大邑构造须家河组致密砂岩成岩作用及优质储层形成机理探讨

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油 气 地 球 物 理
２ ０ １ ３ 年４ 月
Ｐ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ Ｌ Ｅ ＵＭ Ｇ Ｅ Ｏ Ｐ ＨＹＳ Ｉ ＣＳ
第１ １ 卷 第２ 期
大邑构造须家河组致密砂岩成岩作用 及优质储层形成机理探讨
刘 腾 ，彭 军 ， 王伟 东
（ １ ． 西南 石油大学 资源与环境 学院 ， 四川 成都 ６ １ ０ ５ ０ ０ ； ２ ． 大庆油 田有 限责 任公 司， 黑龙江 大 庆 １ ６ ３ ０ ０ ０ ）
带南段 ， 自２ ０ ０ ５ 年大邑 １ 井开钻以来 ， 该区须家河组 四、 三和 二段 均获 工业 气 流 ， 表 明大 邑构 造须 家河 组 气藏 良好 的勘探开发前景ｎ 。须家河组砂岩储层属 低孔。 、 低 渗储 层 ， 平 面 上 和纵 向上 具较 强 非 均 质 性 ， 储层 内部结构复杂 ， 孔隙类型以次生溶蚀孔为主 。
碎 屑长 石 （ 图２ （ ｄ ） ） 、 石英 和岩 屑 （ 图２ （ ｅ ） ） 等 碎屑 颗
三段 、 四段与砂岩压实系数均为 ０ ． ６ ６ ； 大邑地 区须家
２ ． Ｄ ａ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｏ ｉ ｌ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｄ ａ ｑ ｉ ｎ ｇ ， Ｈ ｅ ｉ Ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ， １ ６ ３ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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２ ． ２ ． ２ 碳 酸 盐胶 结 作 用
Ｌ 隙度， ％
（ ａ ）孔隙度分布直方图
母 圈 圈 固 １ ｏ ％
２ 成岩 作用
２ ． １ 压 实 作用
方 解石胶 结 物为研 究 区须家 河组 砂岩 中最 主要 的胶 结 物 。含 量 高 （ ＞ １ Ｏ ％） 的样 品 主要 发 育 在粒 度 较 细 的 粉砂 岩 、 细 砂 岩 中和 低 长石 、 中、 粗粒 岩 屑石 英 砂 岩和岩 屑砂 岩 中 。粉 砂岩 、 细砂 岩粒 间孔 隙小 ， 孔 隙水 交换 能力 弱 ， 易造 成碳 酸盐 的过饱 和 ， 而较 高 的碳 酸盐 岩 岩 屑 ， 其 压溶 和 溶 蚀无 疑 为 方解 石 的胶 结 提供 了丰 富 的物质来 源 。
善， 有效微裂缝 的发育是 优质储层 形成 的关键 因素 。
关键 词 ： 致 密砂 岩储层 ； 成岩作 用 ； 储层形 成机理 ； 大 邑构造
Ｄｉ ａ ｇ ｅ ｎ ｅ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｉ ｇ ｈ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｏ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ ｆ ａ ｖ ｏ ｒ ａ ｂ ｌ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ｏ ｆ
为 显微 镜 下 统计 的结 果 。大 邑 构造 须 家河 组 二段 、
使 石英颗粒 呈镶嵌状 （ 图２ （ ｃ ） ） 。加 大 边 宽 为
５ ０ — ３ ０ ０ １ ． ｕ ｎ ， 正常发育 Ｉ 一Ⅱ 期加大 ， 部分发育 １ １ Ｉ 期加大 。 ２ ＿ ３ 交 代作 用 储层 中交 代作 用较 发育 。常 表现 为方解 石交 代
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大 邑构 造位 于 四川龙 门 山冲断带 前 缘 隐伏 构造
岩 屑 石英 砂 岩 、 长 石 岩 屑 石英 砂 岩 、 岩屑砂岩、 长 石 石 英砂 岩 、 富 岩 屑砂 岩 、 石英砂岩、 长 石 岩 屑砂 岩 和
岩 屑 长石 石 英 砂 岩 。砂 岩 粒 度 以 中粒 为主 ， 少 量 砂
摘要： 本文在 大量测试 分析资料 的基础上 ， 详 细研 究了大 邑构造 须家河组致 密砂岩 的主要成岩作 用特征及 其对储 层物性 的影响 ， 建立 了该 区致 密砂 岩储层 的成岩演 化序列及孔 隙演化模 式 ， 探讨 了该 区优质储 层的发育模 式。研 究认为 ， 压 实作用 、 胶结作 用是造 成该 区储 层 物性 降低 的主 要 因素 ， 溶蚀 作用 形成 的次生孔 隙使 储层 物性得 到 改
Ｄａ ｙ ｉ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖｏ ｉ ｒ ａ ｒ ｅ ａ ｎａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ， ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｄ ｉ ａ ｇ ｅ －
