呂 洲,王玉普,王友凈,代寒松,朱光亞,穆朗楓

(1.中國石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083；2.中國工程院,北京 100088；3.中國石油勘探開發(fā)研究院西北分院,甘肅 蘭州 730020；4.北京大學(xué) 地球與空間科學(xué)學(xué)院,北京 100871；5.中國地質(zhì)科學(xué)院,北京 100037)

0 引 言

目前，國內(nèi)外學(xué)者針對伊拉克白堊系儲(chǔ)層的研究主要集中在其分類、成因、成巖作用、儲(chǔ)層質(zhì)量、物性特征、孔隙結(jié)構(gòu)及對油藏開發(fā)特征的影響等方面[1-12]。其中，國內(nèi)學(xué)者的研究對象主要集中在伊拉克典型油田，如魯邁拉、哈法亞和艾哈代布，研究內(nèi)容集中在孔隙型碳酸鹽巖儲(chǔ)層，而關(guān)于伊拉克砂巖儲(chǔ)層的研究較為缺乏[13-17]。Nahr Umr組作為伊拉克主要的砂巖儲(chǔ)層發(fā)育段[18-22]，國外學(xué)者對該儲(chǔ)層的探究起始于1949年[23]，Nahr Umr 組沉積于白堊系阿爾比階，發(fā)育碎屑巖沉積，以中細(xì)粒砂巖和泥頁巖為主[24-25]。Nahr Umr 組沉積厚度隨構(gòu)造位置而變化，主要為100～200 m[26]。Nahr Umr組沉積環(huán)境屬于典型的海陸過渡環(huán)境，同時(shí)發(fā)育潮控三角洲和淺海濱岸相砂巖沉積，儲(chǔ)層物性為中孔中高滲[27-28]。但目前研究顯示，Nahr Umr組不同類型的儲(chǔ)層孔滲差異明顯，呈現(xiàn)出較強(qiáng)的非均質(zhì)性[29]，孔滲關(guān)系并非遵從單一的線性關(guān)系，這就對非取芯井的滲透率表征提出了挑戰(zhàn)，造成了儲(chǔ)層物性預(yù)測的不確定性，加劇了后續(xù)加密井部署的困難。為解決上述問題，須明確Nahr Umr組砂巖儲(chǔ)層物性的控制因素，引入控制儲(chǔ)層孔滲關(guān)系的儲(chǔ)層參數(shù)精細(xì)表征儲(chǔ)層物性特征，降低儲(chǔ)層質(zhì)量表征的不確定性。本文以伊拉克哈法亞油田取芯井巖芯及相關(guān)儲(chǔ)層參數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從沉積微相、巖石學(xué)特征、黏土礦物含量、成巖作用、微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征等方面對伊拉克哈法亞油田白堊系Nahr Umr 組潮控三角洲相砂巖儲(chǔ)層物性的控制因素開展研究，以期為該儲(chǔ)層的非均質(zhì)性表征和三維地質(zhì)建模提供可靠的地質(zhì)依據(jù)，進(jìn)一步指導(dǎo)后續(xù)的開發(fā)方案調(diào)整。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

哈法亞油田位于伊拉克東南部米桑省內(nèi)，距伊拉克首都巴格達(dá)400 km，是以生物碎屑灰?guī)r為主力產(chǎn)層的巨型油田。其構(gòu)造上位于美索不達(dá)米亞盆地南部的前淵帶內(nèi)，整體呈NW—SE向?qū)捑忛L軸背斜，形成于新近紀(jì)扎格羅斯造山運(yùn)動(dòng)。基底由前寒武系結(jié)晶變質(zhì)巖、下寒武統(tǒng)變質(zhì)巖及火山碎屑巖構(gòu)成。自寒武紀(jì)以來，伊拉克東南部長期處于古岡瓦納大陸的北緣，主要發(fā)育地臺(tái)型沉積；白堊紀(jì)構(gòu)造活動(dòng)總體較弱，主要發(fā)育淺海陸架碳酸鹽巖，尤其是大規(guī)模的生物碎屑灰?guī)r[22]; 縱向上發(fā)育 7 套含油層系，主要產(chǎn)油層為白堊系 Mishrif 組灰?guī)r儲(chǔ)層，其次為新近系 Jeribe組、古近系Upper Kirkuk 組和白堊系 Nahr Umr 組砂巖儲(chǔ)層(圖1)。其中，Jeribe組和Upper Kirkuk組為一套開發(fā)層系，簡稱JK層系。Mishrif組、JK層系和Nahr Umr組3套產(chǎn)油層產(chǎn)量之和超過油田總產(chǎn)量的 90%。

