多种流体体系与砂岩水岩反应的实验研究

针对珠江口盆地珠三坳陷文昌A凹陷渐新统珠海组砂岩次生孔隙成因问题,为确定不同流体对砂岩次生孔隙发育的影响,分别设置了草酸、乙酸、CO_2和大气淡水四种流体反应体系,对研究区珠海组二段、三段的砂岩岩心柱进行水岩反应观测。通过扫描电镜观察、离子浓度测量、反应液pH值测量、岩心孔隙度测量等实验,得出如下结论:(1)草酸体系的溶蚀速率最快,乙酸体系次之,碳酸体系(CO_2体系)最慢。(2)有机酸体系反应前后pH值变化较大,而CO_2体系基本无变化。(3)有机酸溶蚀最强的温度区间为90℃附近,长石大量溶蚀生成高岭石,同时引起孔隙度增加;CO_2体系在30～180℃区间内持续缓慢增孔,在150℃附近增孔明显。(4)草酸分解过量的CO_2,在反应过程中产生了碳酸钙的沉淀,而乙酸分解的CO_2,不足以产生碳酸盐矿物的沉淀。实验结果对碎屑岩溶蚀孔隙的成因和形成机理研究具有借鉴意义和参考价值。     

大气淡水在碎屑岩次生孔隙中的作用

碎屑岩储层次生孔隙发育带的预测是油气勘探中寻找优质储层的一项重要内容,特别是对深层致密碎屑岩储层。碎屑岩储层次生孔隙的形成机理众多,大气淡水淋滤不稳定矿物形成的次生孔隙,由于后期成岩作用强烈改造而缺乏明显识别标志,在储层预测中并没有引起足够重视。本文通过国内外的一些实例,结合实验模拟水岩反应,研究大气淡水在同生—早成岩阶段和表生成岩阶段对碎屑岩储层的淋滤作用。研究结果表明碎屑岩储层中的次生孔隙与大气淡水有着密切的关系,大气淡水与不稳定矿物的反应主要发生在开放或半开放的成岩体系中,反应产物能够被及时带出,促使了水岩反应的持续进行和储集空间的增加。利用层序地层学,结合储层岩石学特征可以很好地预测由大气淡水淋滤形成的次生孔隙发育带。     

鄂尔多斯盆地大牛地奥陶系马五_2段储层成岩相

通过岩心、薄片观察,结合测井、地球化学数据分析,认为大牛地马五2段主要有利储层发育的成岩作用为溶蚀作用、白云石化作用和破裂作用。综合分析得出马五2段储层成岩相主要包括泥质充填成岩相、去云化成岩相、去膏化成岩相以及白云石化成岩相,对马五2段成岩相的展布进行了深入分析,发现泥质充填成岩相主要沿岩溶沟槽的边缘分布,说明泥质充填相可能受古地貌的控制;去云化和去膏化成岩相主要在较高的部位发育;白云石化成岩相主要受沉积相分布的控制。对马五2段储集空间进行测井识别后认为,成岩相反映了沉积微相所决定的溶蚀差异特征;成岩相的分布反映了古地貌对岩溶储层的控制作用;白云石化成岩相为较为有利的储集相带分布区。     

不同淡水成岩体系下长石溶蚀的对比实验

在相同温度、压力（25℃,101325 kPa）条件下,通过对不同淡水成岩体系下长石溶蚀的对比实验来探讨大气水-砂岩的相互作用,实验证实了大气水对铝硅酸盐矿物确实存在淋滤作用,可以形成次生溶孔。该实验分别模拟了含泥开放体系、无泥开放体系和无泥封闭体系等3种不同成岩体系下的天然淡水对长石的溶蚀。反应后检测溶液中的Al3＋,Si4＋,Ca2＋,K＋,HCO3-等离子浓度的变化及不同体系下的钾长石和石英颗粒的扫描电镜（SEM）观察结果表明：长石在3种体系内均有不同程度的溶蚀,并且溶蚀的程度表现为,含泥开放体系＞无泥开放体系＞无泥封闭体系。无泥开放体系和无泥封闭体系下长石发生溶蚀的同时,也观察到石英的微溶蚀。在这3种成岩体系下,长石溶蚀程度与有机质含量、pH值有相关性,在开放体系中长石溶蚀较封闭体系更加明显。     

CO2相变致裂本煤层增透技术研究

研究液态CO₂相变特征和煤体对气相CO₂和CH₄的吸附规律,在不同煤质、温度和平衡压力条件下,实验得出在无烟煤和焦煤的煤体中CO₂竞相吸附的能力是CH₄的1.8~2.4倍。研究发现,液态CO₂在0.2 s内完成相变过程,体积瞬间膨胀至794倍。通过理论研究建立了采用不耦合致裂条件下的爆破孔初始冲击压力峰值、裂隙圈有效半径和爆破致裂钻孔孔径3个主要爆破参数变量的数学模型。采用液态CO₂瞬间相变出口压力为200MPa的致裂器,进行致裂爆破本煤层增透现场实验研究,研究得出距离致裂爆破孔2m和3m的控制孔在爆破后单孔瓦斯抽采纯量提高至6倍和4倍,单孔瓦斯抽采浓度提高至5倍和4倍,单孔瓦斯抽采浓度保持在35%~55%,而距离致裂爆破孔4m的控制孔在爆破5d后瓦斯抽采效果衰减至爆破前的水平。现场试验得出初始冲击压力峰值200MPa和钻孔孔径0.094m时,本煤层致裂爆破裂隙圈有效半径为3m。     

