川东涪陵地区大安寨段大一亚段储层特征研究

顾忠安 李友发

1 地质概况

涪陵地区区域构造隶属川东南梳状褶皱带，自西而东有明月峡、黄泥堂、大池干井等背斜带。上述背斜构造核部由于地质挤压作用出露地面的岩层常为二叠系和三叠系地层。由于背斜核部出露地层受挤压程度较为严重，导致地腹深部断层逐渐增多，区域相关背斜多变尖、变陡、甚至倒转。

2 储层特征

2.1 岩石学特征

根据野外地质剖面露头、钻井岩心以及室内薄片的观察研究，涪陵地区大安寨段大一亚段岩石主要类型有灰岩、粉砂岩和泥岩三大类型。其中，灰岩主要由介壳灰岩和泥质介壳灰岩组成，为大安寨段一亚段较有利储层岩石类型。

（1）介壳灰岩：野外地质剖面露头、钻井岩心以及室内薄片中常见的介壳灰岩主要为微晶介壳灰岩和亮晶介壳灰岩。介壳灰岩中生物碎屑的含量较高，生物碎屑主要为浅湖环境中生产的双壳类生物、腕足类生物和瓣鳃类生物沉积形成；平行片状结构和晶粒结构是浅湖相沉积的介壳灰岩主要结构。浅湖相沉积环境中介壳灰岩由于后期地质作用较强烈，导致介壳灰岩中的微裂缝较发育，微裂缝较发育的介壳灰岩多沉积于大一亚段岩层中。

（2）泥质介壳灰岩：主要以层状分布于大安寨段大一亚段地层中，介壳间混有一定的黏土泥和灰泥。

介壳灰岩和泥质介壳灰岩主要沉积在大安寨段大一亚段高能生物滩微相与滩缘微相沉积环境中，在涪陵地区介壳灰岩和泥质介壳灰岩主要沉积在浅湖地带的生物滩较高能环境中。

2.2 储集空间类型

根据对研究区内大一亚段的地层野外露头、钻井岩心以及室内薄片的观察，可知介壳灰岩储层中的原生孔隙几乎消失殆尽，储集空间类型主要为裂缝和次生作用形成的孔隙，次生孔隙主要为成岩作用沿裂缝分布的溶蚀孔、洞、缝。储层中的次生孔隙虽然数量较少，但储集空间相对较大，与次生裂缝的贯通性好，并能提升储层内部的储渗性，是较为有利的油气储集空间。

2.2.1 裂缝

裂缝不仅是较为有利的储集空间，还是油气运转的重要通道，根据储层裂缝的成因又可进一步分为成岩压裂缝、构造裂缝和溶蚀缝等。

（1）成岩压裂缝

成岩压裂缝按分布位置和形成原因大致划分为介壳成岩压裂缝和基质成岩压裂缝。介壳成岩超压裂缝宽度一般小于5μm， 多呈平行片状分布于介壳内部， 少数成岩超压裂缝垂直于介壳壁。压裂缝由于成岩胶结作用常被泥质或有机质填充，从而形成了较多的封闭缝。基质成岩压裂缝多形成于介壳与基质接触的边缘，无定向，呈相互交错网格状。压裂缝中的填充物主要有泥质和沥青。基质成岩缝贯通性能较一般。因此基质成岩压裂缝具有较好的储集性能，但渗透性性能较差

（2）构造裂缝

构造裂缝是由于地壳中的构造运动，使岩层受到构造应力的挤压或拉伸，导致岩层破裂而形成的裂缝。研究区内的储层中常见的构造裂缝宽度较为狭窄，裂缝壁边缘由于流体作用常见溶蚀现象，张性构造缝和剪切构造缝是储层中构造裂缝主要形式。张性构造缝是由地质构造张应力造成地层破裂形成的，裂缝面通常具有较粗糙、不平整、不贯穿颗粒、延伸短以及裂缝表面常充填方解石脉等地质特征。剪切构造缝是由地质构造剪应力造成地层破裂形成的裂缝，裂缝面通常具有光滑、平直、规则，岩层中常见剪切构造缝切穿沉积岩层中的小颗粒现象、延伸长且常穿层发育等特征。

（3）溶蚀缝

储层现有裂缝中由于地质流体的不断运移，地质流体对裂缝四周岩体产生溶蚀作用，常沿溶缝两侧岩体发育有次生孔隙。胶结作用使研究区岩层中的溶蚀缝常见被沥青、泥质和有机质填充。

