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层序格架约束下沉积、成岩作用对岩石物性的控制:以中东A油田白垩系Mishrif组为例

2021-09-02李峰峰宋世琦

高校地质学报 2021年4期
关键词:沉积环境层序成岩

李峰峰,郭 睿*,宋世琦

1. 中国石油勘探开发研究院,北京 100083;2. 中国石油大学(北京)地球科学学院,北京 102249

1 引言

中东白垩系碳酸盐岩油藏主力产层多为厚层块状,储量巨大,构造作用影响较小,储层主要受沉积—成岩作用综合控制(Hollis, 2011; 高计县等, 2013; 郭睿等, 2014; 韩海英等, 2014;Awadeesian et al., 2015; Vincent et al., 2015; 王君等, 2016; 宋新民和李勇, 2018)。碳酸盐岩储集层在不同时空尺度上具有显著的差异性,单一成因储集层发育较少,规模有效储集层是多种建设性成岩作用的结果,不同类型储集层孔隙发育的物质基础,以及孔隙调整和保存机理及环境存在显著差异(赵文智等, 2014; 沈安江, 2015)。层序旋回控制了沉积环境演化,并对海水成岩环境和大气淡水成岩环境具有重要的影响,不同沉积环境岩石结构组分和原始物性差异显著,对后期成岩演化具有重要的控制作用(Al-Dabbas et al., 2010; 邓虎成等, 2014; 周文等, 2014; 余义常等, 2018; Zhong et al., 2018a,b)。复杂的沉积—成岩耦合作用造成岩石物性变化趋势呈现多元化,增加了有利储层预测的难度。中东厚层碳酸盐岩地层内部发育多期高频层序旋回,不同成因的储层空间相互叠置,巨大的物性差异导致开发

过程中储量动用不均衡,制约了该类油藏的高效开发。本文基于A油田白垩系Mishrif组两口钻井岩芯、787块物性分析样品、785块铸体薄片样品及512块压汞实验数据及20口井的生产数据,在明确层序地层旋回的基础上,通过观察分析岩石的层理构造、颗粒组分、生屑类型及微观结构等,将岩石物性变化与地质成因相关联,阐明沉积—成岩组合方式及对岩石物性的改造机理,明确不同储层和隔夹层空间展布规律,深化储层非均质性认识,进而为厚层块状油藏合理开发提供地质依据。

2 油藏概况

A油田构造上属于美索不达米亚盆地构造前缘带(Aqrawi,2010;图1a),为一南北向长轴背斜,构造简单。主力油藏为白垩系Mishrif组生物碎屑灰岩油藏,自开发至今有6口井在Mishrif组取心(图1b),井位主要部署于构造高部位。Mishrif组地层厚度近300 m,储层成因多样,隔夹层发育程度高,油藏非均质性强。油田地质认识程度较低,开发中矛盾问题比较突出:自油田开发至今,压力降低了63.6%,而采出程度却不到1%,注水开发受效慢,水窜现象普遍;层间产液贡献不均衡,单井产能差异大,储量动用程度低。储层非均质性认识是制约油藏高效开发的瓶颈,因此,在层序格架的控制下,明确沉积作用和成岩演化规律,阐明岩石物性改造方式,厘清层间非均质性和层内非均质性主控因素,刻画有利储层和隔挡层空间展布,可为Mishrif组孔隙型碳酸盐岩储层开发策略调整和井位优化提供依据。

图1 A油田构造地理位置 (a) 和Mishrif组顶面构造图 (b)Fig. 1 Structural location of the A oilfield and top structure of the Mishrif Formation

