地质构造对碳酸盐岩热物性参数的影响分析

本次试验以贵州省六盘水市六枝特区城区为研究区,通过对同一断层构造上下两盘水文地质条件相似、地层岩性相同的碳酸盐岩,采用相同施工工艺、相同测试环境、相同测试方法进行热响应测试。试验结果得出,同一碳酸盐岩地层在不同地质构造下热物性参数不同,断层上盘地层岩体初始温度高于下盘,综合导热系数、容积比热容、热扩散率、相同工况条件下的延米换热量低于下盘。岩体热物性参数的获取,为区内浅层地热能资源开发利用项目建设提供设计依据,但未考虑地下水渗流场影响,且样本数量少,其成果供同仁参考。     

白云岩化作用与碳酸盐岩储层物性

研究资料表明,白云岩化作用对碳酸盐岩储层物性的影响可分为直接影响和间接影响2个方面。直接影响包括白云岩化过程中的溶蚀作用、等摩尔交代、过白云岩化、等体积交代和对渗透率的提高5个方面。间接影响主要是白云岩化之后的溶蚀(多具选择性)和白云岩比同类灰岩抗压实压溶,从而易于保存孔隙;同等条件下比灰岩更易发育断裂、裂缝。对碳酸盐岩储层来讲,原始沉积环境是重要条件,白云岩化作用常常是先决条件,而白云岩化之外的成岩作用改造是关键因素。     

塔里木盆地西部碳酸盐岩成岩环境特征及其对储层物性的控制作用

塔里木盆地西部碳酸盐岩在其漫长的地质演化过程中 ,主要经历了大气淡水成岩环境、海水成岩环境和埋藏成岩环境的改造 ,形成了丰富的成岩组构和成岩作用类型。根据宏观和微观岩石学特征的研究 ,并结合地球化学 ,阴极发光和微量元素分析资料 ,可在研究区鉴别出十三种基本的成岩段类型和八种有利的复合成岩段 ,并详细描述了不同成岩段的成岩组构、成岩矿物组合特征和储集空间类型 ,同时深入探讨了不同成岩段与储层物性间的关系及其受控因素 ,从而将碳酸盐岩成岩演化特征与储层物性特征有机地联系起来 ,为客观评价和预测储集层在纵向和平面上的展布规律确立了理论基础     

塔中地区碳酸盐岩与碎屑岩储层物性差异及主控因素

通过对塔里木盆地塔中地区55口探井的岩心观察及200多张铸体薄片的鉴定,分析了92口探井的孔渗、岩石压汞及测井解释成果,及其石炭系—志留系碎屑岩储层与奥陶系碳酸盐岩储层之间物性特征的差异,结合地质背景讨论了造成这些差异的主控因素。结果表明研究区碎屑岩储层总体为低孔低渗—中孔中渗,碳酸盐岩储层总体为低孔低渗—特低孔特低渗,两类储层的孔隙度、渗透率和孔喉半径三个物性特征参数之间的相关性完全不同。原始沉积作用是两类储层物性差异形成的基础,宏观上体现在储层沉积相带的不同,微观上体现在储层矿物组分、结构的差异;后期成岩作用,包括压实、溶蚀、胶结及构造裂缝改造是两类储层物性差异形成的关键,相对于碎屑岩储层物性参数大小的改变,碳酸盐岩储层物性受溶蚀、胶结、构造裂缝改造的影响较大,相对而言受压实作用的影响较小。两类储层物性差异主控因素的对比研究表明碎屑岩储层应侧重于优质沉积相带中原生孔隙油气勘探;碳酸盐岩储层应侧重于次生孔隙油气勘探。     

新生代辉绿岩侵入对围岩物性的影响:以苏北盆地洋心次凹为例

传统观念认为岩浆活动区是油气勘探的禁区,但现今理论研究与实践勘探发现岩浆侵入作用能够显著改造围岩物性。目前岩浆侵入对围岩具体的影响认识不清,查明岩浆侵入影响围岩物性的机理对油气勘探具有重要意义。以苏北盆地洋心次凹的丰页1井为例,结合测井、地震及岩心等资料重点分析辉绿岩侵入对围岩储层物性与储集空间的改造,深入讨论其影响机制。苏北地区丰页1井的辉绿岩在吴堡运动期(约59 Ma)开始顺层侵入,侵入体中心相为辉长岩,侵入体边缘相为辉绿岩,变质相为板岩,上变质带厚度大于下变质带厚度。围岩由非渗透性泥岩转变为油气储层,储集空间为辉绿岩侵入和泥岩变质过程中产生的裂缝与孔隙。辉绿岩的侵入显著提高围岩储层物性,主要的机制有变质固结、热液破裂、冷凝收缩和溶蚀作用4种,其中热液破裂和溶蚀作用对储层的形成最为关键。     

