馬達(dá)班灣盆地某區(qū)塊上新統(tǒng)砂巖成巖作用對(duì)儲(chǔ)層的影響

王英超，王強(qiáng)，孫作興

馬達(dá)班灣盆地某區(qū)塊上新統(tǒng)砂巖成巖作用對(duì)儲(chǔ)層的影響

王英超1，王強(qiáng)2，孫作興3

（1．中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)湛江分公司，廣東湛江524057；2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心武漢430205；3.中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院，北京100083）

緬甸馬達(dá)班灣盆地位于油氣富集的弧后走滑拉張盆地構(gòu)造位置，尋找有利儲(chǔ)層成為該區(qū)油氣勘探取得突破的關(guān)鍵。運(yùn)用鑄體薄片和X射線衍射等巖礦分析技術(shù)對(duì)緬甸馬達(dá)班灣盆地某區(qū)塊上新統(tǒng)砂巖儲(chǔ)層巖石礦物特征和成巖作用進(jìn)行了分析，認(rèn)為研究區(qū)砂巖儲(chǔ)層巖石類(lèi)型主要為長(zhǎng)石石英砂巖和巖屑石英砂巖，多為中等成熟?？傮w上，壓實(shí)作用、膠結(jié)作用和溶解作用對(duì)研究區(qū)儲(chǔ)層物性的影響均較??；研究區(qū)南部影響儲(chǔ)層物性的主要因素為壓實(shí)作用。研究區(qū)整體上破壞性成巖作用對(duì)孔隙度損失的影響較小，綜合認(rèn)為上新統(tǒng)具備形成油氣儲(chǔ)層的有利條件。

儲(chǔ)層砂巖；巖石學(xué)特征；成巖作用；上新統(tǒng)；馬達(dá)班灣盆地

0 引言

研究區(qū)為緬甸馬達(dá)班灣盆地的一個(gè)勘探區(qū)塊，該區(qū)為弧后走滑拉張盆地，在大地構(gòu)造上該類(lèi)型盆地被認(rèn)為是油氣資源十分富集的區(qū)域［1-2］。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)該區(qū)塊所在的安達(dá)曼海海域的一些研究結(jié)果為：從構(gòu)造演化上來(lái)看，安達(dá)曼海海域主要經(jīng)歷的是斷（裂）陷、凹陷及后期的繼承性張扭階段（弧后走滑拉張）［3-4］，自弧后盆地形成以來(lái)以持續(xù)接受沉降為主，無(wú)明顯抬升剝蝕，地層時(shí)代較新；沉積上表現(xiàn)為湖泊—濱淺海—三角洲沉積相發(fā)育，現(xiàn)今盆地接受來(lái)自正北方向的Irrawaddy流域和東北方向的Salween流域的物源供給，表現(xiàn)為碎屑巖（三角洲）和碳酸鹽巖類(lèi)型的儲(chǔ)層，發(fā)育上新統(tǒng)—更新統(tǒng)的三角洲前緣砂、泥巖互層［5］；研究區(qū)淺層存在甲烷含量高的天然氣，中深層發(fā)現(xiàn)了高二氧化碳含量的天然氣。

目前，該區(qū)處于勘探初期，鉆井較少，各種資料均較匱乏，而針對(duì)該區(qū)成巖作用對(duì)儲(chǔ)層影響方面的研究則更是罕見(jiàn)。鑒于該區(qū)處于油氣資源十分豐富的弧后盆地這樣的特殊大地構(gòu)造位置，尋找有利儲(chǔ)層成為油氣勘探取得突破的關(guān)鍵。筆者以該區(qū)的鉆井資料為基礎(chǔ)，運(yùn)用鑄體薄片和X射線衍射等巖礦分析技術(shù)對(duì)研究區(qū)上新統(tǒng)儲(chǔ)層砂巖巖石礦物特征和成巖作用等進(jìn)行分析和研究，探討該區(qū)塊上新統(tǒng)儲(chǔ)層成巖作用對(duì)孔隙演化的影響，并結(jié)合該區(qū)儲(chǔ)層物性特征提出可能較為有利的勘探層段，以期為該區(qū)下一步勘探方向的提出提供借鑒。

