超致密湖相碳酸盐岩储层规模产油原因分析——以四川盆地大安寨段为例

湖相碳酸盐岩在我国普遍发育,其中不乏作为油气储层的范例,如松辽盆地西部白垩系青山口组、嫩江组,济阳坳陷下第三系,饶阳凹陷下第三系,松辽盆地太康地区,四川盆地侏罗系大安寨段等。在这些地区中,四川盆地大安寨段湖相介壳灰岩油气持续生产时间尤其长。该地区虽年均产量较低,但自20世纪60年代以来已持续生产油气半个多世纪。矛盾的是,大安寨段介壳灰岩储层的孔隙度与渗透率非常低,孔隙度普遍介于0.3%~2.0%,渗透率介于0.0001~1.0mD,多数低于0.1mD。为揭示这种超低孔渗湖相碳酸盐岩能够支撑该地区50余年长周期低产稳产的原因,本次以储层特征为切入点,兼顾源储配置条件开展研究。在露头和岩心观察、采样基础上,借助各类光学薄片、多种扫描电镜及压汞等技术方法,对大安寨段致密介壳灰岩储层的储集空间进行了系统研究。结果表明,该储层在宏观、微米、纳米三个尺度下均表现为孔缝双重介质,又以纳米级孔缝储集空间比例最高,占总孔隙体积的91.28%。类型上,宏观储集空间以构造缝为主,但偶有溶洞伴随裂缝出现;微米级尺度下,介壳灰岩发育大量微裂缝,溶孔则相对少;纳米级储集空间微裂缝依然发育,但溶孔发育程度明显上升。岩心观察、荧光薄片鉴定、环境扫描电镜观察发现,三个尺度下的孔-缝系统均存在显著的储油痕迹:宏观尺度下介壳灰岩裂缝与溶洞中常见沥青侵染,微米、纳米尺度下方解石晶间隙、晶内孔、介壳粒内孔、晶内解理缝、压实缝等各种基质储集空间或见荧光显示,或在环境扫描电镜下见到油膜在矿物颗粒表面及孔隙中分布。由此表明,发育的微裂缝形成了发达的裂缝网络,沟通孔隙之后,成为油气优势运移通道,进而保证了超致密储层也能聚集可观的油气储量。此外,对大安寨段的源储配置关系进行分析后发现,作为储层的湖相介壳灰岩和作为烃源岩的暗色富有机质泥页岩紧密相邻,构成了一套自生自储的独立源储组合,有利于烃源岩生成烃类后直接向储层充注。并且,大安寨段在整个川中地区均呈这种配置关系。在此条件下,结合储层内发育的微裂缝,最终形成了致密储层长期低产稳产的油气生产特征。     

致密油藏储层微观孔隙特征与可动用性评价

致密油储层主要包括致密灰岩和致密砂岩,两者微观特征差异明显.但目前针对致密灰岩和致密砂岩的对比研究相对较少,因此开展致密油藏不同岩性微观孔隙结构特征及可动用性研究具有十分重要的意义.利用低温氮吸附比表面、核磁共振、压汞等方法,从纳米级、亚微米级、微米级孔隙等不同尺度表征了致密灰岩和致密砂岩孔隙结构差异,分析了不同孔隙对渗透率的贡献和对流体赋存的影响,研究了启动压力梯度的差异和喉道对启动压力梯度的影响.以川中灰岩和长庆砂岩为例,结果表明渗透率大于0.01 mD储层具备开发潜力,致密灰岩中的亚微米和微米级孔隙是重要的储集和流动空间,致密砂岩中微米级孔隙是重要的储集和流动空间.基于微观实验分析和低渗透油藏评价方法,提出了致密油藏分级评价参数,并给出了分级评价界限,对确定致密油藏攻关目标和优选区块新建产能意义重大.      

