元坝气田长兴组储层特征与形成主控因素研究_郭彤楼
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1000-0569 /2011 /027（ 08） -2381-91 Acta Petrologica Sinica 岩石学报
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元坝气田长兴组储层特征与形成主控因素研究
郭彤楼 GUO TongLou
中国石化勘探南方分公司，成都 610041 Southern Exploration Company，SINOPEC，Chengdu 610041，China 2011-02-01 收稿，2011-06-25 改回 .
摘 要 本文以宏、微观资料相结合的方法，以优质储层发育与形成为主线开展了元坝气田长兴组礁滩储层发育特征研 究。研究证明： （ 1） 元坝气田长兴组礁滩储层岩石类型以亮晶生屑灰岩与亮晶生屑白云岩等颗粒岩为主，西部礁滩储层白云 岩含量高于东部，长二段礁滩储层白云岩含量高于长一段浅滩储层； （ 2） 储层类型以孔隙型为主，裂缝-孔隙型次之，储集空间 包括晶间溶孔、晶间孔、粒间溶孔及裂缝； （ 3） 元坝地区长兴组礁滩储层以Ⅱ、Ⅲ类为主，西部物性好于东部，长二段储层厚度 远大于长一段。元坝地区长兴组储层受沉积相、构造活动及成岩作用等控制，受沉积前古地貌和燕山期后构造作用的双重控 制，西部储层物性好于东部； 3 期破裂作用与 3 期溶蚀作用是形成储层的关键。 关键词 岩石学； 储层； 成岩作用； 储层控制因素； 长兴组； 元坝 中图法分类号 P618. 130. 21
1 长兴组沉积相与储层分布特征
根据岩性、电性特征可将元坝地区长兴组划分为长一段 和长二段。长兴组储层主要为台地边缘浅滩相及台地边缘
礁滩相沉积，储层岩性以亮晶生屑灰岩及亮晶生屑白云岩为 主，储层物性较好。纵向上早期成滩、晚期成礁，平面上具有 前礁、后滩的分布特征（ 图 2） （ 郭彤楼，2011） 。
Abstract Based on the macroscopic and microscopic research，the present paper focus on development and formation of highquality reservoir，features of reef-shoal reservoir of Changxing Formation in Yuanba gas field are researched and following characteristics are concluded. First，the rock types are dominantly sparry bioclastic limestone and sparry bioclastic dolomite，with higher dolomite content in the west reel-shoal reservoir than in the east，and higher in Chang2 member than in Chang1 shoal reservoir. Second，the reservoir types are dominantly pore type，with fracture-pore type for the second，reservoir space including intercrystalline solutional void，intercrystalline pore，intergranular dissolved pore and fracture. Third，the reservoir is mainly type II and III，with physical properties better in the west than in the east，and reservoir much thicker in Chang2 than in Chang1. The reservoir of Changxing Formation in Yuanba area was controlled by sedimentary facies，tectonic movement and diagenesis，and affected by the double action of predeposit palaeogeomorphology and post-Yanshanian movement. The physical properties of reservoir are better in the west than in the east. Three-stage fracture and dissolution are the key factors for the reservoir formation. Key words Petrology； Reservoir； Diagenesis； Reservoir controlling factor； Changxing Formation； Yuanba
