川北閬中－南部地區(qū)大安寨段油氣富集帶預測

石達仁，張 濤，胡佑華，劉國華

（1.中國石化西南油氣分公司工程技術研究院，四川德陽 618000；2.中國石化西南油氣分公司勘探研究院德陽分院；3.中國石化西南油氣分公司）

川北閬中－南部區(qū)塊在區(qū)域構造分區(qū)上隸屬于川中隆起北部斜坡帶，與梓潼－蒼溪鼻狀構造帶和儀隴－平昌低緩構造帶毗鄰，局部構造屬于川中隆起向川北坳陷延伸的一個低幅度的鼻狀隆起帶的一部份（圖1）。工區(qū)整體構造變形較弱，地層產(chǎn)狀平緩，處于川北坳陷與川中隆起的過渡帶，區(qū)內發(fā)育石龍場構造、柏埡鼻狀構造、落搓埡鼻狀構造、老鴉鼻狀構造、寶馬鼻狀構造等局部構造。

區(qū)內完成二維地震1307.295 km，三維地震滿覆蓋面積613.93 km2；完鉆探井40口，進尺13.3141×104m，獲工業(yè)油氣井18口，勘探成功率45%，主要以大安寨油氣藏為主。

圖1 閬中－南部地區(qū)構造位置簡圖

1 大安寨段儲層特征

閬中－南部鉆遇地層自上而下分別為上侏羅統(tǒng)蓬萊鎮(zhèn)組、遂寧組，中侏羅統(tǒng)沙溪廟組、千佛崖組，下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段、馬鞍山段、東岳廟段、珍珠沖段［1－2］。大安寨段進一步劃分為大一（J1z4－1）、大二（J1z4－2）、大三（J1z4－3）三個亞段，其厚度較穩(wěn)定，一般為75～100 m，埋深2900～3100 m。

1.1 大安寨段儲層巖性特征

大安寨段為濱淺湖相沉積，儲層巖性主要為殘余介屑灰?guī)r、粉－巨晶介屑灰?guī)r及亮晶介屑灰?guī)r［1］。

殘余介屑灰?guī)r：介屑經(jīng)進變重結晶作用后僅存殘余陰影。介屑含量77%（均值），泥質含量平均值1.86%，礦物成分方解石含量98%～100%，微裂縫、縫合線發(fā)育。

粉－巨晶介屑灰?guī)r：巖石基質經(jīng)進變重結晶作用，使基質晶體增大，介屑含量75%～80%，泥質含量2%～5%，方解石含量98%～100%。

亮晶介屑灰?guī)r：在水動力較強的環(huán)境中形成的，介屑含量85%，方解石含量95%，泥質含量5%，基質為針柱狀的方解石。

1.2 大安寨段儲層物性特征［2－3］

根據(jù)巖心薄片、鑄體薄片等資料分析結果，大安寨段儲層基質巖孔隙度分布范圍0.13%～5.17%，一般為0.38%～2.47%，峰值在0.6%～1.2%，滲透率分布范圍（0.01～0.15）×10－3μm2（不含裂縫），峰值為0.023×10－3μm2。全直徑巖心測定的孔隙度、滲透率值與柱塞樣測定值相比前者較大（表1）?？紫抖扰c滲透率相關程度低［1］。

大安寨段儲層基質巖石孔隙結構極差，屬致密儲層。其孔隙結構具四高特征：排驅壓力高（＞4.0MPa占樣品總數(shù)60%），中值壓力高（＞10.0MPa占樣品總數(shù)90%），均值高（＞14占樣品總數(shù)80%），非飽和孔隙體積高（＞30%占樣品總數(shù)60%）。

表1 大安寨段全直徑巖心與巖塞樣物性對比

1.3 大安寨段儲集空間特征［4－6］

大安寨段儲層儲集空間主要有溶蝕孔、粒間孔、粒間剩余孔、藻砂屑鑄?？准敖樾艰T?？?、大型裂縫、溶洞等。

（1）溶蝕孔：為近圓狀及不規(guī)則狀，大小不一，多為0.008 mm×0.009 mm～0.4 mm×0.16 mm，多分布于含云及云質殘余介屑灰?guī)r及沿縫合線、微裂縫呈串珠狀分布；

（2）粒間孔：多被瀝青充填、為0.01～0.3 mm；

（3）粒間剩余孔：多為0.02～0.1 mm，呈多角狀；

（4）藻砂屑鑄?？准敖樾艰T?？祝憾酁?.15×0.3mm，呈橢圓、介屑狀，分布于亮晶介屑灰?guī)r中；

（5）大型裂縫、溶洞：在巖心及薄片中均無法觀察，但可從鉆井放空和井液漏失得到證實，如SL2井井段2830.6～2832.4 m漏失泥漿（密度1.56～1.57 g／cm3）共444.4 m3；SL11井井段 2843～2847 m漏失泥漿（密度1.46 g／cm3）共354.4 m3；這些均表明地層中有較大的縫、洞存在，而這些裂縫及大的溶蝕孔洞是很重要的儲集空間。