川中龙岗地区下侏罗统自流井组大安寨段湖相混合沉积及其致密油勘探意义

下侏罗统自流井组大安寨段是川中地区的主力产油层之一,通常认为储集体为高能介壳滩相的“纯”灰岩.本文基于露头、岩芯、薄片、扫描电镜等观察,认为川中龙岗地区自流井组大安寨段为一套典型的湖相混合沉积,包括狭义的混积岩和广义的混合层系.狭义混积岩成分以碳酸盐为主,由碳酸盐、陆源碎屑和泥质以不同比例混积而成,包括含砂泥质介壳灰岩、含泥砂质介壳灰岩、含介壳含泥钙质砂岩、含介壳含砂钙质泥页岩等岩石类型.广义混合层系主要为介壳灰岩、泥页岩、砂岩与狭义混积岩等构成的互为夹层或近等厚互层.混合沉积类型主要有间断混合、原地混合和相混合3种,分别受控于风暴作用、水动力条件和优势相.由于后期强烈的压实作用,原生孔隙消失殆尽,无论是较纯的介壳灰岩还是混合沉积都极为致密,其储集空间主要为溶蚀孔洞、溶蚀微孔、微裂隙和构造裂缝.除了“纯的”介壳灰岩外,由介壳和粉砂—泥质混积而成的泥质介壳灰岩和含介壳泥页岩由于微裂隙相对发育,部分物性好的层段也可以作为储层.上述结果和钻测成果暗示:临近烃源的低能介壳滩和介壳滩缘等混积相的粉砂—泥质介壳灰岩和含介壳泥页岩是一种广泛发育的潜在储集体,这对于致密油勘探而言尤为重要,应该引起重视,建议进行试点勘探.     

川中下侏罗统致密灰岩储层裂缝的主控因素与发育规律

天然裂缝是致密油储层重要的储集空间和主要的渗透通道,影响致密油气成藏、富集规律、单井产能及其开发效果。本文利用野外相似露头、岩心、薄片及成像测井资料,在研究四川盆地中部下侏罗统致密灰岩储层裂缝类型和发育特征的基础上,阐明了其裂缝分布的主控因素与发育规律。四川盆地中部下侏罗统致密灰岩储层普遍发育构造裂缝和成岩裂缝,其中以高角度构造剪切裂缝为主,大部分裂缝为有效裂缝。在同一区域应力场作用下,构造裂缝的分布主要受岩性、层厚及构造的控制。其中灰岩中裂缝最发育,随着泥质含量的增加,泥质灰岩、灰质泥岩和泥岩的裂缝密度依次降低。总体上,随着灰岩层厚的增加,裂缝间距增大,裂缝发育程度降低。大安寨致密灰岩储层可以分为4 种组合模式,不同组合模式的裂缝发育程度存在明显的差异,其中单层厚度为4～8 m 的介壳灰岩与单层厚度小于5 m 的泥页岩互层是形成裂缝的有利条件。不同构造部位的裂缝分布亦存在差异,其中断裂带附近与背斜轴部和转折端等构造高部位是裂缝发育的有利区域。     

致密储层孔隙结构表征技术有效性评价与应用

非常规致密储层类型多,孔隙结构复杂,非均质性强,研究难度大。针对已有致密储层孔隙结构评价技术,重点探讨了CT扫描、气体吸附与压汞分析等技术的有效应用范围,厘定了不同技术应用时需注意的关键问题,指出兼顾分辨率与代表性、提高表征维度、实现动态与静态同步表征是致密储层孔隙结构评价技术优选的关键。通过系统解剖常规砂岩、致密砂岩、致密混积岩、沉凝灰岩、介壳灰岩及泥页岩6种储层,明确不同级别孔隙系统的差异性,针对性地提出了不同储层对应的关键表征技术系列。非常规致密储层孔隙结构研究应加强多尺度数据融合,加强与可动流体评价结合,加强与储层改造研究结合,通过多领域、多学科、多视角联合攻关,实现储层有效性评价,为寻找预测规模有效“甜点区”提供技术支撑。     

四川盆地文井—明月地区大安寨段储层研究

文井—明月地区大安寨段是川中地区的主要产油层,储层具有明显的特殊性。其储集岩类主要为介壳灰岩和含泥介壳灰岩,原生孔隙在强烈的压实和胶结作用影响下消耗殆尽,但喜山期的构造作用在其灰岩段中产生了一定数量的构造缝,这些构造缝在后期溶蚀过程中可形成少量溶蚀孔、洞,与层理缝和方解石解理缝构成了大安寨油藏的主要储集空间和渗流通道,属于典型的特低孔-裂缝型储层。储层的分布主要受到滨浅湖高能介壳滩和裂缝发育程度的影响。     

