中东M油田Mishrif组局限环境储层类型、特征及成因

2024-06-28 23:13:33李峰峰叶禹郭睿陈沛沛
沉积学报 2024年2期

李峰峰 叶禹 郭睿 陈沛沛

摘 要 【目的】中东M油田白垩系Mishrif组局限环境储层复杂且对储层非均质性认识不足,制约了该类油藏的有效开发,亟需明确局限环境中储层特征、展布规律及非均质性主控因素。【方法】综合岩心、铸体薄片、物性及压汞实验等数据,根据储层结构组分和地质成因划分储层类型,通过数理统计和连井对比,明确不同储层岩石物理特征,刻画储层空间展布规律,基于层序地层学和沉积学理论,阐明局限环境储层特征主控因素,建立不同储层的发育模式。【结果】Mishrif组局限环境中发育三种类型储层(RT1类、RT2类和RT3类):RT1类储层为高能沉积和准同生溶蚀作用叠加而形成,发育于潮道和台内滩,岩性主要为颗粒灰岩,物性以中高孔、中高渗为主,储集空间以粒间孔和粒间溶孔为主,储层发育规模较大且分布较稳定,是油藏开发首选的目标储层;RT2类储层为低能沉积和准同生溶蚀作用叠加而形成,发育于潟湖环境,岩性包括含粒泥灰岩、粒泥灰岩和泥粒灰岩,物性以中高孔、中低渗为主,原生粒间孔不发育,储集空间以基质微孔、铸模孔和晶间孔为主,储层发育规模最大,但单层厚度薄,夹层发育频率高,开发难度大;RT3类储层为高能沉积和准同生白云石化作用叠加而形成,发育于台内滩,岩性多为白云岩类,物性以中高孔、中低渗为主,储集空间主要为晶间孔,仅在Mishrif组上部局部发育。【结论】RT1类储层主要受沉积作用控制,沉积作用控制了储层的原始结构组分,准同生溶蚀进一步改善了储层物性;RT2类储层沉积水动力较弱,原始物性较差,成岩作用是储层发育的主控因素,孔隙主要形成于大气淡水环境下的选择性溶蚀作用;RT3类储层原始结构组分破坏严重,局部残留的生物碎屑指示其形成于中高能沉积环境,储层形成于准同生白云石化作用。不同类型储层空间上相互叠置,导致局限环境储层具有较强的非均质性。

关键词 局限环境;Mishrif组;储层成因;沉积作用;成岩作用

第一作者简介 李峰峰,男,1990年出生,博士,高级工程师,碳酸盐岩沉积学和储层地质学,E-mail: lff1522188426@petrochina.com.cn

中图分类号 P618.13 文献标志码 A

0 引言

中东地区碳酸盐岩油藏储量和产量巨大,大多数已开发油田仍有巨大的开发潜力[1]。目前油藏开发多侧重于沉积水体能量较高的礁、滩相储集层[2?5],高能沉积虽然物性较好,但通常呈“甜点式”发育,储集层规模和油气储量有限。中东白垩系塞诺曼阶晚期,两伊地区(伊拉克和伊朗)发育大规模的局限环境。局限环境具有盐度偏高、水深浅、沉积能量低等特征,其生物类型、岩石类型、物性分布及地球物理特征等与开阔的高能环境差异显著。局限环境中发育大规模的储集层,蕴含了规模可观的油气资源,可作为油田开发上产和长期稳产的重要的支撑资源。相比礁、滩等高能沉积储层,局限沉积储层研究较少,储层地质认识程度低,制约了该类油气藏的有效开发。

M油田目前正处于开发上产阶段,油气多产自中白垩系Mishrif组,局限沉积厚度较大,储层特征典型。早期研究中涉及Mishrif组的层序、沉积和成岩等地质研究,厘清了层序旋回控制下沉积、成岩作用对岩石物性的影响,明确了生物碎屑灰岩储层特征及非均质性主控因素等[6?9],探讨了生物扰动作用表征方法及对储层改造机制,并对潟湖相储层成因机理进行研究[10?12]。然而,目前仍然存在以下问题:(1)早期研究受资料限制,认为局限环境仅指潟湖,随着资料补充和油藏开发实践,发现局限环境中还发育多种亚环境,各亚环境的沉积特征与潟湖差异较大;(2)早期研究认为局限环境沉积为厚层块状,储层物性普遍为中高孔、中低渗,而注水开发过程中,发现储层并非均质分布,储层物性空间上差异较大,缺乏储层空间展布规律研究;(3)早期以沉积相划分储层类型,区分性较差,导致不同储层具有相似渗流特征,同类储层却具有不同微观结构,各类储层空间上相互叠置,难以有效指导注水开发;(4)早期研究多注重粒间孔、铸模孔、晶间孔及生物体腔孔等孔隙,成岩作用也侧重于溶蚀作用,对基质微孔和泥晶化作用研究不足。

