喬占峰，孫圓輝，曹鵬，朱光亞,邵冠銘，王擁軍，張杰，孫曉偉

1 中國石油杭州地質(zhì)研究院；2 中國石油集團(tuán)碳酸鹽巖儲層重點(diǎn)實驗室；3 中國石油勘探開發(fā)研究院

0 前 言

隔夾層和高滲層是油藏開發(fā)策略和注水方案合理設(shè)計的關(guān)鍵要素，顯著影響著油藏開發(fā)方案和開發(fā)效果。白堊系Mishrif 組是中東地區(qū)最主要的儲油和產(chǎn)油層位之一［1-5］，含油層厚度可達(dá)200 余米，通常認(rèn)為是典型的巨厚塊狀油藏。然而，伊拉克南部哈法亞、西古爾納、馬基龍等油田的開發(fā)情況表明［6-16］：盡管Mishrif 組以厚殼蛤相關(guān)生物碎屑灰?guī)r為主要儲集巖，整體表現(xiàn)為高孔特征，但是較強(qiáng)的層間干擾和復(fù)雜的注采關(guān)系揭示儲層內(nèi)部具有復(fù)雜的非均質(zhì)性，嚴(yán)重影響著油田開發(fā)效果。除丘灘相內(nèi)部本身表現(xiàn)出的復(fù)雜結(jié)構(gòu)特征外［16-19］，其中關(guān)鍵因素之一是巨厚油藏中發(fā)育著復(fù)雜的隔夾層和高滲層，影響著油藏內(nèi)部的流體流動。

對于隔夾層和高滲層的成因前人的研究已有涉及。鄧亞等［20］指出西古爾納油田Mishrif 組發(fā)育顆?；?guī)r、泥?；?guī)r及粒泥灰?guī)r3種隔夾層，層序地層和成巖作用控制隔層和夾層的形成與發(fā)育。杜洋等［21］針對白堊系Khasib 組提出異常高滲層的成因主要是：優(yōu)質(zhì)儲層的沉積基礎(chǔ)及同生巖溶改造，淺—中埋藏期有機(jī)酸長期的溶蝕對儲層的疊加和改造優(yōu)化，以及快速深埋藏期與烴類充注極好的耦合關(guān)系使其得以保存。以上研究對認(rèn)識伊拉克南部白堊系油藏內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供了重要參考。然而，隨著油田開發(fā)的深入，油藏壓力降低、注水受效響應(yīng)不顯著、受效規(guī)律不明顯等問題突出，以上認(rèn)識尚不足以很好地指導(dǎo)油田開發(fā)問題的解釋。

本文通過對伊拉克H 油田Mishrif 組巖心-測井-開發(fā)動態(tài)的綜合分析，在層序地層框架下深入總結(jié)了隔夾層和高滲層的成因類型和發(fā)育規(guī)律，對中東、中亞及南美等地區(qū)以中新生代地層為主力產(chǎn)層的油藏開發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

H油田位于伊拉克東南部［22-23］（圖1），構(gòu)造上處于美索不達(dá)米亞盆地，呈北西—南東向的寬緩長軸背斜，形成于新近紀(jì)扎格羅斯造山運(yùn)動［24-26］，中白堊統(tǒng)Mishrif組為該油田的主力產(chǎn)層。

圖1 伊拉克H油田Mishrif組沉積相分布圖Fig.1 Distribution of sedimentary facies of Mishrif Formation in H Oilfield,Iraq

中東地區(qū)上白堊統(tǒng)塞諾曼階—土倫階沉積旋回始于海侵期的Ahmadi 組泥灰?guī)r，接著為Rumaila組白堊質(zhì)陸棚沉積，然后為海退期Mishrif 組碳酸鹽沉積，其頂面為區(qū)域性不整合面，上覆Khasib 組和Tanuma 組碳酸鹽沉積［27-28］。其中，Mishrif 組屬于晚白堊世早期沉積，伊拉克H 油田所處的臺地礁灘相在伊朗和伊拉克邊境以及巴士拉地區(qū)以東南走向的條帶狀分布，向南與阿拉伯地盾相接，沉積厚度約為350~400 m，西南方臨近次盆深水相，厚度逐漸變薄至150 m，東北向伊朗境內(nèi)為特提斯洋［28-29］。

