鄂尔多斯盆地苏里格气田上古生界天然气地球化学及成藏特征

苏里格气田是鄂尔多斯盆地上古生界内发现的大型岩性气藏。天然气中甲烷占绝对优势,干燥系数低,为湿气。天然气的单体碳同位素具有碳数越高,同位素越重的特点,且正构烷烃碳同位素具有δ¹³C₁ < δ¹³C₃ < δ¹³C₂ < δ¹³C₄的规律。甲烷碳同位素与甲烷含量呈正相关,与乙烷含量为负相关。根据天然气单体碳同位素及其含量变化,认为苏里格天然气属煤成气。天然气中含少量CO₂气,多为有机成因。苏里格气田二叠系气藏的形成与演化可划分为石炭-二叠纪至中侏罗世气源岩沉积埋藏阶段、晚侏罗世至白垩纪天然气形成阶段和第三纪至现今的保存改造阶段。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田致密砂岩储层孔隙类型及其渗流特征

为了探讨致密砂岩气藏不同孔隙结构的控制因素以及其内部流体渗流行为的差异,本文利用铸体薄片分析、高压压汞、核磁共振、气水相渗等一系列储层岩心分析资料从定性到定量的角度分别对鄂尔多斯盆地苏里格气田东南地区盒8段储层的孔隙类型、渗流特征进行研究,将储层按照溶蚀孔与晶间孔的相对含量划分为四类:晶间孔主导型储层、溶蚀孔—晶间孔混合型储层、晶间孔—溶蚀孔混合型储层、溶蚀孔主导型储层,并重点分析了四种储层类型所对应的可动流体、气水两相渗流特征。研究结果表明:成岩作用差异是导致储层具有不同孔隙结构类型的主要因素;不同孔隙类型储层之间的孔隙结构差异显著;从晶间孔主导型到溶蚀孔主导型储层,储层孔隙结构特征具有明显的改善趋势,可动流体饱和度增加明显,同时气、水两相干扰程度也逐渐增强,气相渗透率对含水饱和度的敏感程度也随之上升;晶间孔—溶蚀孔混合型储层是研究区广泛发育的储层类型,沉积微相对不同孔隙类型储层在平面上的分布起到了较大的控制作用。     

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩储层非均质性评价

马家沟组五段一层(马五1)缝-孔洞型含硬石膏结核和细晶的粉晶白云岩储层是鄂尔多斯盆地中部气田的主力产层，储层的非均质性很强，已成为影响勘探和生产的主要地质因素。着重研究了马五1沉积、成岩作用以及古潜沟的形成和空间展布，认为沉积相、成岩相和古潜沟是影响储层非均质性的关键因素，指出盆缘含硬石膏结核白云岩沉积微相和渗流白云石粉砂半充填溶膜孔的粉晶白云岩成岩相是最有利储层发育的沉积、成岩相，相对的岩溶高地-斜坡是有利的储层保存区。提出了适合本区的储层地质预测方法——叠图法，对指导勘探和开发生产具有实用意义。     

致密砂岩储层非均质性影响因素分析

合水地区的长8油层组发育典型的致密砂岩储层,砂体叠置关系复杂,非均质性强,严重影响了油田的勘探开发进程。本文从沉积微相、砂体结构及成岩作用三个方面对合水地区长8储层非均质性进行研究,结果表明:储层宏观非均质性受沉积微相和砂体结构的控制,不同微相对应的水动力条件、碎屑颗粒粒度及砂体宽厚比存在明显差异,造成储层及砂体分布的平面非均质性。不同砂体结构内的隔夹层发育程度不同,控制了储层层间和层内非均质性,导致砂体空间分布的非均一性。储层微观非均质性受控于成岩作用,机械压实作用及胶结作用对原始孔隙破坏最大,导致了储层的致密化及孔隙结构的复杂性,溶蚀作用在一定程度上缓解了储层物性的降低,但长石差异溶蚀加剧了溶孔分布的非均质性。     

