洛帶氣田蓬萊鎮(zhèn)組儲(chǔ)層特征及其影響因素研究

羅梓迪

(成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川 成都 610059)

王洪輝

(四川文理學(xué)院院辦公室，四川 達(dá)州 635000)

夏濤

(中石油新疆油田分公司第一采油廠，新疆 克拉瑪依 834000)

俞巨鋒,朱濤

(成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川 成都 610059)

洛帶氣田地處川西坳陷中段東南隅龍泉山北東向構(gòu)造帶西側(cè)、川西坳陷東斜坡構(gòu)造帶上。洛帶構(gòu)造是一北東向隆起背斜構(gòu)造帶的一部分。洛帶氣田是一個(gè)構(gòu)造背景下的多層系、多類型的復(fù)合型氣田[1]。蓬萊鎮(zhèn)組氣藏埋藏深度在400～1350m，厚度約為900m，總體上為一套暗棕色、淺灰綠色、褐灰色細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥巖互層[2]。蓬萊鎮(zhèn)組(Jp)氣藏儲(chǔ)層砂體主要為三角洲前緣水下分流河道、河口壩砂巖[3]。綜合運(yùn)用地質(zhì)、測(cè)井和地震等技術(shù)手段對(duì)洛帶地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組頂、底界線進(jìn)行識(shí)別劃分，可以分為4個(gè)巖性段，由下至上分別為蓬一段(Jp4)、蓬二段(Jp3)、蓬三段(Jp2)、蓬四段(Jp1)。洛帶氣田蓬萊鎮(zhèn)組氣藏儲(chǔ)量動(dòng)用程度較低，截至2009年底探明儲(chǔ)量動(dòng)用率僅為47%左右，各氣層探明儲(chǔ)量動(dòng)用率差異大，動(dòng)用程度最高的是Jp3，動(dòng)用程度達(dá)到69%，而最低(Jp2)動(dòng)用程度不足20%。整個(gè)氣藏動(dòng)用儲(chǔ)量采氣速度、采出程度低。各含氣層的采氣速度一般在2%左右；氣藏各氣層的采出程度差異較大，最大的動(dòng)用儲(chǔ)量采出程度為41.07%，最小的甚至不到20%，一般都在35%以下。在這種情況下，對(duì)區(qū)塊的儲(chǔ)層特征研究尤為重要，對(duì)開發(fā)具有積極的指導(dǎo)性作用。

表1 洛帶氣田蓬萊鎮(zhèn)組地層描述

1 儲(chǔ)層特征

1.1 巖石學(xué)特征

圖1 蓬萊鎮(zhèn)組(Jp)儲(chǔ)層巖石類型三角分布圖

根據(jù)5口井的薄片鑒定資料，共計(jì)102個(gè)樣品點(diǎn)，研究認(rèn)為工區(qū)內(nèi)蓬一段到蓬四段的巖石類型主要為巖屑石英砂巖(見圖1)。該區(qū)儲(chǔ)集巖中長(zhǎng)石含量較低，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較高，成分成熟度指數(shù)(石英/(長(zhǎng)石+巖屑))一般在1.92～3.11。粒度以細(xì)粒為主，次為粗粉砂和粉砂。膠結(jié)類型大部分為孔隙式；分選中等；磨圓度為次棱角狀(見表2)。上述特點(diǎn)表明沉積物具有一定的搬運(yùn)距離，沉積時(shí)水動(dòng)力條件較弱。

1.2 孔隙特征

1)孔隙類型及結(jié)構(gòu) 洛帶氣田Jp氣藏儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間類型以粒間溶孔、原生粒間孔為主，少量剩余粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、鑄?？缀鸵欢〝?shù)量的微裂縫。洛帶地區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組氣藏儲(chǔ)層不同巖性的毛管壓力曲線及其相應(yīng)的孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)相差甚遠(yuǎn)，其與巖性、粒度、鈣質(zhì)含量等密切相關(guān)[4]。對(duì)16口井巖樣的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，中粒巖屑長(zhǎng)石砂巖的孔隙結(jié)構(gòu)最好，排驅(qū)壓力一般在2.0MPa左右，飽和度中值壓力10MPa，大于0.075μm孔喉體積多大于34%；細(xì)粒巖屑石英砂巖、細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖的孔隙結(jié)構(gòu)次之，這3種巖石類型是主要的儲(chǔ)集巖類；含鈣、含粗粉砂及含泥的中粒、細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖的孔隙結(jié)構(gòu)較差，特別是膠結(jié)物含量(鈣、泥)較高，粉砂含量較多時(shí)已基本不具備儲(chǔ)集能力；泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及含鈣砂巖等孔隙結(jié)構(gòu)最差。

2)孔滲關(guān)系 Jp儲(chǔ)層孔隙度主要集中在3%～15%(見圖2)，其中Jp3孔隙度主要集中在7.6%～8.9%；Jp2孔隙度主要集中在4.7%～7.2%；Jp1孔隙度主要集中在4%～4.2%。

