川西新場(chǎng)地區(qū)上三疊統(tǒng)須家河組二、四段物源及儲(chǔ)層特征差異對(duì)比研究

摘 要 隨著勘探由常規(guī)油氣向非常規(guī)油氣的深入，致密砂巖氣逐漸成為勘探熱點(diǎn)。川西坳陷新場(chǎng)地區(qū)須二段、四段致密砂巖儲(chǔ)層是須家河組主要的產(chǎn)氣層。受沉積環(huán)境、埋深、成巖環(huán)境的影響，不同物源下儲(chǔ)層砂巖礦物組成、成巖演化以及儲(chǔ)集物性等方面存在顯著差異。首先，結(jié)合前人研究成果，通過(guò)砂巖類型和巖屑類型特征分析研究區(qū)須二段、須四段的物源方向。其次，通過(guò)儲(chǔ)層巖石學(xué)特征、物性特征、儲(chǔ)集空間特征及儲(chǔ)集層成巖作用類型探究物源對(duì)儲(chǔ)層特征的影響。最后，分別討論不同物源下研究區(qū)須二段、須四段儲(chǔ)層特征的差異性，揭示物源對(duì)儲(chǔ)層的控制作用。取得認(rèn)識(shí)如下：（1）須二段主物源區(qū)是米倉(cāng)山—大巴山，須四段主物源區(qū)是龍門山；（2）須二段，米倉(cāng)山—大巴山物源較龍門山物源控制的儲(chǔ)層壓實(shí)作用及硅質(zhì)膠結(jié)作用略強(qiáng)，綠泥石薄膜發(fā)育，碳酸鹽膠結(jié)作用弱。須四段，龍門山物源較米倉(cāng)山—大巴山物源控制的儲(chǔ)層碳酸鹽巖屑極大地提高了儲(chǔ)層的抗壓實(shí)能力，長(zhǎng)石溶蝕作用顯著，方解石膠結(jié)作用略弱；（3）龍門山物源體系下，須二段綠泥石膠結(jié)和長(zhǎng)石溶蝕作用主要改變儲(chǔ)層物性，碳酸鹽膠結(jié)和硅質(zhì)膠結(jié)作用是儲(chǔ)層致密化的關(guān)鍵因素；須四段溶蝕作用和相對(duì)較弱的壓實(shí)作用是儲(chǔ)層孔隙發(fā)育的主要因素，碳酸鹽膠結(jié)作用是儲(chǔ)層致密化的關(guān)鍵因素。米倉(cāng)山—大巴山物源體系下，須二段綠泥石膠結(jié)和長(zhǎng)石溶蝕作用是改善儲(chǔ)層物性的主要因素，硅質(zhì)膠結(jié)作用是儲(chǔ)層致密化的關(guān)鍵因素；須四段碳酸鹽巖屑的抗壓實(shí)能力使原生孔隙保存較好，溶蝕作用使次生孔隙發(fā)育，二者是孔隙發(fā)育的主控因素，碳酸鹽膠結(jié)作用是儲(chǔ)層致密化的關(guān)鍵因素。同一層位不同物源控制的儲(chǔ)層成巖作用特征有所差異，且同一物源控制不同層位的儲(chǔ)層成巖作用特征存在明顯差異。

關(guān)鍵詞 川西坳陷；新場(chǎng)地區(qū)；須家河組；物源特征；儲(chǔ)層特征

第一作者簡(jiǎn)介 蘇加亮，男，1996年出生，碩士研究生，沉積學(xué)及地層古生物學(xué)，E-mail： 1822731749@qq.com

通信作者 林良彪，男，教授，沉積學(xué)，E-mail： linliangbiao08@cdut.cn

中圖分類號(hào) P618.13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A

0 引言

致密砂巖氣是一種重要的非常規(guī)油氣資源，其產(chǎn)量占我國(guó)非常規(guī)油氣資源的72.3%，在西部各大盆地廣泛分布[1]。相比于常規(guī)砂巖，致密砂巖常具有物性質(zhì)量差、成巖作用復(fù)雜、非均質(zhì)性強(qiáng)等特征，因而影響致密砂巖儲(chǔ)層特征的因素頗多，尋找致密砂巖中的相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層（亦稱為甜點(diǎn)儲(chǔ)層）成為油氣地質(zhì)學(xué)的熱點(diǎn)及難點(diǎn)問(wèn)題[2]。優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的形成往往受沉積與成巖兩大因素控制[3]，而物源的分布及供給則直接影響盆地的沉積特征[4]。物源區(qū)母巖持續(xù)的向沉積盆地提供陸源碎屑，經(jīng)沉積、成巖等作用形成碎屑巖儲(chǔ)層，碎屑巖儲(chǔ)層的儲(chǔ)集物性與陸源碎屑的成分密切相關(guān)[5?8]。在不同物源沉積體系下，砂巖礦物組成的差異直接影響砂巖儲(chǔ)集層物性，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層往往富集石英，貧巖屑，巖屑含量越高儲(chǔ)集層孔滲越低[9]。此外，礦物組成的差異不僅影響砂巖孔隙的演化，也是儲(chǔ)層后期成巖作用的基礎(chǔ)[10]。