Mishrif 組由5 個三級層序和10 個四級層序構(gòu)成（圖2），各三級層序頂面均由代表海平面顯著下降的潮道、下切谷或不整合面等典型相類型限定，不同層序內(nèi)，沉積相類型和展布以及儲層物性特征存在明顯的分異。其中，主力產(chǎn)層包括MB2 和MB1兩個段。MB2 段以粗粒生物碎屑灰?guī)r為主，厚度約為30 m，物性好，產(chǎn)量高。MB1 段厚度為100 m 左右，分為 MB1-1 和 MB1-2 兩個亞層，其中 MB1-1 亞層以致密泥晶灰?guī)r為主，厚約10~20 m，基本不發(fā)育儲層；MB1-2 亞層進(jìn)一步細(xì)分為MB1-2A、MB1-2B和MB1-2C 三個小層，巖性以潟湖相泥?；?guī)r和粒泥灰?guī)r等細(xì)粒碳酸鹽巖為主，其中夾潮道和生物碎屑灘相粗粒生物碎屑顆粒灰?guī)r，儲量大且儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，注水過程中表現(xiàn)出復(fù)雜的響應(yīng)特征，揭示出隔夾層和高滲層的復(fù)雜影響。

圖2 伊拉克H油田Mishrif組地層柱狀圖Fig.2 Comprehensive stratigraphic column of Mishrif Formation in H Oilfield,Iraq

2 滲透率控制因素

隔夾層和高滲層本質(zhì)上是巖石滲透性異常體，其形成和發(fā)育與滲透率控制因素有關(guān)，受沉積和成巖改造的共同控制。

2.1 巖石結(jié)構(gòu)對滲透率的控制

Lucia［30］的巖石物理結(jié)構(gòu)分類，將碳酸鹽巖劃分為顆粒主導(dǎo)的巖石組構(gòu)和灰泥主導(dǎo)的巖石組構(gòu)：顆粒主導(dǎo)的巖石組構(gòu)包括顆?；?guī)r和顆粒主導(dǎo)的泥?；?guī)r；灰泥主導(dǎo)的巖石組構(gòu)包括泥晶灰?guī)r和灰泥主導(dǎo)的泥?；?guī)r、粒泥灰?guī)r。大量的物性統(tǒng)計揭示，巖石灰泥含量與巖石物性關(guān)系密切：灰泥含量越高，巖石滲透率越低［30］。

由巖石薄片觀察和壓汞分析可知：伊拉克H 油田Mishrif 組顆?；?guī)r孔喉半徑最大，峰值可達(dá)10 μm，而且粒徑與孔喉半徑成正比；泥?；?guī)r、粒泥灰?guī)r和泥晶灰?guī)r隨著顆粒間灰泥增多，大孔喉占比逐漸減少，小孔喉占比逐漸升高（圖3）。此外，顆?；?guī)r中顆粒大小和分選影響喉道大小，也相應(yīng)地會影響滲透率大?。?0］，粗顆粒具有更大的喉道半徑和滲透率（圖3）。

圖3 伊拉克H油田Mishrif組主要巖石類型特征與孔喉分布Fig.3 Main rock types and pore-throat distribution of Mishrif Formation in H Oilfield,Iraq

2.2 孔隙類型對滲透率的控制

Lucia［30］從巖石物理屬性角度考慮，將碳酸鹽巖孔隙劃分為2種類型，即粒間孔隙和孔洞孔隙，孔洞孔隙包括孤立孔洞和接觸孔洞。粒間孔隙由顆粒間喉道連通；而孤立孔洞則由基質(zhì)中發(fā)育的微孔連通，喉道異常小導(dǎo)致滲透率低［30］。

顯而易見，粒間孔隙發(fā)育的巖石具有較高的滲透率，孔隙度和滲透率相關(guān)性比較好。孤立孔洞主要對應(yīng)于Choquette等［31］孔隙分類中的鑄模孔、粒內(nèi)溶孔、晶?？住⒄诒慰缀腕w腔孔等，以該類孔隙為主的巖石盡管具有較高的孔隙度，但滲透率偏低。接觸孔洞主要包括裂縫、溶縫等，該類孔隙越發(fā)育，對滲透率的提升效果越顯著。