四川盆地中部侏罗系大安寨段含有机质泥质介壳灰岩储层的认识及其意义

四川盆地中部下侏罗统大安寨段可划分为三个亚段,主要由暗色泥页岩、结晶介壳灰岩、泥质介壳灰岩三种岩性构成。暗色泥页岩形成于深湖—半深湖相环境,是主要的烃源岩,滨浅湖高能滩相结晶介壳灰岩一向被认为是主要储层,其储集空间以裂缝为主。露头地质调查、岩心和薄片观察、物性资料及试油资料的分析表明,浅湖—半深湖较低能滩相含有机质泥质介壳灰岩是主要的储集层和产层,单层厚度薄,但累积厚度较大,分布面积广,常夹于暗色泥页岩中,源储一体,更有利于成藏。这类泥质介壳灰岩的壳间孔构成了主要的储集空间,壳间孔平行于壳体的长轴方向排列,并常见黑色有机质充填。认为四川盆地大安寨段的油气勘探方向可由结晶介壳灰岩向含有机质的泥质介壳灰岩拓展,浅湖—半深湖较低能滩沉积相带可成为新的勘探领域。初步预测大安寨段上部的一亚段新增有利勘探面积6 100 km2,中部的一三亚段新增有利勘探面积6 600 km2。     

山东东辛油田古近系沙河街组一段碳酸盐岩储集特征

山东东辛油田古近系沙河街组一段湖相碳酸盐岩过去仅作为盖层而忽视其油气地质意义。研究表明,其岩性以生物灰岩及鲕粒灰岩为主,并有少量螺灰岩。其中生物灰岩中以溶蚀孔隙、生物体腔孔及骨架孔隙等类型构成主要的油气储集空间,使其具有较高的孔渗性;鲕粒灰岩在形态上以长条鲕、圈层鲕最为常见,其核心以生物碎片（化石）为主,鲕粒灰岩以粒间孔和粒内孔作为主要的油气储集空间,亦具有较高的孔渗性。沙一段碳酸盐岩的主要矿物成分为白云石和方解石,且大部分白云石及部分方解石均含铁,不同岩性的储层具有不同的储集类型,储层性质受岩石类型、沉积环境、表生作用及胶结作用、溶解作用及白云岩化等成岩作用影响,且沙一段储层处于油气运聚非常有利的过渡带,在藻滩及高能浅滩部位可形成较好的油气富集带,所以对湖相碳酸盐岩储层的研究有助于老区滚动勘探开发。     

准噶尔盆地东部沙帐地区中二叠统平地泉组一段致密油源储组合模式

综合利用录井、镜下薄片及压汞等资料,对准噶尔盆地东部沙帐地区中二叠统平地泉组一段致密油储集层岩性、储集空间和孔隙结构等特征进行了分析,在此基础上结合平一段致密油纵向岩性组合特征及源储关系,总结了平一段致密油源储组合模式。研究发现平一段致密油储集层岩性以碎屑岩为主,云质类岩石次之,储层孔隙结构具"粗态型"、"偏细态型"和"细态型",储集空间表现为常规孔隙与纳米孔隙并存;平一段源储组合表现为"泥包砂"、"砂包泥"和"砂泥互层"。研究表明:平一段储集层表现为致密储层特征,纳米孔喉是致密油储层的主体孔喉,平一段致密油具有源储一体型、源储交接型和源储隔离型三类组合模式。     

重庆北碚地区下侏罗统自流井组大安寨段沉积特征

大安寨段介壳灰岩作为四川盆地主要的非常规产油层,岩性及沉积特征较为特殊。通过野外露头观察及岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜等分析手段,对重庆北碚地区下侏罗统自流井组大安寨段的沉积特征进行了系统分析。结果表明：重庆北碚地区侏罗系大安寨段岩性复杂,以亮晶介壳灰岩、粉晶白云岩、泥质介壳灰岩和泥页岩为主,次为生屑云岩和砂屑灰岩。大安寨段属受陆源碎屑影响明显的湖相碳酸盐岩沉积,可划分出滨浅湖亚相及高能介壳滩、高能砂屑介壳滩、滩间洼地、低能介壳滩等多个微相。其中,高能砂屑介壳滩水动力条件强、原生孔隙较发育。虽受埋藏成岩作用影响而使原生孔隙消耗殆尽,但后期溶蚀作用和构造作用改造仍可形成特低孔、低渗的非常规碳酸盐储层。     

