委內(nèi)瑞拉奧里諾科重油帶M區(qū)塊新近系沉積儲層特征

李永豪，陳和平，黃文松，徐 芳，孟 征

(中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

0 引 言

奧里諾科重油帶地處東委內(nèi)瑞拉盆地南部斜坡帶，是世界上已知規(guī)模最大的重油富集區(qū)[1]。該重油帶新近系經(jīng)歷了持續(xù)海侵，發(fā)育大面積的河流—三角洲沉積體系，沉積微相類型復雜多樣。M區(qū)塊位于重油帶東部Carabobo區(qū)，新近系Oficina組為主力含油層。重點分析了研究區(qū)辮狀河河控向潮控轉(zhuǎn)換三角洲的微相和垂向演化及其儲層發(fā)育特征，以期為油藏高效開發(fā)和類似沉積研究提供參考。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

東委內(nèi)瑞拉盆地是一個大型非對稱前陸盆地，碰撞擠壓造成了南部斜坡和邊緣隆起帶沉積覆蓋在被動大陸邊緣之上[2-5]。新生界為海侵背景下的河控—潮控三角洲沉積，由北向南，東委內(nèi)瑞拉盆地沉降中心地層沉積范圍不斷擴大[6-7]。

鉆井揭示，研究區(qū)地層以前寒武系為基底，上覆中生界白堊系地層，再往上發(fā)育新生代新近系和第四系地層。Oficina組從下至上劃分為Morichal、Yabo、Jobo、Pilon 4個層段，其中，Morichal、Jobo段為本區(qū)主要目的層。

M區(qū)塊構(gòu)造平緩，南高北低，根據(jù)斷裂系統(tǒng)與構(gòu)造特征，可分為北部局部隆起帶，中部北傾斜坡帶及南部平緩帶3個次級構(gòu)造帶。

2 沉積特征

利用巖心資料、測井資料、地震精細解釋，并結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景，對研究區(qū)沉積微相、沉積演化等特征進行了細致分析。

2.1 巖性特征

區(qū)內(nèi)砂體普遍含油，砂礫因油浸呈黑色、深黑色。Morichal段泥巖呈淺灰色、灰色，Yobo段泥巖顏色加深，呈深灰色、黑色，指示沉積水體加深。

研究區(qū)內(nèi)Morichal段巖性主要為中砂、粉砂、含泥礫砂巖和砂質(zhì)泥巖，砂巖組分以顆粒為主，含量占60%以上，少量泥質(zhì)充填。Jobo段巖性主要為中砂、粉細砂巖和砂質(zhì)泥巖，顆粒變化大，泥質(zhì)、鈣質(zhì)條帶發(fā)育，泥質(zhì)含量比Morichal段高，占15%左右，生物擾動跡象豐富，含軟體動物殼類碎屑，可見菱鐵礦斑點。

2.2 沉積微相

研究區(qū)早期處于前陸盆地斜坡帶，古河道坡降大，流量大，為辮狀河沉積提供了有利條件，河流帶來大量沉積物沉積在這一區(qū)域。在區(qū)域沉積背景基礎上，結(jié)合前述巖性分析，研究區(qū)目的層劃分出辮狀河河控三角洲平原和潮汐影響的三角洲前緣兩類沉積環(huán)境，前者發(fā)育辮狀分支河道、復合心灘壩、河道間沉積，后者發(fā)育潮汐影響的分支河道沉積(圖1)。

2.2.1 辮狀河河控三角洲平原

Morichal段O-13 — O-11砂組發(fā)育辮狀河河控三角洲平原，為淺水沉積，微相類型可劃分為復合心灘壩、辮狀分支河道充填、河道間沉積。

復合心灘壩由多期河道心灘相互疊置而成，測井曲線呈箱型或齒狀箱型，巖性主要為中細砂—中砂巖，含少量細粉砂巖、泥巖夾層。因辮狀河道長期遷移擺動，河道充填沉積較為少見，其測井曲線呈正粒序鐘形，沖刷形成的泥礫、卵石位于底部，大型槽狀交錯層理發(fā)育。河道間沉積粒度較河道微相細，由水流在洪泛時期越過河道而形成，巖性為泥巖與細粉砂巖互層，發(fā)育水平層理。

