川東北通南巴構造帶嘉二段儲層發育特征

石達仁

（中國石化西南油氣分公司工程技術研究院，四川德陽 618000）

川東北通南巴構造帶嘉二段儲層發育特征

石達仁

（中國石化西南油氣分公司工程技術研究院，四川德陽 618000）

位于四川盆地東北部的通南巴構造帶經勘探實鉆證實，下三疊統嘉陵江組二段儲層在本區廣泛分布并普遍含氣，且有部分井獲得了工業產能氣流，顯示其具有較大的勘探前景。在大量巖心觀察、巖石薄片鑒定、儲層物性分析的基礎上，對本區嘉二段儲層的巖石學特征、物性特征和儲層形成發育的控制因素進行了系統的研究，并對儲層空間發育特征進行了描述：嘉二段儲層由2～3個受大氣淡水透鏡體控制的灘體疊置而成，在整體致密的背景下仍發育有較好的孔隙性儲層，儲層以Ⅲ類儲層為主，Ⅱ類次之，少量Ⅰ類儲層，儲層類型為裂縫-孔隙型儲層。

川東北；通南巴構造帶；嘉陵江組二段；儲層特征；儲層模型

通南巴構造帶位于四川盆地東北部，為一大型的NEE轉NE向構造，北部為池溪向斜，南部為通江-巴中向斜。構造帶軸長90～100 km，閉合面積937～738 km2，閉合幅度1 800～1 435 m，總體為北翼緩，南翼陡，由南西向北東方向，依次劃分為南陽場、涪陽壩和黑池梁三個次級構造帶（圖1）。

截至到目前，整個構造帶已完成滿覆蓋二維地震測線4 376.77 km，測網密度1 km×2 km；在河壩場-馬路背和黑池梁地區完成滿覆蓋三維地震1 344.80 km2。完鉆井14口，其中，CF82井、HB1井、HJ203H井等多口井均在嘉陵江組二段分別獲得工業產能天然氣流，展示了本地區嘉陵江組二段一定的天然氣勘探前景。

1 儲層特征

1.1 巖石學特征

根據區域研究成果，嘉二段儲層主要巖石類型有粉晶白云巖和殘余（鮞粒）砂屑白云巖兩種［1-2］。

白云巖：灰色～深灰色，白云石85%～95%，方解石＜2%，硬石膏＜10%，具微晶～粉晶結構。

砂屑白云巖：灰色，白云石含量98%～100%，砂屑結構，沿砂屑邊緣重結晶作用明顯，粒間、粒內溶蝕孔隙較發育，呈針孔狀。

1.2 儲集空間類型

根據巖心薄片、鑄體薄片等資料分析結果，嘉二段儲層的儲集空間以晶間孔、晶間（粒間）溶孔和小型溶洞為主［2-3］，約占總孔隙的90%，其次有粒內溶孔、鑄模孔和各種微裂縫，約占總孔隙的10%。

圖1 川東北通南巴構造帶

（1）晶間孔和晶間（粒間）溶孔：主要發育在白云巖中。以白云石晶體作為孔隙格架，呈規則的三角形或多邊形，被溶蝕擴大后形成晶間溶孔。這種孔隙是粉晶白云巖的主要孔隙類型。

（2）粒內溶孔、鑄模孔：粒內溶孔主要是由于選擇性溶蝕作用在鮞粒、砂屑中形成的，若顆粒被完全溶蝕，則形成鑄模孔。

（3）溶洞：根據對HB2井和CB88井巖心的觀察，兩井嘉二儲層段明顯存在兩層溶洞發育層。HB2井的溶洞層深度分別為4 489.61～4 490.40 m和4 493.15～4 494.00 m，溶洞發育密度為20～30個／米，大小為3 cm×4 cm，為方解石半充填（全充填，入水見氣泡。CB88井的溶洞發育層深度分別為5 283.5～5 284.5m和5 293.3～5 296.3 m，為方解石全～半充填。

溶蝕孔洞呈水平狀分布，縱向上與高角度裂縫的發育有關，其上為孔隙發育的針孔段，向下溶蝕孔洞逐漸變得不發育，呈零星狀分布，為大氣淡水成巖環境的典型產物［2］。大氣淡水滲流溶蝕段、水平潛流帶和滲流帶區分特征明顯，其中，大氣淡水滲流溶蝕段和水平潛流帶是嘉二段儲層發育的主要部位。