珠江口盆地流花油田新近系生物礁灰岩储层特征及成因分析

南海珠江口盆地东沙隆起流花油田新近系灰岩储层为典型的台地边缘生物礁储层。岩石类型包括皮壳状珊瑚藻黏结灰岩、缠绕状珊瑚藻-珊瑚骨架灰岩、泥晶有孔虫-珊瑚藻颗粒灰岩、亮晶有孔虫-珊瑚藻颗粒灰岩、含红藻石灰岩、泥晶珊瑚颗粒灰岩、生屑泥晶灰岩7类。孔缝类型丰富,包括泥晶基质溶孔、粒间溶孔、藻架溶孔、粒内溶孔、铸模孔、体腔孔、晶间微孔7类孔隙及溶蚀缝、珊瑚藻皮壳间隙缝、似缝合线溶蚀缝、构造缝4类裂缝。划分了孔洞-网状裂缝型、孔隙型、裂缝-孔洞型、致密裂缝型4种储集类型。皮壳状珊瑚藻灰岩属于孔洞-网状裂缝型储层,泥晶颗粒灰岩、含红藻石灰岩和红藻石灰岩属于孔隙型,珊瑚骨架灰岩属于裂缝-孔洞型,亮晶生屑灰岩和胶结作用较强的皮壳状藻灰岩属于致密裂缝型。沉积微相和成岩作用控制了不同储集类型的分布,生物礁形成过程中的多期暴露对沉积微相和储集空间有重要影响。沉积-成岩演化过程划分为早期成礁与早期暴露、晚期成礁与次级暴露、埋藏压实与泥岩再造水改造阶段、两期成藏与地下水溶蚀4个阶段。根据沉积-成岩演化分析,预测了研究区储集类型空间分布。     

致密油源储配置特征及油气勘探意义——以四川盆地川中地区侏罗系大安寨段为例

为查明源储配置对致密油富集的影响,优选下一步致密油潜在有利区,在岩心和薄片观察的基础上,开展地球化学分析和扫描电镜、微米CT等测试,对川中地区大安寨段烃源岩和致密储层特征进行分析,并通过已知油藏解剖,对大安寨段致密油源储配置类型和平面展布进行了研究,发现源储互层式和上源下储式配置关系最有利于致密油富集。研究结果表明:川中地区大安寨段发育旁生侧旁生侧储储式、源储互层式和上源下储式等3种源储配置,烃源岩为最大湖泛期泥页岩,有机质含量0.54%~2.32%,干酪根类型以腐泥型为主,处于成熟—高成熟阶段;储集空间类型包括溶蚀孔洞和基质孔隙,分别发育于厚层介壳灰岩和中—薄层泥质介壳灰岩中,孔隙度0.38%~6.82%,平均1.67%,渗透率多低于0.1×10-3 μm2,为特低孔致密储层。现有勘探实践证明油田源储配置关系以源储互层式和上源下储式为主,秋林、仪陇、渠县、李渡和广安地区以该类源储配置关系为主,为下一步致密油潜在有利区。     

鄂尔多斯盆地镇泾地区长8致密砂岩储层孔喉组合分类及其意义

陆相致密砂岩储层作为一种非常规储集体,具有复杂的孔喉组合类型,研究其微观孔隙结构对于认识致密砂岩储层特征具有重要的意义。在充分调研国内外致密储层微观孔隙结构分类方法的基础上,应用铸体薄片、场发射扫描电镜、压汞分析等资料,对镇泾地区长8致密砂岩储层的孔隙结构类型进行了分类研究。研究表明,镇泾地区长8致密砂岩储层发育多种孔隙类型,主要包括原生残余粒间孔、溶蚀扩大粒间孔、溶蚀粒内孔和以高岭石晶间孔为主的微孔隙群。喉道类型以弯片状为主,结合喉道大小与可动流体饱和度的相关性分析,进一步将喉道分为宽片状、窄片状和极窄片状。建立了以粒间孔-弯片状喉道、粒内孔-弯片状喉道以及微孔隙群-弯片状喉道为基础的3种基本孔喉组合类型,并进一步以喉道大小为基础,划分出7种孔喉组合类型。不同的孔喉组合类型形成于不同的沉积成岩背景,具有不同的物性特征、压汞参数特征,为致密砂岩储层分类提供了坚实的地质基础。     

