洛帶氣田蓬萊鎮(zhèn)組三段儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性及影響因素分析

衡 勇，李世恩，黃建紅

(1.成都理工大學(xué) 能源學(xué)院，四川 成都 610059;2.中石化西南局川東北采氣廠，四川 閬中 637400;3.中石油青海油田分公司，甘肅 敦煌 736202)

0 引言

洛帶氣田處于四川盆地西部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(圖1).鉆遇地層自上而下為第四系、白堊系與侏羅系，最深層位鉆至上三疊統(tǒng)須家河組.侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組和遂寧組是本氣田主要目的層之一.

圖1 洛帶氣田構(gòu)造位置

蓬萊鎮(zhèn)組埋深一般在400-1350 m之間，厚度約900-1000 m.自下而上分為4個(gè)層段:蓬一(JP1)、蓬二(JP2)、蓬三(JP3)和蓬四段(JP4).在蓬一和蓬二沉積早中期，區(qū)內(nèi)以濱淺湖沉積為主，發(fā)育有短期的三角洲前緣水下分流河道、河口壩等微相;蓬二沉積中后期、蓬三、蓬四沉積期，區(qū)內(nèi)三角洲前緣亞相特別發(fā)育.

1 儲(chǔ)層特征

1.1 巖石學(xué)特征

蓬萊鎮(zhèn)組儲(chǔ)層巖性以灰綠色、棕色、褐灰色細(xì)粒巖屑石英砂巖、巖屑砂巖為主，次為長(zhǎng)石巖屑石英砂巖和長(zhǎng)石巖屑砂巖，局部含石膏.［1］砂巖成份以石英為主(70.54%)，巖屑次之(20.97%)，長(zhǎng)石較少(8.49%)，膠結(jié)物以方解石為主.其中JP4氣藏儲(chǔ)層砂巖物質(zhì)成份中石英含量較JP2、JP3儲(chǔ)層砂巖石英含量稍低(JP4為65.79%，JP2為67.31%，75.67%);長(zhǎng)石含量較低，成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較高，分選中等;磨圓度為次棱角狀.粒度以細(xì)粒為主，次為粗粉砂和粉砂.

1.2 物性特征

洛帶氣田蓬萊鎮(zhèn)組三段孔隙度介于1.58～17.10%，主要分布在9～14%之間，平均孔隙度為11.49%;滲透率值介于0.041～10.873 ×10-3μm2，主要分布在0.5～1 ×10-3μm2之間，平均值為1.602×10-3μm2，孔隙度和滲透率具有較好的相關(guān)性，其擬合相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.923，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(shuō)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.

2 儲(chǔ)層宏觀非均質(zhì)性

儲(chǔ)層的非均質(zhì)性可以根據(jù)非均質(zhì)性規(guī)模、成因和對(duì)流體影響程度來(lái)進(jìn)行分類(lèi)，本文采用裘亦楠的儲(chǔ)層非均質(zhì)分類(lèi)方案，［2］將宏觀非均質(zhì)性分為平面、層間、層內(nèi)非均質(zhì)性.

2.1 儲(chǔ)層平面非均質(zhì)性

2.1.1 砂體幾何形態(tài)

砂體幾何形態(tài)是砂體各向大小的相對(duì)反映，一般以長(zhǎng)寬比進(jìn)行分類(lèi).根據(jù)前人研究，研究區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組屬淺水三角洲沉積體系，三角洲前緣水下分流河道是研究區(qū)發(fā)育的主要儲(chǔ)層砂體，砂體幾何形態(tài)以席狀砂體和條帶狀砂體為主.［3］

2.1.2 砂體規(guī)模及各向連續(xù)性

砂體規(guī)模及連續(xù)性在實(shí)際中往往用鉆遇率表示.［4］鉆遇率越高，砂體的延伸性越好.據(jù)大量鉆井的砂巖厚度和單砂體鉆遇率統(tǒng)計(jì)(表1)可以看出的鉆遇率均大于0.6，分別為0.61、0.65 和 0.68的鉆遇率較小，分別為0.31和0.25，說(shuō)明JP3砂巖平面展布普遍具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，其中連續(xù)性較差，非均質(zhì)性較強(qiáng);連續(xù)性差，非均質(zhì)性強(qiáng).

表1 洛帶蓬萊鎮(zhèn)組三段砂體分布特征統(tǒng)計(jì)表

2.1.3 砂體的連通性

砂體的連通性是指砂體在垂向上和平面上的相互連通情況.在這里用連通系數(shù)表示.［5］從表1中可以看出，JP3砂體的連通系數(shù)普遍較小，其中的連通系數(shù)為0.51的連通系數(shù)分別為 0.45、0.49、0.41、0.38，均小于0.5，說(shuō)明JP3的連通性較差，其中的連通性最差.