通過對640件薄片的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在Mishrif組中，Lucia 分類［30］的各類孔隙均發(fā)育（圖4），而且不同類型孔隙傾向發(fā)育于特定的巖石類型：細(xì)粒生物碎屑灰?guī)r中多以粒間孔隙為主，粗粒生物碎屑灰?guī)r中粒間孔隙和粒內(nèi)孔隙均較發(fā)育；而粒泥/泥粒灰?guī)r中則表現(xiàn)為以孤立孔洞為主，部分樣品發(fā)育接觸孔洞。因此，孔隙類型與巖石類型一起對滲透率起到了重要的控制作用。特別是泥?；?guī)r，由于孤立孔洞占比較高，雖然孔隙度較高，但是實際滲透率相對偏低（圖5），這是造成儲層厚度大但內(nèi)部滲流差異顯著的重要原因之一。

圖4 伊拉克H油田Mishrif組主要孔隙類型圖版Fig.4 Macro and micro photos showing main pore types of Mishrif Formation in H Oilfield,Iraq

圖5 伊拉克H油田Mishrif組主要巖石類型孔隙度和滲透率特征Fig.5 The porosity and permeability values of different rock types of Mishrif Formation in H oilfield,Iraq

2.3 成巖改造對滲透率的影響

除巖石類型和孔隙類型差異造成滲透率差異外，碳酸鹽巖的成巖改造也會造成滲透率顯著的差異，主要存在2個方面，即膠結(jié)作用和溶蝕作用。

2.3.1 膠結(jié)作用對滲透率的影響

膠結(jié)作用因?qū)е聨r石中孔隙空間被充填，造成滲透率降低，這在絕大多數(shù)碳酸鹽巖后生成巖改造中較為普遍。通過大量薄片觀察發(fā)現(xiàn)，伊拉克H 油田MB1-2 亞段灰?guī)r中總體上膠結(jié)作用不甚強(qiáng)烈，大量的泥晶灰?guī)r或粒泥灰?guī)r含有大量的微孔即是很好的證據(jù)。但是，存在2 種類型的膠結(jié)作用對巖石滲透率造成影響：一方面是潟湖等低能背景中的細(xì)粒沉積，由于沉積速率低、生長緩慢，形成厚約0.5 m的硬底構(gòu)造，巖石中大量發(fā)育的微孔和有孔蟲等的體腔孔也被幾乎完全充填，從而形成致密層（圖4g）；另一方面，經(jīng)歷早期海底環(huán)邊膠結(jié)的顆?；?guī)r，由于得到環(huán)邊膠結(jié)物的保護(hù)（圖4b），在完全固結(jié)成巖過程中，壓實壓溶作用改造較弱，因此薄片上少見縫合線接觸的顆粒，多見顆粒與環(huán)邊膠結(jié)物一起發(fā)生的機(jī)械壓實破碎，導(dǎo)致微裂縫發(fā)育，因此在粒間孔可以得到較好的保存的同時，后期壓實破碎造成的微裂縫，使得巖石具有相對較高的滲透率。

2.3.2 溶蝕作用對滲透率的影響

溶蝕作用改造通過提升孔隙或孔洞連通性或形成溶縫改善基質(zhì)滲透率。壓汞分析結(jié)果與薄片聯(lián)合分析顯示，在巖石結(jié)構(gòu)相同的情況下，溶縫和溶蝕擴(kuò)大孔發(fā)育的泥?；?guī)r具有明顯更低的進(jìn)汞壓力，揭示更高的孔隙連通性和滲透性。同時，對于不同巖石類型，如顆?；?guī)r和泥粒灰?guī)r，溶蝕改造的效應(yīng)存在差異。對于顆粒灰?guī)r的溶蝕改造表現(xiàn)為孔隙度和滲透率同步提升；而對于泥粒灰?guī)r來說，主要表現(xiàn)為灰泥間微孔的大量發(fā)育，增孔更為明顯，而滲透率提升有限（圖3）。

3 隔夾層成因類型與發(fā)育規(guī)律

3.1 隔夾層成因類型與識別特征

隔夾層本質(zhì)上是在空間上具有一定規(guī)模的由滲透性差的巖石類型構(gòu)成的低滲透層。隔夾層在特定的沉積背景和海平面變化以及成巖演化背景下形成，對地下流體流動形成遮擋作用。根據(jù)隔夾層發(fā)育規(guī)律及在儲滲單元中的作用將其劃分為隔層、夾層、側(cè)向隔擋層。基于滲透率控制因素和沉積演化的認(rèn)識，可知Mishrif 組內(nèi)隔夾層存在沉積成因和成巖成因2種類型（表1）。

