致密低渗透砂岩储层多尺度天然裂缝表征方法

本文利用地表露头、岩芯、测井、三维地震和微观分析资料,根据多尺度裂缝的发育特征及不同资料的精度,探讨了多尺度裂缝的表征方法。致密低渗透砂岩储层发育多尺度天然裂缝,根据天然裂缝规模以及限制天然裂缝扩展延伸的岩石力学层界面,将天然裂缝分为大尺度裂缝、中尺度裂缝、小尺度裂缝和微尺度裂缝4级,不同尺度裂缝的发育特征存在较大差异。其中大尺度裂缝主要应用三维地震资料的叠后属性进行检测和表征;中小尺度裂缝在单井上可以应用岩芯、成像测井和常规测井相结合的方法进行表征,在平面上采用基于地质和测井约束的三维地震叠前各向异性分析以及储层地质力学相结合的方法进行综合预测和评价;微尺度裂缝一般应用铸体薄片、普通薄片、扫描电镜和三维CT扫描等微观分析方法进行观察描述,通过主控因素约束的方法进行预测。利用本文提出的多尺度裂缝表征方法实现了对鄂尔多斯盆地西南部致密砂岩储层多尺度裂缝表征,可为其它致密低渗透砂岩储层多尺度裂缝表征提供借鉴。     

致密低渗透砂岩储层多尺度天然裂缝表征方法

本文利用地表露头、岩芯、测井、三维地震和微观分析资料,根据多尺度裂缝的发育特征及不同资料的精度,探讨了多尺度裂缝的表征方法。致密低渗透砂岩储层发育多尺度天然裂缝,根据天然裂缝规模以及限制天然裂缝扩展延伸的岩石力学层界面,将天然裂缝分为大尺度裂缝、中尺度裂缝、小尺度裂缝和微尺度裂缝4级,不同尺度裂缝的发育特征存在较大差异。其中大尺度裂缝主要应用三维地震资料的叠后属性进行检测和表征;中小尺度裂缝在单井上可以应用岩芯、成像测井和常规测井相结合的方法进行表征,在平面上采用基于地质和测井约束的三维地震叠前各向异性分析以及储层地质力学相结合的方法进行综合预测和评价;微尺度裂缝一般应用铸体薄片、普通薄片、扫描电镜和三维CT扫描等微观分析方法进行观察描述,通过主控因素约束的方法进行预测。利用本文提出的多尺度裂缝表征方法实现了对鄂尔多斯盆地西南部致密砂岩储层多尺度裂缝表征,可为其它致密低渗透砂岩储层多尺度裂缝表征提供借鉴。     

川西坳陷中段须二段致密砂岩储层致密化与相对优质储层发育机制

致密砂岩储层成为近年来油气勘探的目标选区。川西坳陷中段须二段砂岩储层总体表现出低孔低渗—特低孔特低渗的特征,属于典型的致密砂岩气储层。通过盆地数值模拟、成岩作用分析研究得出须二段在晚白垩世中期达到致密化,其致密化因素包括垂向压实作用、胶结作用及侧向构造挤压作用。不同因素的作用时间段不同,且影响程度也不同。晚白垩世之前,致密化因素包括压实作用和胶结作用,且前者是主要因素;进入晚白垩世,侧向构造挤压成为后期的致密化因素。须二段储层在致密背景上发育相对优质储层,相对优质储层的发育机制包括有利的沉积条件、异常高压、溶蚀作用及早期绿泥石的生成、裂缝化作用及烃类充注等。有利的沉积条件是形成优质储层的前提;异常高压有效抑制了压实作用的进行,是优质储层发育的重要影响因素;建设性成岩作用对优质储层的发育起到了决定性作用;后期的裂缝化作用在储层致密化之后起到了改善储集性能的作用。     

