鄂尔多斯盆地延长气田山西组致密砂岩储层特征

根据薄片鉴定、物性测试、压汞实验、X线衍射和扫描电镜分析等,研究鄂尔多斯盆地延长气田山西组致密砂岩储层特征.结果表明:延长气田山西组致密砂岩具特低孔低渗特性,储层的储集空间类型主要为碎屑颗粒内的粒内溶孔和粒间溶孔,次为裂缝.孔喉属细孔—微喉型,排驱压力大,孔隙结构差,孔渗相关性差.压实作用和胶结作用是导致砂岩致密化的主要因素,成岩作用早期的煤系地层有机酸性环境和成岩作用晚期的交代作用加速砂岩致密化,可溶性物质缺乏使得砂岩物性改善受阻.裂隙体系建立是改善储层物性的主要因素和转折点,使得溶蚀作用复强,溶蚀作用是储层优质化的"催化剂",能够提升储层储集油气能力.     

鄂尔多斯盆地石盒子组-山西组致密储层形成主控因素与发育模式：以彬长地区为例

明确致密储层“甜点”的分布是致密储层油气勘探的重点。通过岩心观察、薄片鉴定、X射线衍射、包裹体均一温度测定、常规物性分析等手段,对鄂尔多斯盆地南部彬长地区上古生界致密砂岩沉积特征、储层特征、成岩作用进行了详细研究,明确了储层形成的主要控制因素并建立了优质储层的发育模式。结果表明：沉积相是储层形成的基础,辫状河三角洲平原分流河道心滩微相岩石粒度粗,孔隙结构为小孔-中细喉型,储层物性相对较好;曲流河三角洲前缘水下分流河道及河口坝微相岩石粒度细,孔喉结构为微孔-微喉型,储层物性相对较差。成岩作用对优质储层的发育与分布具有重要控制作用。间歇性火山凝灰质在酸性地层蚀变为高岭石,而在碱性地层蚀变为绿泥石套膜,抑制了石英次生加大和方解石胶结,保护了储集空间。石英次生加大主要为泥岩转化形成的SiO₂渗滤到砂岩中形成的,中晚期方解石充填长石、岩屑溶孔为方解石顶底板胶结的主要原因。晚期构造改造形成的微裂缝无方解石胶结,改善了储层物性,对气藏起调整作用。彬长地区在3 750 m和3 900 m埋深段附近为2个溶蚀孔发育带。最优储层为溶蚀孔发育带内火山凝灰质转化形成的富含绿泥石套膜的中-...     

致密砂岩储层特征及质量影响因素——以鄂尔多斯盆地西北部二叠系下石盒子组为例

以鄂尔多斯盆地西北部二叠系下石盒子组致密砂岩为研究对象,基于铸体薄片、扫描电镜观测结果,采用核磁共振和氮气吸附孔隙度、渗透率测试等方法,分析下石盒子组致密砂岩储层特征及质量影响因素。结果表明：鄂尔多斯盆地西北部二叠系下石盒子组储层主要由长石岩屑砂岩及岩屑砂岩组成,属于典型的致密砂岩。快速埋藏是储层致密化的最主要原因,压实作用是造成储层质量降低的最主要因素,原生孔隙度下降率为58%;胶结作用进一步使砂岩储层致密,是导致储层质量降低的次要原因,原生孔隙度下降率为24%;成岩作用形成方解石和铁方解石并充填粒间孔隙,储层质量降低。长石的溶蚀提供广泛粒间孔隙,以及刚性石英颗粒的抵抗压实保护部分原生孔隙,改善储层质量。该结果为其他河流相致密砂岩盆地的储层研究提供参考。     