川西坳陷須家河組天然氣資源十分豐富，目前探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)8.3×1011 m3，預(yù)測(cè)與控制天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量約1.0×1012 m3[11]。前人研究成果表明川西坳陷須家河組受多物源影響，龍門山、米倉(cāng)山—大巴山以及康滇古陸均為川西坳陷須家河組區(qū)域性物源[12?14]。學(xué)者對(duì)須四段的主物源方向?yàn)辇堥T山，會(huì)同米倉(cāng)山—大巴山物源共同作用整體連片有著一致性認(rèn)識(shí)，須二段主物源方向?yàn)槊讉}(cāng)山—大巴山，龍門山僅提供少量物源[12]。新場(chǎng)地區(qū)須家河組二段、四段物源及儲(chǔ)層特征的研究成果豐富，但大多數(shù)研究者僅著眼于研究須二段或須四段儲(chǔ)層的總體特征并未明確不同主次物源影響下砂體儲(chǔ)層特征的差異性[12，15?20]。此外，在同一區(qū)域物源下討論須二段、須四段儲(chǔ)層特征差異的研究成果甚少。因此，本文結(jié)合須家河組二段、四段物源分析，橫向上分別闡明新場(chǎng)地區(qū)須二段、須四段不同物源控制的儲(chǔ)層特征及其差異，縱向上分別厘清不同物源控制下須二段、須四段儲(chǔ)層特征及其差異。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

自印支運(yùn)動(dòng)后期開(kāi)始，經(jīng)燕山運(yùn)動(dòng)、喜山運(yùn)動(dòng)等多期構(gòu)造改造形成了現(xiàn)今構(gòu)造格局的四川盆地[21]。川西坳陷位于四川盆地西部，西鄰龍門山造山帶，整體呈現(xiàn)北東東走向的背斜構(gòu)造[17，22?23]。川西坳陷總體呈現(xiàn)“三隆兩凹一斜坡”的構(gòu)造格局，即龍門山前構(gòu)造帶、新場(chǎng)構(gòu)造帶、龍泉山構(gòu)造帶、梓潼凹陷、成都凹陷和中江斜坡[24?25]。研究區(qū)是川西坳陷的一個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元，位于梓潼凹陷以南、龍門山前構(gòu)造帶以東，成都凹陷、龍泉山構(gòu)造帶、中江斜坡帶以北（圖1）[12]。

四川盆地須家河組是一套西厚東薄、呈簸箕狀分布的以砂、泥巖為主的煤系地層[26]。上三疊統(tǒng)須家河組自下而上發(fā)育須一段至須六段，其中須六段被剝蝕，須二段、須四段是天然氣的主要儲(chǔ)集層。有利的沉積相是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層形成的基礎(chǔ)，沉積微相不僅控制砂巖的粒度、沉積構(gòu)造，導(dǎo)致儲(chǔ)層物性差異，還會(huì)影響早期成巖作用[27]。研究區(qū)須二段儲(chǔ)層以海陸過(guò)渡沉積體系為主，沉積厚度較大，主要發(fā)育砂巖，上部夾有少量泥頁(yè)巖，下部泥頁(yè)巖較多，與砂巖形成了互層，整體上砂巖較多，泥巖厚度約為砂巖厚度的1/3[18]；須二段沉積期，新場(chǎng)地區(qū)東部發(fā)育三角洲前緣亞相，西部主要發(fā)育前三角洲泥微相[12，28]。須四段儲(chǔ)層以陸相沉積體系為主，沉積厚度減小，主要發(fā)育砂巖與泥頁(yè)巖互層，砂泥比約為2∶1[12，19]；須四段沉積期，新場(chǎng)地區(qū)（東）北部及西南部發(fā)育水下分流河道微相[12]。

2 樣品采集與分析方法

共采集研究區(qū)須二段20口井的2 024片和須四段22口井的1 000片（巖心和巖屑）薄片鑒定數(shù)據(jù)以及712組物性數(shù)據(jù)。巖心薄片鑒定依據(jù)SY/T 5368—2000巖石薄片鑒定方法，使用油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（成都理工大學(xué)）尼康E600型高級(jí)偏光顯微鏡完成。陰極發(fā)光、電子探針、掃描電鏡、能譜分析等實(shí)驗(yàn)測(cè)試主要用于分析膠結(jié)物特征、孔隙特征和成巖作用等。陰極發(fā)光實(shí)驗(yàn)使用油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（成都理工大學(xué)）Sunny陰極發(fā)光系統(tǒng)（CL）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察。掃描電鏡依據(jù)SY/T 5162—2014《巖石樣品掃描電子顯微鏡分析方法》和SY/T 6189—2010《巖石礦物能譜定量分析方法》，使用油氣藏地質(zhì)及開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（成都理工大學(xué)）Qunta250FEG場(chǎng)發(fā)射環(huán)境掃描電子顯微鏡（SEM）配合IncaX-max20能譜儀（EDS）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察。黏土礦物X射線衍射分析、有機(jī)質(zhì)成熟度分析為黏土礦物轉(zhuǎn)化和成巖階段劃分提供依據(jù)。黏土礦物X射線衍射分析依據(jù)粉末衍射標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)合會(huì)（JCPDS）《粉末衍射卡片》，使用中國(guó)石油大學(xué)（北京）油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室管壓30 kV，管流10 mA 的X射線衍射儀完成。有機(jī)質(zhì)成熟度分析依據(jù)SY/T 5124—1995，使用中國(guó)石油西南油氣田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室K32315顯微光度計(jì)完成。

3 物源分析與討論

3.1 砂巖類型

研究區(qū)須二段、須四段均主要發(fā)育巖屑砂巖，須二段巖石類型是巖屑砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖、巖屑石英砂巖等，須四段巖石類型是巖屑砂巖、巖屑石英砂巖等（圖2）。須二段較須四段富長(zhǎng)石，更為發(fā)育長(zhǎng)石巖屑砂巖，而須四段較須二段富巖屑，更為發(fā)育巖屑砂巖（圖3）。研究區(qū)須二段X11—X853—XC8井以西的地區(qū)更為富巖屑、貧石英及長(zhǎng)石，更為發(fā)育巖屑類砂巖，以東的地區(qū)石英、長(zhǎng)石較為富集，較為發(fā)育石英類、長(zhǎng)石類砂巖。研究區(qū)須四段CL562—CH139—XC27井以西的地區(qū)貧長(zhǎng)石，發(fā)育貧長(zhǎng)石類砂巖，以東的地區(qū)富巖屑、長(zhǎng)石，更為發(fā)育巖屑類、長(zhǎng)石類砂巖。

