1、第 36 卷 第 3 期2024 年 5 月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSVol.36 No.3May 2024收稿日期:2023-04-23;修回日期:2023-05-14;网络发表日期:2024-03-29基金项目:西南油气田公司科技项目“蓬莱气区灯影组气藏特征研究”(编号:XNS 勘验院 JS2022-034)与中国石油天然气股份有限公司科学研究与技术开发项目“西南油气田天然气上产 300 亿立方米关键技术研究与应用”(编号:2016E-06)联合资助。第一作者:夏茂龙(1982),男,硕士,高级工程师,主要从事油气地质方面的研究工作。地址:(610041)四川省成
2、都市高新区天府大道北段 12 号。Email:。通信作者:冯明友(1981),男,博士,副教授,主要从事储层地质方面的教学与研究工作。Email:。文章编号:1673-8926(2024)03-0050-11DOI:10.12108/yxyqc.20240305引用:夏茂龙,张本健,曾乙洋,等.川中地区蓬莱气田震旦系灯影组二段储层发育主控因素及分布规律 J.岩性油气藏,2024,36(3):50-60.Cite:XIA Maolong,ZHANG Benjian,ZENG Yiyang,et al.Main controlling factors and distribution of res
3、ervoirs of the secondmember of Sinian Dengying Formation in Penglai gas field,central Sichuan Basin J.Lithologic Reservoirs,2024,36(3):50-60.川中地区蓬莱气田震旦系灯影组二段储层发育主控因素及分布规律夏茂龙1,张本健1,曾乙洋1,贾松1,赵春妮1,冯明友2,李勇1,尚俊鑫2(1.中国石油西南油气田公司 勘探开发研究院,成都 610041;2.西南石油大学 地球科学与技术学院,成都 610500)摘要:结合岩心、薄片及分析测试等资料,对川中蓬莱气田震旦系灯影
4、组二段储层的主控因素及分布规律进行了详细研究。研究结果表明:蓬莱气田震旦系灯二段储层主要由凝块石白云岩、泡沫绵层白云岩及砂屑白云岩组成,储集空间包括孔隙、溶洞及裂缝,以残余格架孔和中小型溶洞为主,孔隙多发育于微生物黏结白云岩及颗粒白云岩中。灯二上亚段储层孔隙度为 2.0%11.0%,平均为 4.43%,渗透率为 0.00510.000 mD,平均为 1.190 mD;灯二下亚段储层孔隙度为 2.00%6.98%,平均为 3.64%,渗透率为 0.030 92.600 0 mD,平均为 0.950 0 mD。微生物丘滩体展布及准同生期岩溶作用、表生期岩溶作用共同控制了研究区灯二段储层的分布及品质
5、,优质储层多发育于灯二上亚段中上部和灯二下亚段顶部。研究区灯二下亚段总体属海进半旋回产物,仅上部发育孔洞/缝洞型储层,中部及下部储层欠发育。灯二上亚段多为海退半旋回产物,其 1 小层为次级海侵背景,丘滩体厚度薄,以孔隙型储层为主;2 小层在海退背景下发育连片分布的丘滩体,储层厚,以孔洞型储层为主(多为类储层),为区内主力产气层段;3 小层总体为海退晚期浅水台坪沉积,葡萄花边构造发育,岩溶改造作用较明显,储层多为缝洞叠加岩溶型储层(类储层)。关键词:微生物黏结白云岩;颗粒白云岩;微生物丘滩;准同生期岩溶;表生期岩溶;海进;海退;灯影组二段;震旦系;蓬莱气田;川中地区中图分类号:TE122.2;P
6、618.13文献标志码:AMain controlling factors and distribution of reservoirs of the second memberof Sinian Dengying Formation in Penglai gas field,central Sichuan BasinXIAMaolong1,ZHANG Benjian1,ZENG Yiyang1,JIASong1,ZHAO Chunni1,FENG Mingyou2,LI Yong1,SHANG Junxin2(1.Research Institute of Exploration and D
