新场须二气藏储层储集性影响因素探讨

黎华继 冉 旭 廖开贵 苏 燕

（中石化西南分公司勘探开发研究院，成都 610081）

新场须二气藏储层储集性影响因素探讨

黎华继 冉 旭 廖开贵 苏 燕

（中石化西南分公司勘探开发研究院，成都 610081）

新场须二气藏储层的沉积层理缝能提高储层渗透性，较高结构成熟度及刚性颗粒（石英、长石）有利于储集性能的提高；成岩因素表明压实、压溶作用使储层进一步致密化；含量不高的自生矿物中缺乏绿泥石、高岭石，而碳酸盐矿物、自生石英矿物却分布普遍；溶解作用为建设性成岩作用，长石、石英是重要的被溶解组分；裂缝对储层孔隙度贡献极小，但对储层渗透性的改善作用十分明显；超压及烃饱和度对储层的储集性能有一定影响。

气藏；储层；非均质性；储集性

研究表明，新场须二气藏属低孔、低渗的典型致密储层，同时由于受沉积、成岩以及构造等多方面因素的影响，造成储层横、纵向非均质性强、储集性能差异大。本文从构造、沉积、成岩以及成藏等多方面对影响须二储层的储集性的影响因素进行探讨。

1 构造作用

新场须二构造奠基于须二段沉积后的印支中晚期，尤其在须三沉积时期受早期安县运动影响发生明显的褶皱，形成不同方向的断裂；在须四期受中晚期安县运动影响进一步改造，早期断层进一步活动，并断达须四中上部，如F1、F4断层，但该时期变形强度较早期弱，没有形成大的褶皱和新的规模断裂。此后，须家河沉积期末的印支晚幕运动导致新场须二构造受到进一步改造，主要以隆升剥蚀为主，对皱褶形态影响依然不是非常明显；发生于早中侏罗纪的燕山早中幕运动导致新场须二构造发生较明显褶皱，初步形成新场NEE向隆起带构造格局，多个局部高点基本成形，同时东部的罗江地区形成走向近SN、NE向的断层；喜山期构造变形更为剧烈，形成现今构造形态，但构造主要以塑性变形为主，该区不发育断至第四系的规模断层。

新场须二受安县运动形成的早期断裂附近，以及构造的强烈变形区即构造的折曲部位往往是宏观裂缝，尤其是高角度裂缝发育区域。而储层高角度缝的发育程度是新场须二气藏获高产的关键因素。据资料统计，在具备相对优质储层的基础上即孔隙度大于4%的储层，高产井的裂缝密度平均3.5条/米，高角度缝密度平均0.97条/米；中产井裂缝密度平均2.6条/米，高角度缝密度平均0.37条/米；低产和无效井裂缝密度平均1.1条/米，高角度缝密度平均0.1条/米，即高角度缝愈发育，就愈能获高产。

2 沉积作用

新场须家河组二段埋藏较深，平均埋深4 900m。沉积厚度较大，据目前钻穿须家河组地层钻井显示，须二地层最大厚度近700m，是一套砂泥岩频繁不等厚互层沉积，以砂岩为主。沉积环境属三角洲前缘-平原亚相，储层砂体以厚大、连续分布的分流河道叠置微相为主。在漫长的沉积地史时期，沉积作用对储层的储集性能起到非常重要的作用。

（1）沉积层理缝可提高储层渗透性

须二沉积时期，龙门山局部地区、米仓山、大巴山和江南古陆为川西坳陷提供大量物源，从而造成了须二段广布的毯状砂岩体。须二段砂岩以三角洲平原分流河道叠置沉积为主，沉积环境水动力较强，由此造就沉积砂岩有较发育的交错层理、平行层理等，而层理易于形成沉积层理缝，可提高储层渗透性，利于储集性的改造，须二段发育的层间缝、水平缝、酥饼状构造多是由沉积层理缝形成。

（2）较高结构成熟度利于储集性

须二段砂岩沉积环境水动力较强，沉积物经过长距离搬运，储层砂岩结构成熟度较高，砂岩碎屑粒度相对较粗。据前人研究证明储层砂岩碎屑粒度与物性二者之间有一定的正相关关系，同样新场须二储层粒度与物性之间正相关，特别是与储层的孔隙性存在明显的正相关性（图2）。