本文对中东M 油田Mishrif 组局限环境储层分类,厘清了各类储层成因和主控因素,明确了不同储层展布规律,深化认识了储层非均质性,为油藏开发方案优化调整、提高储量动用程度奠定了地质基础。

1 油田概况及沉积背景

M油田构造上属于美索不达米亚盆地构造前缘带(图1a),毗邻扎格罗斯构造褶皱带[13]。油田为一近南北向长轴背斜,构造简单,主力油藏为白垩系Mishrif组,Mishrif组地层厚度约300 m,垂向上分为MCap、MA、MB1、MB2.1、MB2.2和MC段。油田自开发至今,共有6口井在Mishrif组取心(图1b)。油藏开发初期采用衰竭式开采,单井产量高,但油藏压力下降快,高产稳产期短,油气多产自高孔、高渗储层,储量动用不均衡。自油田实行注水开发后,注入水沿高孔、高渗储层快速推进,导致油井过早见水,开发上产面临巨大挑战。

白垩系Mishrif组发育于稳定的被动大陆边缘沉积环境[14],基于碳酸盐岩沉积微相研究,结合岩石结构组分特征和生物相特征,根据Wilson综合沉积模式和Flügel缓坡沉积模式[15?16],判定Mishrif组为碳酸盐岩缓坡环境,发育斜坡、障壁滩、滩前、潟湖、台内滩、潮道及潮上坪等沉积相[6?8](图2)。斜坡环境发育于外缓坡,毗邻深水盆地,岩性多为泥晶灰岩或粒泥灰岩,生物碎屑主要为海绵骨针和介形虫等。障壁滩位于内缓坡,处于正常浪基面之上,水动力较强,以厚壳蛤灰岩和生屑颗粒灰岩为主。滩前位于中缓坡障壁滩的向海一侧,处于正常浪基面附近,以颗粒灰岩和泥粒灰岩为主,颗粒包括棘皮和底栖有孔虫等生物碎屑,还发育大量的似球粒,颗粒粒径较小,结构成熟度较高。潟湖发育于内缓坡障壁滩向陆一侧,整体处于正常浪基面之下,水动力强度较低,岩性包括泥晶灰岩、泥粒灰岩和粒泥灰岩,颗粒包括底栖有孔虫、绿藻类、腹足类、双壳类等生物碎屑,局部发育似球粒,生物扰动现象普遍。台内滩处于局限环境中的构造隆起,沉积能量较高,古地貌差异是台内滩发育的基础[17?19],岩性包括泥粒灰岩、粒泥灰岩和颗粒灰岩,生物碎屑主要为双壳类和底栖有孔虫。与障壁滩相比,台内滩含有泥晶,且缺乏厚壳蛤碎屑。潮道切割障壁滩,并延伸至潟湖,水体能量较高,以颗粒灰岩为主,颗粒为棘皮和小粒径的底栖有孔虫等,还包括大量的似球粒,颗粒结构成熟度较高。潮上坪位于潟湖向陆一侧,仅局部发育,岩性主要为灰质云岩,白云石晶体以粉晶为主,薄片中可见大量残留的双壳类碎屑。

中东地区在塞诺曼阶整体为温暖潮湿的气候环境[20],早期认为白云岩是埋藏环境下成岩作用的产物。然而,该套白云岩类地层厚度近8 m,白云石化程度比较均匀,埋藏环境下难以解释大量Mg2+的来源,且白云石粒径多小于200 μm,以细粉晶和粗粉晶为主,局部发育泥晶。研究区取心井中缺乏蒸发环境标志,但在邻区西古油田Mishrif组同期沉积中发育潮上坪,可见鸟眼构造等潮上坪标志[21?22]。综合分析认为研究区发育潮上坪,厚层白云岩类为准同生白云石化作用形成。