7、evelopment,PetroChina Southwest Oil&Gas Field Company,Chengdu 610041,China;2.School of Geoscience and Technology,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500,China)Abstract:Based on data of rock cores,thin sections and analysis tests,a detailed study was conducted on the夏茂龙等:川中地区蓬莱气田震旦系灯影组二段储层发育主控因
8、素及分布规律2024 年51main controlling factors and distribution of the second member of Sinian Dengying Formation in Penglai gasfield in central Sichuan Basin.The results show that:(1)The reservoirs of the second member of Sinian Deng-ying Formation in Penglai gas field are mainly composed of thrombolite do
9、lomite,foam spongy dolomite anddoloarenite.The reservoir space includes pores,caves and fractures,dominated by residual framework pores andsmall and medium-sized caves.The pores are mostly developed in microbial bonded dolomite and grain dolomite.The porosity of the reservoir in the upper Deng 2 mem
10、ber is 2.0%-11.0%,with an average of 4.43%,and thepermeability is 0.005-10.000 mD,with an average of 1.19 mD.The porosity of the reservoir in the lower Deng 2member is 2.00%-6.98%,with an average of 3.64%,and the permeability is 0.030 9-2.600 0 mD,with an ave-rage of 0.950 0 mD.(2)The distribution a
11、nd quality of reservoirs of Deng 2 member in the study area are jointlycontrolled by the distribution of microbial mound shoal,quasi syngenetic karstification and supergene karstification.High-quality reservoirs are mostly developed in the upper and middle parts of the upper Deng 2 member andthe top
12、 of the lower Deng 2 member.(3)The lower Deng 2 member in the study area is generally a product ofsemi cyclical marine transgression,with vuggy-fractured reservoirs only developed in the upper part and reservoir undeveloped in the middle and lower parts.The upper Deng 2 member is mostly a product of
