准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组深层致密砂岩气储集层特征及成因*

综合利用岩心、薄片、扫描电镜以及测井资料,对准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组一段致密砂岩气储集层特征及致密化成因进行研究。结果表明: (1)三工河组一段储集层平均埋深超过4500 m,具低—特低孔、低—特低渗特征,属于典型深层致密砂岩气储集层;(2)沉积类型为浅水三角洲—湖泊相沉积,三角洲前缘水下分流河道砂岩为主要储集层;(3)岩石类型以细砂岩、粉—细砂岩为主,主要为低成分成熟度的岩屑砂岩,具有岩屑和塑性岩屑含量高及胶结物含量低的“两高一低”特征;(4)储集层孔隙类型以混合孔为主,孔隙-孔喉组合类型以中细孔-细喉型为主,孔喉分选性、连通性和渗流能力相对较差,微观孔隙结构总体较差;物质成分、压实作用及胶结物充填是3个导致储集层致密化的因素,从而形成三工河组一段深层致密砂岩气储集层。     

准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组深层致密砂岩气储集层特征及成因

综合利用岩心、薄片、扫描电镜以及测井资料,对准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组一段致密砂岩气储集层特征及致密化成因进行研究。结果表明:(1)三工河组一段储集层平均埋深超过4500m,具低—特低孔、低—特低渗特征,属于典型深层致密砂岩气储集层;(2)沉积类型为浅水三角洲—湖泊相沉积,三角洲前缘水下分流河道砂岩为主要储集层;(3)岩石类型以细砂岩、粉—细砂岩为主,主要为低成分成熟度的岩屑砂岩,具有岩屑和塑性岩屑含量高及胶结物含量低的"两高一低"特征;(4)储集层孔隙类型以混合孔为主,孔隙-孔喉组合类型以中细孔-细喉型为主,孔喉分选性、连通性和渗流能力相对较差,微观孔隙结构总体较差;物质成分、压实作用及胶结物充填是3个导致储集层致密化的因素,从而形成三工河组一段深层致密砂岩气储集层。     

松辽盆地北部三肇凹陷下白垩统泉头组4段储集层成岩作用及孔隙演化

松辽盆地三肇凹陷扶余油层(下白垩统泉 4段)储集层的渗透率平均值为1.53 × 10^-3 μ m²,属于典 型的低渗透储集层。文中通过岩石铸体薄片、扫描电镜及 X衍射等技术,对三肇凹陷扶余油层储集层的岩石组 分、孔隙类型、成岩作用特征进行了识别鉴定。分析认为：储集层主要岩石类型为长石岩屑细砂岩和岩屑细砂 岩,成熟度较低;次生溶蚀孔隙提供了大量有效储集空间,所占比例甚至可达25%;储集层经历了压实、胶结、 交代、溶解、破裂等成岩作用,主要处于晚成岩阶段 A1期和A2期。压实、胶结作用等破坏性成岩作用使原生 孔隙遭到破坏,形成致密储集层;交代作用对储集层物性影响不大;溶解、破裂作用等建设性成岩作用使储集 层物性得到改善,形成次生孔隙发育带。孔隙度随深度增加呈逐渐增大趋势,与由有机质分解形成的酸性流体 使储集层中不稳定矿物发生溶蚀密切相关。这一研究对三肇凹陷低渗透储集层的开发具有指导作用。     