1 地質(zhì)概況

馬達(dá)班灣盆地是安達(dá)曼海的次級(jí)盆地［6］，其北部為伊諾瓦底三角洲，南與北蘇門(mén)答臘和丹老階地相接，東鄰泰馬半島，西起安達(dá)曼—尼科巴島弧，面積約13 779 km2，為典型的弧后盆地［7］。研究區(qū)位于馬達(dá)班灣盆地的北偏西方向（圖1），距離緬甸最大的城市仰光約280 km。本次研究主要基于該區(qū)塊A，B，C，D，E共5口井的資料，這5口井均位于該區(qū)塊高部位上。目的層位分別為上新統(tǒng)的L3，L4，L5， L7，L9段儲(chǔ)層。

圖1 馬達(dá)班灣盆地構(gòu)造簡(jiǎn)圖Fig.1Structural sketch of Moattama Bay Basin

表1 E井儲(chǔ)層砂巖巖性表Table 1Lithologic character of reservoir sandstones of E well

表2 各井儲(chǔ)層砂巖數(shù)據(jù)表Table 2Data of reservoir sandstone in various wells

該區(qū)塊中淺層儲(chǔ)層砂巖主要為長(zhǎng)石石英砂巖和巖屑石英砂巖，石英砂巖次之，并見(jiàn)少部分長(zhǎng)石石英巖屑砂巖或巖屑長(zhǎng)石石英砂巖（表1）。巖性按粒度主要分為粉砂巖、細(xì)砂巖和泥質(zhì)粉砂巖，粒級(jí)主要為粉砂和極細(xì)粒（表2）。成分成熟度為2.1～9.9，多為中等成熟，小部分高成熟和極高成熟，A，B，C井的成分成熟度比D，E井的稍高。砂巖的分選性為中—好，碎屑顆粒的磨圓度為次棱—次圓狀或次圓—次棱狀。巖石基本為顆粒支撐，填隙物結(jié)晶度為細(xì)晶和粉晶。D井和E井發(fā)育較多的泥質(zhì)雜基（體積分?jǐn)?shù)為8.3%～73.0%）和少量粉晶白云石，原始孔隙得以大量保存，泥質(zhì)雜基和白云石多分布不均，對(duì)砂巖喉道的堵塞影響較?。籄，B，C等3口井則完全相反，在薄片中發(fā)現(xiàn)大量的碳酸鹽膠結(jié)物，并交代碎屑顆粒，占據(jù)了大量的原生粒間孔隙。

2 成巖作用及其對(duì)儲(chǔ)層物性的影響

砂巖的孔隙演化常受控于砂巖的成巖作用［8-9］。研究區(qū)各層段儲(chǔ)層砂巖的孔隙演化取決于壓實(shí)作用、膠結(jié)作用和溶解作用三大成巖作用的影響。

2.1 壓實(shí)作用

研究區(qū)中淺層L3～L9儲(chǔ)層段陸源碎屑顆粒基本呈游離—點(diǎn)狀接觸（圖版Ⅰ-1～Ⅰ-3），可見(jiàn)云母受壓折曲及海綠石受壓呈“假雜基狀”分布（圖版Ⅰ-4～Ⅰ-5），均說(shuō)明儲(chǔ)層經(jīng)歷了一定的壓實(shí)作用。根據(jù)分析資料，獲得了各井的壓實(shí)作用參數(shù)。本次研究利用Ehrenberg［10］提出的方法定量研究壓實(shí)作用強(qiáng)度，它是恢復(fù)古壓實(shí)特征的有效方法，就是把現(xiàn)今壓實(shí)后的巖石總體積（包括粒間空間）恢復(fù)到壓實(shí)前（沉積時(shí)）的巖石總體積（包括粒間空間），計(jì)算公式如下：

表3 各層段壓實(shí)作用與膠結(jié)作用損失孔隙度數(shù)據(jù)表Table 3Porosity reduced by compaction and cementation in various sections