3.2 巖屑類型

研究區(qū)須二段巖屑多以變質(zhì)巖巖屑為主，須四段巖屑多以沉積巖巖屑為主（圖4）。研究區(qū)須二段西部CX93井附近、東部CH139—CF563井附近及中部X856井、CL562—CH100井附近沉積巖巖屑含量較高，其他地區(qū)均以變質(zhì)巖巖屑為主，說(shuō)明研究區(qū)須二段以東北部物源區(qū)為主，隨之西北部地區(qū)也開(kāi)始為研究區(qū)提供物源。研究區(qū)須四段XC23—XC6—XC27井以西的地區(qū)沉積巖巖屑含量最高，以東的地區(qū)變質(zhì)巖巖屑含量高于其他地區(qū)，表明研究區(qū)須四段以西北部物源為主，同時(shí)也受（東）北部物源影響。

3.3 物源方向

研究區(qū)須二段、須四段儲(chǔ)層砂巖類型、巖屑類型、重礦物組合、石英陰極發(fā)光、重礦物成熟度等值線、古水流方向具有明顯的分帶性[29?35]。須二段以巖屑砂巖和長(zhǎng)石巖屑砂巖為主，巖屑類型以變質(zhì)巖巖屑為主，西部地區(qū)較東部地區(qū)富含巖屑類砂巖，沉積巖巖屑居多，重礦物組合為鋯石、黃鐵礦、電氣石、白鈦礦等[29]；東部地區(qū)較西部地區(qū)富石英類、長(zhǎng)石類砂巖，變質(zhì)巖巖屑居多，重礦物組合為電氣石、鋯石、銳鈦礦、金紅石等[29]。須二段重礦物成熟度等值線平面分布特征為ZTR值自東北向西南、自西北向東南兩個(gè)方向分別降低[21，30]；古水流方向?yàn)楸睎|— 南西向[31?33]。須四段以巖屑砂巖為主，巖屑類型以全區(qū)廣泛分布的沉積巖巖屑為主，西部地區(qū)發(fā)育貧長(zhǎng)石類砂巖，自西向東沉積巖巖屑逐漸減少，西北部成分成熟度較低[34]，石英陰極發(fā)光顏色以棕褐色、藍(lán)色、暗藍(lán)色為主[6]；東部地區(qū)發(fā)育富巖屑類、長(zhǎng)石類砂巖，自東向西變質(zhì)巖巖屑逐漸減少，東北部成熟度值較低[34]，石英陰極發(fā)光顏色以藍(lán)色、暗藍(lán)色光為主[6]。須四段重礦物成熟度等值線平面分布特征為自西向東ZTR值升高[21，35]；古水流方向?yàn)橛杀毕蚰稀⒈睎|南西向[31?33]。研究區(qū)須二段、須四段儲(chǔ)層砂巖的分帶性表明其東西部地區(qū)由不同母巖區(qū)提供物源供給，東北方向物源和米倉(cāng)山—大巴山震旦系—志留系地層中的千枚巖、石英巖、片巖等變質(zhì)巖特征相似[36]，西北方向物源與泥盆紀(jì)—晚三疊世地層中泥巖、粉砂巖、碳酸鹽巖為主的沉積巖（尤其是碳酸鹽巖）特征相似[21，37?39]。

綜上所述，新場(chǎng)地區(qū)須二段總的物源搬運(yùn)方向?yàn)樽裕|）北向西南，東北部米倉(cāng)山—大巴山為主物源，西北部龍門山次之（圖5a）。新場(chǎng)地區(qū)須四段物源主要是沿西部到東部的方向搬運(yùn)，西部龍門山為主物源，西部主要受龍門山物源影響，東部受龍門山和米倉(cāng)山—大巴山的共同影響（圖5b）。

4 儲(chǔ)層特征

4.1 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

根據(jù)砂巖碎屑組分特征將研究區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層劃分為富石英類砂巖（Qgt;70%）、 富長(zhǎng)石類砂巖（Fgt;10%）和富巖屑類砂巖（Rgt;25%）3種類型；須四段劃分為含長(zhǎng)石類砂巖（Fgt;3%）、貧長(zhǎng)石類砂巖（Flt;3%）和富巖屑類砂巖（Rgt;25%）3種類型[16，40]。

物源控制了儲(chǔ)層巖石類型的發(fā)育范圍，導(dǎo)致各地區(qū)礦物組分及含量亦有所不同[15]。結(jié)合物源特征，據(jù)砂巖三角投點(diǎn)圖[41]，對(duì)須二段（N=2 024）、須四段（N=1 000）進(jìn)行分析可知，須二段廣泛發(fā)育巖屑砂巖為主的富巖屑類砂巖，較發(fā)育長(zhǎng)石巖屑砂巖為主的富長(zhǎng)石類砂巖（圖2a、圖3a），受西部龍門山及（東）北部米倉(cāng)山—大巴山物源影響，須二段巖屑類型以變質(zhì)巖巖屑為主（圖4a、圖6c），說(shuō)明總的物源區(qū)為米倉(cāng)山—大巴山，總的物源方向?yàn)樽詵|北向西南。龍門山物源控制下的須二段（N=552）富巖屑類砂巖發(fā)育，貧長(zhǎng)石、富沉積巖巖屑（圖6a）。米倉(cāng)山—大巴山物源控制下的須二段（N=1 472）發(fā)育富巖屑類砂巖，較龍門山物源發(fā)育富長(zhǎng)石類砂巖，富長(zhǎng)石、富變質(zhì)巖巖屑及火山巖巖屑（圖6a）。

