渤中凹陷深层特低孔特低渗砂砾岩储层储集空间精细表征

利用自动矿物定量识别系统(QEMSCAN)、二维大尺寸背散射图像拼接技术(MAPS)、多尺度微米CT、铸体薄片、恒速压汞等实验技术,对渤中凹陷深层孔店组特低孔特低渗砂砾岩储层的储集空间进行了二维、三维多尺度精细表征,并系统研究了砂砾岩储层渗流能力影响因素。实验结果显示,研究区砂砾岩孔隙毫米-微米-纳米级多尺度连续分布,孔隙度相对大的储层,孔径分布范围较宽,储层粒间原生孔、粒间溶蚀孔等大孔隙占比较高,粒内溶蚀孔、晶间孔占比较低。基于三维孔喉网络模型,孔隙主要半径分布区间为1.5～60μm,喉道半径分布在0.5～8.0μm之间,孔喉连通性的分布形态有条带状、连片状、孤立状,储集性较好的储层孔喉在三维空间多为连片状,渗透率相对较差的储层孤立状的大孔较多。孔隙型储层的渗透率与孔喉形态、喉道半径、配位数等参数密切相关。裂缝明显改善了砂砾岩的物性,也为酸性流体对储层的溶蚀提供了有效通道,导致溶蚀孔隙相对发育。综合研究认为,渤中凹陷深层砂砾岩储层的渗流能力受裂缝发育程度、孔喉连通性双重控制,储层中黏土矿物和碳酸盐矿物胶结对孔隙结构、储层渗流能力有重要影响。     

自生黏土矿物与甜点储层的关系——以涠西南凹陷和文昌A凹陷为例

黏土矿物是碎屑岩储层中胶结物的重要组成部分,其类型、含量对储层的质量有较大的影响。以涠西南凹陷和文昌A凹陷的黏土矿物为研究对象,开展了薄片观察、阴极发光、压汞测试、扫描电镜、X衍射、物性分析等研究。结果表明: 甜点储层发育与黏土矿物的关系密切,低孔渗背景下发育2类相对优质储层的黏土矿物组合。涠西南凹陷流沙港组甜点储层多发育于中粗砂岩与含砾粗砂岩中,储层酸性流体活动强度大,溶蚀作用强烈,高岭石相对含量较高,孔隙类型以溶蚀孔、粒间孔为主。高岭石存在早期大气淡水淋滤型和后期有机酸溶蚀型2种成因。文昌A凹陷珠海组优质储层多位于扇三角洲砂体前缘,受阵发性水流与海水改造,绿泥石相对含量高,孔隙类型以残余粒间孔为主。绿泥石以颗粒包膜和孔隙衬里型为主,粒间充填的团簇状绿泥石为辅。黏土矿物的分析对寻找甜点储层和指导油气勘探具有重要的意义。     

自生黏土矿物与甜点储层的关系——以涠西南凹陷和文昌A凹陷为例

黏土矿物是碎屑岩储层中胶结物的重要组成部分,其类型、含量对储层的质量有较大的影响。以涠西南凹陷和文昌A凹陷的黏土矿物为研究对象,开展了薄片观察、阴极发光、压汞测试、扫描电镜、X衍射、物性分析等研究。结果表明甜点储层发育与黏土矿物的关系密切,低孔渗背景下发育2类相对优质储层的黏土矿物组合。涠西南凹陷流沙港组甜点储层多发育于中粗砂岩与含砾粗砂岩中,储层酸性流体活动强度大,溶蚀作用强烈,高岭石相对含量较高,孔隙类型以溶蚀孔、粒间孔为主。高岭石存在早期大气淡水淋滤型和后期有机酸溶蚀型2种成因。文昌A凹陷珠海组优质储层多位于扇三角洲砂体前缘,受阵发性水流与海水改造,绿泥石相对含量高,孔隙类型以残余粒间孔为主。绿泥石以颗粒包膜和孔隙衬里型为主,粒间充填的团簇状绿泥石为辅。黏土矿物的分析对寻找甜点储层和指导油气勘探具有重要的意义。     

低渗透储层微流动机理及应用进展综述

低渗透储层具有孔喉细小、孔隙结构复杂、比表面积大,黏土矿物类型丰富等特点,这些特点致使流体在低渗透储层中流动会产生强烈的微流动效应。微流动效应主要包括稀薄效应和不连续效应、表面优势效应、低雷诺数多流态效应、多尺度多相态效应等,这些特殊效应将影响描述流体流动的微分方程及边界状态。孔隙结构特征、黏土矿物产状、润湿性、岩石矿物荷电性等是低渗透储层微流动的影响因素,通过控制这些因素,可以改变流体在低渗透储层中的流动特征,从而控制油、气、水产量。目前已经形成了界面修饰技术、电化学驱油等采油新技术。以微流动机理为基础,结合孔隙结构特征,找出影响低渗透储层流体流动的主控因素,采用具有针对性的开采技术将成为高效开发低渗透油气资源的有效途径。     