基于高斯过程回归和高压压汞测定致密砂岩渗透率:以鄂尔多斯盆地长7段致密砂岩为例

致密砂岩由于滑脱效应的存在, 其气测渗透率存在一定误差, 测定绝对渗透率对明确致密砂岩渗流特征有重要意义。高斯过程回归方法是目前最先进的机器学习算法, 在处理石油领域非线性和多维数复杂问题具有优势。以鄂尔多斯盆地姬塬地区长7段致密砂岩为研究对象, 将平方指数(SE)和马特恩(Matern)函数作为高斯过程回归模型中两个协方差函数, 通过高压压汞测试的孔隙度、未饱和汞体积比、门槛压力和分形维数来预测致密砂岩的绝对渗透率, 并结合误差分析来研究不同协方差模型预测渗透率的效果。结果表明, 马特恩协方差(Matern)模型的相对误差均值(MMRE)、均方根误差(RMSE)、标准偏差(STD)分别为32%, 0.16和0.57, 准确度较高, 尤其当渗透率小于0.1×10-3 μm2时, 马特恩协方差(Matern)模型精度明显好于平方指数协方差(SE)模型和Winland经验公式。致密砂岩用马特恩模型预测渗透率精度更高。此外, 敏感性分析表明孔隙度对渗透率正影响最大, 门槛压力对渗透率负影响最大; 杠杆值和标准化残差证明高斯过程回归模型预测渗透率的有效性。综上, 马特恩协方差(Matern)模型对渗透率小于0.1×10-3 μm2致密砂岩适用性好, 对微纳米级孔喉发育的致密砂岩勘探评价有重要意义。      

致密砂岩储层孔隙结构特征对可动流体赋存的影响：以鄂尔多斯盆地庆城地区长7段为例

分析孔隙结构和可动流体分布特征是储层研究的关键要素,也是当前研究的重点与热点,对致密砂岩油气勘探及提高油气采收率具有重要意义。以鄂尔多斯盆地庆城地区长7段致密砂岩储层为例,通过物性测试、铸体薄片、扫描电镜、高压压汞和核磁共振实验,结合分形理论,分析了致密砂岩储层孔隙结构、非均质性和可动流体分布特征,讨论了孔喉结构和非均质性对可动流体赋存的影响。结果表明：研究区长7段储层储集空间主要由微纳米级孔隙贡献,孔隙连通性较差,孔喉半径主要分布在0.050～0.500μm;孔喉结构非均质性较强,分形维数分布在2.65～2.90;流体可动性较差,可动流体饱和度分布在16.68%～51.74%,可动流体多分布在中孔和小孔内。研究区长7段储层可分为3类：从Ⅰ类到Ⅲ类储层,剩余粒间孔和粒间溶蚀孔发育变少,孔隙连通性变差,孔喉尺寸变小,较大孔喉变少,非均质性变强,流体可动性变差,中孔和大孔内可动流体含量趋于降低,可动流体倾向于在小孔内赋存。研究成果为致密砂岩油气勘探及油气采收率提高提供了理论依据。     

鄂尔多斯盆地富县地区长7油层组致密砂岩成岩作用及孔隙演化

致密砂岩油是非常规油气勘探的热点领域。以鄂尔多斯盆地东南部富县地区长7油层组为研究对象,利用铸体薄片、扫描电镜、常规物性、X线衍射和稳定同位素等方法,分析致密砂岩的成岩作用,并对孔隙度演化进行半定量恢复。结果表明:长7油层组致密砂岩储层处于中成岩阶段A期,经历机械压实、绿泥石包膜、泥微晶方解石和亮晶方解石胶结、有机酸溶蚀、高岭石及蒙皂石向伊/蒙混层转化、少量微晶石英和石英次生加大等成岩作用。物性演化主要受机械压实、亮晶方解石胶结和有机酸溶蚀等成岩作用影响,但不同成岩作用在不同成岩时期所起作用存在差异。砂岩储层大致经历早成岩阶段A期(T_3—J_1末)、早成岩阶段B期(J_1末—K_1早)、中成岩阶段A期快速埋藏(K_1早—K_2早期)和中成岩阶段A期缓慢抬升等4个孔隙演化阶段,孔隙度从35.0%的原始孔隙度一直演化至现今6.6%。该研究结果对鄂尔多斯盆地东南部富县地区油气勘探有指导意义。     