Nahr Umr 組沉積期的古地貌為西高東低的寬緩斜坡，物源來自研究區(qū)西側(cè)剝蝕區(qū)，由西向東砂巖逐步變細(xì)并過渡為碳酸鹽巖，其整體厚度在250 m左右，其中砂巖段(Nahr Umr組B段)厚度為40～70 m。哈法亞油田Nahr Umr組早期沉積的Nahr Umr組B段屬于潮控三角洲相細(xì)粒碎屑巖沉積(圖1)，晚期沉積的Nahr Umr組A段整體水進(jìn)，碎屑供給降低，區(qū)內(nèi)發(fā)育淺海碳酸鹽巖臺(tái)地灰?guī)r[23]。目前，研究區(qū)內(nèi)鉆遇Nahr Umr組地層共 46 口井，其中 在A1 井對Nahr Umr組B段砂巖連續(xù)取芯，并完成儲(chǔ)層物性、壓汞實(shí)驗(yàn)、鑄體薄片鏡下觀察、粒度分析、X-射線衍射分析等儲(chǔ)層巖芯室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。

圖件引自文獻(xiàn)[24],有所修改

圖2 哈法亞油田地層綜合柱狀圖

2 沉積環(huán)境與儲(chǔ)層巖相劃分

根據(jù)區(qū)域沉積背景研究，確定了伊拉克哈法亞油田白堊系Nahr Umr 組潮控三角洲相和淺海濱岸相碎屑巖的復(fù)合沉積環(huán)境[30](圖2)；利用系統(tǒng)取芯井巖芯分析巖石組分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和垂向演化序列，并確認(rèn)其測井相標(biāo)志。研究區(qū)共識別了13種巖相類型，劃分出6種沉積微相，在此基礎(chǔ)上結(jié)合巖芯含油產(chǎn)狀和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)確定了4類主力儲(chǔ)集巖類(表1)。其中，沉積相和沉積相對應(yīng)巖相組合的劃分方案主要參考Dalrymple等的潮控三角洲相模式和沉積相組合[31-32]以及Bergman等的淺海濱岸相碎屑巖沉積模式[33]。

哈法亞油田Nahr Umr組巖芯包含了含礫砂巖-砂巖-泥質(zhì)砂巖-粉砂質(zhì)泥巖(Msl)-泥巖(Ms)的巖性序列，按照粒度和結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征可以具體細(xì)分為13種巖相類型，分別為含礫砂巖、塊狀砂巖(SMI)、平行層理砂巖、低角度交錯(cuò)層理砂巖、交錯(cuò)層理砂巖(Sxl)、波狀層理砂巖(Sfl)、生物擾動(dòng)砂巖(Sb)、生物擾動(dòng)泥質(zhì)砂巖(Sba)、生物擾動(dòng)交錯(cuò)層理泥質(zhì)砂巖(Sclb)、生物擾動(dòng)砂質(zhì)泥巖(Msb)、水平層理粉砂質(zhì)泥巖(Msltl)、塊狀泥巖和水平層理泥巖。其中，交錯(cuò)層理砂巖、波狀層理砂巖、生物擾動(dòng)泥質(zhì)砂巖、生物擾動(dòng)交錯(cuò)層理泥質(zhì)砂巖厚度較大，巖芯含油產(chǎn)狀普遍達(dá)到油浸—飽含油級別，是儲(chǔ)層主要的巖相類型。

表1 Nahr Umr組巖相、沉積微相、儲(chǔ)集巖類劃分

根據(jù)巖性特征、巖相組合關(guān)系和相應(yīng)的測井響應(yīng)，確定了潮控分流河道、河口壩、間灣、臨濱、過渡帶和濱外淺海6種沉積微相類型(圖3～8)。

粒度中，cobble為巨礫，pebble為中礫，granule為礫，sand為砂，silt為粉砂，clay為黏土；v為極粗，e為粗，m為中，f為細(xì)，t為極細(xì)；Py為黃鐵礦；顏色一欄中左側(cè)為巖芯主要顏色，右側(cè)為次要顏色

