侏罗系储集层特征
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发布时间：2022-07-27 01:40
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时间：2023-10-24 02:01
川西地区侏罗系地层发育，为一套气候干热条件下以砂泥岩为主的磨拉石建造。据岩性、岩相、古生物及沉积旋回等特征分析，纵向上可划分为下侏罗统白田坝组，中侏罗统千佛崖组、沙溪庙组和上侏罗统遂宁组、蓬莱镇组5个组（图9-2）。
图9-2 川西前陆盆地侏罗系综合柱状图
一、侏罗系储层物性特征
侏罗系物性变化较大，平均孔隙度0.87%～12.32%均有，渗透率介于10-7～10-2μm2之间，可见储层非均质性较强（表9-2）。
表9-2 川西侏罗系物性统计表
从层系上讲，除上侏罗统蓬莱镇组（平均n＞10%）储层属常规储层以外，自流井组至遂宁组均属致密砂岩储层（n＜8%），局部地区（如新场地区）的沙溪庙组平均孔隙度大于8%，为较好储层。但整体来讲，侏罗系储层仍具有低孔、低渗、高含水饱和度、非均质性强的特征，裂缝对油气的富集、高产起重要作用。
1.自流井群/千佛岩组
该段是大兴西气田的重要产气层。据91块岩样分析，其砂岩平均孔隙度为5.26%，频率分布具双峰现象，主峰为1%～2%，次峰8%～9%，渗透率据79个样品分析，平均为3.46×10-4μm2，说明存在较好的储集性。
2.沙溪庙组
本组在厚坝、大兴鼻状隆起、平落坝取得岩心，据358块岩样分析，平均孔隙度5.8%，频率主峰具双峰现象，主峰大于10%，次峰小于2%，渗透率据340块样品分析，平均为2.73×10-5μm2，频率分布具双峰现象，主峰为10-6～10-5μm2。
目前，本组在大兴西、平落坝、邛西、大兴鼻状隆起和三皇庙构造钻获气井，并且已成为大兴西、平落坝气田的重要产气层。其中，大5井沙溪庙组孔隙度分布也呈两个主峰区，2%～4%和7%～9%，渗透率为10-5～10-3μm2；松华1井孔隙度明显偏低，孔隙度仅1%～3%，平均1.82%，平均渗透率为0.018×10-3μm2；码浅2井测井孔隙度中等孔隙度占优，主频值5%～7%；三皇庙构造三皇1井测井孔隙度绝大部分介于4%～7%之间，少数7%～10%。
3.遂宁组
本组仅大兴鼻状隆起取得岩心，据62块岩样分析，平均孔隙度为4.52%，频率分布具双峰现象，主峰3%～4%，次峰9%；渗透率据61块岩样分析，平均为（1～4）×10-4μm2。频率分布亦有双峰现象，主峰落在10-6～10-5μm2。可见，遂宁组孔隙度普遍较低，物性较差。
本组在平落坝和观音寺发现气井，表明尽管本组沉积总体上不利于储集体的发育，但只要有一两套高孔砂岩体存在，亦有成藏的可能。
4.蓬莱镇组
本组在白马庙—松华地区取心较多，据12口井368块岩心常规物性样品分析，物性变化较大。孔隙度为21.42%～2.97%，平均12.44%；渗透率为20.6×10-3μm2～0.000328×10-3μm2，平均为3.66×10-3μm2。孔隙度分布频率（图9-3）主要集中在3个区间：低孔段为5%～8%，占28.88%，中孔段为12%～13%，占14.71%，高孔段为16%～20%，占30.23%，高、低孔基本相当。渗透率不具多峰现象，峰值在10-5～10-2μm2之间，占89.2%。
可见，虽然各井之间物性差异较大，但总的来看，蓬莱镇组储层物性较好，具高孔高渗较低含水饱和度的特点（相对致密砂岩储层而言）。沙溪庙组次之，但沙体单层厚度和累计厚度均较大，且存在次生孔隙发育带。勘探实践证实，沙溪庙组和蓬莱镇组是侏罗系主要储层发育段。
图9-3 白马2井蓬莱镇组岩心孔喉分布频率直方图
二、储层物性控制因素
影响储层物性的因素较多，包括沉积环境、水动力条件、压实作用、岩性、粒度、胶结物性质与含量、构造应力场、成岩后生作用、裂缝等。这里我们仅对影响侏罗系砂岩储层物性最显著的几个因素加以分析。
