川東地區(qū)龍會場長興組儲層特征及分類評價

趙 地，龐艷君，吳 萍

（1.中國石油川慶鉆探工程公司油氣事業(yè)部，四川成都610051；2.中石油西南油氣田分公司勘探開發(fā)研究院，四川成都610041；3.中石油川慶鉆探工程公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院錄研中心，四川成都610051）

川東北龍會場位于達縣境內(nèi)，構(gòu)造位于川東高陡構(gòu)造帶西緣，沉積相屬于開江—梁平海槽西側(cè)。龍會場地區(qū)二疊系長興組中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多口生物礁工業(yè)氣藏，探明儲量36.6×108m3，已成為該地區(qū)主力產(chǎn)氣層之一。前人對于川東地區(qū)特別是龍崗、元壩、普光等構(gòu)造的長興組生物礁的沉積模式、儲層特征、主控因素研究程度較高［1-10］，地質(zhì)理論認識已較為深入，但由于生物礁灘的特殊性決定了特征規(guī)律并非完全等同，本文重點對長興組的白云巖儲層特征進行研究和評價，為下一步川東龍會場地區(qū)開展礁灘氣藏深入勘探及開發(fā)提供支撐。

1 儲層特征

1.1 儲集巖特征

通過對巖芯及薄片鑒定，儲集巖為各種顆粒（礁）溶孔云巖或具顆粒幻影的細晶云巖，其中最優(yōu)質(zhì)的儲集巖為粉—細晶云巖、殘余生屑云巖，次為礁云（灰）巖。

（1）粉—細晶云巖。粉—細晶結(jié)構(gòu)為主，晶體大小為0.01~0.1mm。因淡水淋濾形成深淺不一的花斑狀構(gòu)造，淺色為粉晶白云石斑塊，深色為泥晶白云石，星散見有機質(zhì)呈團狀浸染，局部見腹足、瓣腮等少量生物碎片，結(jié)構(gòu)模糊。粉—細晶云巖儲滲空間主要為晶間孔和晶間溶孔以及幻影顆粒之間的粒間溶孔等，少量充填石英、方解石，剩余孔徑0.03~0.83mm，瀝青不均勻填隙晶間。

（2）殘余生屑白云巖。殘余生屑白云巖的原巖為發(fā)生強烈白云化的礁復合體內(nèi)的灘相生屑灰?guī)r。生屑富集，分布不均，見棘皮（圖1-a）、蜓(古蜓、拉且爾蜓)、管殼藻、有孔蟲(梯狀蟲、柯蘭尼蟲、球旋蟲等)及藻屑(蠕孔藻)，基質(zhì)由泥、粉晶白云石構(gòu)成?？紫稙榱ｉg溶孔、粒內(nèi)溶孔，個別充填方解石、石英，剩余孔徑0.02~0.4mm，數(shù)條溶蝕縫寬0.02~0.31mm，充填方解石、石英，局部構(gòu)造縫發(fā)育。

（3）殘余海綿細粉晶白云巖。殘余海綿白云巖是由礁核相海綿骨架灰?guī)r經(jīng)強烈白云石化作用形成。海綿呈殘余狀，隱約可辨其輪廓，部分海綿水管系統(tǒng)清晰，另見有孔蟲、棘皮、藻屑（蠕孔藻）等，基質(zhì)由泥、粉晶白云石構(gòu)成（圖1-b），有機質(zhì)浸染重。粒內(nèi)溶孔發(fā)育，少量粒間溶孔，呈港灣狀、不規(guī)則狀，半充填方解石，剩余孔徑0.03~1.45mm。

