四川盆地须家河组二段与鄂尔多斯盆地苏南盒8段储集体非均质性特征成因对比研究.pdf
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1、引言四川盆地上三叠统须家河组砂岩气藏储集体规模大,普遍低孔低渗且非均质性较。须家河组由赵亚曾等1931年所命名的“须家河煤系”(赵亚曾等,1931)演变而来)。该组在川东北地区广泛出露,在野外按其岩相、岩性特征自下而上可划分为6个岩性段,为一套巨厚的陆相(湖泊河流相)含煤碎屑岩地层(四川省地质矿产局,1991)。总体上,马鞍塘组小塘子组、须家河组3、5段以含煤泥质烃源岩层为主,须家河组2、4、6段以含油气砂岩为主(赵文智等,2011)。石盒子组分布于山西、河北、河南、安徽及鄂尔多斯盆地。命名地点在山西太原东5千米的石盒子沟。本组下部是一套陆相灰、黄、绿杂色页岩、泥岩及砂质页岩,底部夹薄煤层,含
2、铁锰质结核,厚 达 200 米,含 以 Emplectopteris triangularis 及Cathaysiopteris whitei为代表的中期华夏植物群。1地质概况四川盆地须家河组自下而上分为6段,其中须二、须四、须六段主要发育一套以灰色中-细砂岩为主夹薄层泥岩的大型辫状河(扇)三角洲沉积,砂岩大面积分布,但普遍低孔低渗,为盆地主要储气段;须一、须三、须五段发育一套以黑色页岩和泥岩沉积为主夹粉(细)砂岩、煤层或煤线的含煤沉积建造,为主要烃源岩和盖层。须一、须三、须五段含煤泥岩与须二、须四、须六段的砂岩交互叠置,形成的“三明治结构”为须家河组大规模天然气成藏创造了有利条件(如图1)。
3、苏里格南部为苏里格气田向南的延伸,主要勘探范围约9000平方公里,与苏里格气田具有相同的沉积体系和沉积背景,储层物性参数也与苏里格气四川盆地须家河组二段与鄂尔多斯盆地苏南盒8段储集体非均质性特征成因对比研究摘要:四川盆地上三叠统须家河组二段砂岩非均质性较强,表现为岩石组构的非均质性明显,层内和层间渗透率变异系数高,中高孔渗砂体侧向连通程度低以及渗透率分布在河道部位的方向性等;特定构造和沉积背景以及水道多期迁移为须二段储层非均质性的形成奠定了地质条件,河道粗粒砂岩、绿泥石衬边和碱性长石等经历的建设性成岩作用是储集体非均质性形成的关键要素。根据苏里格气田南区盒8段成岩作用对砂岩孔隙演化的影响,可以
4、将成岩作用分为破坏性成岩作用和建设性成岩作用两种。其中,破坏性成岩作用是降低了砂体孔、渗性的成岩作用,主要有机械压实作用和胶结作用,其次为压溶作用和重结晶作用;关键词:四川盆地;晚三叠世;低孔隙度低渗透率;储集体;非均质性;成因;建设性成岩作用;构造陈志华(中国石油长庆油田分公司研究院)作者简介:陈志华(1977),男,2000年毕业于西北大学矿产普查与勘探专业,硕士,气田开发工程师,主要从事气藏评价地质综合研究工作。综述 国 外 测 井 技 术WORLD WELL LOGGING TECHNOLOGYAug.20232023年8月822023年8月田有相似性,具有巨大的开发潜力。目前已有28
