吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩储层微纳米孔隙成因及含油特征

为深化吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩储层孔隙及含油性认识,通过氩离子抛光、场发射扫描电镜、核磁共振、微纳米CT及激光共聚焦实验技术,对芦草沟组微纳米孔隙类型、成因及含油特征进行研究。结果表明,微纳米级孔隙按照成因分为无机矿物晶间孔和有机质生烃孔两大类。微纳米孔隙中重质组分附着于颗粒表面或充填于纳米级小孔中,轻质组分主要赋存于较大的亚微米级孔隙,孔隙中心含水。“甜点”岩性微纳米孔隙孔喉直径主体在100 nm~10μm之间,占比71.8%~93.5%,孔隙类型以无机矿物晶间孔为主,连通性较好且普遍含油。微纳米孔隙具有良好的开发前景,是页岩油提高采收率的重要方向之一。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层成岩序列及孔隙演化

<正>近年来,在针对准噶尔盆地东部吉木萨尔二叠系梧桐沟组多口探井钻探中,发现芦草沟组油气显示活跃,并见到厚层油气显示;对显示段采取连续油管酸压,获得油流,证实了芦草沟组致密储层的含油性。吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层,成岩作用复杂,对主要岩石类型、云化、钠长石化等次生变化的认识还存在争议,对其形成机理、孔隙发育及演化特征、控制因素认识不清。芦草沟组地层岩性主要为一套沉积于咸化湖泊中,受机械沉积作用、化学沉积作用及生物沉积等作用,     

陆相咸化湖盆页岩油甜点孔隙特征与成因——以准噶尔盆地芦草沟组为例

陆相咸化湖盆页岩油甜点孔隙特征与形成机制复杂,是陆相页岩油研究的关键科学问题。本文以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例,综合应用岩石薄片观测、X射线衍射、高压压汞、氮气吸附、扫描电镜、电子探针、碳-氧同位素分析和成岩反演等方法,对此进行了研究。结果表明,以芦草沟组为例的陆相咸化湖盆页岩油甜点段矿物组成以长英质碎屑矿物和碳酸盐类矿物为主,黏土矿物含量较低,成分成熟度低,属于湖相混积岩。甜点孔隙以微—纳米孔为主,类型丰富,半径大于1μm的孔隙主要为粒间溶蚀扩大孔与粒内溶孔,100 nm～1μm主要为晶间孔,小于100 nm主要为黏土级碎屑颗粒粒间孔。沉积微相是控制甜点孔隙发育的关键,特别是滩坝相和三角洲前缘亚相原生孔隙发育,且抗压实能力强,粒间孔保存较好;溶蚀作用是次生孔隙形成的主要原因,进一步改善了储层物性;含铁白云石胶结总体上降低了孔隙度,但也在一定程度上增强了储层刚性,有利于部分孔隙保存。陆相咸化湖盆页岩油甜点孔隙演化呈现快速压实减孔、酸性溶蚀增孔和含铁白云石胶结减孔“三段式”特征,相互之间的匹配关系是控制孔隙发育的关键。     

非常规油气致密储集层微观结构研究进展*

致密储集层储集性能差, 孔喉以纳米级为主, 孔喉连通复杂。中国南方高过成熟海相页岩有机质纳米孔与粒内孔大小约为20～890 nm;陆相泥页岩孔喉类型为有机质孔与基质孔, 主体介于30～200 nm之间;致密砂岩微米级孔喉为粒间溶孔、颗粒溶蚀孔与微裂缝, 主体介于10～200μm之间, 纳米级孔隙大小介于70～400 nm之间, 以原生粒间孔与自生矿物晶间孔为主;致密灰岩孔喉类型有方解石粒内溶孔、粒间溶孔与微裂缝, 大小介于50～500 nm之间。页岩微孔喉总体随热演化程度增高呈先减少后增加趋势, 致密含油砂岩中油气赋存有4种状态, 粒间微孔为油气赋存最有利位置。针对非常规油气储集层独特特征, 仍需在仪器研发、技术方法与评价参数等方面加强研究探索。     

马朗凹陷芦草沟组源岩油储集空间特征及其成因

通过场发射环境扫描电子显微镜,背散射电子衍射,X射线能谱,X衍射等分析手段对马朗凹陷芦草沟组源岩油储层储集空间类型及其特征与成因进行研究。结果表明,该区源岩层的储集空间可分为5大类:原生孔,包括粒间孔、晶间孔;次生溶蚀孔隙,包括粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔、溶蚀缝和基质型溶蚀孔隙;有机质热演化生烃残留孔;裂缝,包括构造缝和非构造缝;纹层间由于岩石物理性质差异形成滑脱缝和破裂缝。从微观孔隙结构分析,各类微孔隙、微裂缝是源岩中烃类的主要储集空间,裂缝、微裂缝起主要的输导作用,改善储层渗透性。     

