，主要表現(xiàn)為改變喉道形態(tài)。環(huán)邊綠泥石的膠結(jié)作用導(dǎo)致殘余原生粒間孔較為發(fā)育 （見圖2（e）和圖2（f）），且對孔隙有較好保護(hù)作用，可以有效阻止石英加大以及硅質(zhì)充填。

3.3 溶蝕作用

在同生及成巖作用階段的早期，砂巖中的不穩(wěn)定組分會發(fā)生溶蝕作用，形成溶模孔隙及組構(gòu)型溶孔［6］。在成巖作用階段的中、晚期，一些溶孔會再次被膠結(jié)物充填，而膠結(jié)物和基質(zhì)被自生礦物交代后也可以再次被溶蝕。由于在成巖時期內(nèi)多次發(fā)生砂巖的溶蝕作用，因而形成的次生溶蝕孔類型多樣，且形態(tài)多變 （見圖2（g）和圖2（h））。

4 結(jié)論

（1）合川地區(qū)須二段儲層巖石成分種類多，含量波動幅度大，尤其是巖屑和填隙物的含量不穩(wěn)定。

（2）合川地區(qū)須二段儲層孔隙類型包括剩余原生粒間孔、次生粒間孔、粒內(nèi)溶孔和鑄?？?；孔隙結(jié)構(gòu)中的孔喉大小分布均勻，且連通性好。

（3）合川區(qū)塊須二段儲層的孔隙類型和孔隙結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性、孔喉形態(tài)非均質(zhì)性與成巖作用 （包括壓實(shí)、壓融作用、溶蝕作用以及膠結(jié)作用）有關(guān)。

圖2 合川地區(qū)鑄體薄片圖

［1］杜紅權(quán)，朱如凱，何幼斌，等 .合川地區(qū)須二段砂巖儲層成巖作用及其對儲層的影響 ［J］.巖石礦物學(xué)雜志，2012，31（3）：403-411.

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［4］劉金庫，彭軍，劉建軍，等 .綠泥石環(huán)邊膠結(jié)物對致密砂巖孔隙的保存機(jī)制 ［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2009，30（1）：53-58.

［5］楊曉萍，鄒才能 .四川盆地中部三疊系香溪群儲層特征及成巖孔隙演化 ［J］.礦物巖石地球化學(xué)通報(bào)，2006，25（1）：55-59.

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