四川盆地HBC地區(qū)飛仙關(guān)組三段儲(chǔ)層特征研究

殷孝梅，朱 祥，趙永慶 (中國(guó)石化勘探南方分公司研究院，四川 成都 610041)

四川盆地HBC地區(qū)飛仙關(guān)組三段儲(chǔ)層特征研究

殷孝梅，朱 祥，趙永慶 (中國(guó)石化勘探南方分公司研究院，四川 成都 610041)

以四川盆地HBC地區(qū)飛仙關(guān)組三段儲(chǔ)層為研究對(duì)象，在實(shí)測(cè)剖面和詳細(xì)觀察巖心的基礎(chǔ)上，從儲(chǔ)層巖石學(xué)特征、儲(chǔ)集空間類型、孔隙結(jié)構(gòu)特征及儲(chǔ)集物性特征等方面對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行了研究。飛仙關(guān)組三段儲(chǔ)集巖主要為鮞粒灰?guī)r，主要形成于臺(tái)內(nèi)鮞粒灘沉積體系中，儲(chǔ)集空間主要為鑄?？?、粒內(nèi)溶孔和晶間溶孔，孔隙度主要分布在2%～5%，滲透率主要分布小于0.02×10-3μm2，儲(chǔ)層類型主要為裂縫-孔隙型。四川盆地HBC地區(qū)飛仙關(guān)組三段儲(chǔ)層以Ⅱ、Ⅲ類儲(chǔ)層為主。

儲(chǔ)集空間；孔隙結(jié)構(gòu)；儲(chǔ)層特征；飛仙關(guān)組；四川盆地；HBC地區(qū)

HBC地區(qū)所處的通南巴構(gòu)造帶位于四川盆地東北緣，其北側(cè)為秦嶺造山帶南緣的米倉山?jīng)_斷構(gòu)造帶，東北側(cè)為大巴山前緣弧形推覆構(gòu)造帶，南鄰川中平緩構(gòu)造帶，北西與米倉山前緣凹陷帶相接，東南與通江凹陷帶相連，是古生代-早中三疊紀(jì)四川盆地地臺(tái)沉積的一部分，中生代和新生代屬米倉山-大巴山的前陸盆地。

1 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

HBC地區(qū)飛仙關(guān)組三段儲(chǔ)層巖性以鮞粒灰?guī)r為主，包括亮晶藻屑灰?guī)r、亮晶鮞?；?guī)r、亮晶粒屑灰?guī)r和溶孔亮晶鮞?；?guī)r，其中溶孔亮晶鮞粒灰?guī)r是川東北地區(qū)飛仙關(guān)組三段儲(chǔ)層的主要巖石類型[1]。鮞粒含量高，分布均勻，內(nèi)部同心圈發(fā)育，至少有5～8圈，鮞徑0.4～0.8mm，藻屑形狀不規(guī)則，粒徑大小不均，0.2～1mm均有。孔隙較發(fā)育，以鮞間內(nèi)溶孔為主，約占面孔率60%～80%，分布均勻，孔徑0.15～0.25mm，部分溶孔被自形白云石半充填；晶間溶孔占40%，零星分布不均勻，孔徑0.03～0.15mm不等。HB1井飛仙關(guān)組三段井深4876～5082m，厚206m，主要為灰、深灰色微晶灰?guī)r與灰色、深灰色亮晶砂屑鮞粒灰?guī)r、鮞?；?guī)r不等厚互層，儲(chǔ)層巖性主要為灰色鮞粒灰?guī)r；川涪82井取心段儲(chǔ)層為亮晶鮞粒灰?guī)r，單層厚以0.5～2.0mm居多，鮞徑約0.3～0.9mm不等，圓～橢圓狀，具1～2圈同心圓結(jié)構(gòu)，多者達(dá)8圈。

探井鉆探情況及露頭資料表明，HBC地區(qū)飛仙關(guān)組三段鮞灘儲(chǔ)層是陸棚背景上沉積演化而來的典型的臺(tái)內(nèi)鮞灘沉積，具有生長(zhǎng)期短、灘體厚度小、分布范圍廣的特征，但沉積環(huán)境能量相對(duì)較弱，僅在微地貌高部位由于能量相對(duì)較強(qiáng)，鮞粒灘相對(duì)較好。側(cè)向遷移頻繁，隨海平面的下降灘體朝海退的方向遷移，呈前積式沉積，其發(fā)育層序逐漸變晚，灘體呈透鏡狀，由北西向南東疊置連片展布。

2 儲(chǔ)集空間類型

HB1井飛仙關(guān)組三段取心深度為4953～4969.04m，實(shí)際心長(zhǎng)10.15m，下部巖心缺失。HB2井飛仙關(guān)組三段取心井段5074.63～5120.88m，進(jìn)尺35.21m，實(shí)際巖心長(zhǎng)33.56m，含油氣巖心長(zhǎng)8.17m，HB102井飛仙關(guān)組三段取心心長(zhǎng)35.21m，含氣心長(zhǎng)9.81m，HB104井飛仙關(guān)組三段取心心長(zhǎng)26.18m，含氣心長(zhǎng)12.06m。根據(jù)巖心薄片、鑄體薄片等資料，認(rèn)為飛仙關(guān)組三段儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間以鑄?？?、粒內(nèi)溶孔和晶間溶孔為主，約占總孔隙的90%；其次為晶間孔和各種微裂縫，約占總孔隙的10%。

