四川盆地劍閣－九龍山地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組鮞灘儲(chǔ)層特征

王智慧，秦培銘，袁梓鈞

（1．西南石油大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都610500；2．中國石化中原油田普光分公司采氣廠；3．中國石油塔里木油田分公司天然氣事業(yè)部）

下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組鮞灘氣藏是近年來四川盆地碳酸鹽巖天然氣勘探取得重大突破的領(lǐng)域，已發(fā)現(xiàn)羅家寨、渡口河、鐵山坡、普光、龍崗、元壩等大中型氣藏［1］。從當(dāng)前勘探現(xiàn)狀來看，處于“環(huán)開江－梁平陸棚”西側(cè)的元壩、龍崗地區(qū)鮞灘儲(chǔ)層物性、規(guī)模均弱于陸棚東側(cè)普光等地［2］。然而，川西北江油魚洞梁地區(qū)飛仙關(guān)組優(yōu)質(zhì)鮞粒白云巖的發(fā)現(xiàn)似乎預(yù)示著陸棚西側(cè)仍然存在物性良好、規(guī)模較大的優(yōu)質(zhì)鮞灘儲(chǔ)集巖［3］。隨后，川西北劍閣－九龍山地區(qū)龍崗68井下三疊統(tǒng)飛仙組鮞粒白云巖中成功獲得氣流進(jìn)一步展現(xiàn)了“環(huán)開江－梁平陸棚”西側(cè)鮞灘儲(chǔ)層的勘探潛力。飛仙關(guān)組天然氣勘探的核心是尋找優(yōu)質(zhì)鮞灘儲(chǔ)層［4］，對(duì)鮞灘儲(chǔ)層特征的深入分析是開展儲(chǔ)層預(yù)測工作的前提和基礎(chǔ)。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于四川盆地西北部劍閣－九龍山地區(qū)，構(gòu)造位置處于上揚(yáng)子地臺(tái)北緣米倉山山前斷褶構(gòu)造帶、龍門山推覆構(gòu)造帶與梓潼向斜的接合部。研究區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組地層發(fā)育齊全，根據(jù)野外露頭、巖電測井曲線旋回、巖心及薄片資料由下至上劃分為飛一段、飛二段、飛三段、飛四段。鮞灘儲(chǔ)層主要發(fā)育于飛一段和飛二段。其中，飛一段以鮞粒云巖儲(chǔ)層為主，飛二段則以鮞?；?guī)r儲(chǔ)層為主。前人研究認(rèn)為，研究區(qū)處于晚二疊世－早三疊世長興－飛仙關(guān)期“槽臺(tái)”沉積體系西部，飛仙關(guān)期發(fā)育局限－蒸發(fā)臺(tái)地沉積，進(jìn)一步劃分出海槽相、臺(tái)地邊緣相、開闊臺(tái)地相、局限臺(tái)地相、蒸發(fā)臺(tái)地相［5］。鮞灘微相多發(fā)育在臺(tái)地邊緣相、開闊臺(tái)地相中，臺(tái)地邊緣鮞灘儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能一般好于臺(tái)地內(nèi)部鮞灘儲(chǔ)層［6］。

2 儲(chǔ)層特征

2．1 主要儲(chǔ)集巖類

鮞?；?guī)r：鮞粒含量為50%～83%，鮞徑0．4～1．0mm不等，發(fā)育2～3期亮晶白云石或方解石膠結(jié)，膠結(jié)物含量18%～25%，以粒內(nèi)溶孔和鑄模孔為主。

殘余鮞粒白云巖：鮞?；?guī)r發(fā)生白云石化作用而成，見鮞?；糜?，鮞徑0．6～1．4 mm不等，以殘余粒間孔、粒內(nèi)溶孔為主，粒內(nèi)溶孔內(nèi)發(fā)育示頂?shù)讟?gòu)造。

細(xì)－粉晶白云巖：細(xì)－粉晶云巖為晶粒碳酸鹽巖，多為顆?；?guī)r發(fā)生強(qiáng)烈的白云石化作用而成，原始沉積組構(gòu)難以辨認(rèn)。晶粒半自形～它形，粒徑約0．2～0．3 mm，以晶間（溶）孔為主。

2．2 儲(chǔ)集空間類型

殘余粒間孔：顆粒間的原始孔隙經(jīng)后期成巖改造（壓實(shí)、膠結(jié)充填等）后仍被保留下來的部分。殘余鮞粒云巖中大量發(fā)育該類孔隙。

粒內(nèi)溶孔及鑄模孔：多為早期大氣淡水選擇性溶解鮞粒內(nèi)部所形成的孔隙，當(dāng)顆粒的外部輪廓保存較好時(shí)，則稱為鑄?？住Ａ?nèi)溶孔一般直徑較小，本身連通性較差，需要有后期裂縫或（溶擴(kuò)）殘余粒間孔與外界連通。