黔南坳陷平塘甘寨二叠系茅口组沉积相与储层特征分析

通过铸体薄片、物性测试、扫描电镜等资料,对黔南坳陷平塘甘寨二叠系茅口组沉积相与储层特征进行深入分析,认为贵州平塘甘寨茅口组主要的岩石类型为亮晶-微晶生屑灰岩、生物灰岩、微晶灰岩、内碎屑亮晶灰岩、硅质岩、瘤状灰岩和含燧石灰岩等。茅口组生物种类较多,有介形虫、腹足、腕足、三叶虫、藻类、棘屑、蜒、珊瑚、海百合茎等。上述岩石学特征和生物组合指示平塘甘寨地区中二叠统茅口组为开阔碳酸盐台地沉积环境,包括台内滩和滩间两个亚相。储层特征分析结果表明,茅口组储集空间以晶间溶孔和晶间孔为主,具有明显的低孔低渗特征。局部溶蚀孔、构造裂缝相对较发育,对改造储层的孔渗性有重要的贡献。储层类型为碳酸盐岩裂缝-孔隙型储层,储层质量及发育部位受沉积相、成岩作用和构造活动多因素的控制。     

伊朗西南部上白垩统Sarvak组储层特征及主控因素

运用取芯,薄片,电镜扫描及三维地震等资料,对位于扎格罗斯盆地盆缘当前热点开发区的伊朗A油田上白垩统Sarvak组储层特征及主控因素进行研究。研究表明:Sarvak组储层岩性以富含厚壳蛤、有孔虫、钙化藻和浮游有孔虫等生屑颗粒的灰岩和白垩灰岩为主。储层受岩溶作用影响明显,储集空间以生屑铸模孔,灰泥溶蚀孔群,溶孔,溶洞为主。结合压汞,孔渗关系,岩性等因素在层内综合划分出孔洞-孔隙型,裂缝-孔隙型,孔隙型和致密非储层四类。最有利储层为孔洞-孔隙型,岩性主要为富厚壳蛤碎屑灰岩,次有利储层为裂缝-孔隙型和孔隙型,岩性主要为富有孔虫碎屑白垩灰岩。储层主控因素为层内三级层序边界,古地貌隆起和岩石破裂作用。三级层序边界控制有利储层垂向位置,古地貌隆起控制储层性质平面分布,岩石破裂作用影响储层整体含油性。基于以上认识提出勘探开发建议:对层内三级界面的识别和明确原沉积期古隆起位置为确定油田垂向优先开发层位及平面有利开发区域的关键。距层序界面较远,厚度较大的白垩储层受岩石破裂作用影响较大,纵横向分布发育不稳定,储量计算应考虑对纵向不同类别储层进行分类评价。     

埕东北坡石炭——二叠系储层特征

通过对埕东凸起北坡的石炭－二叠系储层和微观孔隙结构分析认为：储层物性受后期风化淋滤作用控制，层位越新，离断层越近，物性越好，反之物性差。物性界面与风化壳深度基本一致。储集空间以粒间孔、粒内孔为主，其次是微孔隙和裂隙，这些孔隙在三维窨相互配置，构成４种不同的孔隙组合类型。不同的孔隙组合类型具有不同的物性条件及产能。     

四川盆地下侏罗统自流井组陆相页岩油气地质特征

四川盆地下侏罗统自流井组发育东岳庙段和大安寨段两套富有机质页岩层系,主要为湖相沉积的页岩夹粉砂岩、介壳灰岩。基于页岩、介壳灰岩和粉砂岩之间的组合特征,自流井组共识别出3类7种岩相组合类型。页岩有机质丰度中等,有机质类型以Ⅱ₁、Ⅱ₂型为主,热演化程度中等,油气共存。页岩储集空间既有无机孔,也有有机质孔,局部发育微裂缝。自流井组页岩中无机矿物与有机质、有机质与有机质孔的配置关系控制着页岩源—储配置的有效性,在较高的演化程度下,随着TOC的增大有机质孔隙度增大,页岩的源—储配置关系变好。刚性矿物稳定支撑格架下保存的固体沥青个体大,内部有机质孔数量多、孔径大;黏土矿物不稳定支撑格架下保存的沥青呈长条形,内部的有机质孔孔径较小。基于页岩层系不同岩性源—储耦合条件评价结果,页岩的源—储耦合条件明显优于夹层,源—储耦合条件好的优质页岩层段是页岩油气的甜点层段,其中黏土质页岩最好,(含)介壳灰质页岩、(含)粉砂质页岩为次;介壳灰岩和粉(细)砂岩夹层不具备烃源条件且储集条件差,只能与相邻的富有机质页岩形成近源聚集体系。     

