豐谷地區(qū)須家河組四段不同類(lèi)型儲(chǔ)集巖的特征及其形成機(jī)理分析

倪玉強(qiáng) 石秀慧 徐樟有 林煜

【摘要】豐谷地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組四段巖石類(lèi)型包括礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖和頁(yè)巖，以砂巖為主。其中砂巖又分為鈣屑砂巖、巖屑砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑石英砂巖。碎屑組分以巖屑為主，其次為石英，長(zhǎng)石含量低。儲(chǔ)集空間主要以殘余粒間孔為主，粒間溶孔為次。在總體致密-超致密的背景下，存在孔滲相對(duì)較好的相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。本文總結(jié)儲(chǔ)層形成機(jī)理為①儲(chǔ)層巖石類(lèi)型及結(jié)構(gòu)特征②物源③沉積微相④成巖作用⑤構(gòu)造作用⑥沉積、成巖、構(gòu)造綜合影響。

【關(guān)鍵詞】豐谷 須家河組四段 儲(chǔ)集巖特征 形成機(jī)理

1 地質(zhì)概況

豐谷構(gòu)造位于川西坳陷中段孝泉-新場(chǎng)-合興場(chǎng)-豐谷NEE向繼承性隆起帶的東端，從深至淺均形成背斜圈閉，從沉積上看，豐谷地區(qū)須四段沉積屬于安縣—綿陽(yáng)—德陽(yáng)大型扇三角洲—辮狀河三角洲—曲流河三角洲沉積體系前緣亞相帶，以水上、水下分流河道廣泛發(fā)育和砂質(zhì)沉積作用非?；钴S為主要特征。

2 不同儲(chǔ)集巖特征2.1 主要巖石類(lèi)型

豐谷地區(qū)主要包括以下儲(chǔ)集巖類(lèi)型：（1）礫巖：分布于須四段底部。

（2）砂巖：豐谷構(gòu)造須四段由4類(lèi)砂巖組成，即鈣屑砂巖39.5%、巖屑砂巖29.9%、長(zhǎng)石巖屑砂巖5.2%、巖屑石英砂巖25.4%。

（3）粉砂巖：碎屑以碳酸鹽巖巖屑和石英為主，呈孔隙式膠結(jié)，致密。2.2 碎屑組分特征

碎屑組分包括石英、巖屑和長(zhǎng)石，以巖屑為主，其次為石英，長(zhǎng)石含量低。巖屑主要為沉積巖巖屑（主要為石灰?guī)r和白云巖），少量變質(zhì)巖巖屑和巖漿巖巖屑。

2.3 填隙物特征

填隙物包括膠結(jié)物和雜基兩部分。豐谷構(gòu)造須四段砂巖膠結(jié)物有方解石、白云石、硅質(zhì)，以及少量高嶺石、伊利石、伊/蒙混層和綠泥石；雜基主要為伊利石，少量綠泥石。各種膠結(jié)物中，以碳酸鹽礦物、硅質(zhì)最為普遍，含量較高；其次為粘土礦物。

2.4 儲(chǔ)集空間類(lèi)型及孔滲特征

2.4.1 孔隙空間類(lèi)型

儲(chǔ)集空間孔隙按成因?qū)⒋篌w分為原生和次生孔隙二大類(lèi)，而按產(chǎn)狀和孔隙幾何形狀又可將孔隙進(jìn)一步細(xì)分。豐谷孔隙類(lèi)型如下：

（1）殘余粒間孔。經(jīng)壓實(shí)和膠結(jié)等成巖作用改造后且未被充填的剩余孔隙。多呈三角形、長(zhǎng)條形，孔徑0.03～0.2mm。在鈣屑砂巖中發(fā)育，而在其他砂巖中不發(fā)育。在鑄體薄片和掃描電鏡下明顯，孔隙連通性好。

（2）粒間溶孔。在鈣屑砂巖中，由粒間方解石膠結(jié)物和顆粒邊緣溶蝕形成，是粒間孔的溶蝕擴(kuò)大。

（3）粒內(nèi)溶孔。碎屑顆粒內(nèi)部遭受溶蝕形成的孔隙，被溶蝕的顆粒主要是長(zhǎng)石和酸性噴出巖巖屑。

（4）晶間微孔。主要指填隙物的晶間微孔隙，最常見(jiàn)的是粘土雜基和膠結(jié)物晶體之間的微小孔隙，孔徑小于0.01mm。在掃描電鏡下常見(jiàn)下列4類(lèi)微孔隙：