辽河盆地荣37块气田下第三系储层孔隙结构及非均匀质性研究

通过对岩芯、薄片及沉只微相等资料的分析，结合压汞测试结果，重点分析了辽河盆地荣３７块气田下第三系沙河街组和东管组砂岩储层的孔隙类型、孔隙结构及其非均质性特征，指出粒间孔及粒间溶蚀扩大孔为主要储集空间；提出９种孔隙结构类型，其中东营组曲流河点坝微相砂体孔隙结构类型良好。对储层进行了层内、层间及平面非均质研究，指出天然气储层平面及怪内非均质性强，而层间非均质性相对较弱。依据研究结果对今后开发该气田提供     

鄂尔多斯盆地苏里格气田盒8气藏含水特征及气水分布主控因素分析

鄂尔多斯盆地苏里格气田是低渗透砂岩气藏的典型代表,主力含气层盒8段储层物性差、非均质性强、气水关系复杂。根据储层非均质性、孔喉结构配置关系将盒8段储层水分为吸附水、毛细管水、自由水3类,其中吸附水主要吸附于岩石颗粒表面;毛细管水存在于非均质性较强储层的毛细管中;自由水发育在孔隙结构和物性较好的储层。根据区域生烃强度、储层非均质性及微观孔隙结构特征,分析了控制气水分布的主要因素:生烃强度控制气水分布总格局,储层横向非均质性控制储层局部气水分布,微观孔隙结构控制地层水赋存状态。     

鄂尔多斯盆地东坑大阳湾地区延9储层非均质性研究

通过岩心、铸体薄片、扫描电镜资料分析,结合测井数据统计以及压汞试验等方法,综合考虑孔隙度、砂岩密度、渗透率突进系数、渗透率变异系数、渗透率级差等多种储层非均质性影响因素,对东坑大阳湾地区延9储层的层内、层间、平面以及微观非均质性进行研究。研究结果：认为该地区延9储层为较强-强非均质性程度。     

鄂尔多斯盆地长6~长7储层非均质性研究

研究区周湾南部长6~长7油层组属于三角洲前缘沉积,通过对长6~长7储层的层内渗透率韵律性分析,层间的分层系数和砂岩密度进行统计、对比,储层物性在平面上的变化以及砂体的横向连通性进行研究,从而得出长6各小层非均质均较强,而长73非均质性强,长72非均质性弱。     

鄂尔多斯盆地下寺湾地区延长组页岩气储层非均质性特征

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7、长9页岩是页岩油气勘探的重要层位,本文在岩心观测、薄片观察、脉冲渗透率测试、有机碳含量测试、气体组分分析、测井解释方法的基础上,对陆相页岩层内岩性、地化参数、微观孔隙结构、力学参数的非均质特征进行研究。研究认为陆相页岩储层砂质纹层发育密度和频率值较高,纹层中的大孔隙与页岩中的中孔和微孔构成复杂的孔隙体系,造成页岩储层层内非均质性极强,可有效改善页岩层系的物性,为游离气的富集和运移提供有利空间和有效通道,对游离气的渗流和富集具有积极意义。非均质程度较弱的页岩段,砂质纹层发育程度低,物性致密,排烃能力最弱,富集较多的吸附气。陆相页岩成储机制受控于其较强的非均质性,同时页岩强非均质性段,脆性矿物含量高,有利于页岩储层的压裂开采。     

