川西中侏羅統(tǒng)致密砂巖次生孔隙形成機(jī)制

川西中侏羅統(tǒng)致密砂巖次生孔隙形成機(jī)制

1934年，nutting首次提出了次生孔的概念，但在20世紀(jì)70年代，確認(rèn)了碎屑巖中存在大量的二次孔，這改變了碎屑巖儲(chǔ)存空間的傳統(tǒng)觀點(diǎn)（朱華，1992）。20世紀(jì)80年代,Surdametal.(1984,1989)從有機(jī)-無(wú)機(jī)相互作用的角度研究了儲(chǔ)層成巖作用和次生孔隙的形成與演化,其成果對(duì)次生孔隙形成機(jī)理和有關(guān)理論產(chǎn)生了巨大的影響,并極大地推動(dòng)了油氣勘探開(kāi)發(fā)?，F(xiàn)已證實(shí)至少有1/3的砂巖油氣儲(chǔ)集空間是在成巖過(guò)程中形成的(黃思靜等,2003),次生孔隙的成因也因此成為石油地質(zhì)學(xué)家關(guān)注的重要和熱點(diǎn)問(wèn)題。目前,對(duì)于次生孔隙的形成機(jī)制一般認(rèn)為有以下幾種:(1)有機(jī)酸溶解(Surdametal.,1984,1989;鐘大康等,2006;張鼐等,2008);(2)碳酸水溶液溶解(朱國(guó)華,1992;任擁軍和陳勇,2010);(3)大氣淡水淋濾(Emeryetal.,1990;Fran?aetal.,2003;黃思靜等,2003)(4)硫酸鹽熱化學(xué)反應(yīng)(Schmidtetal.,1979);(5)黏土礦物轉(zhuǎn)化(Geoffreyetal.,2001;黃思靜等,2009)等。另外,堿性溶液環(huán)境也能形成次生孔隙,是近年來(lái)次生孔隙領(lǐng)域的一個(gè)突破(李忠等,2006;黃潔等,2007)。新場(chǎng)氣田地處四川西部德陽(yáng)市,區(qū)域構(gòu)造上位于四川盆地川西坳陷中段孝泉-豐谷北東東向隆起帶的中段,南部毗鄰彭縣向斜(圖1)。新場(chǎng)中侏羅統(tǒng)上沙溪廟組氣藏是典型的遠(yuǎn)源氣藏,氣源層為下伏上三疊統(tǒng)煤系地層。上沙溪廟組主要?dú)獠?Js2氣藏)儲(chǔ)層埋深2000～2500m,由淺綠灰色細(xì)粒、中粒砂巖與紫紅色粉砂質(zhì)泥巖不等厚互層組成,夾淺灰色泥質(zhì)粉砂巖,發(fā)育4套含氣砂體,自上而下命名為Js21、Js22、Js23、Js24(圖2)。該氣藏儲(chǔ)層地下基質(zhì)平均孔隙度9.6%,平均滲透率0.177×10-3μm2,為典型的致密砂巖儲(chǔ)層。儲(chǔ)層中廣泛發(fā)育次生孔隙,這些次生孔隙改善了儲(chǔ)層儲(chǔ)集性,使大多數(shù)本已致密的砂巖轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌騼?chǔ)集天然氣的有效儲(chǔ)層。因此,對(duì)該儲(chǔ)層砂體次生孔隙成因機(jī)制的研究不僅具有理論意義,且對(duì)該區(qū)的進(jìn)一步勘探開(kāi)發(fā)也會(huì)起到重要的指導(dǎo)作用。1上沙溪寺群氣藏儲(chǔ)層砂巖的次生孔隙發(fā)育特征1.1溶蝕擴(kuò)大孔型儲(chǔ)層儲(chǔ)集層據(jù)鑄體薄片和掃描電鏡資料,新場(chǎng)上沙溪廟組砂巖的孔隙類型有以下幾種:(1)粒間孔:包括殘余粒間孔和粒間溶蝕擴(kuò)大孔。