海相碳酸盐岩储层成岩作用对岩石波速的影响

海相碳酸盐岩储层在孔隙度—波速转化关系中,对于给定的孔隙度,岩石波速呈现明显的波动。这种现象的根源在于碳酸盐岩的复杂成岩作用,它可引起储层地震解释和反演的多解性。因此,对于海相碳酸盐岩油气勘探而言,建立成岩作用与岩石波速之间的预测关系是极为重要的。综述了国内外有关成岩作用与地震波速之间关系的研究成果,为了解成岩作用过程中岩石波速的变化行为奠定了一定的基础。研究发现,成岩历史、孔隙类型、白云石类型的差异均可造成碳酸盐岩储层波速对于给定的孔隙度出现明显波动:在孔隙度一定的情况下,经历早期胶结作用的储层波速低于经历早期压实作用的储层波速,以微孔隙为主的储层波速明显低于以铸模孔隙或骨架内孔隙为主的储层波速,砂糖状白云石储层波速低于具有白云石胶结物的储层波速。在此基础上,以四川盆地飞仙关组鲕粒滩为例,通过地震剖面模拟实验发现,与优质储层形成有关的成岩相在地震剖面上响应明显,地震反射表现为连续性好、振幅强,这说明根据地震资料进行储层成岩相的预测是可行的。建议今后应加强成岩作用与岩石波速之间关系的研究,为国内深部海相碳酸盐岩油气勘探提供指导。     

二氧化碳爆破储层改造近炮孔处岩石性质变化及温度分布规律研究

传统的地热井井身结构不适用于利用二氧化碳爆破技术进行干热岩储层建造,因此本文基于二氧化碳爆破致裂技术建造干热岩储层的新型井身结构工艺进行了进一步探究。结合该工艺水平井段（炮孔）钻进过程实际工况,对钻井后水平井段（炮孔）附近干热岩储层的物理力学性质变化规律及储层温度分布特征进行了岩石力学实验和数值模拟研究。研究结果表明钻井液降温产生的热应力作用是储层岩石性质发生变化、出现热损伤区的主要原因;冷却过程中炮孔附近储层呈现出“快速降温区-平缓降温区-未降温区”的区域性温度分布特征;储层初始温度和冷却时长对快速降温区温度分布以及热损伤区范围影响较大。本研究可以为二氧化碳爆破致裂干热岩储层建造提供理论指导。     

呵叻盆地H区二叠系Pha Nok Khao组碳酸盐岩储层特征研究

为明确呵叻盆地H区二叠系Pha Nok Khao组碳酸盐岩储层特征,综合运用岩心观察、薄片分析、扫描电镜等资料,对储层岩石学特征、空间类型及物性特征进行研究。研究表明:二叠系Pha Nok Khao组碳酸盐岩储层以泥晶灰岩为主,少量的生粒灰岩和白云岩;储集空间类型以裂缝为主,未充填的构造缝、溶蚀缝、粒内溶孔为主要储集空间;储层物性较差,为特低孔、低-特低渗储层,孔隙度和渗透率相关性较差。     

南堡地区碳酸盐岩储层孔隙结构特征及对物性的影响

利用数字图像分析法对南堡地区碳酸盐岩储层的孔隙结构参数进行定量求取,明确了不同类型孔隙的孔隙结构参数特征,分析了孔隙结构特征对储层物性的影响,并应用优选出的孔隙结构参数建立碳酸盐岩储层物性预测模型。结果表明:研究区内碳酸盐岩储层的储集空间以次生孔隙为主,为一套典型的孔隙型储层。应用孔隙结构参数可以较好的区分铸模孔、粒间孔、粒内孔和晶间孔等孔隙类型,其中铸模孔呈较低的平均等效直径与高的宽纵比,粒间孔以高等效直径25%为特征,粒内孔对应最低的比表面、最高的等效直径标准差,晶间孔比表面较高且宽纵比分布范围局限。等效直径、形状因子、球度和宽纵比等参数对储层物性的影响显著。分别针对孔隙度和渗透率,在提取的28项孔隙结构参数中优选出6种相关性高的参数,并应用多元线性回归方法分别进行拟合。验证结果显示拟合公式具有较高的可信度,且渗透率(R^2=0.916)优于孔隙度(R^2=0.778)。该方法可为研究区及其他地区的孔隙型碳酸盐岩储层评价研究提供参考。     