孔、洞、縫是油氣的主要儲滲空間，大安寨段孔洞縫的主要類型為：①成巖縫＋構造期裂縫和溶蝕孔洞：一般以低斜縫和水平縫為主，由于成巖壓裂縫或溶蝕孔、洞與構造縫相疊加，溶蝕作用更為強烈，形成較多的溶蝕孔、洞。②成巖縫＋構造縫＋構造期后溶蝕孔、洞、縫，主要沿構造裂縫或構造期后溶蝕孔洞發(fā)育，局部疊加在成巖壓裂縫或成巖溶蝕孔洞的充填物上，以形成溶縫和與溶縫溝通的溶蝕孔洞為主，縫寬0.1～0.5 mm，孔洞大小不一，外形不規(guī)則，常呈長軸與裂縫或溶縫平行的斑塊狀，串珠狀、透鏡狀分布，連通性極好，是大安寨段重要的儲滲空間。

1.4 大安寨段儲層形成的主控因素分析

（1）有利的沉積微相是大安寨段儲層形成的基礎。高能介屑灘是大安寨段儲層形成的有利相帶。有利的巖相對大安寨段孔洞縫的發(fā)育有著直接的控制作用，次生溶蝕孔洞縫主要分布在介屑灰?guī)r和介屑灰?guī)r夾泥質巖的巖性組合中。

（2）建設性成巖作用形成的孔、洞、縫是儲層形成的關鍵。致密巖石中形成的次生孔洞與建設性的成巖作用密切相關，本區(qū)主要建設性成巖作用有重結晶作用與溶蝕作用。①重結晶作用：一是基質重結晶或沿裂縫發(fā)生重結晶，使泥－微晶結構重結晶為細－粗－巨晶；二是生物碎屑重結晶，介屑經(jīng)重結晶其結構不清形成殘余結構。②溶蝕作用：特別是裂縫性溶蝕孔洞縫，是本區(qū)大安寨段儲層形成的基礎，在成巖過程中，溶蝕作用對形成次生孔、洞改善油氣儲滲條件十分有利。

（3）裂縫是溶蝕作用大規(guī)模產(chǎn)生的關鍵因素。溶蝕介質主要有大二亞段泥質巖的壓實水流，及有機質熱演化酸性水流，而溶蝕作用多沿裂縫進行，因此裂縫是形成次生孔洞的關鍵因素。

綜上所述，大安寨段儲層的形成是受到沉積、成巖、構造三個缺一不可的復合地質因素控制。介屑灘提供優(yōu)越的儲滲巖相基礎，再疊加成巖破裂、構造破裂以及多期次的重結晶、溶蝕作用，形成孔洞縫儲層。

2 大安寨段油氣富集帶預測

2.1 大安寨段沉積相帶預測

有效儲層的孔隙是溶蝕作用造成的。烴源巖在油氣生成時可以產(chǎn)生較多的酸性水，沿著構造裂縫可以產(chǎn)生溶蝕，溶蝕作用只能發(fā)育在純、厚的灰?guī)r中，而這種巖性只發(fā)育在介屑灘的中心相帶上，在地震資料上表現(xiàn)為強振幅反射特征。因此沉積相帶的預測是有效儲層和油氣富集帶預測是否成功的關鍵因素，地震資料可見上超現(xiàn)象（圖2），這個現(xiàn)象在所有西南－東北向的測線上均可見到。從層序地層學的觀點分析，這是柏埡介屑灘與石龍場介屑灘疊置現(xiàn)象［4－5］。

圖2 上超及介屑灰?guī)r疊置狀況示意

2.2 T41反射波振幅與大安寨段灰?guī)r厚度的關系及儲層厚度預測

在石龍場地區(qū)，大安寨段為一個薄夾層地層結構，按該區(qū)地震波主頻為50 Hz，地震波在灰?guī)r中的傳播速度為5000 m／s計算，地震能分辨的最小薄層為50 m，最大調諧振幅對應的厚度為25 m，本區(qū)大安寨段灰?guī)r厚度最大不超過40 m，一般在10～30 m之間，滿足調諧振幅產(chǎn)生的條件，薄夾層反射T41為一個調諧波，其調諧振幅與其厚度呈正相關關系：即灰?guī)r厚度越大，其振幅越強，阻抗越高，即大安寨段儲層具“強振幅、高阻抗”地震識別模式。

根據(jù)區(qū)內二維、三維地震資料連片解釋，預測出本區(qū)有北、南兩個灘體中心，北灘體中心位于石龍場背斜一帶，南灘體中心位于柏埡至王家灣高點一帶，兩個灘體均呈北西－南東向分布（圖3）。