鄂尔多斯盆地东部二叠系山西组23段石英砂岩砂体结构类型及成岩作用差异*

鄂尔多斯盆地东部子洲—清涧地区二叠系山西组2₃段石英砂岩区块单井产能与砂体结构类型具有一定相关性。基于单砂体垂向粒度韵律和自然伽马测井资料,将砂体结构划分出块状型砂体、正粒序型砂体和叠加型砂体3种类型。通过铸体薄片鉴定和粒度分析实验,对3种类型砂体储集层在成岩作用类型、特征、发育程度、产物、垂向变化及成岩孔隙演化的差异性进行表征。研究表明,3类砂体的溶蚀作用、压实作用强度及分布特征存在较大差异,粒度及其垂向分布是制约不同结构类型砂体成岩演化的直接因素,进而影响储集层物性,决定了含气层与致密层的垂向分布规律。块状型砂体储集层原生孔隙、次生溶孔共同发育,含气层厚度较大,局部致密。正粒序型砂体垂向物性差异较大,中—下部储集层溶蚀程度较弱,以原生孔隙为主,次生孔隙少量发育,为含气层;上部储集层压实、胶结作用强烈,相对致密。叠加型砂体储集层形成于河流控制作用逐渐增强的过渡环境,兼有正粒序型、块状型砂体的特征,多层含气且厚度大。     

鄂尔多斯盆地姬塬西部三叠系延长组长8油层组成岩作用与致密化过程*

利用岩心、铸体薄片、扫描电镜、碳氧同位素及流体包裹体等资料,对鄂尔多斯盆地姬塬西部三叠系延长组长8油层组致密储集层特征进行了研究,重点分析了储集层成岩作用特征和储集层致密化成因机制及过程。研究区长8油层组砂岩主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,经历了压实—压溶、胶结、交代、溶蚀及构造破裂等成岩作用,整体处于中成岩A期晚期。典型成岩序列依次为机械压实、绿泥石黏土膜、早期(泥晶)方解石胶结、石英次生加大、长石、岩屑溶蚀、自生高岭石胶结、自生石英胶结、中期(含)铁方解石胶结。综合研究认为:(1)近物源伴随湖平面快速上升的沉积环境提供了储集层致密化的物质基础,不同沉积微相储集层物性差别较大,分流河道最好,分流间湾最差;(2)长8油层组原始孔隙度为41.35%,压实作用损孔率为50.67%,造成储集层孔隙度急剧降低,胶结作用损孔率为37.48%,导致孔隙度进一步减小,溶蚀作用仅增加了3.26%的孔隙度,难以有效改善储集层质量;(3)上述沉积与成岩因素共同导致储集层致密,致密化过程可分为压实孔隙骤减阶段、早期胶结减孔阶段、溶蚀作用增孔阶段和晚期胶结致密阶段共4个阶段;(4)油气大量充注期储集层孔隙度远低于10%,长8油层组先致密后成藏。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长82优质储集层成因机理研究*

鄂尔多斯盆地陇东地区长8₂储集层平均孔隙度为8.8%,平均渗透率为0.64×10^-3μm²,属于低孔低渗储集层。强烈的压实作用是储集层物性变差主要原因,碳酸盐胶结作用促使储集层物性进一步变差。尽管储集层物性整体较差,但在普遍低孔低渗背景下仍发育相对高孔渗的优质储集层。对优质储集层进行了分析,总结了优质储集层的典型特征,统计表明:优质储集层的塑性组分含量较低,孔隙类型以绿泥石胶结残余粒间孔和溶孔为主,孔隙结构以中小孔—中细喉为主。在此基础上,分析了优质储集层成因机理。研究认为:分流河道、河口坝等微相高能厚层砂体有利于优质储集层发育,相对低的塑性组分含量和绿泥石环边胶结有利于粒间孔隙的保存,溶蚀作用是次生孔隙形成的最主要成岩作用。     

东营凹陷古近系沙四上亚段滩坝砂体固体—流体相互作用定量恢复及次生孔隙成因预测

东营凹陷古近系沙四上亚段地层大规模发育典型的湖相滩坝砂体,并获得大量油气发现。作者从固体与流体相互作用的产物——胶结物和次生孔隙入手,结合盆地的演化和断层的演化阶段,来定量半定量地恢复储集层中流体性质的变化以及对储集层物性的影响。根据流体来源和持续时间,可以把固体—流体作用过程划分为5个阶段: 初始流体作用阶段、围岩流体作用阶段、外来流体作用阶段、排烃流体作用阶段和排烃后流体作用阶段。根据滩坝砂体的分带性和次生孔隙形成机理,总体可分为砾质滩坝酸性流体主控次生孔隙发育带、近岸滩坝酸碱流体共同作用次生孔隙发育带和远岸滩坝—中央共振带滩坝碱性流体主控次生孔隙发育带,并进行了平面上次生孔隙成因的推测。     

