四川盆地元坝地区下侏罗统介壳灰岩特征与识别.doc

四川盆地元坝地区下侏罗统介壳灰岩特征与识别 周霞 梁波 中国石化勘探分公司研究院 摘 要： 基于岩心和薄片观察、钻井分析、地震测井识别、多元统计等方法, 分析了四川盆地下侏罗统自流井组大安寨段一亚段 (大一亚段) 纯介壳灰岩和含泥介壳灰岩的储层特征及发育相带、地震测井响应特征和识别的方法研究结果表明:纯介壳灰岩质地纯、厚度大、介壳破碎、重结晶作用强, 发育于滩核、滩坡微相, 储集空间以构造微裂缝为主, 物性差, 地震响应上表现为顶部强波峰连续反射, 内部高阻抗, 测井响应呈低伽马、高电阻率、低声波时差和高密度;含泥介壳灰岩泥质含量高、厚度薄、介壳完整, 发育于滩缘、滩坡微相, 储集空间主要为粒内、粒间微溶孔、次为壳内微裂缝, 物性较好, 地震响应上表现为顶部弱—中等波峰较连续反射, 内部为中—较高阻抗, 测井响应呈中伽马、中低电阻率、中声波时差、中低密度基于电性差异, 采用 Fisher 判别法能有效区分两者关键词： 介壳灰岩; 地质特征; 识别方法; 大安寨段; 元坝地区; 作者简介：周霞 (1983-) , 女, 硕士研究生, 工程师, 研究方向:石油地质勘探E-mail:zhx_18@收稿日期：2017-06-29基金：国土资源部油气战略研究中心全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选专项 (2009GYXQ15-06) Characteristics and Recognition of Lower Jurassic Shell Limestone in Yuanba Area of Sichuan BasinZHOU XIA LIANG Bo Research Institute of Exploration Company, SINOPEC; Abstract： The reservoir characteristics, sedimentary facies, seismic-logging response characteristics and recognization method of the lower Jurassic pure shell limestone and muddy shell limestone in the first submember of Da'anzhai Member of Zhiliujing Formation of Yuanba area were studied based on the observation of cores and thin sections, the analysis of well drilling data, the seismic-logging identification, and multivariate statistics method. The results show that the pure shell limestone is characterized as pure lithology, big thickness, broken shell and high degree of recrystallization. It is formed in beach center and slope, its reservoir space is mainly tectonic fractures, and its physical property is poor. Its seismic responses show as continuous and strong wave crest on the top interface and high inside wave impedance, and its logging responses show as low gamma, high electric resistivity, low acoustic time difference and high density. The muddy shell limestone is characterized as high mud content, small thickness and intact shell, it is formed in beach margin and beach slope, its reservoir space is mainly intracrystalline and intercrystalline dissolved micropores, and then is the microcracks in the shells. Its physical properter is better than that of the pure shell limestone. Its seismic responses show as relatively continuous and weekmedium wave crest on the top interface and medium-relatively high inside wave impedance, and its logging responses show as medium gamma, medium-low electric resistivity, medium acoustic time difference and medium-low density. Based on their electrical difference, two types of shell limestone can be distinguished effectively by using Fisher discrimination method.Keyword： shell limestone; geological characteristics; discrimination method; Da'anzhai member; Yuanba area; Received： 2017-06-29周霞, 梁波.四川盆地元坝地区下侏罗统介壳灰岩特征与识别[J].西安石油大学学报 (自然科学版) , 2017, 32 (6) :35-43.ZHOU Xia, LIANG Bo.Characteristics and recognition of Lower Jurassic shell limestone in Yuanba area of Sichuan Basin[J].Journal of Xi'an Shiyou University (Natural Science Edition) , 2017, 32 (6) :35-43.引言四川盆地下侏罗统大安寨段介壳灰岩大面积分布, 油气显示丰富, 为川中和川北地区的主要产油气层系[1-6]。

近期研究表明:元坝地区大安寨段与川中石龙场、八角场等具有相似性, 以浅湖介壳滩相沉积为主, 岩性主要为介壳灰岩, 且与暗色泥岩呈互层, 源储配置良好, 具备一定勘探前景B101 井在大安寨段酸压测试获得 13.97×10m/d 中产工业气流之后, 元坝地区又有 8 口井陆续在该层段获得工业气流, 展现出一定的储量规模但由于介壳灰岩岩石类型复杂, 且对储层特征、分布规律认识有限, 高产富集主控因素尚未明确, 导致各测试井产能差异较大, 使得进一步扩大勘探成果有困难笔者在前人研究的基础上[7-12], 通过大量岩心和薄片观察认为, 元坝地区下侏罗统大一亚段介壳灰岩可划分为纯介壳灰岩和含泥、泥质介壳灰岩 (以下统称含泥介壳灰岩) , 这 2类灰岩在沉积、储层、地震-测井响应特征等方面均存在一定差异本文对这 2类介壳灰岩的地质特征进行了系统的对比总结, 提出一套有效的判别方法, 以期为勘探生产提供帮助1 区域地质概况大安寨段沉积时期, 四川盆地构造运动相对平静, 表现为一大型内陆淡水湖泊[13-15]此时, 气候温暖, 水体清澈, 双壳类、腹足类等生物在浅湖带大量繁衍, 这些生物死亡后遗体原地堆积, 形成一套以碳酸盐岩与碎屑岩混合沉积为特色的岩性组合[16]。