长一段沉积时期地势西南高、东北低（ 图 2） ，西南为台 地，以沉积生屑泥晶灰岩为主，局部地区如 B12、123 及 16 井 等地区地势较高，发育台内生屑滩，以沉积亮晶生屑白云岩 及亮晶生屑灰岩为主； 台地边缘发育连续分布的台缘浅滩， 以沉积亮晶生屑灰岩为主。东北地区为台缘斜坡及陆棚，以 沉积泥晶灰岩、瘤状灰岩及硅质岩为主。台缘浅滩及台内生 屑滩是优质储层发育的主要地区，储层岩性以亮晶生屑灰岩 及亮晶生屑白云岩为主。
2. 2 重结晶作用 由于埋藏成岩 后 温 度、压 力 的 升 高，特 别 是 烃 源 岩 生 油
2384
Acta Petrologica Sinica 岩石学报 2011，27（ 8）
长二段沉积时期基本继承了长一段的沉积格局，地貌上 仍为西南高、东北低（ 图 3） ，西南地区为台地，部分地势较高 地区发育台内生屑滩，以沉积亮晶生屑白云岩为主。台地边 缘地区发育礁滩，早期为生物礁，为台缘堤礁，长数十千米， 宽 2 ～ 3km，以沉积海绵障积礁灰岩及海绵骨架礁灰岩为主； 晚期为台地边缘暴露浅滩，以沉积亮晶生屑白云岩为主。台 地边缘礁滩及台内生屑滩是优质储层发育的主要地区，储层 岩性以亮晶生屑白云岩、亮晶生屑灰质白云岩、亮晶生屑白 云质灰岩及亮晶生屑灰岩为主，礁灰岩较少。
2. 1 破裂作用 与普光气田所在地区大致发生了五期强烈的破裂作用
不同，裂缝系统作为有效孔隙和流体的运移通道对普光优质 储层的发育起着重要的作用（ 马永生等，2007b） 。元坝地区 总体上处于通南巴背斜带、九龙山背斜带的倾末端向川中隆 起的过渡带，构造平缓断裂作用比较弱，地震剖面上长兴组 基本见不到断裂 发 育，元 坝 地 区 长 兴 组-飞 仙 关 组 主 要 发 育 三期裂缝（ 郭彤楼，2010） 。岩心及薄片观察显示，裂缝发育 程度中等，以张 性 为 主。根 据 裂 缝 之 间 的 穿 插 关 系、充 填 物 成分及包裹体测温，元坝地区主要发生了 3 期破裂作用。第 一期裂缝形成于印支期，充填物包裹体测温显示，均一化温 度为 99. 6 ～ 114. 3℃ ，平均 107. 7℃ ，该期裂缝被方解石全充 填，对储层贡献不大； 第二期裂缝形成于燕山中期，均一化温 度在 117. 8 ～ 135. 7℃ ，平均为 126. 5℃ ，该期裂缝部分充填沥 青，部分未被充填（ 图 4-①） ，对储层形成有一定影响； 第三期 裂缝形成于燕山 晚 期-喜 山 期，该 期 裂 缝 大 部 分 没 有 充 填 物 （ 图 4-②） ，对储层形成影响很大。
等，2010） （ 图 1） 。普光、罗家寨等气田主力产层为飞仙关组 台地边缘浅滩相储层，而元坝气田主要产层为长兴组礁滩相 储层，尤其是生物礁储层发育。详细研究该礁滩储层发育的 主要特征及其控制因素，对元坝气田下一步勘探开发以及川 东北地区 礁 滩 储 层 的 进 一 步 勘 探 进 展 能 起 到 很 好 的 指 导 作用。
Guo TL. 2011. Reservoir characteristics and its controlling factors of the Changxing Formation reservoir in the Yuanba gas field，Sichuan basin，China. Acta Petrologica Sinica，27（ 8） ： 2381 － 2391
四川盆地东北部继普光台地边缘大气田油气突破之后， 沿着“开江-旺苍”陆 棚 长 兴 期-飞 仙 关 早 期 台 地 边 缘 相 带 又 陆续取得了元坝、龙岗等气田的重大突破，显示了该相带重 要油气勘探意义，并成为众多学者的研究热点 （ Ma et al． ， 2007a； Hao et al． ，2008，2009） 。元坝气田位于通南巴构造 带、九龙山背斜构造带向川中低缓构造带过渡地区（ 郭彤楼
图 1 川东北地区构造单元划分及台地边缘礁滩气藏 （ 古油藏） 分布图（ 据郭彤楼等，2010） Fig． 1 Diagram of tectonic unit division and distribution of reef and shoal gas reservoirs （ paleo-reservoir） in platform margin in northeastern Sichuan （ after Guo et al． ，2010）
长一段至长二段，元坝地区表现为海平面相对变浅的过 程。由于沉积环 境 差 异，长 一 段 与 长 二 段 储 层 在 岩 石 类 型、 厚度及物性等方面都存在一定差别。