四川盆地西部须家河组砂岩储层成岩作用及致密时间讨论

运用沉积及成藏理论对四川盆地西部地区须家河组砂岩的岩石类型、成岩作用及其成藏时间研究表明:砂岩储层的主要成岩作用有压实和压溶作用、胶结作用,溶蚀作用、破裂作用以及自生矿物的沉淀作用.压实作用是砂岩粒间孔隙减少的主要因素,然而,方解石的强烈胶结作用以及石英的次生加大作用是造成须家河组砂岩储层致密的关键因素.方解石胶结物和石英次生加大包裹体的温度测定表明方解石胶结物主要发育在100℃～140℃之间,石英次生加大主要发生在80℃～126℃之间,在此温度区间,有机质演化已到了成熟期,并在60℃～80℃之间就开始发生运移.因此,砂岩储层的致密时间晚于天然气的生成和运移时间,砂岩储层的致密时间应该在燕山构造活动期,大约在1.5×10~8 a左右.     

碳酸盐岩中地开石的分布特征及其成因

塔里木盆地巴楚-麦盖提地区石炭系小海子组碳酸盐岩中存在大量地开石,利用X射线粉晶衍射对该矿物进行了鉴定,利用阴极发光显微镜和扫描电镜对地开石的形态与分布进行了研究。地开石晶体为短柱状,晶体大小约3~13 μm,分布在溶蚀孔、白云石晶间孔和缝合线的溶解段中。经岩石薄片和阴极发光观察,发现在地开石出现的岩样中存在萤石。地开石与萤石组合的出现,表明该地区小海子组存在着热液活动。经统计,地开石和萤石通常富集于某一层,可追踪热液流体来源的深度。由于地层中未见地开石的前身矿物,并且在温度低于100℃的地层中也出现了地开石,推断该区地开石为热液成因。热液流体不仅为地开石形成创造了条件,还导致了小海子组碳酸盐岩产生大量溶蚀孔隙。热液与岩石间的水岩反应导致萤石交代白云石,溶孔壁白云石重结晶。通过对储层物性数据的分析,表明热液溶蚀能明显增加孔隙度,但萤石和地开石的形成对孔隙度起破坏作用。热液溶蚀是小海子组碳酸盐岩储层形成的重要机理,对指导该区油气勘探具有实际意义。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系鹰山组层序地层特征

以钻井岩心、测井曲线和地震资料为基础,以Vail的经典层序地层学理论为依据,对塔中地区鹰山组进行了层序地层划分,建立了鹰山组的层序地层格架,共识别出5个层序界面,SB1—SB4为侵蚀不整合,SB5由于长期的暴露风化剥蚀,缺失上覆地层一间房组,为隆升不整合。划分出4个三级层序。层序界面由构造运动及海平面升降控制,层序内部主要发育海侵体系域(TST)和高位体系域(HST)。根据沉积学原理,讨论了泥质含量对测井曲线的影响,从而为利用测井曲线准确划分层序界面和层序间的对比提供了依据。短期暴露形成的储集空间在随后的埋藏过程中极有可能被改造破坏,而SB5形成的古岩溶则可能是储层发育的有利勘探层位。     

基于沉积成岩-储集相分析确定文昌9区低渗储层“甜点”分布

文昌9区位于珠江口盆地文昌A凹陷六号断裂—珠三南断裂带之间。古近系珠海组是主要储集层系,埋深基本大于3km,为扇三角洲前缘-潮坪相沉积储层,储层物性以低渗特征为主,局部发育中渗。为扩大勘探油气储量和后期合理有效开发,"甜点"储层寻找至关重要,笔者通过常规物性、测井解释、岩石薄片分析、二维核磁共振等,认识成岩相展布与储集层厚度、物性分布,综合沉积作用、成岩作用等,精细剖析珠海组低渗成因及储集厚度与物性差异发育的主控因素。研究表明:珠海组低渗特征形成的主要原因是压实作用,水下分流河道、潮道和砂坪微相为最有利储集相带,其次为混合坪,二者均可能形成"甜点"储层;压实程度偏弱、粒度较粗、溶蚀较强或绿泥石包壳发育区为潜在的"甜点"储层发育区,可确定六号断裂—珠三南断裂带之间发育"甜点"储层;六号断裂带相近埋深,六号断裂带附近区域较远离区域更有利于"甜点"储层发育。     

基于主成份分析和支持向量机的PCA-SVM储层识别模型研究

储层识别是油气勘探开发中所面临的关键问题和难点之一。针对传统储层识别方法预测精度较低这一问题,提出了基于主成份分析和支持向量机的PCA-SVM储层识别模型,较好地解决了传统学习方法在非线性预测中的小样本、过学习、局部极小点等问题,同时消除了出入变量之间的多重相关性,减少了输入变量的个数,提高了预测精度和收敛速度。通过对长庆中部气田马五1段储层的实例应用,PCA-SVM模型的预测精度达到100%,优于SVM模型(93.6%)和Fisher判别模型(96.3%)。这表明PCA-SVM模型具有更高的预测精度,为致密储层的准确识别探索了又一新方法。