圖例同圖3

Sid為菱鐵礦；圖例同圖3

G1為海綠石；圖例同圖3

圖例同圖3

圖例同圖3

綜合巖相描述與沉積微相巖芯-測井相特征，結(jié)合巖芯含油產(chǎn)狀和對應(yīng)射孔段生產(chǎn)情況，在厚度占比大于5%和累計(jì)厚度大于2 m的基礎(chǔ)上，確定了4類主要儲(chǔ)集巖類(表1)。按照含油產(chǎn)狀和射孔段米采油強(qiáng)度，儲(chǔ)層巖相由好到差依次是：潮控分流河道相交錯(cuò)層理砂巖、潮控分流河道相波狀層理砂巖、河口壩相生物擾動(dòng)交錯(cuò)層理泥質(zhì)砂巖、臨濱相生物擾動(dòng)泥質(zhì)砂巖。

3 儲(chǔ)層物性特征及其控制因素

圍繞鉆井取芯，以巖芯觀察為基礎(chǔ)，綜合物性、鑄體薄片鏡下觀察、X-射線衍射分析、粒度分析和壓汞實(shí)驗(yàn)結(jié)果，開展儲(chǔ)層物性的控制因素分析，主要討論了沉積微相、巖石學(xué)特征、黏土礦物含量、成巖作用及微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征等對儲(chǔ)層物性的控制作用。

3.1 沉積微相

儲(chǔ)層物性參數(shù)來源于巖芯室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，通過常規(guī)物性實(shí)驗(yàn)測定巖芯孔隙度與滲透率，采用氦氣法測定孔隙度，采用脈沖法測定滲透率。巖芯樣品為標(biāo)準(zhǔn)栓塞巖樣，取樣深度為3 646.90～3 693.08 m，樣品數(shù)總計(jì)103塊。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：樣品孔隙度為1.70%～23.34%，平均為14.44%；滲透率為(0.078～2 604.544)×10-3μm2，平均為379.794×10-3μm2。

根據(jù)沉積環(huán)境與儲(chǔ)層巖相劃分結(jié)果，哈法亞油田白堊系Nahr Umr組B段沉積微相可以劃分為潮控分流河道、間灣、河口壩、臨濱、過渡帶和濱外淺海6個(gè)沉積微相。將不同沉積微相的巖芯樣品物性分析結(jié)果投入散點(diǎn)圖(圖9)中，結(jié)果顯示：潮控分流河道相具有高孔高滲的特征，物性最好；臨濱相具有中高孔中低滲特征，河口壩相具有中孔中低滲特征，物性次之；間灣相和過渡帶具有中低孔低特低滲特征，濱外淺海相具有低孔低滲特征，物性最差。

典型樣品鑄體薄片觀察結(jié)果表明：①潮控分流河道相[圖10(a)]物源供給充足，水動(dòng)力強(qiáng)，在河流作用和潮汐作用的往復(fù)沖刷下，巖石粒度較大，顆粒分選較好，黏土礦物含量較低，礦物類型以石英為主，顆粒支撐，膠結(jié)作用相對較弱，因此，物性在各沉積微相中最好;②臨濱相[圖10(b)]物源供給較少，河流作用較弱而潮汐作用較強(qiáng)，巖石粒度和分選稍差于潮控分流河道相，因陸源供給較少，黏土礦物含量相對較低，但臨濱相中碳酸鹽巖含量上升，碳酸鹽巖膠結(jié)物含量增加，加之后期溶蝕作用，造成其具有中高孔中低滲的物性特征;③河口壩相[圖10(c)]物源供給較為充足，河流作用較強(qiáng)而潮汐作用較弱，巖石粒度和分選稍差于潮控分流河道相，因陸源供給較充分，黏土礦物含量相對較高，又因距離碳酸鹽巖沉積環(huán)境較遠(yuǎn)，碳酸鹽巖膠結(jié)物含量低于臨濱相使其具有中孔中低滲的物性特征;④間灣相[圖10(d)]和過渡帶[圖10(e)]陸源供給少，水動(dòng)力弱，巖石粒度小，其中，間灣相主要受控于河流作用，黏土礦物含量較高，造成其物性變差，過渡帶主要近于海相沉積環(huán)境，碳酸鹽巖膠結(jié)物含量較高，造成其物性變差;⑤濱外淺海相[圖10(f)]水動(dòng)力條件弱，取樣巖性以粉砂質(zhì)泥巖為主，呈低孔低滲特征。需要指出的是，因?yàn)楸敬窝芯繉ο笫巧皫r儲(chǔ)層，濱外淺海相發(fā)育的泥巖并未涉及，所以濱外淺海相的巖芯測試取樣點(diǎn)僅部分反映該沉積微相的物性特征。