晶間孔和晶間溶孔：晶間孔主要發(fā)育在細(xì)－粉晶云巖中，孔隙呈規(guī)則的三角狀，若部分發(fā)生溶蝕則形成晶間溶孔。

2．3 孔隙結(jié)構(gòu)

研究區(qū)飛仙關(guān)組鮞粒灘儲(chǔ)層喉道類型以縮頸喉道和片狀喉道為主，前者主要發(fā)育于殘余鮞粒云巖中，后者主要發(fā)育于細(xì)－粉晶白云巖中。

縮頸喉道：孔隙縮小部分形成喉道?？紫杜c喉道無明顯界線，擴(kuò)大部分為孔隙，縮小部分為喉道，孔隙與喉道相比，其直徑相差不大，喉道寬度一般大于10μm。

片狀喉道：多為白云石晶面之間形成的喉道，連接晶粒間的多面體或四面體孔隙或白云石半充填的粒間孔隙。喉道寬度一般在10μm以下，呈片狀或楔狀。

根據(jù)鑄體薄片資料，研究區(qū)飛仙關(guān)組鮞粒灘儲(chǔ)層主要存在三種孔喉配置關(guān)系：孤立鑄?？?、粒內(nèi)溶孔和微裂縫，殘余粒間孔和管狀喉道、片狀喉道，鑄?？缀推瑺詈淼?。第一種出現(xiàn)于鮞?；?guī)r中，后兩種出現(xiàn)于鮞粒云巖中。三種配置關(guān)系中以殘余粒間孔和管狀喉道、片狀喉道的組合最好，鑄?？缀推瑺詈淼赖慕M合次之，孤立鑄?？?、粒內(nèi)溶孔和微裂縫的組合最差。

2．4 儲(chǔ)層物性特征

通過研究區(qū)4口井和1個(gè)剖面269個(gè)巖心樣品的孔滲數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層取心樣品孔隙度在0．1%～20．0%之間，平均值為2．32%；滲透率在（0～8．52）×10－3μm2之間，平均值為0．276×10－3μm2。其中，孔隙度＞2%、滲透率＞0．01×10－3μm2的樣品點(diǎn)孔、滲頻率分布特征為：①多數(shù)樣品點(diǎn)孔隙度＜6%，但孔隙度＞6%的高孔樣品仍占一定比例（圖1A）。②樣品滲透率主要分布在（0．01～0．10）×10－3μm2區(qū)間內(nèi)，大于0．1×10－3μm2占有一定比例（圖1B）。由此可見，研究區(qū)飛仙關(guān)組鮞粒灘儲(chǔ)層總體上屬于低孔中滲型，局部存在高孔高滲層段。

圖1 研究區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層（φ＞2%，K＞0．01%）物性頻率分布直方圖

2．5 儲(chǔ)層測井響應(yīng)特征

研究區(qū)飛仙關(guān)組鮞粒灘儲(chǔ)層測井響應(yīng)特征為“兩高三低”：高中子孔隙度、高聲波時(shí)差、低自然伽馬、低深淺電阻率、低補(bǔ)償密度（圖2、圖3）。鮞粒云巖儲(chǔ)層的自然伽馬值一般小于15API（圖3），比鮞?；?guī)r儲(chǔ)層自然伽馬值略低（圖2）。

3 儲(chǔ)層類型

利用研究區(qū)飛仙關(guān)組269個(gè)巖心樣品物性數(shù)據(jù)，并標(biāo)示數(shù)據(jù)點(diǎn)來源，進(jìn)行孔滲相關(guān)性分析（圖4）發(fā)現(xiàn)：①龍崗63、龍16等井的飛二段鮞?；?guī)r層段樣品點(diǎn)多在斜率最大的藍(lán)色實(shí)線附近，孔隙度0～2%，滲透率（0．001～30）×10－3μm2，表現(xiàn)為“低孔高滲”的特征；少數(shù)散點(diǎn)分布在斜率次小的藍(lán)色虛線附近，孔隙度3%～18%，滲透率（0．01～1．00）×10－3μm2，表現(xiàn)為“中孔低滲”的特征。②龍崗68井飛一段鮞粒云巖樣品點(diǎn)集中分布在斜率次大的橙色線條附近，孔隙度2%～8%，滲透率（0．001～10）×10－3μm2，表現(xiàn)為“中孔中滲”的特征。③魚洞梁剖面鮞粒云巖樣品點(diǎn)集中分布在斜率最小的綠色線條附近，孔隙度2%～20%，滲透率（0．01～0．1）×10－3μm2，表現(xiàn)為“高孔低滲”的特征。

