川西北地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層特征研究

周子龍，張廷山

（西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610500）

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)位于揚(yáng)子克拉通北緣，屬米倉(cāng)山—漢南地塊的一部分，其北側(cè)為秦嶺造山帶，西側(cè)為龍門山造山帶和松潘—甘孜造山帶，東為大巴山推覆構(gòu)造帶，南側(cè)為四川盆地［1，2］。川西北地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組與上覆嘉陵江組及下伏長(zhǎng)興組均為整合接觸，其厚約為400～950m［3］，自上而下可分為四段，分別為飛四段、飛三段、飛二段和飛一段［4，5］。飛仙關(guān)組時(shí)期主要發(fā)育褐灰色中-薄層狀的鮞?；?guī)r、淺灰色薄層狀的鮞粒白云巖和褐灰色薄層狀的泥-粉晶云巖，儲(chǔ)層巖性以白云巖為主，其次是鮞?；?guī)r。

2 儲(chǔ)層特征

2.1 巖石學(xué)特征

川西北地區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層主要發(fā)育鮞粒灰?guī)r、鮞粒白云巖、泥-粉晶白云巖。其中以鮞粒白云巖的儲(chǔ)集性能為最好。

2.1.1 鮞?；?guī)r

該類儲(chǔ)集巖主要分布于飛三段中，其形成于水動(dòng)力條件密切相關(guān)，較強(qiáng)的水動(dòng)力條件有利于鮞粒的形成和灰泥基質(zhì)的帶出。宏觀下，巖石常為褐灰色，中-厚層塊狀，分選、磨圓較好，鮞粒含量一般50%～80%，多為正常鮞，鮞粒徑0.6～2.0cm，多呈顆粒支撐。亮晶鮞?；?guī)r在沉積時(shí)雖能形成大量粒間孔，但由于后期的膠結(jié)和壓實(shí)改造作用導(dǎo)致孔隙結(jié)構(gòu)常被破壞，僅局部可見溶蝕改造形成的粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔，面孔率為1%～2%，總體上鮞粒灰?guī)r儲(chǔ)集性能較差。

2.1.2 鮞粒白云巖

宏觀下，鮞粒白云巖為淺灰色，中-薄層狀，分選、磨圓較好，鮞粒含量一般在50%～85%，砂屑較少，一般小于5%。微觀鏡下顯示，鮞粒多由它形粉晶白云石組成，其中含少量泥質(zhì)等不溶殘余物。鮞粒白云巖常發(fā)育大量的粒間溶孔、鑄摸孔、粒內(nèi)溶孔和晶間溶孔，面孔率一般5%～25%，可見明顯的兩期膠結(jié)，第一期為馬牙狀或纖柱狀白云石，第二期是粒狀或連晶狀方解石。鮞粒白云巖的儲(chǔ)集性能良好，是研究區(qū)最重要的一種儲(chǔ)集巖類。

2.1.3 泥-粉晶白云巖

泥-粉晶白云巖僅分布于飛仙關(guān)組飛四段地層中常以中-薄層狀與褐灰色鈣質(zhì)泥巖、云質(zhì)泥巖、泥晶石灰?guī)r呈不等厚互層，并夾有少量石膏。宏觀下，該類儲(chǔ)集巖主要為深灰色和褐灰色，分選、磨圓中等。微觀鏡下顯示，泥-粉晶白云巖多由小于0.005mm的泥晶白云石組成，大小不均，含量一般60%～85%，白云石以它形-半自形為主，主要發(fā)育晶間孔、晶間溶孔，面孔率一般為2%～5%，總體上儲(chǔ)集性能較好。

2.2 儲(chǔ)集空間類型

基于鏡下薄片、掃描電鏡及宏觀特征等綜合分析，并根據(jù)儲(chǔ)集空間大小、形態(tài)、成因及其與巖石結(jié)構(gòu)組分的關(guān)系，將川西北地區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)集空間類型劃分為4大類12小類。

