四川盆地龙岗地区长兴组、飞仙关组储层特征研究

2013-03-31卢迎波张春生

长江大学学报(自科版) 2013年20期

卢迎波，张春生

李祥，彭文春（油气资源与勘探技术教育部重点实验室（长江大学），湖北武汉430100）

彭楚翱（长江大学石油工程学院，湖北武汉430100）

1 区域地质背景

四川盆地是古生代海相克拉通盆地与中新生代陆相前陆－陆内坳陷型沉积叠合的大型含油气盆地，从构造上可分为川东、川中、川西和川南4个二级构造单元［1－2］。龙岗地区位于四川盆地中北部，发育的晚二叠世长兴组－早三叠世飞仙关组位于四川海相克拉通盆地北部及开江－梁平海槽的西侧台地边缘，现今构造归属于川北古中坳陷低平构造带平昌旋卷构造区［3］。

龙岗地区从震旦系至侏罗系沉积经历了从海相碳酸盐岩沉积向陆相碎屑岩沉积的转变。期间沉积地层厚度巨大，且发育齐全，各层段岩性特征明显，易于划分，其中震旦系至中三叠统主要以海相碳酸盐岩沉积为主，该层系发育多个沉积旋回，地层巨厚。在地质历史中经历了多期改造和成岩作用，纵向上形成了多套生储盖组合。上三叠统到侏罗系主要以陆相碎屑岩沉积为主，沉积厚度巨大［4］。

龙岗地区在震旦系－三叠系经过加里东、海西和印支3大构造运动，期间地层均以升降作用为主，而局部出现升降交替以及继承性活动。在燕山运动及喜山运动期间，由于陆内水平挤压作用，使得研究区内的地层出现强烈褶皱和断裂。

龙岗地区表现为东南高、西北低的单斜构造的构造形态。在长兴组沉积时期，由于拉张作用，使川东北地区形成“两台－两槽”的特征，开江－梁平海槽与城口－鄂西海槽之间的台地具孤立台地性质。此外，在孤立台地周围和川东碳酸盐岩台地边缘发育大量生物礁，台地区以灰岩为主，海槽内则主要为深水硅质岩沉积，其中长兴组和飞仙关组的一段、二段和三段为主要的含气层段［5－6］。

2 储层特征

2.1 储层岩石类型

1）长兴组岩心观察及薄片鉴定以及录井资料综合分析结果表明，长兴组储层岩性为灰、浅灰、灰白色海绵礁生物碎屑灰岩、砂屑亮晶灰岩、白云岩、残余鲕粒白云岩、溶孔白云岩，属于台缘礁滩与台地蒸发岩沉积。纵向上，储层主要分为2段，即下部的礁灰岩段和上部的滩相白云岩和灰岩段。

2）飞仙关组根据岩心描述和薄片分析以及录井资料综合分析，认为龙岗地区飞仙关组最重要的储集体是鲕粒白云岩，约占储层85%以上。储层岩石类型为残余鲕粒云岩、细－中晶残余鲕粒云岩、残余鲕粒灰质云岩、亮晶鲕粒云岩和粉晶鲕粒砂屑云岩。

2.2 储集空间类型

1）长兴组储层孔隙类型主要为粒间溶孔、晶间溶孔、体腔孔和格架孔，还发育构造缝、压溶缝和溶蚀缝。另外，长兴组储层还发育溶洞、溶洞和裂缝。总之，长兴组储层储集类型属于孔隙－裂缝型储层。

2）飞仙关组储层孔隙类型主要为粒间（内）溶孔、晶间溶孔和铸模孔，其中台地边缘主要为鲕粒白云岩粒间（晶间）溶孔型，台地边缘及其附近主要是云质鲕灰岩粒间（粒内）溶孔型，开阔台地主要为鲕粒灰岩铸模型。因此，飞仙关组储层为孔隙－裂缝型储层。

2.3 储层物性特征

1）长兴组储层孔渗变化较大，孔隙度最大高达15.85%，最小仅为0.29%，平均4.25%，大于2%的含量可达68.62%；渗透率变化更大（最大为1000×10－3μm2，最小仅为0.000027×10－3μm2，平均5.369×10－3μm2），主要分布于（0.01～0.35）×10－3μm2，大于2%的孔隙度平均为5.61%，相应的渗透率平均为7.07×10－3μm2。显然，长兴组储层物性较好。