Mishrif组地层发育于白垩纪稳定被动大陆边缘沉积环境,与下伏的Rumaila组呈整合接触关系,与上覆Khasib组呈不整合接触关系(Sadooni, 1996)。A油田Mishrif组为具障壁的缓坡环境,发育开阔浅海、滩前、障壁滩、滩后、潟湖、台内滩、岸滩、潮道和潟湖边缘坪等沉积相(李峰峰等, 2020)。根据区域沉积微相分析和岩相对比,在Mishrif组中识别出3个三级层序(层序Ⅰ—层序Ⅲ) (Mahdi et al., 2013)和6个四级层序(SQ1-SQ6)(李峰峰等, 2020)。油田开发早期将Mishrif组划分 为Mcap、MA、MB1、MB2.1、MB2.2及MC等六个段(图2)。在取心井沉积相识别的基础上,通过岩电标定建立解释模板并开展未取心井沉积相判别,在地震数据的约束小,明确了不同层段的沉积相展布和Mishrif组沉积演化特征。Mishrif组早期为开阔水体环境,沉积环境以开阔浅海、滩前和障壁滩为主,自SQ3层序开始,研究区演变为局限水体环境,沉积环境包括潟湖、滩后、潟湖边缘坪、岸滩及台内滩等。

不同沉积环境具有不同的岩石类型、物性特征、孔隙结构及成岩作用,不同层序中相同沉积环境的岩石物性也具有较大的差异。岸滩、障壁滩、滩前和台内滩等高能沉积环境以厚壳蛤生屑灰岩、似球粒生屑灰岩、生屑颗粒灰岩、圆笠虫生屑灰岩及棘屑颗粒灰岩为主,局部发育亮晶生屑灰岩、亮晶似球粒棘屑灰岩和亮晶似球粒灰岩。岩石物性从高孔、高渗至低孔、特低渗均有发育,渗透率级差可达2~3个数量级,储集空间主要为粒间孔,含大量的粒间溶孔、铸模孔及生物体腔孔,成岩作用以溶蚀作用和胶结作用为主(图2)。开阔浅海、潟湖、滩后、潟湖边缘坪等低能沉积环境以泥晶生屑灰岩、泥晶藻屑灰岩、生屑泥晶灰岩和含生屑泥晶灰岩为主,局部发育亮晶有孔虫灰岩,潟湖边缘坪以白云岩类为主。岩石渗透率以低渗为主,孔隙度从低孔到高孔均有发育。储集空间包括基质微孔、颗粒微孔、晶间孔、粒内孔、溶蚀孔洞、铸模孔和生物体腔孔等。成岩作用类型较多,包括选择性溶蚀、胶结作用、白云化作用、压实作用和压溶作用(图2)。潟湖和开阔浅海岩心普遍发育生物扰动构造。

3 Mishrif组层序地层旋回

以Vail经典层序地层学位理论依据,基于岩心、铸体薄片和测井资料,在三级层序的控制下,通过识别淋滤溶蚀面、岩性转换面及最大海泛面等,建立M油田Mishrif组四级层序地层格架。

SQ1层序: SQ1层序在Mishrif组主要发育海平面下降半旋回,地层平均厚度近30 m。层序顶界面为淋滤不整合面,溶蚀段厚度仅20 cm。最大海泛面位于Rumaila组底部。根据岩石颗粒组分和灰泥含量确定高位体系域和陆架边缘体系域。高位体系域为开阔水体环境,发育滩前相(图3),以泥晶藻屑灰岩为主,向上变为亮晶似球粒灰岩,碳酸盐岩沉积速率较低,地层厚度较薄。随着海平面上升速率变缓并逐渐下降,水体深度不断变浅,沉积水动力不断增强,碳酸盐岩沉积速率不断增加,障壁滩向广海方向进积,沉积了厚层的厚壳蛤生屑灰岩,薄片上可见方解石胶结物。层序晚期海平面下降幅度较小,发育陆棚边缘体系域,障壁滩虽然位于构造隆起,但未发生暴露剥蚀,处于大气淡水淋滤环境,滩体遭受淋滤形成溶蚀不整合面,发育洁净的厚壳蛤生屑灰岩,薄片上无亮晶胶结物。

SQ2层序:SQ2层序地层平均厚度近50 m,层序顶界面为淋滤溶蚀面,与三级层序界面重合,溶蚀段厚度近3 m,根据最大海泛面划分海侵体系域和高位体系域,根据沉积环境和岩石特征将高位体系域划分为早、晚两段。海侵体系域,碳酸盐岩产率迅速降低,障壁滩持续退积,至最大海泛面时,研究区整体处于开阔浅海环境(图3),以含生屑泥晶灰岩和生屑泥晶灰岩为主。高位体系域早期,水体依旧较深,沉积环境仍以开阔浅海为主,岩石包括生屑泥晶灰岩、亮晶生屑灰岩和亮晶似球粒灰岩。高位体系域晚期,沉积水动力不断加强,碳酸盐岩产率逐渐增加,滩体向广海发生进积,研究区发育大规模的障壁滩和滩前,发育厚层的泥晶厚壳蛤灰岩、亮晶似球粒灰岩和厚壳蛤生屑灰岩。层序晚期海平面大幅度下降发育低位体系域,障壁滩岩石遭受强烈的淋滤溶蚀,层序顶部发育淋滤溶蚀不整合面。

