增生楔盆地储层特征综合评价

2015-10-27 06:51段晓梦王涛
石油化工应用 2015年7期
关键词:沉积相物性泥岩

段晓梦,王涛

(1.中海油研究总院,北京100028;2.中国地质大学(北京)能源学院,北京100083)

油气地质

增生楔盆地储层特征综合评价

段晓梦1,2,王涛1

(1.中海油研究总院,北京100028;2.中国地质大学(北京)能源学院,北京100083)

从某区块已钻井和手工顿钻井的粒度、物性及沉积相分析,表明该区储层粒度偏细,以粉砂岩为主。基于钻井的粒度、物性等测试化验分析、结合沉积相,对研究区的两套主要储层渐新统和中新统的砂岩进行评价。研究认为,研究区北部储层主要集中在浅部中新统中,而南部主要分布在中部中新统-始新统,总体上中新统和始新统物性差异不大。受物源粒级较细、分选中等、泥质杂基含量高影响,全区砂岩储层物性以中孔低渗为主。受增生楔构造及沉积相展布的影响,区内储层平面上连续性较差,总体而言,北部储层好于南部储层。

增生楔盆地;粒度;物性;沉积相;储层评价

缅甸位于印度板块和欧亚板块的碰撞带,其西海岸属于汇聚型板块边缘,发育典型的增生楔盆地,构造位置特殊、变形强烈,一直以来都是油气勘探的禁区,直到近年相继获得的一些油气发现,才使这类盆地逐渐为国内外学者所重视[1-3],但至今研究程度仍较低,尤其是该类盆地的储层特征分析更鲜有研究。

研究区位于汇聚型板块边缘的俯冲带上,主要发育汇聚型俯冲构造,构造区带位于东部若开山脉和西部孟加拉湾之间(见图1)。该区包含Ramree(兰里岛)和Cheduba(切杜巴岛)两个岛屿及二者之间的浅海区,主要发育古近系和新近系,古新统基本不发育,主要为始新统、渐新统和中新统,上新统和更新统大部分被剥蚀。受汇聚型俯冲作用的影响,研究区地层呈北东高、南西低的格局,即由陆向海出露地层逐渐变新,靠陆一侧出露始新统、而向海一侧出露渐新统和中新统[4]。本文在对研究区钻井的粒度和物性做详细分析的基础上,结合露头划分了研究区的沉积相。综合粒度、物性、沉积相对研究区储层进行了综合评价。

图1 缅甸及领区地质构造平面纲要图

1 区域地层概况

从地层分布来看,该区主要有上渐新统和上中新统2套海相砂岩。上渐新统细到中粒、中-高硬度的砂岩是研究区重要的储层,且层理发育。上中新统是研究区最主要的储层砂岩层段,且砂岩分布主要集中在Ramree岛的西北部。

1.1始新统

始新统在本区出露的地层主要为中始新统Sinbok组,是一套以泥岩为主的沉积地层。下始新统为燧石与硅质粘土岩,深水沉积的产物,出露在Ramree岛的南部。中始新统为深灰色、蓝灰色厚层粉砂质泥岩夹棕黄色、黄灰色薄层砂岩条带,强烈变形,并可见竹叶状灰岩散布,泥岩和砂岩成互层状,中始新统在研究区内分布最广。上始新统以灰色泥岩为主,夹有生屑灰岩。

1.2渐新统

在研究区出露的渐新统地层主要是上渐新统Yechangyi组,主要分布在Ramree岛中部。本组主要是由砂质层序组成,该组与中始新统Sinbok组的地层接触关系为不整合接触,本组岩性主要为厚层砂岩、砂质泥岩、与泥岩互层。砂岩为黄棕色-灰黄色,细到中粒,中-高硬度,层理发育,局部见片状炭屑,偶见植物残余物,波纹发育,带有包卷构造、交错层理,含有长石。砂质泥岩与泥岩为蓝灰色-灰色,中-高硬度,偶见云母、结核、炭屑、厚度,并为向上变粗的反粒序旋回性重复,反映为构造抬升背景下的浅水沉积。

1.3中新统

中新统地层出露的主要是中中新统Yenandaung组和上中新统Leikkamaw组和Maragyun组。Yenandaung组分布于Ramree岛西北部海岸地带,可见深水化石组合:Globigerinoides,Orbulina,Globigerina;下部主要为海相页岩,夹铁质、钙质粉砂岩透镜体、条带,褐煤条带,植物碎屑;上部为粉砂岩与泥岩交互层,夹谷粉状砂岩透镜体、夹贝壳碎屑条带。Leikkamaw组是研究区砂岩分布最集中的沉积地层,大套厚层不同粒级的海侵砂岩组合,该组砂岩为黄棕色-绿棕色,中-高硬度,薄-厚层,中-粗粒,沿水流面发育交错层理,石英为棱角状颗粒,波纹发育,含铁质,夹有硬钙质砂岩条带与软砂质泥岩层,在局部见有云母及炭屑;本组地层砂岩中可见大型交错层理,波纹发育,具有棱角状石英颗粒,含铁质;与上覆地层Maragyun组的接触面出露地表。Maragyun组出露范围较窄,仅分布于Ramree岛西北部海岸地带;其底部分布一套大于6 m的风化谷粉状砂岩,之上为浅海、滨岸泥岩、再沉积的泥岩夹薄层细砂岩,同时含大量贝壳碎片,见浅水化石组合:Rotalia,Elphidium,Cibicides,Cyclammina。从沉积环境和古生物等可以看出,中新世由早到晚水体逐渐变浅。