殘余粒間孔主要是原生粒間孔被綠泥石薄膜不完全充填或被綠泥石充填后又溶蝕而形成的(圖3a);粒間溶蝕擴(kuò)大孔主要是碎屑顆粒邊緣的綠泥石或方解石膠結(jié)物被溶解或長(zhǎng)石顆粒邊緣被溶而形成的,大部分孔隙四周均有綠泥石膜襯墊,成為剩余溶蝕粒間孔,孔隙間的連通性一般,孔內(nèi)一般潔凈(圖3b)。此類孔隙為本套儲(chǔ)層的主要孔隙類型。(2)粒內(nèi)溶孔:由長(zhǎng)石、巖屑等顆粒遭受不完全溶蝕而形成,一般呈串珠狀或蜂窩狀(圖3c)。(3)填隙物溶蝕孔隙:假雜基及黏土礦物受溶蝕作用所形成的孔隙。(4)鑄?？?由鉀長(zhǎng)石被溶形成,此類孔隙一般較大(圖3d)。(5)晶間微孔:主要是黏土礦物(伊利石、高嶺石)晶體間的孔隙,它們雖常見(jiàn),但孔隙很小,對(duì)儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集意義不大。(6)粒間微縫和云母解理縫:由于量少且大部分縫的連通性較差,對(duì)整個(gè)儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集意義不大。1.2儲(chǔ)層未充放電孔隙對(duì)總法律率的影響為了準(zhǔn)確確定溶蝕孔隙對(duì)上沙溪廟組砂巖孔隙的貢獻(xiàn),研究中分別對(duì)近100個(gè)樣品的各類孔隙進(jìn)行了定量統(tǒng)計(jì)。上沙溪廟組砂巖孔隙以粒間溶蝕擴(kuò)大孔為主,該類孔隙與粒內(nèi)溶孔、鑄?？撞煌?它由兩部分孔隙組成:一部分為殘留的原生孔隙,另一部分是溶蝕形成的擴(kuò)大部分,研究中把這類孔隙的原生部分計(jì)入剩余原生粒間孔隙中,溶蝕擴(kuò)大部分計(jì)入次生溶蝕孔隙中。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明(表1):儲(chǔ)層平均面孔率為9.3%,其中充填剩余粒間孔為3.7%,對(duì)總面孔率的貢獻(xiàn)為40.4%;次生溶蝕孔隙為5.6%,對(duì)總面孔率的貢獻(xiàn)為59.6%,即次生溶孔的貢獻(xiàn)大于殘余原生孔的貢獻(xiàn)?？梢?jiàn)認(rèn)識(shí)溶蝕孔隙的成因?qū)⒂兄陬A(yù)測(cè)新場(chǎng)上沙溪廟組砂巖中的相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。2侏羅系儲(chǔ)層的基本特征川西新場(chǎng)中侏羅統(tǒng)沙溪廟組泥巖及其鄰近的2000多米厚的侏羅系主要為干旱氣候條件下沉積的紅色砂、泥巖。據(jù)該地區(qū)中侏羅統(tǒng)泥巖有機(jī)碳分析,無(wú)論新場(chǎng)氣田還是整個(gè)川西坳陷侏羅系紅層泥巖中的有機(jī)碳含量均很低,僅為0.034%,而泥巖類生油巖的有機(jī)碳下限一般為0.5%。因此,新場(chǎng)地區(qū)上沙溪廟組及其鄰近的侏羅紀(jì)紅層中泥巖有機(jī)碳含量低于生油氣巖的下限,基本不具生烴能力,因而也不具備生成有機(jī)酸的能力。橫向上,在整個(gè)川西盆地中,侏羅系均以其紅色特征被稱之為川西紅層,它實(shí)際上反映了該套地層的基本形成環(huán)境為氧化環(huán)境,可見(jiàn)橫向上也不具備有機(jī)質(zhì)發(fā)育的還原條件,難以提供溶蝕作用發(fā)生的必備物質(zhì)—酸性流體。