四川安岳地区须二段致密砂岩储层成岩相特征及测井识别

通过岩芯观察以及对普通薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料的鉴定和分析,探讨了安岳地区须二段致密砂岩储层岩石学和物性特征、成岩作用、成岩阶段和成岩演化序列;基于不同成岩相的测井响应特征,利用自然伽马、声波时差、电阻率、密度和补偿中子孔隙度等常规测井参数建立了不同成岩相的测井识别标准,进而划分安岳地区各单井成岩相。结果表明:安岳地区须二段致密砂岩储层经历了压实、胶结等破坏性成岩作用和溶蚀、破裂等建设性成岩作用;根据成岩作用类型、成岩矿物及其对储层物性的影响,将储层划分为压实致密相、伊蒙混层充填相、碳酸盐胶结相、不稳定组分溶蚀相和成岩微裂缝相5种成岩相类型;结合试气资料,成岩微裂缝相常伴随构造裂缝的发育,含气性最好,而当没有裂缝的叠加作用时,不稳定组分溶蚀相含气性较好;成岩相特征、展布及其测井识别方法能有效评价致密砂岩储层并预测优质储集体发育带,为油气勘探提供地质依据。     

东濮凹陷上二叠统致密砂岩储层成岩相及孔隙演化

东濮凹陷上二叠统砂岩储层物性呈现特低孔特低渗特征,属于典型致密砂岩储层.分析上二叠统致密砂岩储层主要成岩作用类型及特征,划分成岩相,建立不同成岩相储层成岩演化序列及孔隙演化模型.结果表明:东濮凹陷上二叠统致密砂岩以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,储集空间以次生溶蚀孔为主,局部发育残余原生孔;机械压实、碳酸盐胶结和晚期黏...     

致密砂岩气藏不同岩石相孔喉结构对气水相渗特征控制机理:以鄂尔多斯盆地东胜气田J72井区下石盒子组储层为例

为了明确致密砂岩气藏储层微观孔喉对气水相渗特征的控制机理,更好地指导气田增储上产,以东胜气田J72井区下石盒子组储层为研究对象,综合多种分析化验资料并细分岩石相探究了微观孔喉参数对气水渗流能力的影响,揭示了不同岩石相对含气性及产能的控制作用。研究结果表明：J72井区下石盒子组岩石相可以归纳为砾岩相、砾质砂岩相、含砾粗砂岩相、中细砂岩相、泥岩相五大类,其中含砾粗砂岩相、砾质砂岩相为优质岩石相;孔隙类型主要为次生粒间溶孔,平均占比达48.5%,含砾粗砂岩相、砾质砂岩相、中细砂岩相的粒间溶孔比例依次减少,三类岩石相均具有多重分形的特征,大孔比例逐渐降低,其中优质岩石相的物性好、综合分形维数小;优质岩石相的黏土矿物含量低、平均孔喉半径大,气体渗流时的可动气体孔隙度和最大有效气相渗透率较大,含气性好。综合研究认为优质岩石相是控制气井高产稳产的关键因素,深入剖析岩石相的微观特征可以为致密砂岩气藏的高效开发提供有力指导。     

鄂尔多斯盆地渭北地区长3致密砂岩沉积微相与储层非均质性

在对岩心、测井、分析化验等资料综合分析的基础上,结合区域地质背景与地震砂体预测,对鄂尔多斯盆地渭北地区长3油组沉积微相特征及其与致密砂岩储层非均质性的关系进行了研究。研究表明:该区沉积微相以纵向多期叠加、平面快速变化的浅水辫状河三角洲前缘水下分流河道微相为主。叠加河道砂体厚度在8~23.5m之间,各单期河道砂体厚度差异较大;在工区东、西部河道规模差异大,顺河道方向河道宽窄快速变化。叠加河道砂体的物性、含油性非均质性强,受单期河道规模影响较大。单期厚度较大的河道砂体中下部物性、含油性整体较好,单期厚度较小的河道砂体受钙质胶结和泥砾影响,物性、含油性整体较差。平面上,水下分流河道展布控制了物性、含油性分布,水下分流河道越宽,砂体规模越大,单期河道砂体越发育,物性、含油性越好,平面非均质性越弱。      