高邮凹陷永安地区戴南组一段储层特征及主控因素

通过岩心、铸体薄片、扫描电镜、物性分析和孔隙图像分析等资料,对高邮凹陷永安地区戴南组一段砂岩储层特征进行了系统分析,从沉积和成岩两方面对储层物性主控因素进行了研究。研究结果表明:岩石类型为长石岩屑砂岩,成分成熟度较低,粒度偏细,分选中等偏差; 储层物性以低孔低渗为主中孔中渗为辅,孔隙类型有粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔和铸模孔,平均孔径为37.53 μm,喉道主要为可变端面的收缩部分,其次为片状和弯片状喉道,平均喉道半径为10.25 μm,孔喉配位数主要为3,分选性好。沉积作用是高邮凹陷永安地区戴南组一段砂岩储层物性主控因素之一,水动力强分选程度高的沉积环境形成的砂岩粒度大分选好,储层物性好; 不同的成岩作用类型对储层物性具有不同的控制作用,压实和胶结作用导致储层孔隙空间变小,物性变差,而溶蚀作用形成次生孔隙空间,储层物性得到改善,在2 500～2 700 m和2 850～2 950 m处形成了明显的次生孔隙发育带。     

沉积和成岩因素对碎屑岩储集层质量贡献率的定量分析方法——单因素比较法*

碎屑岩储集层质量在此指其渗透率和孔隙度。影响储集层质量的因素主要是沉积方面和成岩方面。沉积方面的因素包括粒度、磨圆度、分选系数和杂基含量等,成岩方面的因素包括压实强度、溶蚀孔隙含量、胶结物类型和含量等。一种砂岩储集层的质量往往是多种单因素共同作用的结果,如何理清每个因素的具体贡献率是确定主控因素的关键。作者提出了一种分析各种沉积和成岩因素对储集层质量定量贡献率的方法——单因素比较法,并以渤中凹陷古近系东营组砂岩为例进行了演示分析。该地区东营组三角洲平原分流河道砂岩与三角洲前缘河口坝砂岩储集物性差异巨大,计算了各个因素对这种差异的贡献率,确定了主控因素:杂基含量差异的贡献率为78.5%,是主控因素;粒度差异的贡献率为2.7%,分选系数差异的贡献率为1.5%,自生黏土矿物含量差异的贡献率为15.9%,碳酸盐胶结物含量差异的贡献率为2.3%,溶孔含量差异的贡献率为1.5%,压实强度差异的贡献率为1.7%。沉积因素的综合贡献率为各沉积单因素的贡献率之和,为82.7%;成岩因素的综合贡献率为各成岩单因素的贡献率之和,为18.4%(其中溶孔的影响与其他因素相反,即为-1.5%)。因此,沉积因素是导致该储集层质量差异的主要因素。     

福山凹陷异常高孔带成因与勘探深度下限

为了预测北部湾盆地福山凹陷勘探深度下限,根据测井孔隙度、实测孔隙度等资料,研究了福山凹陷异常高孔带的分布和成因。结果表明,福山凹陷纵向上发育4个异常高孔带(Ⅰ-Ⅳ),其深度范围分别为900~1700 m、1800~2850 m、2850~3500 m、3500~4200 m,对应的孔隙度分别为20%~36%、12%~27%、8%~28%、5%~23%;第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ高孔带的成孔机制,是干酪根脱羧形成的有机酸溶蚀储集层中的长石和碳酸盐胶结物形成次生孔隙,第Ⅳ高孔带主要由黏土矿物转化过程中产生的无机酸溶蚀储集层形成;福山凹陷储集层中的岩屑主要为石英岩,具有良好的抗压实性能和护孔作用;福山凹陷储集层含油气的孔隙度下限为10%,勘探深度下限为4100 m,对应于异常高孔带消失、致密砂岩出现的深度。     

