王庄油田强水敏油藏粘土矿物危害研究

强水敏油藏指储层遇到外来流体后,渗透率的下降幅度超过70%的油藏.该类油藏由于渗透率的大幅下降,导致注水、注汽等地层能量补充困难,开发效果不理想.目前国内外对储层敏感性机理研究逐渐从试验走向实践,并形成了一套系统的储层敏感性试验研究方法,但敏感性油藏的开发始终未取得较大的突破,其重要原因就是粘土矿物伤害储层.笔者以王庄油田强水敏性油藏为例,对粘土矿物危害进行探讨.     

稠油热采过程储层中粘土矿物转化研究进展

综述了稠油热采过程高温高压条件下水-岩反应的3种研究方法,即岩心分析法、实验室模拟法以及流体化学成分研究法;不同温度条件下储层粘土矿物的转化过程及途径不同,即在注汽井井眼附近储层中粘土矿物向膨胀性蒙皂石转化,在远离井眼地区储层中粘土矿物向其它类型矿物发生转化;以及粘土矿物发生转化的2种结构模式-溶解、沉淀型模式和继承型模式。最后探讨了高温高压条件下粘土矿物发生转化的影响因素。改变这些影响因素可使粘土矿物向着将储层伤害降低至最小的方向发生转化,有利于稠油储层保护和提高热采效率。     

王庄油田强水敏性稠油油藏热采开发研究

王庄油田位于山东东营凹陷北部陡坡带,其主力含油层系沙一段黏土含量高达13%,水敏指数超过70%,属强水敏性稠油油藏。强水敏性成为制约其能否采用注蒸汽开发的关键。为此,在分析形成储层强水敏地质原因的基础上,采用水敏流动试验、高温物理模拟实验和数值模拟等方法,利用激光拉曼、X-衍射、核磁和CT等技术手段,开展了储层水敏机理、热采过程中骨架矿物、黏土矿物和储层物性变化规律研究。结果表明:随温度的升高骨架矿物逐步溶蚀、膨胀性黏土矿物发生转化;在温度高于250℃时渗透率可恢复到原始值的80%左右,证明了该类油藏热采开发的可行性;结合热采过程中温度场的变化,建立了强水敏稠油油藏热采储层物性变化模式。该成果在矿场应用中取得理想效果,可为同类油藏的开发提供借鉴。     

稠油热采储层渗流屏障特征--以辽河西部凹陷某试验区于楼油层为例

渗流屏障为储层系统内遮挡流体渗流的岩体。以辽河西部凹陷某试验区于楼油层为例, 综合地质、400口井测井资料、6口取芯井岩芯资料、10口典型井水分析资料等多种资料, 详细研究了目的层渗流屏障的分类、发育规律以及对稠油热采储层开发的影响。从成因角度将研究区目的层扇三角洲前缘储层渗流屏障划分为沉积渗流屏障、成岩渗流屏障和封闭性断层渗流屏障等3种类型, 其中沉积渗流屏障占主导地位。受沉积作用控制, 沉积渗流屏障大体呈北东南西向条带状展布, 主要位于水下分流河道间泥和水下分流河道间砂的位置。从北西向南东方向, 随着与物源区距离逐渐增加, 沉积物粒度逐渐变小, 渗流屏障的发育程度也逐渐增强。渗流屏障的存在使得蒸汽驱热采过程中蒸汽的推进路径复杂化, 并进一步降低了蒸汽驱的热效率和经济有效性。渗流屏障的存在对分层注汽等开发措施的实施也具有十分重要的影响。     

