ABSTRACT

The Carboniferous Huanglong Formation is one of the most important pay zones in the Wolonghe Gas Field, eastern Sichuan Basin. The study on the distribution characteristics of Carboniferous reservoir plays an important guiding role in the further exploration of the Wolonghe Gas Field. First of all, through the comparative analysis of the Carboniferous reservoir profiles in the Wolonghe Gas Field, it shows that the type I reservoirs have less development and narrow distribution, and the thickness of the type II and III reservoirs is larger. Secondly, the porosity and permeability of the reservoir contour map shows that the porosity of the Carboniferous Huanglong Formation in Wolonghe Gas Field is mainly between 4.5% and 6.5%, with the permeability varying mainly from 0.05 × 10⁻³ μm² to 1.0 × 10⁻³ μm², with low porosity and low permeability, and the porosity and permeability of the reservoirs decrease gradually from the structural axis, steep zone and high position to the edge part. Finally, the contour maps of different levels of Carboniferous reservoirs in Wolonghe Gas Field are studied and analyzed. The reservoirs of type II and type III are the main types of reservoirs and their horizontal continuity is good. The total thickness of the reservoirs varies mainly from 4 m to 16 m. The thickness of the reservoir near the structural axis and steep zone is above 10 m, while the thickness of each well farther away from the anticline axis is less than 8 m.

Keywords:Wolonghe Gas Field, Carboniferous Huanglong Formation, Reservoir Properties, Reservoir Level, Characteristics of Reservoir Distribution

卧龙河气田石炭系黄龙组储层分布特征研究

周平^1*，廖义沙^2#，刘冬玺²，陈守春²，陈智雍²

¹油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学)，四川 成都

²中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司，重庆

收稿日期：2018年4月3日；录用日期：2018年4月17日；发布日期：2018年4月24日

摘 要

石炭系黄龙组作为川东地区卧龙河气田最重要的产层之一，进行石炭系储层分布特征的研究对卧龙河气田的进一步勘探具有重要的指导意义。首先，通过卧龙河气田石炭系储层剖面对比分析可知：I类储层发育少且分布范围窄，II、III类储层纵向发育厚度较大；其次，绘制的储层孔隙度及渗透率的等值线图分析表明，卧龙河气田石炭系黄龙组储层孔隙度主要介于4.5%~6.5%，渗透率主要在0.05~1.0 × 10⁻³ μm²之间变化，以低孔低渗为主，且储层孔隙度和渗透率均由构造轴部、陡带、高部位向边翼部逐渐减小；最后，研究和分析卧龙河气田石炭系不同级别储层等厚图得，II类和III类储层为主要储层类型且横向上连续性好，储层总厚度主要在4~16 m之间变化，靠近构造轴部和陡带部位的储层厚度在10 m以上，而离背斜轴部较远的各井储层厚度低于8 m。

关键词 :卧龙河气田，石炭系黄龙组，储层物性，储层级别，储层分布特征

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1. 引言

四川盆地为我国含气量最大的盆地，其面积约为19 × 10⁴ km² [1] 。四川盆地的油气聚集区可划分为川东、川南、川中及川西气区 [2] ，而多数的大中型气田主要位于川东气区，其天然气的储量及产量在四川盆地也属最多，其中，川东卧龙河气田为我国迄今为止产气最多的气田之一 [3] 。地质背景与四川盆地多数气田相似，卧龙河气田是在多地质作用和多旋回的背景下形成的早熟晚聚型气田，气田面积为92.1 km²，属于老气田之一，但仍具有巨大的资源潜力 [4] [5] 。近年来，川东石炭系气藏相比其它层位，其储量、产量占比大为提高 [6] [7] [8] ，而石炭系黄龙组正是卧龙河气田最重要的产层之一 [3] 。前人对卧龙河气田石炭系的研究较少，对研究区石炭系储层物性的研究已有了初步认识 [3] [4] [5] [9] [10] ，在研究川东及四川地区地质特征的文献中也或多或少的谈及卧龙河气田石炭系的储层特征 [11] [12] [13] [14] ，且其储层物性数值均为通过部分井资料得到的全区或部分区域的平均值，缺少对卧龙河气田石炭系储层物性及储层级别的全面剖析及分布特征认识。本文通过基于69口井资料绘制的石炭系储层物性等值线图和不同级别储层的等厚图对卧龙河气田石炭系黄龙组储层物性、储层不同级别平面分布特征进行研究分析，得到研究区黄龙组储层孔隙度和渗透率均由构造轴部、陡带、高部位向边翼部逐渐减小及储层厚度在构造轴部和陡带部位最大的认识，以期为卧龙河气田石炭系的进一步勘探与开发提供科学依据。

