四川盆地HBC地区飞仙关组三段储层特征研究

2012-11-22殷孝梅赵永庆中国石化勘探南方分公司研究院四川成都610041

长江大学学报(自科版) 2012年22期

殷孝梅，朱祥，赵永庆 (中国石化勘探南方分公司研究院，四川成都 610041)

殷孝梅，朱祥，赵永庆 (中国石化勘探南方分公司研究院，四川成都 610041)

以四川盆地HBC地区飞仙关组三段储层为研究对象，在实测剖面和详细观察岩心的基础上，从储层岩石学特征、储集空间类型、孔隙结构特征及储集物性特征等方面对储层进行了研究。飞仙关组三段储集岩主要为鲕粒灰岩，主要形成于台内鲕粒滩沉积体系中，储集空间主要为铸模孔、粒内溶孔和晶间溶孔，孔隙度主要分布在2%～5%，渗透率主要分布小于0.02×10-3μm2，储层类型主要为裂缝-孔隙型。四川盆地HBC地区飞仙关组三段储层以Ⅱ、Ⅲ类储层为主。

储集空间；孔隙结构；储层特征；飞仙关组；四川盆地；HBC地区

HBC地区所处的通南巴构造带位于四川盆地东北缘，其北侧为秦岭造山带南缘的米仓山冲断构造带，东北侧为大巴山前缘弧形推覆构造带，南邻川中平缓构造带，北西与米仓山前缘凹陷带相接，东南与通江凹陷带相连，是古生代-早中三叠纪四川盆地地台沉积的一部分，中生代和新生代属米仓山-大巴山的前陆盆地。

1 储层岩石学特征

HBC地区飞仙关组三段储层岩性以鲕粒灰岩为主，包括亮晶藻屑灰岩、亮晶鲕粒灰岩、亮晶粒屑灰岩和溶孔亮晶鲕粒灰岩，其中溶孔亮晶鲕粒灰岩是川东北地区飞仙关组三段储层的主要岩石类型[1]。鲕粒含量高，分布均匀，内部同心圈发育，至少有5～8圈，鲕径0.4～0.8mm，藻屑形状不规则，粒径大小不均，0.2～1mm均有。孔隙较发育，以鲕间内溶孔为主，约占面孔率60%～80%，分布均匀，孔径0.15～0.25mm，部分溶孔被自形白云石半充填；晶间溶孔占40%，零星分布不均匀，孔径0.03～0.15mm不等。HB1井飞仙关组三段井深4876～5082m，厚206m，主要为灰、深灰色微晶灰岩与灰色、深灰色亮晶砂屑鲕粒灰岩、鲕粒灰岩不等厚互层，储层岩性主要为灰色鲕粒灰岩；川涪82井取心段储层为亮晶鲕粒灰岩，单层厚以0.5～2.0mm居多，鲕径约0.3～0.9mm不等，圆～椭圆状，具1～2圈同心圆结构，多者达8圈。

探井钻探情况及露头资料表明，HBC地区飞仙关组三段鲕滩储层是陆棚背景上沉积演化而来的典型的台内鲕滩沉积，具有生长期短、滩体厚度小、分布范围广的特征，但沉积环境能量相对较弱，仅在微地貌高部位由于能量相对较强，鲕粒滩相对较好。侧向迁移频繁，随海平面的下降滩体朝海退的方向迁移，呈前积式沉积，其发育层序逐渐变晚，滩体呈透镜状，由北西向南东叠置连片展布。

2 储集空间类型

HB1井飞仙关组三段取心深度为4953～4969.04m，实际心长10.15m，下部岩心缺失。HB2井飞仙关组三段取心井段5074.63～5120.88m，进尺35.21m，实际岩心长33.56m，含油气岩心长8.17m，HB102井飞仙关组三段取心心长35.21m，含气心长9.81m，HB104井飞仙关组三段取心心长26.18m，含气心长12.06m。根据岩心薄片、铸体薄片等资料，认为飞仙关组三段储层的储集空间以铸模孔、粒内溶孔和晶间溶孔为主，约占总孔隙的90%；其次为晶间孔和各种微裂缝，约占总孔隙的10%。

1)粒内溶孔、铸模孔粒内溶孔主要是由于选择型溶蚀作用在鲕粒中形成的，为飞仙关组三段储层的最主要孔隙类型。若颗粒被完全溶蚀，则形成铸模孔，颗粒的外形和轮廓仍然可以辨认。

2)晶间孔和晶间溶孔主要发育在粒间方解石胶结物中。以方解石晶体作为孔隙格架，呈规则的三角形或多边形，被溶蚀扩大后形成晶间溶孔。

3)裂缝储层段岩心上共见有2期裂缝:一期为垂直缝，见于HB1井井段4958.9～4959.1m和4961.15～4962.5m(缝长1.35m，宽0.5mm)，缝内无充填物或为方解石半充填；另一期为斜交缝，见于井段4960.03m和4960.58～4960.9m(缝长0.32m，缝宽0.5mm)，缝内为方解石半充填(见图1)。

此外，薄片中还见到有溶蚀扩大缝(见图2)，如4960.85m处样品的实测孔隙度只有3.99%，但其渗透率在16个实测样品中最高，达到了1.747×10-3μm2。这些溶蚀扩大缝的发育，不仅增加了储层的孔隙度，而且对改善储层的渗透性也起到了非常明显的作用。