2 建设性成岩作用
元坝地区长兴组碳酸盐岩储层成岩作用类型复杂，包括 泥晶化作用、胶 结 作 用、破 裂 作 用、重 结 晶 作 用 及 溶 蚀 作 用 等，本文主要描述对储层起建设性的成岩作用，包括破裂作 用、重结晶作用及溶蚀作用等。
* 本文受国家自然科学基金重点项目（ 40739901） 资助． 第一作者简介： 郭彤楼，男，1965 年生，教授级高级工程师，从事构造与石油地质研究，E-mail： guotl． ktnf@ sinopec． com
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Acta Petrologica Sinica 岩石学报 2011，27（ 8）
元坝地区长一段与长二段沉积相展布具有一定的差异： （ 1） 长一段台地边缘发育台缘浅滩，生物礁还没有形成，到长
图 2 元坝地区长兴组一段沉积相平面图 Fig． 2 Sedimentary facies planar graph of the 1st member of the Changxing Formation in Yuanba area
郭彤楼： 元坝气田长兴组储层特征与形成主控因素研究
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图 3 元坝地区长兴组二段沉积相平面图 Fig． 3 SedimentaLeabharlann Baiduy facies planar graph of the 2nd member of the Changxing Formation in Yuanba area
二段以后生物礁才开始生长； （ 2） 长一段台内生屑滩分布范 围较局限，主要分布于 B12、123、124 及 16 井等地区，而长二 段台内浅滩分布范围较宽，除长一段生屑滩分布地区以外， B9 井西部及 B12 井以西地区也有发育； （ 3） 长一段白云岩储 层厚度小于长二段； （ 4） 平面上长二段台缘生物礁东西部也 存在一定差别，大致以 B1 井为界，西部地区生物礁规模普遍 大于东部地区。此外，生物礁的不同部位白云岩发育的程度 差异很大，B1 井为礁前斜坡相，储层发育程度较差； B10 井钻 在马鞍状生物礁的鞍部，地势较低，几乎不发育礁顶白云岩， 但向礁顶侧钻后钻遇了较好的白云岩储层； B2 井、11 井、104 井等位于潮道侧面，储层厚度较小，而 B27、204、205 及 29 井 等位于广海边部生物礁核部，都钻遇较好白云岩储层。
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元坝气田长兴组储层特征与形成主控因素研究
郭彤楼 GUO TongLou
中国石化勘探南方分公司，成都 610041 Southern Exploration Company，SINOPEC，Chengdu 610041，China 2011-02-01 收稿，2011-06-25 改回 .
摘 要 本文以宏、微观资料相结合的方法，以优质储层发育与形成为主线开展了元坝气田长兴组礁滩储层发育特征研 究。研究证明： （ 1） 元坝气田长兴组礁滩储层岩石类型以亮晶生屑灰岩与亮晶生屑白云岩等颗粒岩为主，西部礁滩储层白云 岩含量高于东部，长二段礁滩储层白云岩含量高于长一段浅滩储层； （ 2） 储层类型以孔隙型为主，裂缝-孔隙型次之，储集空间 包括晶间溶孔、晶间孔、粒间溶孔及裂缝； （ 3） 元坝地区长兴组礁滩储层以Ⅱ、Ⅲ类为主，西部物性好于东部，长二段储层厚度 远大于长一段。元坝地区长兴组储层受沉积相、构造活动及成岩作用等控制，受沉积前古地貌和燕山期后构造作用的双重控 制，西部储层物性好于东部； 3 期破裂作用与 3 期溶蚀作用是形成储层的关键。 关键词 岩石学； 储层； 成岩作用； 储层控制因素； 长兴组； 元坝 中图法分类号 P618. 130. 21
1 长兴组沉积相与储层分布特征
根据岩性、电性特征可将元坝地区长兴组划分为长一段 和长二段。长兴组储层主要为台地边缘浅滩相及台地边缘
礁滩相沉积，储层岩性以亮晶生屑灰岩及亮晶生屑白云岩为 主，储层物性较好。纵向上早期成滩、晚期成礁，平面上具有 前礁、后滩的分布特征（ 图 2） （ 郭彤楼，2011） 。