因此上沙溪廟組以及其它侏羅系地層在埋藏條件下雖經(jīng)歷了泥巖的多次脫水、進(jìn)入到伊利石帶,但它與常規(guī)的泥巖演化過(guò)程中有機(jī)質(zhì)脫羧形成有機(jī)酸不同,由于泥巖中的有機(jī)碳含量低而無(wú)大量的烴類和相應(yīng)的酸性流體生成條件,因此只憑該地區(qū)侏羅系泥巖本身產(chǎn)生的酸性流體不可能對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行充分溶蝕。儲(chǔ)層成巖作用研究表明,新場(chǎng)上沙溪廟組儲(chǔ)層中大氣淡水的溶蝕作用僅發(fā)生在成巖早期,該階段形成的次生孔隙在后來(lái)的進(jìn)一步機(jī)械壓實(shí)作用中被破壞殆盡,埋藏后在上沙溪廟組中不發(fā)育不整合面,因此缺乏表生淋濾作用的基本條件。儲(chǔ)層中也未發(fā)現(xiàn)地層水熱循環(huán)對(duì)流產(chǎn)生的溶解作用現(xiàn)象,這是否表明儲(chǔ)層中次生溶孔成因是與有機(jī)酸的作用有關(guān)?如果是與有機(jī)酸有關(guān),這些有機(jī)酸來(lái)自于哪里?它們經(jīng)過(guò)什么途徑運(yùn)移而來(lái)的?這些是在對(duì)上沙溪廟組儲(chǔ)層孔隙度分布進(jìn)行預(yù)測(cè)前應(yīng)該回答的問(wèn)題。2.1可能的有機(jī)作用2.1.1對(duì)儲(chǔ)層的有機(jī)質(zhì)解釋新場(chǎng)上沙溪廟組儲(chǔ)層孔隙及喉道中分布有較多的瀝青。瀝青一般有3種不同的成因:一是直接由沉積物中的含瀝青有機(jī)質(zhì)形成;二是由已在儲(chǔ)集層中聚集的常規(guī)液態(tài)烴類經(jīng)原地蝕變作用所形成;第三種是通過(guò)油藏中的石油經(jīng)蒸濃、水洗、或微生物侵襲降解形成。由此可見(jiàn),如果沉積物中無(wú)含瀝青的有機(jī)質(zhì),則它的出現(xiàn)就與石油有關(guān)。新場(chǎng)侏羅系地層中很少見(jiàn)到含瀝青的有機(jī)質(zhì),目前儲(chǔ)層中較發(fā)育的瀝青肯定與石油有關(guān)。石油在形成過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的有機(jī)酸,特別在生油階段早期形成的有機(jī)酸將溶于油中運(yùn)移,因此上沙溪廟組儲(chǔ)層中發(fā)育的瀝青表明儲(chǔ)層中曾經(jīng)有過(guò)有機(jī)酸的聚集。上沙溪廟組儲(chǔ)層中被溶蝕的礦物類型特征同樣可以提供有關(guān)有機(jī)酸作用的證據(jù)。據(jù)電子探針?lè)治龊完帢O發(fā)光分析,儲(chǔ)層中被溶蝕的礦物主要為鈉長(zhǎng)石,而方解石膠結(jié)物和碳酸鹽巖巖屑很難見(jiàn)到溶蝕現(xiàn)象,即使與被溶長(zhǎng)石緊密共生的方解石也未見(jiàn)被溶蝕的痕跡,這種現(xiàn)象用傳統(tǒng)的認(rèn)為地下碳酸鹽的穩(wěn)定性僅受二氧化碳分壓控制的理論很難解釋。事實(shí)上,當(dāng)儲(chǔ)層中有機(jī)酸濃度較高時(shí),是有機(jī)酸陰離子在控制堿度,并顯著影響碳酸鹽的穩(wěn)定性。在一定的羧酸濃度范圍內(nèi),碳酸鹽系統(tǒng)由羧酸陰離子外緩沖,此階段的碳酸鹽溶解度可能降低,碳酸鹽礦物變得更穩(wěn)定而不溶解,溶解的僅僅是長(zhǎng)石等硅酸鹽礦物。因此上沙溪廟組儲(chǔ)層中長(zhǎng)石溶蝕、碳酸鹽未溶的現(xiàn)象屬有機(jī)酸作用的結(jié)果。