图3 A油田Mishrif组层序旋回与沉积演化图Fig. 3 Sequence cycle and sedimentary evolution in the Mishrif Formation A oilfield

SQ3层序:SQ3层序地层平均厚度近60 m,层序界面处为薄层的炭质泥岩,厚度近10 cm,与三级层序界面重合,反映了区域海平面的大幅度下降。根据最大海泛面划分海侵体系域和高位体系域。海侵体系域,滩体规模不断减小,障壁滩向陆一侧形成滩后环境(图3),以亮晶生屑灰岩和含生屑泥晶灰岩为主。随着海平面的持续上升,沉积相带不断迁移,高位体系域演变为潟湖环境。低位体系域,潟湖中由于地貌起伏变化,构造古隆起处发育台内滩,台内滩规模较小,研究区整体依旧处于潟湖环境。层序晚期海平面持续大幅下降,发育低位体系域,潟湖发生长期暴露,具备陆相成煤环境特征,层序顶部发育薄层炭质泥岩。

SQ4层序:SQ4层序地层平均厚度近40 m,层序界面为淋滤溶蚀面,溶蚀段厚度近35 cm。根据最大海泛面划分海侵体系域和高位体系域。海侵体系域,潟湖逐渐被淹没,至最大海泛面时,研究区整体处于潟湖环境,以泥晶生屑灰岩和亮晶生屑灰岩为主。随着海平面的下降,水体条件适宜碳酸盐岩沉积,障壁滩再次发生向陆和向海双向进积,研究区局部为障壁滩(图3),发育厚层的亮晶生屑灰岩。层序晚期海平面下降幅度较小发育陆架边缘体系域,障壁滩顶部发生溶蚀,而滩体底部依旧处于海水成岩环境,胶结作用比较强烈,潟湖地势低洼,地层难以遭受溶蚀。

SQ5层序:SQ5层序地层平均厚度近70 m,层序界面为岩性转换面,由白云岩类转换为灰岩,白云岩厚度近8 m。根据最大海泛面划分海侵体系域和高位体系域,根据岩石类型划分高位体系域和低位体系域。海侵体系域,水体深度不断增加,滩体规模不断减小,至最大海泛时,研究区处于潟湖环境中,发育亮晶有孔虫灰岩和亮晶似球粒灰岩。高位体系域,水体深度不断降低,岸滩发生进积,潟湖规模不断减小(图3),以厚层亮晶生屑灰岩和生屑颗粒灰岩为主。层序晚期海平面下降发育低位体系域,潮道切割滩体,潟湖边缘暴露发生白云岩化作用,形成潟湖边缘坪,发育厚层白云岩(图3)。

SQ6层序:SQ6层序地层平均厚度近40 m,层序界面为暴露不整合面,与三级层序界面重合,发育风化角砾岩,厚度近5 m,根据最大海泛面划分海侵体系域和高位体系域,根据岩石类型划分高位体系域和低位体系域。海侵体系域,水体逐渐没过障壁滩,潮道和潟湖边缘坪消失,以厚层亮晶生屑灰岩为主。高位体系域,水体深度适宜碳酸盐岩沉积,岸滩持续向潟湖进积,潟湖规模不断减小(图3),以泥晶生屑灰岩和生屑颗粒灰岩为主。层序晚期海平面大幅度下降发育低位体系域,地层发生长期暴露,并多次交替经历干旱和潮湿气候,岩石交替遭受强烈的风化淋滤,形成风化角砾岩,发育区域不整合面。

