川西坳陷中段丰谷构造须家河组四段储层特征及其形成机制

摘要

本文根据川西坳陷中段丰谷地区上三叠统须家河组的地表剖面、钻井岩心、薄片、测井曲线及常规物性测试分析资料等的观察、对比研究分析,查明了须四段致密砂岩储层的岩石学特征、沉积相特征、裂缝发育特征等。通过对丰谷构造上三叠统须家河组四段致密砂岩储层的沉积相、岩石学特征、成岩作用、构造作用等方面的分析,并对影响储层发育的因素进行分析研究和评价,指出有利于储层发育的沉积微相、影响储层发育的主控因素,进而阐述丰谷地区须四段致密砂岩中优质储层的形成机制。
　　 丰谷构造须四段岩性为浅灰、灰、深灰色细-粗粒岩屑(钙屑)砂岩、(含砾)岩屑石英砂岩、含钙细粒钙屑砂岩、(泥质)粉砂岩与灰黑、黑色(粉砂质)泥页岩、炭质页岩等的略等厚或等厚互层,局部层段夹煤层。本次研究认为须四段储层为典型的低孔、低渗的致密砂岩储层,储集空间类型主要有裂缝和孔隙两大类,其储层类型为裂缝-孔隙型或孔隙型,孔隙以粒间溶孔、粒内溶孔为主,保留了部分残余原生粒间孔隙,次为铸模孔、晶间孔、溶缝等。须四段砂岩普遍具有低孔、低渗、致密化强、超高压、岩相变化快、非均质性强等特点,但局部仍发育有孔渗性相对较好的储层段(以下称“优质储层”),其孔隙度大于6％,其岩性以中-粗粒岩屑(钙屑)砂岩为主,次为中-粗粒岩屑石英砂岩。
　　 须四段储层的发育主要受到沉积相和成岩作用的综合控制。须四段的优质储层段的分布受到沉积微相控制,优质储层段主要发育在潮汐影响的河道、潮下潮间水道、沙坝及冲洗坝等微相的厚层砂岩中,砂体单层厚度大,泥质含量少,伽马值一般在28～41API之间；其岩性以灰色-浅灰色中-粗粒岩屑(钙屑)砂岩、岩屑石英砂岩为主。有利沉积相是致密砂岩储层中优质储层形成的前提。沉积环境(相)通过控制沉积物的组分、颗粒粒度、分选性、磨圆度、层间水及孔隙流体的成分、砂体厚度与展布等,决定了优质储层形成物质基础,进而影响成岩作用演化、成岩作用类型、孔隙演化及孔隙类型,从而决定了最终储层的储集性优劣及储层物性在纵向上和横向上的变化。同时,成岩作用的演化与丰谷构造的构造位置、烃源岩的成熟演化及须四段煤系地层有机酸的生成密切相关。
　　 影响须四段孔隙发育的成岩作用主要有压实-压溶作用、碳酸盐胶结作用和溶蚀作用。压实-压溶作用在川西坳陷须家河组普遍发育,其强度主要受埋深、所处的前陆构造带位置、岩性及矿物成分的影响。压实-压溶作用是丰谷构造须四段储集砂岩孔隙度降低、砂岩致密化的一个重要原因。碳酸盐胶结作用是须四段砂岩储层致密、孔隙度急剧降低的最主要的原因,可分为早期碳酸盐胶结作用和晚期碳酸盐胶结作用。早期的碳酸盐胶结作用在使储层致密的同时对高孔隙层段具有保护作用,晚期碳酸盐胶结作用对储层起破坏性作用。溶蚀作用是丰谷构造须四段砂岩储层次生孔隙发育、改善储集性的主要机理；次生溶蚀对储层储集性的改善起到了至关重要的作用。
　　 此外,裂缝对储层的的渗透率影响较大,多期次的断裂及其影响下形成的构造裂缝与成岩裂缝一起构成广泛的裂缝网络系统,极大地改善了储层的渗透性,有利于溶蚀作用的进行及溶蚀空间的增大,有利于油气的运移、聚集和调整成藏。