2. 区域地质概况

川东卧龙河气田地跨重庆市垫江县及长寿县，位于沙坪场气田和新市背斜之间，大天池构造带的南部，是四川盆地川东褶皱带中部的明月峡和苟家场高陡背斜带之间的一个低陡背斜气田 [15] (图1)。晚志留世受加里东运动的影响，全区普遍抬升，导致缺失中志留统-下石炭统地层 [15] [16] 。卧龙河地区地表主要出露侏罗系重庆群的红色地层 [17] ，目的层石炭系深度在3730~5092 m之间，区内地层厚度变化较大，石炭系仅存上石炭统黄龙组 [18] ，其中黄龙组二段和三段厚度较大，黄龙组一段较薄，总厚度约24~54 m。石炭系黄龙组一段的主要岩性为角砾灰岩和角砾云岩，黄龙组二段的主要岩性为砂屑粉晶云岩、虫砂屑云岩和角砾云岩，黄龙组三段的主要岩性为粉晶虫屑灰岩和角砾云岩。石炭系储层以低孔隙为主，岩心孔隙度为0.27%~15.74%，平均为3.29%；岩心渗透率较低，各井变化较大，主要在 < 0.01~1.02 × 10⁻³μm²之间变化，平均为0.30 × 10⁻³ μm²，区内裂缝较发育，石炭系储层主要为裂缝-孔隙型储层 [10] 。

3. 储层纵横向分布特征

研究分析卧龙河气田石炭系卧80-66-88-65-74-69-94-51-77-60-120-85-44-117-双18井储层剖面对比与气层分布图(图2)知，卧龙河石炭系储层在纵向上主要发育在黄龙组二段(C₂hl₂)和黄龙组三段(C₂hl₃)，其中黄龙组二段的孔隙层称为下孔层，它在横向上分布较稳定，连片发育；黄龙组三段的孔隙层称为上孔层，储层主要分布在卧66-60井之间，大部分呈透镜状分布。从储层级别上看，I类储层(Φ ≥ 12%)和II类储层(6% ≤ Φ < 12%)主要分布在卧74井、卧69井、卧94井、卧51井、卧77井、卧60井、卧120井、卧85井及卧44井等区域，I类储层横向连续性较II类储层差，且分布范围较窄，仅在卧74、51、120、85等井区发育，II类和III类储层(2.5% ≤ Φ < 6%)为卧龙河气田石炭系黄龙组的主要储层级别，横向上连续性好，纵向上厚度也较大。

图1. 卧龙河气田构造位置图

图2. 卧龙河气田石炭系储层剖面对比与气层分布图

从图2上分析，卧80井-双18井方向又有如下特点(钻井位置见图5)：

北区下孔层储层的厚度较大，且连续性较好，以III类储集层为主，II类储集层次之，仅卧65井一带发育有1.12 m厚的I类储集层。上孔层储层集中分布于卧88、卧65井一带，以III类为主，II类储集层仅卧88、卧66井一带较发育。

中区下孔层储层发育较为连续稳定，仍以III类储集层发育为主，I + II类储层主要分布于卧51、卧77井、卧60井一带，其厚度在5.8~13.2 m之间。上孔层储层的分布则不太稳定，I + II类储层主要在卧74、卧69、卧94及卧51井连续性分布，以II + III类储层为主。

南区下孔层储层主要分布于卧117井以北，并以III类储层为主，仅120~85井区一带发育有3.0~4.5 m厚的II类和0.5~2.0 m厚的I类储层。上孔层储层则主要发育在卧120、卧40井一带，且以Ⅲ类发育为主。