致密储层石油充注成藏过程分析:以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

作为油气地质领域研究的热点和难点,单一研究手段很难理清致密油充注成藏机理和运聚成藏过程.以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油层为例,通过充注物理模拟实验与成岩-成储-成藏过程分析相结合,分析研究致密油运聚成藏过程.芦草沟组烃源岩自晚三叠世（对应的地层中Ro=0.5%）开始进入生油窗,在中侏罗世（对应的地层中Ro=0.7%）进入大量生烃阶段,至今仍处于生油阶段.烃类包裹体研究表明,吉木萨尔凹陷主要有两期成藏,一期在侏罗纪,包裹体均一温度在50~70 ℃;第二期是在白垩纪-古近纪,包裹体均一温度在120 ℃左右.吉木萨尔凹陷芦草沟组致密储层成岩阶段可划分为三个阶段:①早成岩A期:晚二叠世早期（260 Ma）及之前;②早成岩B期:晚二叠世早期至晚三叠世时期（距今260~220 Ma）;③中成岩A期:晚三叠世至今（220~0 Ma）.根据成岩演化阶段与生烃成藏过程分析,结合致密储层充注模拟实验结论,认为芦草沟组致密油成岩-成储-成藏过程可分为3个阶段:（1）早期储层中-高孔渗条件下低熟油气的充注阶段（晚三叠世之前）;（2）边致密边成藏及改变岩石表面为油润湿性阶段（晚三叠世至早白垩世末期）;（3）芦草沟组致密层中成熟油的持续充注阶段（早白垩世末期至今）.吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油资源潜力大,上甜点体（B段）致密油地质资源量约为4.45×108 t,下甜点体（E段）致密油地质资源量约为7.95×108 t.      

中国油气储层中纳米孔首次发现及其科学价值

油气储层孔隙可分为毫米级孔、微米级孔、纳米级孔3种类型,常规储层孔隙直径一般大于1μm。北美地区页岩气储层纳米级孔径范围为5~160nm,主体为80~100nm。在对中国非常规油气储层研究中,应用场发射扫锚电子显微镜与纳米CT重构技术,首次发现了小于1μm的油气纳米孔。其中,致密砂岩油气储层中纳米级孔隙以颗粒内孔、自生矿物晶间孔及微裂缝为主,喉道呈席状、弯曲片状,孔隙直径范围10~1000nm,主体为300~900nm;页岩气储层纳米级孔隙以有机质内孔、颗粒内孔及自生矿物晶间孔为主,孔隙直径范围5~300nm,主体为80~200nm。纳米级孔是致密储层连通性储集空间的主体。纳米级孔隙系统的发现,改变了微米级孔隙是油气储层唯一微观孔隙的传统认识,为认识常规油气局部富集,非常规油气连续聚集的地质特征、研究连续型油气聚集机理、增加资源潜力具有重要的科学意义。     

页岩油层系储集层微观孔隙非均质性及控制因素——以吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

吉木萨尔芦草沟组页岩油层系岩性复杂,揭示不同类型储集层微观孔隙特征及非均质性控制因素,有利于指导该区页岩油甜点评价及优选。本文优选芦草沟组30块页岩油储集层样品,采用场发射扫描电镜、高压压汞、核磁共振等实验手段,刻画页岩油储集层微观孔隙结构,探讨混积型页岩油孔隙非均质性的控制因素。结果表明,芦草沟组发育7类孔隙和3类孔喉组合;随渗透率降低,粒间孔、粒间溶蚀孔等大孔减小,粒内溶蚀孔和晶间孔增加,"大孔-细喉"组合过渡为"短导管"和"树形网络"组合,孔径及可动饱和度均降低。页岩油孔喉非均质性主要受控于粒度和方解石、黏土胶结,前者决定较大孔(>1μm)能否发育,后者进一步缩小孔隙或孔喉,增加非均质性;在两者联合控制下,孔隙度与孔喉参数的相关性较差。     

鄂尔多斯盆地陆相页岩微观孔隙类型及对页岩气储渗的影响

为深入研究鄂尔多斯陆相页岩储层微观孔隙特征及成藏地质意义,特选取了延长矿区本溪组、山西组、延长组长7、长9段的页岩钻井岩心进行了氩离子抛光扫描电镜实验、压汞实验、氦气吸脱附实验以及相关的地化等实验,实现了对孔隙特征从电镜下直观观察到吸脱附实验间接定性反映,以及对孔隙结构从宏孔到微孔的定量测试。研究结果表明,鄂尔多斯陆相页岩存在粒间孔、粒内孔、晶间孔、溶蚀孔、有机孔及微裂缝共6种微观孔隙类型。其中粒间孔、粒内孔普遍存在,且以黏土矿物聚合体粒间孔和层间粒内孔最为发育,粒间孔孔径多在微纳米级,粒内孔多在几十个纳米内;晶间孔和溶蚀孔仅少量存在于某些特定矿物中,孔径多为纳米级;有机孔相对不发育,以赋存于黏附结合态有机质中且呈凹坑状、片麻状有机孔为特征,孔径多在20nm以内;微裂缝少量存在,多为脆性矿物裂开缝或大型贯通式裂缝。另外,分析得出黏土矿物集合体粒间孔和层间粒内孔对研究区页岩气的赋存和运移贡献最大且是储层各向异性(渗透性)的主要控制因素,晶间孔及溶蚀孔次之;有机孔因相对不发育,可能贡献较小。同时微裂缝的影响不容忽视,是沟通宏孔与中孔的主要微通道。     

