致密砂岩气藏天然裂缝发育特征及有效性评价——以四川盆地元坝地区须家河组为例

天然裂缝发育特征及有效性是制约致密砂岩气藏有效勘探开发的瓶颈。以四川盆地元坝地区须家河组为例,运用野外露头、岩心、薄片、成像测井、实验分析以及生产动态等资料,对须家河组天然裂缝发育特征及有效性开展综合研究。结果表明：元坝地区须家河组天然裂缝比较发育,以构造剪切缝为主,裂缝有效性较好。按倾角划分,裂缝以高角度缝为主,多与岩层面垂直,主要走向为：NW-SE向、近E-W向、近S-N向以及NE-SW向;天然裂缝可划分为4期：Ⅰ成岩期;Ⅱ燕山构造运动中-晚期;Ⅲ喜马拉雅构造运动早-中期;Ⅳ喜马拉雅构造运动晚期;裂缝的有效性受控于裂缝的充填程度和开度、裂缝形成时期以及现今最大主应力等。结论认为,不同类型、不同产状裂缝有效性差异性明显,其中高角度缝、直立缝以及NW-SE向、近E-W向裂缝有效性最好,对致密砂岩气藏的开发具有重大意义。     

四川盆地新场气田须家河组二段储层评价

新场气田位于四川盆地西部,是川西地区主力气田之一。通过对该区多口井的岩石学以及电性、物性特征进行分析研究,认为须家河二段储层岩石类型复杂,储集空间类型多样,储层平均孔隙度3.17%,平均渗透率2.78×10-3μm2,为典型的低孔低渗特征,根据气田须二段储层的特点,结合孔渗关系曲线以及含气性等参数,对该区储层进行分类评价,认为Ⅲ类储层是须家河组中主要的储层类型,并对该区天然气有利富集区的平面展布规律进行综合评价。     

四川盆地西部须家河组砂岩储层成岩作用及致密时间讨论

运用沉积及成藏理论对四川盆地西部地区须家河组砂岩的岩石类型、成岩作用及其成藏时间研究表明:砂岩储层的主要成岩作用有压实和压溶作用、胶结作用,溶蚀作用、破裂作用以及自生矿物的沉淀作用.压实作用是砂岩粒间孔隙减少的主要因素,然而,方解石的强烈胶结作用以及石英的次生加大作用是造成须家河组砂岩储层致密的关键因素.方解石胶结物和石英次生加大包裹体的温度测定表明方解石胶结物主要发育在100℃～140℃之间,石英次生加大主要发生在80℃～126℃之间,在此温度区间,有机质演化已到了成熟期,并在60℃～80℃之间就开始发生运移.因此,砂岩储层的致密时间晚于天然气的生成和运移时间,砂岩储层的致密时间应该在燕山构造活动期,大约在1.5×10~8 a左右.     

龙女寺东端须家河组致密砂岩成岩作用及储层形成机理

摘要：致密砂岩作为非常规油气的重要载体,对其致密化成因及储层形成机理研究具有重要意义。利用钻井岩心、薄片观察、阴极发光和流体包裹体等手段,对川中地区龙女寺东端须家河组致密砂岩的成岩作用及储层形成机理进行研究。结果表明：龙女寺东端须家河组遭受了机械压实-压溶作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用和构造破裂作用,机械压实作用和胶结作用是导致砂岩致密化的主要因素,溶蚀作用和破裂作用是储层形成的主要因素;须家河组目前处于中成岩A-B期,经历的流体活动主要有同生成岩期地表水沉淀早期方解石胶结和绿泥石薄膜,早成岩B期压溶作用控制石英Ⅰ期次生加大形成与孔隙流体溶解黏土矿物、长石和易溶岩屑等,中成岩A期大量油气充注促进石英Ⅱ、Ⅲ期次生加大与少量方解石溶解,中成岩B期燕山/喜山运动促进储层形成;储层形成机理主要涵盖残余原生孔的保存和次生孔的形成,有利的沉积环境、溶蚀作用、异常高压和构造破裂作用共同控制储层形成,有利的沉积环境、溶蚀作用和异常高压主要是保护残余原生孔和形成次生孔,构造破裂作用产生大量微裂缝,提高储层渗流能力,并为形成溶蚀扩大孔提供条件。     