表1 川西北地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組儲(chǔ)集空間類型

2.2.1 孔隙

在研究區(qū)主要發(fā)育粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、鑄?？缀途чg溶孔為主。其中粒間溶孔主要分布于飛仙關(guān)組飛一段和飛三段中。由于顆粒間的膠結(jié)物經(jīng)后期溶解作用的改造導(dǎo)致局部溶解形成了該類孔隙，其邊緣常溶蝕圓滑的現(xiàn)象，孔徑約為0.05～0.1mm，面孔率一般為5%，粒間溶孔是研究區(qū)儲(chǔ)層的主要孔隙類型；粒內(nèi)溶孔和鑄?？字饕植加陲w一段中，是鮞?；?guī)r和鮞粒云巖中的主要孔隙類型，孔徑大于0.1mm，面孔率一般為2%～8%，是研究區(qū)良好的儲(chǔ)集空間類型之一；晶間溶孔是在晶間孔基礎(chǔ)上，經(jīng)溶蝕擴(kuò)大而成，其孔隙邊緣常呈港灣狀、孤島狀，該類孔隙主要發(fā)育于泥-粉晶白云巖中，孔徑約為0.02～0.04mm，面孔率一般小于5%。

2.2.2 洞穴

根據(jù)洞穴的成因及特征可將研究區(qū)飛仙關(guān)組洞穴分為孔隙性溶洞和裂縫性溶洞?？紫缎匀芏丛谘芯繀^(qū)分布較少，這類溶洞是在早期晶間孔、晶間溶孔等孔隙基礎(chǔ)上進(jìn)一步溶蝕擴(kuò)大至2mm以上的孔隙，大小一般大于5cm，形態(tài)多樣；裂縫性溶洞是裂縫經(jīng)過溶蝕擴(kuò)大而成，在研究區(qū)少量分布，由于溶解作用將裂縫溶蝕擴(kuò)大，形成大小不一的溶洞和溶溝。

2.2.3 裂縫

研究區(qū)主要發(fā)育構(gòu)造縫和壓溶縫合線縫兩類。其中構(gòu)造縫較為發(fā)育，多由于構(gòu)造作用影響導(dǎo)致研究層段中的巖石破裂所形成該類裂縫，多以低角度裂縫為主，縫寬一般在0.2～2mm，為油氣運(yùn)移提供主要滲流通道；壓溶縫合線縫發(fā)育較少，主要由于上覆壓力導(dǎo)致溶解作用，常被黏土泥和瀝青等不溶殘余物充填，呈鋸齒狀，縫寬約為0.1～1mm。

2.2.4 孔喉結(jié)構(gòu)特征

川西北地區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層中常見的喉道類型有管狀喉道、縮頸狀喉道和片狀喉道。管狀喉道和縮頸狀喉道主要發(fā)育于飛三段的鮞?；?guī)r和鮞粒白云巖中，是研究區(qū)最重要的喉道類型；片狀喉道是泥-粉晶白云巖中最主要的喉道類型，在研究區(qū)分布較少。通過對(duì)研究區(qū)樣品進(jìn)行壓汞分析研究其孔喉的配置關(guān)系，發(fā)現(xiàn)川西北地區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層具有明顯的中歪度、較低的排驅(qū)壓力和飽和度中值壓力等特征，表明研究區(qū)儲(chǔ)層的孔喉分選良好并且孔喉之間具有好的配置關(guān)系。

2.3 儲(chǔ)層物性特征

對(duì)研究區(qū)樣品進(jìn)行物性分析，認(rèn)為川西北地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層具有低孔、低滲的特征，并且不同儲(chǔ)集巖類的物性特征存在一定差異，總體上表現(xiàn)為鮞粒白云巖＞泥-粉晶白云巖＞鮞?；?guī)r。其中鮞粒白云巖儲(chǔ)集物性最好，平均孔隙度一般為3.62%，平均滲透率可達(dá)1.13×10-3μm2；其次為泥-粉晶白云巖，平均孔隙度可達(dá)2.35%，平均滲透率為0.83×10-3μm2；鮞?；?guī)r物性相對(duì)較差，平均孔隙度為1.73%，平均滲透率一般為0.26×10-3μm2。這也充分表明白云巖化作用對(duì)研究區(qū)儲(chǔ)層有著積極的影響。

圖1 川西北地區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)集巖類與孔滲關(guān)系直方圖

3 結(jié)論

1）川西北地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組主要發(fā)育鮞?；?guī)r、鮞粒白云巖和泥-粉晶白云巖三種儲(chǔ)集巖類，儲(chǔ)集空間類型以粒間溶孔、晶間溶孔、粒內(nèi)溶孔和鑄?？诪橹鳎?）川西北地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組儲(chǔ)集巖類物性特征總體上表現(xiàn)為鮞粒白云巖＞泥-粉晶白云巖＞鮞?；?guī)r，儲(chǔ)層具低孔、低滲的特征。