南海北部琼东南盆地岩石热物性特征

岩石热物性是盆地模拟和预测深部温度时不可或缺的参数。琼东南盆地是当前我国海洋油气资源勘探开发的重点区 块,揭示该盆地的热状态和烃源岩热演化历史均离不开真实可靠的岩石热物性参数。前人虽然对南海北部地区的岩石热物 性开展过相关研究,仍存在实测数据偏少、代表性不足和相互矛盾等问题,亟需新增一批新的实测数据来弥补该区基础地 热参数的不足。文章对采自琼东南盆地19口钻孔的32块岩心样品开展了热导率、生热率以及密度和孔隙度等物性参数测 试,揭示了它们的空间展布特征、相互关系及其主控因素,建立了琼东南盆地新生界地层平均热导率和生热率,据此估算 出盆地沉积物的放射性生热贡献约占地表热流的33%。这些实测的岩石热物性参数为南海北部海域沉积盆地的盆地模拟和 地热相关研究提供了坚实的基础数据。     

塔北与塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层成因对比研究

通过储层发育层段、储层类型、沉积演化、岩溶作用等方面的对比,发现塔北与塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层在发育层位、沉积演化及岩溶期次上既有相似性,也有差异性。在塔中地区的油气勘探中,应注意下奥陶统古风化壳岩溶发育与塔北地区的差异性,加强对上奥陶统礁滩储集体的勘探。     

湖相碳酸盐岩研究现状及意义

目前湖相碳酸盐岩是国内外沉积学研究的薄弱环节。本文在众多专家学者历年研究成果的基础上,综述了湖相碳酸盐岩的研究现状,其主要体现在岩石类型、分布及发育特点、相模式、储集层和生油岩几个方面;并阐明了湖相碳酸盐岩的研究具有重要的理论和经济意义。     

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组海相碳酸盐岩储集层特征*

探讨了鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组海相碳酸盐岩储集层岩石物理相特征及储集层分类方法。应用露头、岩心、薄片分析及储集层物性测试及压汞实验方法开展了碳酸盐岩储集层岩性、孔隙结构及物性研究,应用储集层流动带指标FZI开展了储集层岩石物理相特征及储集层分类方法研究。马家沟组碳酸盐岩储集层岩石类型主要为岩溶角砾泥晶—粉晶白云岩、膏盐溶蚀角砾泥晶—粉晶白云岩、含膏盐或膏盐质白云岩、粉晶—细晶白云岩、残余结构中晶—细晶及粗晶—中晶白云岩、次生灰岩、泥晶灰岩及白云岩,发育洞穴、溶洞、孔隙及裂缝4种储集空间,主要发育晶间孔型、裂缝型、裂缝—晶间孔型、裂缝—晶间孔—溶洞型4类储渗类型。依据流动带指标将储集层划分为6类岩石物理相及24类亚相,据此将储集层分为5类7亚类：一类储集层是天然气赋存的优质储集层,主要分布于马五₁、马五₄及马五₆段;二、三类储集层是马家沟组主要储集层类型,以孔隙为主的二₁、三₁类储集层主要分布于马五₁—马五₆段,以裂缝为主的二₂、三₂类储集层主要分布于马四段;四类储集层物性差,见于各段;五类为非储集层。研究结果表明,基于岩石物理相的储集层研究方法是揭示碳酸盐岩储集层特征及开展储集层定量分类与评价的有效途径。     

苏南地区碳酸盐岩的溶蚀性分析

为了解江苏南部地区碳酸盐岩地层的岩溶发育潜力,采集代表性岩石样品,并制作成统一规格的试片,开展一个水文年的溶蚀试验。结果表明,本地区碳酸盐岩的平均溶蚀速度约为1.42 mm?ka-1,与国内其它地区相比处于较低的水平,大致相当于西南地区的1/30,略高于北方岩溶区。实验证明了苏南地区二叠系、三叠系碳酸盐岩具有最强的溶蚀性,这为解释上述地层区的岩溶现象提供了地质依据。研究还表明,岩石的溶蚀性与Ca含量关系密切,同时也受岩石矿物成分、微构造影响,一般高Ca碳酸盐岩具有较高的溶蚀性。苏南地区的岩溶发育性以岩石溶蚀性为基础,但水动力条件也十分关键,宜兴地区二者兼备,岩溶最为发育。     

