柴毓?┩豕笪? 賴錦

摘要：通過(guò)巖芯觀察以及對(duì)普通薄片、鑄體薄片、掃描電鏡等資料的鑒定和分析，探討了安岳地區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層巖石學(xué)和物性特征、成巖作用、成巖階段和成巖演化序列；基于不同成巖相的測(cè)井響應(yīng)特征，利用自然伽馬、聲波時(shí)差、電阻率、密度和補(bǔ)償中子孔隙度等常規(guī)測(cè)井參數(shù)建立了不同成巖相的測(cè)井識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而劃分安岳地區(qū)各單井成巖相。結(jié)果表明：安岳地區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層經(jīng)歷了壓實(shí)、膠結(jié)等破壞性成巖作用和溶蝕、破裂等建設(shè)性成巖作用；根據(jù)成巖作用類型、成巖礦物及其對(duì)儲(chǔ)層物性的影響，將儲(chǔ)層劃分為壓實(shí)致密相、伊蒙混層充填相、碳酸鹽膠結(jié)相、不穩(wěn)定組分溶蝕相和成巖微裂縫相5種成巖相類型；結(jié)合試氣資料，成巖微裂縫相常伴隨構(gòu)造裂縫的發(fā)育，含氣性最好，而當(dāng)沒(méi)有裂縫的疊加作用時(shí)，不穩(wěn)定組分溶蝕相含氣性較好；成巖相特征、展布及其測(cè)井識(shí)別方法能有效評(píng)價(jià)致密砂巖儲(chǔ)層并預(yù)測(cè)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集體發(fā)育帶，為油氣勘探提供地質(zhì)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：致密砂巖；成巖作用；測(cè)井識(shí)別；儲(chǔ)集體；須家河組；安岳地區(qū)；四川

中圖分類號(hào)：P618.13；TE122.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

致密砂巖氣已成為中國(guó)天然氣增儲(chǔ)的重要領(lǐng)域，是目前最為現(xiàn)實(shí)的非常規(guī)天然氣資源[1]。致密砂巖儲(chǔ)層是指低孔隙度（小于10%）、低滲透率（小于0. 1×10-3 μm2）的砂巖儲(chǔ)層，其孔喉半徑小于1 μm，含氣飽和度低（小于60%），依靠常規(guī)技術(shù)難以開(kāi)采，需大規(guī)模壓裂或特殊采氣工藝技術(shù)才能產(chǎn)出具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的天然氣[111]。致密砂巖儲(chǔ)層雖然孔隙度和滲透率都比較低，但是大面積普遍含氣，其富集程度主要受有利相帶、優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層、裂縫發(fā)育程度及局部構(gòu)造控制，呈現(xiàn)局部富集的特點(diǎn)[1]。因此，尋找具有工業(yè)開(kāi)采價(jià)值的天然氣儲(chǔ)集層（即“甜點(diǎn)”），是致密砂巖氣勘探與開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)[12]。

四川盆地須家河組天然氣勘探始于1956年，并先后發(fā)現(xiàn)了合川、新場(chǎng)、廣安、安岳、八角場(chǎng)、洛帶和邛西等致密砂巖大氣田，探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)3 000×108 m3[1319]，截至2010年底，安岳地區(qū)已探明儲(chǔ)量達(dá)1 171.2×108 m3[20]。研究區(qū)須二段儲(chǔ)層質(zhì)量較差，總體上為一套典型的低孔低滲致密砂巖儲(chǔ)層[21]。砂巖在埋藏過(guò)程中經(jīng)歷復(fù)雜成巖作用而致密，因而成巖作用對(duì)其孔隙度和滲透率的改造起著關(guān)鍵作用，主要包括壓實(shí)、膠結(jié)、溶蝕、破裂等類型。其中，溶蝕和破裂等建設(shè)性成巖作用是決定儲(chǔ)層有效性的關(guān)鍵[22]。在特定的沉積微相背景下，成巖作用類型、強(qiáng)度及其組合（即成巖相）決定了須二段有利成巖儲(chǔ)集體“甜點(diǎn)”的形成與分布[23]，因此，成巖作用和成巖相的研究對(duì)該區(qū)天然氣藏的儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)和有利區(qū)帶預(yù)測(cè)具有重要意義。

