鄂尔多斯盆地塔巴庙地区上古生界气藏高产地质因素分析

鄂尔多斯盆地塔巴庙地区上古生界气藏为一套致密低渗砂岩储层,产层分布在下石盒子组、山西组及太原组,其中测试高产层集中分布在盒3段及盒2段。这里在对产层特征进行研究的基础上,通过对各地质参数与产能的相关性研究,对控制高产的主要地质因素进行了分析讨论,结果表明,优质的储层条件是产层获得高产的基础,产层含气丰度及地层能量是控制高产的主要地质因素。产层电阻率的大小能反映出含气丰度大小,依据电阻率分布来评价高产层的平面分布,并提出了下一步主要勘探开发目标区。     

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区上古生界致密砂岩气藏天然裂缝形成机理浅析

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区上古生界致密砂岩气藏的低孔、低压、低渗特点给开发带来了相当大的难度.天然裂缝的存在对致密砂岩气藏经济开发意义重大,致密砂岩中裂缝发育层段往往是天然气富集区,天然裂缝能大大改善致密砂岩储层渗透性,研究其发育状况及分布规律对储层压裂改造及水平井开发技术的实施具有积极的指导意义.塔巴庙地区位于鄂尔多斯盆地北部伊陕斜坡构造带上,构造平缓,地层倾角仅1°左右,一般认为不具备裂缝发育条件,然而大量岩心观察、薄片分析、物性测试、测井及试井资料证实,研究区的确不同程度地发育垂直裂缝和高角度裂缝.对裂缝的形态、产状、密度及裂缝分布范围研究后认为,天然裂缝主要是在区域应力、差异压实和异常高流体压力综合作用下形成的,断裂作用不是该区裂缝发育的主导因素.      

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区上古生界低压力异常及其与产气性的关系

通过对鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区上古生界地层压力的分布规律、压力历史恢复及其与产气性关系的详细分析,认为上古生界气藏现今属异常低压-常压气藏,各气藏及同一气层的不同区域多为不同的压力系统,气藏横向连通范围有限,与阿尔伯达埃尔姆沃斯地区典型的的深盆气藏有较大的区别;上古生界烃源岩流体压力的演化历史恢复结果及平衡深度法计算证实上古生界泥岩在最大埋深时(早白垩世末)古压力系数达1.46~1.62;现今上古生界储层的异常低压是由历史中的古高压演化而成的,目前塔巴庙地区上古生界为一个高低压相间共存的复杂压力系统;区域压力封盖层——上石盒子组控制了上古生界天然气成藏,目前发现的天然气在纵向上集中分布于下石盒子组、山西组及太原组;上古生界气层压力与气层分布、无阻流量、物性、气藏流体特征有较密切的关系,相对高压力的盒3段、盒2段、太原组为较有利层段,92%的高产气井分布在压力系数大于0.95的区域内,地层压力较低的山1段产气性较差。研究资料显示盒3、2段有明显的富集成藏过程。盒3、2段为下生上储富集型气藏,太2段表现为自生自储近距离聚集型气藏。     

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区上古生界砂岩储层特征

以岩心及铸体薄片观察、扫描电镜鉴定、碳氧同位素测试、测井交会解释等为研究手段,系统研究了鄂尔多斯盆地北部杭锦旗上古生界储层特征.结果表明,研究区上古生界储层岩性复杂,存在岩屑长石砂岩、石英砂岩及岩屑砂岩等,北区东部见蒙脱石、高岭石及地开石等粘土矿物.储集空间以剩余原生粒间孔隙和次生孔隙组合为主,孔隙度中等,渗透率较低,排驱压力及饱和度中值压力较高,孔喉半径小且分选较差,孔隙结构总体较差,构造裂缝及微裂缝较发育,对油气运移成藏及储渗均有重要意义.根据储层岩性、物性及孔隙结构等参数特征,评价出4类储层.Ⅰ类储集岩是研究区最好的储集岩,Ⅱ、Ⅲ类储集岩是研究区主要储集岩,是勘探开发的主力储层.     

