蜀南地区须家河组致密砂岩气藏类型—以安岳、丹凤场地区为例.doc

蜀南地区须家河组致密砂岩成藏类型以安岳、丹凤场地区为例姓 名：隆 辉 学 号：20114005 电 话南地区须家河组致密砂岩成藏类型以安岳、丹凤场地区为例隆辉 （中国石油西南油气田公司蜀南气矿）摘 要：在总结国内外有关致密砂岩气藏研究的基础上，对比分析了蜀南地区须家河组不同类型致密砂岩气藏的成藏条件及成藏特征:“原生储盖组合型”致密砂岩气藏，如蜀南安岳地区须家河组致密砂岩气藏；“改造叠合型”致密砂岩气藏，如蜀南丹凤场地区须家河组致密砂岩气藏。通过对安岳、丹凤场典型致密砂岩气藏成藏特征分析，指出了蜀南地区须家河组不同类型致密砂岩气藏研究方向、存在的问题及勘探潜力。主题词：蜀南地区（安岳、丹凤场） 须家河组 致密砂岩气藏 成藏条件 成藏特征 致密砂岩气藏是指孔隙度低(12%)、渗透率比较低(0.110-3m2)、含气饱和度低(1.01.0含水饱和度/%低4570岩石密度/g/cm3一般2.652.74毛细管压力低较高储层压力一般正常至略低于正常多为高异常地层压力压力敏感性弱强原地采收率/%75901550蜀南地区须家河组致密砂岩气藏具有以下重要特征:源岩类型多样蜀南地区须家河组气源按构造区划分存在分异性，川中低平构造区南部气源主要来自须家河组自生的煤系烃源岩，川西南低缓构造区及川南低陡构造区须家河组气藏具有混合烃源贡献特征，各构造贡献比例不一，形成了原生气藏和次生气藏。低孔低渗性储层平均孔隙度6.45%，平均渗透率0.17710-3m2。从南往北储层物性有逐渐变好的趋势，川中低平构造区南部（包括威东地区、安岳通贤地区、潼南地区和大足荷包场地区）储层平均孔隙度7.65%，平均渗透率0.22810-3m2；川西南低缓构造区（包括麻柳场、观音场、界市场、瓦市等地）储层平均孔隙度5.38%，平均渗透率0.1210-3m2；川南低陡构造区储层平均孔隙度4.03%，平均渗透率0.0910-3m2。蜀南地区致密砂岩储层特征，按区将其进一步划分为致密(川中低平构造区)、很致密(川西南低缓构造区)、超致密(川南低陡构造区)3类。多种气藏圈闭类型根据蜀南地区上三叠统须家河组气藏特点，采用圈闭类型进行分类，在本区主要存在岩性圈闭油气藏（通贤威东须二岩性圈闭气藏、南井构造井23井须六2亚段岩性圈闭气藏）、岩性-地层复合圈闭气藏（河包场构造须家河组）、背斜构造圈闭气藏（观音场构造须家河组）、断层-背斜复合圈闭气藏（九奎山构造须家河组、合江构造须家河组）、构造-岩性复合圈闭气藏（丹凤场构造须家河组）、构造断层或裂缝圈闭气藏等类型。气水关系复杂在具有古构造（圈闭）背景的须家河组气藏油、气、水重力分异明显。勘探成果表明，气水井的平面分布主要与古构造关系密切，气井主要分布在古构造高部位，水井在古构造带以外的低部位，须二气藏在古构造高部位的通2井、磨119井、包浅4-X2、包27井等均产纯气，位于古构造低部位的通9井、安1、安8井、螺2、螺10井等产水，处于古构造高低部位之间的岳3井、包36井等气水同产，总体上仍然符合构造的高部位产气，低部位产水的普遍规律。在平缓毯状致密砂层中油、气、水重力分异不明显，甚至出现气和水倒置关系，在透镜体状致密砂岩含气层系中一般无明显的水层，致密气藏一般不出现分离的气水接触面，产水不大，含水饱和度较高。对于致密砂岩气藏的分类，不同学者有着不同的观点。综合前人研究成果及国内外致密砂岩气勘探开发实际，再根据须家河组致密砂岩成藏与构造演化关系特征及其不同成藏规律，将蜀南地区须家河组致密砂岩气藏划分为原生储盖组合型（安岳地区）和改造叠合型（丹凤场地区）2种类型。二、 典型致密砂岩气藏成藏特征对于致密砂岩气藏的成藏条件已有众多学者做过探讨，归纳起来有如下几个方面：较充足的气源：对于致密砂岩气藏而言，充足的气源是成藏的物质基础。天然气自形成就处于动平衡状态之中，因此，必须有足够的天然气供给，才能够保证天然气聚集量大于散失量。此外，由于致密气藏的天然气要驱动自由水，就必须有足够大的排烃强度，才能保障具有足够的驱动力。