2.1.2儲(chǔ)層砂體及高嶺石的分布時(shí)代根據(jù)黏土礦物的成巖演化規(guī)律,高嶺石隨著地溫增加將向綠泥石或伊利石轉(zhuǎn)化,它穩(wěn)定于較低溫的酸性環(huán)境(ChenandAnandarajah,1998;應(yīng)鳳祥等,2004)。據(jù)新場(chǎng)CX168井自地表到埋深2800m井段泥巖成分測(cè)定,本區(qū)高嶺石分布在縱向上不具有規(guī)律性的逐漸減少趨勢(shì),這說(shuō)明長(zhǎng)石的溶解與大氣水作用面的距離并沒(méi)有關(guān)系,而是與含氣砂體的分布位置有關(guān),即主要分布在蓬萊鎮(zhèn)組、沙溪廟組中的含氣砂體附近,同時(shí)在儲(chǔ)層砂體中也有高嶺石發(fā)育,遠(yuǎn)離這些地區(qū)的泥巖中,高嶺石不發(fā)育,說(shuō)明這些層段到目前仍是酸性環(huán)境。侏羅系為氧化環(huán)境下沉積的紅色碎屑巖地層,地層中不具備形成大量酸性流體的條件,到目前為止仍保持的酸性環(huán)境均位于有一定滲透性的含氣砂體附近,說(shuō)明下伏上三疊統(tǒng)酸性流體進(jìn)入侏羅系時(shí),由于泥巖或其它致密段的孔滲性很差,難以為酸性流體運(yùn)移、聚集提供通道和聚集場(chǎng)所,因此這些酸性流體只在孔滲性好或鄰近孔滲性好的區(qū)域聚集,這些區(qū)域的酸性環(huán)境為高嶺石的繼續(xù)存在提供了必要的介質(zhì)條件。2.1.3須家河組或合作用有機(jī)酸是溶于水或油中進(jìn)行運(yùn)移的,如果烴源層須家河組和儲(chǔ)層上沙溪廟組中的地層水有相似特征,可以說(shuō)明兩者發(fā)生了混合作用,或上沙溪廟組的部分水直接來(lái)源于須家河組。川西地區(qū)上三疊統(tǒng)和侏羅系流體地球化學(xué)研究表明,盆地流體區(qū)域上具有混合成因,這表明該區(qū)發(fā)生過(guò)大規(guī)模的流體跨層流動(dòng)和混合作用(李巨初等,2001),溶于上三疊統(tǒng)水中的有機(jī)酸也隨之運(yùn)移到中侏羅統(tǒng)上沙溪廟組儲(chǔ)層中,溶解了儲(chǔ)層砂巖中的鋁硅酸鹽礦物(碎屑長(zhǎng)石及巖屑)(劉樹(shù)根等,2005)。2.1.4有機(jī)包體激光拉伸分子微探針?lè)治鲈诎w成分中,可以選擇幾種參數(shù)來(lái)分析儲(chǔ)層中烴類的注入史:一是A值即甲烷基本濃度CH4/(CH4+CO2+H2O),該值的大小反應(yīng)成熟度的高低;二是B值即烷烴/總有機(jī)組分(CH4+C2H6+C3H8)/(CH4+C2H6+C3H8+C2H2+C2H4+C4H6+C6H6),該值高則油氣演化程度高,反之則演化程度低,若同一樣品中含不同比值的包裹體均發(fā)育,則說(shuō)明有不同時(shí)期的油氣混合;三是C值即甲烷/總有機(jī)組分CH4/(CH4+C2H6+C3H8+C2H2+C2H4+C4H6+C6H6),此值大,代表無(wú)極性分子較多,極性分子較少,說(shuō)明它的運(yùn)移在先;反之代表極性分子較多,無(wú)極性分子較少,說(shuō)明它的運(yùn)移在后(楊惠明,1997)。上沙溪廟組儲(chǔ)層的自生礦物中有機(jī)包體激光拉曼分子微探針?lè)治?表2)表明,本區(qū)儲(chǔ)層中曾有烴類的多次注入。表中A值相差較大,從0.022～0.399,說(shuō)明本區(qū)上沙溪廟組儲(chǔ)層中的烴類存在多期聚集。