超深层砂岩粘土矿物特征及其对储层物性的定量控制作用——以库车前陆冲断带白垩系巴什基奇克组为例

库车前陆冲断带超深层储层是当前天然气勘探开发的重要领域, 具有特低孔、特低渗-低渗, 裂缝-孔隙型, 测试高产储集特征。 为揭示储层中粘土矿物的特征及其对储层演化、储层性质的控制作用, 本文以大量微观实验分析（X 衍射、扫描电镜、激光共聚焦扫描、 铸体薄片、高压压汞）为依据, 研究表明：主要的粘土矿物含量为 5%～12%, 矿物类型以伊利石、伊蒙混层为主, 其次为绿泥石, 成因以成岩早期沉积水体继承性沉淀及成岩中晚期长石质次生溶蚀产物为主;砂岩中早期沉积型粘土矿物主要富集于三角洲前缘水下河道砂体的侧缘、水道砂体的顶底面附近, 其形成粘土薄膜可有效抑制超深层储层早中成岩期硅质、长石质次生加大, 保存基质孔隙, 不同期粘土杂基也可提供大量矿物晶间微孔隙, 微孔隙度可达 1%～4%, 是天然气的主要储集空间之一;粘土矿物是降低储层渗透率的主控因素, 6%～ 9%的粘土矿物含量（尤其是伊利石及伊蒙混层）可降低超深层储层渗透率 10～100 倍, 使渗透率总体为 0.01×10 ^-3 μm ² ～0.1×10 ^-3 μm ² 。 粘土矿物含量及赋存特征：早期长期（130～23 Ma）浅 埋（< 3 000 m）期储集性能保存良好, 晚期（23 Ma 左右）深埋（> 3 000 m）期基质渗透性急剧降低, 总体致密化（< 0.1×10 ^-3 μm ² ）, 这是研究区的关键因素。 粘土矿物的特征及其分布对评价砂岩储集性质, 预测超深层天然气有利储层的分布具有重要地质意义。     

储层微观动态地质作用与剩余油研究——以胜利油区胜坨油田沙二段为例

长期注水开发油田的开发流体,长期对储集层进行浸泡、驱动,使储集层的众多微观孔隙与喉道的极其微小空间发生风化、剥蚀、溶解和沉积等微观动态地质作用。这些地质作用是由于开发流体打破了地下的动态平衡产生的,它对储集层的岩石骨架、孔隙和喉道等进行改造和破坏,进而控制剩余油的形成与分布,并使得微观剩余油存在多种分布模式。研究指出微观动态地质作用是储集层随开发而发生变化的重要原因,是控制剩余油形成和分布的基本因素。微观动态地质作用长期持续存在,并对储集层进行改造和破坏,使得储集层中的剩余油分布更复杂。     

滩坝相砂岩油气分布特征及主控因素分析——以王家岗油田沙四上亚段为例

王家岗地区沙四上亚段发育大量滩坝砂岩储层,逐渐成为勘探人员关注的重点。在对地震、录井、测井、分析测试等资料综合分析的基础上,结合模拟实验对王家岗油田沙四上亚段滩坝砂岩油气分布特征及成藏主控因素进行了分析。结果表明:研究区滩坝相储层主要以砂泥薄互层状分布,油气分布具有较强的不均一性;研究区构造运动强烈,发育大量断层和裂缝,油气输导条件是控制该区滩坝砂岩油气成藏的重要因素;储层非均质性是造成油气不均一分布的另一个原因;模拟实验显示油气运移动力大小的变化会导致油气对非均质性砂体进行选择性充注,使得储层质量高的区域含油性好,储层质量差的区域含油性差或不含油,从而影响油气聚集分布规律。     

不同流动单元储层特征及其对注水开发效果的影响——以丘陵油田三间房组储层为例

针对丘陵油田三间房组油藏的特点,选取能反映储层物性、沉积特征及流体性质的主要参数(如孔隙度、渗透率、砂体厚度和含油饱和度)对流动单元进行了划分。以研究区7口取心井分析化验资料为基础,分析了不同流动单元的储层特征,同时结合油田生产动态资料对流动单元划分的合理性进行了验证。研究结果表明:①研究区流动单元可以分为E、G、M、P 4类,不同流动单元所处相带位置不同,物性和含油性依次变差;②不同流动单元的岩性、黏土含量、填隙物的相对含量、孔隙类型及连通情况等储层特征不同;③不同流动单元的生产动态特征存在明显差异,M类流动单元目前动用程度较低,剩余油富集。因此,要加强M类流动单元的改造措施,从而改善油田整体的注水开发效果。     

