丰谷地区须家河组四段不同类型储集岩的特征及其形成机理分析

倪玉强 石秀慧 徐樟有 林煜

【摘要】丰谷地区上三叠统须家河组四段岩石类型包括砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩和页岩，以砂岩为主。其中砂岩又分为钙屑砂岩、岩屑砂岩、长石岩屑砂岩、岩屑石英砂岩。碎屑组分以岩屑为主，其次为石英，长石含量低。储集空间主要以残余粒间孔为主，粒间溶孔为次。在总体致密-超致密的背景下，存在孔渗相对较好的相对优质储层。本文总结储层形成机理为①储层岩石类型及结构特征②物源③沉积微相④成岩作用⑤构造作用⑥沉积、成岩、构造综合影响。

【关键词】丰谷 须家河组四段 储集岩特征 形成机理

1 地质概况

丰谷构造位于川西坳陷中段孝泉-新场-合兴场-丰谷NEE向继承性隆起带的东端，从深至浅均形成背斜圈闭，从沉积上看，丰谷地区须四段沉积属于安县—绵阳—德阳大型扇三角洲—辫状河三角洲—曲流河三角洲沉积体系前缘亚相带，以水上、水下分流河道广泛发育和砂质沉积作用非常活跃为主要特征。

2 不同储集岩特征2.1 主要岩石类型

丰谷地区主要包括以下储集岩类型：（1）砾岩：分布于须四段底部。

（2）砂岩：丰谷构造须四段由4类砂岩组成，即钙屑砂岩39.5%、岩屑砂岩29.9%、长石岩屑砂岩5.2%、岩屑石英砂岩25.4%。

（3）粉砂岩：碎屑以碳酸盐岩岩屑和石英为主，呈孔隙式胶结，致密。2.2 碎屑组分特征

碎屑组分包括石英、岩屑和长石，以岩屑为主，其次为石英，长石含量低。岩屑主要为沉积岩岩屑（主要为石灰岩和白云岩），少量变质岩岩屑和岩浆岩岩屑。

2.3 填隙物特征

填隙物包括胶结物和杂基两部分。丰谷构造须四段砂岩胶结物有方解石、白云石、硅质，以及少量高岭石、伊利石、伊/蒙混层和绿泥石；杂基主要为伊利石，少量绿泥石。各种胶结物中，以碳酸盐矿物、硅质最为普遍，含量较高；其次为粘土矿物。

2.4 储集空间类型及孔渗特征

2.4.1 孔隙空间类型

储集空间孔隙按成因将大体分为原生和次生孔隙二大类，而按产状和孔隙几何形状又可将孔隙进一步细分。丰谷孔隙类型如下：

（1）残余粒间孔。经压实和胶结等成岩作用改造后且未被充填的剩余孔隙。多呈三角形、长条形，孔径0.03～0.2mm。在钙屑砂岩中发育，而在其他砂岩中不发育。在铸体薄片和扫描电镜下明显，孔隙连通性好。

（2）粒间溶孔。在钙屑砂岩中，由粒间方解石胶结物和颗粒边缘溶蚀形成，是粒间孔的溶蚀扩大。

（3）粒内溶孔。碎屑颗粒内部遭受溶蚀形成的孔隙，被溶蚀的颗粒主要是长石和酸性喷出岩岩屑。

（4）晶间微孔。主要指填隙物的晶间微孔隙，最常见的是粘土杂基和胶结物晶体之间的微小孔隙，孔径小于0.01mm。在扫描电镜下常见下列4类微孔隙：

①粘土杂基（伊利石、绿泥石）晶体之间微孔隙；

②自生高岭石晶体之间的微孔隙；

③石英加大和自生石英晶体之间的微孔隙；

④自生白云石、方解石晶体之间的晶间微孔。

（5）微裂缝。由构造应力或成岩作用的裂缝，呈细密分布，缝宽0.01～0.02mm，少数可达0.1mm。

2.4.2 孔隙度及渗透率特征

676个物性分析数据统计表明，孔隙度0.66%～13.96%，平均5.47%，主要分布区间1%～8%之间，占85%，孔隙度>8%的样品占15%；渗透率（0.0008～70.8）×10-3μm2，平均1.131×10-3μm2，主要分布区间（0.003～0.5）×10-3μm2，占84 %，渗透率>0.5×10-3μm2的样品占16%。在总体致密-很超密的背景下，存在孔渗相对较好的相对优质储层。

3 储层成因机理分析

3.1 儲层岩石类型及结构特征

丰谷地区须四段砂岩储层总体物性较差，多数属于致密-超致密储层，储层非均质性极强。在总体致密的背景下，局部发育孔隙相对好的相对优质储层，其储集空间主要为次生溶蚀孔、残余粒间微孔、微孔隙和微裂缝。

3.2 物源性质决定储层砂岩岩石类型，从而影响储层物性

丰谷地区须四段钙屑砂岩为好储层，岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩为较好储层，岩屑砂岩则为差储层。

3.3 沉积微相控制优质储层空间展布

本区须四段砂岩储层发育，平面上和纵向上展布较为稳定，最有利沉积微相为辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体，纵向上多期河道叠置形成厚度大的砂体，平面上多呈条带状展布。较为有利的沉积微相为辫状三角洲前缘河口砂坝和远砂坝，易受后期成岩作用改造变得致密，纵向上厚度小，多呈透镜状分布于滨浅湖泥岩中。

3.4 成岩作用历史控制成岩储集相发育和分布

成岩作用对致密储层天然气成藏具有关键的控制作用，成岩作用控制了储层的孔

隙演化，孔隙的分布[1，2]。成岩圈闭已成为致密储集层重要的圈闭类型。[3]丰谷地区须四段储层成岩作用研究表明，压实作用是使储层致密化的主要因素，胶结作用为次要因素，而溶蚀作用使储层储集性能得以改善。3.5 构造作用控制裂缝发育和分布

丰谷地区须家河组有效的裂缝网络系统的发育程度是油气聚集成藏的主控因素，邻近川孝175、125井、丰谷1井在须四段的产层均与裂缝有直接关系。

3.6 有利沉积微相、成岩储集相和构造位置叠合形成相对优质储层

丰谷地区砂岩储层的形成与分布受控于沉积作用、成岩作用和构造作用3方面综合因素，即只有在有利的沉积微相、有利的成岩储集相和有利的构造位置叠合才能形成相对优质储层。

研究表明，区内的相对优质储层是有限的，即主要为“三角洲前缘水下分流河道微相-裂缝较发育的中粒钙屑砂岩和含砾中粒岩屑石英砂岩”。

4 结论

丰谷地区上三叠统须家河组四段岩石类型包括砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩和页岩，已砂岩为主。其中砂岩又分为钙屑砂岩、岩屑砂岩、长石岩屑砂岩、岩屑石英砂岩。影响储层形成的因素：

①储层岩石类型及结构特征②物源③沉积微相④成岩作用⑤构造作用⑥沉积、成岩、构造综合影响储层。在上述影响下，总体致密-超致密的背景，亦形成孔渗相对较好的相对优质储层。

参考文献

[1] 曾小英.川西坳陷中段须家河组四段钙屑砂岩气层的成因，沉积学报，第25卷，第6期2007，12

[2] 郑浚茂，庞明.碎屑储集岩的成岩作用研究.北京：中国地质大学出版社，1989.1-130

[3] 黄思静，武文慧，刘洁，等.大气水在碎屑岩次生孔隙形成中的作用.地球科学—中国地质大学学报，2003，28（4）：419-424