a～f分別對應(yīng)圖10(a)～(f)的鑄體薄片

3.2 巖石學(xué)特征

根據(jù)沉積環(huán)境與儲(chǔ)層巖相劃分結(jié)果，哈法亞油田白堊系Nahr Umr組主要儲(chǔ)集巖類包括4類，分別是潮控分流河道相交錯(cuò)層理砂巖、潮控分流河道相波狀層理砂巖、河口壩相生物擾動(dòng)交錯(cuò)層理泥質(zhì)砂巖、臨濱相生物擾動(dòng)泥質(zhì)砂巖。本次研究所討論的巖石學(xué)特征對儲(chǔ)層物性的控制作用主要包括巖相類型、礦物組分和粒度3個(gè)方面。

3.2.1 巖相類型

將不同巖相的巖芯樣品物性測試結(jié)果投入散點(diǎn)圖(圖11)中，結(jié)果表明：交錯(cuò)層理砂巖和波狀層理砂巖具有高孔高滲的特征，物性最好；生物擾動(dòng)交錯(cuò)層理泥質(zhì)砂巖具有中孔中滲的特征，物性次之；生物擾動(dòng)泥質(zhì)砂巖具有中低孔低滲的特征，物性最差。因?yàn)閹r相與沉積微相緊密相關(guān)，對儲(chǔ)層物性的控制作用也具有一致性。交錯(cuò)層理砂巖和波狀層理砂巖主要發(fā)育于潮控分流河道相中，其中交錯(cuò)層理砂巖發(fā)育的水動(dòng)力條件略強(qiáng)于波狀層理砂巖，物性較好；生物擾動(dòng)交錯(cuò)層理泥質(zhì)砂巖主要發(fā)育于河口壩相中，水動(dòng)力條件弱于交錯(cuò)層理砂巖和波狀層理砂巖，粒度較細(xì)，并且因生物擾動(dòng)作用導(dǎo)致分選變差，其物性差于交錯(cuò)層理砂巖和波狀層理砂巖；生物擾動(dòng)泥質(zhì)砂巖主要發(fā)育于臨濱相中，水動(dòng)力條件最弱，粒度最細(xì)，黏土礦物含量較高，且沉積位置更靠近淺海，碳酸鹽巖膠結(jié)物含量明顯上升。在上述4種儲(chǔ)集巖類中，生物擾動(dòng)泥質(zhì)砂巖物性最差。

3.2.2 礦物組分

根據(jù)X-射線衍射全巖礦物組分分析，礦物組分中石英含量(體積分?jǐn)?shù)，下同)為9.46%～97.15%(平均為78.94%)，鉀長石為0%～4.06%(平均為0.37%)，斜長石為0%～0.47%(平均值小于0.01%)，方解石為0%～8.2%(平均為0.24%)，白云石/鐵白云石為0%～23.06%(平均為2.53%)，菱鐵礦為0%～61.11%(平均為3.69%)，黃鐵礦為0%～11.78%(平均為1.60%)，硬石膏為0%～0.61%(平均為0.13%)。

礦物組分中，石英占大多數(shù)。以石英相對含量來表征巖石的成分成熟度，將不同巖相巖芯樣品的石英相對含量與滲透率數(shù)據(jù)投入散點(diǎn)圖(圖12)中，結(jié)果顯示大部分樣品的石英相對含量與滲透率成正相關(guān)關(guān)系，隨著石英相對含量的增大，滲透率增加。其他樣品的石英相對含量與滲透率的相關(guān)關(guān)系不顯著(圖12中圓圈部分)，結(jié)合巖相分析結(jié)果，該類樣品以生物擾動(dòng)泥質(zhì)砂巖和生物擾動(dòng)交錯(cuò)層理泥質(zhì)砂巖為主。生物擾動(dòng)作用影響了原有的沉積作用，造成了儲(chǔ)層物性的變化[34]。巖芯的石英相對含量反映了沉積時(shí)水動(dòng)力的強(qiáng)弱：交錯(cuò)層理砂巖和波狀層理砂巖的石英相對含量高，結(jié)合鑄體薄片，這兩類砂巖的礦物顆粒分選和磨圓均較好，代表了高成分成熟度和高結(jié)構(gòu)成熟度，說明這兩類砂巖的沉積環(huán)境水動(dòng)力強(qiáng)，對物性起到了有利的影響；生物擾動(dòng)泥質(zhì)砂巖和生物擾動(dòng)交錯(cuò)層理泥質(zhì)砂巖的石英相對含量也較高，但這兩類砂巖的礦物顆粒分選和磨圓較差，這種高成分成熟度和較低結(jié)構(gòu)成熟度說明這兩類砂巖的沉積水動(dòng)力條件較弱，加之生物擾動(dòng)作用的影響，造成了部分樣品滲透率降低；粉砂質(zhì)泥巖對應(yīng)的沉積環(huán)境水動(dòng)力最弱，石英相對含量最小，儲(chǔ)層物性最差。