表1 伊拉克H油田Mishrif組隔夾層成因與發(fā)育特征Table 1 Genesis and development characteristics of barrier and baffles of Mishrif Fomation in H Oilfield,Iraq

3.1.1 隔層

隔層是指具一定厚度、分布范圍較廣的低滲層，對儲層起到了垂向分割作用。隔層上下構(gòu)成基本獨(dú)立的流動單元。對巖石類型和物性資料的分析表明，研究區(qū)Mishrif組隔層存在2種成因：較深水沉積型隔層和淺水沉積型隔層。

較深水沉積型隔層 主要由潮下帶或潟湖相等水體較深環(huán)境沉積的泥晶灰?guī)r和粒泥灰?guī)r構(gòu)成。該類隔層沉積于海侵期水體相對較深的環(huán)境，以細(xì)粒沉積為主，成巖后孔隙欠發(fā)育，實測滲透率多小于 3×10-3μm2，可作為有效隔擋，且具有大面積分布的潛力。測井上表現(xiàn)為高伽馬、高電阻率、高密度、低聲波時差，為致密灰?guī)r的測井響應(yīng)特征（圖6）。

圖6 伊拉克H油田Mishrif組MB1-2亞段綜合柱狀圖Fig.6 Comprehensive column of MB1-2 submember of Mishrif Formation in H oilfield,Iraq

淺水沉積型隔層 主要由沼澤相或潮坪相等淺水沉積環(huán)境下沉積的碳質(zhì)泥巖、含煤泥巖或泥灰?guī)r等細(xì)粒沉積構(gòu)成，通常為薄層狀，具有顯著偏低的垂向滲透率，測井上表現(xiàn)為異常高的伽馬值。

3.1.2 夾層

夾層一般規(guī)模較小、分布范圍相對局限，是發(fā)育在儲集體內(nèi)部的低滲層，可以影響流體流動但是不足以完全分割儲集體。巖心和薄片分析顯示，研究區(qū)目的層的夾層存在沉積型和成巖型2 種成因類型。

沉積型夾層 由物性較差的巖相或微相對于物性較好的顆粒巖相造成隔擋而形成，存在2 種情況：①由于潮道相獨(dú)特的相序結(jié)構(gòu)和疊置特征造成。潮道具有典型的“二元結(jié)構(gòu)”，下部的顆粒灰?guī)r和泥?；?guī)r均可構(gòu)成優(yōu)質(zhì)儲層，而上部的灰泥主導(dǎo)的泥?；?guī)r和粒泥灰?guī)r雖然具有一定的儲集性，但是滲透性明顯更差。潮道往往具有遷移、多期疊置的特征，表現(xiàn)為低滲泥?；?guī)r和粒泥灰?guī)r夾于顆?；?guī)r和泥?；?guī)r儲層中間，相對于顆?；?guī)r和泥?；?guī)r起隔擋作用（圖7）。②與潮道類似，在生物碎屑灘遷移過程中，顆?；?guī)r沉積中間會夾有相對低能的泥?；?guī)r或粒泥灰?guī)r沉積，可構(gòu)成局部的夾層。

圖7 伊拉克H油田Mishrif組MB1-2亞段潮道相中沉積型夾層發(fā)育柱狀圖Fig.7 Comprehensive column showing the development of sedimentary barrier and baffles in tidal channel facies of MB1-2 submember of Mishrif Formation in H oilfield,Iraq

成巖型夾層 主要指由于成巖作用主導(dǎo)形成的致密層，如潟湖相中的硬底，由于沉積速率低、成巖時間長而導(dǎo)致巖石致密。薄片觀察顯示，硬底主要由泥晶灰?guī)r或粒泥灰?guī)r構(gòu)成，膠結(jié)作用強(qiáng)烈，基質(zhì)孔隙欠發(fā)育（圖4g）。硬底的發(fā)育與海平面的頻繁振蕩具有密切關(guān)系，可能代表潟湖相半受限環(huán)境水動力間歇性影響的結(jié)果。海平面上升溝通開闊水體攜帶生物碎屑顆粒進(jìn)入，海平面下降后水體受限，沉積速率降低，硬底形成。硬底段厚度雖僅有不到0.5 m，但延伸可達(dá)數(shù)十千米，構(gòu)成儲層內(nèi)部的夾層，影響流體流動。