蓬萊鎮(zhèn)組儲(chǔ)層滲透率大部分大于0.2mD(見圖3)，其中Jp3滲透率主要集中在0.35～1.03mD，Jp2滲透率主要集中在0.13～1.34mD，Jp1滲透率主要集中在0.04～0.08mD。在Jp各段內(nèi)，隨深度增加，滲透率有逐漸變小趨勢(shì)；整體上，隨深度增大，滲透率也有減小趨勢(shì)。

圖2 蓬萊鎮(zhèn)組(Jp)儲(chǔ)層孔隙度直方圖 圖3 蓬萊鎮(zhèn)組(Jp)儲(chǔ)層滲透率直方圖

圖4 蓬萊鎮(zhèn)組(Jp)儲(chǔ)層孔滲關(guān)系圖

蓬萊鎮(zhèn)組(Jp)儲(chǔ)層孔滲關(guān)系圖如圖4所示。由圖4可以看出，Jp氣藏孔隙度和滲透率具有較好的相關(guān)性，除少量樣品外，滲透率均隨孔隙度的增大而增大，反之隨其減小而降低。這說明起主要儲(chǔ)滲作用的是孔隙和喉道，裂縫是次要的，同時(shí)表明洛帶氣田蓬萊組氣藏儲(chǔ)層為孔隙型儲(chǔ)層。

1.3 喉道類型

另?yè)?jù)7口井共計(jì)77個(gè)壓汞樣品資料的分析，儲(chǔ)集巖喉道半徑主峰分布0.07～1.29μm之間。根據(jù)喉道的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可知，蓬萊鎮(zhèn)組儲(chǔ)層巖石的喉道以細(xì)喉、微喉為主，中喉少量，粗喉偶見。

表3 洛帶氣田蓬萊鎮(zhèn)組(Jp)儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

另?yè)?jù)鑄體薄片資料(見表3)統(tǒng)計(jì)，儲(chǔ)層孔隙直徑最小值14.5μm，最大值153.24μm，一般值為19.22～124.67μm，平均48.40μm。

1.4 孔喉關(guān)系

由于強(qiáng)烈的壓實(shí)作用，再加上顆粒間膠結(jié)的綠泥石和方解石與硅質(zhì)的成巖背景，導(dǎo)致Jp氣藏砂體的孔隙結(jié)構(gòu)普遍較差，雖然溶蝕作用大大地增加了孔隙空間，但只是局部地改善了喉道的連通性，從鑄體薄片觀察結(jié)果來看，盡管巖石的孔隙較發(fā)育，但孔隙間的連通性較差。

孔喉比即孔隙與喉道的直徑比，該參數(shù)對(duì)開采油氣有較大影響[5]?？缀肀仍降停紫督Y(jié)構(gòu)越好。據(jù)2口井壓汞和鑄體薄片資料統(tǒng)計(jì)，平均孔隙直徑39.57μm，平均喉道直徑為1.365μm，其平均孔喉比為55.42(見表4)。

表4 洛帶氣田蓬萊鎮(zhèn)組(Jp)儲(chǔ)層孔隙大小分布及孔喉比統(tǒng)計(jì)計(jì)算表

2 儲(chǔ)層影響因素分析

2.1 沉積特征對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的影響

對(duì)于三角洲前緣亞相沉積，一般來說，水下分流河道微相儲(chǔ)層物性最好，河口砂壩微相次之，席狀砂微相儲(chǔ)層物性相對(duì)較差。研究區(qū)分布面積最廣的為水下分流河道沉積微相，由于水下分流河道不斷分流及側(cè)向遷移，易形成符合疊置連片的砂體，其砂體發(fā)育，厚度較大，含油氣性普遍較好，鉆遇水下分流河道主河道之上的井往往可獲得較高的天然氣產(chǎn)量，因此水下分流河道應(yīng)是研究區(qū)主力勘探、開發(fā)的微相；其側(cè)翼及分流間灣部分，由于水動(dòng)力條件易于改變，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，物性條件變化大，含油氣性也變差，其儲(chǔ)集性能較差[6](見表5)。

2.2 成巖作用對(duì)儲(chǔ)層的控制作用

表5 洛帶氣田三角洲前緣不同微相砂體儲(chǔ)集物性的差異

蓬萊鎮(zhèn)組(Jp)儲(chǔ)層的成巖作用主要有壓實(shí)作用、膠結(jié)作用和溶蝕作用。前2種成巖作用對(duì)研究區(qū)儲(chǔ)層物性起一定的破壞作用，尤其是對(duì)下部Jp1、Jp2儲(chǔ)層影響更為明顯。由于該區(qū)目的段油層埋深600～1000m，壓實(shí)作用為中-強(qiáng)級(jí)別，所以碎屑大部分為點(diǎn)-線接觸和線接觸，塑性碎屑為主的砂巖中，以線接觸為主導(dǎo)，巖石中的粒間孔縮小，主要為細(xì)小粒間孔，粒間孔中充填了少量的泥質(zhì)雜基，溶蝕后便形成次生粒間孔。