图2 须二储层粒度与物性关系示意图

砂岩分选性是直接影响储层初始储集性的重要结构因素。新场须二段储层砂岩颗粒分选较好，分选性以好为主，占全部样品的75%以上，其余则为中等分选，体现出高能量环境水动力对颗粒的不断筛选，一般分选性好的储层具有较高的原生孔隙度，但由于须二强烈的压实、压溶及溶蚀作用的影响，使得須二储层原始孔所剩无几，仅在局部区域较为发育，即使如此，好的分选性也更利于溶蚀空洞的形成，有利于储层储集性的增强。

（3）刚性颗粒多利于储集性

新场须二段储层石英含量较高，贫长石和富岩屑是砂岩的主要特征。统计表明，须二段储层孔隙性与石英、长石含量正相关，与岩屑含量明显负相关；储层渗透性与石英、长石略显正相关，与岩屑含量明显负相关（图3）。

图3 新场须二储层碎屑含量与物性关系图

储集空间以长石溶蚀孔及微裂缝为主，而微裂缝发育程度与岩石类型关系密切，一般在岩屑含量低于30%的岩屑石英砂岩、长石岩屑石英砂岩或石英砂岩中微裂缝发育，而在石英含量低、岩屑含量高，特别是沉积岩岩屑含量高的岩石中微裂缝发育程度差。

（4）成分成熟度对储层储集性的影响

Q1/（F1+R1）、F1/R1指数是衡量砂岩成分成熟度的两个指标，须二段成熟度指标较高，其中Q1/（F1+R1）平均为2.3；F1/R1平均为0.4。由两个指标与储层物性的关系可以看出（图4），Q1/（F1+R1）、F1/R1与孔隙度均呈正相关，其中与F1/R1相关性更好，说明了石英、长石含量在储集性中都起重要作用，其中长石更为重要，即长石、石英含量增加，岩屑含量相对较低时，溶蚀层段砂岩中易溶组分含量高，次生孔隙发育。

3 成岩及成岩后生作用

新场地区须二主要经历了机械压实作用、化学压溶作用、胶结作用、溶蚀作用、破裂作用等成岩作用，对储层储集性有重要影响。

（1）压实、压溶作用使储层进一步致密化

新场须二储层经历了强烈的压实作用，压实作用使碎屑颗粒之间的各种接触强度增加，接触由点→线→凹凸接触；压溶作用使颗粒接触点或接触界面上有较小的溶解作用，而溶解的硅质又发生沉淀，形成石英次生加大或粒间自生石英，颗粒呈镶嵌状紧密接触，使储层进一步致密化。

图4 新场须二储层成分成熟度与物性关系图

（2）自生矿物对储层的影响

新场须二段储层砂岩自生矿物的含量不高，但缺乏对砂岩孔隙保存和发育具有正面意义的绿泥石和高岭石等矿物，而碳酸盐等对储层具有显著负面影响的自生矿物含量则高。

①绿泥石对储层有良好的保护作用。须二储层砂岩中自生绿泥石最主要的赋存状态是作为孔隙衬里方式产出。研究表明，在储层发育过程中，作为孔隙衬里的绿泥石（尤其是在较早成岩阶段沉淀的绿泥石）对孔隙发育的影响是正面的。绿泥石环边的形成会显著提高岩石的机械强度和抗压实能力，同时能起到保护原生孔隙的作用 ，但须绿泥石衬里必须要达到一定的厚度或一定的数量，其对孔隙才有良好的保护作用。目前研究显示，新场须二局部区域的局部储层段，由于绿泥石含量略高，较好地保护了孔隙，使得该井段孔渗性较好。

②碳酸盐矿物对储层有负面影响。碳酸盐胶结物的存在会对储层造成负面影响。含量相对较低的碳酸盐胶结物使砂岩孔隙度降低，储层质量变差；而当岩石中碳酸盐胶结物含量很高时会构成致密的钙质层，从而使有效储层的总厚度降低。新场须二段储层碳酸盐胶结物的主要类型包括方解石、铁方解石和铁白云石等，平均含量高达3.55%，占胶结物总量的69%以上，是含量最高的自生矿物。大量实验数据也证实，储层碳酸盐胶结物的含量与储层的储集性能负相关。

③自生石英对储层有负面影响，尽管硅质胶结物平均含量较方解石低，平均含量为1.63%，占胶结物总量的30%以上，但硅质胶结物的存在也会对砂岩储集空间产生实质性的影响。新场地区须二段硅质胶结物的形成的物质来源除层内黏土矿物转化、碎屑石英的溶解作用以外，下伏小塘子、马鞍塘组等泥岩段提供了额外硅离子，额外硅离子向上运移的持续时间较长，因此，须二段硅质胶结作用对储层有着重要的影响。实验分析表明，硅质胶结作用对储层的影响主要是负面的。