2 粒度分析

粒度分析粒度分布是环境流体动力因素的产物[5],通过对研究区北部A井和南部B井的粒度进行分析研究,可以看出研究区的粒度累计曲线均呈现“两段式”特征(见图2),且悬浮总体均比较发育,其含量可达40%,悬浮总体与跳跃总体之间的交截点φ值在2.5~4.5,跳跃总体的倾斜多在45°~65°,基本不存在滚动组分。说明研究区碎屑物以牵引为主,且悬浮组分密度较大,可知为水下分流河道的前端沉积环境。

根据弗里德曼的图解偏度(SK)与图解标准偏差(σ)的离散图(见图3),钻井的SK值为-0.05~0.25,δ1值为1.76~2.76,落在河流三角洲区域,表明砂岩为河流三角洲沉积环境。

同时将薄片粒度分析得到的平均粒径、标准偏差、偏度和峰度代入萨胡公式进行判识,可知该研究区以河流(三角洲)沉积为主。

图2 研究区钻井粒度分布曲线

图3 弗里德曼砂岩结构散点图

3 储层物性分析

根据M区块的粒度揭示,本区储层普遍偏细,由于物源为孟加拉湾长距离搬运的沉积物,而来自若开山隆升体沉积物源多为海沟沉积物,粒度偏细,属于中低孔低渗型(孔隙度<20%,渗透率0 mD~50 mD)[6]。

本文分别从孔隙类型、胶结作用、成岩压实作用及沉积环境对研究区的储层物性进行分析,具体分析如下:

(1)孔隙类型:原始沉积物细粒,分选差,原生孔隙较少,基本上为次生孔,孔隙之间连通性差,面孔率低,随埋深加大面孔率降低。

研究区钻井发育的孔隙都是铸模孔、长石溶孔和粒内溶孔。因长石溶孔在砂岩中多呈孤立的形式分布(见图4)。

(2)胶结作用:该区泥质杂基和碳酸盐胶结物含量较高(见表1),泥质及碳酸盐填隙物使储层物性变差。特别是A井自1 752 m以下,泥质和碳酸盐含量明显增高。

图4 镜下孔隙分布图

表1 钻井填隙物含量表

(3)成岩压实作用:根据Beard和Wely(1973)的公式求得原始孔隙度,对比后可看出,由于成岩压实作用给本区造成的孔隙度损失可达50%以上(见表2),可见成岩压实作用对该区储层的影响较大。

(4)沉积环境:中新世孟加拉湾潮控环境已经形成。其中Cheduba岛和Ramree岛为构造成因的天然障壁岛。由于Cheduba岛的障壁作用,B井处于障壁岛后泻湖潮坪发育区,中新统储层以细碎屑物质为主。而Ramree岛北部由于缺乏障壁作用,波浪和沿岸流簸选冲蚀使得A井区储层物性要好于B井区。也正是由于这种冲蚀作用的影响,使得厚层的砂岩被改造为较薄的砂泥互层,砂岩层数增多,单层厚度减薄。

4 沉积相研究

4.1沉积相

通过露头等综合分析了研究区的沉积相展布规律,始新世砂岩分布表现为薄层砂岩、泥岩互层,砂岩致密,大多为粉砂岩级别,在层面可见大量炭屑,反映了一种平静的浅水沉积环境,为开阔海到局限海逐渐变浅的沉积环境。在区域构造抬升的背景下,末期上部砂层为局限海潮坪砂坝。

渐新世露头为厚层砂岩夹薄层泥岩,砂岩较硬,渗透性较差。发育向上变粗的反韵律及板状交错层理,为典型的三角洲沉积。

中新世露头砂岩厚度大,灰绿色,风化呈黄色,具波状交错层理,在砂岩的东西两侧和西北的倾末端都有手钻井分布,其中倾末端储层物性较好,为浅海的砂坪砂坝沉积。

4.2单井相

基于沉积相研究,对区内已钻井进行了单井相划分,并建立了北部A井、南部B井和南部C井的连井对比(见图5)。对比发现,分布在M区块南北的钻井地层变化大,砂岩可比性较差,深浅层断层都较发育,地层混杂,新老地层叠置[6]。

表2 压实作用对孔隙的影响作用统计表

图5 联井对比剖面图

北部A井钻遇的主要地层为中新统-始新统地层,中新统砂岩主要集中在浅层800 m以浅,砂岩类型以粉砂岩细砂岩为主。GR曲线为齿化钟形,电阻率曲线为明显的双轨,渗透性地层曲线未见差异拉开,浅层砂岩储层致密,根据测井曲线特征及区域沉积分析,可知浅层800 m以浅的沉积地层为三角洲前缘及潮坪沉积环境,钻井平均厚度2.3 m,单层最大厚度12 m,总厚度155 m,砂地比21.44%,孔隙度在3.8%~15.5%区间变化,露头厚度一般在2 m~20 m,最大可达80 m,推测中新统储层受潮汐改造作用强烈,横向上可能不连续。