不同物源体系致密储层微观结构特征及成因分析:以陇东地区樊家川和南梁长6段为例

鄂尔多斯盆地致密油气资源丰富,其中陇东地区长6储层的发育受多物源体系的控制,成为当前研究热点,但目前对不同物源控制的砂体微观结构特征差异等缺乏深入了解,制约了该地长6储层的勘探与评价。通过铸体薄片鉴定、镜下观察、X衍射及恒速压汞分析等实验手段,开展了不同物源体系控制下的储层微观结构特征研究,对比分析了沉积微相对储层发育的影响,建立了对应的孔隙演化模型,并探讨了主要成岩作用对储层致密化的控制。结果表明：(1)喉道是控制储层渗透率的主要因素,北东部物源沉积区较西部物源沉积区的喉道发育状况更好,渗透率更高;(2)随着渗透率升高,受北东部物源控制的南梁地区半径大于0.50μm的较大喉道对渗透率的贡献明显增加;(3)沉积微相是控制不同物源体系砂体物性的重要因素,受北东部物源控制的南梁地区的砂质碎屑流和浊流砂体物性均好于受西部物源控制的樊家川地区;压实作用是造成储层致密化的主要原因,受不同物源体系储层伊利石和绿泥石含量差异的影响,北东部物源沉积区压实减孔量(19.29%)小于西部物源沉积区(22.32%)。该研究成果对不同物源体系致密油的后期评价具有指导意义。     

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区盒1段致密砂岩孔隙结构分形特征及其与储层物性的关系

基于物性、铸体薄片、电镜扫描和高压压汞等测试分析资料，利用汞饱和度法和含水饱和度法对杭锦旗地区盒1段致密储层孔隙结构分形维数进行了计算，并分析其与储层物性的关系。结果表明:盒1段储层平均孔隙度、渗透率分别为9.83%、1.03×10-3 μm2，储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔和残余粒间孔为主。汞饱和度法计算的整体分形维数分布在2.138 4~2.829 2，平均值为2.396 5，含水饱和度法计算的整体分形维数分布在2.529 4~2.879 7，平均值为2.679 1。相比于含水饱和度法，汞饱和度法计算的分形维数与孔隙度、渗透率及各孔隙结构参数之间具有更好的相关性，是因为含水饱和度法易对孔喉较小的样品产生偏差。基于汞饱和度法分形维数，将盒1段储层孔隙结构分为四类:Ⅰ类（D_f≤2.31），Ⅱ类（2.31 < D_f < 2.4），Ⅲ类（2.4≤D_f < 2.52），Ⅳ类（D_f≥2.52），研究区主要孔隙结构类型为Ⅱ、Ⅲ类。选取分形维数（D_f）、平均孔喉半径（R_m）和孔隙度（φ）等参数，对渗透率进行多元回归计算，计算值与实测值相关系数在0.9以上，表明计算模型在本区较为适用。      

高压压汞联合分形理论分析致密砂岩孔隙结构:以鄂尔多斯盆地合水地区为例

孔隙结构是致密砂岩储层的关键要素,制约油气在储层中的储集与流动,而储层孔隙结构是目前非常规油气勘探开发研究的重点和难点。选取鄂尔多斯盆地合水地区上三叠统延长组长7段10块致密岩心样品,开展高压压汞和X-衍射等实验,运用分形理论研究储层孔喉分形特征,并分析分形维数与储层物性、孔隙结构参数与矿物含量之间的关系。研究结果表明:根据压汞曲线形态和孔隙结构参数将储层分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,其储集性能和渗流能力依次递减,微观非均质性依次增强。不同类型的储层具有不同的分形特点:根据分形曲线存在的拐点0.05和0.02 μm,将实际情况和IUPAC提出的孔隙大小划分标准结合,Ⅰ类储层孔隙分为大孔(＞50 nm)和中孔(50~6 nm);Ⅱ、Ⅲ类储层据拐点分为中孔A段(50~20 nm)和中孔B段(20~6 nm);平均分形维数依次增大,分别为2.619 3,2.745 4,2.852 6,非均质性逐渐增强。较少的大孔贡献了主要的渗透率,分形维数反映的主要是孔隙大小非均质性。分形维数与部分矿物存在较好的相关性,矿物成分及其含量是决定分形维数大小的内在因素,进而影响储层的质量和孔隙结构特征。      