2 局限环境储集层类型

斜坡和滩前与广海连通,水体开阔。潟湖、台内滩和潟湖边缘坪等均位于障壁滩向陆一侧,受障壁滩阻挡,与广海半连通或不连通,水体局限,潮道局部切割潟湖。早期油田处于开阔水体环境,晚期以局限环境为主,M油田中局限环境沉积厚度占整个Mishrif组地层厚度的44.3%,油气储量占Mishrif油藏储量的近50%,主要发育于MA、MB1段和MB2.1段上部(图3)。根据岩石结构组分、储层形成机理及主控因素将局限环境储层分为RT1(reservoir type 1)型、RT2(reservoir type 2)型和RT3(reservoir type 3)型。

(1) RT1型储层发育于中高能沉积环境,原始物性较好,准同生期,大气淡水成岩环境下,溶蚀作用进一步提高储层物性。RT1型储层发育于潮道和台内滩。

(2) RT2型储层发育于低能环境,岩石泥质含量高,原始物性较差,储层发育主要受成岩作用控制,建设性成岩作用有效改善岩石物性,储集空间以次生孔隙为主,几乎不发育原生粒间孔。RT2型储层主要发育于潟湖环境。

(3) RT3型储层发育于台内滩环境,成岩作用改造强烈,以白云石化作用为主,方解石被白云石交代,原始组分几乎被完全改变,储集空间以晶间孔为主。RT3型储层发育于潮上坪。

3 局限环境储集层特征

3.1 岩性特征

RT1型储层发育于潮道和台内滩环境:潮道以生屑颗粒灰岩为主,岩心呈浅黄褐色,颗粒感较强,发育交错层理和底部冲刷构造,局部强烈的溶蚀作用导致岩心呈蜂窝状;台内滩以泥粒灰岩和颗粒灰岩为主,岩心主体呈黄褐色,局部呈深褐色(图3)。RT2型储集层岩石类型主要为粒泥灰岩和泥粒灰岩,岩心呈黄褐色,局部为黄白色,含深褐色条带,岩心呈致密状,颗粒感较弱(图3)。RT3型储层以白云岩和云质灰岩为主,包括生屑细晶云岩,生屑云质灰岩,生屑泥晶云质灰岩等,岩心呈黄褐色,可见大量的黄白色条纹(图3)。

3.2 物性特征

不同类型储层物性分布范围差异显著(图4)。RT1型储层跨度范围较大,平均为19.4%,渗透率介于(0.1~2 297)×10-3 μm2,平均为85.6×10-3 μm2,发育少量中渗、高渗储层。RT2型储层孔隙度区间跨度较大,从低孔到高孔均有发育,平均为14.5%,而渗透率介于(0.1~62)×10-3 μm2,平均为3.0×10-3 μm2,以低渗和特低渗为主,少量为中渗。RT3型储层物性分布比较集中,主要为中孔、低渗,少量为高孔低渗和中孔特低渗,孔隙度介于11.3%~23.3%,平均为16.6%,渗透率介于(0.4~15)×10-3 μm2,平均为3.8×10-3 μm2。

3.3 孔隙特征

RT1 型储层以粒间孔和粒间溶孔为主(图5a,b),颗粒骨架主要为双壳类、棘皮类和底栖有孔虫等生物碎屑,底栖有孔虫的泥晶壳体被溶蚀,形成大量的微孔。粒间孔充填物主要有两种:一种是方解石,沿生屑颗粒等厚环边胶结,局部粒间孔隙被完全充填(图5c),另一种充填物是泥晶,泥晶的来源可能是底栖有孔虫壳体发生泥晶化作用(图5d),泥晶中发育大量的微孔(图5e,f)。整体来看,RT1型储层的孔隙直径差异较大,孔隙的连通性较好。

