四川盆地劍閣－九龍山地區下三疊統飛仙關組鮞灘儲層特征

王智慧，秦培銘，袁梓鈞

（1．西南石油大學油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室，四川成都610500；2．中國石化中原油田普光分公司采氣廠；3．中國石油塔里木油田分公司天然氣事業部）

下三疊統飛仙關組鮞灘氣藏是近年來四川盆地碳酸鹽巖天然氣勘探取得重大突破的領域，已發現羅家寨、渡口河、鐵山坡、普光、龍崗、元壩等大中型氣藏［1］。從當前勘探現狀來看，處于“環開江－梁平陸棚”西側的元壩、龍崗地區鮞灘儲層物性、規模均弱于陸棚東側普光等地［2］。然而，川西北江油魚洞梁地區飛仙關組優質鮞粒白云巖的發現似乎預示著陸棚西側仍然存在物性良好、規模較大的優質鮞灘儲集巖［3］。隨后，川西北劍閣－九龍山地區龍崗68井下三疊統飛仙組鮞粒白云巖中成功獲得氣流進一步展現了“環開江－梁平陸棚”西側鮞灘儲層的勘探潛力。飛仙關組天然氣勘探的核心是尋找優質鮞灘儲層［4］，對鮞灘儲層特征的深入分析是開展儲層預測工作的前提和基礎。

1 研究區概況

研究區位于四川盆地西北部劍閣－九龍山地區，構造位置處于上揚子地臺北緣米倉山山前斷褶構造帶、龍門山推覆構造帶與梓潼向斜的接合部。研究區下三疊統飛仙關組地層發育齊全，根據野外露頭、巖電測井曲線旋回、巖心及薄片資料由下至上劃分為飛一段、飛二段、飛三段、飛四段。鮞灘儲層主要發育于飛一段和飛二段。其中，飛一段以鮞粒云巖儲層為主，飛二段則以鮞粒灰巖儲層為主。前人研究認為，研究區處于晚二疊世－早三疊世長興－飛仙關期“槽臺”沉積體系西部，飛仙關期發育局限－蒸發臺地沉積，進一步劃分出海槽相、臺地邊緣相、開闊臺地相、局限臺地相、蒸發臺地相［5］。鮞灘微相多發育在臺地邊緣相、開闊臺地相中，臺地邊緣鮞灘儲層儲集性能一般好于臺地內部鮞灘儲層［6］。

2 儲層特征

2．1 主要儲集巖類

鮞粒灰巖：鮞粒含量為50%～83%，鮞徑0．4～1．0mm不等，發育2～3期亮晶白云石或方解石膠結，膠結物含量18%～25%，以粒內溶孔和鑄模孔為主。

殘余鮞粒白云巖：鮞粒灰巖發生白云石化作用而成，見鮞粒幻影，鮞徑0．6～1．4 mm不等，以殘余粒間孔、粒內溶孔為主，粒內溶孔內發育示頂底構造。

細－粉晶白云巖：細－粉晶云巖為晶粒碳酸鹽巖，多為顆粒灰巖發生強烈的白云石化作用而成，原始沉積組構難以辨認。晶粒半自形～它形，粒徑約0．2～0．3 mm，以晶間（溶）孔為主。

2．2 儲集空間類型

殘余粒間孔：顆粒間的原始孔隙經后期成巖改造（壓實、膠結充填等）后仍被保留下來的部分。殘余鮞粒云巖中大量發育該類孔隙。

粒內溶孔及鑄模孔：多為早期大氣淡水選擇性溶解鮞粒內部所形成的孔隙，當顆粒的外部輪廓保存較好時，則稱為鑄模孔。粒內溶孔一般直徑較小，本身連通性較差，需要有后期裂縫或（溶擴）殘余粒間孔與外界連通。