克拉通盆地盆缘致密气藏封堵模式: 以鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区盒1段为例

克拉通盆地大面积致密砂岩气藏边界带上的气水分布往往远比盆地内部复杂, 圈闭类型多样, 气藏上倾方向封堵模式尚存在争议。本研究以鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区二叠系盒1段气藏为例, 对比分析不同区带典型河道砂体厚度、岩相组合、砂体叠置关系、储层物性及横向宏观非均质性等多因素差异分布特征及其对气藏分布的控制作用, 最终建立杭锦旗地区不同构造带内盒1段气藏封堵模式。研究表明, 研究区自西向东发育3种河道沉积模式, 分别是西部缓坡区浅水辫状河模式、中部陡坡区冲积扇-辫状河模式、东部深水道模式, 3种沉积模式控制了河道上倾方向储层宏观非均质性差异, 这种宏观非均质性变化是研究区致密砂岩气藏上倾方向封堵的主控因素。根据研究区上倾方向储层变化与圈闭类型关系, 划分了3种天然气封堵模式: 西部缓坡区岩性封堵模式、中部陡坡区地层-岩性封堵模式、东部岩性-构造过渡封堵模式。3种天然气封堵模式构成了鄂北盆缘盒1段大面积天然气连续成藏区的边界, 同时控制了不同类型圈闭分布与天然气富集。      

中国东部典型裂谷盆地构造活动特征及演化:以松辽盆地孤店断陷为例

孤店断陷为松辽盆地南部深层天然气勘探的有利区带,同时也记录了中国东部中-新生代板块运动和盆地演化的丰富信息。利用钻测井资料及高分辨率三维地震资料,并结合区域构造背景,对孤店断陷的地质结构及构造演化特征进行分析。结果表明孤店断陷在纵向上可以划分为基底构造层、下构造层、中构造层及上构造层。由于受到晚中生代以来太平洋板块向东亚板块的俯冲作用及区域构造应力场的影响,孤店断陷的构造演化过程可以划分为断陷期、断坳转换期、稳定坳陷期及构造反转期。孤店断陷的边界大断层(孤店断层)在断陷初始发育期(火石岭组-沙河子沉积期)表现为6段走向各不相同的小型孤立断层,在断陷晚期(营城组沉积期)经过生长、连接而形成统一的断陷边界,并在断坳转换期(登娄库组-泉头组沉积期)和坳陷期(青山口组-嫩江组沉积期)发生广泛而强烈的张扭活动,以及在构造反转期(嫩江组沉积末期)发生强烈反转和分段差异逆冲活动。研究结果可以为松辽盆地以及中国东部地区的构造活动及演化研究提供参考,并进一步指导油气勘探。     

深层、超深层致密砂岩储层成岩相测井定量评价: 以库车坳陷博孜-大北地区为例

博孜-大北地区巴什基奇克组为深层、超深层致密砂岩储层, 岩性致密, 亟需揭示储层品质主控因素, 建立相配套的有利储层测井评价方法。为单井定量评价其成岩相, 充分利用岩心、常规薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料, 对博孜-大北地区巴什基奇克组致密储层的岩石学、物性、成岩作用类型和强度、成岩矿物等特征进行了研究, 并在视压实率、视胶结率、溶蚀孔隙含量和成岩综合系数等参数定量计算的基础上, 根据成岩作用强度及其组合特征对储层成岩相分类命名, 划分出中等压实弱溶蚀相、碳酸盐胶结相及压实致密相等不同的成岩相类型。通过薄片等资料与测井资料拟合分析, 建立了成岩综合系数C_g的测井计算模型, 以及定量识别储层成岩相的方法。对X1、Y1等井的测井资料进行了处理, 并通过识别结果与物性分析、铸体薄片等的匹配关系, 验证了方法模型的可靠性。成岩相测井定量表征方法的建立可为有利储层预测提供指导。      

