混积岩分类命名体系探讨及对混积岩储层评价的启示——以渤海海域混积岩研究为例

混积岩是一种普遍而重要的岩石组合类型。然而长期以来,对混积岩的岩石学分类与命名一直存在诸多争议,且尚未有统一的分类体系与命名规则。本文结合渤海海域混积岩岩石薄片组分鉴定、岩石储层物性分析等最新研究成果,并与相关文献结合,最终确立以陆源碎屑物、生物成因碳酸盐颗粒、化学沉淀碳酸盐为三组分端元的一套新的混积岩岩性分类体系,并将混积岩分为4大类、16亚类。通过讨论混积岩混积层系及混积岩组构界定的问题,进一步完善了混积岩定义。利用新的岩石学分类方案,可为储层评价研究提供指导。以渤海海域为例,建立起研究区不同岩性相与储层物性的对应关系,并在岩性分类体系中划分出差储层、中等储层及优质储层三个储层区。     

混积岩储层特征--以酒泉盆地青西凹陷下白垩统混积岩为例

混积岩是指陆源碎屑与碳酸盐组分经混合沉积作用而形成的岩石,广义混积岩包括由陆源碎屑与碳酸盐组分在空间上构成交替互层或夹层的混合。本文在大量资料调研基础上,结合酒泉盆地青西凹陷下白垩统混积岩储层薄片观察、场发射扫描电镜观察、全岩及黏土矿物分析、压汞测试、纳米CT等研究工作,分析了混积岩储层岩性组合、储层特征等。宏观上,混积岩岩性复杂多样,由白云质泥岩、泥质白云岩、灰质泥岩、灰质白云岩、白云质灰岩等组成,剖面上呈现大段厚层式、厚夹薄层式、近等厚互层式三种组合样式;微观上,黏土矿物、碳酸盐矿物及有机质等呈纹层状或块状分布;储集空间主要为微-纳米级的粒间孔、粒内孔以及微裂缝,矿物组成及其含量是影响储集空间类型的一个主要因素;多数混积岩储层孔隙度、渗透率低,为致密储层。     

辽河西部凹陷沙三段浊积岩储层中钙质夹层研究

本文阐明了辽河西部凹陷高升、兴隆台、曙光和冷东四个地区沙三段浊积岩油气储层内的钙质夹层识别标志，定性、定量地揭示了它在剖面和平面上空间分布规律，探讨了它的成因机制，指出了钙质胶结作用和钙质夹层对储层性质与油气分布的重要影响。     

柴西北小梁山地区狮子沟组混积岩储层评价

从有利于混积岩储层评价出发,将小梁山狮子沟组(N³₂)混积岩简化归类为泥质混积岩、砂质混积岩和碳酸盐混积岩,在此基础上根据铸体薄片、物性、孔隙结构等岩心分析数据和测井资料,对柴达木盆地西北部小梁山地区中浅层N³₂混积岩进行综合研究：N³₂混积岩岩石结构复杂、类型多样,储层储集空间以原生的粒间孔和微孔隙为主,呈中高孔低渗的特征,排驱压力、中值压力较高,孔喉半径较小,孔隙结构较差;储层质量受沉积相和成岩作用的综合影响,砂坪微相是最主要的有利储集相带,压实作用是储层物性的主要影响因素;根据物性和压汞等参数将N32储层评价为3类,其中Ⅰ、Ⅱ类储层在目前的技术条件下是研究区增储上产的首选储层。     