2）飞仙关组储层主要以低孔低渗为主，某些层段发育中孔中渗储层，局部发育高孔高渗储层。孔渗变化较大，孔隙度0.23%～22.62%，平均孔隙度6.24%；渗透率相对较低（0.0000483～1036）×10－3μm2，主要分布于（0.01～0.45）×10－3μm2，平均值为14.184×10－3μm2，孔隙度大于2%对应的渗透率平均值较高，可达1.9153×10－3μm2。因此，飞仙关组储层物性中等，储集性较好。

2.4 储层孔隙结构特征

龙岗地区长兴组和飞仙关组储层孔隙结构参数与孔渗的对应关系较好，随孔隙度、渗透率的增高，其相应的排驱压力、中值压力逐渐降低，最大连通孔喉半径、中值半径增大，反映了孔隙结构逐渐变好。压汞分析与图像分析表明，碳酸盐岩储层具有孔隙结构极为复杂，孔隙结构参数变化大的特点。溶蚀作用强的岩石一般具有较低的排驱压力与中值压力、较高的喉道半径与平均孔径，孔隙结构较好；溶蚀作用弱的岩石一般具有高排驱压力、低喉道半径与平均孔径，孔隙结构较差［7－8］。龙岗地区长兴组和飞仙关组储层孔隙以大孔隙为主（含量为62%），其次为中孔隙和小孔隙（含量分别为19%、11%），而小孔隙很少，含量仅8%。大孔隙主要分布于长兴组，其次为飞仙关组，中孔隙主要分布于长兴组和飞仙关组，微孔隙和小孔隙分布较为普遍。

龙岗地区长兴组和飞仙关组储层喉道以大喉道为主，其次是小喉道，是储层渗透率相对较高的重要原因，大中喉道累计含量可达74%，其中大喉道含量59%，中小喉道含量分别为15%、17%。粗喉道以长兴组占绝对优势，飞二段、飞三段也比较发育，中喉道主要分布于长兴组、飞仙关组，微细喉道分布普遍，各储层均有分布。

3 储层控制因素

3.1 沉积环境

不同沉积相带的储层岩性、储集类型、储集空间大小等地质特征都不相同。碳酸盐蒸发台地边缘滩相有利于礁、滩储层的发育，并以溶孔残余鲕粒白云岩为主；海槽相区多发育致密泥晶灰岩、鲕粒灰岩以及少量规模的白云岩，裂缝系统往往是其主要储渗空间；碳酸盐开阔台地相储层特征介于上述2相之间［7－8］。龙岗地区长兴组、飞仙关组储层明显受沉积相带控制，储层主要分布于藻礁、蒸发坪、砂屑滩、台缘礁滩、鲕粒滩，岩性以鲕滩白云岩和颗粒灰岩为主。最好的储集层段位于鲕粒浅滩亚相中，孔隙度介于3.57%～28.86%，平均8.12%；渗透率变化较大，最小仅0.0115×10－3μm2，最大可达到3354.6965×10－3μm2。

3.2 成岩作用

碳酸盐岩储层的成岩作用对储层物性以及储集空间有很大影响。在龙岗地区，飞仙关组的鲕滩由于沉积堆积快，易于暴露在海面附近或之上。因此，在淡水渗流和潜流带的影响下，易发生早期溶蚀和白云石化作用，使孔隙发育［7］。在后期遭受有机酸溶液的溶解形成大量溶孔，最终形成较好的储集空间。相反，飞仙关组（尤其是飞三段）的致密鲕粒灰岩成岩作用以胶结作用为主，多期胶结使得孔隙不发育，不能形成好的储层。

3.3 构造运动

龙岗地区长兴组、飞仙关组经历了2期张性破裂和3期压性破裂，形成了张性裂缝及压性微裂隙，对储层的储集性有明显改善［8］。长兴组低孔低渗和致密的海绵礁灰岩与砂屑灰岩、飞仙关组鲕粒灰岩与微细晶白云岩，其微细裂缝的发育既可提高岩石的孔隙度，又能大大提高岩石的渗透性。对物性较好的储集岩，如礁滩相礁白云岩、鲕粒白云岩、鲕粒灰岩等，由于裂缝的存在，可大大提高岩石的储集性。