1)粒內(nèi)溶孔、鑄模孔 粒內(nèi)溶孔主要是由于選擇型溶蝕作用在鮞粒中形成的，為飛仙關(guān)組三段儲(chǔ)層的最主要孔隙類型。若顆粒被完全溶蝕，則形成鑄?？?，顆粒的外形和輪廓仍然可以辨認(rèn)。

2)晶間孔和晶間溶孔 主要發(fā)育在粒間方解石膠結(jié)物中。以方解石晶體作為孔隙格架，呈規(guī)則的三角形或多邊形，被溶蝕擴(kuò)大后形成晶間溶孔。

3)裂縫 儲(chǔ)層段巖心上共見有2期裂縫:一期為垂直縫，見于HB1井井段4958.9～4959.1m和4961.15～4962.5m(縫長(zhǎng)1.35m，寬0.5mm)，縫內(nèi)無充填物或?yàn)榉浇馐氤涮?；另一期為斜交縫，見于井段4960.03m和4960.58～4960.9m(縫長(zhǎng)0.32m，縫寬0.5mm)，縫內(nèi)為方解石半充填(見圖1)。

此外，薄片中還見到有溶蝕擴(kuò)大縫(見圖2)，如4960.85m處樣品的實(shí)測(cè)孔隙度只有3.99%，但其滲透率在16個(gè)實(shí)測(cè)樣品中最高，達(dá)到了1.747×10-3μm2。這些溶蝕擴(kuò)大縫的發(fā)育，不僅增加了儲(chǔ)層的孔隙度，而且對(duì)改善儲(chǔ)層的滲透性也起到了非常明顯的作用。

圖1 HB1井巖心觀察裂縫 圖2 灰色含白云質(zhì)溶孔鮞粒灰?guī)r中的溶擴(kuò)縫

3 儲(chǔ)層物性特征

1) 孔隙度與滲透率值分布 對(duì)HB1井、HB102井、HB2井和HB104井飛仙關(guān)組三段巖心樣品孔隙度與滲透率值分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，189個(gè)孔隙度測(cè)試樣品中，孔隙度最大值13.06%，最小值0.24%，平均值4.43%，孔隙度小于2%的樣品占總數(shù)的24.34%，孔隙度值主要分布在2%～5%之間，占到樣品總數(shù)的38.10%，孔隙度值5%～10%與大于10%的樣品分別占了33.33%、4.23%。189個(gè)滲透率測(cè)試樣品中，最大滲透率474.112×10-3μm2，最小滲透率0.001×10-3μm2，幾何平均值0.048×10-3μm2，主要分布于小于0.02×10-3μm2，占到了57.67%，滲透率在(0.02～0.25)×10-3μm2、(0.25～1)×10-3μm2、大于1×10-3μm2分別占21.16%、6.35%與14.81%?？傮w來看滲透率普遍較低，孔隙度主要分布在2%～5%之間，以低孔低滲為主，也存在中高孔滲。

2) 小柱樣孔隙度 針對(duì)HBC地區(qū)41個(gè)全直徑與全直徑上鉆取的小柱樣孔隙度測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，兩者之間存在一定的差別，全直徑孔隙度介于2.16%～14.22%，平均值5.23%，全直徑孔隙度比小柱樣孔隙度平均值高0.94%，全直徑與小樣孔隙度平均值比值為1.22；從分布來看，小柱樣孔隙度小于2%的樣品占24.34%，而全直徑樣品中孔隙度沒有小于2%的樣品，集中分布在2%～5%之間，占58.54%。這種情況的出現(xiàn)與碳酸鹽巖儲(chǔ)層巖石中發(fā)育有溶孔、溶洞及裂縫有密切關(guān)系，相對(duì)小巖樣而言，全直徑樣品更能真實(shí)的反映儲(chǔ)層的物性特征。

3) 密度與孔隙度、滲透率相關(guān)性 HBC樣品統(tǒng)計(jì)資料表明，飛仙關(guān)組三段巖石密度分布于2.3594～2.7512g/cm3之間?？傮w上，密度與孔隙度、滲透率之間呈負(fù)相關(guān)性，但部分樣品滲透率隨密度的降低而降低。說明儲(chǔ)層具有一定的非均質(zhì)性，前者反映發(fā)育微細(xì)裂隙，后者以相對(duì)孤立的溶孔為主。

4 孔隙結(jié)構(gòu)特征

1)孔隙結(jié)構(gòu)基本特征 通過對(duì)HBC飛仙關(guān)組三段取心樣品壓汞資料的統(tǒng)計(jì)分析[2-3]，門檻壓力介于0.6064～49.7293MPa，平均8.0158MPa；中值壓力最大值155.5370MPa，最小值2.3333MPa，平均26.8477MPa；中值喉道半徑最大值0.3214μm，最小值0.0048μm，平均值0.0857μm。