Abstract Based on the macroscopic and microscopic research，the present paper focus on development and formation of highquality reservoir，features of reef-shoal reservoir of Changxing Formation in Yuanba gas field are researched and following characteristics are concluded. First，the rock types are dominantly sparry bioclastic limestone and sparry bioclastic dolomite，with higher dolomite content in the west reel-shoal reservoir than in the east，and higher in Chang2 member than in Chang1 shoal reservoir. Second，the reservoir types are dominantly pore type，with fracture-pore type for the second，reservoir space including intercrystalline solutional void，intercrystalline pore，intergranular dissolved pore and fracture. Third，the reservoir is mainly type II and III，with physical properties better in the west than in the east，and reservoir much thicker in Chang2 than in Chang1. The reservoir of Changxing Formation in Yuanba area was controlled by sedimentary facies，tectonic movement and diagenesis，and affected by the double action of predeposit palaeogeomorphology and post-Yanshanian movement. The physical properties of reservoir are better in the west than in the east. Three-stage fracture and dissolution are the key factors for the reservoir formation. Key words Petrology； Reservoir； Diagenesis； Reservoir controlling factor； Changxing Formation； Yuanba
长一段沉积时期地势西南高、东北低（ 图 2） ，西南为台 地，以沉积生屑泥晶灰岩为主，局部地区如 B12、123 及 16 井 等地区地势较高，发育台内生屑滩，以沉积亮晶生屑白云岩 及亮晶生屑灰岩为主； 台地边缘发育连续分布的台缘浅滩， 以沉积亮晶生屑灰岩为主。东北地区为台缘斜坡及陆棚，以 沉积泥晶灰岩、瘤状灰岩及硅质岩为主。台缘浅滩及台内生 屑滩是优质储层发育的主要地区，储层岩性以亮晶生屑灰岩 及亮晶生屑白云岩为主。
2. 2 重结晶作用 由于埋藏成岩 后 温 度、压 力 的 升 高，特 别 是 烃 源 岩 生 油
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Acta Petrologica Sinica 岩石学报 2011，27（ 8）
长二段沉积时期基本继承了长一段的沉积格局，地貌上 仍为西南高、东北低（ 图 3） ，西南地区为台地，部分地势较高 地区发育台内生屑滩，以沉积亮晶生屑白云岩为主。台地边 缘地区发育礁滩，早期为生物礁，为台缘堤礁，长数十千米， 宽 2 ～ 3km，以沉积海绵障积礁灰岩及海绵骨架礁灰岩为主； 晚期为台地边缘暴露浅滩，以沉积亮晶生屑白云岩为主。台 地边缘礁滩及台内生屑滩是优质储层发育的主要地区，储层 岩性以亮晶生屑白云岩、亮晶生屑灰质白云岩、亮晶生屑白 云质灰岩及亮晶生屑灰岩为主，礁灰岩较少。
2. 1 破裂作用 与普光气田所在地区大致发生了五期强烈的破裂作用
不同，裂缝系统作为有效孔隙和流体的运移通道对普光优质 储层的发育起着重要的作用（ 马永生等，2007b） 。元坝地区 总体上处于通南巴背斜带、九龙山背斜带的倾末端向川中隆 起的过渡带，构造平缓断裂作用比较弱，地震剖面上长兴组 基本见不到断裂 发 育，元 坝 地 区 长 兴 组-飞 仙 关 组 主 要 发 育 三期裂缝（ 郭彤楼，2010） 。岩心及薄片观察显示，裂缝发育 程度中等，以张 性 为 主。根 据 裂 缝 之 间 的 穿 插 关 系、充 填 物 成分及包裹体测温，元坝地区主要发生了 3 期破裂作用。第 一期裂缝形成于印支期，充填物包裹体测温显示，均一化温 度为 99. 6 ～ 114. 3℃ ，平均 107. 7℃ ，该期裂缝被方解石全充 填，对储层贡献不大； 第二期裂缝形成于燕山中期，均一化温 度在 117. 8 ～ 135. 7℃ ，平均为 126. 5℃ ，该期裂缝部分充填沥 青，部分未被充填（ 图 4-①） ，对储层形成有一定影响； 第三期 裂缝形成于燕山 晚 期-喜 山 期，该 期 裂 缝 大 部 分 没 有 充 填 物 （ 图 4-②） ，对储层形成影响很大。
