段曉夢,王濤
(1.中海油研究總院,北京100028;2.中國地質大學(北京)能源學院,北京100083)
油氣地質
增生楔盆地儲層特征綜合評價
段曉夢1,2,王濤1
(1.中海油研究總院,北京100028;2.中國地質大學(北京)能源學院,北京100083)
從某區塊已鉆井和手工頓鉆井的粒度、物性及沉積相分析,表明該區儲層粒度偏細,以粉砂巖為主。基于鉆井的粒度、物性等測試化驗分析、結合沉積相,對研究區的兩套主要儲層漸新統和中新統的砂巖進行評價。研究認為,研究區北部儲層主要集中在淺部中新統中,而南部主要分布在中部中新統-始新統,總體上中新統和始新統物性差異不大。受物源粒級較細、分選中等、泥質雜基含量高影響,全區砂巖儲層物性以中孔低滲為主。受增生楔構造及沉積相展布的影響,區內儲層平面上連續性較差,總體而言,北部儲層好于南部儲層。
增生楔盆地;粒度;物性;沉積相;儲層評價
緬甸位于印度板塊和歐亞板塊的碰撞帶,其西海岸屬于匯聚型板塊邊緣,發育典型的增生楔盆地,構造位置特殊、變形強烈,一直以來都是油氣勘探的禁區,直到近年相繼獲得的一些油氣發現,才使這類盆地逐漸為國內外學者所重視[1-3],但至今研究程度仍較低,尤其是該類盆地的儲層特征分析更鮮有研究。
研究區位于匯聚型板塊邊緣的俯沖帶上,主要發育匯聚型俯沖構造,構造區帶位于東部若開山脈和西部孟加拉灣之間(見圖1)。該區包含Ramree(蘭里島)和Cheduba(切杜巴島)兩個島嶼及二者之間的淺海區,主要發育古近系和新近系,古新統基本不發育,主要為始新統、漸新統和中新統,上新統和更新統大部分被剝蝕。受匯聚型俯沖作用的影響,研究區地層呈北東高、南西低的格局,即由陸向海出露地層逐漸變新,靠陸一側出露始新統、而向海一側出露漸新統和中新統[4]。本文在對研究區鉆井的粒度和物性做詳細分析的基礎上,結合露頭劃分了研究區的沉積相。綜合粒度、物性、沉積相對研究區儲層進行了綜合評價。