T為電氣石;K為高嶺石;Q為石英;Qo為石英加大;Fe-Dol為鐵白云石膠結(jié);O為有機(jī)質(zhì);DC為雜基;IP為原始粒間孔;Zi為鋯石;SP為溶蝕孔

圖11 不同儲(chǔ)集巖類的巖芯孔滲散點(diǎn)圖

圖12 不同儲(chǔ)集巖類的巖芯石英相對含量-滲透率散點(diǎn)圖

3.2.3 粒 度

粒度分析結(jié)果顯示：粒度為45～1 000 μm的礦物顆粒占總礦物顆粒95%以上；粒度中值為108.81～223.67 μm，φ值為2.16～3.20，屬于細(xì)砂范圍；分選系數(shù)為0.38～1.15，分選中等—好；粒度分布的歪度為-0.18～0.13，粒度分布相對集中。

從巖芯粒度中值-滲透率散點(diǎn)圖(圖13)可以看出，粒度中值與滲透率成明顯的正相關(guān)關(guān)系，隨著粒度中值的增大，滲透率增加。而依據(jù)各巖芯樣品黏土礦物含量的不同，可進(jìn)一步分為兩個(gè)區(qū)域：當(dāng)黏土礦物含量較低時(shí)(<5%)，粒度中值與滲透率的數(shù)據(jù)分布更為集中，相關(guān)關(guān)系更好；當(dāng)黏土礦物含量較高時(shí)(>5%)，粒度中值與滲透率的數(shù)據(jù)分布較為分散，相關(guān)關(guān)系稍差。此外，在相同的粒度中值下，黏土礦物含量較高也會(huì)導(dǎo)致滲透率降低。

圖中數(shù)據(jù)為各測試點(diǎn)的黏土礦物含量(%)

3.3 黏土礦物含量

根據(jù)X-射線衍射黏土礦物實(shí)驗(yàn)結(jié)果，黏土礦物含量為1.69%～49.07%，平均為11.8%。黏土礦物中，伊利石相對含量為0%～22.2%，平均為6.7%；高嶺石相對含量為24.1%～100.0%，平均為70.3%；綠泥石相對含量為0%～59.2%，平均為12.2%；蒙脫石均轉(zhuǎn)化為伊蒙混層，相對含量為0%～59.5%，平均為10.8%。

圖14 不同沉積微相巖芯黏土礦物含量-滲透率散點(diǎn)圖及典型鑄體薄片照片

將巖芯黏土礦物含量與滲透率數(shù)據(jù)投入散點(diǎn)圖[圖14(a)]中，結(jié)果顯示：當(dāng)黏土礦物含量小于20%時(shí)，黏土礦物含量與滲透率成顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，即隨著黏土礦物含量的增加，滲透率降低。當(dāng)黏土礦物含量大于20%時(shí)[圖14(a)中圓圈部分]，黏土礦物含量與滲透率的關(guān)系發(fā)生變化，這部分?jǐn)?shù)據(jù)包括濱外淺海相、間灣相和部分過渡帶的巖芯。鑄體薄片觀察[圖14(b)、(c)]顯示，該類巖芯顯示明顯的微觀非均質(zhì)性[35]，其黏土礦物含量雖然較高，但并非均勻地分布于孔隙中，而是集中分布于視域中的某些位置，在黏土礦物含量較少的部分仍可見大量孔隙，造成這類巖芯的儲(chǔ)層物性與黏土礦物含量關(guān)系發(fā)生偏離。