钻井埋深在800 m以下地层主要为中新统-始新统混合过渡岩性,2 108 m以下地层时代为渐新-始新统混杂岩。一般的,800 m以下的混杂岩以泥岩细碎屑沉积物为主,其中渐新统储层根据露头砂岩特征定性为三角洲砂岩,可见到构造同沉积期的包卷滑塌变形层理,厚度变化不等,M区块南部C井可见大套砂岩。A井始新统砂岩钻遇平均厚度2.2 m,单层最大厚度7 m,砂地比为2.21%,基本上以泥岩为主;B井始新统钻遇砂层平均厚度为3 m,单层最大厚度13 m,砂地比为11.87%,其中粉砂岩含量较高,GR曲线上砂岩主要表现为反韵律钟形齿状,结合露头沉积相分析,可知始新世沉积环境为半深水-浅海席状砂,为开阔海向局限海逐渐变浅的沉积环境。

通过对钻井的连井对比,中新统砂岩沉积自北向南呈尖灭趋势,砂岩厚度及发育规模缩小,但下部始新统地层南北分异不太明显,由于是混杂岩带,南北构造受断层推覆影响[7],地层对比性较差,但从砂泥含量整体分析,北部A井钻遇的砂岩含量整体较高。

5 结论与认识

(1)综合钻井粒度、物性、沉积相与地层发育特征分析,认为研究区北部储层主要集中在浅部中新统中,而南部主要分布在中部中新统-始新统。总体上,中新统和始新统物性差异不大。

(2)全区砂岩储层物性以中孔低渗为主。受控于沉积物源的影响,原始沉积粒级较细,分选中等,泥质杂基含量高,导致粒间孔发育较少。尽管该区存在次生溶解作用,但对孔隙没有明显改善,同时随埋深加大、成岩作用增强,物性逐渐变差。

(3)平面上沉积环境对储层物性具有一定控制作用。受控于断层及沉积相展布,区内储层连续性较差。总体而言,Ramree岛北部砂岩好于南部,但受增生楔构造影响,平面上储层变化较快。

[1]Westbrook G K,Ladd J W,Buhl P.Cross section of an accretionary wedge:Barbados ridge complex[J].Geology:Boulder,1998,16(7):631-635.

[2]Huang C H,Wu W Y,Chang C P.Tectonic evolution of accretionary prism in the arc-continent collision terrane of Taiwan[J].Tectonophysics,1997,281:31-51.

[3]肖文交,方爱民,李继亮,等.西昆仑造山带复式增生楔的构造特征与演化[J].新疆石油地质,2003,21(1):31-36.

[4]蔡文杰,朱光辉,姜烨,等.缅甸俯冲增生带的构造特征及勘探前景[J].天然气地球科学,2011,22(4):670-673.

[5]成都地质学院编.沉积岩(物)粒度分析及其应用[M].北京:地质出版社,1978:55-104.

[6]谢楠,姜烨,朱光辉,等.缅甸睡宝盆地南部地区渐新统储层次生孔隙形成机理分析[J].天然气地球科学,2010,21(2):289-294.

[7]赖江德,张进铎,蔡东地,等.缅甸M区块地震构造样式分析与研究[J].物探与化探,2009,33(1):24-26.

Reservoir evaluation of accretionary wedge basin

DUAN Xiaomeng1,2,WANG Tao1
(1.CNOOC Research Institute,Beijing 100028,China;2.College of Energy,China University of Geosciences(Beijing),Beijing 100083,China)

Based on the analysis of the grain size,physical property and sedimentary facies from wells and cable drilling data of the block in Myanmar,showed that reservoir grain size of study area was fine and siltstone-based.Evaluating 2 reservoir of the sand of Oligocene and Miocene by using grain size,physical property test data and sedimentary facies distribution.It showed a little difference between physical property of Miocene and Eocene.Upper Miocene was the main reservoir in north,and northern area was Miocene-Eocene.The reservoir of study area was dominated by medium porosity and low permeability within effect of fine grain of sediments,medium separation and high shale content.Accretionary wedge and sedimentary facies distribution made the reservoir's continuity of plane bad.It was concludedthat the reservoir in north was better than in south.

accretionary wedge basin;size;physical property;sedimentary facies;reservoir evaluation

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.07.017

TE122.23

A

1673-5285(2015)07-0071-06

2015-06-02

“十一五”国家科技重大专项“亚太地区油气资源评价及未来战略发展方向”资助项目,项目编号:2008ZX05028-006。

段晓梦,男(1983-),工程师,2006年毕业于长江大学勘查技术与工程专业,中国地质大学(北京)能源学院在职硕士在读,主要从事地震地质资料解释、开发地震研究、油气储量技术评估和管理研究工作,邮箱:duanxm@cnooc.com.cn。

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