5、口工业油气流井,预计储量规模超过500亿吨。2 储集体非均质性特征须二段砂岩主要发育多期进退交替的辫状河(扇)三角洲沉积,其储集体由多期砂体叠置、切割或搭桥组成的砂体群组成,规模较大,非均质性较强,突出表现为岩石组构分布不均,层内或层间非均质性强,储层侧向连通程度差及中高孔渗带平面分布方向性明显等。2.1 岩石组构的储层非均质性特征四川盆地上三叠统须家河组自下向上一般可细分为6段,须一、须三、须五段以泥岩、页岩为主,夹薄层粉砂岩、炭质页岩和煤线,须二、须四、须六段以灰色、灰白色细中砂岩为主,夹薄层泥岩。须二、须四、须六段为储集层,须一、须三、须五段为烃源岩和盖层,共形成3套储盖组合。其中前两套
6、组合在全盆地都有发育,第3套组合只在盆地东部发育。岩性特征可以帮助分析古沉积环境(氧化还原环境、古水深、物源区性质和沉积物搬运条件等)。其中颜色、粒度和沉积构造是定相的依据。岩性颜色可以反映陆上、过渡与水下三种沉积环境大致范围;粒度的分布特征可以直接反映沉积物形成时的水动力条件和能量,故是判别沉积环境及水动力条件分析的重要物理标志,主要作用有:明确搬运介质的性质、判断搬运介质的能量条件、明确搬运方式以及明确沉积作用的形式。研究区的目的段以砂泥间互组成,局部井段可见中-细砾岩,单砂体的厚度多超过1m,砂岩以中砂岩、粗砂岩为主,细砂岩其次,可见深灰色泥岩和花斑状泥岩,泥岩断面可见植物茎秆。2.2构
7、造层内或层间非均质性特征砂体层间非均质性的强弱通常取决于小层间物性变化大小和隔层发育程度,而其层内非均质性强弱主要由单砂层内沉积韵律、物性和夹层在垂向上的变化规律和差异程度决定。目前常以渗透率变异系数(Kv)或级差大小来表征砂体的层内或砂层间非均质性强弱。当Kv0.5时,反映砂体层内或砂层间非均质程度较弱;Kv=0.50.7时,表示非均质程度中等;当Kv0.7时,说明砂层非均质性较强。通过建立四川盆地须家河组层序地层格架(如图5),针对合川地区开展须二段砂岩精细小层对比(自上而下划为14个小层)和相控随机模拟储层预测综合研究。研究成果显示(如图4),须二段各图1 四川盆地须家河组发现气田分布图
8、图2 鄂尔多斯盆地石盒子组发现气田分布图陈志华:四川盆地须家河组二段与鄂尔多斯盆地苏南盒8段储集体非均质性特征成因对比研究83国 外 测 井 技 术2023年8月小层之间泥岩隔层不发育,主要发育含泥细粒粉砂质物性隔层,其内部大量致密砂岩分隔体(层)与中高孔渗砂体相互“渗透”和交叉分布。Kv计算结果显示:4个小层之间的非均质性较强,下部4小层和3小层之间的Kv为0.6,上部1和2小层之间的Kv为0.8,而2和3小层间的Kv高达0.9,中高孔渗层主要位于中下部的主河道、砂坝微相砂体中。同时发现,须二段砂体中4个小层的层内泥质夹层不发育,发育含泥细粒粉砂岩夹层,说明须二段砂体中4个小层的层内非均质性
9、也较强,中高孔渗层主要位于河道砂体底部和砂坝顶部。盒8段和山西组是苏里格气田的主要成藏层位。分别发育辨状河道砂岩储集层、曲流河道砂岩储集层、三角洲分流河道等,纵向上储集层多套叠图3 鄂尔多斯盆地石盒子组发现气田分布图图4 苏南地区泥岩、粉砂岩及中细砂岩照片842023年8月图5 川东川西须家河组北西-南东向地层构造剖面图图6 鄂尔多斯盆地苏20井区气层剖面图图7 广安区块须六段孔隙度、渗透率分布直方图陈志华:四川盆地须家河组二段与鄂尔多斯盆地苏南盒8段储集体非均质性特征成因对比研究85国 外 测 井 技 术2023年8月合、平面上复合连片,在倾角不足1的西倾单斜构造背景上形成大型岩性圈闭。含气
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