式中：COPL為壓實(shí)作用損失的孔隙度，%；OP為原始孔隙度，%；IGV為粒間體積，%。

壓實(shí)強(qiáng)度系數(shù)為壓實(shí)作用損失的孔隙度除以原始孔隙度，原始孔隙度取砂巖初始孔隙度理論值40%。為了便于比較，按壓實(shí)強(qiáng)度系數(shù)大小將其分為5個(gè)等級(jí)，經(jīng)過(guò)計(jì)算得出各井壓實(shí)強(qiáng)度系數(shù)以及壓實(shí)作用損失的孔隙度（表3）。從單井上看，壓實(shí)作用強(qiáng)度自上而下逐漸增強(qiáng)，但總體仍然處于較低水平，使原始孔隙得以很好地保存。

2.2 膠結(jié)作用

膠結(jié)作用是碎屑巖成巖作用水巖反應(yīng)研究的一個(gè)核心問(wèn)題［11］，大部分成巖作用所經(jīng)歷的漫長(zhǎng)演化史信息均可通過(guò)對(duì)膠結(jié)物及其衍生物的研究而獲得。研究發(fā)現(xiàn)，該區(qū)主要發(fā)育碳酸鹽類(lèi)膠結(jié)物，主要為粉晶白云石（圖版Ⅰ-6），其他如海綠石和黃鐵礦等在少量地層產(chǎn)出（圖版Ⅰ-5～Ⅰ-6）。

本次膠結(jié)作用研究是通過(guò)計(jì)算膠結(jié)作用系數(shù)進(jìn)行定量分析［10，12］，計(jì)算公式如下：

CEPL=（OP-COPL）·（CEM/IGV）（2）

式中∶CEPL為膠結(jié)作用損失的孔隙度，%；CEM為膠結(jié)物+自生礦物體積分?jǐn)?shù)，%。

研究區(qū)南部D，E井膠結(jié)作用很弱（參見(jiàn)表3），其導(dǎo)致的原始粒間孔的損失很小，遠(yuǎn)低于因壓實(shí)作用而損失的原始孔隙。A，B，C井因膠結(jié)作用損失的孔隙度相對(duì)較高，屬中—強(qiáng)膠結(jié)（參見(jiàn)表3）。

2.3 溶解作用

溶解作用是形成次生孔隙的主要成巖作用類(lèi)型［13-14］。研究區(qū)溶解作用主要是碳酸鹽的溶解，此外發(fā)育少量長(zhǎng)石和巖屑的溶蝕。碳酸鹽的溶解一般為少量粉晶白云石或粉晶鐵白云石的完全溶解，僅保留其外形（圖版Ⅰ-7～Ⅰ-8）。長(zhǎng)石的溶解作用很弱，僅在其顆粒邊緣或沿解理縫發(fā)育少量長(zhǎng)石溶孔，且發(fā)生溶解的長(zhǎng)石顆粒僅為一少部分（圖版Ⅰ-2～Ⅰ-3）?？傮w而言，該區(qū)溶解作用相當(dāng)微弱，對(duì)孔隙度的改善作用非常有限。

3 結(jié)論

（1）馬達(dá)班灣盆地研究區(qū)塊壓實(shí)作用為弱—中等壓實(shí)，總體壓實(shí)作用不強(qiáng)，原始孔隙得以很好地保存；膠結(jié)作用弱—極弱、中等—較強(qiáng)均有分布；溶解作用對(duì)孔隙的影響微弱。

（2）平面上，研究區(qū)5口井表現(xiàn)為壓實(shí)作用無(wú)明顯差異；膠結(jié)作用在該區(qū)北部（A，B，C井區(qū)）為中等—較強(qiáng)，在該區(qū)南部（D，E井區(qū)）為弱—極弱；溶解作用對(duì)全區(qū)孔隙的影響有限，主要是碳酸鹽的溶解，長(zhǎng)石的溶解未形成規(guī)模。

（3）縱向上，A，B，C，E井區(qū)總體上隨著深度增加因壓實(shí)作用而損失的孔隙度增加，而位于研究區(qū)西南部的D井區(qū)則相反；各井區(qū)膠結(jié)作用和溶解作用分布無(wú)明顯規(guī)律，且對(duì)孔隙的影響十分有限。綜合認(rèn)為研究區(qū)上新統(tǒng)儲(chǔ)層為勘探有利層段。

