麦凯河油砂上麦克默里组储层成岩作用研究

郗 鹏

(辽河油田 勘探开发研究院，辽宁 盘锦 124010)

1 地质背景

麦凯河区块位于加拿大阿尔伯塔省Athabasca油砂矿区东部，距离麦克迈里堡城西北约35 km, 地面海拔450～530 m，油品性质为超稠油，采用双水平井SAGD开发[1-2](见图1)。

麦凯河主要目的层为下白垩统麦克默里组的上麦克默里层，与下伏泥盆系地层呈角度不整合，上覆第四系松散沉积物。工区内麦克默里地层平面展布受控于泥盆的古地貌形态，厚度分布不均，平均厚度为50 m[3]。储层净毛比为0.1～0.8，平均0.58，孔隙度分布范围24%～37%，渗透率分布范围500～6 282 mD，含油饱和度分布范围57%～88%，重度范围6°～9°API[4-5]，原始地层条件下原油黏度大于2 000 000 cP。

2 储层岩石学特征

2.1 碎屑颗粒成分

通过样品分析，上麦克默里层以碎屑颗粒为主，含少量填隙物，总的来看，硬性颗粒成分远大于塑性颗粒成分。颗粒碎屑包含矿物碎屑和少量岩屑，矿物碎屑有单晶石英、多晶石英、燧石、海绿石、长石、重矿物等，岩屑包括沉积岩屑、火山岩岩屑等(见图2)。

XRD分析结果说明，在所有样品中石英是主要矿物，含量68.7%～92.1%，平均74.8%，部分井可见石英次生加大现象，石英主要以单晶石英形态、常见燧石、可见少量多晶石英、硅质胶结物等存在。

2.2 填隙物组分特征分析

从样品分析结果可看出，主要的杂基类型是黏土，但是不同岩相杂基黏土含量差异显著，分布范围0.3%～7.0%，平均2.4%。

该区胶结物主要为石英单晶颗粒，并且所有的岩相中可见石英胶结，部分样品可见少量方解石和镁方解石以及少量白云石，方解石含量约为0.3%。极少量的微晶菱铁矿，含量为0.2%～0.3%。

2.3 岩石分类

岩石颗粒粒径优势分布区间为0.08～0.24 mm，主体位于0.14～0.16 m左右，为中细砂岩。按照福克分类法，McMurray组上段的岩性岩屑石英砂岩、岩屑砂岩(见图3)、沉积岩屑是岩屑砂岩样品中的主要成分。

3 储层成岩作用分析

麦凯河油田上麦克默里组储层先后经历了压实作用、胶结作用、溶解作用和交代作用。但是由于上麦克默里组平均埋深175 m，压实作用十分弱，不再分析。

3.1 胶结作用

本区的胶结作用主要为石英的次生加大(见图4)，主要表现为Ⅰ级加大边，且部分燧石由于溶解作用析出了硅质成分至孔隙内，进一步促进石英的次生加大，但是石英胶结并不固结储层，因此对储层物性影响较小。

3.2 溶解作用

溶解作用可表现为对颗粒的溶蚀以及对杂基、胶结物的溶蚀作用等。从扫描电镜可以看出(见图5)，大量原生孔隙被保存，部分燧石、长石呈现淋滤形态，溶解作用产生了少量的粒内孔和铸模孔，对储层的物性起到了一定的改善作用。

3.3 交代作用

本区常见的交代作用有方解石对黏土矿物的交代作用、碳酸盐胶结物之间的相互交代作用(见图6)。交代作用的实质是被交代矿物的溶解和交代矿物的沉淀同时进行并进而导致替代现象的发生等。

4 成岩作用阶段划分

分析结果表明，麦凯河油田上麦克默里组古温度<65 ℃，海绿石、黄铁矿、菱铁矿等含铁的低价矿物存在，高岭石以书页状为主(见图7)，大量原生孔隙保存，少量的石英加大现象，无长石加大，成岩阶段为处于同生成岩阶段～早成岩A期。

5 结论

1)麦凯河油田上麦克默里组储层成分成熟度与结构高，海绿石、黄铁矿发育，属于典型的海相还原环境的沉积。

2)麦凯河油田上麦克默里组压实作用、胶结作用差，原生孔隙被大量保存，溶解作用又进一步改善了储层的物性，综合来看，上麦克默里组是油气极好的储集层。

3)上麦克默里组处于早成岩A期，蒙脱石大量存在，在SAGD热采会加快蒙脱石向伊利石转换的进程，导致储层水敏性、速敏性增强。

4)麦凯河油田上麦克默里组储层处于早成岩阶段，压实作用极差，储层疏松，在SAGD开采时要注意防砂。