等，2010） （ 图 1） 。普光、罗家寨等气田主力产层为飞仙关组 台地边缘浅滩相储层，而元坝气田主要产层为长兴组礁滩相 储层，尤其是生物礁储层发育。详细研究该礁滩储层发育的 主要特征及其控制因素，对元坝气田下一步勘探开发以及川 东北地区 礁 滩 储 层 的 进 一 步 勘 探 进 展 能 起 到 很 好 的 指 导 作用。
Guo TL. 2011. Reservoir characteristics and its controlling factors of the Changxing Formation reservoir in the Yuanba gas field，Sichuan basin，China. Acta Petrologica Sinica，27（ 8） ： 2381 － 2391
四川盆地东北部继普光台地边缘大气田油气突破之后， 沿着“开江-旺苍”陆 棚 长 兴 期-飞 仙 关 早 期 台 地 边 缘 相 带 又 陆续取得了元坝、龙岗等气田的重大突破，显示了该相带重 要油气勘探意义，并成为众多学者的研究热点 （ Ma et al． ， 2007a； Hao et al． ，2008，2009） 。元坝气田位于通南巴构造 带、九龙山背斜构造带向川中低缓构造带过渡地区（ 郭彤楼
图 1 川东北地区构造单元划分及台地边缘礁滩气藏 （ 古油藏） 分布图（ 据郭彤楼等，2010） Fig． 1 Diagram of tectonic unit division and distribution of reef and shoal gas reservoirs （ paleo-reservoir） in platform margin in northeastern Sichuan （ after Guo et al． ，2010）
长一段至长二段，元坝地区表现为海平面相对变浅的过 程。由于沉积环 境 差 异，长 一 段 与 长 二 段 储 层 在 岩 石 类 型、 厚度及物性等方面都存在一定差别。
2 建设性成岩作用
元坝地区长兴组碳酸盐岩储层成岩作用类型复杂，包括 泥晶化作用、胶 结 作 用、破 裂 作 用、重 结 晶 作 用 及 溶 蚀 作 用 等，本文主要描述对储层起建设性的成岩作用，包括破裂作 用、重结晶作用及溶蚀作用等。
* 本文受国家自然科学基金重点项目（ 40739901） 资助． 第一作者简介： 郭彤楼，男，1965 年生，教授级高级工程师，从事构造与石油地质研究，E-mail： guotl． ktnf@ sinopec． com
2382
Acta Petrologica Sinica 岩石学报 2011，27（ 8）
元坝地区长一段与长二段沉积相展布具有一定的差异： （ 1） 长一段台地边缘发育台缘浅滩，生物礁还没有形成，到长
图 2 元坝地区长兴组一段沉积相平面图 Fig． 2 Sedimentary facies planar graph of the 1st member of the Changxing Formation in Yuanba area
郭彤楼： 元坝气田长兴组储层特征与形成主控因素研究
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图 3 元坝地区长兴组二段沉积相平面图 Fig． 3 SedimentaLeabharlann Baiduy facies planar graph of the 2nd member of the Changxing Formation in Yuanba area
二段以后生物礁才开始生长； （ 2） 长一段台内生屑滩分布范 围较局限，主要分布于 B12、123、124 及 16 井等地区，而长二 段台内浅滩分布范围较宽，除长一段生屑滩分布地区以外， B9 井西部及 B12 井以西地区也有发育； （ 3） 长一段白云岩储 层厚度小于长二段； （ 4） 平面上长二段台缘生物礁东西部也 存在一定差别，大致以 B1 井为界，西部地区生物礁规模普遍 大于东部地区。此外，生物礁的不同部位白云岩发育的程度 差异很大，B1 井为礁前斜坡相，储层发育程度较差； B10 井钻 在马鞍状生物礁的鞍部，地势较低，几乎不发育礁顶白云岩， 但向礁顶侧钻后钻遇了较好的白云岩储层； B2 井、11 井、104 井等位于潮道侧面，储层厚度较小，而 B27、204、205 及 29 井 等位于广海边部生物礁核部，都钻遇较好白云岩储层。