川中地区须家河组致密砂岩气藏气水分布规律

川中地区须家河组是四川盆地致密砂岩气藏储量的主要集中区,而气水分布规律复杂则是造成该区各致密砂岩气藏气井出水严重、产量递减迅速的重要原因。该区致密砂岩气藏的气水分布在剖面上和平面上总体表现为气水过渡带特征,气、水层交互分布。综合气水分布特征、地质背景及生产动态,总结出3种符合该区致密砂岩气藏气水分布的模式:构造带气水分布模式、低渗带气水分布模式及裂缝带气水分布模式,并从气源岩、局部构造、致密砂岩储层及储层裂缝4个方面分析了控制该区致密砂岩气藏气水分布的因素:气源岩充注不足形成了该区气水过渡带的整体特征;局部构造的闭合度控制了气水的分异程度;致密砂岩储层提高了气水的排替难度;储层裂缝提供了气水的渗流通道。     

川西坳陷中段须家河组四段钙屑砂岩气层的成因

钙屑砂岩在川西坳陷须家河组四段分布特别广,几乎每个构造、每口井都能见到。岩石大部分致密,目前只在局部井段见到孔隙发育能成为有效储集层。在大量岩石薄片鉴定及资料统计的基础上,对丰谷地区钙屑砂岩的岩石学、成岩作用、储集物性和孔隙发育特征进行了详细的研究。结果表明,丰谷地区钙屑砂岩气层单层砂体厚度大,碳酸盐岩岩屑含量高,方解石胶结物含量低,次生孔隙发育,孔隙类型主要为溶蚀粒间孔。天然气主要来自下三叠统马鞍塘组、须家河组三段、须家河组四中亚段烃源岩。本区钙屑砂岩气层与所经历成岩作用密切相关,属于成岩圈闭型气层。丰谷地区钙屑砂岩气层的形成过程对于勘探类似岩性气藏具有借鉴与指导意义。     

川东北地区须家河组致密砂岩气藏异常高压成因

对川东北地区各种超压潜在成因的系统分析结果表明,欠压实作用不是异常高压成因,现今异常高压主要由天然气的充注增压(充气作用)和中燕山—喜山期的强烈构造挤压形成。利用SRK实际气体状态方程对元坝、通南巴气田充气增压贡献进行了计算:元坝气田天然气的充注增压平均为25.21MPa,平均增压幅度60.86%;通南巴气田天然气的充注增压平均为45.81 MPa,平均增压幅度72.04%。其余主要为构造挤压增压,增压幅度在元坝、通南巴气田分别为39.14%和27.96%。中燕山—喜山期构造挤压活动强度的差异控制了应力释放区的分布和储层抬升降温降压的幅度,从而控制了现今压力场平面分布特征。通南巴地区由于晚期强烈的构造挤压活动,使其现今正处于应力充分释放的泄压区,充气增压、构造挤压之后降压过程的发生是其现今超压强度较低的主要原因。     

四川盆地须家河组致密砂岩物源体系的控储作用

为明确四川盆地须家河组致密砂岩物源特征及控储作用,运用储层岩石学测试和镜下分析,研究了物源与储层发育的关系及分布,探讨了物源体系的控制因素。研究结果表明,四川盆地须家河组储层具有成分成熟度较低、物性差异性强、以中-细粒为主、主要为溶蚀孔隙和成岩效应存在两面性5个基本特征;物源控制了储层岩石类型的发育范围,平面展布存在差异性,其可溶矿物组分及含量亦有所不同,导致各地区孔隙发育及规模有所不同;西部龙门山和东北部大巴山是须家河组的主要供源区,前者表现为碳酸盐岩岩屑含量相对较高,后者表现为火山岩岩屑含量相对较高。不同时期造山活动强度的阶段性变化使得物源供应强度及类型也随之变化,储层岩石组分差异分化,进而控制储层垂向非均质性。研究成果可以为该区下一步的油气精细勘探提供借鉴。     

东胜气田致密砂岩气藏钻井储层保护研究及应用

东胜气田上古生界下石盒子组为致密砂岩储层,部分区域储层物性好,具备不压裂自然建产潜能,钻井过程中存在井壁失稳及储层损害问题,各因素叠合造成的储层伤害阻碍了气层的产能释放。为进一步提升储层自然建产能力和增加单井产量,在储层渗透率恢复率的基础上,通过储层伤害影响因素分析,引入钻井液侵入深度定量化评价方法,深化了储层伤害机理认识,明确了低密度、无土相、低失水和强封堵的钻井液对策,室内优选了防水锁剂和致密承压复合暂堵剂,优化形成了无土相复合暂堵高酸溶钻井液,储层渗透率恢复率提高至91.11%,泥浆侵入深度降低46.28%。形成的钻井液在锦66井区推广应用,平均单井产量提升11%,并实现3口井自然建产,进一步提高东胜气田致密砂岩储层高效勘探开发的效果。     