2.2.2 潮控三角洲前緣

Morichal段頂部O-11S和Jobo段時期，海平面上升，沉積環(huán)境逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槌笨厝侵耷熬?，研究區(qū)內(nèi)識別出2類微相，分別為潮控分支河道和分流間灣沉積。

潮控分支河道沉積在測井曲線上具有正旋回特征，電阻率曲線表現(xiàn)為鐘形，砂巖顆粒從粗到中等，分選一般，呈次棱角狀—次圓狀，層理相互交錯，呈小角度傾斜，垂向上粒度向上變細，砂礫因碳氫化合物的存在呈黑色，內(nèi)部泥巖夾層呈暗灰色。分流間灣沉積發(fā)育灰黑色泥屑巖，與細粉砂巖平行互層分布，電阻率曲線低值，自然伽瑪曲線呈現(xiàn)高值。研究區(qū)內(nèi)Jobo段上部取心資料較少，根據(jù)前人對該區(qū)域沉積演化研究，以及委內(nèi)瑞拉國家石油公司(PDVSA)對相鄰工區(qū)CIB-07E取心井詳細研究報告顯示，Jobo段上部時期，發(fā)育波狀層理、脈狀層理，生物擾動豐富，在橫向和縱向上均存在瘤狀蛇形跡，可見生物碎屑，指示此時期沉積受潮汐影響。微相平面展布顯示在區(qū)內(nèi)北部發(fā)育潮汐砂壩，呈脊狀斷續(xù)分布。

2.3 沉積演化

2.3.1 垂向演化

研究區(qū)Oficina組地層沉積相的垂向演化受基準面旋回的控制，測井曲線顯示，自下而上，海平面發(fā)生變化，相當于一個基準面上升—下降的旋回，沉積相隨之發(fā)生相應的變化。

圖1 CES-2單井相圖

Oficina組Morichal段中下部O-13—O-11砂組為辮狀河河控三角洲平原沉積，辮狀分支河道河型不穩(wěn)定，側(cè)向擺動，垂向疊加形成連片分布的厚層砂體。Morichal段上部O-11S時期，由于構(gòu)造背景轉(zhuǎn)化，地殼拉張產(chǎn)生張裂，地層減薄，海水侵入，海平面快速上升，沉積環(huán)境向三角洲前緣演變，此時期砂體規(guī)模較小，發(fā)育大面積分流間灣泥沉積，并在Yabo時期達到最大海泛面。Oficina組中部Jobo時期，海侵減弱，沉積受潮汐作用影響加劇，形成低坡度潮控分支河道，潮汐對砂體進行改造，形成長指狀潮汐砂壩。Oficina組頂部Pilon段發(fā)育前三角洲泥巖沉積。

在構(gòu)造轉(zhuǎn)換的背景下，自下而上，研究區(qū)沉積環(huán)境由辮狀河河控三角州平原，演變?yōu)槭艹毕饔糜绊懨黠@的三角洲前緣分支河道，整體為正旋回河控向潮控轉(zhuǎn)換的河流—三角洲沉積體系(圖2)。

圖2 新近系沉積演化

2.3.2 平面展布

Oficina組Morichal段O-12—O-11時期辮狀河道砂體大面積連片發(fā)育，砂體厚度大，心灘大量發(fā)育，形成滿區(qū)皆砂的局面，只在局部發(fā)育辮狀河道間沉積(圖3)。Morichal段頂部O-11S時期發(fā)育水下分支河道沉積，此時期海平面快速上升，砂體沉積規(guī)模減小，砂體呈窄條帶狀，發(fā)育大面積分流間灣泥。Yabo時期達到最大海侵，以泥質(zhì)沉積為主。Jobo時期發(fā)育潮控分支河道，河道較寬。下部Jobo-inf層發(fā)育時期，潮汐作用較弱，潮汐砂壩少見，從SB-Jobo時期開始，潮汐作用逐漸增強，發(fā)育分流河口潮汐砂壩、席狀砂。Jobo上部時期河道寬度再次減小，呈帶狀分布，向北受潮汐活動影響增強。

3 儲層特征

3.1 儲集空間類型

研究區(qū)目的層埋藏淺，砂巖呈疏松、弱—未固結(jié)，成巖作用微弱。孔隙類型為粒間原生孔，粒度、分選對物性的影響很大，特別是填屑物的含量對孔隙度和滲透率具有顯著影響(圖4)。