圖3 大安寨段介屑灰?guī)r預測厚度與構造疊合圖

2.3 大安寨段裂縫預測［5－6］

2.3.1 小斷層識別法預測裂縫密集發(fā)育帶

小斷層識別法預測裂縫密集發(fā)育帶，已經(jīng)得到鉆井證實，如SL15井就是典型的例子（圖4）。地震剖面上可見相位錯動，能量剖面上變弱，理論上分析一般是有小斷層發(fā)育，但這種小斷層一般無斷距，需要精細的解釋。在鉆達井深2966～2968 m（大一底）過程中發(fā)生井漏，共漏失泥漿24 m3，表明小斷層預測裂縫發(fā)育帶是有效果的。

圖4 SL15井過井線地震剖面及能量剖面（斷層末梢附近能量明顯衰減）

2.3.2 石龍場三維地區(qū)裂縫預測

地層中有多種裂縫發(fā)育，如構造縫、溶蝕縫、成巖縫、卸載縫等，通常對致密化砂巖儲層改造最有效的是構造縫。當構造形變過程中局部巖石受到的構造應力大于巖石破碎壓力時，會產(chǎn)生構造縫。目前主要采用兩種方法進行了裂縫預測——基于應變屬性的裂縫預測和基于曲率屬性的裂縫預測。根據(jù)裂縫預測結果，將閬中－南部地區(qū)裂縫發(fā)育帶分為兩類（圖5）：I類為裂縫最發(fā)育區(qū)，是構造褶皺較強、近鄰斷層、低相干、弱振幅異常區(qū)；II類為裂縫較發(fā)育區(qū)，是構造褶皺較強、距斷層較遠、低相干、弱振幅異常區(qū)。

圖5 閬中－南部地區(qū)大安寨段裂縫預測分布

2.4 大安寨段油氣富集帶預測

通過以上幾方面的分析，可以對大安寨段灰?guī)r裂縫性儲層做出有效的預測，從而預測到有效儲層發(fā)育帶。在大安寨段自生自儲、儲層孔洞縫生成時和油氣生成時相配置的情況下，有效儲層通常是油氣富集帶。

通過大安寨段地震幅屬性值、相干屬性值、應變屬性值、曲率屬性值，進行大安寨儲層巖性預測、裂縫預測以及含氣性檢測等，綜合預測大安寨段有利儲層平面分布范圍。根據(jù)預測結果，大安寨段油氣富集帶和灘體展布類似，分為兩個有利區(qū)帶：石龍場－寶馬油氣富集帶、柏埡－老鴉油氣富集帶（圖6）。

石龍場－寶馬油氣富集帶：以石龍場為中心向南東延至SL16井，向西延至SL22井以西，向北延至SL8井以北，總體呈北西－南東向展布。在這個灘體上有兩個一類油氣富集區(qū)：①雙龍場高能介屑灘微相區(qū)；②寶馬高能介屑灘微相區(qū)（SL19－SL16井區(qū)）。

圖6 大安寨段油氣富集區(qū)綜合預測

柏埡－老鴉油氣富集帶：以柏埡鼻狀背斜為中心，向東延至老鴉。這個灘體同樣發(fā)育兩個一類油氣富集區(qū)：①柏埡高能介屑灘微相區(qū)（以SL2－SL10井為中心向南西方向延伸至工區(qū)外）；②老鴉高能介屑灘微相區(qū)（SL13－SL15井區(qū)）。

3 結論與認識

（1）大安寨段儲層巖性主要為殘余介屑灰?guī)r、粉－巨晶介屑灰?guī)r及亮晶介屑灰?guī)r；大安寨段儲層基質巖孔隙度分布范圍0.13%～5.17%，一般0.38%～2.47%，峰值在0.6%～1.2%，滲透率分布范圍（0.011～0.15）×10－3μm2（不含裂縫），峰值0.023×10－3μm2，屬低孔低滲裂縫性儲層。

（2）大安寨段油氣藏儲層儲集空間主要有溶蝕孔、粒間孔、粒間剩余孔、藻砂屑鑄?？准敖樾艰T模孔、大型裂縫、溶洞等，孔、洞、縫是油氣的主要儲滲空間。

（3）通過對大安寨段儲層形成的主控因素分析認為，有利的沉積微相是大安寨段儲層形成的基礎，建設性成巖作用形成的孔、洞、縫是儲層形成的關鍵。

（4）大安寨段儲層具“強振幅、高阻抗”地震識別模式。通過巖性預測、裂縫預測以及速度反演、含氣性檢測等綜合預測大安寨段儲層平面分布，大安寨段儲層有利區(qū)主要分布在石龍場－寶馬油氣富集帶及柏埡－老鴉油氣富集帶。

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