1.沉积相对储层物性的影响
由于不同的沉积环境控制了不同的水动力条件的分布，造成了不同环境下沉积物分选的差异和原始孔隙大小的差异。
通过对白马—松华地区蓬莱镇组沉积微相与物性之间的关系研究表明，不同的沉积微相沙体其岩性组合、物性变化均具有一定的差异（表9-3，图9-4），可见，沉积相对物性具一定的控制作用。
表9-3 白马－松华地区蓬莱镇组主要沉积微相物性－岩性比较表
2.岩性与物性的关系
储层孔隙度受原生孔隙和次生孔隙的双重影响。其中原生孔隙的发育受控于岩石颗粒大小、排列方式、分选程度；而次生孔隙的发育程度不仅与原生孔隙的状况有关，而且与可溶性组分的含量和分布关系更为密切。
（1）岩性、粒度与孔隙度
据平落坝构造沙溪庙组研究表明，高孔段主要集中于细粒长石砂岩及中—细粒岩屑长石砂岩中，＞5%的孔隙度在长石砂岩和岩屑长石砂岩样品中占96%。
白马庙地区白浅27井细粒岩屑长石砂岩平均孔隙度为12.6%；岩屑长石粉砂岩、细—粉砂岩平均7.08%；粉砂质泥岩平均6.06%。
（2）长石含量对孔隙的影响
在碎屑颗粒中，长石属于相对不稳定的组分，在酸性介质条件下，长石易向粘土矿物转化，沿晶面及解理面发生溶蚀溶解，形成次生孔隙空间，故长石含量高，有利于次生孔隙的发育。
图9-4 白马2井蓬莱镇组沉积微相及物性特征图
从岩心、薄片资料来看，白马、松华地区蓬莱镇组储层岩性以岩屑长石砂岩为主，长石含量较高，组内各砂组长石含量分布规律不尽相同，介于25%～50%之间。但它们的孔隙度与长石含量之间的关系却均反映出随长石含量的增高，孔隙度逐渐增大的趋势。具体表现在不同的井上，均具有类似的特征（图9-5）。
（3）胶结物含量的影响
次生孔隙的发育与胶结物类型及含量有关，区内砂岩储层的主要胶结物为方解石，在酸性介质条件下方解石易发生溶蚀、溶解，特别在裂缝发育带，充填于颗粒间的方解石胶结物往往沿破裂面周边发生大面积的溶蚀，区内蓬莱镇组尤为突出，方解石经溶蚀后，形成次生孔隙和裂缝带。胶结物含量与孔隙度之间的反比关系在岩心物性特征上表现明显。
3.成岩作用与孔隙的关系
沙溪庙组目前的成岩阶段处于晚成岩A2期，蓬莱镇组处于早成岩B期，均以粒间、粒内溶孔为主要储集空间。其中沙溪庙组储层主要发育于次生溶蚀孔隙发育带内，而蓬莱镇组储层主要发育于由残余原生粒间孔与次生溶蚀孔构成的混合孔隙发育带内。
图9-5 白马2井蓬莱镇组孔隙度－长石含量相关关系图
压实作用是孔隙度减小的重要因素，但却不是本区砂岩致密的最关键因素。实际资料表明研究区内砂岩致密的原因主要是由于广泛发育的次生加大和大量粘土矿物及碳酸盐岩矿物的沉淀。
另外，有机质演化脱羧基形成碳酸、胶结作用、溶蚀交代作用和裂缝等对孔隙均有影响。
三、重点层段储层分布特征
1.沙溪庙组储层分布特征
下沙溪庙组（J2s1）在龙门山前缘中、南段发育安县、都江堰、大邑和芦山4个冲积扇。岩性以杂色砾岩为主，向上砾岩逐渐减少，砂、泥岩则逐渐增加。砾岩以泥灰岩砾为主。
广元—旺苍一带，为灰色中—细粒长石砂岩与灰绿、暗紫色泥岩互层夹灰黑色粉砂质页岩。
江油—绵竹—彭州—大邑—芦山一线以南地区，岩性显著变细，为砂、泥岩互层。
下沙溪庙组地层以梓潼、剑阁、旺苍、苍溪一带厚度相对较大，达300～500m。该区西北的江油、安县及川西南部地区一般厚150～300m，且自东向西逐渐减薄，邛崃、蒲江、眉山以西厚度小于100m。
上沙溪庙组（J2s2）在龙门山中、南段仍为冲积扇的粗碎屑沉积。北部的广元—旺苍、梓潼坳陷及南部的邛崃、蒲江地区，下部为灰绿色中—细粒长石砂岩、含砾长石砂岩与暗紫、紫红色粉砂质泥岩略等厚互层，向上岩性变细，砂岩逐渐减少。
雅安、乐山地区下部为绿灰、灰绿色中—粗粒岩屑石英砂岩、砾状砂岩或细砾岩与暗紫、棕紫色泥岩等厚互层，中、上部为粉砂质泥岩与细—粉砂岩不等厚互层夹透镜状泥灰岩，泥岩普含灰质团块。