需要指出的是，與高頻層序界面相關(guān)的溶蝕作用垂向上的影響范圍可貫通五級旋回，進(jìn)而影響硬底的垂向隔檔性能。如M316井MB1-2B小層上部，雖發(fā)育大量硬底，表現(xiàn)為高密度、低中子和低聲波時差（圖6），但是由巖心和測井標(biāo)定可知，受到溶蝕作用影響，生物潛穴垂向溶蝕擴(kuò)大明顯，實測垂向滲透率多大于水平滲透率（圖6），造成原本分割的儲集層上下串通。

3.1.3 側(cè)向隔擋層

側(cè)向隔擋層是由于物性差異導(dǎo)致儲層側(cè)向分割的低滲帶，研究區(qū)存在2種類型：灰泥充填型潮道和下切谷。Mishrif 組MB1-2 亞段發(fā)育大量潮道沉積，鉆井和地震結(jié)合可判斷潮道部分段以充填灰泥為主，切割生物碎屑灘或孔隙型潟湖相儲層后，可導(dǎo)致儲層分割，造成側(cè)向隔擋。

下切谷形成于三級層序末期。在進(jìn)入下一個三級層序低位域期間，由于臺地暴露溶蝕下切形成條帶狀河谷，低位域—海侵域海平面上升過程中充填低滲透性的泥晶灰?guī)r或粒泥灰?guī)r，對層序高水位體系域形成的生物碎屑灰?guī)r儲層段構(gòu)成側(cè)向隔擋，甚至可能形成兩個獨(dú)立的油藏。

3.2 隔夾層發(fā)育規(guī)律

隔夾層的發(fā)育與海平面變化/高頻旋回關(guān)系密切。區(qū)域性隔層往往與較大規(guī)模的海平面上升形成的較深水低能沉積有關(guān)，主要發(fā)育于三級層序最大海泛面附近或四級層序海侵體系域下部（圖6）。代表三級層序海侵域的MC2-1、MC1-1和MB1-2亞段底部以泥晶灰?guī)r為主，構(gòu)成了區(qū)域上穩(wěn)定的隔層。對M316井MB1-2B小層的取心段分析可知，該四級層序底部海侵體系域潟湖相受溶蝕作用改造弱，盡管局部孔隙度較高，但是垂向滲透率明顯小于水平滲透率，厚度約為3~5 m，具有較好的分割性，且在油田大部分區(qū)域發(fā)育較穩(wěn)定，將MB1-2B和MB1-2C 小層有效地分割。另外，MB1-2C 小層底部潟湖相泥晶灰?guī)r和粒泥灰?guī)r構(gòu)成的隔層，厚度為10 m 左右，區(qū)域上發(fā)育穩(wěn)定，構(gòu)成MB2 和MB1段儲層間的區(qū)域隔層。

淺水型隔層主要發(fā)育于灘體頂部的沼澤相或潮坪相，與高頻旋回末期的海平面下降有關(guān)，其特點(diǎn)是橫向連續(xù)性依賴于地貌和灘體的遷移疊置，可形成油藏范圍內(nèi)覆蓋范圍較大的連續(xù)隔層，但是難以形成分割油藏的穩(wěn)定的區(qū)域隔層。此外，受灘體疊置的影響，該類隔層也可能表現(xiàn)為復(fù)雜的疊置特征，可能夾于儲層中或表現(xiàn)為側(cè)向封堵。

夾層均發(fā)育于儲層內(nèi)部，且沒有表現(xiàn)出明顯的受層序約束的特征，但是不同類型夾層的發(fā)育規(guī)律不同。對于潮道或灘體中的沉積型夾層來說，其發(fā)育主要受顆粒沉積側(cè)向疊置控制，該類夾層表現(xiàn)為側(cè)向分割特征，影響流體的側(cè)向流動；對于如硬底的成巖夾層來說，其主要表現(xiàn)為平行層面發(fā)育，主要影響流體的垂向流動。