④伊利石和混层伊利石/蒙皂石X射线衍射分析结果表明，须二段储层黏土矿物以伊利石为主，占黏土矿物总量约60%。砂岩中的伊利石主要以杂基方式存在，自生的伊利石含量较低，对孔隙的保护作用不明显。

通过千余块薄片观察，发育溶蚀孔、微裂缝、或溶蚀孔和裂缝共存的薄片，其杂基和胶结物含量大致相当，其中有裂缝的薄片胶结物含量相对较高。无溶蚀孔又无微裂缝的薄片杂基和胶结物含量均较高。

（3）溶解作用

溶解作用作为最重要的建设性成岩作用，新场地区须二储层砂岩发育有较为普遍的溶解作用，长石是最为重要的被溶解组分，其次为岩屑。溶解作用造成的次生孔隙在须二段发育，是主要的储集空间贡献者。

（4）裂缝化作用

新场须二储层中发育的裂缝对储层孔隙度贡献极小，但其对储层渗透性的改善作用十分明显，大量生产实践和研究成果表明，裂缝是新场须二获得高产的重要条件之一。岩芯观察须二以低角度裂缝为主，其发育密度是高角度裂缝的数十倍，总体上表现为须二中、下亚段是裂缝发育层段。薄片观察表明须二储层镜下微裂缝发育，往往是孔隙之间的沟通的通道，充当了吼道的作用，特别是发育一些溶蚀性裂缝连通各个孤立的溶蚀孔，这类裂缝对储集空间同样有实际作用。

4 成藏作用

研究表明新场须二气藏为异常高压气藏，目前就异常高压气藏的成因有两个方面，一是由于快速堆积；二是定容封闭油气藏的生烃增压形成。据新场须二气藏成藏机理的研究推断，其成因应为后者。异常高压气藏一经形成，其地层压力是一种各向同性的张性力，能够有效地抵制压实作用，所以欠压实往往和超压伴生。

烃饱和度的影响实际上就是有机质对无机化学作用的影响，在新场地区须二储层大致从须三段沉积起，烃类就开始进入，到三叠纪末，油气充注达到最高峰，此时储层孔隙度为15.3%，油气进入孔隙之后，持续的成岩作用受到抑制，随着不同构造部位烃饱和度的不同、油气的差异，导致了致密化作用的差异发展，这是储层严重非均质的原因。结合须二早成藏后改造的特点可推知，须二相对高孔储层应为早期烃饱和、后期经历的成岩作用相对较弱的储层。

5 结 论

新场须二储层储集性受多种因素影响，其中构造作用是储层渗流能力的第一影响因素。沉积作用中沉积层理缝可提高储层渗透性，较高结构成熟度及高刚性颗粒有利于储集性能的提高。成岩作用中压实、压溶作用使储层进一步致密化不利于储集；含量不高的自生矿物中对储层影响有积极作用的绿泥石、高岭石缺乏，有负面影响的碳酸盐矿物、自生石英矿物却分布普遍；溶解作用为重要的建设性成岩作用，长石、石英是最为重要的被溶解组分。超压及烃饱和都对储层的储集性能有积极的作用。

[1]王允诚.油气储层地质学[M].北京：地质出版社，2008.

[2]于兴河.碎屑岩系油气储层沉积学[M].北京：石油工业出版社，2008.

On Influences of the Hydrocarbon Reservoirs from the Second Member of the Xujiahe Formation in XinChang

LI hua-jiRAN Xu LIAO Kai-guiSU Yan
(Exploration and Production Research Institute of Southwest Branch Company,SINOPEC,Chengdu 610081)

Daniel sedimentary fracture of the Xujiahe Formation in Xinchang increase permeability,higher structure maturity and rigid particles(quartz,feldspar)to improve reservoir property;Diagenetic factors suggest that compaction,pressure dissolving effect densification further reservoir;Chlorite and kaolinite of low authigenic mineral which have positive influences,the carbonate mineral and spontaneous quartz mineral have the negative impact are common;Dissolve is important constructive role,diagenesis feldspar,quartz is the most important being dissolved components;Fracture have low influences on reservoir porosity,butimproving reservoir permeability obviously;Overpressure and hydrocarbon saturation have the positive significance for reservoir property.

reservoir；formation；heterogeneity；reservoir property

TE122

A

1673-1980（2011）06-0037-04

2011-07-22

黎华继(1970-)，女，高级工程师，研究方向为油气田开发。