須四段廣泛發(fā)育巖屑砂巖為主的富巖屑類砂巖（圖2b、圖3b），受西部龍門山物源影響，須四段巖屑類型以沉積巖巖屑為主（圖4b、圖6c），說(shuō)明總的物源區(qū)為西部龍門山，總的物源方向?yàn)樽裕ㄎ鳎┍毕驏|。龍門山物源控制下的須四段（N=610）主要發(fā)育巖屑砂巖，次為巖屑石英砂巖等貧長(zhǎng)石類砂巖，貧長(zhǎng)石、富巖屑（圖6b）。米倉(cāng)山—大巴山物源控制下的須四段（N=390）發(fā)育巖屑砂巖等富巖屑類砂巖，次為長(zhǎng)石巖屑砂巖等含長(zhǎng)石類砂巖，富長(zhǎng)石、貧火山巖巖屑（圖6b）。

須二段填隙物以方解石、白云石為主，但值得注意的是綠泥石較為發(fā)育；砂巖粒度以中粒為主，分選好，磨圓主要表現(xiàn)為次棱角狀。須二段龍門山物源較米倉(cāng)山—大巴山物源控制下的儲(chǔ)層填隙物略微富集白云石、綠泥石，貧硅質(zhì)，中細(xì)粒砂巖較發(fā)育，分選、磨圓一般（表1、圖7）。須四段填隙物以方解石為主，砂巖粒度以中粒為主，分選好，磨圓主要表現(xiàn)為次棱角狀。須四段龍門山物源較米倉(cāng)山—大巴山物源控制下的儲(chǔ)層填隙物略微富方解石，貧泥質(zhì)，分選、磨圓好（表1、圖7）。

綜合而言，填隙物須四段較須二段更為單一，方解石膠結(jié)物須四段較須二段更為發(fā)育，白云石膠結(jié)物則相反，硅質(zhì)及綠泥石須二段較須四段略為發(fā)育；須二段及須四段粒度分布相差不多，須四段較須二段更為發(fā)育中、細(xì)粒砂巖，磨圓須四段略優(yōu)于須二段。

4.2 物性及儲(chǔ)集空間特征

多物源致使研究區(qū)形成不同類型的儲(chǔ)層，進(jìn)而使得各儲(chǔ)層中的礦物組分及其含量不同，并最終導(dǎo)致儲(chǔ)層孔隙類型及其發(fā)育規(guī)模不同[15]。物性分析結(jié)果表明，研究區(qū)須二段孔隙介于0.92%～11.42%，平均值為3.80%，峰值區(qū)間為2%～4%（圖8g）；滲透率介于（0.002～79.09）×10?3 μm2，平均值為0.61×10?3 μm2，峰值區(qū)間為（0～0.04）×10?3 μm2（圖8h）。觀察鑄體薄片發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)須二段儲(chǔ)集空間以次生孔隙巖屑粒內(nèi)溶孔、裂縫為主，原生孔隙次之（圖9～11）[42]。龍門山物源與米倉(cāng)山—大巴山物源控制的須二段儲(chǔ)層孔滲特征相似，孔隙度分布峰值區(qū)間均為2%～4%（圖8a），滲透率分布峰值區(qū)間均為（0～0.04）×10?3 μm2（圖8b）；龍門山物源控制的須二段儲(chǔ)層特低孔隙度、滲透率占比普遍高于米倉(cāng)山—大巴山物源，米倉(cāng)山—大巴山物源控制的須二段儲(chǔ)層物性略優(yōu)于龍門山物源（圖8c）[29]。

研究區(qū)須四段孔隙度介于0.58%～12.71%，平均值為5.83%，峰值區(qū)間為4%～6%（圖8g）；滲透率介于（0.001 8～1 070.03）×10?3 μm2，平均值為2.56×10?3 μm2，峰值區(qū)間為（0.10～0.20）×10?3 μm2（圖8h）。鑄體薄片結(jié)果顯示，研究區(qū)須四段儲(chǔ)集空間以次生孔隙巖屑、長(zhǎng)石粒內(nèi)溶孔為主，原生孔隙次之（圖9～11）。龍門山物源與米倉(cāng)山—大巴山物源控制的須四段儲(chǔ)層孔滲特征相似，孔隙度分布峰值區(qū)間均為4%～8%（圖8d），滲透率分布峰值區(qū)間均為（0.10～0.40）×10?3 μm2（圖8e）；與須二段相類似，米倉(cāng)山—大巴山物源控制下的須四段儲(chǔ)層物性優(yōu)于龍門山物源（圖8f）。

新場(chǎng)地區(qū)須二段孔隙度平均值小于須四段，孔隙度分布須二段較須四段相對(duì)集中，須二段孔隙度超半數(shù)分布在2%～4%，須四段孔隙度大多分布在4%～8%；滲透率平均值須二段與須四段相差不大，須二段滲透率大多小于0.06×10?3 μm2，且多數(shù)分布于（0.10～0.40）×10?3 μm2；孔滲相關(guān)系數(shù)須四段大于須二段（圖8i）。研究區(qū)須二段、須四段均以發(fā)育次生孔隙為主，須四段相較于須二段長(zhǎng)石溶孔更為發(fā)育，須二段相較于須四段原生孔隙更為發(fā)育（圖9）。