圖1 緬甸及領區地質構造平面綱要圖
從地層分布來看,該區主要有上漸新統和上中新統2套海相砂巖。上漸新統細到中粒、中-高硬度的砂巖是研究區重要的儲層,且層理發育。上中新統是研究區最主要的儲層砂巖層段,且砂巖分布主要集中在Ramree島的西北部。
1.1始新統
始新統在本區出露的地層主要為中始新統Sinbok組,是一套以泥巖為主的沉積地層。下始新統為燧石與硅質粘土巖,深水沉積的產物,出露在Ramree島的南部。中始新統為深灰色、藍灰色厚層粉砂質泥巖夾棕黃色、黃灰色薄層砂巖條帶,強烈變形,并可見竹葉狀灰巖散布,泥巖和砂巖成互層狀,中始新統在研究區內分布最廣。上始新統以灰色泥巖為主,夾有生屑灰巖。
1.2漸新統
在研究區出露的漸新統地層主要是上漸新統Yechangyi組,主要分布在Ramree島中部。本組主要是由砂質層序組成,該組與中始新統Sinbok組的地層接觸關系為不整合接觸,本組巖性主要為厚層砂巖、砂質泥巖、與泥巖互層。砂巖為黃棕色-灰黃色,細到中粒,中-高硬度,層理發育,局部見片狀炭屑,偶見植物殘余物,波紋發育,帶有包卷構造、交錯層理,含有長石。砂質泥巖與泥巖為藍灰色-灰色,中-高硬度,偶見云母、結核、炭屑、厚度,并為向上變粗的反粒序旋回性重復,反映為構造抬升背景下的淺水沉積。
1.3中新統
中新統地層出露的主要是中中新統Yenandaung組和上中新統Leikkamaw組和Maragyun組。Yenandaung組分布于Ramree島西北部海岸地帶,可見深水化石組合:Globigerinoides,Orbulina,Globigerina;下部主要為海相頁巖,夾鐵質、鈣質粉砂巖透鏡體、條帶,褐煤條帶,植物碎屑;上部為粉砂巖與泥巖交互層,夾谷粉狀砂巖透鏡體、夾貝殼碎屑條帶。Leikkamaw組是研究區砂巖分布最集中的沉積地層,大套厚層不同粒級的海侵砂巖組合,該組砂巖為黃棕色-綠棕色,中-高硬度,薄-厚層,中-粗粒,沿水流面發育交錯層理,石英為棱角狀顆粒,波紋發育,含鐵質,夾有硬鈣質砂巖條帶與軟砂質泥巖層,在局部見有云母及炭屑;本組地層砂巖中可見大型交錯層理,波紋發育,具有棱角狀石英顆粒,含鐵質;與上覆地層Maragyun組的接觸面出露地表。Maragyun組出露范圍較窄,僅分布于Ramree島西北部海岸地帶;其底部分布一套大于6 m的風化谷粉狀砂巖,之上為淺海、濱岸泥巖、再沉積的泥巖夾薄層細砂巖,同時含大量貝殼碎片,見淺水化石組合:Rotalia,Elphidium,Cibicides,Cyclammina。從沉積環境和古生物等可以看出,中新世由早到晚水體逐漸變淺。
粒度分析粒度分布是環境流體動力因素的產物[5],通過對研究區北部A井和南部B井的粒度進行分析研究,可以看出研究區的粒度累計曲線均呈現“兩段式”特征(見圖2),且懸浮總體均比較發育,其含量可達40%,懸浮總體與跳躍總體之間的交截點φ值在2.5~4.5,跳躍總體的傾斜多在45°~65°,基本不存在滾動組分。說明研究區碎屑物以牽引為主,且懸浮組分密度較大,可知為水下分流河道的前端沉積環境。
根據弗里德曼的圖解偏度(SK)與圖解標準偏差(σ)的離散圖(見圖3),鉆井的SK值為-0.05~0.25,δ1值為1.76~2.76,落在河流三角洲區域,表明砂巖為河流三角洲沉積環境。
同時將薄片粒度分析得到的平均粒徑、標準偏差、偏度和峰度代入薩胡公式進行判識,可知該研究區以河流(三角洲)沉積為主。

圖2 研究區鉆井粒度分布曲線

圖3 弗里德曼砂巖結構散點圖
根據M區塊的粒度揭示,本區儲層普遍偏細,由于物源為孟加拉灣長距離搬運的沉積物,而來自若開山隆升體沉積物源多為海溝沉積物,粒度偏細,屬于中低孔低滲型(孔隙度<20%,滲透率0 mD~50 mD)[6]。
本文分別從孔隙類型、膠結作用、成巖壓實作用及沉積環境對研究區的儲層物性進行分析,具體分析如下:
(1)孔隙類型:原始沉積物細粒,分選差,原生孔隙較少,基本上為次生孔,孔隙之間連通性差,面孔率低,隨埋深加大面孔率降低。
研究區鉆井發育的孔隙都是鑄模孔、長石溶孔和粒內溶孔。因長石溶孔在砂巖中多呈孤立的形式分布(見圖4)。
(2)膠結作用:該區泥質雜基和碳酸鹽膠結物含量較高(見表1),泥質及碳酸鹽填隙物使儲層物性變差。特別是A井自1 752 m以下,泥質和碳酸鹽含量明顯增高。

圖4 鏡下孔隙分布圖

表1 鉆井填隙物含量表
(3)成巖壓實作用:根據Beard和Wely(1973)的公式求得原始孔隙度,對比后可看出,由于成巖壓實作用給本區造成的孔隙度損失可達50%以上(見表2),可見成巖壓實作用對該區儲層的影響較大。
(4)沉積環境:中新世孟加拉灣潮控環境已經形成。其中Cheduba島和Ramree島為構造成因的天然障壁島。由于Cheduba島的障壁作用,B井處于障壁島后瀉湖潮坪發育區,中新統儲層以細碎屑物質為主。而Ramree島北部由于缺乏障壁作用,波浪和沿岸流簸選沖蝕使得A井區儲層物性要好于B井區。也正是由于這種沖蝕作用的影響,使得厚層的砂巖被改造為較薄的砂泥互層,砂巖層數增多,單層厚度減薄。
4.1沉積相
通過露頭等綜合分析了研究區的沉積相展布規律,始新世砂巖分布表現為薄層砂巖、泥巖互層,砂巖致密,大多為粉砂巖級別,在層面可見大量炭屑,反映了一種平靜的淺水沉積環境,為開闊海到局限海逐漸變淺的沉積環境。在區域構造抬升的背景下,末期上部砂層為局限海潮坪砂壩。
漸新世露頭為厚層砂巖夾薄層泥巖,砂巖較硬,滲透性較差。發育向上變粗的反韻律及板狀交錯層理,為典型的三角洲沉積。
中新世露頭砂巖厚度大,灰綠色,風化呈黃色,具波狀交錯層理,在砂巖的東西兩側和西北的傾末端都有手鉆井分布,其中傾末端儲層物性較好,為淺海的砂坪砂壩沉積。
4.2單井相
基于沉積相研究,對區內已鉆井進行了單井相劃分,并建立了北部A井、南部B井和南部C井的連井對比(見圖5)。對比發現,分布在M區塊南北的鉆井地層變化大,砂巖可比性較差,深淺層斷層都較發育,地層混雜,新老地層疊置[6]。