鄂尔多斯盆地苏里格大气田天然气成藏地球化学研究

苏里格大气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北部,属于典型的低渗砂岩气田。对天然气组分和同位素组成研究表明,苏里格大气田上古生界天然气以干气为主、湿气为辅,甲烷含量为82.729%~98.407%,干燥系数为84.7%~98.8%,δ¹³C₁值为-36‰~-30‰,δ¹³C₂值为-26‰~-21‰,属于高成熟度的煤成气;气田范围内各井区天然气组分和碳同位素组成变化较小,暗示其来源和成藏过程的一致性。根据储层流体包裹体镜下观察、包裹体均一温度、含烃包裹体丰度、颗粒荧光定量(QGF)、包裹体激光拉曼分析,苏里格大气田上古生界储层发育盐水包裹体、气体包裹体、液态烃包裹体、CO₂包裹体等不同类型流体包裹体,主要产于石英次生加大边、微裂隙及胶结物中;包裹体均一温度分布呈连续的单峰态,分布范围为80~180℃,主峰温度为100~145℃;上古生界砂岩储层样品的含烃包裹体丰度不高(多为1%~5%),QGF强度较低(1~10pc)。研究认为,苏里格大气田天然气充注可能是一个连续的过程,主要经历了一期成藏,其主要成藏期为晚侏罗世-早白垩世。通过生气动力学与碳同位素动力学的研究表明,苏里格大气田天然气主要来源于苏里格地区及周缘的石炭-二叠系煤系烃源岩,为近源充注、累积聚气成藏。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田储层成岩作用与模拟

通过苏里格气田气层与非气层的岩石学特征、成岩作用、储集特征对比,分析了气层与非气层成岩相的差异。气层主要发育在粗粒岩屑石英砂岩溶孔成岩相和含泥粗粒岩屑石英砂岩溶孔相中,非气层则主要发育在含泥(中)细粒岩屑石英砂岩致密压实相和含泥(中)粗粒岩屑石英砂岩残余粒间孔相中。通过流体-岩石相互作用物理和数学模拟,在成岩演化中成岩阶段A期,大量有机酸的排出,溶蚀了苏里格气田储层凝灰质和长石等易溶组分,形成次生孔隙。由于沉积水体能量强弱差别、成岩作用的不同,中粗粒与细粒沉积物成岩演化途径不同,中粗粒沉积物次生孔隙发育,残余一定的原生孔隙,总孔隙度较大,易形成气层;细粒沉积物原生孔隙消失殆尽,次生孔隙少,总孔隙度很小,不易形成气层。     

苏里格西部致密砂岩气藏储层成岩作用特征及孔隙度定量演化

为了探究鄂尔多斯盆地苏里格西部地区储层致密成因及孔隙演化规律,本文基于铸体薄片、电镜分析和高压压汞等室内测试,通过建立理论计算模型,对其苏48区储层的孔隙演化进行定性分析与量化表征。分析结果表明,区内盒8段储层岩性主要为石英砂岩和岩屑石英砂岩,储层成岩阶段处于早成岩和中成岩阶段,部分达到晚成岩期,成岩作用顺序依次为:压实-硅质胶结-绿泥石胶结-黏土矿物胶结-溶蚀溶解-碳酸盐胶结;量化结果显示:压实作用和胶结作用是造成储层孔隙度下降的主要因素,其中压实作用使得原始孔隙度下降22%,胶结作用使其下降9.81%,溶蚀作用对储集空间有所改善,增加了3.88%的孔隙,最终形成了当今平均孔隙度为7.47%的致密砂岩储层。据理论计算与实测物性数据进行对比,计算结果与实测结果基本吻合,相对误差小于3%。根据成岩作用的作用强度,结合岩石特征分析,可将研究区盒8段储层成岩相划分出4种,即弱-中胶结强溶蚀相、中胶结中溶蚀相、中溶蚀强胶结相和强压实致密相。综合试气成果可知,弱-中胶结强溶蚀相区域气产量较为可观,可将弱-中胶结强溶蚀相区域作为天然气持续上产的主要研究区域。     

苏里格气田西部二叠系盒8-山1段天然气成藏过程及富集主控因素

苏里格气田西部的二叠系石盒子组8段(He-8)和山西组山1段(Shan-1)是主要的天然气产层, 是致密砂岩准连续型气藏, 气水关系复杂.本文通过岩石薄片、电镜扫描、生烃模拟、古构造恢复技术, 分析总结了盒8段和山1段的油气基础地质条件和致密砂岩天然气成藏的主控因素, 并将成藏过程分为4个阶段.结果表明较低生烃强度和东高西低的构造背景决定了现今大面积的含水局面, 区块烃源岩(煤层厚度)、储层物性(规模和非均质性)和山1段隔夹层主要控制了局部天然气富集区(甜点).晚期的新构造运动导致早期天然气藏中已形成的气水系统再分配、调整, 从而造就了现今盒8段-山1段气藏复杂的气水格局.     