１ 储层 岩 石特征及 物性 特征
大邑构造须家河组共发育 ８ 种 类 型 的砂 岩 ， 即
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ３ — ０ ４ ； 改回 １ ３ 期： ２ ０ １ ３ － ０ ３ － ２ ９ 作 者简介 ： 刘 腾， 男， 矿物学 、 岩石学 、 矿床学专业在读硕士研究生 ， 现主要从事沉积与储层地质方 面研究 工作 。 基 金项 目： 中国石油科技创新基金项 目资助（ ２ ０ １ ０ Ｄ． ５ ０ ０ ６ ． ０ １ ０ ３ ） 。
岩粒度为细粒 ； 磨 圆度 以次棱角状为主 ， 分选中等 ； 胶 结 类 型 以孔 隙一 接触 式 胶 结 为 主 ， 属 于 三角 洲 沉 积体 系。 储 层 的最 高 孔 隙度 为 ７ ． ９ ３ ％， 平 均 孔 隙度 为 ２ ． ９ ７ ％。最 高 渗 透 率 为 １ １ ． ５ ５ ｍ ｄ ， 平 均 渗 透 率 为 ０ ． ３ ２ ｍｄ ， 主 要 集 中在 ＜ ０ ． ５ ｍｄ 的范围内， 约 占９ ０ ％， 属 于低孔 、 低渗储层（ 图１ ） 。
２ ． ２ ． ３ 硅 质胶 结 作 用
为 了定 量 描述 压实 作用 对 孔 隙 的破 坏 程 度 ， 引 入 压 实 系 数 概念 ： 压实系数＝ （ 原始孔隙度一 现 存 粒
间孔隙度一 胶结物含量） ／ 原始孔 隙度 。压 实系数越 本 区 石 英 次 生 加 大 现 象 较 普 遍 。根 据 镜 下 观 大， 压 实 作用 对 孔 隙 的破 坏程 度 就 越大 。沉 积物 的 察 ， 次 生加 大部 分具尘 线 ， 亦见 部分 为无 痕加 大 。一 原始孔 隙度一般为４ ０ ％， 现存粒间孔 隙度可用显微 般发育 不均匀 、 不规则 ， 沿石英颗粒单边或周边 生 镜 下 观察 到 的粒 间孔 面孔 率 表示 ， 胶结 物 含 量也 可 长 ， 常 与压 溶 作用 伴 生 。在 石 英集 中处 由于加 大 而
成， 从 而 阻止 原始粒 间孔 隙 的破坏 。此 外 ， 具 有一 定 厚 度 的绿 泥石 衬 垫 包裹 石 英 颗粒 ， 可减 少 石英 颗 粒 间压 溶 的进行 ， 一 方面使 部分 粒 间孔 、 粒 内溶 孔得 以 保存 ； 另 一方 面 可 阻 断形 成 自生 硅 质矿 物 的物质 来 源， 对储 层孔 隙 的保存 具有 双倍 积极作 用 。
油 气 地 球 物 理
２ ０ １ ３ 年４ 月
色， 较 典 型变质 作用 形成 者颜 色较浅 ， 呈 纤维状 垂 直 颗粒 生 长 ， 形 成 孔 隙衬 垫 ， 即绿 泥 石 的环 边 胶结 ； 扫
描电镜下呈叶片状垂直颗粒生长 ， 其次还发育有针 叶状 绿 泥石 胶 结 物 ， 具有薄但致密而连续的特点 。 据薄 片观察 ， 绿泥石胶结物形成于初始机械压实之 后， 石 英次 生 加 大 和主 要碳 酸 盐胶 结 物 之前 。 围绕 颗 粒 生 长 的绿 泥 石 环 边 可 抑 制 石 英 次 生 加 大 的 形
ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｄ ｏ ｍｉ ｎ ａ ｎ ｔ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｔ ｏ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｈｅ ｔ ｐ ｌ ａ ｙ ｓ ｉ ｅ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ｉ ｎ ｈｅ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ， ｔ ｈ ｅ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ 叩－
ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｅ ｖ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｐａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ ｓ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｐ ｏ ｒ ｏ ｓ ｉ ｔ ｙ ｅ ｖ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｇ ｈ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｏ ｎ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｖｏ ｒห้องสมุดไป่ตู้ｉ ｒ ａ ｒ ｅ ｓ ｅ ｔ ｕ ｐ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ —