上三叠统储层特征及有利储层带
纵向上,川西北经历了一个自下而上的完整海退序列,即海湾碳酸盐沉积—三角洲、扇三角洲前缘及滩坝砂体—三角洲、扇三角洲平原砂泥岩—泛滥平原砂砾岩夹泥岩—冲积扇砾岩沉积。川西南早期为海湾碳酸盐岩和砂质泥质沉积,中晚期为湖泊沉积,包括三角洲前缘砂和滩坝砂或泥坪、浅湖砂泥质沉积和半深湖泥质沉积。随着地壳运动的阶段性,水体阶段性变深或变浅,沉积物也相应变薄或变厚,但在湖泊各亚相都有变化,沉积物厚度相对较大且稳定。
平面上,早期须家河组为西至广海的海湾,水体西深东浅,中间深,南北浅,主要由碳酸盐沉积组成。徐1期晚期,大量碎屑物质向湾西北方向补给,形成滨海滩坝砂体和扇三角洲前缘砂体,其余大部分地区为湾内泥质沉积。
徐研究区二段西北侧仍为主要物源,扇三角洲前缘砂体发育,有利于油气聚集。
须三段西北侧沉积较厚,冲积扇砾岩发育,而湖区水体加深,局部地区为半深湖相。
须四段沉积中心仍位于川西,龙门山北部仍是主要物源之一,但东南部和东北部也成为主要物源。徐四下段与吴旭下段相似,湖盆较小,水体较浅。须四上段与须五上段相似,湖盆更大,水体更深。这一时期西北侧总体为近源扇三角洲和短河三角洲;东南部以海侵三角洲为主。
勘探实践表明,须家河组二段、须家河组下段和须家河组下段是川西地区的重点储层。
一、油藏基本特征
上三叠统砂岩储层普遍具有低孔隙度、低渗透率、高含水饱和度、喉道小、非均质性强的特点,不同层位、区域和局部构造储层物性差异较大(表9-1)。
图9-1四川盆地中西部上三叠统综合柱状图
1—砾质中粒砂岩;2—细砂岩和粉砂岩;3-泥浆和页岩;4—泥灰岩和贝壳灰岩;5-碳质页岩和煤层;6-石灰石和白云石;7—泥砾和炭块;8-动物和植物化石;9—气体波动和气体注入;10-源油气层;11-水库;12-盖层;13-源岩和盖层
1.低孔低渗特征
上三叠统砂岩储层平均孔隙度大多在8%以下,平均渗透率一般小于0.2×10-3μm2,属于致密砂岩储层,储层的孔隙度和渗透率在纵向和横向上变化很大。
纵向上,川西北地区须家河组一段上部(中坝地区)和须家河组二段储层条件较好。川西须家湖四下段好于须家湖五下段。川中须五下段略好于须四下段。
表9-1上三叠统砂岩储层物性参数统计表
横向上,川中孔隙度和渗透率较好,川西和川西北孔隙度和渗透率较差。
2.小喉的特点
上三叠统储层孔喉结构主要发育三种类型的喉道:缩窄喉道、片状或弯板状喉道和管束状喉道,具有以下特点:①排替压力(Pd)和饱和中值压力(Pc50)普遍较高;②孔喉小,渗透性差;③孔喉分选中等,偏粗;④汞饱和度低,束缚水饱和度高,脱汞效率低。
3.储层非均质性强。
无论是纵向上还是横向上,T3砂岩储层在沉积厚度、孔隙度和渗透率、孔喉类型和结构上都表现出很大的差异。即使在同一口井的同一砂岩储层段,不同部位的储层动态或孔喉特征也存在明显差异。
储层的非均质性在渗透率的变化上更为突出,川西地区上三叠统渗透率变化较大,在(10-7 ~ 10-2) μ m2之间,显示了其较强的非均质性。
2.上三叠统关键层段储层分布特征
