普光地区飞仙关组颗粒滩储层发育分布规律及控制因素_宿亚仙.pdf

断块油气田2023年5月0引言随着浅层油气勘探程度的提高，深层海相碳酸盐岩油气（深度大于4 500 m）成为我国油气勘探的重要方向1-2。四川盆地二叠系三叠系白云岩储层广泛发育，发现了普光、元坝、罗家寨等一系列大中型气田，但摘要四川盆地二叠系三叠系白云岩储层广泛发育，发现了普光、元坝、罗家寨等一系列大中型气田，但深层海相碳酸盐岩储层的规模和非均质性却成为限制深层油气藏勘探开发的关键因素之一。综合普光地区飞仙关组钻测井、岩心、岩石薄片、碳氧同位素等资料的研究发现：飞仙关组储层岩石类型主要为（残余）鲕粒白云岩、晶粒白云岩；储集空间类型主要为粒内溶孔、粒间（溶）孔、晶间（溶）孔、溶洞。其中，粒内溶孔平面上主要发育在古地貌高地，垂向上发育于旋回上部。飞仙关组优质储层形成与保存受控于高能鲕粒滩沉积、溶蚀作用、白云岩化作用和较好的保存条件。飞仙关组储层的非均质性主要与颗粒滩原始沉积和后期成岩有关，古地貌和海平面升降控制了储层平面和垂向的非均质性，古地貌较高区域以厚层高能鲕粒滩沉积为主，遭受较强的准同生溶蚀和白云岩化作用，具备较强的孔隙保存能力，现为优质储层。该研究进一步落实优质储层的分布，丰富普光气田滩相储层非均质性方面的研究成果，对相似碳酸盐岩储层的研究提供借鉴。关键词颗粒滩储层；主控因素；非均质性；飞仙关组；普光地区中图分类号：TE132.1+4；P618.13文献标志码：A收稿日期：2022-09-08；改回日期：2023-03-06。第一作者：宿亚仙，女，1974年生，高级工程师，硕士，主要从事油气田勘探开发研究和管理工作。E-mail：。引用格式：宿亚仙.普光地区飞仙关组颗粒滩储层发育分布规律及控制因素J.断块油气田，2023，30（3）：396-404.SU Yaxian.Development and distribution of grain shoal reservoir of the Feixianguan Formation in Puguang area and controlling factorsJ.Fault-Block Oil&Gas Field，2023，30（3）：396-404.Development and distribution of grain shoal reservoir of the Feixianguan Formation inPuguang area and controlling factorsSU Yaxian(Exploration and Development Research Institute,Zhongyuan Oilfield Company,SINOPEC,Puyang 457001,China)Abstract:The Permian-Triassic dolomite reservoir has been extensively developed in the Sichuan Basin,and a series of large andmedium-sized gas fields such as Puguang,Yuanba and Luojiazhai have been discovered.However,the scale and heterogeneity of deepmarine carbonate reservoirs has become one of the key factors limiting the exploration and development of deep oil and gas reservoirs.Based on the data of drilling and logging,core,thin section and carbon and oxygen isotope,it is found that the main rock types of theFeixianguan Formation are(residual)oolitic dolostone and crystalline dolostone.The reservoir space types in Puguang area are mainlyintragranulardissolvedpore,intergranular(dissolved)pore,intercrystal(dissolved)poreandkarstcave.The intragranulardissolvedporesaremainlydevelopedinthepalaeogeomorphichighlandsandverticallyinthe upperpartofthe cycle.The formationandpreservationofthe high-quality reservoir of Feixianguan Formation is controlled by high-energy oolitic shoal deposition,dissolution,dolomitization andgood preservation conditions.The heterogeneity of the reservoir is mainly related to the original sediment of grain shoal and laterdiagenesis,and the paleogeomorphology and sea level rise and fall control the reservoir heterogeneity horizontally and vertically.Thehigher paleogeomorphic area was