2.1.4 砂體平面分布特征

圖2 砂體平面分布圖

圖3 砂體平面分布圖

從砂體平面分布情況來(lái)看，沿物源方向，區(qū)內(nèi)砂體厚度逐漸變薄.在區(qū)域中部南部，受不同沉積微相影響，砂體變薄或尖滅沿物源方向，砂體呈帶狀分布，砂體分北部、中部、南部三塊;總體連通性較差;最大砂厚在20 m左右，分布在中部區(qū)塊附近(圖2)沿物源方向，砂體呈帶狀分布，總體上，砂體分東、西兩塊;最大砂厚在10m左右，在區(qū)塊中部及西部附近零星分布(圖3);總體上，自北向南，砂厚逐漸變薄，連通性逐漸變差，該砂層由兩個(gè)砂體組成，最大砂厚在20 m左右，砂體分布范圍廣砂層由三個(gè)單砂體組成，最大砂厚在10 m左右，縱向交錯(cuò)分布，平面連通性差.最大砂厚在10 m左右.

2.1.5 孔隙度、滲透率的平面變化及方向性

圖4 孔隙度平面分布圖

圖5 滲透率平面分布圖

從孔隙度和滲透率等值線分布圖看(圖4、圖5)，它們的變化規(guī)律和沉積微相基本保持一致，水下分流河道和河口壩具有較好的孔隙度和滲透率，，順河道方向變化小，垂直河道方向變化大.

2.2 儲(chǔ)層層間非均質(zhì)性

層間非均質(zhì)性是指一套含油層系內(nèi)的砂層非均質(zhì)性.［6］從地層劃分對(duì)比結(jié)果顯示，洛帶氣田JP氣藏砂體縱向上發(fā)育程度不同，若以砂組底為界，界線以上砂巖顯著增多，顯砂泥互層組合特征，界線之下以泥巖為主夾厚～塊狀砂巖，表現(xiàn)出較強(qiáng)的層間非均質(zhì)性.層間非均質(zhì)性的評(píng)價(jià)參數(shù)表明，洛帶蓬萊鎮(zhèn)組氣藏儲(chǔ)層砂體層間非均質(zhì)性中等～強(qiáng).

2.3 儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性

層內(nèi)非均質(zhì)性是指一個(gè)單砂體在垂向上的儲(chǔ)集層性質(zhì)的變化，它表現(xiàn)為滲透率的差異程度和層內(nèi)粒度韻律變化，層內(nèi)滲透率的非均質(zhì)程度直接表征了儲(chǔ)層的層內(nèi)非均質(zhì)性.［7］從砂層滲透率非均質(zhì)程度統(tǒng)計(jì)表(表2)可以看出，滲透率變異系數(shù)0.42～0.94，突進(jìn)系數(shù)2.34～5.5;滲透率極差14.1～109.9，這表明儲(chǔ)層層內(nèi)非均質(zhì)性中等～強(qiáng).

表2 洛帶蓬萊鎮(zhèn)組三段各砂層滲透率層內(nèi)非均質(zhì)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

3 儲(chǔ)層非均質(zhì)性的影響因素分析

儲(chǔ)層的非均質(zhì)性是沉積，成巖和構(gòu)造因素綜合作用的結(jié)果

3.1 沉積相的影響

沉積相是引起儲(chǔ)層非均質(zhì)性的根本原因，它對(duì)儲(chǔ)集性能的好壞具有決定性影響，不同的沉積環(huán)境形成不同的沉積相，沉積相決定了儲(chǔ)層巖石類(lèi)型、組構(gòu)及其空間分布.研究區(qū)蓬萊鎮(zhèn)組三段三角洲前緣亞相特別發(fā)育，巖性剖面上反映出層層疊疊的水下分流河道、水下決口河道、河口壩、遠(yuǎn)砂壩等砂巖夾泥巖的沉積特征.水下分流河道砂體展布與古水流方向一致，順河道延伸方向，砂體厚度變化小，連通程度高;垂直河道方向厚度變化大，連通程度低.滲透率和孔隙度也受沉積微相控制，水下分流河道和河口壩等具有較好的滲透率和孔隙度，水下分流河道間灣等微相孔隙度和滲透率相對(duì)較差.

3.2 成巖作用的影響

成巖作用可分為建設(shè)性成巖作用和破壞性成巖作用.研究區(qū)目的層經(jīng)歷了壓實(shí)、膠結(jié)等破壞性成巖作用，它們使顆粒排列更加緊密，原始粒間孔減少，堵塞孔隙喉道，降低儲(chǔ)層的儲(chǔ)滲性;而溶蝕和破裂等建設(shè)性成巖作用使儲(chǔ)層產(chǎn)生大量次生孔隙，極大改善砂體的儲(chǔ)集性能.成巖作用在很大程度上影響和控制儲(chǔ)層的非均質(zhì)性.

4 結(jié)論

(1)研究層段巖石類(lèi)型主要為細(xì)粒巖屑石英砂巖和長(zhǎng)石巖屑石英砂巖，成分和結(jié)構(gòu)成熟度高，孔隙度值介于1.58～17.10%，滲透率值介于0.041～10.873 ×10-3μm2，孔滲相關(guān)性好，屬于中低孔、低滲～近致密的孔隙型儲(chǔ)層.

(2)非均質(zhì)性的研究有利于認(rèn)識(shí)流體在儲(chǔ)層中的滲流規(guī)律，合理劃分開(kāi)發(fā)層系.對(duì)目的層段儲(chǔ)層層內(nèi)、層間和平面非均質(zhì)性研究結(jié)果表明，儲(chǔ)層具有較強(qiáng)的宏觀非均質(zhì)性.

(3)儲(chǔ)層的非均質(zhì)性主要受控于沉積微相和成巖作用.

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