RT2型储集层发育基质微孔、铸模孔、生物体腔孔及少量的晶间孔。基质微孔半径通常小于0.5 μm,肉眼无法识别,染色的铸体薄片中呈暗绿色(图6a,b)。基质微孔在准同生环境下对孔隙度的贡献较大,但随着埋藏压实作用,基质微孔的体积大幅减小,喉道极易被堵塞并丧失渗流能力,且微孔的毛细管压力太大,常温常压下,流体难以发生自由流动。铸模孔主要形成于双壳类和藻类生物碎屑,双壳类铸模孔中无充填物,可通过孔隙形态和残留双壳类来推断生物碎屑类型(图6c),藻类铸模孔中含有斑点状的充填物,这是藻类本身难溶的孢粒,也是识别藻类铸模孔的重要标志(图6d)。生物体腔孔主要发育于底栖有孔虫和腹足类生屑,底栖有孔虫壳壁为泥晶,生屑轮廓保存比较完整,易于识别(图6e),腹足类体腔孔中含有泥晶团块,呈“眼球状”,形态特征明显(图6f)。

RT3型储层主要发育晶间孔,局部发育晶间溶孔和微孔(图7a~c),白云石晶体自形程度较高,颗粒分选较好,晶体粒径多介于10~100 μm,以细粉晶为主,含少量粗粉晶,可见双壳等交代残余的生物碎屑,生屑破碎程度较高,粒径较小,分选较好。晶间孔半径主体介于10~40 μm,晶间溶孔半径通常小于50 μm。

3.4 孔喉特征

RT1型储层孔喉结构主要分为两类,颗粒灰岩储层排驱压力介于1~10 psi,孔喉以中喉和大喉为主,且孔喉分布呈现双模态特征(图8a红线),泥粒灰岩储层排驱压力介于10~100 psi,孔喉半径主体介于0.1~1.0 μm,以中喉偏粗型为主,喉道分布曲线呈单模态宽峰型,喉道分选中等偏差(图8a蓝线)。RT2型储集层排驱压力多大于100 psi,孔喉半径主体介于0.1~1.0 μm,以中喉偏细型为主,喉道分布曲线呈单模态宽峰型(图8b)。RT3型储层排驱压力介于10~100 psi,喉道半径介于0.1~1.0 μm,以中喉偏粗型为主,分选较好,喉道分布曲线呈单模态窄峰型(图8c)。

3.5 储层展布特征

局限环境主要在MB2.1段上部、MB1段和MA段发育(图9)。MB2.1段上部储层类型包含RT1型和RT2型,两种储层厚度较大,RT1型储层最大厚度可达10 m,RT2型储层厚度最大可达20 m,分布比较稳定,空间上呈互层状,两类储层之间通常发育隔夹层。MB2.1段上部隔夹层厚度较大,分布比较稳定。MB1 段以RT2 型储层为主,局部发育RT1 型储层。RT2型储层厚度差异较大,从1.5 m到20 m不等,累计厚度较大,平面分布不稳定,储层空间展布呈“迷宫状”,储层内部隔夹层发育频率较高,隔夹层厚度介于1.5~10 m,最厚可达30 m。RT1型储层多呈孤立状分布,厚度介于3~12 m,展布范围较小,空间上与RT2 型储层或与隔夹层相叠置,垂向非均质性强。MA段储层类型较多,包含RT1型、RT2型和RT3型,隔夹层介于不同类型储层之间。RT1型储层厚度较大,但多孤立分布,储层互相叠置可形成一定规模。RT2型储层发育规模较大,最厚可达25 m,且平面分布比较稳定。RT3型储层仅局部发育,厚度介于1~8 m。总体来看,局限环境中RT2型储层发育规模最大,RT1型储层规模次之,RT3型储层规模最小。但RT2型储层内部隔夹层发育频率较高,空间分布不稳定,储层非均质性较强。

4 储层成因及发育模式

4.1 成岩作用

4.1.1 准同生期成岩作用

准同生期成岩作用主要为白云石化和泥晶化作用,潟湖中普遍发育生物扰动构造,生物潜穴与围岩具有不同的结构组分和化学环境,在埋藏期潜穴发生物理化学反应。白云石化作用是RT3型储层的主要成因,强烈的白云石化作用导致原岩结构被破坏,仅残留少量的双壳类生屑,显示其形成于中高能环境,推断局限环境中RT3型储层可能形成于台内滩。上白垩统塞诺曼阶—早土伦阶,阿拉伯板块东北缘处于北半球靠近赤道的位置,属于热带—亚热带温暖湿润的气候环境,且研究区位于浅水缓坡台地,主要受波浪作用影响,蒸发作用较弱[20]。残留生屑和自形晶体指示白云石来源于交代作用。综合分析认为,在Mishrif组上部,海平面下降,环潟湖的构造隆起暴露,发育大气淡水透镜体,潮道连通了广海和潟湖,使局限环境水体半咸化,当水体离子浓度对白云石饱和但对方解石不饱和时,方解石被交代,形成厚层白云岩储层。

