深部碎屑岩储层次生孔隙发育机理研究进展

从深部碎屑岩储层次生孔隙的溶蚀机理、溶蚀矿物的种类、影响因素3个方面总结了近年来深部储层次生孔隙的研究成果.深部储层次生孔隙的发育受众多因素影响,异常高压、断裂发育、深部热流体活动、流体交换等都会对次生孔隙的发育产生有益的影响.提出了应该重视深部与中浅层物理化学性质的差别,综合系统地研究深部碎屑岩储层次生孔隙的成因与分布,特别是模拟高温高压条件下矿物溶蚀和沉淀的机理及其影响因素,全面突破深部储层次生孔隙理论,指导勘探开发.     

深部煤层气储层地质研究进展

深部煤层气资源潜力巨大,将是非常规天然气勘探开发的一个新领域。美国和加拿大部分地区已经成功实现了深部煤层气开发的商业化水平,而中国由于受当前开发技术和经济条件的限制,至今尚未形成规模性的开采。基于对近年来有代表性的学术论著的研究分析,从煤岩孔裂隙结构、吸附解吸性质、气体在煤层中的扩散渗流过程、煤储层的可改造特征等4个方面总结了深部煤层气储层物性的理论研究进展。研究指出深部煤储层处在高温、高压和高地应力的复杂地质环境中,煤储层储渗演化、煤层气吸附解吸扩散渗流平衡关系、煤岩应力应变行为等趋于复杂,开展特殊地质条件下的深部煤储层物性演化机理的研究,对我国深部煤层气资源的勘探开发具有重要的理论和现实意义。     

东营凹陷北部沙河街组四段深部储层多重成岩环境及演化模式

主要通过薄片鉴定、扫描电镜观察、包裹体分析、粘土矿物分析、镜质体反射率测试和岩心物性分析等手段,结合构造发育史和有机质热演化史等研究成果,以揭示东营凹陷北带古近系深部碎屑岩储层成岩环境及演化模式为目的展开研究工作。结果表明:东营凹陷北带古近系深部碎屑岩储层存在酸性、碱性和酸性碱性交替等多重成岩环境。酸性成岩环境以碳酸盐矿物溶解、长石溶解蚀变为高岭石并伴生石英次生加大等为标志,碱性成岩环境以石英质颗粒及其次生加大边溶解、长石次生加大和晚期碳酸盐矿物沉淀为标志。研究区古近系深部碎屑岩储层成岩环境由浅至深大致经历了碱性—酸性—酸性碱性交替(局部碱性较强)—碱性—弱碱性的演化过程,并建立了沙河街组四段的成岩演化和储层改造模式。     

鄂尔多斯盆地东北部热液流体及其对储层的影响

<正>热液流体通常是指来自地壳深部、温度比所经围岩地层温度高的地质流体[1],通常从地层深部向浅部沿断裂运移[2]。由于热液流体富含CO2等多种挥发分以及阴阳离子,并携带大量热能,可通过与储层岩石矿物发生化学反应。其中储层中不稳定的矿物成分遭受溶蚀改造形成溶蚀孔,改善储层物性和流体渗流特征,形成优质储层[3]。近年来,深部热液流体对油气储层的影响引人瞩目,国内外学者做了很多相关方面的研究。前人对加拿大西部以及日本含油气盆地碳酸盐储层研究表明,优质储层发育与深部热液流体改造     

渤海湾盆地深部有利储层发育的主控因素

本文主要从沉积、成岩方面及与之相关的因素来分析渤海湾盆地深部有利储层发育的主控因素。研究认为,除了沉积作用外,低地温梯度、高沉积速率、高加热速率、高生烃强度和异常压力等因素影响了成岩作用的进程和强度,对深部储层原生孔隙的保存和次生孔隙的形成产生积极的作用,造成了中部黄骅坳陷深层相对高孔高渗储层发育层段多,物性好,而东部辽河坳陷次之,西部冀中坳陷最差。     