咸化湖盆致密油单井测井表征方法研究

<正>前言测井方法是为探测油气层而设计,这种探测能力是建立在测井信息对钻遇地层的物理、化学性质产生异常响应,并能够表征的基础之上。然而当这种理念应用到准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组咸化湖盆致密油储层中,显然遇到诸多难点,由于储层发育于生油岩中,源储呈薄互层状分布,几乎所有的测井响应均呈锯齿状变化,利用常规的储层测井评价方法难以对储层的四性关系进行良好的表征。针对上述难点,依托芦草沟组系统的实验分析资料,提出致密油单井测井评价思路,建立致密油储层测井岩性、物     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层沉积相分析

利用岩芯、薄片、录井和测井等资料,在识别各级次基面旋回界面类型及特征的基础上,将准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组划分为1个长期旋回,6个中期旋回,44个短期旋回,建立高分辨率层序地层对比格架。在总结地球化学、岩性、沉积构造、电性特征的基础上,综合分析古生物化石、测井等资料,以识别沉积相标志为主,进行单井、连井及平面沉积相分析。研究结果认为,吉木萨尔凹陷芦草沟组为咸化湖泊-三角洲沉积体系,岩性复杂多变,在机械、化学、生物等沉积作用共同影响下,形成由细粒碎屑岩、泥岩、碳酸盐岩构成的混积岩层。芦草沟组发育上、下两个致密油甜点体,上甜点体（SSC37-SSC42）为咸化湖相沉积,微相类型以滩坝为主;下甜点体（SSC6-SSC17）以三角洲前缘沉积为主,微相类型为席状砂、远砂坝等。利用开发试验区及水平井部署区的井多、井密的有利条件,对沉积相边界进行控制,从而实现平面微相的精细刻画,研究表明芦草沟组优质甜点以滩坝主体微相为主,主要集中发育在凹陷中心低隆起处。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油系统的成藏特殊性

通过烃源岩条件、储层特征与原油类型分布及其来源、源-储配置关系的系统分析,分析了准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组上、下段致密油系统的自生自储与层控成藏特征。结果表明,芦草沟组咸水湖相沉积中的不同岩性均有不同含量的原始有机质,其中的泥岩有机质丰度和生烃潜力最高,为主力烃源岩,母质类型具倾油特征,处于生油阶段。位于烃源岩层系内的砂岩类与碳酸盐岩类储集层主要为低孔低渗-致密背景,含油性与物性差异存在密切关系。源-储配置表现为互层和泥包砂特征,具有源、储邻近叠置分布的致密油聚集条件。芦草沟组上、下段的原油物性与地化特征存在明显差异,分别主要来自邻近层段烃源岩。综合研究认为吉木萨尔凹陷内芦草沟组具有就近运移、自生自储的层控致密油成藏模式。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油形成条件与分布规律

利用准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组地质、试油、录井、岩石薄片及地球化学等资料,研究了致密油的形成条件、分布特征及其控制因素。研究区致密油形成条件优越,烃源岩有机质丰度高、有机质类型为Ⅰ和Ⅱ型并且为低熟-成熟阶段;储层岩性复杂,甜点段平面连续性好,孔隙类型多样;广泛分布的烃源岩与储层频繁互层,烃源岩生成的油气直接进入相邻储层,有利于致密油的富集;芦草沟组超压广泛发育,是致密油运移的主要动力。致密油纵向上分布受优质烃源岩控制,全段均见油气显示,主要富集于优质烃源岩层附近的储层中;平面上受烃源岩有机质丰度、烃源岩厚度及储层厚度的综合控制,主要分布于烃源岩厚度大于200 m、TOC高于35%、储层厚度大于15 m的区域之内     