由B值可知,儲(chǔ)層中聚集的天然氣的演化程度有部分較低,在相對(duì)低的演化階段生成氣的同時(shí),也有大量的有機(jī)酸形成。C值分布表明,鄰近東部大斷裂的儲(chǔ)層中的C值整體偏大,而研究區(qū)西部遠(yuǎn)離斷裂帶的儲(chǔ)層包體中C值較小。上述包體成分特征說(shuō)明,上三疊統(tǒng)低成熟度烴類運(yùn)移進(jìn)入上沙溪廟組儲(chǔ)層的同時(shí),正是有機(jī)酸生成的相對(duì)高峰期,因此伴隨這些烴類的運(yùn)移,也存在有機(jī)酸的同時(shí)運(yùn)移,同時(shí)也說(shuō)明新場(chǎng)侏羅系遠(yuǎn)源氣藏為上三疊統(tǒng)氣源多次充注、聚集而成。2.2酸的來(lái)源2.2.1資源量實(shí)踐的特征家河組發(fā)育厚度巨大、有機(jī)質(zhì)十分豐富的煤系地層,是形成川西侏羅系、白堊系遠(yuǎn)源氣藏的烴源層(唐立章和張曉鵬,2004;唐大海等,2005)。川西三疊系烴源層以Ⅲ型干酪根為主,在演化過(guò)程中能夠生成豐富的有機(jī)酸,這些豐富的有機(jī)酸是否在形成上沙溪廟組儲(chǔ)層次生孔隙中發(fā)揮了重要作用呢?分析其存在的可能性主要取決于以下2個(gè)決定因素:一是有機(jī)酸的數(shù)量,即除須家河組儲(chǔ)層自身溶蝕消耗外,必須有較大量的有機(jī)酸滿足長(zhǎng)距離的運(yùn)移損耗;二是是否具備有機(jī)酸進(jìn)入上沙溪廟組儲(chǔ)層的運(yùn)移通道。川西坳陷中段6個(gè)構(gòu)造區(qū)帶8個(gè)烴源層累積生氣量達(dá)217.578×1012m3,其中上三疊統(tǒng)的成烴貢獻(xiàn)最大,達(dá)95%以上,且生氣量最大區(qū)域分布在川西坳陷中心區(qū)(曹烈等,2005),新場(chǎng)氣田正好位于坳陷的斜坡上。根據(jù)有機(jī)質(zhì)演化規(guī)律,有機(jī)質(zhì)的演化過(guò)程包括從生氣階段經(jīng)生油階段到裂解氣階段,該過(guò)程中前2個(gè)階段都要排出有機(jī)酸,由此可見(jiàn)川西上三疊統(tǒng)的有機(jī)酸生成潛量是十分巨大的。經(jīng)計(jì)算,在中侏羅世末,川西中段絕大部分地區(qū)須五段的羧酸生成量大于1.0m3·m-3(圖4)。上三疊統(tǒng)須家河組煤系地層含有特別豐富的Ⅲ型干酪根(唐立章和張曉鵬,2004;曹烈等,2005),烴源巖埋深一般都超過(guò)了3000m,經(jīng)歷了有機(jī)酸的大量生成階段,曾經(jīng)生成了大量的有機(jī)酸(呂正祥和劉四兵,2009)。有機(jī)酸陰離子分布與地層溫度有關(guān),溫度小于80℃時(shí),丙酸根濃度大于乙酸根濃度(0.1mg·L-1);80～120℃時(shí),有機(jī)酸陰離子濃度可高達(dá)4900mg·L-1,其中乙酸根濃度大于長(zhǎng)鏈脂肪酸濃度,有機(jī)酸陰離子濃度在該帶隨溫度升高而下降;當(dāng)溫度大于200℃后,脂肪酸陰離子不發(fā)育(蔡春芳等,1997)。因此,地層中有機(jī)酸濃度最高溫度區(qū)間是80～120℃,只要富含有機(jī)質(zhì)的泥巖經(jīng)歷了這一溫度區(qū)間,就應(yīng)該產(chǎn)生一定量的有機(jī)酸。川西地區(qū)上三疊統(tǒng)主力烴源巖成熟期主要從中侏世起開(kāi)始,到晚侏羅世達(dá)到生烴高峰,且不同構(gòu)造帶其生烴高峰期也不完全相同,研究區(qū)所在的孝泉-豐谷構(gòu)造帶在沙溪廟組沉積末-白堊系沉積末這一期間處于持續(xù)生烴高峰期(曹烈等,2005)。