不同儲(chǔ)集巖類的孔喉配置造成樣品點(diǎn)分布特征的不同。偏光顯微鏡下龍崗63井、龍16井飛二段鮞?；?guī)r孔隙以孤立鑄?？诪橹?，缺少裂縫連通的情況下則表現(xiàn)為“高孔低滲”的特征，而裂縫發(fā)育的致密灰?guī)r層段則為“低孔高滲”的特征。龍崗68井飛一段鮞粒白云巖發(fā)育殘余粒間孔，孔喉配置好，表現(xiàn)為“中孔中滲”的特征。魚洞梁剖面飛一段鮞粒白云巖發(fā)育鑄?？?、殘余粒間孔，以鑄?？诪橹鳎憩F(xiàn)為“低孔中滲”的特征。

圖2 研究區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層典型測井響應(yīng)特征（鮞粒灰?guī)r層段，龍104井）

圖3 研究區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層典型測井響應(yīng)特征（鮞粒云巖層段，龍崗68井）

圖4 研究區(qū)飛仙關(guān)組巖心孔隙度與滲透率散點(diǎn)圖

因此，將研究區(qū)飛仙關(guān)組鮞灘儲(chǔ)層劃分為裂縫－孔隙型儲(chǔ)層和孔隙－裂縫型儲(chǔ)層，以裂縫－孔隙型儲(chǔ)層為主。

孔隙－裂縫型：孔隙－裂縫型儲(chǔ)層具有“低孔高滲”的孔滲分布特征，散點(diǎn)分布趨勢線幾乎筆直（圖4），表現(xiàn)為異常高滲。從現(xiàn)有取心資料來看，本區(qū)飛仙關(guān)組孔隙－裂縫型儲(chǔ)層主要分布于各井飛二段鮞?；?guī)r中。鮞粒灰?guī)r粒內(nèi)溶孔層段一般厚度較薄，分布不集中，其余層段由于早期膠結(jié)而巖性致密。后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)可以將其改造為裂縫型儲(chǔ)層。龍崗63、龍崗62、劍門1井飛一段顆粒灘不發(fā)育，但存在儲(chǔ)層測井響應(yīng)，推測同樣為孔隙－裂縫型儲(chǔ)層。這類儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間欠發(fā)育，但滲透性能極佳，因此產(chǎn)能衰減很快，難以成為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。

裂縫－孔隙型：該類儲(chǔ)層散點(diǎn)孔滲相關(guān)性一般較好，不易出現(xiàn)異常高滲。如前文所述，本區(qū)裂縫－孔隙型儲(chǔ)層存在“高孔低滲”（龍崗63等井飛二段鑄?？柞b?；?guī)r）、“中孔中滲”（龍崗68井飛一段殘余粒間孔鮞粒云巖）、“高孔中滲”（魚洞梁飛一段鑄?？住堄嗔ｉg孔鮞粒云巖）三種類型，但不管怎樣均是以孔隙型儲(chǔ)層特征占優(yōu)。由于其孔滲配置合理、孔隙度較高，因此也是本區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層的主體。該類儲(chǔ)層不同層位的孔滲規(guī)律也不盡相同，飛一段鮞粒云巖儲(chǔ)層主要為“中孔中滲”和“高孔中滲”，儲(chǔ)集性能較好。而飛二段鮞?；?guī)r儲(chǔ)層則為“高孔低滲”，儲(chǔ)集性能相對(duì)較差。

4 結(jié)論

（1）研究區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)集巖類主要為殘余顆粒云巖、細(xì)－粉晶云巖和鮞?；?guī)r，儲(chǔ)集空間以（擴(kuò)溶）殘余粒間孔、晶間（溶）孔為主，裂縫少見。

（2）儲(chǔ)集層孔隙喉道以縮頸喉道、片狀喉道為主，孔喉配置以殘余粒間孔和管狀喉道、片狀喉道的組合最好，鑄?？缀推瑺詈淼赖慕M合次之，孤立鑄?？?、粒內(nèi)溶孔和微裂縫的組合最差。儲(chǔ)集層物性特征總體表現(xiàn)為低孔中滲，局部存在高孔高滲層。研究區(qū)飛仙關(guān)組鮞粒灘儲(chǔ)層測井響應(yīng)特征為“兩高三低”：高中子孔隙度、高聲波時(shí)差、低自然伽馬、低深淺電阻率、低補(bǔ)償密度。

（3）儲(chǔ)集層類型為裂縫－孔隙型、孔隙－裂縫型兩種，以裂縫－孔隙型為主，飛一段鮞粒云巖儲(chǔ)層主要為“中孔中滲”和“高孔中滲”，儲(chǔ)集性能較好。而飛二段鮞?；?guī)r儲(chǔ)層則為“高孔低滲”，儲(chǔ)集性能相對(duì)較差。

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