2)孔喉級(jí)別劃分 利用壓汞分析中大于0.075μm的孔隙半徑百分?jǐn)?shù)(又稱為類平均孔徑)與飽和度中值喉道半徑(Rc50)，按儲(chǔ)層孔隙、喉道分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合其他參數(shù)，對(duì)孔隙和喉道級(jí)別進(jìn)行劃分?？紫斗旨?jí)類型以大孔隙與中孔隙為主，占總樣品數(shù)的50%、26.19%，其次為微孔隙占26.19%，小孔隙占11.9%；喉道類型集中分布在微、細(xì)喉道，分別占了25%與72.92%，中喉道占了2.08%。

3)孔喉組合特征 儲(chǔ)層以大孔細(xì)喉(占樣品數(shù)的50%)與中孔微喉(占樣品數(shù)的26.19%)為主，其次為微孔微喉、小孔細(xì)喉與小孔微喉，分別占26.19%、9.52%與2.38%。

4)儲(chǔ)層分類 根據(jù)儲(chǔ)層巖石的孔隙度、滲透率以及中值喉道等孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)，參照HBC地區(qū)和四川碳酸鹽巖儲(chǔ)集巖分類方法，將儲(chǔ)層劃分為4類，并以孔隙度2%作為儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的下限值，大于2%的稱為有效儲(chǔ)層[4-9]。

Ⅰ類。該類儲(chǔ)層孔隙度≥10%，喉道半徑中值(R50)≥1.0μm；孔隙結(jié)構(gòu)為大孔粗喉、大孔中喉，毛管壓力曲線表現(xiàn)出粗歪度，分選較好，儲(chǔ)集性能較好至好。

Ⅱ類?？紫抖冉橛?%～10%，滲透率介于(0.25～1.0)×10-3μm2或大于1.0×10-3μm2，喉道中值0.2～1.0μm之間；孔隙結(jié)構(gòu)為大孔中喉、中孔細(xì)喉型組合為主。毛管壓力曲線呈中-細(xì)歪度，分選中等(見圖3)。此類儲(chǔ)層一般具有較低的門檻壓力(<2MPa)和中值壓力(<5MPa)，最大進(jìn)汞飽和度一般在90%左右。

圖3 HBC地區(qū)Ⅱ類儲(chǔ)層典型毛細(xì)管壓力曲線圖

Ⅲ類。儲(chǔ)集空間以基質(zhì)孔隙為主，另外有少量溶蝕孔隙，孔隙度介于2%～5%，滲透率介于(0.02～0.25)×10-3μm2，孔隙結(jié)構(gòu)為中孔細(xì)喉和小孔細(xì)喉型組合。毛細(xì)管壓力曲線呈中-細(xì)歪度，分選中等-差(見圖4)。此類儲(chǔ)層一般具有較低的門檻壓力(2～10MPa)和中值壓力(5～30MPa)，最大進(jìn)汞飽和度一般在80%左右。

圖4 HBC地區(qū)Ⅲ類儲(chǔ)層典型毛細(xì)管壓力曲線圖

Ⅳ類。以各種基質(zhì)孔隙為主，幾乎看不見溶蝕孔隙，孔隙度<2.0%，滲透率<0.02×10-3μm2；孔隙結(jié)構(gòu)以微孔微喉型組合為主，毛管壓力曲線呈細(xì)-極歪度，分選差-極差。門檻壓力>10MPa，對(duì)應(yīng)的半徑在0.1～0.5μm之間；中值壓力一般較高，介于30～180MPa之間，最大進(jìn)汞飽和度一般在50～70%之間。

5 結(jié) 論

1)四川盆地HBC地區(qū)飛仙關(guān)組三段儲(chǔ)層主要巖石類型為溶孔亮晶鮞粒灰?guī)r，儲(chǔ)集空間以鑄?？住⒘?nèi)溶孔和晶間溶孔為主，約占總孔隙的90%；其次為晶間孔和各種微裂縫，約占總孔隙的10%。

2)整體致密的背景下仍發(fā)育有較好的孔隙性儲(chǔ)層，孔隙度、滲透率之間具有一定的相關(guān)性，為裂縫-孔隙型儲(chǔ)層，孔喉組合類型以大孔細(xì)喉與中孔細(xì)喉為主，以Ⅱ、Ⅲ類儲(chǔ)層為主。

3)儲(chǔ)層縱向上位于飛三段的中下部，HB1井與HB2井區(qū)，有效厚度15～30m；HB102井、HB101井、HB104井區(qū)，有效厚度在10～25m。

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10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.08.013

P618.13

A

1673-1409(2012)08-N040-04

2012-05-13

殷孝梅(1982-)，女，2005年大學(xué)畢業(yè)，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事石油天然氣勘探方面的研究工作。

[編輯] 洪云飛