准同生期泥晶化作用造成生屑颗粒逐步“土壤化”[23],形成泥晶。泥晶化作用最为强烈是底栖有孔虫类,尤其是马刀虫属、圆笠虫属和栗孔虫最为普遍(图10a~c)。泥晶化的壳体遭受淋滤溶蚀,微孔的规模会不断扩大。准同生环境下,若大气淡水冲刷强烈,泥晶化的壳壁会被打碎,散落的泥晶分布于粒间孔隙中(图5e,f),这也是高能RT1型储层颗粒间泥晶的主要来源。基质微孔形成后,由于微观结构的非均质性,流体会优先沿着渗流阻力小的方向运移,形成优势渗流通道,随着流体的不断运移,优势渗流通道的溶蚀程度较强,生屑和泥晶均会遭受强烈溶蚀,形成大量孔隙,而围岩区域则溶蚀程度较弱(图10d)。

4.1.2 大气淡水环境

大气淡水环境下发生溶蚀作用和胶结作用。潮道和台内滩中的生屑被溶蚀形成粒间孔,溶蚀作用是造成RTI型储层高孔、高渗的重要成因。RT2型储层中发生选择性溶蚀作用形成铸模孔和生物体腔孔。文石质或高镁方解石质的灰泥发生新生变形,转化为低镁方解石的泥晶,化学性质变得稳定。生屑多为文石质和高镁方解石质,少量为低镁方解石质。生屑呈离散状分布于泥晶中,大气淡水环境下,溶蚀性流体沿着基质微孔运移,流体对泥晶饱和但对生屑不饱和,发生选择性溶蚀。值得注意的是,溶蚀作用和胶结作用常相互伴生,胶结作用形成化学性质稳定的低镁方解石,且流体中的Ca2+含量越高,胶结作用越强烈。RT1储层中可见等轴粒状的胶结物环生屑边缘分布,虽然占据一定孔隙体积,但对孔隙的连通性影响较小(图5)。生物体腔孔或铸模孔形成后,内部也可见少量的方解石(图6e,f)。若胶结作用比较强烈,铸模孔和生物体腔孔会被方解石致密充填(图10e,f)。

4.1.3 埋藏成岩环境

埋藏环境下主要发生压实作用和埋藏白云石化。RTI型储层生屑颗粒含量高,RT3型储层白云石抗压实能力强,压实作用对此两种储层的物性影响较小。RT2型储层泥晶含量高,岩石抗压强度低,压实作用导致孔隙体积减小、喉道缩小,大幅降低了储层物性。研究区埋藏白云石化作用主要发生在RT2型储集层,泥晶中发生埋藏白云石化作用,若白云石晶体呈零星状分布于基质中,则对岩石物性的影响较小。若埋藏白云石比较充分,泥晶或生屑颗粒发生交代,白云石晶体增加,残留泥晶中可见大量微孔。随着白云化作用持续进行,灰质组分最终被白云石完全交代,发育晶间孔。

生物潜穴中也发生埋藏白云石化作用。沉积期潜穴中若充填了生物新陈代谢产生的有机质,有机质被快速埋藏保存下来,埋藏环境下,生物潜穴中还原环境和碱性条件有利于发生白云化作用[24?25]。埋藏阶段白云石化通常形成于封闭的成岩环境,由于Mg2+半径较小,白云石的摩尔体积比方解石或文石都要小[26],发生等摩尔交代后,白云石颗粒之间形成大量的晶间孔。潜穴中以自形程度较好的细晶白云石为主,偶见交代后的残余生屑(图11a),潜穴晕中含有少量的白云石晶体,晶体粒径较小,白云化作用不充分(图11b),基底保留了原始结构,未发生白云石化(图11c)。