辽河坳陷雷家地区沙四段致密储层孔隙结构及物性下限

为研究辽河坳陷雷家地区沙四段致密储层储集性能,采用矿物成分分析、铸体薄片、扫描电镜分析、微米CT扫描和高压压汞实验等方法,利用孔喉值确定致密储层的孔隙结构和优势岩性,并估算物性下限。结果表明:杜家台致密储层可分为白云岩、细粒混积岩和方沸石岩三类,其连通孔隙体积分别占总孔喉体积的37%、35%和28%。储层普遍发育纳米孔、微米孔和裂缝,各岩性类致密储层渗透率与最大孔喉半径、主要流动孔喉半径相关性较好,呈指数正相关关系,渗透性主要由较大孔喉提供。白云岩、细粒混积岩和方沸石岩类有利储层孔隙度下限分别为5.8%、6.2%和7.1%,有效储层孔隙度下限分别为2.8%、3.3%和4.6%。该结论为认识雷家地区致密油资源潜力并指导勘探提供依据。     

古地貌恢复及其对重力流沉积砂体的控制作用: 以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长73亚段为例

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7₃亚段沉积体系和砂体成因类型及展布特征受湖盆底部形态控制明显,不同地区砂体类型、成因及空间展布各异。根据岩心、钻井、测井等资料运用印模法与沉积学方法精确地恢复了鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7₃亚段的古地貌,并对微古地貌单元进行精细刻画,在此基础上分析了古地貌对盆地延长组长7₃亚段沉积体系和砂体成因类型及展布特征的控制作用。研究表明:长7₃期古地貌整体呈东缓西陡的不对称坳陷形态,明确了研究区发育高地、坡折带、湖底深洼（凹）、湖底平原、湖底古隆、湖底古脊和古沟道7个微古地貌单元。研究区延长组长7₃亚段重力流沉积体系受古地貌控制较明显,从湖盆边缘至湖盆中心依次发育三角洲前缘沉积、沟道型重力流沉积、半深湖-深湖沉积,从坡折带至湖盆中央,重力流沉积类型逐渐从砂质碎屑流沉积转换为浊流沉积。古地貌形态控制着研究区延长组长7₃亚段重力流砂体的整体展布,而高地、坡折带及古沟道等微古地貌单元则进一步控制重力流砂体的物源方向、成因类型、运输方向、横向连通性及展布形态等。      

基于数字岩心技术的岩石孔渗特征研究: 以海外J油田孔隙型碳酸盐岩油藏为例

走向海外是解决我国能源安全问题的必由之路。但海外油气藏评价往往缺乏第一手岩心资料, 使得储层孔隙结构和渗流规律认识不清, 影响评价效果。以海外J油田孔隙型碳酸盐岩油藏为例, 应用数字岩心技术开展油气藏孔渗特征研究。①以不同流动单元的铸体薄片图像作为输入数据, 经过中值滤波和阈值分割预处理后, 基于马尔科夫链蒙特卡洛数值重构算法构建数字岩心; ②分析孔喉分布、孔喉连通性、孔隙度特征; ③基于格子玻尔兹曼模拟方法开展单相和油水两相流动模拟, 计算数字岩心的绝对渗透率和相对渗透率曲线。结果表明, 构建的三维数字岩心能够刻画不同流动单元孔隙型碳酸盐岩的孔喉半径分布及孔喉连通程度的差异化特征。数字岩心孔隙度与铸体薄片孔隙度吻合度高, 数字岩心渗透率与真实岩心渗透率存在较好的正相关关系, 且符合真实岩心所属的流动单元。油水两相稳态流动模拟计算的相对渗透率曲线体现了不同流动单元的两相渗流能力差异, 可作为数值模拟输入条件, 以及估算油藏采收率。数字岩心分析与物理实验结果吻合良好, 证明了该方法的可靠性。为岩心资料稀缺条件下油气藏表征和渗流特征分析提供新的思路, 对油气藏精细描述具有重要的参考价值。