研究区上三叠统属于致密砂岩储层,孔隙不发育,平面分布变化大,不同层段孔隙发育程度不同。
1.须家河二段
须家河组二段岩性主要为浅灰色-灰白色长石应时砂岩,纵向上可分为三个亚段:上、下亚段主要为砂岩,中亚段主要为泥岩(页岩)。总体上,须家河组二段以砂岩为主,化石较少,地层厚度西厚(可达800m),东薄,呈“箕状”特征。东侧地层尖灭于51-华1-游1井一线,另外广元西部局部隆起区剥蚀尖灭。
研究区须家河组二段厚200 ~ 800 m,其中孔隙发育段厚100 ~ 500 m(粉砂、细砂以上),为水动力较强的沉积产物,北部为扇三角洲内分流河道、河口坝、浅湖坝砂体发育区;东南方向为海侵三角洲发育区。砂岩厚度西厚东薄,北厚南薄,沉降沉降中心位于绵阳-绵竹地区。
在平面上,孔隙度变化具有西高东低、北高南低的特点,但在龙泉山东侧的建阳地区存在一个高孔隙度区,推测为须二段上倾尖灭带斜坡上的一个三角洲前缘河口坝砂体。须二段高孔隙度区位于中坝-中华和龙泉山-建阳地区,其次是梓潼、九龙山、青林口-箭河和鸭子河-合兴场地区。
2.必须在接下来的四段。
须家河组下段除射箭河至九龙山一线以北剥蚀外,全区广泛分布,地层厚25-400 m,其中孔隙发育段厚50-200 m(粉细粒以上),沉积水动力强。北部主要发育冲积扇和辫状河砂体,南部主要发育三角洲和滨浅湖砂体。砂层厚度中部最厚,向南向北递减,中心位于绵竹-都江堰地区。
在北部,由于龙门山推覆构造造成的强烈隆升,沉积了一套辫状河粗粒三角洲沉积。沉积岩主要为碳酸盐砾岩和岩屑砂岩,局部裂缝发育,形成以裂缝为主的储集空间。
南部发育一套海侵三角洲沉积,具有明显的河流控制特征。岩性为灰色和浅灰色块状中细粒应时砂岩和岩屑应时砂岩,局部夹薄层黑色页岩,横向相对稳定。
该段孔隙度分布呈现东高西低,南高北低的特点。高值区位于四川中西部的安岳-遂宁-南充地区和绵竹-绵阳地区,低值区主要位于梓潼、冠县-雅安地区。但该段储层的发育面积不仅受储层孔隙度和渗透率条件的制约,还受裂缝发育程度的控制。
综上所述,由于不同地区的岩性差异,研究区须家河组下段的空隙类型和平面分布发生了较大的变化。北部为一套以碳酸盐岩岩屑为主的岩性组合,胶结致密,孔隙不发育,其储集条件严格受裂缝控制;南部岩性与北部差别很大,碳酸盐岩岩屑少,应时含量高,孔隙度变化不大,一般在3%-4%之间。根据各井裂缝统计对比,平落坝地区裂缝发育,储集条件较好,其产气层段也是裂缝层段,其他地区由于裂缝不发育,储集条件较差。
3.吴旭的下半部分。
江油-剑阁-九龙山一线以北缺失徐吾下段,地层厚25-300米,其中孔隙发育段厚50-25 ~ 300米。北部发育河流-三角洲平原和三角洲前缘砂体,南部主要发育三角洲、滨海和浅水湖泊砂体。
绵阳、梓潼、绵竹、孝泉等地,岩性为砂、页岩夹薄层砾岩;川西南岩性较北部细,沉积一套中细粒砂岩夹泥岩。砂岩包括岩屑应时砂岩和岩屑砂岩,粒度比须家河组下段稍粗。
砂岩厚度分布以绵竹-成都-绵阳为中心,向北、东、南递减。
须五下段孔隙度在平面分布上与须四下段相似,东南部川西-川中仁寿-安岳-南充-盐亭地区孔隙度仍然较高,西部较低。