烃源岩中可溶有机质与粘土矿物结合关系——以东营凹陷沙四段低熟烃源岩为例

采用超临界抽提(SFE)新技术和氯仿抽提(CE)以及粘土分离等手段对东营凹陷沙四段低熟油烃源岩进行不同处理,得到3种粘土样品:(1)含有机质的粘土原样;(2)氯仿抽提去有机质的样品;(3)不同实验条件下超临界抽提后的样品。然后,分别对这3种粘土样品进行X射线衍射分析(XRD)和傅利叶转换红外光谱分析(FT-IR).研究发现烃源岩中可溶有机质除了吸附于矿物表面外,还吸附于粘土矿物尤其是蒙皂石层的层间,后者主要为碳数相对较低的饱和烃类。这一发现对认识沉积岩中可溶有机质对粘土矿物结构和特性的影响有着重要意义,对烃源岩评价和探讨泥质烃源岩烃类的初次运移提供了新思路。     

烃源岩中可溶有机质与粘土矿物结合关系——以东营凹陷沙四段低熟烃源岩为例

 采用超临界抽提(SFE)新技术和氯仿抽提(CE)以及粘土分离等手段对东营凹陷沙四段低熟油烃源岩进行不同处理,得到3种粘土样品:(1)含有机质的粘土原样;(2)氯仿抽提去有机质的样品;(3)不同实验条件下超临界抽提后的样品。然后,分别对这3种粘土样品进行X射线衍射分析(XRD)和傅利叶转换红外光谱分析(FT-IR).研究发现烃源岩中可溶有机质除了吸附于矿物表面外,还吸附于粘土矿物尤其是蒙皂石层的层间,后者主要为碳数相对较低的饱和烃类。这一发现对认识沉积岩中可溶有机质对粘土矿物结构和特性的影响有着重要意义,对烃源岩评价和探讨泥质烃源岩烃类的初次运移提供了新思路。     

山东东辛油田古近系沙河街组一段碳酸盐岩储集特征

山东东辛油田古近系沙河街组一段湖相碳酸盐岩过去仅作为盖层而忽视其油气地质意义。研究表明,其岩性以生物灰岩及鲕粒灰岩为主,并有少量螺灰岩。其中生物灰岩中以溶蚀孔隙、生物体腔孔及骨架孔隙等类型构成主要的油气储集空间,使其具有较高的孔渗性;鲕粒灰岩在形态上以长条鲕、圈层鲕最为常见,其核心以生物碎片（化石）为主,鲕粒灰岩以粒间孔和粒内孔作为主要的油气储集空间,亦具有较高的孔渗性。沙一段碳酸盐岩的主要矿物成分为白云石和方解石,且大部分白云石及部分方解石均含铁,不同岩性的储层具有不同的储集类型,储层性质受岩石类型、沉积环境、表生作用及胶结作用、溶解作用及白云岩化等成岩作用影响,且沙一段储层处于油气运聚非常有利的过渡带,在藻滩及高能浅滩部位可形成较好的油气富集带,所以对湖相碳酸盐岩储层的研究有助于老区滚动勘探开发。     

黄骅坳陷唐家河油田古近系沙河街组沙一段下部储层质量研究

黄骅坳陷唐家河油田古近系沙河街组为水下重力流水道沉积,可划分为3个微相,即水道中心微相、水道侧缘微相和水道间微相。砂体在平面上呈条带状,条带宽度一般为100500 m,厚度一般为210 m。根据储层质量的差异性,重力流水道沉积的储层质量可分为4类,各类储层具有不同的岩性、物性及产能特征。断层、砂体及储层质量的差异分布形成了复杂的构造－岩性圈闭,其中,断层与条带状砂体斜交,导致圈闭规模小。其内储层质量的差异分布及复杂的油水关系,则导致离散、零星的含油分布。这一储层定量模式及油层差异分布模式对重力流水道沉积的油气勘探和开发具有较大的指导意义。     