元坝地区位于四川盆地北部, 横跨九龙山背斜的西南倾覆端与中部低缓构造带, 主要处于滨、浅湖沉积相带, 介壳灰岩发育根据岩性组合、沉积环境及电性特征, 可将本区大安寨段自下而上分为大三、大二和大一 3 个亚段, 分别对应水进扩展期、最大水进期和水退萎缩期, 构成一个完整的沉积旋回大三亚段和大二亚段岩性以深灰色泥岩、粉砂质泥岩为主, 夹灰色薄层介壳灰岩, 为浅湖-半深湖相沉积;大一亚段岩性主要为灰色介壳灰岩与灰色粉砂岩、泥岩不等厚互层, 局部可见以中—厚层介壳灰岩为主夹灰色粉砂岩、泥岩的浅湖相元坝地区大一亚段介壳灰岩最为发育, 是大安寨段的主要储层段, 也是研究的目的层系2 两类介壳灰岩地质特征2.1 岩石学特征差异岩心及薄片资料表明, 元坝地区大一亚段纯介壳灰岩和含泥介壳灰岩在岩石学特征上差异明显纯介壳灰岩主要包括微晶介壳灰岩、细晶介壳灰岩和中-粗晶介壳灰岩, 灰岩质地纯, 岩性较致密, 呈厚层或块状矿物成分中方解石含量高, 体积分数一般大于 90%, 泥质含量低, 体积分数一般小于 10%介壳体积分数为 70%~95%, 多为瓣腮、腕足类生物碎片, 重结晶作用较强, 介壳原始组构被破坏, 边界模糊, 介壳间主要由亮晶方解石充填。

含泥介壳灰岩主要包括含泥介壳灰岩和泥质介壳灰岩, 灰岩质地不纯, 岩性疏松, 与泥岩共生互层, 呈薄层条带状, 厚度几厘米到几十厘米不等矿物成分中方解石体积分数相对较低, 为 50%~80%, 泥质体积分数较高, 为 10%~40%介壳体积分数为 40%~70%, 介壳保存完整, 呈水平定向叠覆排列, 介壳间主要由泥质和少量泥晶方解石充填 (图 1) 2.2 储集性能差异2.2.1 储集空间根据岩心、铸体薄片及扫描电镜等资料分析可知, 元坝地区大一亚段纯介壳灰岩储集空间主要为构造微裂缝, 少量粒内微溶孔和晶间裂隙构造微裂缝最为常见, 切穿多个介壳碎片, 宽度为 0.05~0.3 mm, 延伸方向不规则, 局部呈现溶蚀扩大特征, 均未充填 (图 2 (a) ) ;粒内微溶孔是介壳颗粒内部被溶蚀形成的次生微孔隙, 在纯介壳灰岩中发育程度不高, 孔隙之间相对孤立 (图 2 (b) ) ;晶间裂隙是介壳颗粒重结晶或方解石胶结物晶粒间的微小孔隙, 均被泥质充填 (图 2 (c) ) 含泥介壳灰岩储集空间主要为粒内、粒间微溶孔, 次为壳内微裂缝, 少量构造微裂缝粒内、粒间微溶孔径为 0.5~3μm, 是最主要的储集空间 (图 2 (d) 、图 2 (f) ) 。

壳内微裂缝是介壳颗粒内由于压实、溶蚀、重结晶等作用形成的微裂缝, 为粒内、粒间溶蚀微孔的有效沟通提供了有利条件;含泥介壳灰岩偶尔可见构造微裂缝, 特征与纯介壳灰岩相似 (图 2 (f) ) 总体分析认为, 含泥介壳灰岩的孔隙和裂缝比纯介壳灰岩更发育图 1 元坝地区大一亚段纯介壳灰岩和含泥介壳灰岩典型岩心、薄片照片 Fig.1 Typical core and thin section photograghs of pure shell limestone and muddy shell limestone 下载原图图 2 元坝地区大一亚段 2 类介壳灰岩储集空间图版 Fig.2 Reservoir space charts of two types of shell limestone 下载原图2.2.2 物性特征根据岩心实测统计, 纯介壳灰岩孔隙度为 0.39%~3.65%, 平均 1.77%, 多数样品孔隙度分布在 1%~2%,。