柴西狮子沟地区古近系下干柴沟组混积岩储层特征及影响因素分析

柴西地区属于柴达木盆地咸化湖盆沉积中心,柴西咸化阶段持续时间长、湖盆分布范围广,渐新统湖相混积岩具有重要勘探潜力。通过对狮子沟地区样品进行岩心观察、岩石薄片鉴定及扫描电镜、电子探针分析,研究储层岩性、物性及储集空间特征,分析储层影响因素及形成机理。狮子沟地区储层具有混合沉积的特征,岩石矿物成分主要为碳酸盐岩和碎屑颗粒,但两者的相对含量均未超过50%;混积岩成因类型为相混合,以组构混合岩为主,见层系混合岩及少量生物混合岩,样品普遍含有盐类矿物。储层为特低渗-特低孔储层,连通性差,X衍射成分分析碳酸盐岩含量为10.9%~47.0%,平均为32.1%,同时孔隙度与碳酸盐岩含量具有很好的正相关关系;样品的储集空间主要为盐类矿物溶蚀孔、白云石晶间孔及裂缝;影响储层发育的主要成岩作用为胶结作用和白云石化作用,尤其盐类矿物胶结抑制了后期成岩作用,形成局部高压;灰质含量高及咸化环境为白云石化作用发生的重要条件,压实弱,先后两期的胶结作用,特别是晚期胶结的盐类矿物为溶蚀作用发生的主要部位。     

黄河口凹陷H-1构造沙河街组混积岩储层控制因素

黄河口凹陷H-1构造位于渤南低凸起南侧,其主力储层为一套典型的混积岩。通过对H-1构造混积岩储层特征及白云岩成因的分析,认为H-1构造沙河街组混积 岩储层储集空间受控于沉积时期的古地理背景、古水质条件与后期的白云岩化程度。古地理背景与古水质条件是混积岩发育的基础,研究区位于扇三角洲前缘侧翼,受到陆源淡水供给与半封闭的微咸水 -半咸水湖水的双重影响,发育了由陆源碎屑与生物碎屑滩构成的混积岩。后期白云岩化作用是改善储层的关键因素,等摩尔交代对渗透率的提高以及白云岩化作用引发的选择性溶蚀,对储层物性的改 善有很大的影响。混积岩储集性能差异较大,当物源供给的淡水影响较大时,混积岩中碳酸盐以方解石为主,储层较致密;当咸化湖水影响较大时,混积岩中碳酸盐主要为白云石,储层的溶蚀孔隙较发 育。化石碎片的背散射图片清晰地证实了混积岩中的白云石是由方解石转化而成。通过对古生物、粘土矿物、古地理背景等资料的分析,认为在伊蒙混层向伊利石的转化过程中产生的Mg离子是研究区沙 河街组白云岩化作用所需离子的来源之一,亚热带气候条件下半封闭的微咸水-半咸水环境有利于钙质的沉积和Mg离子的富集,可为混积岩的白云岩化提供物质基础。研究黄河口凹陷古近系混积岩储层控 制因素及优质储层发育规律,对该区中深层油气勘探具有积极意义和参考价值。     

准噶尔盆地致密粗粒储层发育特征及影响因素：以玛湖地区二叠系致密砾岩储层为例

为明确准噶尔盆地玛湖地区二叠系粗粒储层发育规律及增产潜力,利用钻井取心、录井、薄片、扫描电镜及分析化验等各种资料和数据对其储层系统研究,明确了储层主要为扇三角洲分流河道砾岩,为典型低—特低孔、渗致密储层;中砾岩为主,砾石成分主要为凝灰岩,结构成熟度中等,成分成熟度较低;胶结物以石英、方解石和浊沸石为主,长石和暗色矿物粒内溶孔及沸石类和碳酸盐胶结物粒间溶孔等两类溶蚀孔发育,各级、各类裂缝发育,有效改善储层质量,构成了致密粗粒储层的双重介质;埋深2 800～3 600 m、4 000～4 400 m和4 700～5 300 m发育3个次生孔隙富集带,且埋深3 100 m以下地层普遍发育异常高压。优势岩类、溶蚀作用、裂缝发育和异常高压共同控制了相对优质“甜点”储层的形成和分布。     

莱州湾凹陷火山岩-湖相碳酸盐岩混积岩储层特征和成因

渤海海域首次在莱州湾凹陷沙河街组发现火山岩-湖相碳酸盐岩混合沉积,其储层成因机理尚不明确.通过铸体薄片、氩离子抛光扫描电镜、背散射、岩心CT扫描等资料,落实了混积岩具有孔隙和裂缝双介质型储集空间.湖相碳酸盐岩沉积时期伴随火山活动间歇性喷发,发育了4种混合沉积方式.火山喷发提供了大量凝灰质组分,为后期流体选择性溶蚀提供良好的物质基础.地层中微松藻化石的发现揭示了混积岩经历过长期暴露地表过程,经受了大气水风化淋滤作用,是优质储层形成的重要因素.区域构造运动在储层中形成大量垂直裂缝和低角度层间水平滑脱缝,在火山热液叠加溶蚀作用下发育热液溶蚀孔洞和沿裂缝溶蚀扩大孔,大大改善了储层物性,形成裂缝-孔隙型优质储层.      