晶間孔和晶間溶孔：晶間孔主要發育在細－粉晶云巖中，孔隙呈規則的三角狀，若部分發生溶蝕則形成晶間溶孔。

2．3 孔隙結構

研究區飛仙關組鮞粒灘儲層喉道類型以縮頸喉道和片狀喉道為主，前者主要發育于殘余鮞粒云巖中，后者主要發育于細－粉晶白云巖中。

縮頸喉道：孔隙縮小部分形成喉道。孔隙與喉道無明顯界線，擴大部分為孔隙，縮小部分為喉道，孔隙與喉道相比，其直徑相差不大，喉道寬度一般大于10μm。

片狀喉道：多為白云石晶面之間形成的喉道，連接晶粒間的多面體或四面體孔隙或白云石半充填的粒間孔隙。喉道寬度一般在10μm以下，呈片狀或楔狀。

根據鑄體薄片資料，研究區飛仙關組鮞粒灘儲層主要存在三種孔喉配置關系：孤立鑄模孔、粒內溶孔和微裂縫，殘余粒間孔和管狀喉道、片狀喉道，鑄模孔和片狀喉道。第一種出現于鮞粒灰巖中，后兩種出現于鮞粒云巖中。三種配置關系中以殘余粒間孔和管狀喉道、片狀喉道的組合最好，鑄模孔和片狀喉道的組合次之，孤立鑄模孔、粒內溶孔和微裂縫的組合最差。

2．4 儲層物性特征

通過研究區4口井和1個剖面269個巖心樣品的孔滲數據統計，發現飛仙關組儲層取心樣品孔隙度在0．1%～20．0%之間，平均值為2．32%；滲透率在（0～8．52）×10－3μm2之間，平均值為0．276×10－3μm2。其中，孔隙度＞2%、滲透率＞0．01×10－3μm2的樣品點孔、滲頻率分布特征為：①多數樣品點孔隙度＜6%，但孔隙度＞6%的高孔樣品仍占一定比例（圖1A）。②樣品滲透率主要分布在（0．01～0．10）×10－3μm2區間內，大于0．1×10－3μm2占有一定比例（圖1B）。由此可見，研究區飛仙關組鮞粒灘儲層總體上屬于低孔中滲型，局部存在高孔高滲層段。

圖1 研究區飛仙關組儲層（φ＞2%，K＞0．01%）物性頻率分布直方圖

2．5 儲層測井響應特征

研究區飛仙關組鮞粒灘儲層測井響應特征為“兩高三低”：高中子孔隙度、高聲波時差、低自然伽馬、低深淺電阻率、低補償密度（圖2、圖3）。鮞粒云巖儲層的自然伽馬值一般小于15API（圖3），比鮞粒灰巖儲層自然伽馬值略低（圖2）。

3 儲層類型

利用研究區飛仙關組269個巖心樣品物性數據，并標示數據點來源，進行孔滲相關性分析（圖4）發現：①龍崗63、龍16等井的飛二段鮞粒灰巖層段樣品點多在斜率最大的藍色實線附近，孔隙度0～2%，滲透率（0．001～30）×10－3μm2，表現為“低孔高滲”的特征；少數散點分布在斜率次小的藍色虛線附近，孔隙度3%～18%，滲透率（0．01～1．00）×10－3μm2，表現為“中孔低滲”的特征。②龍崗68井飛一段鮞粒云巖樣品點集中分布在斜率次大的橙色線條附近，孔隙度2%～8%，滲透率（0．001～10）×10－3μm2，表現為“中孔中滲”的特征。③魚洞梁剖面鮞粒云巖樣品點集中分布在斜率最小的綠色線條附近，孔隙度2%～20%，滲透率（0．01～0．1）×10－3μm2，表現為“高孔低滲”的特征。

不同儲集巖類的孔喉配置造成樣品點分布特征的不同。偏光顯微鏡下龍崗63井、龍16井飛二段鮞粒灰巖孔隙以孤立鑄模孔為主，缺少裂縫連通的情況下則表現為“高孔低滲”的特征，而裂縫發育的致密灰巖層段則為“低孔高滲”的特征。龍崗68井飛一段鮞粒白云巖發育殘余粒間孔，孔喉配置好，表現為“中孔中滲”的特征。魚洞梁剖面飛一段鮞粒白云巖發育鑄模孔、殘余粒間孔，以鑄模孔為主，表現為“低孔中滲”的特征。