13、 regression andsemi cycle.No.1 sublayer developed in a secondary transgression background,with thin mound shoal,dominated by porous reservoir.No.2 sublayer developed contiguous mound shoal under regression,with thick reservoirs mainly composed of vuggy reservoirs(mostly type reservoirs),which is the
14、 main gas producing zone inthe study area.The No.3 sublayer is overall shallow water platform deposit in the late stage of regression,withwell-developed botryoidal-lace shape structures and obvious karst transformation,dominated by karst reservoirswith superimposed fractures and caves(type reservoir
15、s).Key words:microbial bonded dolomite;grain dolomite;microbial mound shoal;quasi syngenetic karstification;supergene karstification;transgression;regression;the second member of Dengying Formation;Sinian;Penglai gas field;central Sichuan Basin0引言前寒武系为全球提供了近 75%的重要资源,所以深化前寒武系沉积及油气资源的研究不仅具有重要的经济价值,也是
16、探究现今地质及生态系统的关键1。全球针对前寒武系油气的勘探开发以碎屑岩为主,碳酸盐岩相对较少2-4。鉴于微生物岩的发育与微生物繁殖密切相关的特殊性,微生物岩发育的控制因素较为复杂,因此,前寒武系微生物白云岩的研究多围绕白云岩成因及分布机理5-6,尤其对微生物白云岩形成环境的研究较为深入7-8。然而前寒武系微生物岩遭受晚期多期成岩作用影响强烈,早期沉积组构消失殆尽,难以通过对早期沉积物进行精细分析;此外,微生物白云岩岩性垂向变化明显,强非均质性则进一步阻碍了对前寒武系微生物白云岩储集性能的有效评价。四川盆地大规模天然气勘探开发始于 20 世纪60 年代初期9-10,多个层系均取得突破并显示出巨大
17、的勘探潜力11-17,但震旦系灯影组却因时代老、埋深大、成岩演化复杂等原因导致勘探难度大。近年来“德阳安岳裂陷槽”边缘安岳气田的重大发现,对于深化四川盆地超深层碳酸盐岩多层系油气立体勘探具有重要意义。前期研究表明,四川盆地中部震旦系灯影组微生物白云岩储层在平面上多分布于“德阳安岳裂陷槽”东西两侧的边缘带,而远离“槽缘带”地区的储层厚度则明显减小18-20;纵向上优质储层更易在古岩溶界面附近或岩溶影响深度范围内发育21。古地貌、沉积环境、微生物原生结构22-23及发育规模对大面积微生物丘滩体的控制较为明显24-25,海平面升降及构造事件对早期白云岩的成储规模约束明显26,埋藏成岩作用及热液对储层
18、改造明显27-28,这些因素均导致灯影组储层时空分布及主控因素的复杂性。近期川中蓬莱气田震旦系灯影组二段油气勘探获得重大突破,但优质储层及油气富集层段差异明显。结合钻井、岩心、薄片及相关分析测试等资料,对川中蓬莱气田震旦系灯影组二段储层发育主控因素及优质储层分布规律进行系统研究,以期为优化该区勘探层系提供一定理论依据。1地质概况川中蓬莱地区位于四川盆地中部,西达德阳,北至绵阳仪陇,东抵遂宁南充,南至乐至安岳一带,构造位置处于四川盆地中部古隆起北部(图 1a)。蓬莱气田震旦系灯影组自下而上分为灯影组一段(灯一段)、二段、三段及四段。其中,灯影组三段、四段被剥蚀殆尽,灯影组二段(灯二段)与上覆寒武
19、系麦地坪组砂质/硅质泥页岩不整合接触。52岩性油气藏第 36 卷第 3 期灯一段岩性以浅灰、深灰色泥粉晶白云岩为主,夹微生物白云岩及细晶白云岩;灯二段地层厚度为500700 m,岩性以微生物白云岩及砂屑白云岩为主,夹泥晶、粉晶白云岩;上覆麦地坪组岩性以泥页岩为主,含硅质页岩与磷块岩。根据灯二段岩性、测井曲线及沉积旋回等特征,将灯影组二段划分为上亚段(灯二上亚段)及下亚段(灯二下亚段)。其中,灯二上亚段地层厚度为 300350 m,灯二下亚段地层厚度为 270310 m。灯二上亚段和下亚段按测井及岩性组合特征均可进一步划分出 1,2,3小层(图 1b)。灯二段总体属三级海退旋回,上、下亚段分别属
