川中_川南过渡带致密砂岩储层物性主控因素分析

川中_川南过渡带致密砂岩储层物性主控因素分析 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 川中_川南过渡带致密砂岩储层物性主控因素分析 ,,,,年,月 文章编号:,,,,,,,,,(,,,,),,,,,,,,, 断块油气田断气,，,,,田,,,,,,块,,,,,油,，,,,,, 第,,卷第,期 川中—川南过渡带致密砂岩储层物性主控因素分析 周 康, 彭 军, 耿梅, (,(西南石油大学资源与环境学院，四川成都,,,,,,;,(新疆油田公司，新疆克拉玛依,,,,,,) 基金项目:四川省重点学科建设项目(,,,,,,,)资助 摘要四川盆地川中—川南过渡带须家河组为典型的致密化砂岩储层。为深入了解其致密化原因，综合大量岩心、 薄片及扫描电镜观察分析辅之,射线衍射及各种分析化验资料详细分析了致密砂岩储层物性的影响因素。研究表明须家沉积微相河组储层主要为水下分流河道砂体、河口坝砂体，属特低孔特低渗储层，—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 其物性主控因素为沉积微相和成岩作用。在宏观上控制着储层物性，石英和岩屑含量高是储层致密化的主要原因。强烈的压实作用、硅质胶结作用及钙质胶结作用是储层致密化的重要原因，而溶蚀作用和绿泥石环边胶结作用对储层有较好的改善作用。 关键词 致密砂岩 储层物性 主控因素 须家河组 川中—川南过渡带 中图分类号:,,,,,(,，,文献标识码:, ,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,(,;,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,，,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,， ,,,,,,,,,,,,,，,,,,,)，,,,,,,,，,,,,,,,( ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,!,,,,,,,;—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ ,,,,(，,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,，,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,，,,,;,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,!,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,(,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,？,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(,,,,,,,,,;,,,,;,,,,，,,,,;,,,,,,,;,—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ ,;,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,(,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,( ,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,，,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,，,,,,;,,,,,,,,,,,,;,,,,，,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,，,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,!,,,,,,,;,,,,( ,区域地质背景 川中—川南过渡带位于隆昌、荣昌、大足三县境内。西起隆昌县界市场，东至龙水镇—大足县公路，面积约,,,,,,,(见图,)。主要研究荷包场—界市场地区须家河组气藏，包括须家河组二段、四段、六段气藏。在区域构造上属于川中古隆平缓构造区的威远龙女寺构造群，西邻自流井构造群的黄家场构造、隆昌潜伏构造，北为大足—安岳向斜，东南接西山构造。构造表现为在由西南向东北方向下倾的单斜背景上由多个小鼻状构造组成的巨型鼻状构造，沿鼻状构造轴部存在一些圈闭，但圈闭幅度小，其最大闭合度为,, ,储层岩石学特征 研究区须家河组层段受物源区、构造背景和沉积环境的影响，主要为一套三角洲—湖泊沉积体系。储层以灰白色、浅灰色、浅绿灰色—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 中砂岩为主，次为细砂岩、粗砂岩，以及少量的粉砂岩、含砾中—粗砂岩。