平缓的致密储层：致密砂岩气藏一般发育于平缓的致密储层发育区，在构造上一般位于前陆凹陷带或克拉通盆地的斜坡带，在断陷盆地的缓坡带也有发育。在这样一些区带，储层平缓，埋深较大，储层致密，而且可以大范围与烃源岩直接接触，有利于天然气的直接聚集成藏。而且储层平缓且范围较大，为大规模的气体排驱水形成“气水倒置”的气藏提供了空间(图1)。有效的底封条件：保障天然气大规模向致密储层充注的必要条件，这主要与烃源岩相对应。一般情况下，烃源岩位于致密储层的底部，生成大量天然气的同时，就已经达到了很好的底封的条件。所以，烃源岩在形成致密砂岩气藏的过程中，起到了两方面的作用。图1 国内外典型致密砂岩气藏分布特征与地质模式2.1安岳地区须家河组致密砂岩气藏安岳区块位于四川盆地中东部资阳市安岳县境内，属于川中古隆中斜平缓构造带中部，地层厚度由东南向北西方向增厚。勘探实践表明，安岳地区须家河组具有大面积含气、储量丰度低、以岩性气藏为主的特征。（1）烃源较充足。安岳地区须家河组为一套砂泥岩互层式的生储盖组合，烃源岩主要发育在须一、三、五及须六2亚段，除暗色泥质岩、碳质页岩外，还有煤层分布。其中暗色泥岩厚度为110380m，碳质泥岩为30100m，煤层厚度为530m；暗色泥岩及碳质泥岩有机质类型为腐泥型，煤系层为腐殖型；有机质处于成熟湿气生成阶段；生烃量较大，生气强度达到1028108m3/km2，平均生烃量达到15.69821012m3/km2，具备形成大中型气藏的烃源条件（2）储层致密。安岳地区须家河组砂岩储层普遍发育，主要发育在须二、四及须六段三套储层，储层分布较稳定，须二、四、六段厚度大致相当，平均在100m左右. 储集岩石类型主要为长石岩屑石英砂岩、长石石英砂岩和岩屑石英砂岩，少量的石英砂岩。其中须二储层最好，岩心平均孔隙度为7.67%，平均渗透率为0.27910-3um2；须四次之，岩心平均孔隙度为6.94%，平均渗透率为0.3410-3um2；须六较差，岩心平均孔隙度为5.84%，平均渗透率为0.03910-3um2 ；具有低孔低渗的储层特征，储层物体性从东南向北西方向变差。储层储集空间主要以粒间孔、晶间微孔等原生孔为主，粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、粒缘缝和破裂缝等次生孔隙为辅的混合孔隙储层。钻探实践证明，储层大而积含气，局部发育高孔、高渗砂岩发育带，即“甜点”。（3）成藏机理。须家河组一、三、五为烃源层，须二、四、六为储层，烃源层与储层相互叠置，为储层直接从烃源层捕获油气奠定了基础，由于储层不均质低孔低渗砂岩储层，使烃源层产生的油气优先向相对优质的致密砂岩储层扩散运聚成藏，伴随不同构造运动期次及烃浓度变化，使油气进一步运聚到更致密的砂岩储层中成藏，其成藏模式（图2）图2 安岳威东须家河组成藏基本模式图（4）气水分布关系复杂。须家河组气水分布关系受构造控制、储层物性的变化等因素影响。钻探成果表明，安岳地区须家河组气水关系复杂，既有服从气水重力分异，也有气水倒置现象。如在一些局部古构造下倾方向，储层物性较差，为饱含气；在古构造上倾方向上，储层物性逐渐变好，但饱含水，气层段和水层段之间没有岩性或构造阻隔，仅表现为气、水含量百分比的逐渐过渡，气水过渡带比较宽缓。2.2丹凤场地区须家河组致密砂岩气藏丹凤场梁董庙地区位于蜀南东部高陡构造区内，属于狭长型构造带，地层厚度由东南向北西方向增厚。勘探实践表明，丹凤场构造须四气藏勘探取得重大成果。自2007年以来丹凤场构造须四气藏相继获得5口工业气井，尤其是丹浅001-3，丹浅001-4井，通过多层加砂储层改造分别获得5.25104m3、4.59104m3高产工业气流，开发生产稳定，日产气23104m3/d，生产效果良好，表现出整装气藏的特征，为实现丹凤场构造须四气藏规模开发创造了条件。（1）气源比较充足。丹凤场地区须家河组主要为一套河湖相的沉积地层，为一套砂泥岩互层式的生储盖组合，烃源岩主要发育在须一、三、五段，其类型多，既有暗色泥岩，又有煤和碳质泥岩，有机质丰度高，分布范围广，有机碳含量都在0.95%以上。