4 沉积—成岩组合

基于787块物性分析样品,通过生产动态数据标定,明确有利储层物性特征。通过岩心观察和铸体薄片分析,确定储层沉积特征和成岩作用。并与储层物性精细拟合标定,明确不同成因环境对储层物性的影响。根据沉积水体能量和成岩改造方式,可将沉积—成岩组合分为5类:(1)高能沉积环境+建设性成岩作用,(2)高能沉积环境+破坏性成岩作用,(3)低能沉积环境+建设性成岩作用,(4)低能沉积环境+破坏性成岩作用,和(5)低能沉积环境+弱成岩作用。

4.1 高能沉积环境+建设性成岩作用

高能沉积环境+建设性成岩作用形成优质储层。该类组合形成于海平面下降时期,主要发育在障壁滩、岸滩、台内滩和滩前等环境,成岩环境为大气淡水淋滤环境,成岩作用为非选择性溶蚀和选择性溶蚀。高能沉积环境以生屑颗粒灰岩为主,泥质含量较少,颗粒组分以生物壳体碎屑为主,生物类型主要为厚壳蛤、双壳类及棘皮类等。岩石多呈颗粒支撑结构,粒间孔发育,孔隙连通性较好,储层物性多为中高孔、中高渗,大喉发育比例较高,储层排驱压力较低。滩体处于古地貌隆起,相对海平面下降更容易处于大气淡水环境,滩体良好的岩石结构有利于可溶性流体的渗入,对生屑进行非选择性溶蚀或选择性溶蚀,形成粒间溶孔、铸模孔及生物体腔孔等,大幅提高岩石物性。岩心上,滩体溶蚀后呈蜂窝状结构,溶蚀孔隙肉眼可见,易见厘米级生物介壳碎屑,铸体薄片上厚壳蛤碎屑破碎程度较高,少见亮晶胶结物,孔隙半径可大于1000 μm,面孔率较高(图4a)。

4.2 高能沉积环境+破坏性成岩作用

高能沉积环境+破坏性成岩作用形成物性隔夹层或差储层。该组合主要发育在海平面下降时期,主要发育在浅滩环境,成岩环境包括海水成岩环境和大气淡水潜流环境,破坏性成岩作用指胶结作用。当滩体处于海水成岩环境,水体饱和度较高,胶结作用比较严重,形成针状或片状胶结物,海水成岩环境溶质充足,但由于水体循环较好,通常不能将孔隙致密充填,胶结作用只是降低了储层物性,通常形成差储层,储层物性表现为中低孔中低渗。当滩体处于大气淡水潜流带,胶结作用最为强烈,渗流带形成的富含Ca2+流体通过重力作用下移,造成潜流带流体过饱和,胶结物大量析出,充填岩石孔隙和喉道,大幅降低岩石物性(邓亚等,2016)。岩石物性是胶结物对孔隙和吼道充填程度的函数,胶结物含量越高,岩石物性越差。若胶结物仅局部充填,岩石仍残留一定量的连通孔隙,则可形成差储层;当胶结物将孔隙和喉道完全充填,造成岩石孔、渗流性质极差,则可形成物性隔夹层。物性隔夹层发育在滩体内部,隐蔽性较高,加剧了储层的非均质性。岩心上,物性隔夹层呈浅黄白色,可见岩石颗粒被致密胶结,铸体薄片上,岩石呈亮晶结构,可见厚壳蛤、双壳类、底栖有孔虫和棘皮类等生屑,部分生屑先被溶蚀而又被胶结,肉眼难以看见孔隙(图4b)。

图4 Mishrif组高能沉积环境与成岩作用组合方式Fig. 4 Combinations of high-energy environment and diagenesis types in the Mishrif Formation