黄骅坳陷古近系沙一段下部碳酸盐岩成岩作用

黄骅坳陷古近系沙河街组沙一段下部发育一套厚20～60m的湖相碳酸盐岩,并在生物灰岩、鲕粒灰(云)岩和泥晶白云岩中显示丰富的油气,具有良好的勘探前景。通过对研究区沙一段下部10余口钻井岩心、薄片的宏观及微观观察,结合地球化学特征,对成岩作用类型及特征进行较详细的研究,探讨了成岩作用与储集空间演化的关系。研究发现区内沙一段下部碳酸盐岩的成岩演化过程复杂,各种成岩作用发育,储层质量的好坏受成岩作用影响明显。压实压溶作用、多期方解石和白云石的胶结作用导致粒间孔、生物体腔孔和格架孔大幅度减少;混合水白云石化作用、同生期-准同生期和埋藏期溶解作用是优质储层形成的关键,形成了大量的晶间孔、晶间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、生物体腔孔、粒间溶孔和溶蚀缝,成为现今该层段的主要储集空间。     

黄骅坳陷港中地区古近系沙三段湖底扇沉积相特征

在沉积学和层序地层学理论指导下,通过分析地震剖面响应特征、测井曲线组合形态和岩心沉积构造,结合区域地质背景特点、重矿物及砂岩岩屑成分平面分布特征,研究认为港中地区沙三段发育两期完整的湖底扇沉积,每期湖底扇自下向上表现为正旋回沉积序列,扇面积为30～50 km2。湖底扇可进一步划分为4种亚相和7种沉积微相类型,其中中扇是湖底扇的主体部分,面积为15～20 km2。沙三段湖底扇的砂体并不只是由重力流成因形成的,在沉积作用前期,主要受重力作用控制,但在沉积作用后期,受牵引流和重力流双重作用控制。湖底扇物源主要来自研究区西缘的港西凸起。砂体总体呈朵叶状分布,为多期砂体叠置,在朵叶内部,中扇辫状水道砂体的物性最好,砂体顶底常被深黑色的泥岩所包围,具备非常好的油气富集条件。在港中地区沙三段中油组末期、沙三段上油组末期存在区域性或局部侵蚀界面,容易形成地层不整合油气藏;沙三段两期湖底扇沉积面积大,辫状水道较发育,并受后期构造活动发生变化,水道砂体尖灭在暗色泥岩之中,容易形成砂岩透镜体和砂岩上倾尖灭岩性油气藏。     

鄂尔多斯盆地西峰油田延长组长8段岩性油藏动态成藏过程

运用定量方法对西峰油田地层埋藏史、热史、生排烃史、成岩史、孔隙度演化史、油气充注期、圈闭形成史及成藏动力窗口演化史分别进行了模拟,并对成藏关键条件的时空匹配关系进行了综合分析。结果表明,从早白垩世开始,区域构造沉降及伴随的大规模盆地热事件引发了烃源岩的生排烃,为油气成藏创造了优越油源条件;成藏之前,有机酸的溶蚀作用极大地改善了长8段储层的物性,从而奠定了油气成藏所需的空间基础;随时空演化,源储压差的持续增大使油气充注进入储层成为了可能;从成藏期开始,成藏动力窗口和岩性圈闭窗口的持续发育,不但保障了油气的高效充注,而且使已形成的油藏能够很好地保存下来。成藏关键条件的时空匹配关系表明,西峰地区长8段储层油气成藏是一个自然的过程,成藏期储层物性良好,成藏后在压实和胶结作用下储层逐渐致密。     