Pore Characteristics of the Fine‐Grained Tight Reservoirs in the Yabulai Basin,Northwestern China

This work investigated the pore structure characteristics and reservoir features of the finegrained tight reservoirs in the lower member of the Xinhe Formation(J_2 x_1) in the Xiaohu subsag,Yabulai Basin based on core samples through various techniques. Interbedded silt/fine sandstones and mudstones are developed in the study area. Scanning electron microscopy(SEM) images were used to delineate different types of pores, including primary intergranular pores, secondary intergranular and intragranular pores, organic pores and fractures. The pore types were distinguished by pore size, pore area, location and formation process. The pore radii of the fine-grained rocks range from 1 nm to 1.55μm, mainly concentrated between 5 and 300 nm by low pressure N_2 adsorption and MICP analyses. The pore structure parameters of pore throat size and pore throat sorting coefficient are both positively correlated with porosity, while pore throat sorting coefficient has a negative correlation with permeability. The pore structures of the studied samples are much related to the mineral type and content and grain size, followed by TOC content. In these rocks with relatively low TOC and low maturity, the rigid minerals protect pores with pressure shadow from collapse, and dissolution-related pores contribute a lot to inorganic porosity. In contrast, these rocks with abundant TOC contain a large number of organic pores. The permeability of the fine-grained tight reservoir is mainly dominated by larger pore throats, while a large number of small pores(mostly 0.1 μm) contribute considerably to porosity. These results have deepened our understanding of the interbedded fine-grained tight reservoirs and can be applicable to fine-grained reservoirs in a similar setting.     

致密砂岩储层速敏效应形成机理及其分布规律研究——以库车坳陷东部阿合组为例

库车坳陷东部下侏罗统阿合组是典型的致密储层,由于储层自身（特）低孔（特）低渗的物性特征,极易引发较强的敏感性。本文通过岩石薄片和扫描电镜的显微观察,结合X衍射测试分析和致密储层敏感性流动实验评价,从运移微粒的成因、 含量和孔喉特征等角度,分析了研究区产生速敏效应的内在因素; 结合速敏效应的实验评价,梳理引发研究层段速敏效应平面差异的主控因素,认为研究层段内广泛发育由刚性颗粒崩解而形成微小颗粒的含量以及孔喉大小和连通性好坏,是造成上述速敏效应平面差异的主控因素。通过对研究区速敏效应形成机理的具体分析和评价,为下一步的钻探和开采提供了切实可行的储层保护和改造建议。     

Petrophysical characterisation of tight sandstone gas reservoirs using nuclear magnetic resonance: a case study of the upper Paleozoic strata in the Kangning area,eastern margin of the Ordos Basin,China

Residual and movable porosity are significant parameters for characterising petrophysical properties, especially in tight reservoirs. Eight tight sandstone samples from the upper Paleozoic gas-bearing strata in the Kangning area, from the eastern margin of the Ordos Basin, were analysed using nuclear magnetic resonance (NMR), scanning electron microscopy (SEM), petrography, and porosity and permeability tests. The lithology and pore types were identified and classified using petrography and SEM. The residual and movable porosity were obtained with NMR. In addition, NMR was used to visualise pore structure and pore size distribution. The results suggest that the upper Paleozoic sandstones in the study area mainly comprise feldspathic litharenite and litharenite. The sandstone porosity and permeability are low, with means of 5.9% and 0.549 mD, respectively. Four pore types exist in the tight sandstones: residual primary pores, grain dissolution pores, micropores (clay-dominated) and microfractures. The T₂ spectra under water-saturated conditions correlate with pore size and can be used to distinguish small and large pores based on the transverse relaxation time cutoff value of 10 ms, which corresponds to a pore diameter of 0.232 μm. Small pores account for 72% of the pores in the tight sandstones. The continuous bimodal T₂ spectra suggest good connectivity between small and large pores, despite the low porosity and permeability. In this study, the movable porosity of the major tight sandstone gas reservoirs is higher than the residual porosity, which confirms the effective evaluation of movable porosity to tight sandstone reservoirs, based on NMR experiments.     