库车坳陷克深气田致密砂岩储层构造裂缝形成序列与分布规律

综合采用岩心、薄片和成像测井等资料,对库车坳陷克深气田白垩系巴什基奇克组构造裂缝的形成序列、分布规律和影响因素进行了研究。结果表明:剪切裂缝和张性裂缝在克深气田均有发育,以直立缝和高角度缝为主,主要形成于近南北向的挤压作用、背斜弯曲拱张作用和异常流体高压作用,微观裂缝切穿胶结物和部分颗粒,早期充填构造裂缝可在后期构造应力和异常流体高压作用下重新裂开成为有效裂缝。克深气田发育3期构造裂缝,其中第3期构造裂缝的形成时间与天然气大量充注期吻合,是工业规模性气藏形成的关键因素。单个断背斜高部位的构造应力低于背斜翼部,因此背斜高部位的构造裂缝线密度相对较低,但背斜弯曲变形使裂缝开度较大,有效性好,单井的无阻流量较高;翼部和断层附近构造裂缝线密度较大,但开度较小,有效性差;构造应力、岩石强度和变形时间的不同造成了构造裂缝特征在各气藏之间具有差异性。储层中部第3砂层组的构造裂缝发育程度中等,充填程度相对较低,并且平面上分布连续,可形成连片分布的储层"甜点"区,应成为克深气田开发中的重点层位。对克深气田构造裂缝起主要贡献作用的为水下分流河道和河口坝微相的粉-细砂岩。     

超深层裂缝性致密砂岩储层砂体、裂缝发育特征及对产能的影响:以塔里木盆地库车坳陷KS2气田为例

库车坳陷KS2气田目的 层构造裂缝普遍发育,而位于不同构造位置的裂缝发育特征有所差异,其与储层砂体的发育特征共同控制了该区单井产能的高低.综合利用岩心、薄片、扫面电镜、测井以及电成像测井解释资料,对库车坳陷KS2气田目的 层巴什基奇克组的储层岩石学特征、砂体组合特征以及裂缝的性质、开度、填充性等特征进行了分析,并对砂体...     

致密砂岩储层构造裂缝特征及地质建模——以塔里木盆地库车坳陷大北12气藏为例

以塔里木盆地库车坳陷大北12气藏为例,基于岩心、薄片、成像测井等资料表征了构造裂缝的类型与产状,分析了构造裂缝的影响因素及形成期次,分别采用随机和确定性建模方法建立了小尺度和大尺度裂缝模型,二者叠加得到总裂缝模型。结果表明：(1)在燕山运动和喜马拉雅运动近NS向的构造挤压背景下形成的大北12背斜型气藏,其目的层白垩系巴什基奇克组致密砂岩的宏观裂缝以近NS向的直立和高角度裂缝为主,剪切裂缝和张性裂缝均有发育;微观构造裂缝也可沟通基质孔隙,提高储层的连通性。(2)在岩性相同的前提下,构造裂缝密度随单层厚度增大而减小,且减小幅度也随之降低;单层平均厚度相近时,构造裂缝密度与距断层距离呈良好的负相关;细砂岩中的裂缝密度最高。(3)大北12气藏发育3期构造裂缝,其中形成于喜马拉雅中期和晚期的第2、3期有效裂缝是天然气高效富集成藏的关键因素。(4)背斜型油气藏核部的构造裂缝密度低,但张开度、渗透率高,通常具有较高的单井产能;翼部的构造裂缝密度高,但张开度和渗透率低,可采用压裂措施提高产能。该成果可为裂缝属性等效模型建立及气藏数值模拟提供数据基础,服务于气藏开发。     

致密砂岩气储层裂缝评价方法与表征

致密砂岩气储层裂缝特征是影响储层含气性差异的主导因素,裂缝发育“甜点区”的准确预测是天然气获得高产、稳产的关键。在中国不同时代地层、沉积相、埋深及构造演化背景条件下均有致密砂岩气储层分布,这些因素导致致密砂岩气储层中裂缝发育特征具有特殊性和复杂性。本文系统提出了致密砂岩气储层裂缝评价的思路和方法,强调评价中应采用岩心观察统计与测井解释相结合、地震储层预测与钻井约束相结合、宏观尺度与微观尺度相结合、定性评价与定量表征相结合、数据统计与计算方法相结合、实验分析与数学模拟方法相结合的方法。最后,指出致密砂岩气储层裂缝评价的7个重点方面：(1)致密砂岩气储层不同级别裂缝发育层段综合识别特征研究;(2)裂缝发育层段特征参数定量表征;(3)裂缝类型及形成机理研究;(4)裂缝发育主控因素分析;(5)裂缝分布预测研究;(6)裂缝发育程度与主控因素和含气性关系及控气模式研究;(7)压裂过程中水力缝、天然裂缝及应力间耦合关系研究。     