1區(qū)域地質(zhì)背景

四川盆地隸屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西北部的次一級(jí)構(gòu)造單元，向北至城口斷裂，向南以峨眉—瓦山斷裂為界，東緣為七躍山斷裂，西部緊鄰龍門山斷裂，是一個(gè)由盆地周圍斷裂和褶皺圍限起來(lái)的菱形構(gòu)造兼地貌盆地（圖1）[24]。盆地構(gòu)造格局于中生代印支運(yùn)動(dòng)后期開(kāi)始形成前陸盆地雛形，經(jīng)燕山運(yùn)動(dòng)至喜山運(yùn)動(dòng)的多次疊加后逐漸定型[25]。按區(qū)域構(gòu)造類型，可將盆地劃分為川中平緩褶皺區(qū)、川西前陸坳陷區(qū)、川東高陡構(gòu)造區(qū)、川西南隆起區(qū)、川北沖斷褶皺區(qū)和川南低陡斷褶區(qū)6個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元[13]。研究區(qū)位于川中平緩褶皺區(qū)中部，斷層發(fā)育較少，背斜構(gòu)造平緩[21]。上三疊統(tǒng)須家河組全區(qū)都有分布，為一套辮狀河三角洲沉積體系的互層狀砂泥巖，地層厚度為500～600 m。須家河組自下而上可分為6段：須一、三、五段為黑色泥、頁(yè)巖夾薄層粉砂巖或煤層，為濱淺湖相，是須家河組主要的烴源層及蓋層；須二、四、六段為灰色中—細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖，發(fā)育三角洲前緣水下分流河道、河口壩微相，是須家河組主要的含氣儲(chǔ)集層段。研究區(qū)須二段總體上為一套平緩構(gòu)造背景下形成的低孔低滲致密砂巖儲(chǔ)層[26]。強(qiáng)烈壓實(shí)作用對(duì)儲(chǔ)層的致密化起重要作用，溶解和破裂作用是控制有效儲(chǔ)層的主要因素，膠結(jié)作用也對(duì)儲(chǔ)層的物性具有一定影響，因此，成巖相的研究是尋找須家河組低孔低滲砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”分布的關(guān)鍵[22]。

摘要：通過(guò)巖芯觀察以及對(duì)普通薄片、鑄體薄片、掃描電鏡等資料的鑒定和分析，探討了安岳地區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層巖石學(xué)和物性特征、成巖作用、成巖階段和成巖演化序列；基于不同成巖相的測(cè)井響應(yīng)特征，利用自然伽馬、聲波時(shí)差、電阻率、密度和補(bǔ)償中子孔隙度等常規(guī)測(cè)井參數(shù)建立了不同成巖相的測(cè)井識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而劃分安岳地區(qū)各單井成巖相。結(jié)果表明：安岳地區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層經(jīng)歷了壓實(shí)、膠結(jié)等破壞性成巖作用和溶蝕、破裂等建設(shè)性成巖作用；根據(jù)成巖作用類型、成巖礦物及其對(duì)儲(chǔ)層物性的影響，將儲(chǔ)層劃分為壓實(shí)致密相、伊蒙混層充填相、碳酸鹽膠結(jié)相、不穩(wěn)定組分溶蝕相和成巖微裂縫相5種成巖相類型；結(jié)合試氣資料，成巖微裂縫相常伴隨構(gòu)造裂縫的發(fā)育，含氣性最好，而當(dāng)沒(méi)有裂縫的疊加作用時(shí)，不穩(wěn)定組分溶蝕相含氣性較好；成巖相特征、展布及其測(cè)井識(shí)別方法能有效評(píng)價(jià)致密砂巖儲(chǔ)層并預(yù)測(cè)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集體發(fā)育帶，為油氣勘探提供地質(zhì)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：致密砂巖；成巖作用；測(cè)井識(shí)別；儲(chǔ)集體；須家河組；安岳地區(qū)；四川

中圖分類號(hào)：P618.13；TE122.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

致密砂巖氣已成為中國(guó)天然氣增儲(chǔ)的重要領(lǐng)域，是目前最為現(xiàn)實(shí)的非常規(guī)天然氣資源[1]。致密砂巖儲(chǔ)層是指低孔隙度（小于10%）、低滲透率（小于0. 1×10-3 μm2）的砂巖儲(chǔ)層，其孔喉半徑小于1 μm，含氣飽和度低（小于60%），依靠常規(guī)技術(shù)難以開(kāi)采，需大規(guī)模壓裂或特殊采氣工藝技術(shù)才能產(chǎn)出具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的天然氣[111]。致密砂巖儲(chǔ)層雖然孔隙度和滲透率都比較低，但是大面積普遍含氣，其富集程度主要受有利相帶、優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層、裂縫發(fā)育程度及局部構(gòu)造控制，呈現(xiàn)局部富集的特點(diǎn)[1]。因此，尋找具有工業(yè)開(kāi)采價(jià)值的天然氣儲(chǔ)集層（即“甜點(diǎn)”），是致密砂巖氣勘探與開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)[12]。