20、次级海侵、海退旋回,其地层界线处附近出现明显的岩性转换面(泥晶白云岩发育)且测井响应具有高自然伽马、高电阻率的特征。四川盆地是受多旋回成盆作用控制的多期叠合盆地29,位于上扬子板块西侧。在 Rodinia 超大陆裂解与拼合演化背景下30,全球大陆均发生大规模离散拉张,国内学者将此次发生在中国古陆的构造演化事件称为“兴凯地裂运动旋回”31。该运动导致华南扬子板块地壳广泛幕式上升,震旦系灯影组中晚期的桐湾运动导致灯影组遭受大面积剥蚀32,形成灯影组二段顶部(桐湾运动幕)及灯影组四段顶部(桐湾运动幕)2 个区域性不整合面33-34,该期构造事件是区内灯影组形成“槽-台”沉积格局的基础35-36。桐湾
21、运动导致灯影组二段剥蚀明显,且灯影组剥蚀程度自东向西逐渐增强,地层整体具“北东厚、南西薄”的趋势。2储层特征2.1岩石学特征川中蓬莱气田灯二段储层岩石类型复杂(表 1),以微生物(藻)黏结白云岩、颗粒白云岩、晶粒白云岩(图 2a2e)为主,其次为角砾状白云岩及葡萄状白云岩(图 2f2h)。微生物(藻)黏结白云岩类储集岩主要为凝块石白云岩、泡沫绵层白云岩,其次为叠层石白云岩及微生物(藻)纹层白云岩;颗粒白云岩类储集岩以砂屑白云岩为主,其次为砾屑白云岩;晶粒白云岩类储层以粉细晶白云岩为主,其次为泥晶白云岩。2.2储集空间类型蓬莱气田灯二段主要储集空间类型为孔隙、溶洞及裂缝(表 1)。其中,孔隙以残
22、余格架孔和溶蚀孔为主,粒间/粒内溶孔少见。孔隙多发育于微生物黏结白云岩及颗粒白云岩中,如凝块石白云岩、泡沫绵层白云岩及叠层石白云岩中多见残余格架孔,砂/砾屑白云岩中多见粒间/粒内溶孔(图 3)。溶洞在灯二段储层中较发育,且以小溶洞为主(图 2a,2b,2e,3f),部分见大型溶洞(图 2e,3f)。岩心溶洞统020 km川中古隆中斜平缓带仪陇南充遂宁安岳重庆乐至绵阳德阳成都龙门山断褶带050 km盐亭县南充遂宁灯二台缘带德探1中深101中深102中深103蓬探103蓬深4蓬探1蓬探101蓬深5蓬深3P1P2安岳潼南盆地边界构造分区研究区连井剖面剥蚀线台内洼地盆地侵蚀槽丘滩体台缘带台坪不整合面地
23、名井位凝块石白云岩叠层石白云岩粉晶白云岩白云岩页岩海侵海退地 层 系 统系震旦系统上统组灯影组段二段亚段上亚段下亚段小层321321厚度/m70851101859011080951401455065岩性沉积相微相藻丘台坪藻丘滩间藻丘滩间颗粒滩滩间藻丘滩间藻丘滩间藻丘滩间藻丘滩间亚相台地边缘相碳酸盐岩台地旋回4级 3级构造运动寒武系麦地坪组桐湾运动0150GR/APIRt/(m)220 000Rxo/(m)220 000(b)(a)台坪图 1川中蓬莱气田区域沉积特征(a)及震旦系灯影组二段岩性地层综合柱状图(b)Fig.1Sedimentary characteristics(a)and str
24、atigraphic column of the second member of Sinian DengyingFormation(b)in Penglai gas field,central Sichuan Basin夏茂龙等:川中地区蓬莱气田震旦系灯影组二段储层发育主控因素及分布规律2024 年53计表明,蓬莱气田灯二段小洞(洞径为 25 mm)占比为 83.1%,中洞占比为 12.6%(洞径为 520 mm),大洞占比为 4.3%(洞径大于 20 mm)。灯二段裂缝相对较发育,主要分布在各小层中上部,以高角度缝构造缝为主,断面平直,扩溶缝则多经淡水或地下水溶蚀,缝壁不平且部分呈港湾状,
25、部分溶孔及溶洞与裂缝沟通,溶缝普遍被白云石或沥青半充填(图 2d)。2.3物性特征蓬莱气田灯二上亚段储层岩心数据(样品数为120)分析表明,孔隙度为2.0%11.0%,平均为4.43%,孔隙度为 2.0%6.0%的样品占样品总数的 79.6%;渗透率为 0.00510.000 mD,平均为 1.19 mD。灯二下亚段储层岩心数据(样品数为 36)分析表明,孔隙度为 2.00%6.98%,平均为 3.64%,孔隙度为2.0%6.0%的样品占样品总数的 97.4%;渗透率为0.030 92.600 0 mD,平均为 0.95 mD,渗透率为0.110.0 mD 的样品占样品总数的 97.0%(图