松辽盆地徐家围子地区下白垩统登娄库组储层物性研究

储层问题是制约深层天然气勘探获得突破的主要问题之一。深部优质储层孔隙成因和保存机理、次生孔隙发育带研究很薄弱,储集性质控制因素研究程度不够,难于进行有利储层分布的预测。研究以储层地质学和储层地球化学理论为指导,结合储层宏观研究和盆地沉积史及热史研究成果,对徐家围子断陷深层下白垩统登娄库组的砂岩储层中碎屑岩储层岩性、物性、孔隙类型及储集性的变化规律进行了介绍。     

胜利油区渤南洼陷热液型硬石膏的存在

阐明了深部非常规性硬石膏型储层研究的迫切性。从气候、沉积特征、岩性分布、包裹体均一温度、高温热液蚀变矿物硅灰石、低温热液蚀变矿物片钠铝石等10个方面证据厘定了热液型硬石膏的存在。这种热液型硬石膏,面孔率达28％,是深部有利的储层,同时也是深部热液存在的证据之一。     

深部热流体活动的识别标志及其对储层的改造作用

本文讨论的深部热流体为盆地基底以下的非烃类热流体,包括深部地壳热流体和上地幔热流体,其在沉积储层形成过程中的作用不容忽视。本文从深部热流体活动的识别标记和方法及其对沉积储层的改造作用两个方面展开了综述,并重点对碎屑岩储层中砂砾岩储层的深部热流体—成岩响应的研究热点和发展趋势加以展望。目前,深部热流体活动的识别标记总体上包括三个方面：① 岩石矿物学特征;② 古地温特征;③ 地球化学特征。因其温度和物质组分效应,深部热流体侵位会对沉积储层产生改造作用,建设性改造与/或破坏性改造随地区、深度和时间变化可伴生共存或交替发生。深部热流体和原生流体叠加过程对碎屑岩,特别是砂砾岩储层的改造机理和深部热流体侵位影响下的深层、超深层成储机理既是对流—岩相互作用研究很好的补充和丰富,也是当前沉积地质学领域面临的重大前沿性科学问题。     

塔中地区深部流体活动及其对油气成藏的热作用

利用塔中地区钻井岩心、分析化验、地震等资料,系统地分析了深部流体活动机制及其对油气成藏的热作用。通过奥陶系岩石热液矿化蚀变、古地温异常及CO₂无机成因气与储层包裹体测温等研究后认为：深部流体通过地震、火山或其它各种通道,如断裂、不整合面等向浅部运移;深部流体提高生烃量及生烃速率,而且降低烃源岩中残余有机质含量,影响有效烃源岩评价;深部流体对油气储层的影响,既有热液方解石充填的破坏性,又有热液溶蚀、热液次生矿物带的建设性;深部流体在向上运移的过程中形成异常高压, 为油气二次运移提供动力。深部流体对天然气形成的热作用、储层改造与成藏动力学方面,不仅在能量上,而且在物质上都对油气藏的形成和演化起到重要影响,并使塔中地区奥陶系油气成因更加复杂化。     

深部储层储集空间类型划分方案探讨——以胜利油区渤南洼陷沙四段为例

通过对胜利油区渤南洼陷深部领导特征的研究，提出了深部储层孔隙类型划分方案，将孔隙划分为原生孔隙、次生孔隙和混生孔隙三大类；将裂缝划分为构造缝、重力滑移缝、异常压力缝、成岩缝、原生缝、塑性变形面，溶蚀裂缝七大类，把裂缝型储层提到了与孔隙型储层同等重要的位置，强调了泥岩裂缝型储层的重要性。     

东营凹陷民丰地区深部储层成岩环境变化研究

通过薄片鉴定、激光拉曼光谱分析、全岩和粘土矿物分析以及流体包裹体测试等手段,结合埋藏史分析,研究了东营凹陷民丰地区深部储层成岩环境的特点。分析认为,东营凹陷民丰地区深部储层成岩现象丰富,表现出不同成岩环境相叠合的特征,存在酸性、碱性和酸性碱性交替等多重成岩环境。着重利用不同成岩环境代表矿物中的流体包裹体分析成岩环境的变化,结果显示,3 000~3 200 m是碱性流体活动的重要深度。东营凹陷民丰地区深部储层在埋深过程中由浅到深大致经历了（弱）碱性（小于1 750 m）→酸性（1 750~3 200 m）→酸碱交替（3 200~4 000 m）→碱性（4 000~5 000 m）→弱碱性到弱酸性（大于5 000 m）多重成岩环境的变化,从而形成了现今复杂的成岩现象。埋深和温度是成岩环境变化的宏观主导因素,但并非绝对控制因素,局部流体性质的变化更能直接导致成岩环境的变化。     

