四川盆地蜀南地区嘉二段低孔低渗储层特征及控制因素.pdf

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第26卷第4期岩性油气藏V01．26No．42014年8月LITH0L0GICRESERV0IRSAug．2014文章编号：1673—8926(2014)04—0081—07四川盆地蜀南地区嘉二段低孔低渗储层特征及控制因素杨站，一，钟大康．一，杜本强，李其荣。，祝海华，周煜哲，(1．中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室，北京102249；2．中国石油大学(北京)地球科学学院，北京102249；3．中国石油西南油气田分公司蜀南气矿，四川泸。1,1646000)摘要：针对四川盆地蜀南地区嘉二段储层薄、非均质性强的特点，利用岩心、岩石薄片、岩石物性和测井资料，对储层岩石特征、成岩作用、储集空间类型、储层物性及控制因素进行了研究。结果表明，研究区内优质储层基本发育在白云岩中．尤其是鲕粒白云岩和泥粉晶白云岩。其中鲕粒白云岩的形成与鲕粒灰岩早期白云石化有关．发育粒内溶孔：泥粉晶白云岩是泥晶灰岩经历准同生白云石化作用形成的，发育多种溶孔：鲕粒白云岩和泥粉晶白云岩均发生埋藏白云石化作用和埋藏溶蚀作用。储层总体具有低孔、低渗特征，储集性能受古隆起、沉积相和成岩作用的影响，分布在古隆起东南部局限台地的白云岩以及全区浅滩颗粒岩均为该区有if,I储集岩关键词：孔隙类型；成岩作用：控制因素；嘉二段；蜀南地区中图分类号：TEl11-3文献标志码：ACharacteristicsandcontrollingfactorsoflowporosityandlowpermeabilityreservoirofthesecondmemberofJialingjiangFormationinsouthernSichuanBasinYANGZhe一，ZHONGDakang一，DUBenqiang，LIQirong，ZHUHaihua一，ZHOUYuzhe'(I．StateKeyLaboratoryofPetroleumResourceandProspecting，ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China；2．CollegeofGeosciences，ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China；3．ShunanGasDistrict，SouthwestOilandGasFieldCompany，PetroChina，Luzhou646000，Sichuan，China)Abstract：Basedoncoreobservation，castingthinsections，physicalpropertiesandloggingdata，thispaperstudiedthepetrologiccharacteristics，diagenesis，reservoirspacetypes，physicalpropertiesandcontrollingfactorsofthereservoirofthesecondmemberofJialingjiangFormationinsouthernSichuanBasin．Theresultsshowthathigh—qualityreservoirismainlydevelopedindolomite，especiallyinooliticdolomiteandmicriticdolomite．Theformationofooliticdolomiteisrelatedtoearlydolomitization，andthatofmicriticdolomiteisduetothedolomitizationofmieritealongwithburia1．Reservoirspacesofooliticdolomiteincludeintragranulardissolvedpore，andthemainporetypesofmicriticdolomitearedissolvedporesandintraerystallinedissolvedpores．Thereservoirhasthepropertiesoflowporosityandlowpermeability．Reservoirqualitiesareaffectedbypalaeohigh，sedimentaryfaciesanddiagenesis．