川西地區(qū)須家河組儲(chǔ)層研究結(jié)果表明,該組在泥巖有機(jī)酸排出最大時(shí)期,其砂巖儲(chǔ)層由于機(jī)械壓實(shí)作用、壓溶作用、膠結(jié)作用等因素,儲(chǔ)層已變得十分致密,其中孔隙度平均小于4%,基質(zhì)滲透率很低,屬超致密儲(chǔ)層(呂正祥,2005;Xuetal.,2008),有機(jī)酸很難進(jìn)入這些儲(chǔ)層。大量巖石薄片的觀察統(tǒng)計(jì)結(jié)果也表明須家河組儲(chǔ)層中的溶蝕孔隙含量一般低于3%,因此須家河組中生成的大量有機(jī)酸并未在鄰近的儲(chǔ)層砂巖中被大量消耗,這些有機(jī)酸將借助運(yùn)移通道進(jìn)入其它儲(chǔ)集性相對(duì)較好的儲(chǔ)層中。2.2.2不同儲(chǔ)集地層中的氧化劑含量及其形成機(jī)理當(dāng)?shù)貙又邪l(fā)育氧化劑時(shí),它將與進(jìn)入地層的烴類發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)中生成的有機(jī)酸可以對(duì)儲(chǔ)層中的易溶礦物進(jìn)行溶蝕,從而對(duì)儲(chǔ)層儲(chǔ)集性進(jìn)行改造(Ronaldetal.,1993,1999;Norbertetal.,1999)。新場(chǎng)地區(qū)上沙溪廟組陸相紅色碎屑巖地層中發(fā)育有豐富的三氧化二鐵,為研究這種機(jī)制在上沙溪廟組地層中存在的可能性,研究中選送了同一套砂體不同儲(chǔ)集物性樣品來(lái)分析其中的三氧化二鐵的含量變化。結(jié)果顯示,不同樣品雖然巖性相同,但其中的氧化劑含量差異很大;次生溶孔含量統(tǒng)計(jì)也表明,在氧化劑含量高的儲(chǔ)層中次生溶孔少,反之次生溶孔多(表3)。由此可見(jiàn),由于下伏地層中有充足的烴類進(jìn)入上沙溪廟組儲(chǔ)層,當(dāng)其與地層中的三氧化二鐵發(fā)生反應(yīng)后,使得三氧化二鐵被還原,因而含量減少,與此同時(shí)生成大量的有機(jī)酸,這些有機(jī)酸與儲(chǔ)層中的易溶礦物反應(yīng),形成次生溶孔,同時(shí)提高儲(chǔ)層的滲透性。反應(yīng)可用下式表示(Ronaldetal.,1993):以上反應(yīng)式中的各種物質(zhì)來(lái)源是:HC(烴類)主要來(lái)自下伏地層;Fe2O3是紅色地層中較為發(fā)育的氧化劑;CO2是在早期烴類產(chǎn)生時(shí)與油氣共存的副產(chǎn)品,同時(shí)在侏羅系泥巖演化中也可以產(chǎn)生部分CO2;反應(yīng)式①中Mg2+在上沙溪廟組儲(chǔ)層中是比較充分的,無(wú)論云母還是富含Mg2+的火山巖巖屑的蝕變、水化或溶蝕等均可釋放出鎂離子;早期在地層中發(fā)育有高嶺石,滿足上述反應(yīng)的物質(zhì)條件。因此本區(qū)上沙溪廟組儲(chǔ)層中具備此種次生孔隙的形成機(jī)制。2.2.3泥巖中的原生溶蝕作用上沙溪廟組泥巖已經(jīng)過(guò)了蒙脫石-混層黏土-伊利石、綠泥石等演化階段,表明該組泥巖已經(jīng)經(jīng)歷了多次排水階段,按有機(jī)質(zhì)的正常演化序列,應(yīng)該生成有機(jī)酸(Paul,1998;Norbertetal.,1999)。