川東福成寨氣田石炭系儲層特征

甘 濤，李朋武，何 碩，鄭 晶

(1.成都理工大學能源學院，四川 成都 611059；2.中國石油川慶鉆探工程有限公司地質勘探開發研究院，四川 成都 611000)

1 地理及區域構造位置

福成寨氣田位于四川省大竹縣境內(圖1)，是華鎣山背斜與銅鑼峽背斜之間的的一個低緩背斜。地面構造完整，地腹雷口坡組以下東西兩翼各有一條傾軸逆斷層，使背斜自上而下由寬變窄，呈斷壘式隆起。地形為丘陵山地，區內地勢較為平坦，海拔高度400m左右，道路交通條件通暢。

圖1 福成寨氣田區域位置圖

2 儲層巖石類型及孔隙類型

福成寨構造石炭系黃龍組地層僅殘留有黃龍一(C2hl1)、黃龍二(C2hl2)、黃龍三段(C2hl3)，頂部的黃龍四、五段已被剝蝕。整個石炭系主要由粉晶、泥晶云巖、角礫云巖、溶孔云巖構成，頂部和底部發育有泥晶灰巖儲層發育層段主要分布在二段和三段的云巖內，以顆粒云巖、巖溶角礫云巖為主(圖2a，b)。其儲層主要巖石類型和特征如下：

(1)細、粉晶(亮晶)粒屑云巖類：主要有亮晶顆粒云巖；粉晶砂屑、蟲屑、藻屑云巖。屬同生-早期白云化形成，大多呈殘余狀和局部具有世代膠結結構。顆粒大致分為砂屑、藻屑和蟲屑。生物以藻屑、有孔蟲、介形蟲、海百合、棘皮、軟體、腕足、蜓科和珊瑚為主。儲集空間以溶孔為主，此類巖石為最主要的儲層巖石類型。其中以殘余狀粉晶砂屑、蟲屑、藻屑云巖的儲集性最好。

(2)角礫云巖：角礫大小不一，礫徑多在2mm～15mm，呈次棱角～棱角狀，園狀。儲集空間多為粒(礫)間和粒內溶孔，常見溶縫發育，溶縫中多見淡水云石、自生石英、泥機質充填。為較主要的儲層巖石類型。

(3)含顆粒云巖：主要為含砂屑、蟲屑粉晶云巖。粒屑含量約在10%～20%左右，溶孔局部發育，具有一定的儲滲能力。為次要儲集層巖石類型。

研究區石炭系儲集層的孔隙以次生孔隙為主，原生孔隙在漫長的成巖過程中，經各種成巖作用和構造運動被改造得面目全非。顆粒云巖和角礫云巖儲集巖的孔隙類型以粒(或礫)間溶孔、粒(或礫)內溶孔、生物體腔孔、鑄模孔為主；晶間溶孔、晶間孔等次之(圖2c)；裂縫主要以溶蝕縫、構造縫、干縮縫、壓溶縫為主(圖2d)。

a.亮晶蟲屑云巖，粒間溶孔發育，體腔孔較發育。多數Ⅰ世代櫛殼環邊，少量Ⅱ世代自形晶細晶云石充填。成18井，3912.78米。10×，(+)b.細粉晶角礫云巖，礫間溶孔、砂屑間的粒間溶孔發育。成23井，4432.13米，5 ，(-)

c.細-粉晶云巖，晶間孔，白云石自形程度高。成18井。3926.16米。20×，(-)d.亮晶砂屑、蟲屑云巖，構造縫溶蝕擴大成溶洞，未充填。成18井，3924.14米。5×，(+)