渤海D区块沙河街组高温低渗储层压裂液敏感性伤害及对策

渤海湾盆地渤海D区块沙河街组发育低渗-特低渗透油藏,地层具有异常高温高压特征。通过分析储层填隙物特征和孔隙结构特征,认为渤海D区块沙河街组储层属于中、低孔-低渗型。储层填隙物中易于膨胀及分散运移的伊利石含量较高,储层孔隙空间主要为残余原生孔及溶蚀孔,孔隙和喉道大小为细孔喉级别,孔喉连通性差,非均质性强;通过研究压裂液对储层的敏感性伤害,认为渤海D区块沙河街组储层属中等偏强水敏、弱速敏、中等偏弱碱敏、易水锁伤害。为降低压裂液对储层的敏感伤害、压裂液残留物伤害及与地层环境不配伍造成的储层伤害,渤海D区块高温低渗储层的压裂液须具有耐高温、弱碱性特性,且配方中宜添加防膨剂、稳定剂、缓冲剂和助排剂。     

复杂构造区页岩气储层特征及含气性控制因素——以湖北来凤—咸丰区块来地1井龙马溪组为例

志留系龙马溪组是位于四川盆地之外的湖北来凤—咸丰区块页岩气勘探的重点层位。为了探究复杂构造区储层特征及其对含气量的影响,以来地1井龙马溪组为研究对象,通过对5条野外露头剖面进行取样分析,应用薄片鉴定、扫描电镜、液态氮吸附-脱附实验、现场解吸等常规手段,观察分析储层孔隙类型、结构,并将储层各参数与DFT孔容及储层含气量进行拟合分析。研究表明:研究区龙马溪组储层孔隙类型主要为粒间孔、粒内孔、有机质孔及小尺度裂缝;中孔占孔容的比重最大,微孔次之,大孔占比最小,它们的发育程度由总有机碳含量(TOC)和黏土矿物含量共同控制;含气量与TOC、黏土矿物含量及总孔容有一定正相关性,次生黄铁矿含量与游吸比有较好的正相关性;来地1井龙马溪组三段由于黏土矿物含量较高、储层可塑性较强、有一定的抗破坏能力,因此,龙三段储层的封闭性好,储层内存在异常高压,在具备一定物质基础的层段含气量与TOC较高的龙一段相当。研究指出,在物质基础一般、整体保存条件较差的复杂构造区,寻找远离深大断裂、具有较高黏土矿物含量及一定TOC的局部封闭性好、存在异常高压的储集层段或区域,是今后页岩气勘探的重要突破口。     

深层高压低渗透砂岩油藏储层敏感性研究

利用X-衍射、扫描电镜、敏感性流动实验等技术方法研究了东濮凹陷文东油田沙三中深层高压低渗透油藏储层敏感性,主要分析了敏感性类型、敏感性伤害程度及储层敏感性的影响因素。研究结果表明,储层具有弱速敏、中等偏强水敏、弱酸敏、弱-无盐敏特征。在油藏储层常规流动敏感性实验的基础上,提出了体积流量敏感性,研究区储层体积敏感为中等偏弱。影响储层敏感性最直接的因素是储层物性、储层孔隙结构及黏土矿物等。注水开发中后期,地层压力下降明显,储层物性变差,储层敏感程度增强,注水效果差。     

四川盆地南部早古生代海相页岩微观孔隙特征及发育控制因素

利用环境扫描电镜(ESEM)、原子力显微镜(AFM)、比表面积分析仪对四川盆地南部早寒武世筇竹寺组以及早志留世龙马溪组页岩气储层的微观孔隙类型、结构特征进行了系统研究。四川盆地南部筇竹寺组和龙马溪组页岩气储层微观储集空间类型多样,包括黏土矿物层间孔、有机质孔、晶间孔、矿物铸模孔、次生溶蚀孔等基质孔隙。ESEM和AFM两种方法结合,能客观地反映页岩气储层的微观孔隙结构特征,具有互补性。本区筇竹寺组和龙马溪组页岩气储层以极为发育的微孔为主,为页岩气储层提供了大量孔体积和表面积,但是筇竹寺组页岩比表面积和孔体积都较龙马溪组的小。笔者认为有机碳含量、黏土矿物类型及其含量、干酪根类型及其热演化程度是控制本区筇竹寺组和龙马溪组页岩气储层微观孔隙结构的主要因素,其中,热演化程度的影响最为明显。在一定范围内,热演化程度与比表面积、孔体积与黏土矿物中伊/蒙间层含量具有正相关性,随着热演化程度、有机碳含量、Ⅱ型干酪根含量的增加,表现为微观孔隙数量增加,比表面积和孔体积增大。     