4.3 低能沉积环境+建设性成岩作用

低能沉积环境+建设性成岩作用形成差储层,该组合发育于海平面下降时期,主要在潟湖、开阔浅海、潟湖边缘坪和滩后环境,成岩环境主要为大气淡水环境或暴露环境,成岩作用包括选择性溶蚀作用和白云岩化作用。低能沉积环境岩石主要为泥粒灰岩、粒泥灰岩和泥晶灰岩,泥晶组分含量较高,生屑类型复杂,包括藻类、底栖有孔虫、介形虫、腹足类和双壳类等,偶见厚壳蛤碎屑。泥晶组分多为低镁方解石,化学性质稳定,而生物壳体多为文石质或高镁方解石质。低能沉积环境通常地势低洼,若海平面下降幅度较小,地层依旧处于海水成岩环境,难以发生溶蚀作用。只有当海平面大幅度下降,地层才能处于大气淡水环境,不饱和流体对生物碎屑进行选择性溶蚀,形成铸模孔、生物体腔孔和壳体溶孔等次生溶孔。溶蚀生屑主要为双壳类、藻类和底栖有孔虫类。次生溶孔多为孤立孔,对孔隙度的影响较大,但对渗透率的贡献较小,造成岩石物性表现为中高孔、低渗、特低渗特征。岩心上,未发生溶蚀的区域为浅黄白色致密状,而被溶蚀区域呈深褐色,铸体薄片上,可见溶蚀孔隙多孤立分布于泥晶基质中,面孔率较高,可见未被溶蚀的残余碎屑(图5a)。

白云岩化作用主要发生在潟湖边缘,白云岩类是潟湖边缘坪的主要岩石类型,以含泥细晶云岩为主。岩心上,白云岩呈浅黄褐色,肉眼难以识别孔隙,可见石膏结核,铸体薄片上,细晶白云石含量较高,晶体自形程度好,晶体粒径多介于10~100 μm之间,颗粒分选较好,晶间孔发育,孔隙半径多大于10 μm。可见白云化后的残余双壳和棘皮生屑(图5b)。白云岩物性以中高孔、中低渗为主。白云岩化作用主要发生在低位体系域,潟湖边缘发生暴露,潮道的存在导致潟湖水体为半咸化状态,潟湖边缘强烈的蒸发作用从而发生准同生白云岩化,造成方解石不断被白云石交代(朱筱敏, 2008)。若后期晶间孔发生溶蚀作用,可进一步改善岩石物性。

图5 Mishrif组低能沉积环境与成岩作用组合方式Fig. 5 Combinations of low-energy environment and diagenesis types in the Mishrif Formation

需要指出的是,低能沉积环境中普遍发育生物扰动现象,尤其在潟湖和开阔浅海中最为发育,生物扰动对改变岩石物性具有重要的影响。通常情况下,潟湖相岩石泥质含量高,孔喉半径较小,渗流性质较差,成岩流体难以渗入(图6a)。而经生物扰动后形成大量的潜穴,潜穴本身也可作为储集空间(牛永斌等, 2018),潜穴中若充填粗粒碎屑或细晶白云石颗粒,潜穴物性明显高于扰动基底(Gingras et al., 2012; Baniak et al., 2013, 2014)(图6b),溶蚀性流体可沿潜穴渗入,对潜穴进行扩溶,而溶蚀后的潜穴规模扩大,空间上可以相互连片,更有利于成岩流体的运移。而且,潜穴形成的同时造成岩石结构松散,流体从潜穴更容易向基质渗透,潜穴边缘成岩作用向基质中蔓延(图6c)。生物扰动主要受沉积速率影响,沉积速率越低,生物扰动越充分(杨式溥等,2004),潜穴发育密度越大,越有利于溶蚀作用的发生。生物扰动将岩石破坏的“千疮百孔”,而且裂缝的存在也为流体提供了渗流通道,从而促进了低能沉积环境岩石物性的提高(图6d)。

图6 生物扰动作用对岩石物性的影响Fig. 6 Impact of bioturbation on the physical properties of rocks

4.4 低能沉积环境+破坏性成岩作用

低能沉积环境+破坏性成岩作用形成致密胶结带,该类组合主要发育区域海平面大幅度下降,通常发育于三级层序顶界,主要发育在潟湖环境,地层经历了长期暴露,成岩作用为压实作用、胶结作用。由于地层暴露的气候条件不同,胶结带的岩石特征和形成机理可分为胶结炭化型和风化胶结型两类。

