四川盆地南部寒武系碳酸盐岩储层类型及发育分布特征研究

雷和金，袁立，郝雷

（成都理工大学能源学院，四川成都610059）

油气地质

四川盆地南部寒武系碳酸盐岩储层类型及发育分布特征研究

雷和金，袁立，郝雷

（成都理工大学能源学院，四川成都610059）

储层基本特征认识是分析和研究储层的重要基础之一，针对川南地区寒武系碳酸盐岩储层，前人对储层基本特征的总结尚显不足，由此，本文通过钻井岩芯、岩屑及其薄片观察，三汇场、岩孔、范店3个野外剖面储层综合解剖，岩芯及物性综合整理分析的基础上通过储层的岩石类型及岩石学特征、储渗空间类型与储层类型特征、储层发育分布特征等几个方面总结认识了区内碳酸盐岩储层特征。

寒武系；碳酸盐岩；储集空间；储层特征

川南地区寒武系地层主要以碳酸盐岩为主，由于沉积环境及构造运动变化的影响，其寒武系地层较为复杂，中、下寒武统沉积发育善元结构，下部均是沉积的陆源碎屑岩，上部则为碳酸盐岩。早、中寒武世由于海平面变化，都可见一次海侵、海退旋回，其沉积环境也发生改变，由弱氧化还原环境演变为干热型氧化环境；由于地壳抬升，下寒武统沧浪铺租-麦地坪组主要为碎屑岩沉积，受陆源控制；中寒武统主要发育高能滩相等碳酸盐岩沉积，受陆壳隆升影响，局部（川西高台组）可见碎屑岩沉积；上寒武统则主要沉积浅水碳酸盐岩。

1　储层特征

1.1岩石学特征

研究区碳酸盐岩储层主要以白云岩储层为主，结合钻井岩芯、岩屑及岩石薄片、铸体薄片观察，其岩石类型可见晶粒白云岩（微晶、细-粉晶）、颗粒白云岩（砂屑、鲕粒）等；此外还发育少量颗粒灰岩类储层，可见于砂屑灰岩、鲕粒灰岩等岩性地层中。

1.2储集空间类型

碳酸盐岩储集空间类型多样，可按成因以及形成时间分为两大类，即：原生储集空间和次生储集空间；原生储集空间是沉积作用过程中形成的，但由于胶结以及压实压溶等成岩作用的影响，其原生孔隙大量减少、甚至消失，在后期的成岩过程中，由于各种成岩作用以及构造运动的影响，导致次生储集空间发育。根据孔隙的几何形态、大小以及成因可以将孔隙类型分为孔隙、溶洞、裂缝：孔隙主要是指孔径在0.01 mm～2 mm的溶蚀孔隙。根据岩芯和薄片观察，研究区主要发育粒内溶孔、粒间溶孔、铸模孔、晶间溶孔等孔隙，且主要在砂屑灰岩、鲕粒云岩、含灰云岩等岩性层段较为发育。这类孔隙在研究区较为常见，部分溶孔孔内充填有沥青、方解石等矿物，主要于区内高台组、陡坡寺组、龙王庙组等地层发育。溶洞类储集空间研究区发育分布最为广泛且发育岩性不限，常见颗粒云岩、颗粒灰岩中发生溶蚀、还有对岩膏发生的溶蚀，可构成优质储层的储集空间。另外，研究区存在的3期构造裂缝和沿缝溶蚀现象，为油气的运移和聚集提供了通道。

1.3储层划分方案

碳酸盐岩储层类型划分方案多样，以各种储集空间发育、组合情况以及储层形成的主控因素两种原则进行的碳酸盐岩储层划分最为常用，根据储集空间类型可将储层划分为孔隙、溶洞、裂缝三大类。根据储集空间所占比例，各类储层还可进一步细分（见图1）。另外，碳酸盐岩孔隙空间形成随地质条件而异，通过该地区所经历的地层演化以及地质因素，可将碳酸盐岩储层按成因类型划分为4类，分别为：礁滩相储层、岩溶储层、白云岩储层、裂缝储层，本文主要以储层形成主控因素为主、结合储集岩岩性和储集空间组合特征对储层类型进行划分。