但由于本區(qū)侏羅系泥巖中的有機(jī)碳含量太低,雖然經(jīng)歷了排烴階段,但并未形成大量的有機(jī)酸,因此這種機(jī)制形成的次生溶孔極為有限。但是從次生溶孔的發(fā)育程度差異可以看出,一般緊鄰泥巖的儲(chǔ)層較橫向上遠(yuǎn)離泥巖的儲(chǔ)層的溶孔更為發(fā)育,這說(shuō)明泥巖在演化過(guò)程中可能排出了一定量的酸性流體,形成了部分孔隙,只是量上偏小。但不容忽視的是本區(qū)上沙溪廟組泥巖在儲(chǔ)層形成次生溶孔中的重要性表現(xiàn)在泥巖排出的水對(duì)有機(jī)酸的攜帶作用,因此在泥巖脫水期、有機(jī)酸運(yùn)移期儲(chǔ)層的分布位置將決定儲(chǔ)層中的溶蝕作用發(fā)育程度。上述3種來(lái)源的有機(jī)酸中,第三種來(lái)源的有機(jī)酸形成的次生孔隙少,能夠保存到目前的更是微乎其微。因此,上沙溪廟組儲(chǔ)層中發(fā)育的次生孔隙主要由前2種來(lái)源的有機(jī)酸溶解形成,即來(lái)自下伏上三疊統(tǒng)須家河組中的有機(jī)酸對(duì)儲(chǔ)層的溶蝕作用和烴類氧化形成的有機(jī)酸對(duì)礦物的溶蝕作用,其中以下伏須家河組中的有機(jī)酸對(duì)儲(chǔ)層的溶蝕作用最為顯著。2.3有機(jī)通道2.3.1中侏羅世期研究區(qū)流體運(yùn)移特征川西須家河組烴源巖厚度大、有機(jī)質(zhì)含量高,三疊紀(jì)地層的生氣強(qiáng)度中心主要集中在溫江,其次在孝新合地區(qū)(曹烈等,2005)。流體勢(shì)研究表明,中侏羅世時(shí)研究區(qū)處于低流體勢(shì)地區(qū)(圖5)。川西地區(qū)須五段主要由湖相泥巖組成,砂巖不發(fā)育,流體的層內(nèi)橫向運(yùn)移受阻,強(qiáng)大的超壓勢(shì)必將促使流體作垂向運(yùn)移以釋放其過(guò)高的壓力(Bj??rlykke?1993)??rlykke?1993)。新場(chǎng)構(gòu)造在晚侏羅世時(shí)正好處于緊鄰生烴中心的大斜坡上,流體勢(shì)低,這一區(qū)域流體勢(shì)能差為須五段中含有機(jī)酸的流體運(yùn)移進(jìn)入上沙溪廟組儲(chǔ)層提供了必要的勢(shì)能條件。2.3.2遠(yuǎn)源氣藏及上沙溪廟組儲(chǔ)層須家河組烴源巖沉積埋藏以后,川西地區(qū)經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),每一時(shí)期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)均對(duì)新場(chǎng)地區(qū)的構(gòu)造面貌有一定的影響,同時(shí)形成了部分?jǐn)嗔选⒘芽p,其中在新場(chǎng)氣田東部斷裂最發(fā)育,規(guī)模也最大(圖1),有的斷層斷開(kāi)層位自地表到烴源層須家河組,是烴源層中的天然氣運(yùn)移進(jìn)入遠(yuǎn)源氣藏的主要通道,同時(shí)也是有機(jī)酸進(jìn)入上沙溪廟組砂巖的主要通道。新場(chǎng)地區(qū)上沙溪廟組中斷裂主要發(fā)育于氣田東部,而氣田內(nèi)其它地區(qū)斷裂發(fā)育狀況較差,有機(jī)酸和天然氣等流體要進(jìn)入上沙溪廟組儲(chǔ)層,必須借助地層中發(fā)育的裂縫系統(tǒng)。