波斯湾盆地中白垩统Mishrif组碳酸盐岩储层特征及其发育模式

Mishrif组碳酸盐岩储层是波斯湾盆地最主要的储集层之一,储层岩石类型主要为礁滩相生物礁灰岩、生屑灰岩和含生屑泥灰岩,储集空间主要为粒间(溶)孔、晶间(溶)孔、铸模孔、表生期组构选择性溶蚀孔洞和基质微孔。储层多呈层状展布,横向上连续,边界受沉积相带约束; 纵向上发育多套致密隔夹层,呈强非均质性。储层发育与保存主要受沉积作用、成岩作用和构造作用影响。碳酸盐岩缓坡背景下发育的生物礁和生屑滩空间分布受盆地基底古构造格局控制,是优质储层分布相带。相对海平面升降旋回控制相带迁移和成岩作用差异,导致优质孔渗层与致密隔夹层交互发育。构造圈闭发育与油气充注时间的耦合有效抑制压实作用和胶结作用对储层的破坏,是储层得以保存的有利因素。     

四川盆地下侏罗统自流井组陆相页岩油气地质特征

四川盆地下侏罗统自流井组发育东岳庙段和大安寨段两套富有机质页岩层系,主要为湖泊相的页岩夹粉砂岩、介壳灰岩。基于页岩、介壳灰岩和粉砂岩之间的组合特征,自流井组共识别出3类7种页岩岩相组合类型。页岩有机质丰度中等,有机质类型以Ⅱ1、Ⅱ2型为主,热演化程度中等,油气共存。页岩储集空间既有无机孔,也有有机质孔,局部发育微裂缝。自流井组页岩中无机矿物与有机质、有机质与有机质孔的配置关系控制着页岩源—储配置的有效性,在较高的演化程度下,随着TOC的增大有机质孔隙度增大,页岩的源—储配置关系变好。刚性矿物稳定支撑格架下保存的固体沥青个体大,内部有机质孔数量多、孔径大;黏土矿物不稳定支撑格架下保存的沥青呈长条形,内部的有机质孔孔径较小。基于页岩层系不同岩性源—储耦合条件评价结果,页岩的源—储耦合条件明显优于夹层,源—储耦合条件好的优质页岩层段是页岩油气的甜点层段,其中黏土质页岩最好,介壳灰质页岩、粉砂质页岩为次;介壳灰岩和粉砂岩夹层不具备烃源条件且储集条件差,只能与相邻的富有机质页岩形成近源聚集体系。     

顺托果勒奥陶系一间房组超深层灰岩储层类型及储集空间定量表征

顺托果勒地区位于塔里木盆地北部坳陷带顺托果勒低隆起之上。该区中奥陶统一间房组发育台地相碳酸盐岩沉积,地层厚度为168～220m,埋深主要在6300～7850m,超深层储层是研究的关键。经过系统的岩心、铸体薄片、电镜观察和岩心微纳米CT检测分析,发现该套储层以致密灰岩储层为主,包括砂屑灰岩、凝块灰岩、藻粘结灰岩和藻灰岩等岩石类型。储集空间包括生屑遮避孔、铸模孔、粒内孔、晶内孔、微裂缝和溶蚀孔洞,其中粒内孔是主要储集空间类型。物性分析和储集空间的三维定量表征表明,储层以台内滩相亮晶藻屑砂屑灰岩和凝块灰岩为最好,孔隙度主要为2%～4%,少量可达12.14%;其次是藻粘结灰岩和藻灰岩。构造热液交代作用形成蚀变灰岩,发育溶蚀孔洞、微孔隙和微裂缝,构成良好储集空间体系,从而形成优质储层,这对超深层天然气勘探具有重要价值。