储层岩性以长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩为主，部分为岩屑砂岩。储层岩石粒径一般为,(,,,(,,,，以中— 收稿日期:,,,,,,,,,,;改回日期:,,,,,,,,,,。 作者简介:周康，男，,,,,年生，在读硕士研究生，现从事石油勘 探开发研究工作。电话:(,,,),,,,,,,,，,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,(;,,(;,。 ,，构造简单。 , 第,,卷第,期周康，等:川中—川南过渡带致密砂岩储层物性主控因素分析,,,,年,月 细粒结构为主，部分中—粗粒结构、含砾粗砂结构、不等粒结构。颗粒分选性以好—中等为主，一般细砂岩、含砾粗砂岩分选中—粗砂岩分选中等—好，而粉砂岩、 差。磨圆度中等，多为次圆—次棱角状，以次棱状为主。碎屑颗粒成分成熟度和结构成熟度均属于中等—好。 图,研究层段渗透率分布 ,储层物性主控因素分析 影响致密砂岩储层物性的因素非常复杂，但具体到某一特定的研究区域也就几种，且各种因素的影响程度也不尽相同。笔者根据岩心、—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 薄片观察及各种测试 图, 研究区地理位置 分析结果和测井解释，认为沉积相和成岩作用是该区储层物性的主控因素，裂缝的发育程度也直接影响该区储层物性，但由于资料欠缺，研究尚无法深入。 ,储层物性特征 通过对取心井须二、四、六段物性资料统计可知，须二段孔隙度平均为,(,,,，最高达,,(,,,，频率分布没有明显的峰值特征;须四段孔隙度平均为,(,,,，最高值,,(,,,，频率分布具有明显的单峰特征，主要分布在,,,,,;须六段孔隙度平均为,(,,,，最高值达,,(,,,，频率分布雷同于须四段，主要集中在,,, ,(,沉积微相对储层物性的影响 沉积微相不仅控制着储层的宏观特性，而且在微观上决定了岩石颗粒大小、分选、结构及填隙物的成分和含量，从而既控制了岩石原生孔隙度和渗透率的好坏，同时又控制了后生成岩作用的类型、强度与演化。因此，从根本上讲其影响具有原生性特点,,,,,。 研究表明，川中—川南过渡带须家河组主要发育一套水下分流河道、河口坝、远砂坝、前缘席状及滨浅湖滩坝砂体。储层物性数据统计分析表明，不同类型的砂体物性特征不同，其中水下分流河道和河口坝砂体物性最好，前缘席状砂和远砂坝砂体物性次之，而滨浅湖滩—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 坝砂体物性最差。 沉积微相对储层物性的影响具体表现在对碎屑颗粒成分及质量分数、颗粒大小及结构的影响上。 ,,，呈明显的单峰特征(见图,)。渗透率,个段都集 中分布于(,(,,,(,)×,,,,μ,,，呈现单峰特征;其平均值须二段为,(,,,×,,,,μ,,，须四段为,(,,×,,,, μ,,，须六段为,(,,×,,,,μ,,(见图,)。可以看出须 二段储层孔隙度明显好于须四段和须六段，但渗透率又稍差。根据原石油部标准，研究区须家河组储层应属特低孔特低渗储层。 ,(,(,碎屑颗粒成分及质量分数影响 统计分析表明，碎屑颗粒中，石英质量分数平均为 ,,(,,，岩屑质量分数平均为,,(,,，长石质量分数平 均为,,(,,。岩屑和石英质量分数高是该区储层致密化的重要原因。由图,可以看出，孔隙度随石英颗粒质 量分数的增加而降低。因为石英质量分数越高，受压溶作用影响，石英次生加大越强烈，孔隙充填就越严重。岩屑质量分数越多，储层孔隙度越小，当岩屑质量分数大于,,,时，储层孔隙度一般在,,以下。长石质量分数越高，储层物性越好。研究区被溶矿物主要是长石， 图, —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 研究层段孔隙度分布 长石质量分数越高，溶蚀孔隙就越发育。 , ,,,,年,月断块油气田第,,卷第,期 ,石英,岩屑;长石 图,孔隙度与储层碎屑颗粒成分、质量分数关系 ,(,(,平均粒径及颗粒分选影响 利用包浅,,,,,、包浅,,,,,、包浅,,,,,,、包浅 的。因此，压实作用是该区储层物性变差的最主要原因。 ,(,(,溶蚀作用 溶蚀作用是储层次生孔隙产生的重要原因，对储层物性有重要的改善作用。对该区次生孔隙的研究表明，溶蚀作用主要表现在长石、少量岩屑、方解石胶结物及泥质杂基的溶蚀。长石含量越高，溶蚀作用越强，储层孔隙度越好(见图,)。次生孔隙的发育可使该区孔隙度提高,,左右。溶蚀作用发育的储层，其最大孔隙度可达 ,,,,,,井的粒度分析资料，分析了颗粒直径及分选性 与孔隙度的关系。孔隙度与颗粒直径呈正相关关系，随着粒径增大，孔隙度增大。孔隙度与颗粒分选系数呈正相关关系，即颗粒分选越好，孔隙度越大。 ,(,成岩作用对储层物性的影响 后期成岩作用对砂岩储层的改造，直接形成了现 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 今储层微观孔隙特征，是本区砂岩储层致密化的另一重要原因,,,。建设性成岩作用主要有环边绿泥石胶结作用、溶蚀作用和构造破裂作用;破坏性成岩作用包括机械压实作用、压溶作用、胶结作用和交代作用，其中压实、溶蚀、胶结作用对储层物性的影响较大。 ,,(,,，平均也有,(,,。由于溶蚀作用对连通孔隙的贡 献，其对渗透率的影响最为显著，可使最大渗透率达 ,(,,×,,,,μ,,，平均渗透率为,(,,×,,,,μ,,。 ,(,(,胶结作用 研究区的胶结作用主要有:碳酸盐岩胶结作用、硅质胶结作用和自生黏土矿物胶结作用等,种类型。 方解石胶结物为本区须家河组砂岩中最主要的碳酸盐岩胶结物，其平均质量分数达,(,,,，多以连晶胶结的形式强烈充填孔隙或交代石英、长石，从而对储层物性起到很大的破坏作用。孔隙度与方解石胶结物的含量呈明显的负相关关系(见图,)，当其质量分数大于 ,(,(,压实作用 强烈的压实作用导致碎屑颗粒紧密接触，原生粒间孔隙急剧减小甚至消失。压实作用发育的储层其平均孔隙度仅,(,,，平均渗透率,(,,×,,,,μ压实系,,。数可以定量描述压实作用对孔隙的破坏程度。压实系数越大，压实作用对孔隙的破坏程度就越大。在胶结物质量分数小于,,,的情况下，压实系数和孔隙度呈良好的—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 负相关关系(见图,)，表明当胶结物质量分数小于,,,时，孔隙损失主要由压实作用引起。 ,,时，是储层孔隙度降低的主要原因。方解石胶结物发育的储层，其平均孔隙度为,(,,,，平均渗透率为,(,,,×,,,,μ,,。 图,孔隙度与压实系数关系 图,孔隙度与方解石胶结物质量分数关系 研究区须家河组砂岩压实系数一般在,(,,,(,,，也就是说，,,,,,,,的孔隙损失是由压实作用引起 ,, 硅质胶结物是常见的胶结物之一，主要以石英颗粒的加大边形式出现，是本区储层最为重要的堵塞孔 第,,卷第,期周康，等:川中—川南过渡带致密砂岩储层物性主控因素分析,,,,年,月 隙矿物，通过对孔隙的挤压占有使孔隙度大为降低。硅质胶结物发育的储层其平均孔隙度为,(,,,，平均渗硅质胶结物质量分数在杂基质透率为,(,,,×,,,,μ,,。量分数小于,,、方解石胶结物质量分数小于,,时，与孔隙度呈良好的负相关关系(见图,)，表明在这种情况下，硅质胶结物是孔隙度降低的主要原因。 加，储层物性变好。 (,)当胶结物质量分数小于,,,时，孔隙损失主要由压实作用引起。压实作用是该区储层致密化的最主要原因，约,,,,,,,—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 的孔隙损失是由压实作用引起的。压实作用发育的储层其平均孔隙度仅为,(,,，平均渗透率为,(,,×,,,,μ,,。 (,)溶蚀作用主要为长石矿物和部分岩屑的溶蚀，对该区储层有较好的改善作用。 (,)胶结作用对储层物性的影响有好有坏。其中硅质胶结作用是储层致密化的又一原因。方解石胶结物在其质量分数小于,,时，对储层物性影响不大，但当其质量分数大于,,时会使储层孔隙度迅速降低。而对于绿泥石胶结作用来说，凡是发育绿泥石环边胶结物的砂岩储层，其残余原生粒间孔隙都比较发育，孔隙度一般大于,,，物性都较好。 图,孔隙度与硅质胶结物质量分数关系 参 考 文 献 绿泥石胶结物是该区最主要的自生黏土矿物，平均质量分数,(,,，最大不超过,,。它可以有效地抑制硅质胶结作用的进行，使其难以在孔隙中沉淀，有效保护了储层粒间孔隙。绿泥石胶结作用相对发育的储层，其平均孔隙度,,(,,，最大可达,,(,,。根据薄片观察，凡发育绿泥石环边胶结物的砂岩储层，其残余原生粒间孔隙都比较发育，物性相对较好，孔隙度一般大于,,。 ,,,张莉，朱筱敏，钟大康，等(惠民凹陷古近系砂岩储层物—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 性控制因素 评价,,,(吉林大学学报(地球科学版)，,,,,，,,(,):,,,,,,,(,,,潘一览，毕建霞，潘翔，等(东濮凹陷低渗致密砂岩气藏采气工艺技 术研究,,,(断块油气田，,,,,，,(,):,,,,,(,,,,,,,,, 裘亦南，薛叔浩(油气储层评价,,,(北京:石油工业出版社，,,,,: ,,,( 罗诗薇，陈海龙(致密砂岩气藏,,,(国外油田工程，,,,,，,,(,): ,,,,,( 库丽曼，刘树根，朱平，等(成岩作用对致密砂岩储层物性的影响:以川中地区上三叠统须四段气藏为例,,,(天然气工业，,,,,，,,(,):,,,,,(,,, 李娟，李琦，孙松领，等(低渗透砂岩油气藏裂缝综合预测,,,(断块油气田，,,,,，,,(,):,,,,,( ,结论 (,)沉积微相控制着储层的宏观特性，石英及岩屑含量高是该区储层致密化的重要原因。随石英和岩屑含量的增加其致密化程度越高，而随着长石含量的增 (编辑王淑玉) —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ !!!!!!!!!!!!!!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!!!!!!!!!!!!!" 欢迎订阅《断块油气田》 欢迎刊登广告 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