圖2 研究區石炭系儲層孔隙特征圖

3 儲層物性與分類評價

對研究區內10口井巖心孔隙度資料分析，其巖心孔隙度在16.24%～0.21%，各井均有儲層發育。根據國標《碳酸鹽巖儲層的劃分方法》，結合福成寨構造情況，對石炭系儲層的孔隙度大小劃分為三類：Ⅰ類儲集巖:φ≥12%；Ⅱ類儲集巖:6%≤φ<12%；Ⅲ類儲集巖:2.5%≤φ<6%，進一步得到各井三類儲集巖的分布頻率(圖3)。

圖3 福成寨氣田石炭系單井儲層分類頻率圖

但各類儲層分布極不均勻。Ⅰ類儲集巖分布最少，只在少數井中出現，并且比例較低；Ⅱ類儲層和Ⅲ類儲層各井都普遍分布，但Ⅲ類儲層比例相對較高。

福成寨氣田石炭系儲層滲透性表現出"兩高三低"的特點(圖4)。三低滲區分別②號斷層下盤的成21、成11井區，主體構造的成24、成27井區和成25井區，其余井區為高滲透區。

圖4 福成寨氣田石炭系儲層滲透性平面變化分布略圖

通過分析孔～飽關系可知，總趨勢是含水飽和度隨孔隙度的增加而降低，但在構造的不同部位又有所不同。在構造高部位的成18井、成8井，孔隙度大于2.5%時，含水飽和度降低到20%上下；在低部位的成21、成23井，含水飽和度下降到20%左右時，其孔隙度達到6%～7%。這種分布可能與地層埋深增加，孔隙度降低，孔喉進一步變小，并接近氣水界面有關。

根據孔隙度、滲透率、排驅壓力、飽和度中值壓力和最小非汞飽和度綜合分析，Ⅰ類儲層孔隙度高，滲透性好，毛管壓力曲線為粗歪度，分選好，排驅壓力、飽和度中值壓力和最小非汞飽和度都很低，具有最好儲集性。但整個構造此類儲層厚度很小，僅有成9井、成13井、成18井、成32井和成33井偶見。Ⅱ類儲集巖是本構造石炭系最發育的儲集巖，毛管壓力曲線為粗歪度，分選較好，飽和度中值壓力≤2 MPa，非汞飽和度<20%。但當Φ<6%時，最小非汞飽和度迅速增大，一般都大于30%，當Φ<4%時，而最小非汞飽和度可高達60%，故而Ⅲ類儲集層不僅孔、滲均較差，含水飽和度亦較高。

4 儲層厚度及展布特征

福成寨構造石炭系19口井均有儲層分布，儲層在平面上的總體變化，從構造東北至西南，厚薄相間變化明顯，成23井區，成32、33、34井區和成18、13井區儲層厚度大，相間分別為成25井，成9井和成2井儲層較薄區域(圖5)。

圖5 福成寨氣田石炭系儲層立體圖

縱向上，根據巖心孔隙度資料作出的孔隙度與井深的對應關系圖(圖6)可以看出，成8井、成13井、成18井、成23井Ⅱ類儲層C2hl3比C2hl2發育，尤其是成13井和23井Ⅱ類儲層基本上都分布在C2hl3分布。成18井C2hl2也有一定厚度Ⅱ類以上儲層分布，但厚度比C2hl3小。成21井由于C2hl3取心不全，尚不能做出判斷。因此石炭系儲層在縱向上分布最有利位置應是C2hl3，其次是C2hl2中部。從成18井、21井、23井的取心資料來看C2hl1基本無儲層分布。

圖6 福成寨構造石炭系部分井孔隙度隨深度變化圖

5 結論

川東福成寨氣田石炭系儲層以顆粒云巖、巖溶角礫云巖為主。次生孔為主要孔隙類型。儲層非均質性較強，物性以低孔為主，滲透率和含水飽和度變化較大；Ⅰ類儲層基本上不發育，Ⅱ、Ⅲ類儲層分布較為普遍。

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(本文文獻格式：甘濤，李朋武，何碩.川東福成寨氣田石炭系儲層特征[J].山東化工，2018，47(02)：84-87.)