渤海沙一段生物碎屑混积岩古生物特征及储层意义

渤海海域古近系沙一段广泛发育湖相混积岩,其中生物碎屑混积岩物性好、产能高,是混积岩中的优质储层.对生物碎屑混积岩中的生物碎屑成分展开系统的古生物研究,明确腹足类是渤海海域沙一段生物碎屑混积岩中最主要的生物碎屑类型,共鉴定出腹足类21属27种,介形类19属74种,并且均以适宜一定盐度浅水环境生活的小型化类型为主.结合古环境研究表明,高能环境腹足类易富集,相对低能环境介形类含量上升.通过铸体薄片、扫描电镜、电子探针等分析发现,生物碎屑对混积岩储层演化具有重要影响.生物碎屑体腔孔、壳体铸模孔、遮蔽孔、差异收缩缝直接提供了储集空间;生物碎屑早期溶蚀能有效改善储层渗透能力,促进生物碎屑富集段的白云岩化作用,形成生物碎屑白云岩优质储层;生物碎屑在微生物作用下形成性质稳定的泥晶套,起到了孔隙格架支撑作用.受壳体成分及各门类生物沉积环境差异影响,腹足类为主的生物碎屑混积岩物性更好.      

渤海湾盆地渤中凹陷混积岩优质储层特征及成因机理

陆相断陷湖盆中混积岩储层勘探不断突破,使之成为一类新的优质储层而备受沉积学家关注.以渤海湾盆地渤中凹陷沙河街组一段、二段混积岩为研究对象,通过已钻遇混积岩岩心的储层沉积学及元素地球化学分析,揭示了混积岩储层特征及其成因机理.研究表明以陆源碎屑为主和以生物碎屑为主的混积岩往往具有较好的储集物性.这类储层除保存较好的原生孔隙,还保存一定的与生物组构有关孔隙以及次生孔隙.混积岩储层主要经历了泥晶化、胶结作用、溶蚀作用及压实作用等成岩作用.准同生期泥晶化作用、早成岩期大气淡水淋滤作用和准同生期白云岩化作用是导致混积岩中优质储层形成的主控因素.包壳结构抑制了早期压实作用,有利于原生孔隙的保存;早期大气淡水淋滤产生大量的次生溶蚀孔隙.混积岩优质储层形成条件及其控制因素分析为混积岩优质储层的预测提供了有效的技术方法,并对陆相断陷湖盆中深层油气勘探具有重要的指导意义.      

联合压汞法表征致密油储层孔喉特征：以陕北定边地区延长组长7段为例

致密油储层孔喉结构复杂,非均质性强,现有的单一实验技术无法将其全孔径进行有效表征。在分析目前表征方法的基础上,通过铸体薄片、扫描电子显微镜、高压压汞及恒速压汞等实验,综合研究了陕北定边地区延长组长7段致密油储层孔隙结构特征,通过联合压汞法,探讨了致密油联通孔隙的孔径大小及分布特征,细分了孔喉类型。结果表明,高压压汞表征的孔喉半径分布在0.0036~40 μm,大于1 μm的样品占比约12.5%;恒速压汞表征的孔隙半径分布在80~300 μm,喉道半径分布范围为0.12~10 μm。全孔径曲线表征孔径分布在0.0036~300 μm,二者重叠区域分布在0.12~40 μm,结合全孔径分布频率,探索性的将定边地区长7段的储集空间孔喉类型划分为8个区域,最终认为研究区目的层多集中发育中孔、大孔,纳米级孔喉及微—细喉道。这将为致密油储层孔喉大小及储集空间研究提供一种新思路和新手段,意义深远。