四川盆地西部须家河组致密砂岩成岩作用与孔隙演化模式

应用各种实验分析手段，对四川盆地西部上三叠统须家河组致密砂岩成岩作用进行研究，找出砂岩结构致密的症结所在；成岩作用与油气的研究，建立起该区致密砂岩成岩作用序列以及孔隙演化模式，为储层、油气藏的形成、研究提供了重要依据和信息。     

川西坳陷须家河组四段致密砂岩储层可动流体饱和度影响因素

为研究四川盆地西部须家河组四段致密砂岩储层可动流体赋存特征和影响因素,结合铸体薄片、扫描电镜(SEM)、矿物全岩分析(XRD)等实验方法,分析其储层特征和孔隙微观结构特征;在此基础上利用核磁共振实验(NMR)及高压压汞实验对研究区典型岩心进行测试,详细分析、评价其可动流体赋存特征及其影响因素。结果表明研究区须四段砂岩储层样品核磁孔隙度介于1.72%～6.63%,平均值为4.34%;渗透率介于0～0.015 2×10^-3μm²;可动流体饱和度介于7.92%～32.66%;核磁共振T₂图谱可分为单峰型、双峰型及多峰型;按照孔喉大小分类,样品中孔喉50%以上为纳米孔。压汞分析结果显示样品排驱压力高,介于1.18～4.57 MPa,平均为2.45 MPa;最大进汞饱和度高,介于46.91%～97.66%,平均为63.28%;退汞效率介于14.09%～38.97%,平均为29.55%,反映出研究区须四砂岩样品具有孔隙分选差,非均质性强,孔隙连通性差的特点。分析认为样品的可动流体赋存特征差异主要受到来自储层物性、孔隙微观结构及矿物组...     

四川盆地新场气田侏罗系气藏形成机理

通过对新场侏罗系天然气藏天然气组分特征,超压形成机制,储盖层物性综合分析,结合成藏地质环境,提出了以烃源岩生成增压动力,形成天然气自下而上幕式运移,指出燕山期隆起带国天然气侧向运移富集区,认为具有较高突破压力的泥质岩层可阻滞天然气向上渗流,使天然气聚集成藏。在长期深埋过程中,侏罗系储集层普遍致密化,喜马拉雅构造运动虽改变了前期的造样式,而天然气并未因此发生再运移,故形成了远离烃源岩的侏罗系多产层构     

四川盆地元坝地区大安寨段储层裂缝预测

裂缝发育对致密储层的孔渗性改善具有重大作用,是天然气能否富集、产出和高产的主控因素。在实际研究中,采用地震相波形分类技术及钻井资料对元坝地区的大安寨段进行地震沉积相研究,划分出研究区大安寨段的有利储层——浅湖亚相中的介壳滩相分布的大致范围。针对元坝地区大安寨段的裂缝型气藏,采用三维地震相干分析、叠前P波方位各向异性检测等技术方法,对大安寨段中的介壳滩相进行裂缝发育带综合预测及评价,裂缝预测结果与钻井资料吻合较好,揭示该地区介壳滩相中的裂缝区域是今后的油气勘探重点。     

山前复杂构造须家河组致密储层裂缝发育带综合预测

川西龙门山山前的须家河组气藏为受断层和构造控制的裂缝-岩性气藏,针对这类裂缝性复杂气藏利用基于地质成因的地史时期应力场(应变)分析、沿层构造属性分析和叠前三维地震数据相干体分析等手段进行分析处理可以达到气藏裂缝发育带预测目的.实践表明,虽然在山前复杂构造带利用地震资料研究储层裂缝及其发育带确实有较大的难度,但联合运用基于应力场和断层与构造属性的裂缝综合预测方法,仍然在龙门山前须家河组气藏的应用研究中取得到令人满意的地质效果.     