四川盆地須家河組天然氣勘探始于1956年，并先后發(fā)現(xiàn)了合川、新場(chǎng)、廣安、安岳、八角場(chǎng)、洛帶和邛西等致密砂巖大氣田，探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)3 000×108 m3[1319]，截至2010年底，安岳地區(qū)已探明儲(chǔ)量達(dá)1 171.2×108 m3[20]。研究區(qū)須二段儲(chǔ)層質(zhì)量較差，總體上為一套典型的低孔低滲致密砂巖儲(chǔ)層[21]。砂巖在埋藏過(guò)程中經(jīng)歷復(fù)雜成巖作用而致密，因而成巖作用對(duì)其孔隙度和滲透率的改造起著關(guān)鍵作用，主要包括壓實(shí)、膠結(jié)、溶蝕、破裂等類型。其中，溶蝕和破裂等建設(shè)性成巖作用是決定儲(chǔ)層有效性的關(guān)鍵[22]。在特定的沉積微相背景下，成巖作用類型、強(qiáng)度及其組合（即成巖相）決定了須二段有利成巖儲(chǔ)集體“甜點(diǎn)”的形成與分布[23]，因此，成巖作用和成巖相的研究對(duì)該區(qū)天然氣藏的儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)和有利區(qū)帶預(yù)測(cè)具有重要意義。

1區(qū)域地質(zhì)背景

四川盆地隸屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西北部的次一級(jí)構(gòu)造單元，向北至城口斷裂，向南以峨眉—瓦山斷裂為界，東緣為七躍山斷裂，西部緊鄰龍門山斷裂，是一個(gè)由盆地周圍斷裂和褶皺圍限起來(lái)的菱形構(gòu)造兼地貌盆地（圖1）[24]。盆地構(gòu)造格局于中生代印支運(yùn)動(dòng)后期開(kāi)始形成前陸盆地雛形，經(jīng)燕山運(yùn)動(dòng)至喜山運(yùn)動(dòng)的多次疊加后逐漸定型[25]。按區(qū)域構(gòu)造類型，可將盆地劃分為川中平緩褶皺區(qū)、川西前陸坳陷區(qū)、川東高陡構(gòu)造區(qū)、川西南隆起區(qū)、川北沖斷褶皺區(qū)和川南低陡斷褶區(qū)6個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元[13]。研究區(qū)位于川中平緩褶皺區(qū)中部，斷層發(fā)育較少，背斜構(gòu)造平緩[21]。上三疊統(tǒng)須家河組全區(qū)都有分布，為一套辮狀河三角洲沉積體系的互層狀砂泥巖，地層厚度為500～600 m。須家河組自下而上可分為6段：須一、三、五段為黑色泥、頁(yè)巖夾薄層粉砂巖或煤層，為濱淺湖相，是須家河組主要的烴源層及蓋層；須二、四、六段為灰色中—細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖，發(fā)育三角洲前緣水下分流河道、河口壩微相，是須家河組主要的含氣儲(chǔ)集層段。研究區(qū)須二段總體上為一套平緩構(gòu)造背景下形成的低孔低滲致密砂巖儲(chǔ)層[26]。強(qiáng)烈壓實(shí)作用對(duì)儲(chǔ)層的致密化起重要作用，溶解和破裂作用是控制有效儲(chǔ)層的主要因素，膠結(jié)作用也對(duì)儲(chǔ)層的物性具有一定影響，因此，成巖相的研究是尋找須家河組低孔低滲砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”分布的關(guān)鍵[22]。

摘要：通過(guò)巖芯觀察以及對(duì)普通薄片、鑄體薄片、掃描電鏡等資料的鑒定和分析，探討了安岳地區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層巖石學(xué)和物性特征、成巖作用、成巖階段和成巖演化序列；基于不同成巖相的測(cè)井響應(yīng)特征，利用自然伽馬、聲波時(shí)差、電阻率、密度和補(bǔ)償中子孔隙度等常規(guī)測(cè)井參數(shù)建立了不同成巖相的測(cè)井識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而劃分安岳地區(qū)各單井成巖相。結(jié)果表明：安岳地區(qū)須二段致密砂巖儲(chǔ)層經(jīng)歷了壓實(shí)、膠結(jié)等破壞性成巖作用和溶蝕、破裂等建設(shè)性成巖作用；根據(jù)成巖作用類型、成巖礦物及其對(duì)儲(chǔ)層物性的影響，將儲(chǔ)層劃分為壓實(shí)致密相、伊蒙混層充填相、碳酸鹽膠結(jié)相、不穩(wěn)定組分溶蝕相和成巖微裂縫相5種成巖相類型；結(jié)合試氣資料，成巖微裂縫相常伴隨構(gòu)造裂縫的發(fā)育，含氣性最好，而當(dāng)沒(méi)有裂縫的疊加作用時(shí)，不穩(wěn)定組分溶蝕相含氣性較好；成巖相特征、展布及其測(cè)井識(shí)別方法能有效評(píng)價(jià)致密砂巖儲(chǔ)層并預(yù)測(cè)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集體發(fā)育帶，為油氣勘探提供地質(zhì)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：致密砂巖；成巖作用；測(cè)井識(shí)別；儲(chǔ)集體；須家河組；安岳地區(qū)；四川