圖3 微相平面展布

3.2 物性特征

Morichal段O-13—O-11時期多期河道相互疊置，砂體厚度大，分布廣，儲層平均孔隙度為34.46 %，滲透率為6.10 mD，含油飽和度為80%，儲層高孔高滲，相對低孔帶發(fā)育在河道邊部和心灘頂部。

Jobo段儲層是僅次于Morichal段的良好儲集層，其平均孔隙度為32.90%，滲透率為 4.23 mD，含油飽和度為75%。砂體由潮汐影響的分支河道沉積形成，河道寬度大，砂體規(guī)模大，但河道與河道之間砂體連通性稍差。

3.3 儲層非均質(zhì)性

Oficina組油層分布受巖性、巖相變化的控制。油層的非均質(zhì)性不僅表現(xiàn)在油層的時空分布上，而且表現(xiàn)在重油的差異富集特征上。

Morichal段為河流相成因砂體，河道砂體頻繁疊加伴隨廣泛展布的河道間泛濫平原沉積，形成既有物性好的厚層中細砂巖又有物性差的薄層細粒的粉砂質(zhì)、泥質(zhì)巖性夾層，導致儲層的非均質(zhì)性。Jobo和Yabo段為潮控三角洲前緣、潮間等低能環(huán)境沉積，油層為河口壩、潮汐水道砂體，以透鏡狀形式埋藏于廣布的細粒泥質(zhì)巖性中。巖性巖相變化大，導致儲層非均質(zhì)性強。

據(jù)本區(qū)及擴展區(qū)周緣125口井統(tǒng)計，單砂層連續(xù)厚度在10 m以上的厚油層主要分布在Morichal段，其泥質(zhì)夾層(厚度小于1 m)在砂體中的分布頻率為12～22層(100 m)，平均為15層(100 m)。

通過巖心觀察發(fā)現(xiàn)，本區(qū)儲層含油性非均質(zhì)性強，形成多種含油產(chǎn)狀：飽含油砂層、含油砂層、油侵砂層、油斑油跡砂層，其差別十分明顯。特別是Pilon、Jobo、Yabo段，儲層含油產(chǎn)狀差異大。從含油產(chǎn)狀級別差異來看，儲集物性好的儲層，含油級別較高，而且都儲集重油，儲集物性較差的儲層，含油級別較低，儲集的流體相對較稀。

圖4 目的層段中砂巖鏡下薄片及巖心照片

3.4 儲層主控因素

儲層發(fā)育程度受控于微相展布和儲層非均質(zhì)性，不同微相，其巖相不同，砂體發(fā)育規(guī)模、展布不同，直接決定儲層的好壞，而儲層非均質(zhì)性又控制稠油的分布規(guī)律和富集特征。

Morichal中下部時期，發(fā)育辮狀河河控三角洲平原沉積，河道心灘相互疊置，發(fā)育大規(guī)模連片砂體，油層厚度大且連通性好，是優(yōu)良的儲集層。Morichal頂部時期，海平面快速上升，在區(qū)域內(nèi)發(fā)育大面積分流間灣泥，砂體孤立，為厚度薄的儲集層。Jobo段時期，發(fā)育潮控分支河道沉積，河道寬度大，在北部發(fā)育潮汐砂壩，砂體規(guī)模較大，但巖性、巖相變化稍大，非均質(zhì)性強，儲集性良好。

4 結(jié)論與認識

(1) 研究區(qū)Oficina組Jobo、Morichal段為含油層，也是整個重油帶極具經(jīng)濟價值的儲集層。研究區(qū)儲層識別出辮狀分支河道充填、復合心灘壩、河道間、潮控分支河道和分流間灣等5種沉積微相。

(2) 研究區(qū)沉積環(huán)境由辮狀河河控三角州平原沉積，向上逐漸演變?yōu)槌笨胤种Ш拥莱练e，垂向演化受控于構(gòu)造轉(zhuǎn)換背景和海平面變化。

(3) 研究區(qū)儲層孔滲性好，儲集性受控于微相類型、儲層展布特征和非均質(zhì)性。隨著海平面的上升，由下至上，儲層非均質(zhì)性逐漸增強。辮狀分支河道復合心灘壩儲層發(fā)育最好，潮控分支河道稍次，為區(qū)內(nèi)有利儲集層。