胶结炭化型发育在SQ3层序顶部,以泥粒灰岩为主,颗粒被溶蚀后又被胶结充填,生屑破碎程度比较高,岩石经历了强烈的压实作用,颗粒呈定向排列(图7a)。该类胶结带主要在低位体系域中发育,海平面大幅度下降,潟湖相地层长期发生暴露。潮湿气候条件,地层顶部发育植被,植被死亡后被快速埋藏,还原环境下有机质保存下来,适宜的温压条件下发生淤泥化(邵龙义等, 2009),形成厚度近10 cm的炭质泥岩。炭质泥岩反映了陆相成煤环境,是重要的层序界面,其下部为大段的致密胶结带,物性呈低孔超低渗,可行成良好的遮挡层。

图7 Mishrif组低能沉积环境+破坏性成岩作用组合方式Fig. 7 Combination of low-energy environment and destructive diagenesis in the Mishrif Formation

风化胶结型发育在SQ6层序顶部,以粒泥灰岩为主,岩心呈角砾岩致密状,破碎程度比较高,缝隙中充填黄绿色胶结物,铸体薄片中可见厚壳蛤、双壳类和底栖有孔虫等生屑,呈漂浮状于泥晶基质中,生屑被溶蚀后又被致密胶结(图7b)。该类胶结带在低位体系域中发育,海平面大幅下降,潮湿气候和干旱气候交替,干旱气候条件下发生风化作用,造成岩石结构松散破碎,形成角砾岩,潮湿气候条件下发生淋滤作用,形成的饱和流体在缝隙中发生胶结,降低岩石的物性。

4.5 低能沉积环境+弱成岩改造

低能沉积环境+弱成岩作用主要形成岩性隔夹层,该类组合发育在海侵体系域和高位体系域早期,主要发育在潟湖和开阔浅海环境,成岩环境通常指海水成岩环境。若沉积速率较高,水体深度较大,埋藏速度较快,岩石未发生生物扰动,成岩早期岩石比较致密,流体难以渗入,成岩作用较弱,岩石保留了其原始物性。在埋藏环境中,细粒沉积物被压实,由于其致密结构,成岩流体依旧无法渗入,成岩作用仍较弱,岩石物性无法得到有效改善。若沉积速率较慢,生物扰动作用比较充分,有效改善岩石致密结构,各成岩环境中成岩作用均比较强烈。因此,该类组合的发育控制因素主要为沉积速率和地层埋藏速率。

5 层序格架控制下储层和隔夹层展布

层序格架内,随着海平面的升降旋回,沉积—成岩组合不断变化,控制了岩石物性的发展趋势,导致Mishrif组储层和隔夹层展布规律复杂。

SQ1层序发育开阔浅海、滩前和障壁滩。开阔浅海以泥晶灰岩和含生屑泥晶灰岩为主,岩石物性较低,由于“低能沉积环境+弱成岩改造”组合发育岩性隔夹层。岩性隔夹层由于灰泥含量较高,基质微孔毛管压力较大,流体在非外加作用力条件下难以自由流动,故而渗透率较低,形成隔夹层。SQ1岩性隔夹层单层厚度最大可达10 m,空间分布比较稳定,展布范围较大,呈厚层板状,可有效抑制底水的推进。滩前和障壁滩由于“高能沉积环境+建设性成岩作用”组合,形成优质储层,储层厚度较大且分布稳定,其内部由于“高能沉积环境+破坏性成岩作用”组合形成物性隔夹层,物性隔夹层岩石颗粒组分含量较高,岩石原始物性较好,后期由于发生强烈的胶结作用而形成物性遮挡。物性隔夹层厚度较薄,多介于1~3 m,空间分布不稳定,展布范围较小,垂向上叠置程度较低(图8),对流体的遮挡能力较低。岩性隔夹层和物性隔夹层最主要的差异是其地质成因,岩性隔夹层是沉积成因,是由于低能沉积环境而形成的;而物性隔夹层属于成岩成岩,是由于后期成岩作用降低了岩石物性而形成的,其通常与优质的滩体储层相伴生,且分布不稳定,对开发的生产影响更大。

图8 Mishrif组层序旋回对储层和隔夹层的控制Fig. 8 Combination of low-energy environment and destructive diagenesis in the Mishrif Formation