4.3 儲(chǔ)層成巖作用類型

成巖作用對(duì)深層致密砂巖儲(chǔ)層的改造直接影響了現(xiàn)今的儲(chǔ)層微觀孔隙結(jié)構(gòu)格局，是儲(chǔ)層致密、低孔特低滲的一個(gè)重要原因[19]。研究區(qū)須二段、須四段均經(jīng)歷了壓實(shí)壓溶作用、膠結(jié)作用、溶蝕作用及破裂作用。

研究區(qū)壓實(shí)作用較為明顯，須二段埋深大，壓實(shí)程度高（圖10e），壓實(shí)壓溶作用強(qiáng)于須四段。結(jié)合砂巖三角投點(diǎn)圖解，米倉(cāng)山—大巴山物源較龍門山物源控制下的須二段石英、長(zhǎng)石等剛性顆粒富集，壓實(shí)壓溶作用強(qiáng)；龍門山物源較米倉(cāng)山—大巴山物源控制下的須四段富集碳酸鹽巖屑，極大地提高了儲(chǔ)層抗壓實(shí)能力。

研究區(qū)膠結(jié)作用主要有碳酸鹽膠結(jié)、石英次生加大以及黏土礦物高嶺石、綠泥石、伊利石（圖10b、圖11g）的膠結(jié)。綠泥石（圖10a）和白云石膠結(jié)作用（圖11a）須二段強(qiáng)于須四段；高嶺石（圖11i）和方解石膠結(jié)作用（圖10c，f、圖11f，h）須四段較須二段強(qiáng)。結(jié)合巖屑三角投點(diǎn)圖解，米倉(cāng)山—大巴山物源較龍門山物源控制下的須二段富變質(zhì)巖巖屑、火山巖巖屑極大地影響了綠泥石的發(fā)育，綠泥石膠結(jié)作用強(qiáng)（圖10a）。

溶蝕作用（圖11d，e，h）在研究區(qū)廣泛可見(jiàn)，多見(jiàn)長(zhǎng)石、巖屑的溶蝕（圖10d，e），增加了儲(chǔ)層的孔滲性。長(zhǎng)石溶蝕后的長(zhǎng)石粒內(nèi)溶孔中也多充填膠結(jié)物等（圖11h）。溶蝕作用所產(chǎn)生的硅質(zhì)常成為石英次生加大或自生石英的物質(zhì)來(lái)源。須二段、須四段孔隙類型均以次生孔隙為主，但須四段長(zhǎng)石溶孔較須二段更為發(fā)育。結(jié)合砂巖三角投點(diǎn)圖，米倉(cāng)山—大巴山物源較龍門山物源控制下的須二段及須四段長(zhǎng)石發(fā)育較好，這是由于有機(jī)酸性流體注入較少，長(zhǎng)石溶蝕有限，長(zhǎng)石得以保存較好。溶蝕作用是須二段優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層形成的關(guān)鍵因素[19，42]。

研究區(qū)破裂作用所產(chǎn)生的微裂縫（圖11b～d）主要為沉積成因裂縫，構(gòu)造成因裂縫少見(jiàn)，且須二段微裂縫相對(duì)須四段較發(fā)育，有效地提高了儲(chǔ)層的滲透率。

總體而言，須二段埋深大，顆粒緊密接觸，呈線接觸或凹凸接觸，壓實(shí)作用強(qiáng)于須四段。須二段白云石和綠泥石的膠結(jié)作用較強(qiáng)，綠泥石多形成孔隙襯邊保護(hù)原生孔隙，須四段方解石和高嶺石的膠結(jié)作用較強(qiáng)，局部可見(jiàn)高嶺石與殘余長(zhǎng)石溶蝕后形成的絲狀伊利石膠結(jié)物（圖11g）。須四段長(zhǎng)石溶蝕作用明顯強(qiáng)于須二段，溶蝕所形成的溶蝕孔縫明顯。此外，須二段破裂作用較強(qiáng)，須二段破裂縫發(fā)育程度大于須四段。

5 物源對(duì)儲(chǔ)層的控制作用

物源差異影響沉積物的礦物成分及結(jié)構(gòu)，進(jìn)而控制沉積物質(zhì)從沉積初始階段至現(xiàn)今的成巖演化過(guò)程，造成川西坳陷須二段和須四段致密砂巖的儲(chǔ)層特征差異。分析顯示，須二段FG21井有機(jī)質(zhì)成熟度Ro=1.45%、黏土礦物X衍射分析中不含或少見(jiàn)蒙皂石。結(jié)合前人研究成果[20，40]，判斷須二段、須四段均處于中成巖B期成巖階段。

5.1 同一層位不同物源控制的儲(chǔ)層特征

1） 須二段

根據(jù)物源分析可知，須二段物源供給主要來(lái)自米倉(cāng)山—大巴山物源，其次為龍門山物源（圖5a）。米倉(cāng)山—大巴山物源較龍門山物源控制的儲(chǔ)層發(fā)育富長(zhǎng)石類砂巖，龍門山物源較米倉(cāng)山—大巴山物源發(fā)育富巖屑類砂巖。米倉(cāng)山—大巴山物源較龍門山物源控制的儲(chǔ)層富石英及長(zhǎng)石等剛性顆粒、富變質(zhì)巖巖屑及火山巖巖屑，龍門山物源控制的儲(chǔ)層相對(duì)貧長(zhǎng)石、富沉積巖巖屑（圖6a、表1）。

