卡塔尔东部二叠系Unayzah组储层主控因素研究

夏 平，尤 英，余丽玲 （ 油气资源与勘探技术教育部重点实验室 （长江大学）长江大学地球科学学院，湖北 武汉430100）

卡塔尔东部位于鲁卜哈利盆地南海湾盐次盆与中阿拉伯盆地交界处。鲁卜哈利盆地和中阿拉伯盆地的盆地类型为古生界克拉通-中生界被动大陆边缘-新生界前陆叠合盆地。目的层段Unayzah组为早二叠世地层，与上覆晚二叠世Khuff组、下伏晚泥盆世Jubah组均呈不整合接触，Unayzah组底部为海西不整合面。卡塔尔东部Unayzah组属于鲁卜哈利富油气盆地的探索新领域，具有广阔的勘探前景［1］。但该研究区整体勘探程度较低，对其储层的研究较少，这给该研究区的勘探工作造成了很大影响。为此，笔者对卡塔尔东部二叠系Unayzah组储层特征及主控因素进行了分析，以便为其勘探开发提供参考。

1 储层特征

Unayzah组岩石类型以岩屑石英砂岩为主，碎屑成分主要为石英、长石和岩屑，石英质量分数高。中到粗粒，多砾石。孔隙类型主要为原生孔隙和次生溶蚀孔隙，有粒内溶孔和粒间溶孔。对Unayzah组的取心井进行岩心分析化验，从相关统计图（见图1）可看出，Unayzah组物性好，孔隙度大部分在10%以上，渗透率大部分大于10×10-3μm2，因而可作为有效储层。

图1 Unayzah组岩心孔隙度和渗透率分布直方图

2 主控因素分析

2．1 母岩性质对储层物性的影响

岩石中的石英颗粒在偏光显微镜下的特征基本相同，而在阴极发光显微镜下其发光则有不同［2］。石英的不同发光与成因有直接的关系，其主要取决于形成温度、回火作用及冷却速度。

取心井的阴极发光薄片分析表明，Unayzah组碎屑颗粒中发棕色光的石英占30%左右 （见图2）。大量研究表明，油、气储层中发棕色光的石英易溶蚀并产生次生孔隙。该类石英大多数来自变质岩中，其晶格受到力错使晶体格架产生畸变，因而易被溶蚀。发棕色光的石英被不规则溶蚀，形成粒间或者粒内溶孔，而发蓝色光的石英边缘都比较完整 （见图3（b）和图3（c））。因此，母岩性质对储层物性有一定的影响，即发棕色光的石英颗粒含量越高，易被溶蚀的石英颗粒就越多，这样越有利于次生孔隙的形成［3］。

图2 Unayzah组碎屑颗粒中石英发光颜色统计图

图3 Unayzah组岩心综合柱状图

2．2 沉积微相类型对储层物性的影响

沉积环境是影响储层储集性能的地质基础，不同沉积微相砂岩储集性存在明显的差异［4］。通过对Unayzah组的沉积相进行分析可知，Unayzah组主要为河流相，发育河道、天然堤、泛滥平原等微相（见图3和图4）。对不同微相的物性进行统计发现，河道物性最好，孔隙度在15%～20%，渗透率大于10×10-3μm2；天然堤的物性次之，孔隙度小于10%。因此，沉积微相类型对储层物性具有一定影响。

图4 Unayzah组岩心综合柱状图

2．3 成岩作用对储层物性的影响

1）压实作用 由于石英组分含量较高，因而刚性骨架碎屑含量较高，压实率低，机械压实作用相对较弱，所以尽管Unayzah组埋深较大 （深度在3000m以上），但仍然保持部分的原生孔隙 （见图3（a））。

2）胶结作用 Unayzah组的胶结作用主要分为泥质胶结和石英的次生加大胶结，对储层物性的影响不尽相同。①泥质胶结。胶结物主要为自生粘土矿物，其中主要成分为伊利石。伊利石胶结对储层性能的影响具有双向作用，即早期的伊利石环边胶结作用减少了部分原生孔隙 （图4（c）），但颗粒包膜伊利石也有效地抑制了石英晶体的生长，保留了部分原生孔隙和吼道 （图4（a）），从而有利于优质储层储层发育［5］。②石英的次生加大胶结。通过对Unayzah组的薄片观察可知，Unayzah组石英次生加大剧烈，虽然在一定程度上提高了砂岩抗压实-压溶强度，但由于其充满孔隙、堵塞吼道，减少了大量的原生孔隙 （图4（d）），降低了储层的孔、渗性能，对孔隙的保留起破坏性作用，从而不利于相对优质储层的形成。

3）溶蚀作用 Unayzah组的石英组分含量虽然很高，但碎屑颗粒中还有部分钾长石。研究表明，钾长石的蚀变过程是在孔隙水流动性差的弱酸性介质中进行的，致使钾长石蚀变产物难以及时带走，使得碱性离子反作用于钾长石恤变的中间产物生成伊利石［6］。在埋藏成岩过程中长石和高岭石的伊利石化作用能促进钾长石的溶解形成次生孔隙（见图5）。该成岩作用在该研究区常见，其产生了大量次生孔隙，使孔喉间的连通性得到了改善。

图5 Unayzah组长石颗粒沿解理溶蚀扫描电镜图

3 结 论

1）发棕色光的石英颗粒含量越高，易被溶蚀的石英颗粒就越多，因而越有利于次生孔隙的形成。

2）石英的次生加大造成了原生孔隙的大量减少，而颗粒包膜伊利石可以阻止石英次生加大的形成，从而保护原生孔隙，埋藏成岩过程中长石和高岭石的伊利石化作用能促进钾长石的溶解形成次生孔隙，因而自生伊利石的形成对于砂岩原生孔隙的保存和次生孔隙的发育具有积极作用，这有利于相对优质储层的形成。

3）影响Unayzah组砂岩储层的主要因素是母岩性质、胶结作用和溶蚀作用。

［1］Khaled R A．Controls on hydrocarbon properties in a Paleozoic petroleum system in Saudi Arabia：Exploration and development implications［J］．AAPG Bulletin，2010，94：163-188．

［2］Al-Laboun A A．The distribution of Carboniferous-Permian siliciclastic rocks in the greater Arabian basin ［J］ ．Geological Society of America Bulletin，1988，100：362-373．

［3］陈丽华，郭舜玲，王衍琦，等 ．中国油气储层研究图集 （卷五）——自生矿物、显微荧光、阴极发光 ［M］．北京：石油工业出版社，1994．

［4］李凤杰，王多云，徐旭辉．鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组储层特征及影响因素分析 ［J］．石油实验地质，2005，27（4）：364-369．

［5］Stephen G．Franks and Horst Zwingmann．Origin and timing of late diagenetic illite in the Permian-Carboniferous Unayzah sandstone reservoirs of Saudi Arabia ［J］ ．AAPG Bulletin，2010，94：1133-1159．

［6］伏万军，刘文彬 ．塔里木盆地碎屑岩中钾长石的蚀变作用 ［J］．沉积学报，1996，14（增刊）：84-89