库车坳陷白垩系深层致密砂岩储层溶蚀作用实验模拟研究

库车坳陷前陆区白垩系发育特低物性、强非均质性和高稳产砂岩储层,溶蚀作用显著,但成因机制尚不是很明确。利用高温高压热模拟实验还原了目的层在成岩演化过程中1种表生流体和2种埋藏流体环境下溶蚀作用差异,揭示了成岩矿物演化过程及储集空间结构变化特征。结果表明,表生成岩期大气淡水淋滤弱酸性流体环境（CO₂饱和溶液,pCO₂=1 MPa）溶蚀作用最为显著,长石类矿物发生明显溶蚀,石英和黏土矿物相对难溶,Na+、Ca2+和K+等离子析出明显,Si4+和Al3+析出较少,样品表面沉淀出较多的疑似多边形石英和铝硅酸类矿物;成岩晚期油气充注酸性流体环境（乙酸溶液,2 mL/L）溶蚀作用其次,易于溶解白云石、石膏和长石类矿物,Ca2+、Mg2+、Na+和Si4+等离子析出明显,样品表面无沉淀;成岩早-中期碱性流体环境（NaHCO₃溶液,pH=7.46、HCO₃-=0.6 mol/L）溶蚀作用相对较弱,石英、长石和部分黏土矿物均发生了不同程度的溶蚀,且随着温度、压力的增加,溶蚀作用程度增加。综合分析表明:表生流体是研究区砂岩储层溶蚀孔隙发育的关键因素,其次为有机酸和碱性埋藏流体。这一认识能够丰富致密砂岩储层孔隙成岩演化理论,为下一步寻找规模储层发育区和气田有效开发提供理论支撑。     

库车坳陷东部下侏罗统致密砂岩储层特征及主控因素

塔里木盆地致密砂岩气分布广、勘探潜力大,是今后勘探的重要前瞻性领域.库车坳陷东部下侏罗统砂岩储层普遍致密,加强其储层特征及主控因素的研究,对指导下一步的天然气勘探开发具有重要意义.为了揭示了塔里木盆地库车坳陷东部下侏罗统致密砂岩储层的发育规律及主控因素,通过铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、激光共聚焦等测试手段并结合测井资料,研究了储层的岩石学特征、孔隙结构特征和物性特征.结果表明,该区储层岩石类型以岩屑砂岩为主,岩石成分成熟度低,结构成熟度中等;孔隙结构主要为中孔细喉和小孔微喉,孔隙连通性较差;孔隙度大部分为4%~12%,平均为8.12%,有效空气渗透率主要为(0.1~3)×10-3μm2,属于典型的致密砂岩储层.在此基础上,综合分析了致密储层与沉积作用、成岩作用、构造作用的关系.研究认为,储层的物性受沉积作用、成岩作用、构造作用等的共同影响,其中主控因素是受沉积作用控制的粒度、成岩作用中的压实作用和构造压实作用.     

源内致密砂岩优质储层特征及控制因素分析:以川西坳陷须五段为例

川西坳陷的油气勘探已经从源储分离的常规油气勘探逐渐转变为源储一体的常规与非常规油气协同勘探,其中致密储层发育特征及成藏特点成为目前亟须解决的关键科学问题之一.运用石油地质学与沉积岩石学原理及分析方法,对川西坳陷须五段储层发育特征及控制因素进行研究,研究结果显示,须五段砂岩储层的孔隙度为1.371％～8％,小于10％,渗...     