中圖分類號(hào)：P618.13；TE122.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

致密砂巖氣已成為中國(guó)天然氣增儲(chǔ)的重要領(lǐng)域，是目前最為現(xiàn)實(shí)的非常規(guī)天然氣資源[1]。致密砂巖儲(chǔ)層是指低孔隙度（小于10%）、低滲透率（小于0. 1×10-3 μm2）的砂巖儲(chǔ)層，其孔喉半徑小于1 μm，含氣飽和度低（小于60%），依靠常規(guī)技術(shù)難以開(kāi)采，需大規(guī)模壓裂或特殊采氣工藝技術(shù)才能產(chǎn)出具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的天然氣[111]。致密砂巖儲(chǔ)層雖然孔隙度和滲透率都比較低，但是大面積普遍含氣，其富集程度主要受有利相帶、優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層、裂縫發(fā)育程度及局部構(gòu)造控制，呈現(xiàn)局部富集的特點(diǎn)[1]。因此，尋找具有工業(yè)開(kāi)采價(jià)值的天然氣儲(chǔ)集層（即“甜點(diǎn)”），是致密砂巖氣勘探與開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)[12]。

四川盆地須家河組天然氣勘探始于1956年，并先后發(fā)現(xiàn)了合川、新場(chǎng)、廣安、安岳、八角場(chǎng)、洛帶和邛西等致密砂巖大氣田，探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)3 000×108 m3[1319]，截至2010年底，安岳地區(qū)已探明儲(chǔ)量達(dá)1 171.2×108 m3[20]。研究區(qū)須二段儲(chǔ)層質(zhì)量較差，總體上為一套典型的低孔低滲致密砂巖儲(chǔ)層[21]。砂巖在埋藏過(guò)程中經(jīng)歷復(fù)雜成巖作用而致密，因而成巖作用對(duì)其孔隙度和滲透率的改造起著關(guān)鍵作用，主要包括壓實(shí)、膠結(jié)、溶蝕、破裂等類型。其中，溶蝕和破裂等建設(shè)性成巖作用是決定儲(chǔ)層有效性的關(guān)鍵[22]。在特定的沉積微相背景下，成巖作用類型、強(qiáng)度及其組合（即成巖相）決定了須二段有利成巖儲(chǔ)集體“甜點(diǎn)”的形成與分布[23]，因此，成巖作用和成巖相的研究對(duì)該區(qū)天然氣藏的儲(chǔ)層綜合評(píng)價(jià)和有利區(qū)帶預(yù)測(cè)具有重要意義。

1區(qū)域地質(zhì)背景

四川盆地隸屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西北部的次一級(jí)構(gòu)造單元，向北至城口斷裂，向南以峨眉—瓦山斷裂為界，東緣為七躍山斷裂，西部緊鄰龍門山斷裂，是一個(gè)由盆地周圍斷裂和褶皺圍限起來(lái)的菱形構(gòu)造兼地貌盆地（圖1）[24]。盆地構(gòu)造格局于中生代印支運(yùn)動(dòng)后期開(kāi)始形成前陸盆地雛形，經(jīng)燕山運(yùn)動(dòng)至喜山運(yùn)動(dòng)的多次疊加后逐漸定型[25]。按區(qū)域構(gòu)造類型，可將盆地劃分為川中平緩褶皺區(qū)、川西前陸坳陷區(qū)、川東高陡構(gòu)造區(qū)、川西南隆起區(qū)、川北沖斷褶皺區(qū)和川南低陡斷褶區(qū)6個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元[13]。研究區(qū)位于川中平緩褶皺區(qū)中部，斷層發(fā)育較少，背斜構(gòu)造平緩[21]。上三疊統(tǒng)須家河組全區(qū)都有分布，為一套辮狀河三角洲沉積體系的互層狀砂泥巖，地層厚度為500～600 m。須家河組自下而上可分為6段：須一、三、五段為黑色泥、頁(yè)巖夾薄層粉砂巖或煤層，為濱淺湖相，是須家河組主要的烴源層及蓋層；須二、四、六段為灰色中—細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖，發(fā)育三角洲前緣水下分流河道、河口壩微相，是須家河組主要的含氣儲(chǔ)集層段。研究區(qū)須二段總體上為一套平緩構(gòu)造背景下形成的低孔低滲致密砂巖儲(chǔ)層[26]。強(qiáng)烈壓實(shí)作用對(duì)儲(chǔ)層的致密化起重要作用，溶解和破裂作用是控制有效儲(chǔ)層的主要因素，膠結(jié)作用也對(duì)儲(chǔ)層的物性具有一定影響，因此，成巖相的研究是尋找須家河組低孔低滲砂巖儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”分布的關(guān)鍵[22]。