26、4)。3储层发育主控因素3.1微生物丘滩控制储层发育规模川中蓬莱气田灯二段主要发育碳酸盐岩台地边缘相沉积,可细分为藻丘、颗粒滩、滩间海及台坪等微相。已有研究表明,川中川北地区宽缓的台地边缘沉积背景有利于丘滩储集体的大规模、继承性发育37,且研究区主要位于德阳安岳裂陷槽东侧灯二段台缘带,具沉积相带优势。四川盆地灯影组沉积初期总体为相对宽缓的沉积背景,灯一段沉积期海侵形成一套泥晶白云岩为主的沉积,然后发生海退,发育大套微生物(藻)黏结白云岩38。在灯1.0 cm溶洞(a)顺层溶洞溶洞针状孔溶洞(b)(c)(d)(e)葡萄花边溶孔(沥青)高角度裂缝砂(砾)屑葡萄花边(f)(g)(h)角砾裂缝葡萄花边
27、残余孔葡萄花边(横截面)1.0 cm0.5 cm溶洞1.0 cm1.0 cm1.0 cm1.0 cm1.0 cm(a)灰色凝块石白云岩,蜂窝状溶蚀孔洞发育,蓬探 101 井,5 731.82 m;(b)浅灰色藻纹层白云岩,顺层溶洞及针状孔发育,蓬探 103 井,5 729.76 m;(c)浅灰色泥粉晶白云岩,见孤立溶洞(34 cm),蓬深 4 井,6 226.05 m;(d)深灰色砂/砾屑白云岩,高角度裂缝及溶孔发育,被沥青和白云石近全充填,见葡萄花边构造,中深 103 井,5 888.20 m;(e)浅灰色泥粉晶白云岩,顺层及斜交溶蚀孔洞发育,被白云石、石英及沥青半充填,蓬深 5 井,5 7
28、90.91 m;(f)浅灰色角砾状泥粉晶白云岩,见葡萄花边构造及斜交裂缝,中深 103 井,6 066.88 m;(g)浅灰色泥粉晶白云岩,葡萄花边构造发育,见未被充填的残余孔洞,蓬深 5 井,5 802.11 m;(h)图 2g的截面图,葡萄花边构造发育,蓬深 5 井,井深 5 802.11 m。图 2川中蓬莱气田震旦系灯二段典型储集岩宏观特征Fig.2Macro characteristics of reservoir rocks of thesecond member of Sinian Dengying Formation in Penglaigas field,central Sic
29、huan Basin表 1川中蓬莱气田震旦系灯二段典型储集岩类及储集空间特征Table 1Typical reservoir rock types and reservoir space of the second member of Sinian Dengying Formationin Penglai gas field,central Sichuan Basin储集岩类微生物(藻)黏结白云岩颗粒白云岩颗粒灰泥白云岩晶粒白云岩角砾状白云岩葡萄状白云岩亚类凝块石白云岩泡沫绵层白云岩叠层石白云岩微生物(藻)纹层白云岩砂屑白云岩砾屑白云岩泥晶白云岩粉细晶白云岩中晶白云岩岩溶/构造角砾状白云岩葡萄
30、状白云岩特征凝块状、团块状等非成层结构,内见微生物结构泡沫状结构起伏纹层结构,内见微生物显微结构平直纹层结构,内见微生物显微结构砂屑(0.12.0 mm)组成砾屑(2 mm)组成泥屑(2 mm)组成,角砾见溶蚀,偶见溶洞发育岩溶洞穴,充填纤维状胶结物结构分类微生物(藻)黏结结构砂屑结构砾屑结构泥晶结构粉细晶结构中晶结构角砾结构葡萄状结构成因微生物(藻)黏结或诱导沉淀形成中高水动力高水动力低能悬浮原岩经重结晶而成经岩溶或构造所致准同生岩溶经海水胶结而成沉积环境藻丘藻丘藻丘藻丘浅滩/藻丘藻丘丘间/云坪视原岩结构而定储集空间残余格架孔洞、粒间/粒内溶孔粒内/粒间溶孔裂缝残余晶间孔/溶孔残余溶洞、溶沟
31、残余溶洞、溶沟发育频率高中低中中中中54岩性油气藏第 36 卷第 3 期影组三级海平面下降背景下,蓬莱气田灯二段水体由早期的振荡性海进向海退转变,总体表现为相对海平面下降、水体变浅,灯二段沉积中晚期藻丘发育(图 5a)。灯二下亚段总体属海侵半旋回产物,该期海平面约束下的 1,2 小层总体水体偏深,丘滩体不发育,3 小层总体属次级海平面下降期产物,丘灯二上亚段灯二下亚段灯二上亚段灯二下亚段孔隙度/%渗透率/mD累计占比/%累计占比/%2446688631429295168(a)(b)4585037421530.0050.100 0.1001.000 1.00010.000 10.00080604