上沙溪庙组地层一般厚500～1500m，横向变化大，总趋势为自北向南减薄。旺苍立溪岩至南江沙河一带最厚，达1600m以上。龙门山前缘江油、安县、绵竹、彭州，及芦山、天全以西厚度小于400m，向龙门山方向逐渐减薄并尖灭。梓潼地区600～1000m，成都、邛崃、蒲江一带仅为450～700m。
整体上，川西南部沙溪庙组厚500～900m，川西北部厚700～2070m，属冲积扇、河流、三角洲及滨湖相沉积。
南部地区沙溪庙组在平落坝构造有6口井取心，高孔段主要集中于该组中部及中下部辫状三角洲前缘相细粒长石砂岩及中—细粒岩屑长石砂岩中。储层具两低两高特点，即矿物成熟度低（长石含量25%～45%），结构成熟度低（多为棱角状）；粘土含量高（10%～12%）、云母含量高（10%～12%）。也可见部分含砾长石砂岩，砾石多为泥砾或粉砂岩砾，砾经3～5.5mm（平落12井1939.3m）。
北部地区的沙溪庙组储层特征与南部基本一致，孔隙的发育主要位于上沙溪庙组的长石砂岩和岩屑长石砂岩中。
沙溪庙组砂岩厚100～1000m，类似下统自流井组仍具有东厚西薄，北厚南薄的趋势，但厚度明显加大，其中川中大部分厚度大于400m，最厚位于盐亭—仪陇地区；川西大部分地区砂厚100～600m，文兴场—老关庙地区厚度较大，川西南部150～350m。孔隙度只在川西南部、川西北等局部地区有资料，整体趋势难以看出，但局部资料显示，川西北部邻近龙门山断褶带物性较好，如新场地区。
2.蓬莱镇组储层分布特征
龙门山前缘为一套巨厚的冲积扇堆积体，扇体中心分别在剑阁、安县、都江堰和芦山。岩性以灰色砾岩、棕灰色细—粗粒砂岩为主夹棕红、紫红色泥岩，纵向上组成两个由粗至细的沉积旋回，砾石成分除剑阁金子山以石英岩砾石为主外，其余均以石灰岩砾为主。习惯上把上述边缘相粗碎屑沉积物称为莲花口组，而盆内的细粒沉积物则称为蓬莱镇组。
川西北部旺苍—剑阁—梓潼老关庙—苍溪地区，底部为厚层—块状中—细粒长石石英砂岩；下部为棕红色泥岩与浅棕灰、绿灰色细粒长石石英砂岩、岩屑石英砂岩互层；上部为棕红色泥岩与棕灰、灰绿色及暗褐色中—细粒长石砂岩略等厚互层。
安县以东至绵阳丰谷、魏城地区为大套泥岩夹粉—细砂岩。
川西南部邛崃、蒲江一带，为暗紫—棕红色泥岩与灰绿色长石砂岩、岩屑长石石英砂岩略等厚互层，底部为浅灰—紫灰色细粒长石砂岩或深灰色石英粉砂岩，层内虫孔发育。
邛崃、蒲江以西为棕红色泥岩与灰色粉—细砂岩互层，层间夹薄层深灰色灰岩。雅安—乐山一带岩性较细，以大套棕红色泥岩为主。
地层厚度分布上，川西北部厚度最大，剑阁、苍溪及广元、旺苍地区厚1400～2000m；向南减薄，江油、绵阳、梓潼及绵竹、德阳地区厚1000～1400m。川西南部一般厚500～1100m，大邑—崇州—彭州一带厚度大于1100m；平落坝—白马庙—大兴场及其以西地区厚685～900m；向南减薄，洪雅、峨眉以南厚度小于500m，洪雅高庙已剥蚀殆尽。
继遂宁组之后，一度安定的湖盆因周围古陆再度活跃而动荡起来，蓬莱镇期（或莲花口期）龙门山地区前陆构造活动强烈，在山前地带发育了巨厚层状的冲积扇砾岩。广元地区一带为河流－湖泊沉积，由韵律明显的砂泥互层组成。白马庙地区蓬莱镇组与下伏遂宁组冲刷接触，主要是以滨浅湖沉积为主体的曲流河三角洲－滨浅湖沉积。在其东部尚夹泥灰岩及暗色灰岩薄层，在蒲江石桥剖面、三大湾—龙泉驿剖面、成参井蓬莱镇组自下而上见苍山页岩、何塘灰岩、李都灰岩、景福院页岩（灰岩），表明NW高、SE低的古地形仍然继承下来，碎屑物质主要来自NW方向。在蓬莱镇组充填过程中仍有间歇性的构造抬升，以蓬莱镇组上、下段之间最为明显，在邛崃火井、蒲江石桥剖面，“太和镇砂岩”与下伏地层明显冲刷接触。蓬莱镇组可划分出4个地层层序，每个层序由曲河流沉积开始至滨浅湖沉积结束，构成了较有利的储盖组合。
平面上，自西北向东南相序依次为冲积扇、河流相、三角洲相、滨浅湖相。纵向上相对高孔隙段主要集中于中上部。