海拉尔盆地乌南地区下白垩统火山碎屑岩孔隙结构特征与储层分类

海拉尔盆地乌南地区下白垩统储层的岩性主要为火山熔岩、火山碎屑岩和正常沉积岩。以往的储层研究均遵循根据岩性建立测井解释方法的思路。根据乌南地区储层同种岩性具有不同测井响应、不同岩性又具有相同测井的特征,采用压汞实验分析与岩心孔渗试油分析相结合,建立本区的实验室条件下的储层分类标准,并利用常规测井资料建立乌南地区测井储层分类标准。压汞实验资料与岩心孔渗试油资料显示研究区储层可以分为三大类(四小类):Ⅰ类储层的孔隙以溶蚀粒间孔为主,黏土矿物以分散式和内衬式充填;ⅡA类储层孔隙主要是熔蚀粒间孔和溶蚀粒内孔,黏土矿物以搭桥式或以内衬式充填;ⅡB类储层主要为溶蚀粒内孔,黏土矿物以搭桥式充填;Ⅲ类储层在铸体薄片中几乎观察不到有效的孔隙,黏土矿物堵塞孔喉。采用XD-N与DEN或CNL做交会图,能有效区分乌南地区储层类别,储层分类判别符合率达到88.9%。     

准噶尔盆地玛湖凹陷北斜坡玛131井区块三叠系百口泉组储层敏感性评价

玛湖凹陷斜坡区三叠系百口泉组为低孔低渗砂砾岩储层,储层敏感性对储集性能影响较大,因此进行储层敏感性研究对于防止储层损害和制定合理的开发方案具有重要意义。在分析研究区百口泉组砂砾岩储层基本特征基础上,参照碎屑岩储层评价标准,采用敏感性流动实验对百口泉组扇三角洲砂砾岩储层敏感性进行了研究。结果表明:研究区百口泉组黏土矿物类型以伊/蒙混层为主(占38.74%),其次为绿泥石(占29.46%)、高岭石(占21.96%)和伊利石(占9.83%);敏感性流动实验表明百口泉组储层具有中等偏强盐敏、中等偏弱水敏、弱速敏、弱碱敏的特征;影响储层敏感性的主要原因是储层中黏土矿物类型以及储层孔喉结构。通过研究结果建议油气勘探开发施工过程中应重点防止盐敏、水敏,有针对性地采取措施保护储层。     

海陆过渡相泥页岩储层特征研究——以沁水盆地为例

通过扫描电镜、X射线衍射、压汞实验及等温吸附实验等对沁水盆地太原组泥页岩进行了实验分析,从地球化学特征、岩石学特征、物性与储集空间特征等方面对泥页岩储层特征进行了研究。结果表明,研究区太原组页岩气储层泥页岩厚50~70 m,储层有利层段为太原组上段,最大连续厚度为10.7~25.13 m;有机碳质量分数为0.12%~22.78%,平均为2.5%以上;成熟度为1.72%~3.6%,总体偏高,处于高-过成熟阶段;矿物成分以黏土矿物和石英为主,脆性矿物平均为32.12%~45.25%;微孔裂隙发育,类型多样。孔隙结构以微孔、小孔和超大孔为主,孔隙间连通性比较好。沁水盆地太原组泥页岩具有储层埋藏深度适中,泥页岩累计厚度大,有机碳含量高,脆性矿物含量高,微孔裂隙发育,孔隙间连通性好等特征,是页岩气的有利储集层。其不利条件主要表现在单层厚度小,黏土矿物含量高,成熟度较高等。     