3.4 成巖作用

成巖作用控制著儲(chǔ)層物性的演化和分布規(guī)律。根據(jù)鑄體薄片觀察和掃描電鏡實(shí)驗(yàn)結(jié)果，伊拉克哈法亞油田白堊系Nahr Umr組儲(chǔ)層經(jīng)歷了多種成巖作用。從對儲(chǔ)層物性的控制作用出發(fā)，將成巖作用劃分為孔隙破壞性作用和孔隙建設(shè)性作用(圖15)。其中，對巖芯孔隙起到破壞性的成巖作用主要包括壓實(shí)作用、自生黃鐵礦、高嶺石、自生菱鐵礦、石英加大和鐵白云石膠結(jié)。對巖芯孔隙起到建設(shè)性的成巖作用主要包括原生粒間孔留存和溶蝕作用。

圖15 成巖作用對儲(chǔ)層物性的控制作用

3.4.1 壓實(shí)作用

儲(chǔ)層埋藏深度為3 600～3 800 m，壓實(shí)作用從埋藏開始持續(xù)至中成巖階段，儲(chǔ)層經(jīng)歷較強(qiáng)的壓實(shí)作用，表現(xiàn)為顆粒接觸關(guān)系以線接觸為主，顆粒排列較為緊密，明顯減少了原生粒間孔隙。但是在Nahr Umr組B段儲(chǔ)層中由于石英含量高、顆粒分選較好、塑性較強(qiáng)的泥質(zhì)雜基較少，巖石成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度較高，所以抗壓實(shí)能力較強(qiáng)，仍保留了一部分的粒間孔[圖16(a)、(e)]。

3.4.2 自生礦物

鑄體薄片和掃描電鏡可以觀察到普遍的石英次生加大現(xiàn)象[圖16(a)、(c)、(e)～(g)、(i)]，產(chǎn)生的石英加大邊充填了大量孔隙空間，使得顆粒接觸關(guān)系更加緊密；同時(shí)可以觀察到自生黃鐵礦[圖16(b)、(f)]和菱鐵礦[圖16(a)、(g)]分布于顆粒之間，造成孔隙度降低，并堵塞部分孔喉，減低儲(chǔ)層物性。結(jié)合X-射線衍射黏土礦物分析，高嶺石[圖16(c)、(e)]在黏土礦物含量中占據(jù)絕大多數(shù)，且儲(chǔ)層敏感性實(shí)驗(yàn)顯示，高嶺石以速敏為主，其他礦物敏感性均不顯著，也說明黏土礦物中高嶺石對物性起到了控制作用。

3.4.3 膠結(jié)作用

儲(chǔ)層膠結(jié)物類型較為單一，主要為碳酸鹽巖膠結(jié)物中的鐵白云石膠結(jié)。隨著成巖階段的發(fā)展，鐵白云石膠結(jié)[圖16(d)、(i)]大量出現(xiàn)。在淺海濱岸相砂巖樣品中，鐵白云石膠結(jié)物普遍出現(xiàn)；這些膠結(jié)物大量填充了孔隙空間，并造成孔喉明顯縮小，使儲(chǔ)層物性變差[36]。

圖16 成巖作用下典型鑄體薄片與掃描電鏡照片

3.4.4 溶蝕作用

觀察孔隙類型可以發(fā)現(xiàn)：溶蝕孔大量發(fā)育，孔隙間分布的有機(jī)質(zhì)[圖16(a)、(j)]在埋藏過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸為溶蝕作用提供了有利條件，并對鐵白云石膠結(jié)物進(jìn)行溶蝕，產(chǎn)生次生孔隙；在成巖過程中對儲(chǔ)層物性的保存與改善提供了建設(shè)性的作用。