三級層序末期海平面下降到臺地以下，可能形成下切谷切割臺地，在下一次海平面上升期間，其中易于充填細(xì)粒泥晶灰?guī)r或粒泥灰?guī)r，構(gòu)成側(cè)向隔擋層（圖8），主要表現(xiàn)為在橫切臺緣方向?qū)w造成切割。

圖8 伊拉克H油田Mishrif組隔夾層發(fā)育規(guī)律與對比Fig.8 Development law and comparison of barrier and baffles of Mishrif Formation in H Oilfield,Iraq

4 高滲層成因類型與發(fā)育規(guī)律

4.1 高滲層成因類型

高滲層是指具有高滲流能力、側(cè)向連續(xù)、厚度較薄、產(chǎn)液和吸水速度高、滲流性質(zhì)明顯高于圍巖的一類流動單元［32-36］。根據(jù) Lucia［30］對巖石物理性質(zhì)的分類，在不考慮裂縫的情況下，粒間孔隙和連通孔洞發(fā)育程度決定滲透率大小，這2 類孔隙分別為沉積成因和成巖成因，在伊拉克H 油田Mishrif組均有發(fā)育（圖4），對應(yīng)地，伊拉克H 油田Mishrif組高滲層可劃分為沉積型和成巖型2 種類型（表2）。

表2 伊拉克H油田Mishrif組高滲層成因與發(fā)育特征Table 2 Genesis and development characteristics of high permeable streak of Mishrif Formation in H Oilfield,Iraq

4.1.1 沉積型高滲層

沉積型高滲層指主要由巖石類型差異造成的相對于儲層背景滲透率異常高的高滲層，如潮道顆?；?guī)r，相對于潟湖相泥粒灰?guī)r或粒泥灰?guī)r的滲透率高多個數(shù)量級，可構(gòu)成高滲通道。雖然潟湖相粒泥灰?guī)r孔隙度也可達(dá)10%以上，為有效儲層，但是在油氣開采或注水過程中顆粒灰?guī)r相高滲層必然會壓制潟湖相泥?；?guī)r中的流體流動。

4.1.2 成巖型高滲層

成巖型高滲層主要由暴露溶蝕改造作用形成。四級層序末伴隨有較大規(guī)模的海平面下降［16］，導(dǎo)致臺地范圍內(nèi)大面積暴露，溶蝕作用（或早表生巖溶作用）發(fā)生［13,37］，使得臺地沉積遭受溶蝕改造，發(fā)生模式與鐘原等提出的模式相似［37-38］。其中，臺內(nèi)灘頂部顆粒灰?guī)r由于沉積水體較淺，海平面下降容易發(fā)生暴露溶蝕，對先期存在的連通孔洞（粒間孔）進(jìn)一步溶蝕擴(kuò)大，或形成微裂縫（圖4a，4b），使得孔隙連通性得到進(jìn)一步改善，相較未受強(qiáng)烈溶蝕改造的顆?；?guī)r具有更高的滲透率，構(gòu)成高滲層。

此外，原本難以構(gòu)成儲層的潟湖相泥粒/粒泥灰?guī)r經(jīng)歷四級層序相關(guān)的暴露溶蝕改造后，也形成較優(yōu)質(zhì)儲層（圖6），孔隙度大于10%，且由于溶孔和溶縫的發(fā)育而滲透率較高（圖4e，4f），相對于未/弱溶蝕潟湖相可構(gòu)成高滲層。統(tǒng)計表明：潟湖相粒泥灰?guī)r溶蝕改造段主要位于四級層序界面之下30 m 范圍之內(nèi)，顯示了其與暴露大氣水溶蝕的密切關(guān)系（圖9）。

圖9 伊拉克H油田Mishrif組MB1-2亞段溶蝕發(fā)育頻率與距四級層序頂面距離關(guān)系圖Fig.9 Relationship between the frequency of dissolution development and the distance to the top surface of the 4th-order sequence in the MB1-2 submember of Mishrif Formation in H Oilfield,Iraq