成岩动力学分析与深部储层孔隙预测

国内外深部优质储层的不断发现大大拓宽了油气勘探的新领域,但孔隙流体自然排放的压实理论和有机无机反应的次生孔隙窗机理对深部高孔渗储层并不能作出圆满解释。深部储层孔隙保存状况除与储层物质组成及其内部结构有关外,与各成岩动力学过程间的耦合关系更为密切。压实作用、胶结作用、粘土矿物转化、有机质热演化、溶蚀作用、异常流体压力的积累与释放等动力学过程在时间和空间上的不同组合决定了深部储层孔隙的发育程度及其保存状况。     

深部储层勘探、研究现状及对策

本文介绍了深层油气勘探、研究现状,较系统地阐述了深部储层与中浅部储层质的差异。深部储层主要受地球动力学、热力学控制,中浅部储层理论也不完全适用于深部储层这一新领域。作者提出了解决问题的技术思维和技术路线。     

珠一坳陷深层砂岩储层孔隙演化研究

过去珠一坳陷古近系砂岩储层因埋藏深,其储层物性受到质疑,国内外深部优质储层的不断发现大大拓宽了油气勘探的新领域。通过对砂岩储层的沉积环境、岩石成分、成岩作用、矿物转化等与孔隙特征的关系综合分析发现,胶结作用是导致深部储层物性变差的主要因素,粘土矿物、硅质和硬石膏胶结堵塞了孔隙;深部储层毗邻珠江口盆地最为重要的烃源岩,在中成岩A亚期,有机质处于高成熟阶段,有机质生烃以及粘土矿物在转化过程中所释放出的酸性水的溶解作用是产生大量次生孔隙的重要因素,深部异常超压是孔隙得以保存的条件,珠一坳陷作为油气勘探的新领域,次生孔隙的大量出现和超压对孔隙的保护揭示了其巨大的勘探潜力。     

新疆深部煤层气资源勘探潜力

美国已取得深部煤层气的商业化开发,国内深部煤层气开发也显示出较好产气潜力,近年来,新疆煤层气勘查开发逐步向深部扩展。新疆埋深1 000~2 000 m煤层气资源量大,占总资源量的69.74%,深部煤层气勘查成果显著,昭示出广阔的勘探开发前景。从新疆煤炭火烧区分布广、煤层倾角大、低阶煤、低地温梯度、"三气"共采等方面探讨了新疆深部煤层气开发的必要性和有利条件,提出了要规模开发新疆深部煤层气急需要解决深部煤层气地质理论、储层改造技术、排采技术、"三气"共采等理论和开发技术难题。在深部煤层气地质理论和开发技术的不断探索和进步下,深部煤层气将成为未来新疆煤层气开发的重点领域。     

含油气盆地成藏期分析理论和新方法

传统的成藏期分析主要从生、储、盖、运、聚、保各项参数有效配置，根据构造演化史、圈闭形成史与烃源岩生排烃史作出推断，常用的 3个方法是根据油源岩的主生油期、圈闭形成期、油藏饱和压力分析油气藏形成期。近10年来成藏期分析是在构造发展史、埋藏史、热演化史、沉积成岩史 4个方面地质历史分析基础上，更多地依靠成藏化石记录的地球化学和岩石学分析结果，获得成藏期定量数据。评述了成藏期定量分析的理论与方法：包括储层成岩作用与烃类流体充注序次、自生矿物同位素地质年代学、流体包裹体、储层磁性矿物古地磁学、生烃期精确分析等，并讨论了它们在叠合盆地成藏年代学分析中实际应用及存在问题。     