1)壓實(shí)作用及對(duì)儲(chǔ)層的影響 儲(chǔ)集砂巖中碎屑多以點(diǎn)-線接觸為主，經(jīng)受的壓實(shí)作用屬中等強(qiáng)度。原生粒間孔隨著埋深加大，壓實(shí)作用逐漸加強(qiáng)。由于膠結(jié)作用的影響，壓實(shí)作用受到限制，表現(xiàn)出壓實(shí)-膠結(jié)成巖相特征。壓實(shí)作用在部分井區(qū)(見圖5、圖6)表現(xiàn)較為突出，壓實(shí)造成碎屑線接觸，塑性泥巖屑含量高，變形強(qiáng)多呈填隙狀或假雜基。

圖5 龍73井(編號(hào)2979) 圖6 龍70井(編號(hào)2928)

2)溶蝕作用對(duì)儲(chǔ)層的影響 壓實(shí)和膠結(jié)作用是造成儲(chǔ)集砂巖原生粒間孔減小、減少的主要原因，孔滲也隨之變差，但由于成巖晚期下伏有機(jī)酸氣體沿構(gòu)造裂縫或微裂縫隙進(jìn)入儲(chǔ)集砂巖，使剩余粒間孔溶蝕擴(kuò)大，同時(shí)也造成長(zhǎng)石、巖屑的溶解產(chǎn)生粒內(nèi)溶孔，溶蝕作用在龍70井、龍74井、龍39井、龍41井、龍44井、龍7井等井區(qū)普遍可見。除長(zhǎng)石、石英巖屑受到溶蝕外還出現(xiàn)了硬石膏(石膏)、方解石的溶解，表現(xiàn)為斑塊狀的溶孔和紋層狀溶孔(見圖7、圖8)。

圖7 龍77井(編號(hào)2985) 圖8 龍70井(編號(hào)2979)

3)膠結(jié)作用對(duì)儲(chǔ)層的影響 蓬萊鎮(zhèn)組的膠結(jié)物成分與遂寧組有相似之處，但硬石膏明顯低于遂寧組，膠結(jié)物出現(xiàn)豐度依次為無鐵方解石-硬石膏-白云石-硅質(zhì)膠結(jié)。它們對(duì)粒間孔造成的堵塞是該區(qū)儲(chǔ)層除壓實(shí)因素外原生粒間孔減少的另一個(gè)主要原因。少量巖石中見有黏土礦物伊利石和高嶺石，它們以薄膜狀分布于碎屑顆粒邊緣或充填在粒間孔中。經(jīng)壓實(shí)、膠結(jié)物充填后保留的原生粒間孔明顯減少(見圖9、圖10)。

圖9 龍651井(編號(hào)2874) 圖10 龍75井(編號(hào)2943)

值得注意的是，蓬萊鎮(zhèn)組中的硬石膏膠結(jié)物少量呈斑塊狀存在，面上多數(shù)呈星點(diǎn)狀分布，與遂寧組比較，硬石膏斑塊減少，無鐵方解石含量則有增高的現(xiàn)象，方解石在各井中普遍發(fā)育，在儲(chǔ)層發(fā)育段每幾米有一個(gè)高峰值(15%左右)，其巖性致密，無明顯孔縫發(fā)育，對(duì)該區(qū)油氣起到封存的作用。方解石含量Jp1、Jp2氣藏高于Jp3、Jp4氣藏，構(gòu)造低部位含量高于構(gòu)造高部位。方解石的膠結(jié)作用對(duì)儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性起著明顯的破壞作用，在砂體中隨方解石含量的增加，孔隙度明顯下降。

3 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1)蓬萊鎮(zhèn)組(Jp)巖石類型主要為細(xì)粒巖屑石英砂巖和長(zhǎng)石巖屑石英砂巖，膠結(jié)類型以接觸-孔隙式為主，分選中等，磨圓度為次棱角狀；其巖石類型與膠結(jié)類型為蓬萊鎮(zhèn)組形成以孔隙型為主的儲(chǔ)集層奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

2)洛帶氣田Jp氣藏儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間類型以粒間溶孔、原生粒間孔為主；以細(xì)喉、微喉為主；Jp儲(chǔ)層孔隙度主要集中在3%～15%；儲(chǔ)層滲透率大部分大于0.2mD；主要儲(chǔ)滲作用的是孔隙和喉道，裂縫是次要的，同時(shí)表明洛帶氣田Jp氣藏儲(chǔ)層為孔隙型儲(chǔ)層。

3)研究區(qū)分布面積最廣的為水下分流河道沉積微相，含油氣性普遍較好。

4)Jp儲(chǔ)層的成巖作用主要有壓實(shí)作用、膠結(jié)作用和溶蝕作用。前2種成巖作用對(duì)研究區(qū)儲(chǔ)層物性起一定的破壞作用，尤其是對(duì)下部Jp1、Jp2儲(chǔ)層影響更為明顯；溶蝕在成巖后期對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行改造作用，較大地改善了主力產(chǎn)氣層的儲(chǔ)集性能，從而發(fā)育了縱向疊置分布面積較大的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。

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