圖2 研究區飛仙關組儲層典型測井響應特征（鮞粒灰巖層段，龍104井）

圖3 研究區飛仙關組儲層典型測井響應特征（鮞粒云巖層段，龍崗68井）

圖4 研究區飛仙關組巖心孔隙度與滲透率散點圖

因此，將研究區飛仙關組鮞灘儲層劃分為裂縫－孔隙型儲層和孔隙－裂縫型儲層，以裂縫－孔隙型儲層為主。

孔隙－裂縫型：孔隙－裂縫型儲層具有“低孔高滲”的孔滲分布特征，散點分布趨勢線幾乎筆直（圖4），表現為異常高滲。從現有取心資料來看，本區飛仙關組孔隙－裂縫型儲層主要分布于各井飛二段鮞粒灰巖中。鮞粒灰巖粒內溶孔層段一般厚度較薄，分布不集中，其余層段由于早期膠結而巖性致密。后期構造運動可以將其改造為裂縫型儲層。龍崗63、龍崗62、劍門1井飛一段顆粒灘不發育，但存在儲層測井響應，推測同樣為孔隙－裂縫型儲層。這類儲層儲集空間欠發育，但滲透性能極佳，因此產能衰減很快，難以成為優質儲層。

裂縫－孔隙型：該類儲層散點孔滲相關性一般較好，不易出現異常高滲。如前文所述，本區裂縫－孔隙型儲層存在“高孔低滲”（龍崗63等井飛二段鑄模孔鮞粒灰巖）、“中孔中滲”（龍崗68井飛一段殘余粒間孔鮞粒云巖）、“高孔中滲”（魚洞梁飛一段鑄模孔、殘余粒間孔鮞粒云巖）三種類型，但不管怎樣均是以孔隙型儲層特征占優。由于其孔滲配置合理、孔隙度較高，因此也是本區飛仙關組儲層的主體。該類儲層不同層位的孔滲規律也不盡相同，飛一段鮞粒云巖儲層主要為“中孔中滲”和“高孔中滲”，儲集性能較好。而飛二段鮞粒灰巖儲層則為“高孔低滲”，儲集性能相對較差。

4 結論

（1）研究區飛仙關組儲集巖類主要為殘余顆粒云巖、細－粉晶云巖和鮞粒灰巖，儲集空間以（擴溶）殘余粒間孔、晶間（溶）孔為主，裂縫少見。

（2）儲集層孔隙喉道以縮頸喉道、片狀喉道為主，孔喉配置以殘余粒間孔和管狀喉道、片狀喉道的組合最好，鑄模孔和片狀喉道的組合次之，孤立鑄模孔、粒內溶孔和微裂縫的組合最差。儲集層物性特征總體表現為低孔中滲，局部存在高孔高滲層。研究區飛仙關組鮞粒灘儲層測井響應特征為“兩高三低”：高中子孔隙度、高聲波時差、低自然伽馬、低深淺電阻率、低補償密度。

（3）儲集層類型為裂縫－孔隙型、孔隙－裂縫型兩種，以裂縫－孔隙型為主，飛一段鮞粒云巖儲層主要為“中孔中滲”和“高孔中滲”，儲集性能較好。而飛二段鮞粒灰巖儲層則為“高孔低滲”，儲集性能相對較差。

［1］楊曉萍，趙文智，曹宏，等．川東北三疊系飛仙關組鮞灘氣藏有利儲集層的形成與分布［J］．石油勘探與開發，2006，33（1）：17－21．

［2］郭彤樓．元壩氣田長興組儲層特征與形成主控因素研究［J］．巖石學報，2011，27（8）：2381－2391．

［3］榮輝，焦養泉，吳立群，等．江油二郎廟魚洞子剖面飛仙關組鮞粒灘內部構成［J］．地球科學（中國地質大學學報），2010，35（1）：125－136．

［4］羅冰，譚秀成，劉宏，等．蜀南地區飛仙關組鮞灘儲層成因機制分析［J］．沉積學報，2009，27（3）：404－409．

［5］魏國齊，陳更生，楊威，等．川北下三疊統飛仙關組“槽臺”沉積體系及演化［J］．沉積學報，2004，22（2）：254－260．

［6］李凌，譚秀成，丁熊，等．四川盆地雷口坡組臺內灘與臺緣灘沉積特征差異及對儲層的控制［J］．石油學報，2011，32（1）：70－76．