深部地热能系统主要挑战与耦合储能的增强型创新开发模式

中国在中低温地热能直接利用方面早已领先全球,但在深部地热能发电方面却发展缓慢。深部高温高压环境下岩石渗透性降低,深部地热能开采需要建立工程型地热系统(Engineered Geothermal System,EGS),通过水力压裂对储层进行改造,以获得具有较高渗透性的人工地热储层。由于目前常用的深部地热能储层改造技术主要借鉴油气增产领域的水力压裂工艺,在热储改造效果、地震风险控制、高效取热等方面受到限制。首先总结深部地热能水力压裂的特点为：裂缝破坏主要以剪切机理为主;冷水回灌引起的温差效应产生拉应力会促使裂缝向更远处扩展;持续的注水使注入井井筒压力高于地层压力,有助于保持裂缝处于张开状态。因此,EGS水力压裂不需要使用支撑剂,与依靠支撑剂的油气井增产压裂完全不同。同时,系统剖析EGS面临的发电产能低、注采连通差、诱发破坏性地震以及无补贴难盈利4大难题与挑战。从创新压裂和循环利用层面提出耦合储能的增强型创新开发模式(Regenerative Engineered Geothermal System,REGS),通过数值模拟研究REGS的优点。结果表明,采用水平井非等距、非等面积、非等注水...     

东营凹陷民丰洼陷深部天然气储层酸性溶蚀作用的流体包裹体证据

通过对东营凹陷民丰洼陷深部天然气储层岩芯描述、薄片观察、流体包裹体显微观察和拉曼光谱分析,讨论了民丰洼陷深部天然气储层的酸性溶蚀类型,描述了流体包裹体的岩相学特征和成分。实验分析表明,酸性溶蚀作用是东营凹陷民丰洼陷深部天然气储层次生孔隙形成的重要机制之一,碳酸盐、长石和岩屑的溶蚀现象较明显,石英溶蚀主要发生在颗粒边缘。储层包裹体成分分析结果显示,包裹体中CO2的含量与储层物孔隙度和渗透率呈正相关性,与储层碳酸盐含量呈负相关性。包裹体中烃类流体与CO2流体共存,证实天然气成藏过程中存在酸性流体。CO2对碳酸盐等胶结物的溶蚀作用使得储层次生孔隙发育,促进了民丰洼陷的天然气成藏。同时,包裹体中的不饱和烃类物质为民丰洼陷热解成因天然气成因给出了直接证据。本次研究为东营凹陷民丰洼陷深部储层的酸性溶蚀作用给出了证据,研究结果暗示酸性溶蚀作用形成的次生孔隙发育带在未来东部深层勘探中应当受到重视。     

东营凹陷深层溶蚀孔隙的多重介质成因机理和动力机制

通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜观察、流体包裹体分析、粘土矿物分析与Ro测试等手段,结合地层压力史、构造发育史、有机质成烃史等研究成果,以揭示东营凹陷下第三系深部碎屑岩储层溶蚀孔隙的成因机理和动力机制为目的开展工作,得到以下认识:该凹陷深层溶蚀孔隙具有多重溶解机理,主要是有机酸溶解作用、无机酸溶解作用、硫酸盐热化学氧化还原反应和油田水引起的溶解作用等酸性介质溶解机理和以石英为主要溶蚀对象的碱性介质溶解机理;溶解作用的动力机制包括循环热对流、断裂活动引起大气淡水淋滤和超压泄露。     

影响碎屑岩天然气储层物性的主要控制因素

碎屑岩天然气储层，尤其是埋藏历史较长、埋深较大的致密碎屑岩天然气储层物性的控制因素比较复杂，本文通过对我国中新生代主要含气盆地的碎屑岩储气层埋藏历史和成岩阶段与孔隙度关系的研究，提出了按产状将碎屑岩储层孔隙分为粒间孔、粒间溶孔、组分内孔隙和裂隙四种类型的划分方案，分析了各类孔隙对砂岩孔渗性的贡献。从碎屑颗粒物理性质和化学性质；砂岩中泥质杂基和自生粘土矿物；沉积速度与埋藏历史；碎屑岩粒径和分选程度；泥质岩成岩作用；构造背景和构造运动以及镜质体反射率和有机质成熟度等方面讨论了它们对碎屑岩天然气储层物性的控制机理。