4. 储层平面分布特征

4.1. 储层物性平面分布特征

4.1.1. 孔隙度分布特征

由卧龙河气田石炭系黄龙组储层的孔隙度等值线图(图3(a))知，卧龙河气田石炭系储层的平均孔隙度较低，绝大多数井的石炭系储层孔隙度介于4.5%~6.5%，以低孔隙度为主。

从孔隙度的分布来看，处于背斜构造轴部和陡带位置的卧94井、卧93井、卧95井、卧89井及卧85井等石炭系黄龙组储层的平均孔隙度较高，均在6%以上，为储层发育的有利区带。石炭系储层孔隙度由构造轴部、陡带、高部位向边翼部呈减小的趋势，其中卧88井、卧75井、卧103井、卧59井、卧99井等储层平均孔隙度处于4.5%~5.0%范围内，距构造轴部更远的双18井、卧81井、卧91井等储层孔隙度均在4.5%以下。

图3. 卧龙河气田石炭系储层物性等值线图：(a) 孔隙度；(b) 渗透率

4.1.2. 渗透率分布特征

由卧龙河气田石炭系黄龙组储层的渗透率等值线图(图3(b))分析可知，卧龙河气田石炭系储层的渗透率较低，大多数井的储层渗透率小于1.0 × 10⁻³ μm²，大于0.05 × 10⁻³ μm²，以低渗透率为主。

从渗透率的分布来看，处于背斜构造轴部、构造高部位和陡带位置的卧94井、卧93井、卧102井储层渗透率较高，均在1.5 × 10⁻³ μm²以上，为优质储层发育的有利区带。卧龙河气田石炭系黄龙组由构造轴部、陡带、高部位向边翼部储层渗透率也呈减小的趋势，其中卧92井、卧90井、卧59井、卧75井、卧123井等石炭系储层平均渗透率处于0.05~0.5 × 10⁻³ μm²的范围内，距构造高部位较远的卧103井、卧66(79)井、卧81井、卧43井、卧52井、卧89井、卧119井等的渗透率均小于0.05 × 10⁻³ μm²。

4.2. 储层不同级别平面分布特征

4.2.1. I类储层平面分布特征

卧龙河气田石炭系黄龙组仅在卧65井、卧70井、卧93井、卧120井等极少数井中发育薄层的I类储层，绝大多数井不发育I类储层，本文不详细描述。

4.2.2. II类储层平面分布特征

因发育的I类储层极少，石炭系黄龙组广泛发育II类储层的地区即为研究区石炭系物性条件最好的部分 [19] ，由卧龙河气田石炭系黄龙组II类储层厚度等值线图(图4(a))可知研究区石炭系II类储层的分布特征。整体来看，卧龙河气田各井钻遇的石炭系黄龙组II类储层的厚度发育极不均匀，差异很大，如卧65井及卧49井石炭系黄龙组II类储层的总厚度近15 m，物性条件较好，而卧81井发育的石炭系黄龙组

图4. 卧龙河气田石炭系黄龙组各类储层厚度等值线图：(a) II类储层；(b) III类储层

II类储层很薄，小于 0.5 m ，几乎全部为III类储层。

II类储层发育较好的各井：卧49井(14.89 m)、卧65井(14.65 m)、卧93井(8.91 m)、卧74井(7.75 m)、卧94井(8.32 m)、卧69井(8.16 m)、卧48井(8.48 m)等均位于靠近背斜构造轴部位置中心的区域，II类储层厚度由中心向边翼部依次递减。卧81井(0.25 m)、卧97井(0.25 m)、卧123井(0.62 m)、卧117井(1.0 m)、卧99井(1.12 m)和卧52井(2.62 m)等距构造轴部较远，石炭系黄龙组II类储层发育很薄，储层孔渗条件较差，而距背斜轴部更远的双18井基本不发育II类储层。

4.2.3. III类储层平面分布特征

卧龙河气田石炭系黄龙组发育的III类储层相比I类储层及II类储层而言最为普遍，由卧龙河气田石炭系黄龙组III类储层厚度等值线图(图4(b))分析可知研究区石炭系III类储层的分布特征。