鏡下觀察發現，溶洞多被充填，充填物依次為石英、有機質和方解石，說明溶洞在表生期大氣淡水淋濾作用下形成后，后期又經歷了富含硅質的有機酸的進一步改造，隨即充填少量液態烴，之后，儲集空間被方解石全充填。

（4）裂縫：巖心觀察表明，HB2井嘉陵江組二段裂縫較發育，而CB88井嘉陵江組二段的裂縫則不發育。對比兩井所處的構造位置后，認為裂縫的發育程度與井所處的構造位置密切相關。

儲層段巖心上共見到有三種類型的裂縫。

（1）一種為水平縫：這種縫主要發育在灰巖與白云巖的薄互層段，一般為有效縫，少見充填物。水平縫發育的部位，巖心呈“酥餅”狀。

（2）高角度縫：發育早、晚至少兩期高角度縫，兩者切割關系明顯。形成時間較早的一期高角度縫一般寬約1～2 mm，被方解石全充填；形成較晚的一期高角度縫一般比前者寬，延伸也較前者長，為石膏充填，充填物自形程度差。

（3）此外，巖心中見垂直裂縫發育，縫寬0.5～1 mm，被次生礦物完全充填或半充填，鏡下鑒定結果表明，裂縫膠結物有方沸石和方解石兩種，且方沸石在前，方解石在后。由于方沸石為地下巖漿冷凝后的產物，因此推測裂縫形成時間較晚，且與本地區燕山期-喜山期的深大斷裂活動有關［2-4］。

1.3 儲層物性特征

根據對HB1、2井、CF82井、CB88井和 M2井嘉二儲層段的巖心分析資料［5-6］，儲層段巖樣的孔隙度值主要分布在0～4%，占總樣品數的71.0%，但孔隙度在4%以上的占總樣品數的29.0%，孔隙度最大值達13.98%，說明嘉二儲層在整體致密的背景下仍發育有較好的孔隙性儲層。

嘉二儲層的滲透率普遍較低，一般在0.05×10-3μm2以下，287個統計樣品中，滲透率在0.05×10-3μm2以下的占到了樣品總數的88%；當有裂縫匹配時，滲透率可提高2～3個數量級。從樣品的孔滲分析情況來看，滲透率在0.05×10-3μm2以上的樣品，其孔隙度值基本上都在4%以上，兩者具有很好的對比性；滲透率在0.1××10-3μm2以上的樣品，則幾乎全部與微裂縫的發育有關，裂縫對本地區嘉二段儲層滲透性的改善作用明顯。

1.4 嘉二段儲層特征

在對研究區內嘉二段儲層進行了系統的采樣和巖石薄片分析、物性測試及宏觀的巖心觀察結果的基礎上，將嘉陵江組二段的儲層特征歸納如下：

（1）儲層的巖石類型為殘余（鮞粒）砂屑白云巖和粉-細晶白云巖兩種，白云化程度一般在80%以上。

（2）儲層的儲集空間以晶間孔、晶間溶孔和粒內溶孔為主，除少數溶蝕孔洞特別發育的儲層段外，大多數儲層的孔隙連通性都非常差，導致儲層的滲透率非常差；儲層類型為裂縫—孔隙型，氣層異常高壓，具有裂縫性氣藏的特點。

（3）儲層的發育受控于三個因素，即灘相沉積物的早期大氣淡水溶蝕作用、混合水白云化作用和埋藏期酸性水的溶蝕作用。

（4）縱向上，嘉陵江組二段的儲層可進一步細分為多個次級儲蓋組合（次級儲層的發育與多期灘體的沉積完全一致），縱向上由裂縫和溶蝕孔洞溝通，成為一個具有統一壓力的“儲滲體”。