4.2 高滲層發(fā)育規(guī)律

不同成因高滲層的發(fā)育規(guī)律差異明顯（圖10）。沉積型高滲層明顯受沉積微相控制，局限在潮道內(nèi)發(fā)育，且由于受潮道典型的“二元結(jié)構(gòu)”控制，高滲層主要發(fā)育于潮道充填物中下部（圖7，圖10）。巖心觀察顯示潮道底部多發(fā)育類似河道的滯留沉積，灰泥含量相對較高，沉積型高滲層主要發(fā)育于潮道底部沖刷面之上；層序格架內(nèi)，潮道主要發(fā)育于四級層序末期，下切潟湖相和臺內(nèi)灘相，橫切剖面上呈下凹型，高滲層發(fā)育于其中充填的顆?；?guī)r內(nèi)，呈塊狀；平面上，高滲層沿潮道發(fā)育，受顆粒灰?guī)r發(fā)育展布約束，呈帶狀、曲流河形態(tài)。

成巖型高滲層的發(fā)育受層序界面控制，分布于溶蝕改造作用區(qū)。層序末期，與潮道相沉積伴生的周圍的潟湖相和臺內(nèi)灘沉積接受大氣水溶蝕作用改造，從而形成成巖型高滲層。通常情況下，層序界面以下，越靠近層序界面，溶蝕強(qiáng)度越大，越有利于發(fā)育高滲層。特別是暴露于大氣水的臺內(nèi)灘沉積，本身具有向上變粗的結(jié)構(gòu)旋回，上部基質(zhì)孔隙發(fā)育，在暴露期間，靠近頂部溶蝕作用更強(qiáng)。因此，高滲層多發(fā)育于臺內(nèi)灘頂部，橫向上呈透鏡狀發(fā)育，平面上呈片狀分布，即灘核部位（圖10）。

圖10 伊拉克H油田Mishrif組MB1-2亞段高滲層發(fā)育模式圖Fig.10 Development model of high permeable streak of MB1-2 submember of Mishrif Formation in H oilfield,Iraq

溶蝕改造潟湖內(nèi)高滲層的發(fā)育受層序界面和微地貌的共同控制。該類高滲層同樣表現(xiàn)為受層序界面的宏觀控制，總體上靠近層序界面（圖9）。此外，還具有一定的相控性，即原巖結(jié)構(gòu)較粗、顆粒含量高、孔隙較發(fā)育的巖石，在溶蝕改造后滲透率更高。因此，在多數(shù)情況下，高滲層并非直接發(fā)育于層序界面下，而是其下巖性結(jié)構(gòu)相對較粗的層段。M316井巖心分析顯示：①強(qiáng)溶蝕帶并非總是直接位于層序界面之下，頂部由于灰泥含量較高，溶蝕后壓溶改造較強(qiáng)，導(dǎo)致儲層質(zhì)量欠佳。②溶蝕改造強(qiáng)度受微地貌控制。潮道沿低地形部位延伸，潮道周圍具有相對較高地貌，并存在起伏，暴露期也會形成小型的溶蝕區(qū)和匯水區(qū)，靠近臺內(nèi)灘發(fā)育區(qū)的潟湖相更易受溶蝕改造。③潟湖相本身表現(xiàn)為孔隙性泥粒/粒泥灰?guī)r與硬底頻繁互層的特點(diǎn)（圖6），在大氣水向下滲流溶蝕的過程中，可能會受到硬底的隔擋作用，使得溶蝕改造改變方向以側(cè)向溶蝕為主。需要指出的是，局部硬底生物潛穴較發(fā)育，可穿越硬底進(jìn)一步向下溶蝕，導(dǎo)致溶蝕潟湖層狀發(fā)育的情況下，可能向下貫穿多個儲層段，使得儲層內(nèi)部的滲流通道異常復(fù)雜。

高滲層成因差異導(dǎo)致高滲層井間對比關(guān)系復(fù)雜（圖11）。成巖型高滲層的形成均與該層序界面的暴露溶蝕相關(guān)，因此，在同一個四級層序界面下的該類高滲層在一定范圍內(nèi)連通的可能性較大。但是，沉積型高滲層和成巖型高滲層即使距離上較接近，連通的可能性也偏低（圖11）。主要原因在于，前者發(fā)育于潮道沉積中下部，而后者主要發(fā)育于旋回頂部。

圖11 伊拉克H油田Mishrif組不同成因類型高滲層對比圖Fig.11 Comparison of different genetic types of high permeable streak of Mishrif Formation in H Oilfield,Iraq