32、02006040200图 4川中蓬莱气田震旦系灯二段储层孔隙度(a)及渗透率(b)分布直方图Fig.4Distribution histogram of porosity(a)and permeability(b)of reservoirs of the second member ofSinian Dengying Formation in Penglai gas field,central Sichuan Basin1.0 mm残余格架孔格架孔残余格架孔沥青残余格架孔溶洞溶洞粒间溶孔溶蚀扩大孔铸模孔粒内溶孔粒间溶孔粒间溶孔砂屑铸模孔砾屑晶间孔晶间孔残余格架孔裂缝格架孔(洞)葡萄花边残余格架
33、孔(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(i)0.2 mm2.0 mm0.2 mm1.0 mm2.0 mm0.2 mm0.2 mm0.2 mm(a)泡沫绵层白云岩,泡沫空腔内充填物被溶蚀,发育格架孔,蓬探 1 井,5 731.29 m,铸体薄片,单偏光;(b)泡沫绵层白云岩,泡沫空腔内被白云石及沥青半充填,发育残余格架孔,蓬探 103 井,5 948.00 m,铸体薄片,单偏光;(c)藻纹层白云岩,残余格架孔被白云石半充填,蓬深 5 井,5 678.66 m,铸体薄片,单偏光;(d)凝块石白云岩,残余溶洞被白云石半充填,蓬深5 井,5 718.45 m,铸体薄片,单偏光;(e)凝块石
34、白云岩,发育未被充填的格架孔,葡萄花边构造发育、见残余溶洞,蓬深4 井,6 304.32 m,铸体薄片,单偏光;(f)凝块石白云岩,溶洞及粒间溶孔发育,蓬深 4 井,6 304.70 m,铸体薄片,单偏光;(g)砂屑粉晶白云岩,发育铸模孔、粒内溶孔,蓬深 5 井,5 638.08 m,铸体薄片,单偏光;(h)砂/砾屑粉晶白云岩,粒间溶孔发育,偶见铸模孔,中深 103 井,5 883.18 m,铸体薄片,单偏光;(i)粉细晶白云岩,晶间孔发育,见残余沥青,中深 103井,5 874.33 m,铸体薄片,单偏光。图 3川中蓬莱气田震旦系灯二段典型储集岩微观特征Fig.3Microscopic ch
35、aracteristics of reservoir rocks of the second member of Sinian Dengying Formationin Penglai gas field,central Sichuan Basin夏茂龙等:川中地区蓬莱气田震旦系灯影组二段储层发育主控因素及分布规律2024 年55滩储层相对发育。相比而言,灯二上亚段总体属海退半旋回产物,次级海平面振荡性变浅导致灯二下亚段 1 小层为相对海侵产物,丘滩体厚度较小,2 小层为灯二段主力产气层段,储层厚、滩体连片分布,3 小层总体属海退晚期台坪沉积,储层发育相对欠佳。沉积相分析表明,蓬莱气田灯二段微
36、生物丘滩体纵向上发育、横向上连续性较好。以研究区蓬探1 井、蓬探 101 井及蓬探 106 井为代表,丘地比(丘滩/地层厚度)均大于 0.7,蓬探 103 井丘地比达 0.68(图 5b,5c)。此外,钻井资料及地震解释结果表明,蓬探 1 井、蓬探 101 井和蓬探 103 井灯二段地层厚度分别为 635 m,574 m 和 659 m,丘滩相集中发育于沉积地貌高部位。高部位水体大多处于半局限半开放环境,水体能量相对较低,盐度高,有利于喜氧喜盐菌大量发育并形成藻席39。这些微生物在有氧条件下可诱发碳酸盐沉淀40-41,进而在大范围藻席基础上形成一定规模的藻丘相沉积。相对深水、水动力较高能环境的
37、次级高点(中深 103 井一带)则有利于颗粒滩发育,而深水低能滩间或浅水台坪环境则以较为致密的泥粉晶白云岩沉积为主。蓬莱气田灯二段虽总体位于微生物丘滩相对发育带,但灯二上、下亚段丘滩体平面分布仍存在一定差异:灯二下亚段丘滩发育区集中于南部蓬深3 井一带,灯二上亚段丘滩体则集中于北部蓬探101蓬探 1蓬探 103蓬探 106 井一带。不同沉积相带物性特征统计分析(图 6a)表明,蓬莱气田灯二段典型微生物丘滩相、台坪相、滩间海沉积的平均孔隙度分别为 3.39%,2.13%,0.52%,表明灯二段储层孔隙度与沉积环境相关明显,微生物丘滩体较台坪及滩间更易发育优质储层。此外,深度/m岩性5 7005