鄂尔多斯盆地西南部镇泾油田延长组致密砂岩储层裂缝测井识别

低孔低渗致密砂岩储层的测井评价和开发难度较大,裂缝发育情况对这类储层的产能影响十分重要。为了利用常规测井资料实现致密砂岩储层裂缝发育情况的评价,基于井径、电阻率、密度、声波等常规测井曲线计算出8个裂缝指示参数,然后利用这8个参数构建了一个裂缝综合识别参数。该裂缝综合识别参数对裂缝的识别正确率更高。将这一套方法应用于鄂尔多斯盆地西南部镇泾油田延长组致密砂岩储层裂缝识别,对于所有样本,裂缝综合指标法识别正确率为81.4%以上。本研究给出的方法对于利用常规测井资料评价致密砂岩储层的裂缝发育情况和有效性提供了一种途径,对致密砂岩储层的勘探开发有一定的帮助。     

临兴上古生界致密储层裂缝发育特征及对致密气富集影响

临兴区块上古生界储集层为致密砂岩，裂缝发育特征及对致密气富集影响尚不清楚，一定程度上制约了甜点区预测。 根据岩心、露头、薄片及测井资料，分析了研究区裂缝发育特征，探讨了裂缝对致密砂岩气富集的影响。临兴区块上古生界主 要发育高角度缝，其次为中低角度缝及水平缝，微观上根据裂缝与矿物颗粒的相对位置关系，可识别出粒内缝、粒缘缝和穿粒 缝，其中粒缘缝最为发育。受塑性泥岩阻挡，裂缝垂向延伸较差，一般延伸1~2 m后消失于泥岩层中，受燕山期北西—南东向 地应力影响，裂缝走向多为北东—南西向，裂缝密度一般2~5条/ｍ。裂缝可改善储集空间、提高油气充注效率，储层裂缝发育 区渗透率可增大1~2个数量级，含气饱和度高，此外，研究区裂缝是油气垂向运移的有效通道，影响着石盒子组及石千峰组致 密气的富集，在后期的勘探开发过程中应充分寻找裂缝发育区，并通过进一步压裂获得高产。     

临兴上古生界致密储层裂缝发育特征及对 致密气富集影响

临兴区块上古生界储集层为致密砂岩,裂缝发育特征及对致密气富集影响尚不清楚,一定程度上制约了甜点区预测。 根据岩心、露头、薄片及测井资料,分析了研究区裂缝发育特征,探讨了裂缝对致密砂岩气富集的影响。临兴区块上古生界主 要发育高角度缝,其次为中低角度缝及水平缝,微观上根据裂缝与矿物颗粒的相对位置关系,可识别出粒内缝、粒缘缝和穿粒 缝,其中粒缘缝最为发育。受塑性泥岩阻挡,裂缝垂向延伸较差,一般延伸1~2 m后消失于泥岩层中,受燕山期北西-南东向 地应力影响,裂缝走向多为北东-南西向,裂缝密度一般2~5条/ｍ。裂缝可改善储集空间、提高油气充注效率,储层裂缝发育 区渗透率可增大1~2个数量级,含气饱和度高,此外,研究区裂缝是油气垂向运移的有效通道,影响着石盒子组及石千峰组致 密气的富集,在后期的勘探开发过程中应充分寻找裂缝发育区,并通过进一步压裂获得高产。     

断裂对川西坳陷致密砂岩气藏天然气运聚的控制作用

川西坳陷致密砂岩气藏的形成和分布受断裂控制作用明显。在对断裂的分布特征、断裂性质、断层几何特征、断裂形成时间等研究的基础上,结合研究区断裂与砂体的沟通关系、已发现气藏的开发情况和失利井的综合分析,揭示了断裂对陆相领域致密气藏天然气运聚的控制作用。研究结果表明,断裂影响和控制川西坳陷致密天然气藏有5种情况:断裂发育促使深层须家河组天然气富集成藏、断裂输导使深部须家河组天然气部分破坏、断裂输导深部须家河组天然气使中浅层侏罗系成藏、断裂破坏严重使中浅层侏罗系成藏效率低和断裂不发育的部位中浅层侏罗系含气性较差。单井与断裂距离的远近对单井产能具有一定的影响,且不同级别断裂影响规律存在较大差异:I级断裂(延伸长度L≥100 km)和II级断裂((10km2 000 m,单井产能低。     