鄂尔多斯盆地塔巴庙地区奥陶系古岩溶发育特征及储层意义

通过钻井岩心、铸体薄片观察及测井资料分析,塔巴庙地区有地表残积相、基岩溶蚀相、洞穴垮塌相、暗河充填相及基岩破裂相 5 种岩溶产物.据暗河充填相可将岩溶作用划分为两个旋回,据水动力特征将岩溶作用分为地表溶蚀带、垂直渗流带、水平径流带及深部溶蚀带 4 个岩溶带,并阐述其岩石学及测井响应特征.结合层序地层法、印模法及残厚法对研究区岩溶古地貌进行半定量恢复,划分出岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶盆地 3 种 2 级单元及岩溶台地、孤峰、岩溶坡地、岩溶洼地、溶丘、落水洞和沟槽等 7 种 3 级地貌单元.勘探实践表明,岩溶斜坡及 2 级地貌单元间过渡带有利于储层发育,见气体显示,为有利勘探区.     

鄂尔多斯盆地塔巴庙地区奥陶系古岩溶研究

鄂尔多斯盆地是我国重要的油气勘探基地之一,该盆地中一系列奥陶系大气田的发现,进一步揭示了下古生界碳酸盐岩,尤其是以古岩溶地层为主的层位赋存有丰富的油气资源。从塔巴庙地区岩心和薄片资料出发,对奥陶系古岩溶的发育期次及垂向分带和岩溶地貌单元进行了划分。古岩溶在垂向上发育了三期岩溶,每期岩溶又划分为四个岩溶带;平面上划分出了六个岩溶高地、四个岩溶低地以及三个岩溶缓坡(斜坡)。结合物性和气井资料,认为垂向上各期垂直渗流岩溶带储集物性较好;平面上岩溶高地Ⅰ1~Ⅰ4是有利的储层发育区;靠近高地Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ4的岩溶缓坡及它们之间的区块也是值得重视的区域。     

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区与地层挠曲变形有关的构造裂缝分布定量预测

塔巴庙地区位于鄂尔多斯盆地北部伊陕斜坡构造带上,构造平缓,一般认为不具备裂缝发育条件.然而大量岩心观察、薄片分析、物性测试、测井及试井资料证实,研究区上古生界发育区域性分布的构造裂缝系统和与地层局部挠曲变形有关的局部构造裂缝系统.本文重点介绍与低幅度地层挠曲变形有关的裂缝预测方法,以及主要勘探层裂缝发育部位、发育程度和裂缝系统产状等成果.研究表明,地层挠曲变形主要发生于燕山期构造运动,喜马拉雅期对地层有一定改造作用.构造裂缝对致密储层储集性能作用意义不大,但对储层渗透率的改善作用明显.      

鄂尔多斯盆地东南部上古生界储层岩石学特征

为弄清鄂尔多斯盆地东南部上古生界砂岩储层岩石学特征的差异性,通过大量岩石薄片、扫描电镜、阴极发光和X衍射等分析化验资料,对研究区上古生界主要产气层段砂岩储层的岩石类型、成分特征、平面分布等进行了详细研究。结果表明,盒8段和山1段是以岩屑砂岩和岩屑石英砂岩为主,少量石英砂岩,岩屑主要为千枚岩,其次为石英岩、燧石和变质砂岩;山2段和本溪组则以石英砂岩为主,其次为岩屑石英砂岩,少量岩屑砂岩,其岩屑主要为石英岩,其次为燧石和千枚岩;从盒8段—本溪组的砂岩中碳酸盐和硅质胶结物含量均有逐渐增加的趋势,而高岭石和绿泥石含量逐渐减少。受物源分异的影响,从东部→西部→南部砂岩成分成熟度依次降低。     

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区下石盒子组盒3段储层特征及有利区块预测

根据野外剖面、钻井岩芯和测井等资料,系统地对塔巴庙地区下石盒子组盒3段储集砂体的岩石学特征、孔隙类型、成岩作用以及物性进行了详细的分析。研究表明,储集层的成分和结构成熟度低;主要孔隙类型有粒间孔、粒内溶孔、晶间溶孔、铸模孔和粒缘缝;孔隙度为0.7%~18.69%,平均值为7.82%;渗透率为0.008×10^-3μm²~23.01×10^-3μm²,平均值为1.111×10^-3μm²,属于物性中-偏低的微孔-溶孔型组合型储集岩。影响储集层的主控因素包括:(1)河道控制了优质储层的分布范围和规模;(2)成岩期早期环边绿泥石胶结、溶蚀等建设性成岩作用是形成储层的基础;(3)成岩相扩大了储层的分布范围,改善了储层的物性。在上述研究的基础上,结合储集砂体的沉积微相特征、物性平面展布特征、储集砂体成岩相特征,在研究区内圈定了Ⅱ、Ⅲ两类有利勘探区块,为研究区下一步的勘探、开发提供了科学依据。     