38、8005 9006 0000 50GR/APIRt/(m)Rxo/(m)2210622106丘滩台坪滩间剥蚀线砂屑白云岩藻白云岩粉细晶白云岩白云岩丘间相(丘地比0.5)推测丘滩边缘相丘滩相(0.5丘地比0.6)丘滩相(0.6丘地比0.7)滩体边界地层尖灭线预测圈闭边界井位地名蓬深4蓬深3乐至乐至蓬深45 km5 km中深101中深101中深103中深102中深102中深103蓬探107大英蓬探105蓬探109蓬探106蓬探103蓬探108蓬探104蓬探102蓬探1蓬探101蓬深5蓬探107大英蓬探108蓬探105蓬探104蓬探106蓬探103蓬探102蓬探101蓬探1蓬深5蓬深3蓬深4蓬深3蓬
39、探101蓬深5深度/m岩性0 50GR/APIRt/(m)Rxo/(m)22106221066 2006 2505 7005 800深度/m岩性0 50GR/API5 8005 9006 0006 100深度/m岩性0 50GR/APIRt/(m)Rxo/(m)2210622106蓬探1035 7005 8005 9006 0005 7005 8005 9006 000蓬探1深度/m岩性0 50GR/APIRt/(m)Rxo/(m)2 21062 2106深度/m岩性0 50GR/API地层小层3213亚段灯二上灯二下Rt/(m)Rxo/(m)2 21062 2106Rt/(m)Rxo/(m)
40、2 21062 2106(b)(a)(c)图 5川中蓬莱气田震旦系灯二段沉积相对比剖面(a)及灯二上亚段(b)、下亚段(c)沉积相平面图Fig.5Sedimentary facies profile(a)and distribution of upper section(b)and lower section(c)of the secondmember of Sinian Dengying Formation in Penglai gas field,central Sichuan Basin56岩性油气藏第 36 卷第 3 期丘滩体累计厚度与储层厚度呈明显正相关(相关系数为 0.793 1)
41、(图 6b),亦指示丘滩发育规模可影响储层的发育程度,大规模的丘滩沉积体为优质储层发育的基础。3.2岩溶作用改善储层品质蓬莱气田灯二段沉积期微生物岩沉积固结后,次级海平面频繁下降导致地貌高部位的丘滩体暴露及遭受大气淡水淋滤,形成大量准同生期溶孔、溶沟(缝)及葡萄花边构造(图 7a,7b)。灯二段沉积末期遭受桐湾运动幕影响,有利于表生期岩溶作用的发生,主要表现为灯二段顶部不整合面附近发生溶蚀垮塌,并于垂直渗流带及水平潜流带中形成溶缝、溶沟及溶洞,白云石胶结物半充填于溶蚀孔洞中(图 7c)。岩心观察及岩心、岩屑薄片统计表明,葡萄花边构造在蓬莱气田灯二上亚段顶部和灯二下亚段顶部均较发育,在灯二上、下
42、亚段中下部较少发育或不发育,反映了各亚段沉积期次级海平面向上逐渐变浅并频繁遭受大气淡水淋滤改造的特征(图 9)。葡萄花边构造 3 期胶结物分析表明,第一期、第二期白云石胶结物 Na 和 K 的含量偏高,阴极发光下第一期白云石胶结物发暗红色光,第二期白云石胶结物不发光。葡萄花边构造内第一期、第二期白云石胶结物的地球化学特征及阴极发光特征指示这 2期胶结物形成于准同生阶段,或与海水及大气淡水的混合有关;第三期白云石胶结物氧同位素偏负,阴极发光下发亮红色光并具生长环带(图 7d7f),反映与埋藏环境中流体作用有关。此外,准同生期岩溶作用多表现在灯二段内部,大气淡水或混合水以粒间孔为介质对层状微生物白
43、云岩发生的组构选择性溶蚀,形成顺层分布的孔洞及针孔。表生期岩溶主要发育于灯影组顶部不整合面附近,地表淡水渗流或地下水潜流以裂缝、层面为介质对块状微平均孔隙度/%丘滩相厚度/m储层累计厚度/m432103.392.130.52y=1.671 7x+59.267 6R2=0.793 1(a)(b)丘滩台坪滩间501001502002503006004503001500图 6川中蓬莱气田震旦系灯二段各沉积相平均孔隙度直方图(a)及丘滩相厚度与储层累计厚度相关性(b)Fig.6Average porosity histogram of sedimentary microfacies(a),and co
44、rrelation between moundshoal thickness and reseroiv thickness(b)of the second member of Sinian Dengying Formation inPenglai gas field,central Sichuan Basin(a)(b)(c)(d)(e)(f)1.0 cm0.2 mm葡萄花边葡萄花边残余孔溶沟角砾叶片状白云石(二期)纤状白云石(一期)粒状白云石(三期)1.0 cm0.4 mm0.4 mm0.4 mm3421 325860Fe678162834MnNaK581233231310326013C18