①粘土雜基（伊利石、綠泥石）晶體之間微孔隙；

②自生高嶺石晶體之間的微孔隙；

③石英加大和自生石英晶體之間的微孔隙；

④自生白云石、方解石晶體之間的晶間微孔。

（5）微裂縫。由構(gòu)造應(yīng)力或成巖作用的裂縫，呈細(xì)密分布，縫寬0.01～0.02mm，少數(shù)可達(dá)0.1mm。

2.4.2 孔隙度及滲透率特征

676個(gè)物性分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，孔隙度0.66%～13.96%，平均5.47%，主要分布區(qū)間1%～8%之間，占85%，孔隙度>8%的樣品占15%；滲透率（0.0008～70.8）×10-3μm2，平均1.131×10-3μm2，主要分布區(qū)間（0.003～0.5）×10-3μm2，占84 %，滲透率>0.5×10-3μm2的樣品占16%。在總體致密-很超密的背景下，存在孔滲相對(duì)較好的相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。

3 儲(chǔ)層成因機(jī)理分析

3.1 儲(chǔ)層巖石類(lèi)型及結(jié)構(gòu)特征

豐谷地區(qū)須四段砂巖儲(chǔ)層總體物性較差，多數(shù)屬于致密-超致密儲(chǔ)層，儲(chǔ)層非均質(zhì)性極強(qiáng)。在總體致密的背景下，局部發(fā)育孔隙相對(duì)好的相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，其儲(chǔ)集空間主要為次生溶蝕孔、殘余粒間微孔、微孔隙和微裂縫。

3.2 物源性質(zhì)決定儲(chǔ)層砂巖巖石類(lèi)型，從而影響儲(chǔ)層物性

豐谷地區(qū)須四段鈣屑砂巖為好儲(chǔ)層，巖屑石英砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖為較好儲(chǔ)層，巖屑砂巖則為差儲(chǔ)層。

3.3 沉積微相控制優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層空間展布

本區(qū)須四段砂巖儲(chǔ)層發(fā)育，平面上和縱向上展布較為穩(wěn)定，最有利沉積微相為辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂體，縱向上多期河道疊置形成厚度大的砂體，平面上多呈條帶狀展布。較為有利的沉積微相為辮狀三角洲前緣河口砂壩和遠(yuǎn)砂壩，易受后期成巖作用改造變得致密，縱向上厚度小，多呈透鏡狀分布于濱淺湖泥巖中。

3.4 成巖作用歷史控制成巖儲(chǔ)集相發(fā)育和分布

成巖作用對(duì)致密儲(chǔ)層天然氣成藏具有關(guān)鍵的控制作用，成巖作用控制了儲(chǔ)層的孔

隙演化，孔隙的分布[1，2]。成巖圈閉已成為致密儲(chǔ)集層重要的圈閉類(lèi)型。[3]豐谷地區(qū)須四段儲(chǔ)層成巖作用研究表明，壓實(shí)作用是使儲(chǔ)層致密化的主要因素，膠結(jié)作用為次要因素，而溶蝕作用使儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能得以改善。3.5 構(gòu)造作用控制裂縫發(fā)育和分布

豐谷地區(qū)須家河組有效的裂縫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)育程度是油氣聚集成藏的主控因素，鄰近川孝175、125井、豐谷1井在須四段的產(chǎn)層均與裂縫有直接關(guān)系。

3.6 有利沉積微相、成巖儲(chǔ)集相和構(gòu)造位置疊合形成相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層

豐谷地區(qū)砂巖儲(chǔ)層的形成與分布受控于沉積作用、成巖作用和構(gòu)造作用3方面綜合因素，即只有在有利的沉積微相、有利的成巖儲(chǔ)集相和有利的構(gòu)造位置疊合才能形成相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。

研究表明，區(qū)內(nèi)的相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層是有限的，即主要為“三角洲前緣水下分流河道微相-裂縫較發(fā)育的中粒鈣屑砂巖和含礫中粒巖屑石英砂巖”。

4 結(jié)論

豐谷地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組四段巖石類(lèi)型包括礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖和頁(yè)巖，已砂巖為主。其中砂巖又分為鈣屑砂巖、巖屑砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑石英砂巖。影響儲(chǔ)層形成的因素：

①儲(chǔ)層巖石類(lèi)型及結(jié)構(gòu)特征②物源③沉積微相④成巖作用⑤構(gòu)造作用⑥沉積、成巖、構(gòu)造綜合影響儲(chǔ)層。在上述影響下，總體致密-超致密的背景，亦形成孔滲相對(duì)較好的相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。

參考文獻(xiàn)

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