鄂尔多斯盆地佳县-子洲地区上古生界储层特征

位于鄂尔多斯盆地的佳县-子洲地区是近期天然气勘探的重点区带之一，面积约9 000 km2 。区内上古生界石炭系至二叠系的太原组、山西组和下石盒子组是本区碎屑岩的主要勘探目的层系。对佳县-子洲地区碎屑岩储层特征综合研究表明，上古生界储层成因类型、岩石类型、储集空间类型多样，具有低孔低渗的特征。影响和控制储层发育的主要因素包括沉积作用、成岩作用和构造作用。沉积作用控制储集岩体的发育和分布，影响着储层的基本形态和所经历的成岩作用类型和强度，是控制储层发育的主导因素。成岩作用决定了储层内部储集空间特征和储集性能。沉积作用对储层的控制一方面表现在粒度和岩性的变化上，另一方面反映在沉积微相上。成岩作用对储层产生的不利因素主要为压实作用和胶结作用，有利因素主要为溶解作用和蚀变重结晶作用。模糊数学综合评判方法研究表明，太原组潮道砂体、山西组和下石盒子组三角洲河道砂体储集性能较好，区内镇川堡、大佛寺、佳县、子洲等区块是较好的勘探目标区。     

塔巴庙地区上古生界砂岩成岩作用特征及其储集性分析

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区上古生界发育一套低孔低渗致密砂岩储层，储集空间以溶蚀微孔、蜂窝状溶孔和高岭石晶间隙为主，孔喉以细——微细为主。成岩作用决定了砂岩内部储集空间特征和储集性能，主要表现在较强的压实作用和胶结作用使砂岩的原生孔隙很少得到保存；较弱的溶蚀作用和强的蚀变作用使砂岩储集空间以微孔、超微孔为主，具有孔径小喉道细的特征，这是砂岩储集物性特别是渗透率偏低的直接原因。     

大牛地气田上古生界压力封存箱与储层孔隙演化

针对大牛地气田二叠系和石炭系泥岩发育高压封存箱,与之相对应层段的砂岩具异常高孔隙这一现象,通过对砂岩高孔隙段的发育现状、成岩作用特征和不同阶段压力封存箱形成与储层孔隙演化关系进行研究后认为:①砂岩高孔隙发育段主要分布在上、下石盒子组、山西组,层位性强,具可对比性,与相应层段泥岩"欠压实"密切相关;②该区压力封存箱开始发育于砂岩正常压实之前,压力封存箱的形成,极大限制了层内的流体流动,阻碍了砂岩的进一步压实和胶结作用,从而对下石盒子组砂岩原生孔隙的保护有积极作用;③箱内山西-太原组烃源岩有机质成烃的有机酸性水溶蚀对形成次生孔隙最为有利;④晚成岩作用期砂岩内部异常高孔隙压力抑制了成岩作用的发生,使孔隙空间得到了有效保护;⑤烃源岩生烃过程中产生的超高压,引起砂岩破裂形成裂缝,不但增加了储层渗透性,也成为天然气运移的主要通道和成藏动力;⑥由于压力封存箱的封闭,溶蚀的物质不能有效带出系统,溶蚀与充填的消长影响,在盒3、盒2段成藏过程中,气水重力分异,对上部盒3、盒2段成藏有利,但对下部盒1、山1、山2段次生孔隙保存不利,同时对其成藏也有消极影响。     