图1　根据储集空间划分的储层类型

1.4储层类型

通过对研究区野外露头剖面、薄片、岩芯的观察，并结合测井曲线分析，该区碳酸盐岩储层可划分为3类：孔隙型、孔隙溶洞裂缝型、孔隙溶洞型。

1.4.1孔隙溶洞型储层孔隙溶洞型储层结合岩性、沉积相特征又可以进一步划分为滩相白云岩、滩相灰岩储层。

纵向上看，滩相白云岩储层发育分布受层序控制明显，主要可见于高位体系域，其成因与海平面降低，大气水对区内滩体进行的溶蚀作用有关；平面上该类储层在涪陵、叙永、宜宾、广安一线较为发育，常见于川东南、川西北地区台内滩发育的区域。该类储层岩性主要为砾屑云岩、鲕粒白云岩、砂屑白云岩，储集空间类型多样，可见粒内溶孔、粒间溶孔、粒间孔、铸模孔等，该类储层与同生期大气水的溶蚀作用以及早埋藏阶段粒间胶结物或颗粒内的溶蚀作用密切相关。结合野外露头剖面资料分析，岩孔剖面上寒武统该类储层发育，其储层厚度达50.55 m，储集空间主要为粒内溶孔，另可见构造缝、溶蚀缝，缝内未充填；乐山范店剖面也较为发育滩相储层，其储集空间可见粒间孔、粒间溶孔，该剖面大鼻山组可见一层鲕粒滩相白云岩储层发育，其储集空间主要为粒间孔（见图2）；三汇场剖面该类储层较为罕见。

图2　乐山范店-滩相白云岩储层

滩相灰岩储层在四川盆地东部台缘附近的滩体较为发育，川西北相邻于潮坪相的滩体可能由于早期强烈的胶结作用以及断裂活动的缺乏导致储渗空间不发育，该类储层岩性多为砂屑灰岩、鲕粒灰岩，储集空间主要为粒间溶孔、粒内溶孔，其成因主要与早成岩期溶蚀作用有关。滩相灰岩储层在研究区相对少见，仅在岩孔剖面清虚洞组、三汇场清虚洞组可见，其他层系均不发育。

1.4.2孔隙型储层该类储层可见于泻湖相灰岩地层中发育，平面上主要位于四川盆地东南部泻湖相区，纵向上与层序关系不大。其岩性可为鲕粒灰岩、砾屑灰岩、砂屑灰岩等颗粒灰岩，储集空间类型较少，仅粒内溶孔可见，故储集性能相对较差，其成因多于埋藏阶段溶蚀作用有关。该类储层在研究区发育较少，仅见1层发育于岩孔剖面清虚洞组。

1.4.3孔隙溶洞裂缝型储层该类储层结合沉积相、成因、岩性又可分为潮坪相白云岩以及白云岩膏溶储层。潮坪相白云岩储层纵向上在各个体系域中都有发育，平面上在研究区发育广泛，自四川东部丰都、正安、遵义到四川西部叙永、自贡、范店都有发育，且主要发育于潮坪相带，其储层岩性主要是溶蚀孔洞缝中的中-粗晶白云石、粉-细晶白云石，储集空间主要为晶间孔、晶间溶孔，以及沿缝合线、构造缝溶蚀形成的溶蚀孔洞。研究区该类储层多见，在各个剖面都有发育。三汇场剖面共发育了9层该类储层，厚度达42.6 m左右，部分样品孔隙内可见充填有沥青、自生石英，说明储层可能与埋藏阶段热液溶蚀有关。

白云岩膏溶储层常见于露头剖面中，受层序影响不明显，发育于膏质白云岩、细-粉晶白云岩地层中。可见盐膏溶孔、溶洞发育，这类储集空间其孔洞体积较大，孔径多在2 mm之上。其成因多与表生期因构造抬升运动，地层出露于地表，从而发生大气淡水的溶蚀作用有关。该类储层未见于乐山范店剖面，岩孔剖面共发育4层该类储层，储集空间仅可见膏溶孔洞；在南川三汇场剖面也可见膏溶孔洞发育（见图3），孔洞边缘可见未被完全溶蚀的石英，推测为陆源石英。