东濮凹陷上古生界石千峰组致密砂岩储层特征

东濮凹陷上古生界石千峰组发育一套厚度较大且具有勘探潜力的河流-湖泊相致密砂岩。采用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光、X衍射全岩及黏土矿物分析等技术手段,对东濮凹陷上古生界石千峰组致密砂岩储层的岩石学特征、物性特征和成岩作用进行了分析。结果表明:储层岩石类型主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩;孔隙度2%~10%,渗透率(0~1)10^-3m²,整体上表现出特低孔超低渗特点;成岩作用主要为压实、压溶、胶结、溶蚀和交代作用。样品古地温、镜质体反射率(R_o,%)和X衍射黏土矿物分析结果进一步证实研究区石千峰组砂岩储层属于中成岩阶段A期。     

紫金山地区煤系致密砂岩储层特征及主控因素

鄂尔多斯盆地东北缘紫金山地区上古生界煤系致密砂岩气资源潜力大,是我国当前非常规天然气勘探的重要地区之一。通过铸体薄片、扫描电镜、孔渗测试和压汞实验等分析测试,结合钻井和测井资料,分析了致密储层的岩石学、孔隙、物性和含气性特征。结果表明：紫金山地区煤系砂岩储层以岩屑砂岩为主,石英和岩屑体积分数高,长石体积分数低,成分成熟度和结构成熟度中等;孔隙类型以溶蚀孔为主,孔隙结构以中孔细喉和小孔细喉为主;孔隙度主要分布在2.00%~12.00%之间,平均6.96%;渗透率主要为0.01×10^-3~1.00×10^-3 μm²,平均为0.36×10^-3 μm²,孔渗相关性较好,与后期溶蚀作用有关;含气储层平均厚度为10.3 m,占砂岩储层总厚度的29%,含气饱和度为40.4%。储层发育主要受沉积作用、压实作用和溶蚀作用控制,沉积作用控制了储层形成的物质基础和空间展布,不同环境下沉积的岩石成分直接影响了压实作用的强弱,砂岩、泥岩、煤层叠置发育的特征为溶蚀作用奠定了基础;压实作用是造成储层致密的最主要因素;溶蚀作用是区内储层物性改善的决定性因素;紫金山岩浆热作用和喷发作用进一步加强了溶蚀作用。     

川西坳陷丰谷构造上三叠统须家河组四段致密砂岩储层特征

据丰谷地区须家河组的地表剖面、岩心和薄片、测井曲线及常规物性测试资料等的观察、对比分析,认为川西坳陷中段的丰谷地区上三叠统须家河组四段砂岩普遍具有低孔低渗、致密化强、超高压、岩性变化快、非均质性强等特点,但局部仍发育有孔渗性相对较好的层段.根据沉积作用及沉积相、成岩作用类型、构造作用方面来探讨丰谷地区须四段储层的特征及...     

松辽盆地南部深层致密砂岩气储层形成机制及成藏主控因素

为了加快松辽盆地南部(简称松南)深层致密砂岩气勘探开发进程,开展致密砂岩储层形成机制及成藏主控因素研究。通过对松南深层致密砂岩的分析,根据致密砂岩岩性组合特征将已发现的深层致密气类型划分为稳定厚层砂型、砂泥互层型、泥包砂型3种类型,储层物性普遍差,孔隙度多小于6%,渗透率主体<0.10×10^-3μm²,属于特低孔、特低渗储层。通过对松南典型致密储层矿物成分与微观特征的分析发现,致密砂岩有效储层形成主要受3个方面因素控制：一是早成岩期发育绿泥石包壳,有效抑制成岩中后期粒间钙质胶结、硅质胶结的发生,保护原生残余粒间孔隙;二是富火山岩岩屑溶蚀形成次生孔隙;三是生烃增压产生大量微裂缝,改善储层渗流特征。在此基础上总结出松南致密砂岩气成藏控制因素,即充足气源提供物质基础、斜坡古沟谷与断裂控砂、次生溶蚀与微裂缝控储、断裂活动与稳定盖层控富。