阿联酋上白垩统同构造浅埋斜坡灰岩成岩演化控制参数解析及其对储层质量的制约

本综述综合运用岩石学、地球化学及流体包裹体显微测温技术，系统揭示了阿联酋上白垩统Simsima组同构造浅埋藏碳酸盐岩储层的成岩演化机制。研究阐明了沉积相、层序地层格架（TST/HST/FSST）与孔隙水演化（δ18OV-PDB：–6.3‰至–3.2‰；Th≈65–125°C）对储集空间（铸模孔、微孔）的形成与破坏（胶结/压实作用）的控制作用，强调了构造-热液活动（盆地卤水/热液）及油气充注时序对储层非均质性的关键影响，为浅埋藏碳酸盐岩储层预测提供了多参数耦合分析范式。

　　

Highlight

Materials and methods

共采集187份岩心样品，涵盖不同沉积相、层序地层单元及油水层段（图1）。阿布扎比国家石油公司（ADNOC）提供了孔隙度-渗透率数据及测井资料。样品制备包括蓝染环氧树脂真空灌注薄片、阴极发光（CL）与扫描电镜（SEM）分析。碳氧同位素（δ¹³C_V-PDB/δ¹⁸O_V-PDB）通过质谱法测定，流体包裹体均一温度（T_h）和盐度（wt.% NaCl eq）使用冷热台显微测温系统完成。

Subsidence and Uplift History

Simsima组的构造沉降史曲线显示前陆盆地典型特征：早期快速沉降后，受渐新世-中新世扎格罗斯造山运动影响发生显著抬升（图6）。沉降史模拟采用回剥法（backstripping），结合古水深与岩性载荷校正。热史模型基于镜质体反射率（R_o）和磷灰石裂变径迹（AFT）数据，揭示最大古地温梯度达35°C/km，指示热液活动强烈。

Discussion

成岩作用与岩石物性在沉积相和层序地层（如海侵体系域TST、高位体系域HST）中的耦合分析表明，储层质量分布受多因素控制：

1. 1.

   微晶化作用在潟湖和上斜坡泥粒岩中形成大量微孔，但韧性颗粒的机械压实导致孔隙衰减；

2. 2.

   大气水与热液卤水（盐度16–22 wt.% NaCl eq）的胶结作用显著降低孔隙，部分颗粒岩因方解石衬边胶结抵抗压实而保存孔隙；

3. 3.

   同构造沉积导致的反复暴露促使文石溶解与粒状方解石胶结；

4. 4.

   δ¹³C_V-PDB值（–11.6‰至+13.2‰）反映孔隙水来源包括海水、宿主灰岩溶解及甲烷生成/氧化作用；

5. 5.

   油气充注前主要成岩事件已完成，故构造高点与翼部物性无系统性差异。

Conclusions

多学科手段揭示了浅埋藏（1.3–1.7 km）同构造斜坡灰岩的成岩演化与储层非均质性控制机制。关键认识包括：

• •

  沉积相与层序地层（FS、MFS、SB）控制早期成岩路径；

• •

  热液卤水（T_h≈65–125°C）引发破裂与胶结，改造深埋藏孔隙网络；

• •

  微孔是储集空间的重要组成部分，但受压实作用制约；

• •

  油气充注时序对成岩终止具有决定性影响。

  该研究为构造活跃区浅埋碳酸盐岩储层预测提供了集成分析框架。