（4）細粉晶海綿骨架云質(zhì)灰?guī)r。造礁生物以串管海綿為主（圖1-c），少見水螅和纖維海綿，少許海綿邊緣藍藻斑點富集，另見苔蘚、棘皮、藻屑、腕足、有孔蟲。泥細粉晶方解石構(gòu)成基質(zhì)，架間孔洞呈多世代亮晶膠結(jié)，有機質(zhì)浸染串管海綿體腔內(nèi)泥細粉晶方解石（圖1-d）。白云石選擇性交代海綿水管系統(tǒng)和部分附礁生物，如藻類、有孔蟲、苔蘚蟲和腹足等。儲集空間主要為生物體腔孔洞、格架孔洞及其溶蝕擴大孔洞。剩余孔徑0.02~1.42mm。

圖1 各類儲集巖的薄片及巖芯照片

1.2 儲集空間特征

通過鏡下薄片的孔隙類型及發(fā)育頻率進行分類統(tǒng)計表明（圖2）：龍會場地區(qū)長興組礁灘儲層的儲集空間主要包括了晶間溶孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、生物體腔孔、鑄?？椎阮愋?，裂縫發(fā)育在局部層段，溶洞少見。

圖2 龍會場地區(qū)長興組儲集空間類型頻率分布直方圖

（1）粒間（溶）孔：主要發(fā)育在生屑灘的殘余生屑白云巖中，形成的原因主要是被深部有機質(zhì)酸性流體給擴容加大，再經(jīng)歷表生期的大氣淡水溶蝕掉一部分膠結(jié)物后而成。平均孔徑一般為0.3~0.6mm，最大1mm，面孔率一般為3%~9%。粒間（溶）孔是區(qū)內(nèi)主要的儲集空間之一（圖3-a）。

（2）粒內(nèi)溶孔：主要發(fā)育在生屑灘的殘余生屑白云巖中，由部分生物碎屑（海綿、藻屑和蜓類等）內(nèi)部晶體被選擇性溶蝕?？讖酱笮∫话銥?.5~10mm，面孔率位1%~3%，雖然較為常見，但是連通性較差難以形成有效儲層。粒內(nèi)溶孔受到埋藏溶蝕作用的改造可以內(nèi)部再次擴大，或者打通與粒間溶孔相連形成有效儲層。

（3）晶間（溶）孔：廣泛分布于各類晶粒白云巖之中，個別發(fā)育在灰質(zhì)白云巖中。晶間孔多見于晶粒相對較大的細晶云巖，有大半比例被瀝青充填；晶間溶孔是由于受到后期埋藏溶蝕和表生溶蝕作用改造形成。晶間（溶）孔一般為0.2~0.6mm，面孔率一般為1%~11%。也是區(qū)內(nèi)主要儲集空間類型之一。

（4）生物體腔孔（含鑄模孔）：常見于紅藻、綠藻、水螅、蜓類、海綿、有孔蟲中，少量見于腹足、介形蟲、瓣鰓中。體腔孔洞的大小受生物體腔、蟲室和房室大小控制，一般為0.2~1mm，面孔率一般小于2%。體腔孔進一步溶蝕擴大可形成鑄膜孔（圖3-b），長興組的鑄?？锥嗯c有孔蟲、蜓類和藻屑有關，但規(guī)模有限，其面孔率一般小于1%。

（5）裂縫:區(qū)內(nèi)具有儲滲意義的裂縫以構(gòu)造縫及其溶蝕擴大縫為主。常分布于生物礁和生物灘的白云巖中，呈網(wǎng)狀、樹枝狀分布（圖3-c），粗細懸殊，雜亂分布，有效縫寬度一般為0.5mm到數(shù)厘米不等，局部見方解石、石英、有機質(zhì)充填。區(qū)內(nèi)裂縫非常發(fā)育，巖芯一般可見200~1800條，有效縫密度可達11~25條/m。

（6）溶洞：在顆粒發(fā)育的巖性中均有大小溶洞發(fā)育（圖3-d），在生物體腔的溶孔（鑄?？祝┖土芽p較發(fā)育的巖性中更容易形成。單個溶洞的連通性較差，如果受到裂縫的串聯(lián)，則可形成規(guī)模較好的儲層。