黔西北地区上二叠统龙潭组泥页岩储层特征

贵州省发育多套含气页岩层系,近年来对于寒武系和志留系黑色页岩进行了较为深入的研究,但是对于上二叠统龙潭组黑色页岩储层研究较为缺乏。文中通过对黔西北地区上二叠统龙潭组黑色页岩进行全岩X衍射矿物分析、TOC含量和Ro、比表面和孔径等测试,特别是场发射扫描电镜实验,分析了龙潭组页岩孔隙类型及储层特征。结果表明：黔西北地区上二叠统龙潭组页岩主要矿物组成是黏土矿物(41.4%)和石英(47.8%)。从空间上看页岩中黏土矿物含量从北向南先减少后增加,石英含量在大方县中部和南部较高。龙潭组黑色页岩的孔隙以中孔为主,空间上从北向南呈现周期性的变化规律。龙潭组泥页岩孔隙分为3类,即粒间孔、粒内孔和有机孔。其中有机孔主要为纳米级,数量丰富,一般呈不规则的圆形,是吸附态赋存的天然气的主要储集空间,具有重要的研究价值。龙潭组页岩孔隙特征受TOC含量和黏土矿物影响明显。有机碳含量高,则微孔越丰富。黏土矿物含量高,则中孔较丰富。石英则对宏孔体积贡献较大。这样定量实验的结果很好的对应了扫描电镜中定性观察的结果。     

靖边油田长6油层组储层特征及物性影响因素

通过大量岩心铸体薄片、黏土矿物X衍射、扫描电镜及物性等资料分析,总结研究了靖边油田长6油层组的储层特征及影响因素。结果表明:长6储层具有成分成熟度低、结构成熟度高的岩石学特点。孔隙类型为浊沸石溶孔-长石溶孔-残余粒间孔组合,物性特征为中孔、特低渗透型和超低渗透型为主,局部为低渗透型。孔隙结构为细孔-微孔、细喉-微细喉型。影响储集性能的因素主要表现为两方面:平面上受三角洲平原亚相沉积相带的控制;纵向上受成岩作用的影响。     

吐哈盆地巴喀气田八道湾组致密砂岩气藏气水分布特征

基于核磁共振、压汞测试、物性分析、相渗曲线及生产动态等多种资料,对吐哈盆地巴喀气田八道湾组致密砂岩储层的物性特征、孔喉分布、束缚水含量、气柱高度、"甜点"发育的主控因素进行了分析,总结了研究区气水分布特征和气水分布模式。研究结果表明:八道湾组发育典型的致密砂岩储层,其孔隙度总体小于7%,渗透率小于0.2×10-3μm2;喉道半径较小,主喉道半径的分布范围为0.01～1μm;束缚水饱和度较高,且同孔隙度呈负相关关系。研究区气水过渡带的范围约为640 m,研究区储层总体处于气水过渡带之内;处于过渡带不同构造位置处不同物性的储层具有不同的含气特征和气水生产特征,位于气水过渡带较高部位的物性较好的区域和裂缝发育区是"甜点"的主要发育区。     

豫西地区山西组—太原组页岩孔隙结构及其影响因素——以ZXY1井为例

页岩孔隙结构是储层评价的关键,对页岩气的勘探、开发以及页岩储层改造等都具有十分重要的意义。本文以ZXY1井太原组—山西组页岩为例,利用低温氮吸—脱附实验、X衍射、扫描电镜等实验手段研究页岩孔隙结构及其影响因素。结果表明,太原组—山西组页岩孔隙复杂,发育有机孔、微裂缝和多种无机孔;孔隙孔径主要为2~50 nm,以介孔为主,其次为微孔;孔容和比表面几乎全部由微孔和介孔提供。有机质、黏土矿物及其组合对孔隙结构影响分析表明,孔容与TOC含量、孔容与黏土矿物含量、比表面积与TOC含量、比表面积与黏土矿物含量均具有较为显著的正线性相关关系;TOC含量和黏土矿物含量数值乘积与孔容、比表面积表现为非常显著的正线性相关关系;TOC含量和黏土矿物含量双参数回归孔容与比表面积,相关系数高,误差较小。综合分析认为,有机质和黏土矿物对孔隙结构的影响并非简单正线性相关关系,而是复杂的正向关系。     

陆相细粒岩储层质量的控制因素——以四川盆地下侏罗统为例

陆相细粒岩储层与海相细粒岩储层在物质组成、沉积环境方面差别较大,储层质量影响因素也不尽相同。以四川盆地下侏罗统为例,利用X射线衍射、氦气法测孔渗、元素地球化学、有机地化分析、扫描电镜等多种实验测试手段,分析陆相细粒岩组成成分、储层物性特征和空间类型,探讨陆相细粒岩储层质量的主控因素。研究认为,四川盆地下侏罗统细粒岩的主要组成矿物为黏土矿物、石英、碳酸盐矿物。黏土矿物与石英普遍含量较高,碳酸盐矿物局部富集。陆相细粒岩层段主要由5种岩石类型组成,包括页岩、介壳泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩和介壳灰岩。页岩与介壳泥岩有机质含量较高,物性较好,可作为良好的页岩气储层。陆相细粒岩储层的储集空间主要为黏土矿物片间孔和微裂缝。储层质量主要受沉积环境和成岩作用的影响,与组成成分关系较小。半深湖控制富有机质细粒岩的分布。还原、低盐度、潮湿、物源充足的沉积环境有利于细粒岩孔隙空间的发育,为储层的形成提供物质基础。黏土矿物片间孔在超压作用下保存下来,为页岩气富集提供了储集空间。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田储层微观孔隙结构特征