2.2.2 溶孔、洞和晶间孔

（1）溶孔、洞

溶孔、洞是现有孔隙和裂缝经埋藏成岩过程中由地层中热液溶蚀作用形成，常见溶孔的孔径较小，介于0.01～2mm，溶洞的孔径一般大于2mm，溶孔、洞常充填沥青和亮晶胶结物，属于区内研究层段中一类有利的储集空间。

（3）晶间孔

晶间孔是晶体再生长过程中未被胶结物充填完成的空间，常见于介壳灰岩中生物介壳颗粒内部以及微晶介壳灰岩热液充填的方解石脉中，分布不连续，贯通性较差。

综合对上述各种储集空间类型的详细描述，可知各类裂缝及沿裂缝溶蚀形成的各类溶缝、溶孔和溶洞对大一亚段储层储集空间贡献最大。

2.3 储层物性特征

储层物性特征的2 个重要评价指标为孔隙度和渗透率。测试研究区大一亚段选取的48 块样品，经物性分析表明：大一亚段储层的孔隙度变化范围为0.2%～4.1%，平均值为1.4%。渗透率分布范围为 0.082×10-3μm2～0.449×10-3μm2，平均值为0.129×10-3μm2，综上所述，研究区内大一亚段储层为超低孔渗的储层。虽然研究区内大一亚段储层为超低孔渗的储层，但是储层裂缝较为发育，为各种孔隙间贯通提供了较好的通道。

通过对研究区内大一亚段储层孔隙度和渗透率实验数据分析研究可知，大安寨一亚段中的介壳灰岩储层的孔隙度并没有随渗透率的变化而变化。这是得益于成岩作用后期对储层的改造。

3 储层控制因素分析

3.1 沉积相带对储层展布的控制

沉积相带对有利储层发育起到至关重要的作用，不同类型的沉积环境对储层控制作用也不尽相同。大一亚段为高水位晚期强烈进积沉积阶段，同时也是大安寨段时期生物滩沉积发育高峰期。其特点为伴随湖水位的快速下降和半深湖盆地向北东方向退出和萎缩，以及湖坡渐趋消失，生物滩自南向北迅速推进扩大。已有的钻井资料也证实含油气储层主要出现在大一亚段间歇向前湖坡推进的浅湖亚相生物滩微相的介壳灰岩、含泥质介壳灰岩与黑色页岩互层的岩性中，生物滩缘沉积微相种的介壳灰岩和湖坡风暴流沉积的泥质介壳灰岩夹层也频繁出现油气显示和低产油层。综上所述，浅湖亚相沉积环境中的生物滩微相与生物滩缘微相是研究区内大安寨大一亚段最好的储层沉积微相带。

3.2 成岩后生作用对储层发育的控制

研究区内大一亚段介壳灰岩储层的原生孔隙经成岩压实和胶结作用后基本不复存在，现由的储集空间主要由以次生作用形成的裂缝和孔洞构成。构造破裂作用、压实破裂作用和溶蚀作用等一系列成岩后生作用对储层发育起到了至关重要关键作用。

3.3 构造作用对储层发育的控制

研究区内大一亚段的介壳灰岩岩性较纯、较脆。燕山晚期-喜山期间的构造作用，使地层中介壳灰岩产生了破碎，形成了构造缝和解理缝。根据野外地质剖面露头、钻井岩心以及室内薄片的观察研究以及裂缝统计分析数据可知，构造作用近轴部的两侧地层由于地质应力的作用，导致构造近轴部地层的裂缝比构造两翼岩层发育，显而易见，构造作用轴部应力以及两侧地层剖面剪切破裂作用导致了岩层破裂，因而构造作用近轴部地层是构造裂缝相对发育的部位，由此构造作用对储层发育的控制。

4 结论

（1）沉积作用是控制有利储层发育的主要因素之一，涪陵地区大安寨段大一亚段的有利储层主要发育在高能生物滩微相与滩缘微相中，岩石类型主要为介壳灰岩、介屑灰岩和（含）泥质介屑灰岩。

（2）大一亚段的优质储层属于低孔低渗- 裂缝型储层，裂缝主要形成于燕山晚期- 喜山期发生的构造形变和破裂作用过程中，以及成岩作用后期沿裂缝发育的溶蚀孔、洞、缝。

（3）从野外剖面和岩心来看，大一亚段的裂缝较为发育，主要以低角度构造缝为主，高角度缝为辅，其次为缝合线缝；半充填或全充填方解石的裂缝在野外露头剖面以及室内岩心中较为常见。