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Scientific Research

四川盆地蓬莱镇组砂岩发育特征及控制因素研究

作者

王愉涵

成都理工大学 610059

一、研究背景

二、区域地质概况

中国重要的含油气区域四川盆地,在多次构造运动与沉积旋回的作用 ,蕴藏着极为丰富的油气资源 。作为盆地内核心油气产区,川中地区的蓬 足轻重的作用。近年来,伴随勘探技术日益精进、勘探范围不断拓 界关注焦点。蓬莱镇组作为重要的含油地层,深入探究其内部粉砂岩储 四川盆地川中区域蓬莱镇组粉砂岩发育特征的研究,既能帮助我们更 还能为后续油气勘探开采提供关键理论与地质支撑。

三、蓬莱镇组砂岩岩石学特征

借助对众多岩心的细致观察与薄片鉴定,研究发现蓬莱镇组砂岩主要呈现细至中粒的长石砂岩和岩屑长石砂岩形态。其碎屑颗粒成分中,石英和长石占主导地位,石英含量处于 40% 到 60% 区间,长石含量在 20% 至40% 之间,相比之下岩屑含量偏低,通常在 10% 至 20% 上下浮动。从碎屑颗粒的分选程度来看,多处于中等至良好水平,磨圆度大多表现为次棱角状到次圆状。在胶结物方面,主要是碳酸盐类(如方解石、白云石等)和硅质胶结物,胶结类型则以孔隙式胶结和接触 - 孔隙式胶结居多[1]。

四、蓬莱镇组砂岩储集空间特征

蓬莱镇组砂岩的储集空间丰富多样,涵盖原生孔隙与次生孔隙两大类型。原生孔隙以粒间孔隙为主,然而受到压实与胶结作用的影响,原生孔隙 存较 仅占总孔隙的 20% 至 30% 左右[2]。次生孔隙才是蓬莱镇组砂岩的主要储集空间,包含粒间溶孔、粒内溶 铸模孔等,其中粒间溶孔最为常见,约占总孔隙的 50%E 60% 。此外,该区域还存在少量微裂缝,这些微裂缝在提升储层渗透性方面发挥着一定作用[3]。

五、蓬莱镇组砂岩成岩作用特征

在四川盆地漫长的地质演变进程里,蓬莱镇组砂岩历经了一系列复杂的成岩过程,其中压实、胶结和溶蚀三种作用最为关键,它们彼此关联,对砂岩的岩石构造和储集能力产生了深远影响。

成岩初期,压实作用占据主导,成为左右砂岩孔隙构造的核心要素。在沉积环境下,伴随上覆沉积物持续累积,地层压力不断攀升,蓬莱镇组砂 原本松散的砂岩颗粒间原始孔隙不断被压缩,颗粒形态也从松散变得紧密嵌 的阶段,砂岩孔隙度可能降低 30%- 40% ,渗透率也会大幅下滑。这一过程 1 原本 良好的储集空间被压缩,储层的储集能力大幅减弱。同时,压实作用促使颗粒接触关系变得复杂,从点接触逐步发展为线接触,甚至出现凹凸接触,极大限制了流体流动空间[4]。

胶结作用在蓬莱镇组砂岩成岩过程中同样不容忽视,尤其是碳酸盐胶结和硅质胶结表现突出。碳酸盐胶结物在早成岩期和中成岩期均有出现,早成岩期时,沉积物孔隙中的碳酸盐溶解物质,在特定物理化学条件下开始沉淀,在颗粒表面形成薄薄的胶结包膜,起到初步胶结效果。随着成岩作用推进到中成岩期,碳酸盐胶结物进一步生长,填充颗粒间剩余孔隙,让砂岩结构更加致密。

溶蚀作用主要发生在中成岩阶段,为蓬莱镇组砂岩储层带来新的活力。这一时期,地层水活动频繁,由于化学成分改变,地层水对长石、岩屑等易溶矿物具有较强溶蚀能力。在地下水持续作用下,这些矿物逐渐被溶

解,形成大量形态、大小各异的次生溶孔,部分溶孔相互连通,构成复杂孔隙网络,有效改善了储层储集性能。

研究显示,溶蚀作用产生的次生孔隙能使砂岩孔隙度提升 10%-15% ,渗透率也随之增加。

总的来说,蓬莱镇组砂岩经历的压实、胶结和溶蚀三种作用相互影响、相互制衡,共同决定了砂岩储层的最终特性。压实和胶结作用在成岩过程中对储层孔隙空间破坏较大,而溶蚀作用则在一定程度上弥补了前两者造成的损害,优化了储层储集性能。深入探究这些成岩作用的特点、过程及影响因素,对准确评估蓬莱镇组砂岩储层质量和潜力,指导四川盆地相关区域油气勘探开发工作意义重大[5]。

六、蓬莱镇组砂岩发育的控制因素

沉积在蓬莱镇组砂岩的形成过程中 沉积环境发挥着关键的基础调控作用。当处于河流相沉积条件时,河道砂体成为主要的沉积单元。强劲 度佳,所形成的砂岩颗粒较粗,在成分和结构上也具备较高的成熟 利环境。反观湖泊相沉积环境,三角洲前缘部位形成的砂体同样 成熟度方面,相较河流相砂体略逊一筹。可以说,各类沉积微相的差异,直接决定了砂岩的物质构成、颗粒粒度以及沉积构造特点,最终对砂岩的储集能力产生影响。

此外,构造运动在蓬莱镇组砂岩的发育进程中也扮演着举足轻重的角色。燕山运动与喜马拉雅运动的作用,让四川盆地经历了强烈的构造变动,大量褶皱和断裂构造应运而生。这些构造活动不仅改变了地层的倾斜角度与空间展布状态,还对地层水的流动路径和分布区域造成影响,为溶蚀作用的发生创造了条件,从而推动了次生孔隙的形成。而且,断裂构造还如同天然的通道,为油气的运移提供了便利,在油气的汇聚和分布过程中起到关键的控制作用。

七、研究结论

本研究系统剖析四川盆地蓬莱镇组砂岩发育特征与控制因素,主要结论如下:该组砂岩以细 - 中粒长石及岩屑长石砂岩为主,碎屑颗粒分选、磨圆度适中,胶结类型多为孔隙式与接触 - 孔隙式;储集空间以次生孔隙为主,粒间溶孔发育,微裂缝可改善渗透性。成岩过程涵盖压实、胶结与溶蚀,其中溶蚀对储层改善作用显著。沉积环境奠定砂岩物质与结构基础,构造运动影响溶蚀及油气运移,二者共同控制储层发育与油气聚集。研究成果为区域油气勘探开发提供理论支撑,不过砂岩成岩中流体与岩石的相互作用等问题,仍有待深入探究。

参考文献

[1]马永生,牟传龙,郭旭升,等。四川盆地深层 - 超深层油气地质理论技术创新与勘探发现 [J]. 石油学报,2020, 41 (01): 1 - 24.

[2]朱如凯,吴松涛,刘柳红,等。中国陆相致密油甜点形成机制与分布规律 [J]. 石油勘探与开发,2015, 42(02): 129 - 144.

[3]冯增昭。沉积岩石学 [M]. 北京:石油工业出版社,2012.

[4]李文厚,刘焕利,张海涛,等。四川盆地蓬莱镇组沉积体系与砂体展布 [J]. 古地理学报,2006, 8 (02): 20212.

[5]胡明毅,胡忠贵,谢庆宾,等。四川盆地中部蓬莱镇组砂岩成岩作用及孔隙演化 [J]. 石油与天然气地质,2008, 29 (03): 341 - 347.