图3　三汇场-膏溶白云岩储层

2　储层物性特征

利用威远区域钻井资料（威远18、威水2、威寒1井洗象池虚、龙王庙组共30个岩芯样品），分析研究区储层物性特征。观察统计发现，该区域样品孔隙普遍不发育，88.19%的样品孔隙度小于2%，3%～5%的样品其孔隙度值达11.25%，少数样品孔隙度在4.7%～11.08%；平均孔隙度约1.61%；此外，统计表明，该区域样品渗透率普遍较低。渗透率值低于0.01 mD的样品数较多，约占总样品数的72.1%，18.47%的样品其渗透率为0.01 mD～1 mD，0.69%样品渗透率大于10 mD。

结合林1井、丁山1井钻井资料分析四川盆地东南部区域娄关山群、清虚洞组样品孔渗特征。清虚洞组样品孔隙度普遍小于2%，渗透率大多在0.02 mD～0.06 mD区间内；娄关山群样品孔渗特征相对较好，孔隙度主要分布于2%～6%，渗透率普遍低于0.06 mD。

螺观1井其洗象池群样品物性普遍较差，孔隙度普遍较小，但渗透率相对较好，可能是由于裂缝对渗透率的改造作用。

图4　螺观1井储层孔隙度特征

重庆秀山区域约50%样品孔隙度小于2%，约30%样品孔隙度在2%～3%，约20%样品大于3%，渗透率普遍较低，大多小于0.05 mD。

根据上述研究区样品物性特征可以发现，区内储层物性较差，普遍具有低孔低渗特征。

图5　重庆秀山储层孔渗特征

3　储层发育分布特征

通过对研究区岩芯及薄片资料观察，统计乐山范店、三汇场、岩孔剖面的储层数量、厚度、相对应的沉积相厚度，从而分析区内优势储层类型、有利沉积相带。

图6　储层厚度发育分布

研究表明，区内滩相颗粒云岩孔洞型以及潮坪相云岩孔洞缝型储层较为发育，为优势储层，其储层累积厚度可达52.3 m、67.8 m。根据沉积相以及相关储层厚度分析发现，储层发育的有利相带为滩相，滩相沉积的颗粒滩较容易成为储层（岩孔剖面中，21%颗粒滩最终都演化为储层）。统计3个剖面的储层发育厚度，分析发现，岩孔剖面储层最为发育，可见4种类型的储层，其储层厚度累计可达105.25 m；乐山范店剖面储层相对欠发育，仅发育两种类型的储层，储层累计厚度为34.05 m。

4　结论

（1）储层发育分布与层序关系密切，滩相云岩储层均形成于高水域体系域内，与海平面降低导致台内滩发生大气水岩溶作用，有利于储层形成。

（2）区内寒武系按储集空间可划分3类储层：孔隙型储层、孔隙溶洞裂缝型储层、孔隙溶洞型储层，结合岩性和沉积相特征，可划分为5类储层：滩相灰岩型储层、滩相云岩型储层、潮坪相云岩型储层、泻湖相灰岩型储层、白云岩膏溶型储层。

（3）区内碳酸盐岩储层普遍具有低孔低渗特征。

（4）滩相云岩孔洞型以及潮坪相云岩孔洞缝型储层为区内优势储层，滩相沉积的颗粒滩为储层发育的有利相带。

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Study on carbonate reservoir feature in south area of Sichuan basin

LEI Hejin，YUAN Li，HAO Lei
（College of Energy，Chengdu University of Technology，Chengdu Sichuan 610059，China）

Reservoir characteristics is one of the important basis in our analysis and research of reservoir.On Cambrian carbonate reservoir in south area of Sichuan basin，previous summary of the basic features of the reservoir is still inadequate.In this article，based on comprehensive analysis of drilling core，cuttings and thin section observation，three field，rock hole，fan shop three field profile，core and physical property，through the reservoir rock types and petrological characteristics，reservoir space types and the distribution characteristics of reservoir type，reservoir characteristics and so on，summary the regional characteristics of carbonate reservoir.

Cambrian；cabonate；reservoir space；reservoir feature

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.02.016

TE122.22

A

1673-5285（2015）02-0060-05

2014－12-11

国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”下设子课题资助项目，项目编号：2011ZX05005。

雷和金，男（1989-），四川广安人，成都理工大学在读硕士，主要从事储层地质学与储层地球化学工作，邮箱：786824147@qq.com。