圖3 各類儲集巖的薄片及巖芯照片

1.3 物性特征

根據(jù)龍會場地區(qū)的巖芯孔滲數(shù)據(jù)統(tǒng)計（表1、表2），巖芯孔隙度中小于2%的分布頻率13.5%；主峰位于2%~6%，分布頻率77.9%；孔隙度6%≤φ＜12%的分布頻率8.7%。巖芯最大滲透率164.78×10-3μm2，最小小于0.0001×10-3μm2。滲透率樣品主要集中在（0.0001~0.01）×10-3μm2，占樣品總數(shù)的43.8%；其次分布在（0.01~0.1）×10-3μm2，占樣品總數(shù)24.7%；其余的分布在（0.1~10）×10-3μm2。表明長興組儲層物性總體較差，儲層呈現(xiàn)低孔低滲性，局部存在中孔高滲層。

表1 龍會場地區(qū)長興組巖芯孔隙度分布統(tǒng)計表

表2 會場地區(qū)長興組巖心滲透率分布統(tǒng)計表

1.4 孔隙結(jié)構(gòu)特征

龍會場地區(qū)內(nèi)長興組生物礁儲層喉道類型以片狀喉道、縮頸喉道為主，可見孔隙縮小型喉道。其中片狀喉道較為常見、多現(xiàn)于細晶云巖中；縮頸喉道則在各類巖性中均為常見；另有局部發(fā)育孔隙縮小型喉道。根據(jù)對龍會場地區(qū)長興組巖樣進行壓汞實驗（表3、表4），各項儲集層孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)為：排驅(qū)壓力0.08~10.22MPa，平均2.07MPa；中值壓力0.56~34.98MPa，平均14.68MPa；中值喉道半徑0.02~1.43μm，平均0.34μm，汞未飽和體積9.27%~63.57%，平均32.36%；退汞效率較低，為0.57%~23.29%，平均9.62%。表明長興組儲層雖然孔隙連通性較好，但中小吼道較多，儲層整體滲濾能力稍差。

表3 龍會場地區(qū)長興組儲層壓汞參數(shù)統(tǒng)計表

表4 龍會場地區(qū)長興組儲層壓汞資料統(tǒng)計表

2 儲層分類與評價

本次研究借鑒前人的碳酸鹽巖儲層評價標準，結(jié)合本地區(qū)實際情況，綜合利用巖相、孔隙度、滲透率、排驅(qū)壓力、中值壓力、中值半徑、束縛水飽和度等各種物性參數(shù)，對區(qū)內(nèi)各單井的有效儲層進行了分類評價和統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果見表5。研究表明：本區(qū)長興組儲層以Ⅲ類細粉晶云巖和生物礁灰云巖儲層為主，平均厚度63m；累計厚度占總厚度的61.38%；Ⅱ類的細粉晶云巖和殘余生屑云巖儲層也占有一定的比例，平均厚度17.2m，單井累計厚度占總厚度的13.37%；Ⅰ類殘余海綿細粉晶云巖儲層極少發(fā)育，平均厚度0.71m，含量僅為儲層總厚度的1.31%。

表5 龍會場地區(qū)部分井長興組儲層分類統(tǒng)計表

3 結(jié)論

（1）龍會場地區(qū)長興組儲層的巖性主要有殘余生屑白云巖、粉—細晶云巖、殘余海綿細粉晶白云巖、細粉晶海綿骨架（云質(zhì)）灰?guī)r等，分為晶間溶孔、粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、生物體腔孔、鑄模孔等類型。

（2）雖然孔隙連通性較好，但中小吼道較多，儲層呈現(xiàn)低孔低滲性，儲層整體滲濾能力稍差，局部存在中孔高滲層。

（3）儲層類型分為4類：Ⅰ-Ⅲ類為儲層、Ⅳ類為非儲層。本區(qū)長興組儲層以Ⅲ類細粉晶云巖和生物礁灰云巖儲層為主，依據(jù)本分類結(jié)果可有效指導產(chǎn)層開發(fā)。