須二段米倉(cāng)山—大巴山物源、龍門山物源砂巖巖石學(xué)特征上的差異性導(dǎo)致不同物源控制的須二段儲(chǔ)層存在明顯差異（圖12）。此沉積期，米倉(cāng)山—大巴山物源控制的儲(chǔ)層剛性顆粒及硅泥質(zhì)膠結(jié)物略發(fā)育，壓實(shí)作用以及硅質(zhì)膠結(jié)作用略強(qiáng)。火山巖巖屑以及變質(zhì)巖巖屑質(zhì)量分?jǐn)?shù)上的差異導(dǎo)致米倉(cāng)山—大巴山物源控制的儲(chǔ)層形成較多綠泥石薄膜，極大地保護(hù)了米倉(cāng)山—大巴山物源控制的儲(chǔ)層的原生孔隙。龍門山物源控制的儲(chǔ)層則相對(duì)富集沉積巖巖屑、碳酸鹽膠結(jié)物，碳酸鹽膠結(jié)作用較米倉(cāng)山—大巴山物源強(qiáng)。米倉(cāng)山—大巴山物源以及龍門山物源均發(fā)育較高含量的長(zhǎng)石，這是由于有機(jī)酸性流體注入較少，導(dǎo)致長(zhǎng)石溶蝕作用有限，長(zhǎng)石保存較好，但龍門山物源控制的儲(chǔ)層有機(jī)酸性流體注入略多，其長(zhǎng)石溶蝕略強(qiáng)于米倉(cāng)山—大巴山物源控制的儲(chǔ)層。

2） 須四段

根據(jù)物源分析可知，須四段物源供給主要來(lái)自龍門山物源，其次（東）北方向米倉(cāng)山—大巴山持續(xù)提供物源供給（圖5b）。米倉(cāng)山—大巴山物源較龍門山物源控制的儲(chǔ)層發(fā)育含長(zhǎng)石類砂巖，龍門山物源較米倉(cāng)山—大巴山物源發(fā)育貧長(zhǎng)石類砂巖。米倉(cāng)山—大巴山物源較龍門山物源控制的儲(chǔ)層富長(zhǎng)石以及硅泥質(zhì)，龍門山物源控制的儲(chǔ)層相對(duì)富沉積巖巖屑及方解石膠結(jié)物、貧長(zhǎng)石（圖6b、表1）。

須四段米倉(cāng)山—大巴山物源、龍門山物源砂巖巖石學(xué)特征的差異性導(dǎo)致不同物源控制的須四段儲(chǔ)層存在明顯差異（圖12）。此沉積期，龍門山物源控制的儲(chǔ)層多富集以碳酸鹽巖屑為主的沉積巖巖屑，極大地提高了儲(chǔ)層的抗壓實(shí)能力。米倉(cāng)山—大巴山以及龍門山物源控制的儲(chǔ)層均相對(duì)富集方解石膠結(jié)物，方解石膠結(jié)作用均強(qiáng)于須二段控制的儲(chǔ)層，但龍門山物源控制的儲(chǔ)層方解石膠結(jié)物含量略大于米倉(cāng)山—大巴山物源控制的儲(chǔ)層，方解石膠結(jié)作用略強(qiáng)于米倉(cāng)山—大巴山物源控制的儲(chǔ)層，方解石的差異膠結(jié)作用是須四段原生孔隙保存的關(guān)鍵。須四段碳酸鹽膠結(jié)物與儲(chǔ)層孔隙度呈現(xiàn)明顯的負(fù)相關(guān)性，而碳酸鹽膠結(jié)物與儲(chǔ)層滲透率存在較弱的負(fù)相關(guān)性[16]。龍門山物源控制下的儲(chǔ)層有機(jī)酸性流體注入較多，長(zhǎng)石被大量溶蝕，溶蝕現(xiàn)象也更為明顯，導(dǎo)致長(zhǎng)石質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，形成了大量長(zhǎng)石溶孔，長(zhǎng)石及巖屑的溶蝕產(chǎn)生的次生孔隙及裂縫的發(fā)育是形成有利儲(chǔ)層的關(guān)鍵。龍門山物源控制下的儲(chǔ)層長(zhǎng)石被溶蝕后，在酸性流體的作用下促進(jìn)了自生高嶺石的沉淀。

結(jié)合物性及儲(chǔ)集空間特征可知，研究區(qū)須二段相對(duì)埋藏深、富原生孔隙，貧長(zhǎng)石溶孔；須四段相對(duì)埋深淺、富長(zhǎng)石溶孔，貧原生孔隙。造成這一現(xiàn)象的主要原因是須二段儲(chǔ)層中發(fā)育較多剛性顆粒及綠泥石薄膜，極大地保護(hù)了原生孔隙；而其酸性流體在較為發(fā)育的砂巖和欠發(fā)育的泥巖中注入量較少，導(dǎo)致了長(zhǎng)石在有限的酸性流體作用下溶蝕有限[43]。須四段塑性巖屑含量明顯較高，儲(chǔ)層原生孔隙在壓實(shí)作用下大量損失，但酸性流體在砂巖泥巖互層中大量注入，使長(zhǎng)石在大量酸性流體作用下得到了充分溶蝕[43]。

5.2 同一物源控制不同層位的儲(chǔ)層特征

1） 龍門山物源

結(jié)合儲(chǔ)層巖石學(xué)特征，龍門山物源體系下，須二段儲(chǔ)層主要發(fā)育巖屑砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖的富巖屑類砂巖；須四段儲(chǔ)層主要發(fā)育巖屑砂巖和巖屑石英砂巖的貧長(zhǎng)石類砂巖。須二段較須四段壓實(shí)作用、碳酸鹽膠結(jié)作用（特別是白云石膠結(jié)作用）及破裂作用顯著；須四段較須二段壓實(shí)作用相對(duì)較弱，溶蝕作用、方解石膠結(jié)作用及高嶺石膠結(jié)作用顯著。