Therestrictedplatformdolomiteinthesoutheasternpalaeohighandgrainbeachesarefavorablereservoirs．Keywords：poretypes；diagenesis；controlingfactors；thes~ondmemberofJialingjiangFormation；southelTlSiehuanBasin收稿日期：2014—03—20；修回日期：2014—04—27基金项目：国家自然科学基金项目“大地构造背景对砂岩孔隙演化和储层物性的控制”(编号：41072104)和国家重点基础研究发展计划(973)项目子课题“中国西部叠合盆地深部有效碎屑岩储层成因机制与发育模式”(编号：2011CB201104)联合资助作者简介：杨吉占(1989一)，女，中国石油大学(北京)在读硕士研究生，研究方向为岩石学与储层地质学。地址：(102249)~g京市昌平区府学路18号中国石油大学地质楼1002室。E—mail：yangzhe123abc@163．eom。 2014年杨拮等：四川盆地蜀南地区嘉二段低孔低渗储层特征及控制因素83体薄片和扫描电镜分析，发现蜀南地区嘉二段储集残余结构，以及各类孔隙的发育状况等，将白云石空问以次生孑L隙为主；原生孑L隙为方解石胶结的残化作用分为早期混合水白云石化作用、准同生白云余粒间孔，分布在颗粒灰岩中，孔隙小且分布局限石化作用和埋藏白云石化作用[tt-t2~。根据白云石的(图版I一1)；次生孔隙主要为与白云石化作用有关不同特征将白云石化作用划分为2种成岩过程：一的晶间孑L、晶间溶孔(图版I一2～I一4)以及与溶蚀种是浅滩相中的鲕粒及生屑灰岩经历早期白云石作用有关的粒内溶孑L及铸模孑L(图版I一5)、粒间溶化作用，首先颗粒内易溶方解石及文石先发生选择孑L(图版I一4)和膏模孑L(图版I一6)。晶间溶孑L和性溶解，颗粒间胶结物不发生溶解|13]，保留原鲕粒、晶间孔为嘉二段储层的主要储集空间类型，其次为生屑外形．然后在鲕粒及生屑粒内溶孔内白云石沉粒内溶孑L和铸模孑L(粒间溶孑L少见)，其孔隙特征为：淀，形成颗粒白云岩(图版I一5、图版Ⅱ一1)。此时晶问溶孔具有溶孔边缘不规则、孔隙直径大于白云若白云石化较强，晶形好，则可产生晶问孔或粒间石晶粒且分布不均匀等特征；晶间孔孔隙细小，孔孔I4]。当埋藏到一定深度后，埋藏白云石化作用是隙边缘规则。分布均匀；粒间溶孑L边缘颗粒不规则，在早期白云石化作用形成的颗粒白云岩的基础上进溶蚀痕迹明显，部分溶蚀孔隙被沥青充填；粒内溶一步加强和调整，一部分颗粒白云岩的颗粒形态基孑L及铸模孔主要为鲕粒和生屑选择性溶蚀而形成本消失或残余幻影(图版Ⅱ一2)，另一部分颗粒由于的孔隙，越靠近核部溶蚀越强烈。而颗粒间的胶结物白云石化作用的加强，白云石发生重结晶而形成晶不发生溶蚀粒较粗的白云岩，在镜下可观察到白云石核心残余根据蜀南地区11007个岩心物性数据分析，认方解石具有雾心亮边结构(图版Ⅱ一3)，白云石与方为嘉二段储层属于低孔、低渗孑L隙型储层，其中嘉解石胶结物交叉切割。另一种是泥晶灰岩在干旱炎二。亚段物性最好．平均孑L隙度为5．08％，渗透率为热的泻湖一潮坪环境中，发生准同生白云石化作用0．01～144．00mD．渗透率大于0．01mD的样品仅占而形成泥粉晶白云岩，具有明显的它形粒状泥粉晶37．9％；嘉二亚段物性次之，平均孔隙度为4．5l％，结构，局部可见鸟眼构造(图版Ⅱ一4)，常与石膏或渗透率为0．01～ll6．00mD，渗透率大于0．01mD的硬石膏伴生．在镜下可以看到石膏斑晶结构．见细样品占33．5％：嘉二亚段虽然其平均孑L隙度为小的晶间孑L(图版Ⅱ一5)。准同生白云岩非常致密，5．03％，但小于0．O1mD的低渗透率样品的比例大于即使发生重结晶也很少产生可利用的晶间孔[151，后77．7％，物性最差期埋藏溶蚀作用产生的晶间溶孑L可使泥粉晶白云岩的孔隙增加，但其产生的晶间溶孑L等溶蚀孔隙的孔隙型储层渗透率往往随着孔隙度的增大而增大，孔渗之间具有良好的相关性。而裂缝型储层有效性不及鲕粒白云岩中形成的次生孔隙，这也就是鲕粒白云岩的孔隙度好于泥粉晶白云岩的原因。孔渗之间不具有相关性。对岩心物性进行分析，3．2溶蚀作用发现蜀南地区嘉二段储层具有双重介质特征：一方溶蚀作用主要集中在蜀南地区南部和中部的面大多数孔隙度与渗透率具有良好的相关性，这类泸州古隆起及东南部斜坡区、北部的灵音寺等地区。孔隙型储层多位于鲕粒白云岩和泥粉晶白云岩储由于溶蚀作用产生的各种溶蚀孑L、洞及晶间溶孔等．层中；另一方面仅有少数孔隙度较低而渗透率高，这极大地提高和改善了白云岩储层的孔渗性．是储层种裂缝型储层发育在致密的泥晶灰岩中．研究区内中重要的成岩作用。笔者根据溶蚀对象的不同，将裂缝型储层不发育。溶蚀作用分为早期溶蚀和埋藏期溶蚀2个阶段：3主要成岩作用特征①早期溶蚀作用。