構(gòu)造特征表明,在氣田的古、今構(gòu)造高部位和東部大斷裂附近還發(fā)育部分小斷層和構(gòu)造裂縫(圖1),它們無(wú)疑對(duì)須家河組的有機(jī)酸進(jìn)入上沙溪廟組儲(chǔ)層提供了有利條件。此外,對(duì)于新場(chǎng)中侏羅統(tǒng)而言,由于下伏烴源層上三疊統(tǒng)的生烴量巨大,烴類運(yùn)移進(jìn)入上覆地層中聚集升壓,同時(shí)新場(chǎng)上沙溪廟組和其上的蓬萊鎮(zhèn)組由于沉積速率快并發(fā)育封閉性好的泥巖層,使得地層排水不暢、流體壓力升高,為發(fā)育水力破裂縫創(chuàng)造了條件。這些多種類型的裂縫無(wú)疑為有機(jī)酸的運(yùn)移提供了良好的通道。3二期昆蟲(chóng)發(fā)育的主要控制因素3.1溶蝕礦物種類及其溶蝕速率及儲(chǔ)層參數(shù)的確定據(jù)砂巖巖石學(xué)特征研究,新場(chǎng)上沙溪廟組砂巖溶蝕礦物絕大多數(shù)為長(zhǎng)石,少量為火成巖巖屑,另有極少量的石英顆粒和方解石膠結(jié)物。長(zhǎng)石及火成巖巖屑的含量與砂巖的物質(zhì)來(lái)源有關(guān),因而易溶組分含量對(duì)砂巖次生孔隙的影響其實(shí)質(zhì)為物源區(qū)的影響。為準(zhǔn)確確定溶蝕礦物種類,研究中對(duì)溶蝕礦物進(jìn)行了電子探針?lè)治?在測(cè)定的11個(gè)溶蝕樣品中,鈉長(zhǎng)石約占82%,鉀長(zhǎng)石和石英各占9%。在上沙溪廟組四套儲(chǔ)層中,Js23、Js24兩層的長(zhǎng)石含量相對(duì)較高,因此在其它條件類似情況下,這2層容易形成次生溶孔。3.2缺失儲(chǔ)層中原生孔隙的發(fā)育特征古構(gòu)造對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育的控制主要體現(xiàn)在它對(duì)儲(chǔ)層中次生孔隙的發(fā)育程度的影響。溶蝕期的構(gòu)造面貌(古構(gòu)造)將決定儲(chǔ)層中的有機(jī)酸含量豐度,在構(gòu)造高部位儲(chǔ)層中的有機(jī)酸濃度高,容易形成溶蝕孔隙(BarthandBj??rlykke,1993)??rlykke,1993)。研究區(qū)內(nèi)各層中次生孔隙的發(fā)育特征體現(xiàn)出了這一特征:一般在燕山中晚期(須家河組泥巖生成有機(jī)酸最多的時(shí)期)構(gòu)造高部位,儲(chǔ)層中的次生孔隙較發(fā)育。據(jù)Js23層幾個(gè)樣品的次生孔隙貢獻(xiàn)率統(tǒng)計(jì)結(jié)果,在孔隙度為9.52%～10.29%分布區(qū)間,孔隙度最大差值不到1%,但在次生孔隙對(duì)總孔隙度的貢獻(xiàn)率上卻差異明顯,其中以古構(gòu)造最高部位的CX168井最大,貢獻(xiàn)率達(dá)70%,古構(gòu)造最低部位的CX157井的次生孔隙貢獻(xiàn)率最小,只有31%,較CX168井低39%,界于兩井之間的CX132和CX136井,貢獻(xiàn)率分別為63.6%和60.7%。3.3過(guò)氧化氫運(yùn)移通道新場(chǎng)上沙溪廟組儲(chǔ)層縱向上與有機(jī)酸發(fā)育層—須家河組距離2000多米,須家河組到上沙溪廟組主要為泥巖,夾少量砂巖,由于泥巖具較好的封閉性,須家河組中的有機(jī)酸要進(jìn)入上沙溪廟組儲(chǔ)層,必須具備斷裂、裂縫等運(yùn)移通道。川西凹陷中段同時(shí)斷開(kāi)須家河組和上沙溪廟組的大型斷裂主要分布在新