通过物性分析、扫描电镜、铸体薄片、高压压汞、恒速压汞等技术对鄂尔多斯盆地苏里格气田低渗透砂岩储层样品进行了测试分析,研究了其微观孔隙结构特征。研究表明,苏里格气田低渗透砂岩储层的孔隙类型为溶孔、粒间孔、晶间孔、微孔,其中以前3种为主要孔隙类型。孔喉组合以小孔微细喉为主,最有利的孔喉组合类型为高孔-粗喉型和中孔-中喉型,喉道类型、大小及喉道分布控制着储层的渗透性。孔隙结构非均质性强、孔隙类型多样、粒间孔百分比低是储层渗透性差的主要原因;储层非均质性强的根源在于微观孔隙结构特征的不均一性。     

青西凹陷下白垩统含白云质泥岩与泥质白云岩储集层微观孔喉特征及控制因素

岩石类型中的孔喉特征对储集层的研究具有重要意义。对青西凹陷下白垩统储集层中的含白云质泥岩和泥质白云岩进行薄片观察、矿物X衍射定量分析、场发射扫描电镜观察、Qemscan系统分析和压汞分析,结果发现,含白云质泥岩中黏土矿物含量高,发育黏土矿物层间孔,含部分黄铁矿晶间孔及微裂缝,粒内孔数量较少,微米级孔隙(孔径10~200μm)数量居多;泥质白云岩中白云石含量高,以矿物颗粒粒缘缝、粒间孔、微裂缝及有机质收缩缝为主,偶见有机质溶蚀孔、黄铁矿晶间孔,纳米级孔隙较多,主要为20~200μm。通过两类岩性中孔喉特征差异初步分析,认为矿物组成、压实作用、有机质成熟度是其主要影响因素。     

黔北凤冈地区龙马溪组页岩储层储集空间划分与演化过程分析

页岩储集空间的研究是页岩油气研究的核心内容之一,页岩孔隙和裂缝很大程度上影响了页岩储层的储集能力和渗流特征。采用薄片观察、常规扫描电镜观察、氩离子抛光(FIB)、场发射电子显微镜(FESEM)实验,并结合能谱分析(EDS)等技术手段系统分析了研究区龙马溪组页岩储层的储集空间的成因、大小、形态、分布、连通性等特征,以页岩中储集空间的成因及孔隙发育位置特征为依据,分析了页岩储集空间划分方案,将研究区龙马溪组页岩储层储集空间划分为无机孔、有机孔、裂缝三个大类。结合页岩成岩过程,考虑机械压实、热演化机制、黏土矿物转化、溶蚀作用等因素,定性探讨了页岩储层孔隙的形成演化过程。研究区龙马溪组页岩储层主要储集空间为黏土集合体内矿片间孔隙、黏土絮体间孔隙、粒内有机质纳米孔及裂缝。有机质纳米孔隙是页岩演化到一定阶段的产物,并不是所有页岩储层中都会发育有机质纳米孔隙,且有机质纳米孔的形成和保存受多种因素的影响。     

山东渤南油田古近系沙河街组沙二段及沙三段低渗透储层成岩储集相

渤南油田位于济阳坳陷的渤南洼陷内,是山东省胜利油田储量最大的亿吨级深层低渗透断块岩性油藏,主要含油层系为古近系沙河街组沙二段和沙三段,属中孔低渗透砂岩储层。低渗透砂岩储层的成因机理十分复杂,为了更精确地预测有效储层的分布及其内部储集性能的差异,应用成岩储集相的概念在渤南油田三区古近系沙河街组开展了低渗透储层质量评价的研究。该项研究是建立在储层沉积相、成岩作用研究的基础上,通过分析低渗透储层成岩作用对储集物性的影响及成岩作用阶段划分,认为造成本区储层砂岩渗透率较低的主要原因是成岩期各种自生矿物的充填和胶结作用。选用流动层带指标、孔隙度、渗透率、粒度中值、泥质含量、孔喉半径均值和变异系数等七项参数,采用聚类分析和判别分析方法,将渤南油田三区古近系沙河街组划分为四类成岩储集相,阐述了各类成岩储集相的特征,并结合沉积相,实现了成岩储集相的时空展布。研究成果将对低渗透砂岩储层的开发起到指导作用。