3.5 微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征

圖17 不同沉積微相巖芯中值孔喉半徑-滲透率散點(diǎn)圖

壓汞實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，巖芯中值孔喉半徑為0.004～16.616 μm，毛管壓力曲線形態(tài)以低排驅(qū)壓力、分選好、歪度較粗為主。將巖芯中值孔喉半徑與滲透率數(shù)據(jù)投入散點(diǎn)圖(圖17)中，結(jié)果顯示巖芯中值孔喉半徑與滲透率成顯著的正相關(guān)關(guān)系，符合泊肅葉定律和達(dá)西定律聯(lián)立推出的公式[37-38]。沉積微相、巖石學(xué)特征、黏土礦物含量、成巖作用對儲(chǔ)層物性的控制作用可知：潮控分流河道相沉積環(huán)境水動(dòng)力強(qiáng)、粒度大、顆粒支撐結(jié)構(gòu)、黏土礦物含量低、膠結(jié)作用弱，使得孔喉半徑最大，物性最好；臨濱相和河口壩相沉積環(huán)境水動(dòng)力較強(qiáng)、粒度較大、顆粒支撐結(jié)構(gòu)、黏土礦物含量較低、膠結(jié)作用較弱，使得孔喉半徑較大，物性較好；過渡帶、間灣相和濱外淺海相沉積環(huán)境水動(dòng)力較弱、粒度較小、雜基支撐結(jié)構(gòu)、黏土礦物含量較高、膠結(jié)作用較強(qiáng)，使得孔喉半徑較小，物性較差。

綜合4種儲(chǔ)集巖類的壓汞法毛管壓力曲線(圖18)可知：潮控分流河道相交錯(cuò)層理砂巖具有孔喉分選好、粗歪度的特征，孔隙結(jié)構(gòu)最優(yōu)；潮控分流河道相波狀層理砂巖孔喉分選中等—好、中—粗歪度，孔隙結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性強(qiáng)于交錯(cuò)層理砂巖，孔隙結(jié)構(gòu)較好；河口壩相生物擾動(dòng)交錯(cuò)層理泥質(zhì)砂巖孔喉分選中等—差、中—細(xì)歪度，孔隙結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性更強(qiáng)，孔隙結(jié)構(gòu)中等—較差；臨濱相生物擾動(dòng)泥質(zhì)砂巖孔喉分選差、細(xì)歪度，孔隙結(jié)構(gòu)在4種儲(chǔ)集巖類中最差。4種儲(chǔ)集巖類孔隙結(jié)構(gòu)特征對物性起到直接的控制作用，孔隙結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣與物性的高低具有顯著的相關(guān)性。

圖18 不同儲(chǔ)集巖類的巖芯壓汞法毛管壓力曲線

4 結(jié) 語

(1)伊拉克哈法亞油田白堊系Nahr Umr組B段潮控三角洲相砂巖儲(chǔ)層整體呈中孔中滲的物性特征，沉積微相、巖石學(xué)特征、黏土礦物含量、成巖作用和微觀孔隙結(jié)構(gòu)均對儲(chǔ)層物性起到了不同程度的控制作用。其中，沉積微相所代表的沉積作用影響著孔隙空間類型和孔隙結(jié)構(gòu)，物性較好儲(chǔ)層發(fā)育在水動(dòng)力條件較強(qiáng)且?guī)r石組分結(jié)構(gòu)特征較好的儲(chǔ)層中。成巖作用對儲(chǔ)層物性起到了顯著的改造作用，壓實(shí)作用和膠結(jié)作用造成了原始孔隙大量充填，自生礦物和黏土礦物不僅減小了孔隙空間，并造成孔喉堵塞，物性變差，而溶蝕作用產(chǎn)生的次生孔隙改善了儲(chǔ)層物性。

(2)最優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)層發(fā)育在潮控分流河道相交錯(cuò)層理砂巖中。在潮控三角洲雙向水流作用下，這類儲(chǔ)層具有粒度大、分選好、石英相對含量高、黏土礦物含量低、膠結(jié)物含量低、孔隙發(fā)育、孔喉半徑大的特點(diǎn)，對應(yīng)的儲(chǔ)層物性為中高孔高滲，是儲(chǔ)層研究中最重點(diǎn)關(guān)注的對象。

(3)各項(xiàng)儲(chǔ)層參數(shù)與物性的相關(guān)性圖解均出現(xiàn)了不同數(shù)量與整體趨勢不吻合的異常值。結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)，認(rèn)為這類異常值的地質(zhì)因素通常是儲(chǔ)層較強(qiáng)的微觀非均質(zhì)性。而引起微觀非均質(zhì)性的主要原因是潮控三角洲相沉積背景下，河流與潮汐的雙重作用導(dǎo)致黏土礦物分布不均，海陸過渡環(huán)境下不同沉積位置填隙物成分有所變化，加之部分儲(chǔ)層受到生物擾動(dòng)的改造。這些異常值的地質(zhì)成因同樣與儲(chǔ)層物性的主控因素——沉積微相息息相關(guān)。