准噶尔盆地南缘中二叠统芦草沟组富砂型湖泊深水扇沉积特征及其相模式*

以准噶尔盆地南缘韭菜园子沟剖面中二叠统芦草沟组野外露头为研究对象,结合该地区芦草沟组沉积时期坳陷湖盆的沉积特征和大套灰黑色油页岩的发育背景,对芦草沟组上部砂体进行了观察描述和沉积分析。在露头剖面上,芦草沟组以灰黑色油页岩为主,但笔者首次在该组上部发现了厚约60m的砂岩,其与上覆红雁池组灰黑色油页岩呈整合接触,具有明显的深水沉积背景。通过对该套砂体的岩石类型划分与沉积现象解析,共识别出2大类10种砂泥岩类型,明确了牵引流和浊流共同发育的特征。该套砂体中可识别出深水扇的3种沉积亚相和相应沉积微相,由3期富砂型湖泊深水扇叠置形成。结合此次露头观察与特征描述,分析了研究区由厚层砂岩到泥砂岩互层的演化过程,并建立了芦草沟组富砂型湖泊深水扇沉积模式。这个典型露头的沉积解剖,是对准噶尔盆地南缘芦草沟组深水沉积体系研究的有益补充。     

准东博格达山山前带二叠系芦草沟组重油的发育特征及其指示意义

二叠系芦草沟组是准噶尔盆地东部地区最重要的烃源岩层系和勘探目的层系之一。2013年中国地质调查局油气资源调查中心在准噶尔盆地南缘博格达山山前带实施的油页岩调查井JZK1井钻探过程中,发现二叠系芦草沟组重油。通过对JZK1重油和岩心样品有机地球化学的测试数据研究表明:二叠系重油原油演化程度适中,主要赋存于岩石裂缝中,且经历过后期生物降解作用;油源对比指示,原油来自于芦草沟组本身,属自生自储型油藏。据此推测西起乌鲁木齐市雅玛里克山,东至奇台的白杨沟,断续延长136 km,宽2~10 km,分布面积约2×10⁴ km²的芦草沟组均为下步油气勘探的有利区。基于钻井和过井地震测线的解释结果,指出存在推覆体上盘和推覆体下盘两个勘探领域,且推覆体下盘的原生油藏领域埋藏深、规模大,是下步勘探重点领域。     

致密油藏储层微观孔隙特征与可动用性评价

致密油储层主要包括致密灰岩和致密砂岩,两者微观特征差异明显.但目前针对致密灰岩和致密砂岩的对比研究相对较少,因此开展致密油藏不同岩性微观孔隙结构特征及可动用性研究具有十分重要的意义.利用低温氮吸附比表面、核磁共振、压汞等方法,从纳米级、亚微米级、微米级孔隙等不同尺度表征了致密灰岩和致密砂岩孔隙结构差异,分析了不同孔隙对渗透率的贡献和对流体赋存的影响,研究了启动压力梯度的差异和喉道对启动压力梯度的影响.以川中灰岩和长庆砂岩为例,结果表明渗透率大于0.01 mD储层具备开发潜力,致密灰岩中的亚微米和微米级孔隙是重要的储集和流动空间,致密砂岩中微米级孔隙是重要的储集和流动空间.基于微观实验分析和低渗透油藏评价方法,提出了致密油藏分级评价参数,并给出了分级评价界限,对确定致密油藏攻关目标和优选区块新建产能意义重大.      

阜康凹陷东部斜坡带二叠系储层特征及控制因素

运用岩心观察、铸体薄片鉴定、扫描电镜分析、物性测试、压汞分析等实验方法,以阜康凹陷东部斜坡带二叠系梧桐沟组储集层为研究对象,探讨其储层特征及控制因素,并对储层进行分类评价。研究表明：梧桐沟组储层以岩屑砂岩及长石岩屑砂岩为主,粒度较细,分选磨圆较差,成分与结构成熟度低;储层原生孔隙发育,具有一定量的次生溶孔及微裂缝,发育微米级孔喉,物性较好,属于中孔中低渗储层;通过研究区成岩作用类型及强度的定量分析,共识别出8种成岩相类型。研究区储层物性及孔喉结构主要受岩相及成岩相控制,共划分出29种岩相成岩相组合,结合油田实际产能,将研究区储层划分为四类,从一类到四类,储层物性、孔喉结构及产油情况逐渐变差。     

三塘湖盆地芦草沟组烃源岩及其古环境

三塘湖盆地中二叠统芦草沟组分布于马朗凹陷和条湖凹陷西南部边缘,主要由碳酸盐岩和暗色泥岩组成,是盆地主力生油岩。碳酸盐岩、伽马蜡烷指数(GI)、原油碳同位素组成表明芦草沟组沉积于咸水-半咸水古水体环境中,其主要沉积中心位于盆地西南边缘东侧,呈北西-南东方向延伸,与区域构造延伸方向基本一致。芦草沟组时期的原型盆地范围比现在大,尤其是原型盆地的西南边界应位于现在边界的更西南部,从其碳酸盐岩厚度和伽马蜡烷含量的变化来看,三塘湖盆地与相邻的吐哈盆地和准噶尔盆地呈相互独立分隔的状态。