四川盆地须家河组砂岩储层中自生绿泥石的来源与成岩演化

由于在成岩过程中能有效抵抗上覆岩层的机械压实作用,抑制石英在颗粒表面成核的数量,自生绿泥石包膜对四川盆地须家河组砂岩储层的原生粒间孔的保存起到了重要的作用。须家河组早期自生绿泥石物质来源主要有同沉积的富铁沉积物的溶解、河流溶解铁的絮凝沉淀以及相邻泥岩压释水的贯入,主要以新生沉淀形式集中形成于同生期至早成岩早期。成岩中后期,由于下伏富Mg流体沿裂缝系统的持续进入,须2段的自生绿泥石的继续生长得到了充足的物质来源,其MgO的含量随地层深度明显增加,而须4段后期再生长现象不明显。该区自生绿泥石包膜对储层物性的影响通过绿泥石含量与参与孔隙度的关系以及孔隙度分布频率图可以得到较好的评估。从对储层的影响来说,自生绿泥石包膜存在一个最合适的厚度值,超过或低于这个值就会对储层造成负面影响而无法保护储层,该区此最适合的厚度值为5～10 μm。     

邛崃西部地区须家河组二段气藏储层预测技术研究

川西地区须家河组是四川盆地重要的油气勘探开发层系,是区内寻找大中型气田的重要目标.而须家河组储层纵横向变化很大,储层非均质性极强.通过对须家河组沉积相的研究,从区域上掌握地区沉积环境和砂体展布特点,重点解剖邛西构造须家河组二段储层的测井、地震响应特征,建立储层地球物理模型,开展以须家河组二段为主的储层预测技术攻关研究,进而预测储层有利区带,优选钻探目标,终于获得高产天然气流.     

川东北巴中—通南巴地区须家河组致密砂岩储层裂缝发育特征及控制因素

以岩芯及野外观察、分析测试、测井等资料为基础,分析了川东北巴中—通南巴地区致密砂岩储层裂缝的类型及成因,结合裂缝充填矿物包裹体分析,厘定裂缝形成期次。在此基础上,探讨了岩性组合、岩层厚度、断层、褶皱变形强度对裂缝发育的控制作用。研究表明:研究区须家河组裂缝具有多成因、多期次、差异分布的特点。主要发育构造裂缝,且主要分布于致密砂岩储层中,可划分为3期:燕山中期(中侏罗世)的NNW和NWW向共轭构造缝,被细粒方解石充填;燕山晚期(白垩纪)的NE向断层、褶皱伴生高角度缝,被粗粒方解石或石英充填;喜马拉雅期(古近纪)的NW和近SN向断层伴生缝,被粗粒方解石半充填或未充填。成岩裂缝和超压裂缝的成因与黏土矿物失水收缩及烃源岩大量生烃引起的流体增压有关,主要形成时间为晚侏罗世—早白垩世。裂缝发育的差异性主要受控于岩性组合、地层厚度、断层及褶皱变形强度,单层厚度小、距断层距离近、褶皱变形强度大的中、细砂岩储层,裂缝最为发育。     

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。     

苏里格气田致密砂岩气藏差异化水平井设计方法

水平井是提高致密砂岩气藏采收率的有效手段,但该类气藏具有强非均质性,砂岩多期叠置,有效砂岩零散发育,实施水平井会出现井漏、卡钻等现象,从而影响气田的产能建设,不合理的轨迹设计也会造成储量动用不充分,遗漏有效砂岩。为了避免出现以上现象,需要加强致密砂岩储层的地质研究,采用一井一设计的差异化水平井地质设计思路,从井轨迹上规避风险。收集了苏里格气田完钻井地质参数,统计了该气田的砂岩及有效砂岩钻遇情况,结合前人研究,确立了3种适合水平井开发的叠置砂体类型(块状叠置型、多层叠置型和削截式叠置型)及其有效砂体展布特征,在此基础上设计了3类水平井轨迹和节约井场的三维水平井(平直型水平井、大斜度水平井和阶梯型水平井),为气田稳产增效提供了保障。     

川西须家河组超致密砂岩成岩作用与相对优质储层形成机制

川西须家河组砂岩是我国重要的天然气储层和产层,同时也是我国埋藏深度最大和最为致密的碎屑岩储层之一,在其超致密背景下发育有对天然气聚集有利的相对优质储层.须家河组砂岩埋藏后经历了复杂的成岩作用,相对优质储层中次生孔隙与原生孔隙并存.本文基于对川西须家河组超致密砂岩的岩石学、矿物学、地球化学和其它储层特征研究,总结了川西深埋藏条件下须家河组砂岩的成岩作用特征及其相对优质储层的形成机制.