（5）通南巴構造帶上嘉陵江組二段的儲層厚度一般在25.0～30.0 m左右，但孔隙性儲層的厚度大小不一，儲層的發育也存在差異。

根據四川盆地碳酸鹽巖儲層的評價標準［5］（表1），研究區嘉陵江組二段儲層以三類儲層為主，占65%，二類次之，占25%，一類儲層占10%。

2 儲層空間發育特征

2.1 儲層縱向發育特征

縱向上，嘉二段由三個“灰巖、云巖-膏巖”的沉積旋回組成，共有三次成灘期，儲層主要發育在砂屑灘的中部，即灘體發育的鼎盛時期（圖2）。

成巖作用研究表明，本區嘉陵江組二段儲層發育的有利成巖作用主要為同生期大氣淡水溶蝕作用、混合水白云化作用和埋藏期的溶蝕作用，前兩者是后者得以進行的基礎。同生期大氣淡水成巖作用的發育與灘體的規模密切相關，在嘉陵江組二段的第一和第三個成灘期，由于氣候干旱炎熱、灘體發育時間短暫、水動力弱等原因，灘體沉積物的分選、磨圓均較差，也未見早期暴露于大氣淡水成巖環境的標志，儲層不發育［2，4-5］。

CB88井、HB1、2井等井的巖心觀察結果表明，本地區嘉陵江組二段一般發育2-3期大氣淡水透鏡體，大氣淡水滲流帶、潛流帶、深部緩蝕帶劃分清楚，孔隙性儲層主要發育在滲流帶，溶蝕孔洞主要發育在潛流帶。

表1 四川盆地碳酸鹽巖儲層評價標準

圖2 川CB88井嘉陵江組二段儲層縱向發育

以HB1井嘉陵江組二段為例，本井嘉陵江組二段共發育有三期灘相沉積，每期灘體均可劃分出“滲流帶、水平潛流帶和深部緩流帶”（表2）。儲層物性分析表明，儲層主要發育在大氣淡水滲流帶和潛流帶之中，且由上往下，儲層物性逐漸變差。

2.2 儲層橫向展布特征

研究區嘉陵江組二段地層厚度介于170～190 m，橫向分布穩定，儲層主要發育在嘉二段中亞段的灘體之中。儲層有效厚度總的來說比較薄，最厚為16～20 m，一般約10 m左右，集中分布于HB2井區、HB1井區與HB102井區（圖3）。

3 結論與認識

（1）通南巴地區嘉陵江組二段儲層的主要巖石類型有粉晶白云巖和殘余（鮞粒）砂屑白云巖兩種，雖然厚度薄，但在層位上發育穩定，平面上分布廣，含氣性普遍，具有一定的勘探前景。

（2）嘉陵江組二段儲層以三類儲層為主，二類次之，少量一類儲層，在整體致密的背景下仍發育有較好的孔隙性儲層，儲層類型為裂縫-孔隙性儲層，裂縫對儲層質量的改善作用明顯。

（3）同生期大氣淡水的淋濾作用、混合水白云化作用和埋藏期的溶蝕作用對本區嘉陵江組儲層的演化具有重要的控制作用，前兩者是后者得以進行的基礎。

表2 HB1井嘉陵江組二段儲層巖心觀察結果

圖3 通南巴構造帶HB102井-HB3井嘉二段儲層連井對比

（4）本地區嘉陵江組二段一般發育2～3期大氣淡水透鏡體，大氣淡水滲流帶、潛流帶、深部緩蝕帶識別特征清楚，孔隙主要發育在滲流帶，溶蝕孔洞主要發育在潛流帶。

［1］ 曾偉，強平，徐建斌，等.川東嘉二氣藏形成的沉積、成巖控制作用［J］.石油勘探與開發，1998，（3）：23-27.

［2］ 厚東琳，黃仁春.通南巴構造帶嘉二段碳酸鹽巖儲層特征及其控制因素［J］.南方油氣，2006，（Z1）：35-38.

［3］ 李愛國，易海永，劉超，等.川東北地區嘉陵江組嘉二段儲層特征研究［J］.天然氣勘探與開發，2008，31（3）：1-5.

［4］ 姜復興，蘇培東，秦啟榮.通南巴地區主要構造成因模式探討［J］.斷塊油氣田，2008，15（3）：14-17.

［5］ 張奇，秦成明，張紅梅.川東北嘉二2層粒屑灘成灘方式及氣藏分布規律［J］.天然氣工業，2005，（5）：38-42.

［6］ 段金寶，黃仁春，程勝輝，等.川東北通南巴構造嘉二段儲層特征與主控因素［J］.天然氣學報，2008，（5）：31-33.

TE112.23

A

1673-8217（2011）06-0012-04

2011-06-30；改回日期：2011-08-22

石達仁，工程師，1967年生，1992年畢業于成都地質學院地質礦產勘查專業，現從事石油地質研究工作。

吳官生