【原】川渝流转区潼南2区块须家河组致密砂岩气藏沉积相特征研究

天国的女儿 2023-10-20 发布于广西

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川渝流转区潼南2区块须家河组致密砂岩气藏沉积相特征研究

摘要：潼南2区块是大庆油田川渝流转区合川气田的一个区块，该区块2003年投入开发，生产过程中油气水三相同产、递减快，目前已全部停产。区块累产低，地质储量采出程度仅为0.24%，大部分储量在目前技术条件下尚未动用。重新开展须二段气藏高精度的沉积特征研究、加深储层认识，对潼南2区块未来实现复产及有效开发有着深远的意义。本文从须二段形成背景、古地貌、岩心、岩矿特征、测井以及地震所表现出的特征、基准面变化特征等多角度信息综合综合判断区内的沉积环境，并针对合川与潼南须二段沉积特征，提出了沉积微相平面分布预测方法，总结了合川气田沉积微相与有利储层匹配关系，研究成果深化了研究区沉积相认识，为区块下一步的开发调整提供了依据。

关键词：沉积相，须家河，致密砂岩，古地貌，合川气田；

0. 引言

合川气田目前的主要开发层系为须家河组，属于致密砂岩气藏，全区大面积发育砂岩，孔隙度及渗透率低，储层非均质性强。该区块2003年投入开发，生产过程中油气水三相同产、递减快，目前已全部停产。区块累产低，地质储量采出程度仅为0.24%，大部分储量在目前技术条件下尚未动用。因此重新开展须二段气藏高精度的沉积特征研究、加深储层认识，研究如何在砂岩中寻找有利砂岩，对潼南2区块未来实现复产及有效开发有着深远的意义。

1.区域地质特征

潼南2区块隶属于合川气田，位于川中古隆平缓构造区东南部，构造上属于威远-龙女寺构造群，该地区三叠统以下沉积了以碳酸盐岩为主的海相地层，上三叠统至第三系是以砂泥岩为主的陆相沉积。上三叠统须家河组在川中区域上分布较稳定，为一套内陆河湖交替的陆源碎屑岩沉积，整个须家河组分为六段，须一、须三、须五段为须家河组主要烃源岩和盖层，以黑色页岩为主，须二、须四、须六段是须家河组主要储集层段，岩性以灰色中粒、中~细粒岩屑长石砂岩、长石砂岩、岩屑石英砂岩为主。其中须二段为最佳的储集层段，也是本次研究的重点层段。

2.多信息多角度综合确定沉积环境

2.1区域沉积背景

四川盆地须家河组整体上由早期海陆过渡相转变为陆相沉积，须一段以大面积浅海陆棚、滨海沼泽、须三、五段以湖相沉积为主，须二、四、六段以大面积三角洲前缘河道砂体沉积为主。

盆地须家河组的西部的物源主要来自于古龙门山，南部的物源主要来自黔中隆起和江南古陆，北部物源主要来自米仓山-大巴山，东部物源主要来自江南古陆，其中康滇古陆距离盆地较远，对盆地的沉积影啊较小，对西南部可能有少量物源提供。研究区以锆石高含量区为特征，说明物源主要来自南部的母岩区，即江南古陆。

2.2岩石学特征

潼南地区以以中—细粒、偶有粗粒的块状砂岩沉积为主，成分成熟度和结构成熟度均为中等；表明沉积物搬运有一定距离，但不是特别远，为陆相湖盆沉积。从粒度分析角度，以悬浮和滚动搬运为主，分选系数普遍大于1，分选一般，符合远源砂质辫状河沉积特征。

2.3测井以及地震响应特征

从测井曲线上看，潼南地区测井曲线多表现为微齿-光滑，齿化现象较合川地区弱，说明其长期处于水动力较为稳定的沉积环境，也与该地区发育辫状河三角洲平原-前缘沉积环境的特征相一致。从地震剖面上看，多条切面具有相似的河道下切、沟谷河道充填的特征。

图2-1潼南地区过T3-T002-1井叠后地震剖面

综上所述，从沉积期构造背景、物源供给、气候、岩石学特征以及测井、地震所表现出的特征，并结合合川地区地质认识综合判断，认为合川-潼南地区发育远源辫状河三角洲沉积。

3.沉积相类型划分

3.1沉积相类型

潼南地区发育远源辫状河三角洲沉积，湖岸线的频繁波动。通过岩心观察发现，南部近物源侧可见大量植物碎屑沉积，主要发育平行层理，表明其主体沉积环境为水上沉积或间歇性受湖水影响，为三角洲平原沉积特征。北部远离物源，植物碎屑逐渐消失，除平行层理外，发育透镜层理、砂纹交错层理等河湖相互作用的层理类型。同时北部地区风暴岩的存在反映为水下环境沉积，期间可见大量撕裂状或竹叶状或具塑性变形的泥岩砾，为三角洲前缘沉积特征。结合河道底部冲刷的程度、滞留沉积的类型等方面特征可以综合判定该区块为三角洲平原与前缘亚相，并识别了水下分流河道、河道漫溢、河口坝和分流间湾沉积（表3-1）。