应用生烃动力学法定量评价碳酸盐岩的二次生烃:以朱家墩气藏为例

针对碳酸盐岩发育区烃源岩普遍存在二次生烃的问题,以苏北盐城凹陷朱家墩气藏源岩二叠系栖霞组灰岩为目标,应用化学动力学方法定量研究该源岩的二次生烃(气).在模拟实验基础上,选取动力学模型,求取动力学参数,再结合朱家墩地区的埋藏史和热史,最终求取了源岩生气史曲线.得出在距今240-190 Ma(三叠纪-早侏罗世)时二叠系灰岩第一次生气,随后地层抬升,生气过程中止;在距今54 Ma(始新世)时该烃源岩埋藏条件达到了第一次生气终止时的条件,开始第二次生气,生气过程一直持续到现今,第一次生气量(10%)远无法与第二次生气量(80%)相比.并通过储层包裹体的均一化温度判断朱家墩气藏流体注入期次,结果显示,二次生气的生气高峰与流体注入期相匹配,验证了用动力学方法评价二次生烃、多次生烃的合理性,同时也佐证了二叠系灰岩对朱家墩气藏的贡献.     

碳酸盐岩与泥质烃源岩生气规律对比研究

配制了两套成熟度相近的碳酸盐岩和泥质岩丰度系列样品。采用半封闭外加温加压式热压模拟装置对碳酸盐岩的生烃情况进行了热模拟实验，研究了碳酸盐岩生气量随成熟度和温度变化的趋势，探讨了碳酸盐岩生气的变化规律。碳酸盐岩与泥质岩的生烃潜力是有机质质量和有机质丰度的函数，与岩性无关；碳酸盐岩的产气规律与泥质岩相似，而且两者产烃的量级也相当，并不存在碳酸盐岩生排烃效率高的现象；碳酸盐岩和泥质岩总有机碳(TOC)含量在热模拟过程中基本上不发生变化；不同岩性的有机质的产烃效率主要受温度和有机质类型决定。     

四川盆地碳酸盐岩中硅质特征及其对储层的影响

四川盆地碳酸盐岩储层为我国主要海相储层之一。通过分析四川盆地碳酸盐岩中硅质的宏观、微观特征,提出硅质以互层、混积、充填、交代的形式存在于碳酸盐岩中。互层硅质、充填硅质和交代硅质中二氧化硅来源以火山喷发为主,但后期沉积机制不同;混积硅质中二氧化硅来源于陆源碎屑,对物源方向具有一定的指向意义,沉积机制为陆源混积。互层硅质、充填硅质、交代硅质对储层形成具有双重意义,混积硅质对储层形成起严重破坏性作用。     

干热岩地热储层综合评价技术的建立与应用

地热能具有清洁、低碳、环保、稳定的特点,干热岩作为地热能的一种,是一类新兴的环境友好型资源,能够有效推进构建能源结构利用的多元化。通过对研究区太古界干热岩地热储层综合评价技术的研究,参照岩性特征及储层发育特征,建立了利用多种测井信息进行岩性识别、储层划分和地层温度评价的方法; 在岩心和岩屑录井资料分析的基础上,利用不同岩性测井曲线特征差异性分析和交会图进行岩性的识别和划分; 结合常规测井、成像测井和偶极阵列声波测井等多种测井信息,形成干热岩地热储层的识别方法,并建立储层类别划分标准; 利用时间推移测量井温的方式进行地层温度的推算。实际应用已证明这一测井评价方法的适用性与有效性,可为干热岩的有效开发提供技术支撑。     

增强型地热系统在碳酸盐岩型深层地热能开发利用中的应用进展

地热能是一种储量大、分布范围广、清洁环保的可再生能源,其中深层干热岩地热能最具开发潜力。增强型地热系统是开发深层干热岩地热能的有效手段,在碳酸盐岩热储区已广泛应用,取得了良好的经济社会效益。系统总结了国内外增强型地热系统在碳酸盐岩型地热开发中的进展和经验,分析了国内发展现状,认为加强基础理论研究、核心技术攻关和工程示范,尽快形成具有中国特色的深部地热能开采方案,是今后工作的重点方向之一。