泥页岩厚度变化很大，一般分布在35m-160m，总厚度变化趋势是由东南向西北方向增大；同时须家河组普遍含煤，据已钻井录井资料统计显示煤层厚度普遍在3m以上，局部厚达8.4m。表明区内具有较好烃源岩，其总生烃强度普遍在420108m3/km2之间，为须家河组气藏的形成提供了必要物质基础。研究表明，该区还存在下伏深层烃源的贡献。（2）储层致密。须家河组储层岩性主要为中粒、细中粒及部分粗粒岩屑砂岩、长石岩屑砂岩，其结构成熟度和成分成熟度为中等较高，杂基含量较少。储层隙度分布在0.4210.82%之间，平均值为3.84%，渗透率分布在0.00010.7110-3m2，平均值为0.1297210-3m2，表现出低孔、低渗特征，孔隙类型主要为残余原生粒间孔，次为粒内溶蚀孔，储层类型为孔隙型、局部发育裂缝孔隙型储层。（3）构造褶皱强度较大。地腹由浅至深丹凤场构造均存在，为轴向北北东向展布的长轴背斜，中、深层构造较浅层构造复杂，断层发育，特别是二叠系断层特别发育。须底以上构造与地面构造基本一致，嘉二2底以下层构造格局较浅层复杂，断层明显增多。由于褶皱强度加大，与上覆构造相比，在细节上存在较大差异，主要表现在构造的两翼断层明显增多，构造变得更加复杂。具有继承性性的构造背景为须家河组油气自生气源或下伏深层天然气运聚提供了有利的条件。（4）成藏机理。丹凤场构造须家河组天然气的主要储集层在须四段，储层主要受相控影响，储层主要发育在辫状主分流河道砂体中，在剖面中呈透镜状展布；烃源以自生的烃源岩为主，局部存在深部来源的混源气，其成藏模式相对简单（图3），主要以须三段、须五段泥岩及须四段泥岩夹层直接排烃进入储层，并按照势能大小向构造高部位储层中运移聚集。图3 丹风场梁董庙地区气藏剖面图 2.3 “原生储盖组合型”与“改造叠合型”致密砂岩气藏成藏特征对比“原生储盖组合型”与“改造叠合型”致密砂岩气藏，在成藏条件、成藏特征及成藏机理上，均存在明显差异(表2)。表 “原生储盖组合型”与“改造叠合型”致密砂岩气藏特征对比气藏类型改造叠合型原生储盖组合型成藏条件气源条件来源多样(原生或次生、近源或远源);一次性供烃或多期供烃源藏伴生、源储一体;生、排气高峰晚，持续时间长储层条件储层可先期致密也可后期致密,成藏依赖裂缝发育情况储层先致密化，大面积广泛分布，裂缝欠发育盖层条件常规顶封盖层顶、底封盖 圈闭条件气藏形态和大小受常规圈闭控制气藏形态、大小和边界不受构造圈闭控制 输导介质存在气体优势运移通道，为断层、不整合面、裂缝不存在优势运移通道，主要在侧向输导层中整体排驱水进行运移气水关系服从重力分异原理气水倒置，不服从重力分异原理成藏特征流体压力常压或异常高压异常低压或异常高压聚集特征局部范围内高度富集大面积内低密度含气,甜点处集中实例丹凤场构造安岳地区三、 结论与建议1.对比分析了蜀南地区须家河组不同类型致密砂岩气藏的成藏条件及成藏特征，提出了原生储盖组合型（安岳地区）和改造叠合型（丹凤场地区）致密砂岩气藏，并明确了原生储盖组合型聚集特征（局部范围内高度富集）和改造叠合型（大面积内低密度含气,甜点处集中）。2.根据不同类型的致密砂岩气藏特征，结合须家河组的勘探成果，明确了蜀南地区各区块勘探研究方向，建议重视紧邻丹凤场地区周围的改造叠合型构造的致密砂岩气藏的研究工作，同时优选须家河组有利的勘探区块开展优质储层深化研究。参考文献1.关德师,牛嘉玉.中国非常规油气地质M.北京：石油工业出版社,1995：60-85.2.罗诗薇(译),陈海龙(校):致密砂岩气藏J.国外油田工程,2007,23(2):31-36.3.李健,吴智勇.深层致密砂岩气藏勘探开发技术M.北京:石油工业出版社. 2002.4.戴金星,裴锡古,戚厚发.中国天然气地质学(卷二)M.北京:石油地质出版社.1996.5.赵澄林,陈丽华,涂强,等.中国天然气储层M.北京:石油地质出版社.1999.6.龚建明,曲美艳.开启油气勘探的另一扇窗口非常规气J.海洋地质动态,1998,(8):3-7.7.董晓霞,梅廉夫,全永旺.致密砂岩气藏的类型和勘探前景J. 天然气地球科学,2007,18