图1 HB1井岩心观察裂缝图2 灰色含白云质溶孔鲕粒灰岩中的溶扩缝

3 储层物性特征

1) 孔隙度与渗透率值分布对HB1井、HB102井、HB2井和HB104井飞仙关组三段岩心样品孔隙度与渗透率值分布情况进行统计，189个孔隙度测试样品中，孔隙度最大值13.06%，最小值0.24%，平均值4.43%，孔隙度小于2%的样品占总数的24.34%，孔隙度值主要分布在2%～5%之间，占到样品总数的38.10%，孔隙度值5%～10%与大于10%的样品分别占了33.33%、4.23%。189个渗透率测试样品中，最大渗透率474.112×10-3μm2，最小渗透率0.001×10-3μm2，几何平均值0.048×10-3μm2，主要分布于小于0.02×10-3μm2，占到了57.67%，渗透率在(0.02～0.25)×10-3μm2、(0.25～1)×10-3μm2、大于1×10-3μm2分别占21.16%、6.35%与14.81%。总体来看渗透率普遍较低，孔隙度主要分布在2%～5%之间，以低孔低渗为主，也存在中高孔渗。

2) 小柱样孔隙度针对HBC地区41个全直径与全直径上钻取的小柱样孔隙度测试结果进行对比分析，两者之间存在一定的差别，全直径孔隙度介于2.16%～14.22%，平均值5.23%，全直径孔隙度比小柱样孔隙度平均值高0.94%，全直径与小样孔隙度平均值比值为1.22；从分布来看，小柱样孔隙度小于2%的样品占24.34%，而全直径样品中孔隙度没有小于2%的样品，集中分布在2%～5%之间，占58.54%。这种情况的出现与碳酸盐岩储层岩石中发育有溶孔、溶洞及裂缝有密切关系，相对小岩样而言，全直径样品更能真实的反映储层的物性特征。

3) 密度与孔隙度、渗透率相关性 HBC样品统计资料表明，飞仙关组三段岩石密度分布于2.3594～2.7512g/cm3之间。总体上，密度与孔隙度、渗透率之间呈负相关性，但部分样品渗透率随密度的降低而降低。说明储层具有一定的非均质性，前者反映发育微细裂隙，后者以相对孤立的溶孔为主。

4 孔隙结构特征

1)孔隙结构基本特征通过对HBC飞仙关组三段取心样品压汞资料的统计分析[2-3]，门槛压力介于0.6064～49.7293MPa，平均8.0158MPa；中值压力最大值155.5370MPa，最小值2.3333MPa，平均26.8477MPa；中值喉道半径最大值0.3214μm，最小值0.0048μm，平均值0.0857μm。

2)孔喉级别划分利用压汞分析中大于0.075μm的孔隙半径百分数(又称为类平均孔径)与饱和度中值喉道半径(Rc50)，按储层孔隙、喉道分级标准，结合其他参数，对孔隙和喉道级别进行划分。孔隙分级类型以大孔隙与中孔隙为主，占总样品数的50%、26.19%，其次为微孔隙占26.19%，小孔隙占11.9%；喉道类型集中分布在微、细喉道，分别占了25%与72.92%，中喉道占了2.08%。

3)孔喉组合特征储层以大孔细喉(占样品数的50%)与中孔微喉(占样品数的26.19%)为主，其次为微孔微喉、小孔细喉与小孔微喉，分别占26.19%、9.52%与2.38%。

4)储层分类根据储层岩石的孔隙度、渗透率以及中值喉道等孔隙结构特征参数，参照HBC地区和四川碳酸盐岩储集岩分类方法，将储层划分为4类，并以孔隙度2%作为储层评价的下限值，大于2%的称为有效储层[4-9]。

Ⅰ类。该类储层孔隙度≥10%，喉道半径中值(R50)≥1.0μm；孔隙结构为大孔粗喉、大孔中喉，毛管压力曲线表现出粗歪度，分选较好，储集性能较好至好。

Ⅱ类。孔隙度介于5%～10%，渗透率介于(0.25～1.0)×10-3μm2或大于1.0×10-3μm2，喉道中值0.2～1.0μm之间；孔隙结构为大孔中喉、中孔细喉型组合为主。毛管压力曲线呈中-细歪度，分选中等(见图3)。此类储层一般具有较低的门槛压力(<2MPa)和中值压力(<5MPa)，最大进汞饱和度一般在90%左右。

图3 HBC地区Ⅱ类储层典型毛细管压力曲线图

Ⅲ类。储集空间以基质孔隙为主，另外有少量溶蚀孔隙，孔隙度介于2%～5%，渗透率介于(0.02～0.25)×10-3μm2，孔隙结构为中孔细喉和小孔细喉型组合。毛细管压力曲线呈中-细歪度，分选中等-差(见图4)。此类储层一般具有较低的门槛压力(2～10MPa)和中值压力(5～30MPa)，最大进汞饱和度一般在80%左右。

图4 HBC地区Ⅲ类储层典型毛细管压力曲线图

Ⅳ类。以各种基质孔隙为主，几乎看不见溶蚀孔隙，孔隙度<2.0%，渗透率<0.02×10-3μm2；孔隙结构以微孔微喉型组合为主，毛管压力曲线呈细-极歪度，分选差-极差。门槛压力>10MPa，对应的半径在0.1～0.5μm之间；中值压力一般较高，介于30～180MPa之间，最大进汞饱和度一般在50～70%之间。