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圖版Ⅰ說(shuō)明：緬甸馬達(dá)班灣盆地某區(qū)塊上新統(tǒng)儲(chǔ)層砂巖薄片照片。1.含石英、長(zhǎng)石、巖屑及云母，巖屑中可見(jiàn)白云巖巖屑，碎屑定向排列，磨圓度以棱角狀為主，分選中等，以點(diǎn)接觸為主，粒間孔發(fā)育，D井，1 995.0 m，單偏光，×5；2.含石英、長(zhǎng)石及巖屑，顆粒間呈點(diǎn)狀接觸，粒間孔及少量長(zhǎng)石溶孔發(fā)育，E井，1 588.0 m，單偏光，×10；3.含石英、長(zhǎng)石及巖屑，碎屑定向排列，點(diǎn)狀接觸，以粒間孔為主，并見(jiàn)長(zhǎng)石溶孔及少量粒內(nèi)微裂縫，D井，444.0 m，單偏光，×5；4.含石英、長(zhǎng)石及海綠石等碎屑，碎屑略顯定向分布，磨圓度較差，以粒間孔為主，顆粒內(nèi)溶孔及粒間溶孔次之，被溶物為雜基，E井，1 586.0 m，單偏光，×10；5.含大量云母、泥質(zhì)團(tuán)塊及黏土雜基，碎屑分選差、成分成熟度低，少量鐵方解石充填孔隙，粒間孔不發(fā)育，微孔隙含量偏高，E井，1 611.0 m，單偏光，×5；6.含較多黏土雜基，少量菱鐵礦交代泥質(zhì)，碎屑大小混雜，磨圓度呈棱—次棱角狀，具粒間孔及微孔隙，D井，1 757.5 m，單偏光，×5；7.含泥質(zhì)或菱鐵質(zhì)填隙物，碎屑定向排列，分選中等，具粒間孔及少量微孔隙，D井，893.0m，單偏光，×2.5；8.含長(zhǎng)石及巖屑，鐵白云石充填部分粒間孔并發(fā)生溶蝕，形成少量碳酸鹽溶孔，D井，1 987.0 m，單偏光，×10

（本文編輯：于惠宇）

Diagenesis and its influence on reservoirs of Pliocene in a block of Moattama Bay Basin

WANG Yingchao1，WANG Qiang2，SUN Zuoxing3
（1.Zhanjiang Branch，CNOOC Energy Technology&Service-Drilling&Production Co.，Zhanjiang 524057，Guangdong，China；2.Wuhan Center of Geological Survey，China Geological Survey，Wuhan 430205，China；3.PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration＆Development，Beijing 100083，China）

The Moattama Bay Basin is located in the back arc strike slip and extensional tectonic position with oil and gas enrichment,seeking favorable reservoirs become the key for the breakthrough of petroleum exploration in this area. ByusingtechniquesofcastingthinsectionandX-diffraction,thispaperanalyzedmineralcharacteristicsanddiagenesis of Pliocene sandstone reservoirs in a block of Moattama Bay Basin.It is believed that the rock types of sandstone reservoir are mainly feldspar quartz sandstone and lithic quartz sandstone,with moderate maturity mostly.As a whole, the study area experienced diagenesis of compaction,cementation and dissolution,which influenced reservoir properties little.Inthesouthofthestudyarea,compactionisamainfactorinfluencesthereservoirpropertiesdominantly.Destructive diagenesis has little effect on the porosity loss,so Pliocene formations possess advantages of forming hydrocarbonbearingreservoirsinthisarea.

reservoir sandstones；petrological characteristics；diagenesis；Pliocene；Moattama BayBasin

TE122.2

：A

2014-03-02；

2014-05-07

國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“西非及亞太地區(qū)被動(dòng)大陸邊緣盆地油氣勘探開(kāi)發(fā)一體化技術(shù)”（編號(hào)：2008ZX05000）資助

王英超（1979-），男，碩士，工程師，主要從事石油地質(zhì)學(xué)與油氣地球化學(xué)方面的研究工作。地址：（524057）廣東省湛江市坡頭區(qū)22號(hào)信箱。E-mail：wangych1@cnooc.com.cn。

1673-8926（2014）05-0047-04