儲(chǔ)層巖石學(xué)特征差異必然會(huì)影響龍門山物源控制的須二、四段儲(chǔ)層特征（圖12）。此物源體系下，須二段較須四段埋深較大，石英、長(zhǎng)石等剛性顆粒較為發(fā)育，壓實(shí)程度相對(duì)較高。壓溶作用往往發(fā)生于壓實(shí)作用之后。最常見(jiàn)的壓溶現(xiàn)象是石英的壓溶，石英顆粒由點(diǎn)接觸變成線接觸或凹凸接觸。壓溶作用所釋放出的硅質(zhì)可被溶解融入孔隙水，孔隙水飽和后經(jīng)沉淀可形成石英次生加大邊或?yàn)楹笃诠栀|(zhì)膠結(jié)提供物質(zhì)來(lái)源。須二段較須四段富白云石膠結(jié)物、貧方解石膠結(jié)物，白云石等碳酸鹽膠結(jié)物一般充填于孔隙，使須二段孔隙度降低、儲(chǔ)層致密化。龍門山物源體系下，須四段高嶺石含量較高，大多為自生高嶺石，由早期長(zhǎng)石溶蝕作用生成的自生礦物，隨著埋深的加大，可與殘余長(zhǎng)石反應(yīng)形成伊利石。成巖過(guò)程中自生伊利石的形成對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育具有雙重作用。自生伊利石能降低儲(chǔ)層的滲透率，對(duì)儲(chǔ)層滲透率的影響是負(fù)面的；但在深埋藏封閉條件下，高嶺石向伊利石的轉(zhuǎn)化能促進(jìn)鉀長(zhǎng)石的溶解有利于形成次生孔隙[44]。溶蝕作用是龍門山物源下改變儲(chǔ)層物性重要的成巖作用，主要是長(zhǎng)石溶蝕，其次是巖屑溶蝕。成巖早期受酸性水作用，少量長(zhǎng)石發(fā)生第一期次的溶蝕，粒間孔可見(jiàn)少量自生石英的生成，增加了儲(chǔ)層的孔隙度。須四段較須二段有機(jī)酸性流體注入較多，長(zhǎng)石被大量溶蝕，溶蝕現(xiàn)象明顯，導(dǎo)致須四段長(zhǎng)石質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低。此外，鈣長(zhǎng)石的溶蝕形成了部分高嶺石及碳酸鹽礦物。破裂作用從早成巖階段一直貫穿到中成巖階段，須二段微裂縫較須四段更為發(fā)育。

2） 米倉(cāng)山—大巴山物源

結(jié)合儲(chǔ)層巖石學(xué)特征，米倉(cāng)山—大巴山物源體系下，須二段儲(chǔ)層主要發(fā)育巖屑砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑石英砂巖的富長(zhǎng)石類、石英類砂巖；須四段儲(chǔ)層主要發(fā)育巖屑砂巖、巖屑石英砂巖和長(zhǎng)石巖屑砂巖的含長(zhǎng)石類砂巖、富巖屑類砂巖。須二段較須四段壓實(shí)作用、白云石膠結(jié)作用、硅質(zhì)膠結(jié)作用、綠泥石膠結(jié)作用及破裂作用顯著；須四段較須二段長(zhǎng)石及巖屑溶蝕作用、方解石膠結(jié)作用及高嶺石膠結(jié)作用顯著。

儲(chǔ)層巖石學(xué)特征差異也必將影響米倉(cāng)山—大巴山物源控制的須二、四段儲(chǔ)層特征（圖12）。此物源體系下，須二段埋深大、剛性顆粒發(fā)育，壓實(shí)程度相對(duì)較高，石英顆粒多呈線接觸或凹凸接觸。壓溶作用常與壓實(shí)作用相伴生，其產(chǎn)生的硅質(zhì)進(jìn)入孔隙水，孔隙水飽和后經(jīng)沉淀形成的石英次生加大邊或?yàn)楹笃诠栀|(zhì)膠結(jié)提供物質(zhì)來(lái)源，硅質(zhì)膠結(jié)作用是須二段儲(chǔ)層致密化的關(guān)鍵因素，米倉(cāng)山—大巴山物源體系下石英次生加大現(xiàn)象較龍門山物源顯著。須二段白云石膠結(jié)作用相對(duì)強(qiáng)于須四段，膠結(jié)作用使孔隙滲透率進(jìn)一步減小，但不是儲(chǔ)層致密化的關(guān)鍵因素。須四段方解石發(fā)育，方解石膠結(jié)作用自成巖早期到中成巖階段皆有發(fā)生，方解石膠結(jié)作用是須四段儲(chǔ)層致密化的關(guān)鍵。綠泥石的含量與火山巖巖屑中的鐵鎂質(zhì)密切相關(guān)，須二段相對(duì)須四段富含火山巖巖屑，綠泥石含量也高于須四段，隨著埋深的增加，沉積物持續(xù)壓實(shí)，壓實(shí)作用開(kāi)始，綠泥石也開(kāi)始出現(xiàn)在孔隙中，形成孔隙襯里，極大地保護(hù)了須二段原生孔隙，有效地改變了儲(chǔ)層物性。須四段長(zhǎng)石被有機(jī)酸性流體溶蝕，促進(jìn)了須四段自生高嶺石的沉淀，在成巖過(guò)程中可見(jiàn)高嶺石發(fā)育。須四段伊利石較為發(fā)育，大多為黏土礦物轉(zhuǎn)化而成，蒙皂石向伊蒙混層和伊利石轉(zhuǎn)化。此物源體系下，溶蝕作用主要是長(zhǎng)石溶蝕，是改善儲(chǔ)層物性、增大孔隙度滲透率的重要因素，其次是巖屑溶蝕。須四段碳酸鹽巖屑較為發(fā)育，有較好的抗壓實(shí)性，巖屑多被溶蝕成孔隙，改善了儲(chǔ)集層的物性。須四段長(zhǎng)石溶蝕作用強(qiáng)于須二段，須四段長(zhǎng)石被有機(jī)酸性流體大量溶蝕，溶蝕作用增強(qiáng)，導(dǎo)致長(zhǎng)石含量降低。破裂作用從成巖早期持續(xù)到中成巖階段，但微裂縫須四段較須二段更為發(fā)育，整體上米倉(cāng)山—大巴山物源下的破裂作用稍弱于龍門山物源。