45、O1.045-1.783-1.791-10.148-9.112-0.132(a)藻凝块白云岩,葡萄花边构造极其发育,蓬探 103 井,5 732.57 m;(b)泡沫绵层白云岩,葡萄花边构造发育,见明显纤状、叶片状白云石胶结物,残余孔,蓬探 103 井,5 720.20 m,铸体薄片,单偏光;(c)泥粉晶白云岩,见溶塌角砾,溶沟被白云石完全充填,蓬探103 井,5 717.22 m;(d)藻凝块白云岩,葡萄花边构造发育,见明显三期白云石胶结物,蓬探 103 井,5 749.53 m,单偏光;(e)藻凝块白云岩,葡萄花边构造发育,见明显 3 期白云石胶结物,Fe,Mn 含量(10-6)变化如图,
46、蓬探 103 井,5 749.53 m,正交光;(f)葡萄花边构造发育,见明显三期白云石胶结物,Na,K 含量(10-6)及 13C,18O值(PDB)变化如图,蓬探 103 井,5 749.53 m,阴极发光。图 7川中蓬莱气田震旦系灯二段岩溶及葡萄花边特征Fig.7Karst and botryoidal-lace shape structurecharacteristics of the second member of Sinian DengyingFormation in Penglai gas field,central Sichuan Basin夏茂龙等:川中地区蓬莱气田震旦系灯
47、影组二段储层发育主控因素及分布规律2024 年57生物白云岩发生组构/非组构选择性溶蚀,其溶蚀孔洞、溶缝多呈连片发育。蓬探 103 井灯二取心段实测物性及测井解释成果表明,表生期岩溶作用形成的储层平均孔隙度为 2.08%,微生物丘滩相平均孔隙度为 3.68%,微生物丘滩叠加准同生期岩溶改造段储层平均孔隙度可达 4.90%。各类储层平均孔隙度显示出“丘滩+准同生期岩溶型储层丘滩型储层表生岩溶型储层”的规律,指示准同生期岩溶叠加丘滩相为优质储层发育条件。4有利储层分布沉积及储层横向对比分析表明,川中蓬莱气田震旦系灯二段储层分布受丘滩相发育影响明显,广泛发育于沉积地貌高部位,丘滩体发育区储层横向上连
48、续性好,呈大面积广泛分布的特征;在低地貌部位则不发育或极少发育储层,岩性相对较致密,储层横向连续性较差;此外,台坪环境虽局部发育丘滩沉积,但储层厚度相对较小,总体不发育。储层垂向对比分析表明,灯二下亚段储层主要发育于灯二下亚段中上部,厚度为 6080 m。其中,类储层(6%8%)、类储层(4%6%)多集中于灯二下亚段顶部,中下部仅发育少量类储层(2%4%)或不发育储层(图 8)。灯二上亚段储层在整个上亚段均有分布,其中,灯二上亚段下部储层厚度较小,具多期叠置特征,以类储层(2%4%)为主;中部储层厚度最大(可达 130 m),是油气分布的主力层段,以类、类储层为主;灯二上亚段顶部储层段厚度为
49、1030 m,多表现为受桐湾运动改造的岩溶型储层,为类、类储层。总体而言,沉积相及岩溶作用复合控制了蓬莱气田灯二段储层的分布及品质。灯二下亚段为海侵背景相对深水环境,储层多发育于灯二下亚段顶部,且下亚段储层整体连续性较差、厚度偏小,储集空间以晶间(溶)孔和粒内(溶)孔为主,局部可见大型溶洞,受后期成岩作用影响明显,孔隙度和渗透率均较差,整体致密,储集性能相对较差(图 4、图 8)。灯二上亚段总体为海退背景下的浅水沉积环境,微生物丘滩体储层整体连续性好、厚度大,储集空间以残余格架孔洞为主,储层多为优质储层(图 4、图 8)。此外,灯二上亚段储层集中发育于台地边缘带具有较高沉积地貌的区域,在地貌高
50、位与次高位形成的丘滩相更易接受准同生期暴露带来的大气淡水淋滤,有利于孔隙发育及溶蚀扩大,形成丘滩体叠加葡萄花边形成的典型孔洞型优质储层,且后期的埋藏溶蚀作用也会对储集空间进行调整42,最终形成以灯二上亚段 2 小层为主力气层的优质孔洞型储层。裂缝对灯二段各小层储层均有一定的改造作用,尤其是灯二下亚段 3 小层中凝块石白云岩及粉晶白云岩中裂缝发育,形成缝洞型储层(类储层);尽管灯二上亚段 3 小层总体并未处于有利沉积相带,但遭受表生期岩溶作用改造,亦可形成缝洞叠加岩溶型储层(类储层)。因此,在古地理格局控制的沉积相展布与岩溶作用等综合影响下,研究区灯二上亚段储层规模及性能总体优于灯二下亚段(图