表2 壓實作用對孔隙的影響作用統計表

圖5 聯井對比剖面圖
北部A井鉆遇的主要地層為中新統-始新統地層,中新統砂巖主要集中在淺層800 m以淺,砂巖類型以粉砂巖細砂巖為主。GR曲線為齒化鐘形,電阻率曲線為明顯的雙軌,滲透性地層曲線未見差異拉開,淺層砂巖儲層致密,根據測井曲線特征及區域沉積分析,可知淺層800 m以淺的沉積地層為三角洲前緣及潮坪沉積環境,鉆井平均厚度2.3 m,單層最大厚度12 m,總厚度155 m,砂地比21.44%,孔隙度在3.8%~15.5%區間變化,露頭厚度一般在2 m~20 m,最大可達80 m,推測中新統儲層受潮汐改造作用強烈,橫向上可能不連續。
鉆井埋深在800 m以下地層主要為中新統-始新統混合過渡巖性,2 108 m以下地層時代為漸新-始新統混雜巖。一般的,800 m以下的混雜巖以泥巖細碎屑沉積物為主,其中漸新統儲層根據露頭砂巖特征定性為三角洲砂巖,可見到構造同沉積期的包卷滑塌變形層理,厚度變化不等,M區塊南部C井可見大套砂巖。A井始新統砂巖鉆遇平均厚度2.2 m,單層最大厚度7 m,砂地比為2.21%,基本上以泥巖為主;B井始新統鉆遇砂層平均厚度為3 m,單層最大厚度13 m,砂地比為11.87%,其中粉砂巖含量較高,GR曲線上砂巖主要表現為反韻律鐘形齒狀,結合露頭沉積相分析,可知始新世沉積環境為半深水-淺海席狀砂,為開闊海向局限海逐漸變淺的沉積環境。
通過對鉆井的連井對比,中新統砂巖沉積自北向南呈尖滅趨勢,砂巖厚度及發育規模縮小,但下部始新統地層南北分異不太明顯,由于是混雜巖帶,南北構造受斷層推覆影響[7],地層對比性較差,但從砂泥含量整體分析,北部A井鉆遇的砂巖含量整體較高。
(1)綜合鉆井粒度、物性、沉積相與地層發育特征分析,認為研究區北部儲層主要集中在淺部中新統中,而南部主要分布在中部中新統-始新統。總體上,中新統和始新統物性差異不大。
(2)全區砂巖儲層物性以中孔低滲為主。受控于沉積物源的影響,原始沉積粒級較細,分選中等,泥質雜基含量高,導致粒間孔發育較少。盡管該區存在次生溶解作用,但對孔隙沒有明顯改善,同時隨埋深加大、成巖作用增強,物性逐漸變差。
(3)平面上沉積環境對儲層物性具有一定控制作用。受控于斷層及沉積相展布,區內儲層連續性較差。總體而言,Ramree島北部砂巖好于南部,但受增生楔構造影響,平面上儲層變化較快。
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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”國家科技重大專項“亞太地區油氣資源評價及未來戰略發展方向”資助項目,項目編號:2008ZX05028-006。
段曉夢,男(1983-),工程師,2006年畢業于長江大學勘查技術與工程專業,中國地質大學(北京)能源學院在職碩士在讀,主要從事地震地質資料解釋、開發地震研究、油氣儲量技術評估和管理研究工作,郵箱:duanxm@cnooc.com.cn。