綜上所述，龍門山物源體系下，須二段主要巖石類型為富巖屑類砂巖，長(zhǎng)石溶蝕作用是改善儲(chǔ)層物性的主要因素，碳酸鹽膠結(jié)作用是儲(chǔ)層致密化的關(guān)鍵因素。須四段主要巖石類型為貧長(zhǎng)石類砂巖，溶蝕作用和相對(duì)較弱的壓實(shí)作用是儲(chǔ)層孔隙發(fā)育的主要因素，碳酸鹽膠結(jié)作用是儲(chǔ)層關(guān)鍵因素。米倉(cāng)山—大巴山物源體系下，須二段主要巖石類型為富長(zhǎng)石類、富石英類砂巖，綠泥石膠結(jié)和長(zhǎng)石溶蝕作用是改善儲(chǔ)層物性的主要因素，硅質(zhì)膠結(jié)作用是儲(chǔ)層致密化的關(guān)鍵因素。須四段碳酸鹽巖屑的抗壓實(shí)能力使原生孔隙保存較好，溶蝕作用使次生孔隙發(fā)育，二者是孔隙發(fā)育的主控因素，碳酸鹽膠結(jié)作用是儲(chǔ)層致密化的關(guān)鍵因素。

6 結(jié)論

（1） 結(jié)合前人研究成果，經(jīng)砂巖類型、巖屑類型分析認(rèn)為，新場(chǎng)地區(qū)須二段以東北部米倉(cāng)山—大巴山物源區(qū)為主，隨之西北部龍門山也開(kāi)始為研究區(qū)提供物源；須四段則以西北部龍門山物源為主，同時(shí)也受（東）北部米倉(cāng)山—大巴山物源影響。

（2） 須二段龍門山物源發(fā)育富巖屑類砂巖，貧長(zhǎng)石、富沉積巖巖屑，略富白云石、綠泥石；米倉(cāng)山—大巴山物源發(fā)育富長(zhǎng)石類、石英類砂巖，富長(zhǎng)石、富變質(zhì)巖巖屑及火山巖巖屑，略富方解石、硅泥質(zhì)。須四段龍門山物源發(fā)育貧長(zhǎng)石類砂巖，貧長(zhǎng)石、富沉積巖巖屑，富方解石；米倉(cāng)山—大巴山物源發(fā)育富巖屑類、含長(zhǎng)石類砂巖，富長(zhǎng)石、貧火山巖巖屑，富方解石及泥質(zhì)。

（3） 同一層位下不同物源控制的儲(chǔ)層成巖作用特征有所差異。須二段時(shí)期，米倉(cāng)山—大巴山物源較龍門山物源控制的儲(chǔ)層壓實(shí)作用及硅質(zhì)膠結(jié)作用略強(qiáng)，綠泥石薄膜發(fā)育，碳酸鹽膠結(jié)作用弱；龍門山物源較米倉(cāng)山—大巴山物源控制的儲(chǔ)層長(zhǎng)石溶蝕作用略強(qiáng)。須四段時(shí)期，龍門山物源較米倉(cāng)山—大巴山物源控制的儲(chǔ)層碳酸鹽巖屑極大地提高了儲(chǔ)層的抗壓實(shí)能力，長(zhǎng)石溶蝕作用顯著，米倉(cāng)山—大巴山物源較龍門山物源控制的儲(chǔ)層方解石膠結(jié)作用略強(qiáng)。

（4） 同一物源控制不同層位的儲(chǔ)層成巖作用特征存在明顯差異。龍門山物源體系下，須二段綠泥石膠結(jié)和長(zhǎng)石溶蝕作用主要改變儲(chǔ)層物性，碳酸鹽膠結(jié)和硅質(zhì)膠結(jié)作用是儲(chǔ)層致密化的關(guān)鍵因素；須四段溶蝕作用和相對(duì)較弱的壓實(shí)作用是儲(chǔ)層孔隙發(fā)育的主要因素，碳酸鹽膠結(jié)作用是儲(chǔ)層致密化的關(guān)鍵因素。米倉(cāng)山—大巴山物源體系下，須二段綠泥石膠結(jié)和長(zhǎng)石溶蝕作用是改善儲(chǔ)層物性的主要因素，硅質(zhì)膠結(jié)作用是儲(chǔ)層致密化的關(guān)鍵因素；須四段碳酸鹽巖屑的抗壓實(shí)能力使原生孔隙保存較好，溶蝕作用使次生孔隙發(fā)育，二者是孔隙發(fā)育的主控因素，碳酸鹽膠結(jié)作用是儲(chǔ)層致密化的關(guān)鍵因素。

致謝 衷心感謝審稿專家及期刊編輯對(duì)本文提出的寶貴意見(jiàn)。

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