卧龙河气田各井钻遇的石炭系黄龙组Ⅲ类储层的厚度差异也很大，总厚度大的井其石炭系黄龙组III类储层厚达40 m以上，而薄的仅为3 m。由图4(b)可以看出，位于构造的轴部、陡带位置的III类储层较厚，其中陡带平均厚度达到了30 m以上，工区中部的卧98井(8.57 m)、卧58井(9.01 m)及卧89井(10.03 m)，南区的卧120井(8.43 m)、卧85井(8.41 m)，其III类储层的总厚度向四周依次变薄。背斜边翼部的双18井厚度仅为3.21 m，卧99井厚度为 3.43 m ，与卧龙河气田石炭系黄龙组II类储层厚度等值线图(图4(a))相比知，背斜轴部高部位、陡带储层孔渗条件较好，主要发育II + III类储层。

4.3. 总储层平面分布特征

由卧龙河气田石炭系储层厚度等值线图(图5)可知研究区石炭系总储层的分布特征：

图5. 卧龙河气田石炭系储层厚度等值线图

卧龙河气田各井石炭系黄龙组的储层总厚度主要在4~16 m之间，不同区域各井的变化较大。位于构造轴部和陡带部位的储层最厚，均在10 m以上，其中，卧65井及卧49井区的厚度达40 m以上，主要是因为陡带地层倾角大，且位于构造轴部与②号断层之间，储层垂直厚度突然增大，再加上特殊的构造作用力，裂缝广泛发育，导致储层物性好，因此，陡带部位常具有高孔、高渗和高储量的气藏特征 [20] 。距离背斜轴部较远的各井，储层一般发育较薄，储层总厚度低于8 m，如卧81井(7.50 m)、卧119井(7.70 m)、卧97井(6.22 m)和卧117井(4.26 m)等。总的来说，卧龙河气田石炭系黄龙组储层在背斜轴部高部位发育最好，其储层厚度沿边翼方向逐渐减小，特别是南区双18井、卧117井储层较薄，几近尖灭。

5. 结论

1) 卧龙河石炭系储层在纵向上主要发育在黄龙组二段(C₂hl²)和黄龙组三段(C₂hl³)，I类储层横向连续性较II类储层差，且分布范围较窄，仅在卧74、51、120、85等井区发育，II类和III类储层为卧龙河气田石炭系黄龙组的主要储层类型，横向上连续性好，纵向上厚度也较大。

2) 卧龙河气田石炭系黄龙组储层孔隙度主要介于4.5%~6.5%之间，渗透率主要在0.05~1.0 × 10⁻³ μm²之间变化，含气饱和度为76%~80%，以低孔低渗为主。石炭系储层的孔隙度和渗透率均有自构造轴部、陡带、高部位向边翼部逐渐减小的趋势，中区及北区石炭系黄龙组储层的含气饱和度则以卧93井、卧94井、卧77井区和卧65井、卧49井区这2片含气饱和度在82%以上的高含气区域为中心沿边翼部逐渐减小，距构造轴部更远的卧59井、卧97井的含气饱和度已处于76%以下。

3) 卧龙河气田绝大多数井不发育I类储层，II类储层厚度由背斜轴部高部位的卧65井及卧49井总厚度近15 m向边翼部依次递减，至卧81井厚度小于 0.5 m 。III类储层在构造轴部、陡带位置平均厚度达30 m以上，而在背斜边翼部的双18井(3.21 m)、卧99井(3.43 m)厚度很薄。

4) 卧龙河气田各井石炭系黄龙组的储层总厚度主要在4~16 m之间，靠近构造轴部和陡带部位的储层厚度在10 m以上，其中，卧65井及卧49井区的厚度达40 m以上，而离背斜轴部较远的各井储层厚度低于8 m，特别是南区的双18井、卧117井储层较薄，几近尖灭。

基金项目

中国石油天然气集团公司重大科技专项“西南油气田天然气上产300亿立方米关键技术研究与应用”(编号：2016E-06)。

文章引用

周 平,廖义沙,刘冬玺,陈守春,陈智雍. 卧龙河气田石炭系黄龙组储层分布特征研究
Study on Distribution Characteristics of Carboniferous Huanglong Formation Reservoirs in Wolonghe Gas Field[J]. 地球科学前沿, 2018, 08(02): 295-302. https://doi.org/10.12677/AG.2018.82031

参考文献