5 開發(fā)指導(dǎo)意義

隔夾層和高滲層對于地下流體流動軌跡具有重要的約束作用，特別是對于巨厚油藏來說，是影響開發(fā)效果的關(guān)鍵要素。然而，由于碳酸鹽巖滲透率的測井解釋仍存在較大問題，很多情況下隔夾層和高滲層無法得到直接的識別和評價，因此，在成因類型和發(fā)育規(guī)律認(rèn)識的基礎(chǔ)上，結(jié)合地質(zhì)背景進(jìn)行隔夾層和高滲層的綜合預(yù)測，對于油藏開發(fā)早期制定合理開發(fā)方案、以及中晚期適當(dāng)調(diào)整開發(fā)方案具有重要的指導(dǎo)意義。

一方面，開發(fā)層系設(shè)計需要充分考慮隔夾層和高滲層的發(fā)育情況。沉積型隔夾層和高滲層受到層序地層的顯著控制，區(qū)域性沉積型隔層主要發(fā)育于四級層序海侵體系域或三級層序的最大海泛面附近，而高滲層大概率可能發(fā)育于高水位體系域頂部，因此，在碳酸鹽巖油藏開發(fā)初期劃分開發(fā)單元時，應(yīng)避免將全部產(chǎn)層打開，特別是要避開隔夾層和高滲層可能發(fā)育的層序頂部和底部，以方便后期可能的開發(fā)調(diào)整。因為開發(fā)初期油藏壓力大，可能獲得較大的產(chǎn)量，但是由于隔夾層和高滲層的發(fā)育，以及層間物性差異，在開發(fā)過程中很有可能造成顯著的層間干擾，降低開發(fā)效率，而如果將隔夾層和高滲層發(fā)育段打開，就不利于后期的調(diào)整。

另一方面，注水層段的選擇應(yīng)充分認(rèn)識隔夾層和高滲層的影響。首先，應(yīng)盡可能在同一開發(fā)層系內(nèi)建立合理的注采關(guān)系，由區(qū)域沉積型隔層約束注采單元，根據(jù)內(nèi)部夾層和高滲層發(fā)育方式確定注采方式：如硬底等成巖型夾層大量發(fā)育的層段適宜采用側(cè)向注采關(guān)系；而在潮道生物碎屑灰?guī)r的沉積型高滲層發(fā)育的情況下，應(yīng)在潮道單元內(nèi)進(jìn)行注采。此外，跨層系進(jìn)行注水的時候需要充分考慮產(chǎn)層所在層序底部或注水層的層序頂部是否發(fā)育隔層，如有發(fā)育，則難以實現(xiàn)預(yù)期的注采效果。

6 結(jié) 論

（1）基于巖石學(xué)特征和物性特征的聯(lián)合分析顯示，伊拉克H 油田Mishrif 組生物碎屑灰?guī)r的滲透率與巖石結(jié)構(gòu)、孔隙類型和成巖改造等因素關(guān)系密切，揭示隔夾層和高滲層等異常滲透體的形成發(fā)育受沉積相、沉積旋回和成巖改造的共同控制。

（2）隔夾層可劃分為隔層、夾層和側(cè)向隔擋層3種類型，其中夾層存在沉積型和成巖型兩種類型。沉積型隔層由層序底部和層序頂部的細(xì)粒沉積構(gòu)成，表現(xiàn)出受層序旋回和沉積結(jié)構(gòu)的顯著控制，四級層序底部和三級層序最大海泛面附近有利于發(fā)育區(qū)域隔層；側(cè)向隔擋層由下切谷和潮道等條帶狀負(fù)向地形沉積微相的細(xì)粒沉積物構(gòu)成，主要發(fā)育于三級層序和四級層序頂部。

（3）高滲層發(fā)育沉積型和成巖型兩種類型，沉積型主要為潟湖等低能細(xì)粒沉積背景下發(fā)育的潮道相和生物碎屑灘相生物碎屑灰?guī)r，成巖型包括經(jīng)溶蝕改造后的潟湖相細(xì)粒沉積和溶蝕改造后的生物碎屑顆?；?guī)r，溶蝕改造導(dǎo)致其較圍巖具有異常高的滲透率，兩種類型的高滲層均主要發(fā)育于四級或三級層序高水位體系域上部，平面上受微相和地形地貌控制。