碳酸盐沉积物暴露于大气淡水渗通过对普通薄片、铸体薄片及扫描电镜等资料流带，一般台内滩及潮缘滩内的各种颗粒灰岩容易的分析，认为研究区内提高储层质量的成岩作用主发生早期的选择性溶蚀作用。文石和高镁方解石质要为白云石化作用和溶蚀作用，成岩作用可改善原的鲕粒和生物骨架首先被溶解，形成鲕粒、生屑、砂生孔隙，进而形成次生孑L隙。屑粒内溶孔及铸模孑L(图版Ⅱ一6)，一部分溶孔被方3．1白云石化作用解石胶结物充填(图版Ⅱ一7)，颗粒间的胶结物一般根据薄片镜下白云岩的岩石结构、晶体大小和不发生溶蚀。此类溶蚀作用仅在嘉二亚段底部出 2014年杨掂等：四川盆地蜀南地区嘉二段低孔低渗储层特征及控制因素85内溶孔及铸模孑L更为发育，加之水体浅。环境干旱，的晶间孑L形状较为规则。但值得注意的是，储层盐度高，白云石化作用较古隆起西部更为普遍，因中自云石的含量对储层的发育影响很大。当白云石此大部分白云岩储层分布于古隆起的东部地区。质量分数低于50％时．白云石间的原生孑L隙变化很4．2沉积相对储层发育的控制作用小，随着白云石含量的增高，储层的孑L隙度显著增通过对蜀南地区嘉二段局限台坪、局限泻湖、开大；当白云石质量分数大于80％时，储层孑L隙度显著阔潮下和浅滩4种沉积亚相类型的岩心实测孑L隙下降[20-2，即研究区内蒸发台地中的白云岩因为白度统计，发现嘉二段的储集性能与沉积亚相之间存云石化程度过高，岩石孔隙度低，无法形成储层。在相关性。根据不同亚相类型的平均孑L隙度的大研究区内经过早期溶蚀和埋藏期溶蚀叠合改小．认为浅滩相的储集性能最好，其次是局限台地造而形成储层。发生在浅滩相内的早期溶蚀作用．和局限泻湖。使海退早期的颗粒灰岩发生溶蚀而形成粒内溶孔沉积相对储层的影响机理在于其控制着岩石及铸模孑L，一部分溶孔保留下来作为储层储集空间，的结构和岩性，从而控制岩石的原生孑L隙结构。因另一部分溶孑L被方解石胶结物充填，发生早期白云为无论是溶蚀作用还是白云石化作用，都需要有大石化作用而形成白云石：埋藏溶蚀作用是研究区嘉量流体通过作为主要运移通道的残余原生孔隙，而二段储层经历的重要成岩过程，为储层提供了丰富且原生孑L隙也是一些溶蚀孑L隙的前身，对次生孑L隙的晶间溶孔及各种形态的溶孑L，一方面扩大早期形的发育具有先导作用，很大程度上影响溶蚀孑L隙的成的各种类型的溶孑L(如粒内溶孔、粒间溶孔等)及发育，为储集空间的形成提供了基础l1。在嘉二段晶问孑L，另一方面白云岩晶体间胶结物溶蚀作用形海退初期，研究区内发育大量的浅滩相，沉积了一成晶间溶孔，提高和改善了白云岩储层的孑L渗性。套较厚的鲕粒灰岩与生屑灰岩。颗粒间存在的残余但研究区内溶蚀作用并没有形成较大的溶孑L与溶粒间孑L为发生早期溶蚀作用及白云石化作用提供洞，储层的连通性仍较差，使得嘉二段储层仍为低了流体通道，在浅滩相内发育丰富的粒内溶孑L及铸孔、低渗孑L隙型储层。模孔，形成的颗粒白云岩为后期埋藏白云石化作用5结论及埋藏溶蚀作用形成的晶间孑L及晶间溶孔奠定了物质基础，故浅滩相储集物性最好。在局限台地，沉(1)蜀南地区嘉二段储层基本发育在与白云石积的泥晶灰岩在准同生白云石化作用下。形成致密化有关的颗粒白云岩及泥粉晶白云岩中，其晶问溶的泥粉晶白云岩，不利于形成储层，与浅滩相相比孑L及晶问孔可作为主要的储集空间，其次为粒内溶储集物性较差。孑L、铸模孔及粒间溶孔，储层的孑L隙度与渗透率偏4．3成岩作用对储层发育的控制作用低，属于低孑L、低渗孔隙型储层。对储层的岩石特征以及孔隙类型的研究发现，(2)嘉二段储层主要经历白云石化作用以及溶蜀南地区物性较好的储层均发育在白云岩中．认为蚀作用。早期颗粒灰岩发生混合水白云石化，并伴白云石化作用是孑L隙型储层形成的主要原因，溶蚀随早期溶蚀作用。形成颗粒白云岩。而泥晶灰岩经作用是储层最终形成的关键因素。历准同生白云石化作用形成泥粉晶白云岩。早期形早期混合水白云石化作用发生在浅滩相的鲕成的白云岩埋藏到一定深度后发生埋藏白云石化粒灰岩与生屑灰岩中．白云石化程度越高，伴生的作用，使白云岩结构变粗，形成晶间孔，同时埋藏溶早期溶蚀作用越强烈，孔隙也越发育。准同生白云蚀作用溶蚀改造白云岩，形成晶间溶孔，扩大早期石化作用形成非常致密的泥粉晶白云岩，其晶间孑L形成的溶孑L。小且连通性差，对储层物性基本没有影响。早期形(3)嘉陵江组储层发育的主控因素可归纳为3成的白云质灰岩和泥粉晶白云岩都为后期的埋藏点：①泸州古隆起的存在造成了古地貌差异，导致白云石化作用及埋藏溶蚀作用提供了物质基础．形了蜀南地区沉积条件发生变化，使得白云岩储层主成的孔隙也是后期埋藏白云石化作用及埋藏溶蚀要分布在古隆起的东部，控制了储层的空问分布：作用重要的流体运移通道。埋藏白云石化作用可提②不同的沉积相控制储层的岩石类型，浅滩相沉积高储层白云石化程度及改善储层的渗透率l1，形成颗粒岩为成岩作用提供岩性基础；③成岩作用控制