川东福成寨气田石炭系储层特征

2018-03-12李朋武

山东化工 2018年2期

甘涛，李朋武，何硕，郑晶

(1.成都理工大学能源学院，四川成都 611059；2.中国石油川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院，四川成都 611000)

1 地理及区域构造位置

福成寨气田位于四川省大竹县境内(图1)，是华蓥山背斜与铜锣峡背斜之间的的一个低缓背斜。地面构造完整，地腹雷口坡组以下东西两翼各有一条倾轴逆断层，使背斜自上而下由宽变窄，呈断垒式隆起。地形为丘陵山地，区内地势较为平坦，海拔高度400m左右，道路交通条件通畅。

图1 福成寨气田区域位置图

2 储层岩石类型及孔隙类型

福成寨构造石炭系黄龙组地层仅残留有黄龙一(C2hl1)、黄龙二(C2hl2)、黄龙三段(C2hl3)，顶部的黄龙四、五段已被剥蚀。整个石炭系主要由粉晶、泥晶云岩、角砾云岩、溶孔云岩构成，顶部和底部发育有泥晶灰岩储层发育层段主要分布在二段和三段的云岩内，以颗粒云岩、岩溶角砾云岩为主(图2a，b)。其储层主要岩石类型和特征如下：

(1)细、粉晶(亮晶)粒屑云岩类：主要有亮晶颗粒云岩；粉晶砂屑、虫屑、藻屑云岩。属同生-早期白云化形成，大多呈残余状和局部具有世代胶结结构。颗粒大致分为砂屑、藻屑和虫屑。生物以藻屑、有孔虫、介形虫、海百合、棘皮、软体、腕足、蜓科和珊瑚为主。储集空间以溶孔为主，此类岩石为最主要的储层岩石类型。其中以残余状粉晶砂屑、虫屑、藻屑云岩的储集性最好。

(2)角砾云岩：角砾大小不一，砾径多在2mm～15mm，呈次棱角～棱角状，园状。储集空间多为粒(砾)间和粒内溶孔，常见溶缝发育，溶缝中多见淡水云石、自生石英、泥机质充填。为较主要的储层岩石类型。

(3)含颗粒云岩：主要为含砂屑、虫屑粉晶云岩。粒屑含量约在10%～20%左右，溶孔局部发育，具有一定的储渗能力。为次要储集层岩石类型。

研究区石炭系储集层的孔隙以次生孔隙为主，原生孔隙在漫长的成岩过程中，经各种成岩作用和构造运动被改造得面目全非。颗粒云岩和角砾云岩储集岩的孔隙类型以粒(或砾)间溶孔、粒(或砾)内溶孔、生物体腔孔、铸模孔为主；晶间溶孔、晶间孔等次之(图2c)；裂缝主要以溶蚀缝、构造缝、干缩缝、压溶缝为主(图2d)。

a.亮晶虫屑云岩，粒间溶孔发育，体腔孔较发育。多数Ⅰ世代栉壳环边，少量Ⅱ世代自形晶细晶云石充填。成18井，3912.78米。10×，(+)b.细粉晶角砾云岩，砾间溶孔、砂屑间的粒间溶孔发育。成23井，4432.13米，5 ，(-)

c.细-粉晶云岩，晶间孔，白云石自形程度高。成18井。3926.16米。20×，(-)d.亮晶砂屑、虫屑云岩，构造缝溶蚀扩大成溶洞，未充填。成18井，3924.14米。5×，(+)

图2 研究区石炭系储层孔隙特征图

3 储层物性与分类评价

对研究区内10口井岩心孔隙度资料分析，其岩心孔隙度在16.24%～0.21%，各井均有储层发育。根据国标《碳酸盐岩储层的划分方法》，结合福成寨构造情况，对石炭系储层的孔隙度大小划分为三类：Ⅰ类储集岩:φ≥12%；Ⅱ类储集岩:6%≤φ<12%；Ⅲ类储集岩:2.5%≤φ<6%，进一步得到各井三类储集岩的分布频率(图3)。

图3 福成寨气田石炭系单井储层分类频率图

但各类储层分布极不均匀。Ⅰ类储集岩分布最少，只在少数井中出现，并且比例较低；Ⅱ类储层和Ⅲ类储层各井都普遍分布，但Ⅲ类储层比例相对较高。

福成寨气田石炭系储层渗透性表现出"两高三低"的特点(图4)。三低渗区分别②号断层下盘的成21、成11井区，主体构造的成24、成27井区和成25井区，其余井区为高渗透区。

图4 福成寨气田石炭系储层渗透性平面变化分布略图

通过分析孔～饱关系可知，总趋势是含水饱和度随孔隙度的增加而降低，但在构造的不同部位又有所不同。在构造高部位的成18井、成8井，孔隙度大于2.5%时，含水饱和度降低到20%上下；在低部位的成21、成23井，含水饱和度下降到20%左右时，其孔隙度达到6%～7%。这种分布可能与地层埋深增加，孔隙度降低，孔喉进一步变小，并接近气水界面有关。

根据孔隙度、渗透率、排驱压力、饱和度中值压力和最小非汞饱和度综合分析，Ⅰ类储层孔隙度高，渗透性好，毛管压力曲线为粗歪度，分选好，排驱压力、饱和度中值压力和最小非汞饱和度都很低，具有最好储集性。但整个构造此类储层厚度很小，仅有成9井、成13井、成18井、成32井和成33井偶见。Ⅱ类储集岩是本构造石炭系最发育的储集岩，毛管压力曲线为粗歪度，分选较好，饱和度中值压力≤2 MPa，非汞饱和度<20%。但当Φ<6%时，最小非汞饱和度迅速增大，一般都大于30%，当Φ<4%时，而最小非汞饱和度可高达60%，故而Ⅲ类储集层不仅孔、渗均较差，含水饱和度亦较高。

4 储层厚度及展布特征

福成寨构造石炭系19口井均有储层分布，储层在平面上的总体变化，从构造东北至西南，厚薄相间变化明显，成23井区，成32、33、34井区和成18、13井区储层厚度大，相间分别为成25井，成9井和成2井储层较薄区域(图5)。

图5 福成寨气田石炭系储层立体图

纵向上，根据岩心孔隙度资料作出的孔隙度与井深的对应关系图(图6)可以看出，成8井、成13井、成18井、成23井Ⅱ类储层C2hl3比C2hl2发育，尤其是成13井和23井Ⅱ类储层基本上都分布在C2hl3分布。成18井C2hl2也有一定厚度Ⅱ类以上储层分布，但厚度比C2hl3小。成21井由于C2hl3取心不全，尚不能做出判断。因此石炭系储层在纵向上分布最有利位置应是C2hl3，其次是C2hl2中部。从成18井、21井、23井的取心资料来看C2hl1基本无储层分布。