鄂尔多斯盆地苏里格大气区天然气近源运聚的证据剖析

鄂尔多斯盆地苏里格气区是中国最大的非常规连续型致密砂岩大气区,探讨其天然气分布与聚集机制可为非常规致密砂岩气的勘探提供理论依据。研究区地球化学方面的直接证据和储层、古构造背景等方面的间接证据包括:天然气主要分布在生气强度高值区,天然气组分未发生明显的混合效应,含气饱和度远离源岩明显减少,天然气碳同位素反映与原地烃源岩来源相同、成熟度一致的特征;储层经历了强烈的压实、硅质胶结和钙质胶结3种主要的致密化成岩作用,储层完成致密化过程、形成低孔渗、细孔喉致密储层的时间(R_o小于1.3%,早白垩世早期)要早于天然气大量生成的时间(R_o为1.5%~2.5%,早白垩世早期到晚白垩世初期);晚侏罗世到现今古构造坡降都较为平缓,缺乏形成较高垂直连续气柱的条件,综合多方面的证据,论证了现今苏里格大气区天然气分布聚集为近源短距离运聚的结果。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田异常低压成因机制研究

利用SRK状态方程定量研究了温度下降和天然气散失对地层压力的影响.研究表明:利用真实气体状态方程不仅可以定量分析温度降低对地层压力的影响,而且可以定量研究气藏的散失量及其对地层压力的影响.早白垩世末( 100 Ma)至今,地层温度下降了约60℃,导致地层压力下降约22％;天然气散失约17％～24％,导致地层压力下降约2...     

苏里格气田盒8气藏气水层测井识别研究

鄂尔多斯盆地苏里格气田盒8气藏为弹性驱动的河流相低效气藏,储层非均质性强,在开发中普遍见水。根据试采情况将气藏储层分为气层、水层、气水层三类,开展气、水层的测井识别研究。以区内26口井50个射孔层段各层的试油结果作为依据,选出了700个样本点作为判识建模的标本,以声波时差和中子孔隙度等8个原始测井值作为判识变量组合,采用模糊判别分析,建立了各层的判识模型。回判结果表明,模型对气层精度达到97％,水层为89％,气水层为94％。利用未参加建模的出水井射孔段对模型进行验证,判识结果基本符合实际情况,模型具有较高精度。     

复合辫状河道期次划分方法与沉积演化过程分析--以鄂尔多斯盆地苏里格气田西区苏X区块为例

多期截切叠置的河道砂体中各单期河道的解剖向来是砂体建筑结构分析中的重点也是难点.如何从多期叠置的大块砂体中识别出单期河道并进行平面组合,进而完成辫状河的沉积演化过程分析是一个值得探索的课题.研究过程中,笔者充分利用岩芯、测录井、野外露头和现代卫星图片等资料,在标志层拉平基础上,通过“去压实效应邻井单期河道标定法”和“连续取芯验证法”,完成复合河道分期.在河道去压实效应过程中,采用了“松弛回弹技术”对河道进行了复位,为单期划分建立了基础.在垂向单期解剖基础上,结合现代沉积和经典地质概念模式,采用“单期砂厚中心连线法”,完成单期河道平面延伸轨迹的追踪和对比,然后按单期沉积发育顺序,完成复合辫状河道沉积演化过程与历史重建.研究结果表明,该方法将有助于揭示砂体空间叠置与局部砂体富集规律,提高砂体的钻遇率,便于后期水平井的大规模部署与地质导向等工程作业的实施,为油田生产实践提供理论依据.