4.2 沉积作用与层序旋回

沉积作用控制了储层的结构组分和原始物性,导致RTI型储层和RT2型储层具有不同的颗粒含量、生物碎屑类型和孔隙类型。高能沉积环境是RT1型储层发育的主控因素,沉积水动力强,颗粒组分含量高,岩石结构成熟度高,储层多呈颗粒支撑结构或泥粒结构,泥质含量低,发育粒间孔,孔隙的连通性较好,岩石的原始物性较好,成岩流体更容易渗入岩石内部,发生成岩作用。RT2型储层沉积水动力弱,结构成熟度低,泥晶含量高,原生孔隙主要为微孔,微孔在埋藏压实过程中保存程度较低,导致RT2储层最终的储集空间以次生孔隙为主。

层序旋回控制了沉积演化,还对准同生成岩环境具有重要影响,层序旋回是影响储层空间分布的主要因素。Mishrif组中发育3个三级层序(层序Ⅰ~层序Ⅲ)[27]和6个四级层序(SQ1~SQ6)[6],局限环境主要发育于SQ3~SQ6。整体来看,局限环境中以RT1型储层和RT2型储层为主,两者交替式发育,且随着海平面的下降,RT2型储层厚度降低,RT1型储层厚度增大。RT3型储层仅在SQ5层序顶部发育。海平面上升半旋回,沉积环境以低能沉积环境为主,海平面下降半旋回,沉积水动力不断增强,岩石颗粒组分增高,沉积相带发生迁移演化,低能沉积演变为高能沉积,且海平面的持续下降导致地层从海水成岩环境演化为大气淡水环境,高能沉积发生溶蚀作用和胶结作用形成RT1型储层,低能沉积发生泥晶化作用、选择性溶蚀及胶结作用等形成RT2型储层。在多期四级层序控制下,不同类型的储层频繁变化,垂向上相互叠置。不同层段的局限环境存在显著差异,MB2.1段对应于SQ3层序,发育潟湖和台内滩,受海平面变化控制,以两期RT1型和RT2型储层互层为主,且自下而上RT1型储层厚度增大。MB1段对应SQ4层序和SQ5层序中下部,发育潟湖、台内滩和潮道,局部发育小规模的开阔环境,受海平面升降旋回控制,以大范围的RT2型储层为主,MB1顶部为厚层的RT1型储层。MA对应SQ5层序顶界面和SQ6层序,发育潮上坪,潟湖和台内滩,受海平面升降旋回和层序界面影响严重,SQ5层序界面处发育RT3型储层,SQ6层序顶界面也是二级层序不整合面,地层剥蚀厚度较大,界面处为RT2型储层,层序内部为RT1型和RT2型储层互层。

综上,将不同类型储层的储层特征和主控因素汇总如表1所示。

4.3 储层发育模式

4.3.1 RT1型储层

RT1型储层形成于中高能沉积环境,颗粒以双壳类、底栖有孔虫和少量的棘皮类为主,原始粒间孔发育(图12a)。准同生环境/海水成岩环境下,壳体边缘发生泥晶化作用形成泥晶套,少量双壳泥晶化严重,整个壳体均被泥晶化。底栖有孔虫内部软体组织发生腐烂降解,形成大量的生物体腔孔。海水胶结作用形成大量的文石质针状方解石,方解石环颗粒边缘或在有孔虫体腔孔中分布(图12b)。大气淡水环境下,岩石发生暴露淋滤,准同生期形成的针状方解石胶结物化学性质不稳定,在该时期全部溶蚀。流体的溶蚀性较强,双壳类也遭受溶蚀,壳体边缘形成锯齿状或港湾状。底栖有孔虫泥晶套在大气淡水环境下也遭到一定程度的破坏,形成散落在粒间孔中的泥晶,完全泥晶化的双壳遭受溶蚀后发育少量的微孔。强烈的溶蚀造成流体中的Ca2+浓度升高,并伴生胶结作用,形成等轴粒状的低镁方解石,方解石首先沿生屑环边胶结,并逐渐向孔隙中扩展(图12c)。埋藏环境下,方解石和生屑抗压实作用较强,孔隙降低幅度较小,少量生屑轻度压实变形。深埋藏期,粒间孔中沉淀少量的粗晶方解石,对孔隙具有一定的充填(图12d),最终形成铸体薄片中的结构组分(图12e~g)。整体来看,成岩过程中,溶蚀作用和胶结作用相互伴生,成岩过程中孔隙的增加有限,RT1型储层的储集空间主要来源于沉积期的粒间孔。