应用恒速压汞技术定量评价低渗—特低渗砂岩储层微观孔喉特征:以石臼坨凸起陡坡带东三段为例

砂砾岩储层中的低渗—特低渗砂岩对储层整体油气运聚、成藏起到了重要影响。利用恒速压汞技术探讨石臼坨凸起陡坡带东三段扇三角洲砂砾岩储层中不同渗透率级别的低渗—特低渗砂岩储层微观孔喉分布特征及不同尺度孔喉的物性贡献。研究表明:(1)低渗—特低渗砂岩和常规砂岩相比具有孔隙大小中等,喉道半径偏小,孔喉比异常大的特点。渗透率受孔喉半径变化影响更明显,大半径喉道数量和分布是影响储层渗流能力的关键因素;(2)低渗—特低渗砂岩孔隙主控进汞区是控制流体流动最有效最主要的空间,渗透率越高,孔隙主控区的喉道半径范围越大。孔喉过渡进汞区进汞贡献主要来自孔隙和喉道联合进汞,随着喉道半径减小,细喉道逐渐成为流体储集和流动的主要空间;喉道主控区渗透率贡献也很低,微细喉道及微喉道是进汞主体空间,孔隙贡献基本为0,该阶段流体流动能力受喉道半径变化影响较大。随着渗透率增加,低渗—特低渗砂岩渗流能力的决定性喉道半径值从1~2μm增大到3~4μm。基于恒速压汞技术的低渗—特低渗砂岩微观孔喉定量表征填补了渤海海域相关研究的空白,从而有助于实现该类储层全面准确的储层评价。     

鄂尔多斯盆地镇泾区块延长组长8油层组砂岩储层特征

延长组长8 油层组是鄂尔多斯盆地镇泾区块的主力油层之一,岩性以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,为典型的 特低孔特低渗储层。储集空间以次生溶蚀粒间孔为主,喉道以缩颈型、片状和弯片状为主,孔喉结构发育3 种类型,以II 型为主。长8 砂岩储层特征主要受沉积作用、成岩作用、裂缝发育程度和油气充注4 个因素控制。最有利于储层发育的沉积 微相为水下分流河道,且中砂岩的储集物性好于细砂岩,富含石英、长石和变质岩岩屑的砂岩的储集物性好于火成岩岩屑、 沉积岩岩屑和云母含量高的砂岩。成岩作用对储集物性的影响具有双重性,建设性成岩作用包括溶解和孔隙衬里绿泥石胶 结作用2 种,两者均很发育的层段是油气储集的最有利地带;破坏性成岩作用主要包括机械压实作用和晚期亮晶方解石胶 结作用。裂缝以白垩纪末- 古近纪的构造裂缝为主,其使长8 储层渗透率急剧增大,储层非均值性增强。油气充注对储集 物性的影响主要表现为促进溶解作用的发生以及次生孔隙的形成和保存。     