胜坨油田沙河街组二段复杂断块油藏水淹层测井解释研究

以胜坨油田发育的典型复杂断块油藏为例,利用密闭取芯井资料建立判别关系和测井解释模型,进行沙河街组二段1-3砂组复杂断块油藏水淹层测井解释。首先介绍了该水淹层测井响应特征,接着应用多项式趋势面分析方法对测井数据进行标准化处理,并选择测井资料齐全、质量可靠、有钻井取芯和录井、试油资料的井为关键井,结合试油试采、岩芯分析资料建立测井解释模型。结果表明：胜坨油田沙河街组二段1-3砂组复杂断块油藏已经进入高含水阶段,水淹层发生明显的自然电位曲线基线偏移、地层电阻率降低、自然伽马降低、声波时差增大等现象;选择沙二段顶部的高阻白云岩段（厚度为8～12 m）作为标准层进行标准化处理;声波时差三次趋势面分析效果较好,拟合度达到22.6%,平均校正量为14μs/m;T4j17、T2-121井取芯井段较长且收获率较高,分析化验资料较丰富,测井资料齐全且质量较好,能够反映沙二段1-3砂组复杂断块油藏储层特征,被选为关键井;建立泥质体积分数、粒度中值、孔隙度、渗透率、含水饱和度等解释模型。最后,通过对水淹层的测井资料进行逐井处理、计算机逐点或按层输出主要储层参数等3个方面检验解释模型,定量评价了测井解释模型的应用效果。结果表明：测井解释结果与岩芯物性和生产数据吻合较好,获得了较为可靠的地区储层地质分析结果,可为注水开发调整提供有效的参考。     

濮城油田沙一段的储层非均质性研究

储层性质的好坏直接影响到油层的产能,注水效果及石油采收率。对濮城油田沙一段储层的非均质性从层内、层间、平面的非均质性三个方面作了系统研究,该区储层的非均质程度以严重非均质型为主,层内夹层多,层间非均质性强,层间隔层分布稳定,平面非均质性较强,油田开发以层内矛盾为主,所以研究层内非均质特征能为揭示砂体展布及合理划分开发单元,选择注采系统,为改善油田的开发效果,进行二、三次采油提供可靠的地质依据。     

稠油热采地层阵列感应测井响应特性数值模拟

稠油热采地层温度的独特变化规律直接影响了目的层和围岩的电阻率,进而导致阵列感应测井响应的变化;因此,了解地层温度对阵列感应测井响应的影响,对于更准确地确定地层电阻率具有重要的意义。本文利用地层温度与地层电阻率的相关关系,通过有限元方法模拟不同地层温度和不同地层结构的阵列感应测井响应。数值模拟结果表明：不同线圈结构子阵列的视电阻率随地层温度的升高而下降,下降幅度与地层温度、线圈系结构以及地层原始电阻率有关;三层阶跃地层中目的层及围岩电阻率、目的层温度和厚度都会影响其测井响应,使各子阵列视电阻率曲线由目的层边缘向围岩处呈现上升的形态。通过对这些响应特征的分析研究,结合油田实例G1井进行了对比和验证,模拟结果较好地阐释了现场阵列感应测井的异常响应特征。     

The Redbeds Division and Correlation of the 1st Member, Kongdian Formation-4th Member, Shahejie Formation, Eocene, in the Linpan Area, Huimin Sag, Jiyang Depression

受气候控制的洪水事件沉积因其短暂性、广布性和周期性等特征,具有相对的等时效应,可以作为地层划分和对比的标志层.通过分析不同规模周期下的事件沉积和正常沉积特征,并结合基准面旋回理论,识别出济阳坳陷惠民凹陷临盘地区始新统孔店组一段-沙河街组四段下亚段红层短期、中期和长期三个级次的基准面旋回特征,短期旋回以洪水期和间洪水期内发育的不同类型沉积微相组合为特征,中期旋回以发育一套完整的洪水期一间洪水期沉积为标志,长期旋回则以多个中期旋回组成的地层叠加为特征;以此为依据将惠民凹陷临盘地区孔店组一段-沙河街组四段下亚段划分为5个长期旋回、16个中期旋回及若干个短期旋回层序,并对第一个长期旋回进行了精细层序地层对比,在此基础上建立了干旱气候控制下的红层层序的划分和对比模式.     

渤海湾盆地南堡凹陷南部深层沙一段优质碎屑岩储层特征及成因机制

利用岩芯、薄片、扫描电镜和分析化验等资料,对南堡凹陷南部深层古近系沙一段(沙河街组一段)优质碎屑岩储层特征进行了分析并揭示其成因机制.研究表明:①南堡凹陷南部沙一段优质碎屑岩储层属于低孔中渗储层,发育原生孔隙、次生孔隙和微裂缝;②沙一段沉积期处于强水动力沉积环境,辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体普遍发育,岩性主要为中粗...