4.3.2 RT2型储层

RT2型储层发育于低能沉积环境,泥晶含量高,原生孔隙以微孔为主,生屑主要为双壳类、底栖有孔虫和藻类,通常发育生物潜穴,潜穴中充填了生物新陈代谢产生的有机质(图13a)。准同生环境下,生屑边缘发生泥晶化作用形成薄层的泥晶套,底栖有孔虫软体组织腐烂降解形成生物体腔孔,海水胶结形成少量的文石质针状方解石充填于生物体腔孔中(图13b)。大气淡水环境下,早期形成的针状方解石被溶蚀,双壳类和藻类发生溶蚀形成铸模孔,藻屑铸模孔中残留抗溶蚀能力较强的孢粒,溶蚀形成的饱和流体发生胶结作用,形成低镁方解石,底栖有孔虫生物体腔孔被严重充填,仅残留少量的体腔孔,方解石还充填新形成的铸模孔,沿铸模孔内边缘发育少量的等轴粒状方解石(图13c)。埋藏环境下,泥晶抗压实强度降低,压实作用下岩石体积大幅缩小,各种生屑发生变形,随着埋藏深度的增加,泥晶和生物潜穴中发生埋藏白云石化,泥晶中白云石化程度较低,形成的白云石离散分布于泥晶中。潜穴中富含有机质,营造了有利于白云石化的碱性环境和化学条件,白云石化程度较高,发育晶间孔(图13d), 最终形成铸体薄片中的结构组分特征(图13e~g)。整体来看,RT2型储层原生孔隙主要为基质微孔,但在埋藏压实作用后,微孔体积大幅减小,连通性降低,铸模孔、残留的生物体腔孔和潜穴中的晶间孔是RT2型主要的储集空间。

4.3.3 RT3型储层

RT3型储层形成于中高能环境,生屑颗粒以双壳类为主,发育粒间孔隙,局部含有泥晶(图14a)。准同生环境下,发生强烈的白云石化作用,白云石交代生屑和泥晶,双壳结构被破坏,残留少量的碎屑,粒间孔转变为晶间孔,泥晶中也分布大量的白云石(图14b)。大气淡水环境下发生淋滤溶蚀,残留的生物碎屑和泥晶发生溶蚀,形成少量的晶间溶孔(图14c)。埋藏过程中,白云石的抗压实能力较强,压实作用对晶间孔的影响较小,岩石基本保留了早成岩期的结构组分和孔隙(图14d)。整体来看,RT3型储层原生粒间孔保留程度较低,晶间孔主要发育于准同生成岩环境,大气淡水环境下进一步提高了孔隙体积。

5 结论

(1) M油田Mishrif组局限环境发育RT1型、RT2型和RT3型储层,RT1型储层以颗粒灰岩为主,高孔、高渗储层发育比例高,孔隙以粒间孔和粒间溶孔为主,孔喉以中喉和大喉为主,储层发育程度较高且分布较稳定。RT2型储层以泥粒灰岩和粒泥灰岩为主,孔隙度分布区间较宽,渗透率以低渗、特低渗为主,孔隙以微孔、铸模孔和生物体腔孔为主,喉道多为中喉偏细型,储层发育程度最高,但非均质性较强。RT3型储层以白云岩或云质灰岩为主,物性为中孔、低渗,以晶间孔为主,喉道为中喉偏粗型,发育规模较小。

(2) 局限环境储层受沉积作用、成岩作用和层序旋回控制:沉积作用主要控制了岩石原始结构组分,是RT1型储层发育的主控因素;成岩作用中选择性溶蚀作用形成铸模孔和生物体腔孔,生物潜穴中发生埋藏白云石化形成少量的晶间孔;海平面下降造成中高能台内滩发生准同生白云石化作用形成RT3型储层。

(3) 局限环境中不同储集层互相叠置,RT2型储层虽然发育规模大,但该储层为中高孔、中低渗,且内部夹层发育频率高,单层厚度较小,开发难度较大。RT1型储层物性较好,与RT2型储层具有较大的渗透率级差,可形成潜在的“高渗透条带”。

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