dominated by thick high-energy oolitic shoal deposits,which were more likely to suffer from strongpenecontemporaneous dissolution and dolomitization and had strong pore preservation ability,and still retained high-quality reservoirstoday.Theresearchcanfurtheridentifythedistributionofhigh-qualityreservoirsandenrichtheresultsonthe heterogeneityofcarbonateshoalreservoirinPuguanggasfield,andprovidereferenceforthestudyofsimilarcarbonatereservoirs.Key words:grain shoal reservoir;main controlling factors;heterogeneity;Feixianguan Formation;Puguang area普光地区飞仙关组颗粒滩储层发育分布规律及控制因素宿亚仙（中国石化中原油田分公司勘探开发研究院，河南 濮阳457001）基金项目：国家科技重大专项课题“深层礁滩相高含硫气藏稳产技术政策”（2016ZX05017-001）doi:10.6056/dkyqt202303006断块油气田FAULT-BLOCK OIL GAS FIELD第30卷第3期第30卷第3期深层海相碳酸盐岩储层的规模和非均质性却成为限制深层油气藏勘探开发的关键因素之一。前人研究发现四川盆地飞仙关组储层形成与保存主要与高能鲕粒滩沉积、大气淡水淋滤、白云岩化、有机酸溶蚀、早期油气充注、TSR溶蚀有关3-7。台缘高能鲕粒滩沉积是飞仙关组优质储层发育的物质基础，准同生期大气淡水溶蚀形成的次生孔隙仍是滩相储层中重要的孔隙类型之一6，8-9。前人关于白云岩化作用对储层的改造存在分歧10-11，但普遍认同方解石被白云石交代后，岩石的抗压实-压溶能力增强抑制了后期压溶作用、胶结作用，有利于深部储层孔隙的保存。飞仙关组白云岩储层进入埋藏期发生油气充注，进而发生有机酸溶蚀、原油裂解与残留沥青充填和TSR作用，对白云岩储层进行了不同程度的破坏性或建设性的改造。有机质成熟过程中产生的有机酸对储层有一定的改造，但原油在高温条件下裂解产生沥青12-13，固体沥青对孔隙空间的大量充填破坏了储层孔隙。关于TSR对飞仙关组白云岩储层的改造效应，目前主要有3种观点：1）TSR导致了碳酸盐的溶解、孔隙增加3，14-15；2）TSR导致了一定程度孔隙的丢失7；3）TSR过程中既有溶蚀也有胶结16，难以有效定量描述油气充注对孔隙的增减效应，但油气充注极大抑制了深部储层后期的破坏性成岩作用，是深部储层后期保存的关键。研究区飞仙关组沉积和后期成岩作用的复杂性决定了储层非均质性强的特点。因此，有必要开展对该储层成岩作用及孔隙类型分布演化规律的研究，并在此基础上落实优质储层的分布。综合研究区钻井、岩心、岩石薄片、地球化学和地震资料，以普光地区飞仙关组储层和储集空间类型及分布为基础，结合储层主控因素，分析普光地区飞仙关组储层非均质性发育分布控制因素，进一步明确研究区储层的发育机理及其控制因素。1区域地质概况普光气田主体属于川东断褶带东北段双石庙普光NE向构造带上的一个鼻状构造，介于大巴山推覆带前缘断褶带与川中平缓褶皱带相接之间。川东北地区二叠系三叠系展布受控于广元梁平古裂陷。古裂陷雏形最早形成于茅三段和茅四段沉积期，吴家坪期在此基础上继承性发展，长兴期拉张裂陷活动加剧，为古裂陷发育的高峰期，直至飞四段沉积期，古裂陷才完全被填平补齐17。受古裂陷影响，普光地区飞仙关组优质储层主要发育在古裂陷边缘。川东北地区下三叠统飞仙关组划分2个三级层序（SQ1和SQ2），SQ1层序时期，川东北地区水体变浅而逐渐演化为镶边台地，其中台地边缘鲕滩极为发育；SQ2层序时期，由于受干旱炎热的气候影响，海平面下降和水循环受限及台地暴露，鲕粒滩消减；进入局限-蒸发台地沉积环境，被填平补齐。飞仙关组形成时间为245251 Ma前，持续时间为6 Ma，在层序时间规模的控制下，结合前人研究成果和油田本身研究需要，将飞仙关组划分为2个三级层序和9个四级层序。本文主要讨论储层较为发育的三级层序SQ1的，四级层序。川东北地区飞仙关期沿袭了二叠纪长兴期岩相古地理格局，全区海平面总体较低。研究区西侧飞一飞二期为斜坡-陆棚环境，飞三期为开阔台地-蒸发台地环境，沉积大套石灰岩。研究区东侧为局限台地-蒸发台地沉积环境，飞一飞三期沉积白云岩夹石灰岩。飞四期由于填平补齐作用，地貌变得平坦，全区沉积环境相似，主要为蒸发台地环境。飞仙关组沉积相可以划分为台地边缘相、开阔台地相、局限台地相、蒸发台地相、台缘斜坡-陆棚相等5个相，并进一步划分出台坪、潟湖、台缘滩（滩缘、滩核）等8个亚相（见表1），研究区主要为台缘滩相、滩间海亚相。其中，台地边缘相的鲕粒滩是储层发育比较有利的相带。在SQ1中的四级层序，鲕粒滩规模较小，SQ1中的，四级层序，鲕粒滩规模增大（见图1）。表1川东北地区飞仙关组沉积相类型及特征Table1Types and characteristics of the sedimentary facies of theFeixianguan Formation，northeastern Sichuan Basin沉积相亚相岩石类型蒸发台地潮上-潮间蒸发坪泥微晶灰岩、泥微晶白云岩、膏云岩、云膏岩、膏岩蒸发潟湖泥微晶白云岩、膏岩、盐岩局限台地潮坪泥晶灰岩、颗粒微晶灰岩、泥粉晶白云岩、藻白云岩局限潟湖泥灰岩、泥晶灰岩、泥微晶白云岩台内滩鲕粒白云岩、鲕粒灰岩开阔台地台内滩鲕粒灰岩、砂屑灰岩、颗粒白云岩滩间海泥微晶灰岩