表3-1本次方案沉积相划分方案

亚相	沉积微相
辫状河三角洲前缘（北部）	水下分流河道
	河口坝（极少发育）
	水下河道漫溢
	分流间湾
辫状河三角洲平原(南部）	水下分流河道
	河道漫溢
	泛滥平原

3.2 测井相标志

测井曲线是在不同的水动力条件下岩性、粒度、分选性、泥质含量、砂体形态等各种物理性质沿井孔深度变化的物理响应。由于取心井占少数，而测井信息每口井都有，通过总结沉积微相类型，综合其岩心上的沉积相标志判定与测井曲线形态识别，建立了相应的岩-电响应关系，得到潼南地区测井响应模板，为后续单井相的分析提供依据（表3-2）。

表3-2潼南地区岩心-测井的综合响应图版

4.井-地貌控制下的沉积微相平面分布预测

雷口坡组主要以海相碳酸盐沉积为主，沉积后经历长期暴露剥蚀，形成“坑坑洼洼”的古残丘地貌特征，控制着早期须家河组沉积展布；潼南地区北侧，存在一组近东西走向低隆带，由安岳延伸至合川地区，对早期河道发育规模和方向，起到一定控制作用。在须家河组沉积前，潼南区块大部分处于三角洲平原沉积，随着基准面的上升，形成了多期基准面上升背景下主河道与河道漫溢复合型沉积，由下向上由较大规模的下切-充填沟谷沉积体系演化为相对平缓的构造背景（图4-1）。

图4-1潼南地区须二段古地貌演化

4.2预测方法

雷口坡组古残丘地貌格局，是早期控制须家河组沉积相类型及沉积展布的关键因素，因此针对合川与潼南须二段沉积特征，提出了古沟谷控制河道主体，河道主体控制优质储层的地质预测思路；充分结合不同时期沉积古地貌背景，以井-地貌控制下进行河道下切充填地震反射特征的识别和追踪，并在井-地貌的控制下寻找与沉积特征高度敏感的地震属性进行约束，多信息有机结合，相互验证，综合开展须二段小层级别沉积微相平面分布预测。

图4-2 沉积微相平面分布预测思路与方法

4.3 沉积微相平面分布预测

从潼南2区块沉积微相平面分布预测图上看，整个须家河组须二段沉积时期受沉积充填的影响，湖盆面积较大，水体较浅，物源供给充足，这一时期辫状河三角洲相广泛发育。在须二段早期，物源供给相对弱一些，平面上可看到分流河道发育区相对较窄，并伴有大范围的分流间湾，随着物源供给的持续加强，平面上多期、多条分流河道相互叠置，形成了分布广泛的分流河道和河口坝发育区，分流间湾相较少发育。平面上在工区靠北位置，三角洲前缘以主河道及分流间湾为主，三角洲平原亚相带内，主河道、分流间湾和次河道均发育，其微相的发育部位与地层所处位置有密切关系（图4-3）。


图4-3 潼南地区须二段沉积微相平面图

4.4沉积微相与有利储层匹配关系

沉积环境控制砂体展布与发育、碎屑组份和杂基含量等，影响到储层的原始孔隙度、渗透率。不同的水动力条件形成的储集砂体组份的粒度、分选性、杂基含量等差别较大。潼南地区须二段储层的发育受到沉积微相、粒度和岩石类型的控制。

通过对沉积微相和储层物性关系进行统计发现，储层物性较好的沉积相带为辫状河三角洲前缘水下河道充填沉积。该相带水动力能量较高，刚性物质在持续水流的作用下沉积下来，其粒度较粗，岩石成分成熟度和结构成熟度较高，分选好，原杂基含量较少，具有很强的抗压作用，从而保存了一定数量的原生孔隙。此外，原杂基含量较少，易于成岩期酸性流体流动，有利于溶蚀作用发生，形成次生孔隙。在不同的沉积微相之间储集物性有明显差异，同一沉积微相在不同地区、不同井中或不同时期储集物性差别也较大。利用静态孔隙度大于6%的储层分布信息与预测沉积微相对比（图4-3），高孔优质储层主要富集于主河道带。