SQ2层序沉积环境与SQ1类似,滩前和障壁滩主要发育优质储层,局部发育薄层的物性隔夹层。海侵体系域和高位体系域早期,开阔浅海由于“低能沉积环境+弱成岩作用”组合,整体以岩性隔夹层为主。隔夹层厚度大,最大可达15 m,空间分布比较稳定,呈厚层块状,连续性高,垂向上对流体的隔挡性能好,将MC段和MB2.1段划分为不同的开发层系。由于“低能沉积环境+建设性成岩作用”组合,开阔浅海局部发育差储层(图8)。

SQ3层序沉积环境包括潟湖、滩后和台内滩。潟湖和滩后由于“低能沉积环境+建设性成岩作用”组合形成厚层差储层,而台内滩由于“高能沉积环境+建设性成岩作用”组合形成优质储层。薄层优质储层分布于厚差储层中,两者具有较大的渗流级差,开发过程中优质储层产液能力较强,易形成“贼层”。SQ3层序晚期为潮湿气候条件,潟湖相地层由于“低能沉积环境+破坏性成岩作用”组合,形成暴露炭化型胶结带。此次海平面下降幅度大,胶结带厚度介于1.5~6 m,空间分布比较稳定,形成了良好的物性遮挡,将MB2.1段和MB1段划分为不同的开发层系(图8)。

SQ4层序以潟湖环境为主,局部发育障壁滩。障壁滩若是“高能沉积环境+建设性成岩作用”组合则形成优质储层,若是“高能沉积环境+破坏性成岩作用”组合形成差储层或物性隔夹层。潟湖环境整体由于“低能沉积环境+建设性成岩作用”组合形成厚层差储层,局部由于“低能沉积环境+弱成岩改造”形成岩性隔夹层,岩性隔夹层分布不稳定,厚度介于0.5~1.5 m,垂向上叠置程度较低,隔挡性能较差,加剧了储层的非均质性(图8)。

SQ5层序沉积环境主要包括岸滩和潟湖,局部发育潟湖边缘坪。岸滩由于“高能沉积环境+建设性成岩作用”组合形成厚层优质储层,其内部由于“高能沉积环境+破坏性成岩作用”组合形成物性隔夹层,物性隔夹层发育频率较高,厚度介于0.5~2 m,分布不稳定,垂向上呈“多层楼状”,隔挡效果较差,加剧了储层的非均质性。潟湖和潟湖边缘坪由于“低能沉积环境+建设性成岩作用”组合形成差储层,海侵体系域发育薄层岩性隔夹层(图8)。

SQ6层序主要为潟湖和岸滩环境。海侵体系域,潟湖由于“低能沉积环境+弱成岩改造”组合形成厚层岩性隔夹层,厚度最大可达12 m;而岸滩由于“高能沉积环境+破坏性成岩作用”形成厚层差储层。高位体系域,岸滩由于“高能沉积环境+建设性成岩作用”组合形成厚层优质储层,储层内部隔夹层发育频率较低。低位体系域为交替的潮湿与干旱气候,由于“低能沉积环境+破坏性成岩作用”,潟湖地层形成暴露风化胶结型胶结带(图8)。胶结带的厚度介于3~13 m,区域分布稳定,呈均质厚层状,对流体的隔挡性能较好,将Mishrif组和上覆Khasib组分成不同的开发层系。

6 结论

(1)A油田Mishrif组发育6个四级层序旋回,沉积环境从开阔浅海环境演化为局限沉积环境,高能沉积环境主要指岸滩、障壁滩、台内滩和滩前等沉积相,岩石原始物性较好,成岩作用强烈。低能沉积环境主要指潟湖、开阔浅海、滩后和潟湖边缘坪等沉积相,岩石原始物性较差,若生物扰动充分,则可发生一定的成岩改造,若缺乏生物扰动,则成岩流体难以渗入,成岩改造作用较弱。

(2)A油田Mishrif组发育5种沉积—成岩组合方式,其中高能沉积环境+建设性成岩作用组合形成优质储层,高能沉积环境+破坏性成岩作用组合形成差储层或物性隔夹层,低能沉积环境+建设性成岩作用形成差储层,低能沉积环境+破坏性成岩作用形成致密胶结带,低能沉积环境+弱成岩作用形成岩性隔夹层。多期层序旋回控制下,沉积—成岩组合方式不断变化,造成Mishrif组储层—隔夹层展布规律复杂。

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