鄂尔多斯盆地上古生界气藏与深盆气藏成藏机理之辩析

通过对鄂尔多斯盆地上古生界气藏形成基本条件、气水分布规律和成藏动力学特征研究分析.并与北美典型深盆气进行对比发现,如果仅从气源丰富、储层致密、异常压力、大面积舍气等气藏表现特征观察,上古生界气藏与典型深盆气藏极为相似.但从各区气藏形成条件来看,上古生界烃源岩生气速率慢,持续地供气条件较差;气藏上倾方向多因物性或岩性封挡,主要表现为非均质储层条件下的岩性和构造一岩性气藏类型;舍气范围内的同一气层连通性较差,气水分布受区域构造控制,局部明显存在边底水,也没有整体活塞式气驱水作用形成的区域性气水界面.成藏动力学机理反映,上古生界储层毛细管阻力过大,天然气二次运移的浮力不够,主要是就近运移聚集成藏,没有大规模运移的迹象,难以实现整体活塞式气驱水运移.所以用深盆气藏成藏机理还不能合理解释鄂尔多斯盆地上古生界气藏成因.综合分析认为,持续供气能力不够、储层连通性差是造成上古生界气藏有别于深盆气藏的主要原因.     

鄂尔多斯盆地大牛地气田上古生界低孔渗砂岩储层评价

大牛地气田目前已发现的气藏有盒三、盒二、盒一、山二、山一和太一气藏。其中以块状砾岩相、含砾粗砂岩相、大型交错层理砂岩相是最好的岩石相类型;各层段岩石学特征的差异主要体现在岩石类型、骨架成分和填隙物类型成分上,储层岩石粒度、泥质含量、碎屑成分是影响储层物性的主要因素;研究区储层总体上属低孔、低渗储层,盒三 二段、山一段储集物性较好,盒一段、山二段、太原组储集物性较差;研究区储层总体上属于小孔、微细喉储层,盒三 二段、太原组的孔隙结构最好,山西组次之,盒一段最差;将储集岩按照组或段分为三类：盒三 二段,盒一段和山西组,太原组,分别进行了分类评价。大牛地气田上古生界主要目的层段具有整体含气的特点,储层品质的优劣决定了其含气性的好坏,因此寻找高产富集带可归结于寻找优质储层发育带。岩性圈闭的分布与各期河道、分流河道的主体发育位置趋势一致,有利储集相带、高产富集区的预测应以有利沉积相带为基础展开。     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气运移特征及成藏过程分析

运用石油地质动态分析及综合研究方法,以鄂尔多斯盆地上古生界砂泥岩压实特征、古压力恢复、包裹体、成岩作用资料为基础,对上古生界天然气运移的地质背景、天然气运移特征进行详细分析,对储层致密化、古高压异常对天然气运移、成藏的影响等方面进行研究,认为上古生界砂岩致密化发生于中三叠世一晚三叠世,早于大规模油气运移时期,天然气呈连续相运移需要的临界气柱高度远大于砂岩的单层厚度,受压力封存箱的封闭以及封存箱内不均匀分布的高压泥质岩阻隔,天然气难以沿构造上倾方向作大规模运移,主要为就近垂向运移聚集成藏;成藏特征研究显示,只有毛管中值压力平均值小于6.21 MPa、厚度大于4 m以上的优质储层段能够允许天然气成藏,而且气水分布主要受构造部位、储层非均质控制.故此,上古生界气藏主要为致密储层条件下的岩性和构造-岩性气藏类型;根据各时期、各地区、各层段不同的天然气运移、成藏特征,将上古生界压力封存箱划分为非烃源岩和烃源岩两个成藏子系统,前者具自生自储、短距离运移、早期(J2-K1)源内成藏特点,形成原生气藏,而后者属近-远距离运移、晚期(K1-K2,K2末-Q)源外成藏特点.     

鄂尔多斯盆地上古生界高分辨率层序地层分析

按基准面旋回原理，将鄂尔多斯盆地上古生界本溪组（C2b)、太原组（P1t）、山西组(P1s)和下石盒子组（P1xs)划分为3个超长期、8个长期、19个中期和62个短期旋回层序：较为详细地介绍了各级别层序的结构类型、叠加样式和沉积演化序列；建立以长期旋回层序为年代地层框架，中期旋回层序为等时地层对比单元的层序的地层格架；并讨论高分辨率层序地层与天然气藏的关系。