鄂尔多斯盆地西南部镇泾地区长8油层组致密储层评价

综合鄂尔多斯盆地西南部镇泾地区延长组长8油层组的岩心、薄片、孔渗及压汞测试等资料,在长8储层结构、储层质量发育控制因素研究基础上,对长8低渗致密砂岩储层进行了分类评价。结果表明,长8砂岩储层发育低孔-特低渗储集物性,储层孔隙结构具有细-微孔喉、排驱压力大、分选差的特征,主要可分为3种类型,其中发育Ⅰ型曲线储层孔渗性最好。沉积作用形成的物质基础决定了储层原始孔渗性能,其中分流河道及水下分流河道具最优孔渗性能;成岩作用中,压实作用是储层储集性能破坏的主要因素;溶蚀作用起建设性改善作用。选取孔隙度、渗透率、孔隙排驱压力、中值压力和中值孔喉半径等主要储层参数进行聚类分析,将长8储层划分为3种类型:Ⅰ类为最好储层,Ⅱ类为较好储层,Ⅲ类为相对最差储层。其中,Ⅰ类储层主要分布于分流河道分叉叠置及水下分流河道汇聚叠合部位,储层品质最好,为最有利勘探目标。     

自生粘土矿物对文昌A凹陷深部储层的制约

目前关于自生粘土矿物对深层孔隙结构及油气运聚的影响方面的研究十分薄弱.综合利用铸体薄片、全岩XRD、扫描电镜、恒速压汞等测试手段,分析自生粘土矿物对孔隙连通性、孔喉直径及其分布的影响,并结合埋藏史和生烃史探讨了低渗透砂岩不同孔隙结构类型的油气差异富集条件.珠海组深部储层压实作用较强,自生粘土矿物含量较高.碎屑颗粒以线接触-凹凸接触为主,识别出"孔隙+粗喉道"和"喉道主控"2种孔隙结构类型,前者孔隙体积和粗喉道占比较高,后者主要以细喉道为主;自生粘土矿物分割占据大量孔喉空间,自生伊利石主要为孔喉充填型,自生绿泥石主要为颗粒包壳型;珠海组储层与下渐新统恩平组烃源岩不整合接触形成纵向"下生上储"、横向连续分布的有利源储组合,烃源岩持续生烃.珠海组是典型的深埋藏碎屑岩低渗储层,仍具备良好的储集条件,储层发育受机械压实作用和自生粘土矿物共同控制;压实作用是原生孔隙损失的初始因素,以绿泥石和伊利石为代表的自生粘土矿物高度发育是制约优质储层发育的关键因素.      

Pore-Throat Combination Types and Gas-Water Relative Permeability Responses of Tight Gas Sandstone Reservoirs in the Zizhou Area of East Ordos Basin,China

With the aim of better understanding the tight gas reservoirs in the Zizhou area of east Ordos Basin, a total of222 samples were collected from 50 wells for a series of experiments. In this study, three pore-throat combination types in sandstones were revealed and confirmed to play a controlling role in the distribution of throat size and the characteristics of gas-water relative permeability. The type-Ⅰ sandstones are dominated by intercrystalline micropores connected by cluster throats, of which the distribution curves of throat size are narrow and have a strong single peak(peak ratio 30%). The pores in the type-Ⅱ sandstones dominantly consist of secondary dissolution pores and intercrystalline micropores, and throats mainly occur as slice-shaped throats along cleavages between rigid grain margins and cluster throats in clay cement.The distribution curves of throat size for the type-Ⅱ sandstones show a bimodal distribution with a substantial low-value region between the peaks(peak ratio 15%). Primary intergranular pores and secondary intergranular pores are mainly found in type-Ⅲ samples, which are connected by various throats. The throat size distribution curves of type-Ⅲ sandstones show a nearly normal distribution with low kurtosis(peak ratio 10%), and the micro-scale throat radii(0.5 μm) constitute a large proportion. From type-Ⅰ to type-Ⅲ sandstones, the irreducible water saturation(Swo) decreased; furthermore, the slope of the curves of Krw/Krg in two-phase saturation zone decreased and the two-phase saturation zone increased,indicating that the gas relative flow ability increased. Variations of the permeability exist in sandstones with different porethroat combination types, which indicate the type-Ⅲ sandstones are better reservoirs, followed by type-Ⅱ sandstones and type-Ⅰ sandstones. As an important factor affecting the reservoir quality, the pore-throat combination type in sandstones is the cumulative expression of lithology and diagenetic modifications with strong heterogeneity.