     

辽河坳陷西部高升以北地区湖盆深陷期的沉积特征

辽河坳陷西部凹陷高升以北地区湖盆深陷期经历了初始断陷阶段→快速沉降阶段→稳定沉降阶段→剧烈沉降阶段→短暂回返阶段共5个阶段。湖盆初始断陷阶段,沉积区主要处于中北部,以冲积扇-浊积扇-湖泊沉积为主;湖盆快速沉降阶段,沉积区南扩,以浊积扇-湖泊沉积为主;湖盆稳定沉降阶段,沉积区覆盖了整个研究区,以扇三角洲-浊积扇-湖泊沉积为主;湖盆剧烈沉降阶段以辫状河三角洲-浊积扇-湖泊沉积为主;而当湖盆进入短暂回返阶段时,北部出露地表遭受剥蚀,沉积区南退,以辫状河三角洲-扇三角洲-湖泊沉积为主。湖盆的沉降中心、沉积中心、沉积方式、沉积相类型及其空间配置等均受湖盆演化阶段控制。同时油气储集砂体的发育、油气圈闭类型等也受湖盆演化特点的影响,湖盆陡坡侧易于形成构造圈闭、岩性圈闭和复合圈闭等,缓坡侧则易于形成地层及岩性圈闭。     

东海西湖凹陷西斜坡和西次凹近致密-致密砂岩气藏的地质特征及发育前景

基于沉积构造背景和大量钻测资料,利用气样地球化学测试、铸体薄片、扫描电镜、激光扫描共聚焦显微镜和阴极发光等手段,揭示了东海西湖凹陷西斜坡和西次凹近致密-致密砂岩气藏的地质特征,并分析了发育前景。研究结果表明:2个靶区近致密-致密砂岩气藏均分布在中深层,且位于常规气藏之下,但发育层位不同,西斜坡在平湖组中下段,西次凹在花港组下段。2个靶区的近致密-致密砂岩气均为煤型气,来源于平湖组煤系源岩,西次凹致密气藏属于"下生上储"型,西斜坡属于"自生自储"型。西次凹属于典型的致密砂岩储层,西斜坡属于近致密砂岩储层。强压实作用和硅质、自生伊利石及碳酸盐胶结是储层致密化的重要因素。溶孔和原生粒间孔是致密砂岩储层主要储集空间;2个靶区的近致密-致密储层不同深度段发育"孔隙型"甜点,为酸性溶蚀成因,但西斜坡的溶蚀强度大于西次凹。另外,西次凹深层发育部分裂缝,形成该区"裂缝型"甜点。西次凹致密气藏具有弱超压特征,西斜坡具有超压-强超压特征。平湖组广覆式分布高有机质丰度的煤系源岩全天候持续供气是靶区发育大规模近致密-致密砂岩气藏的物质基础,大面积近致密-致密储层提供了良好的储集体,因此发育前景好,勘探潜力大。     

湖相致密储层有利层段的沉积与湖平面变化的耦合关系及其控制因素：以柴西尕斯地区上干柴沟组下段为例

探讨有利层段的沉积与湖平面变化之间的关系,可以对湖相致密储层的勘探开发部署提供一定参考。以柴达木盆地西部尕斯地区上干柴沟组下段为例,利用自然伽马（GR）曲线资料,进行Fischer图解和铀含量（U）－有机碳（TOC）回归拟合法,重建渐新世沉积时期湖平面变化过程,结合磁化率资料,讨论了湖平面变化的气候控制作用。结果表明：（1）尕斯地区上干柴沟组下段泥质含量和TOC含量变化趋势一致,均反映其在沉积过程中经历了两次湖退和湖进过程,有利于烃源岩和储层的形成;（2）湖平面上升期形成的高水位沉积体系,对应于致密砂岩类储层中优质烃源岩的富集层段,能有效形成源－储共生配置;（3）渐新世湖平面变化受西风条件下的气候的控制,西风带来的水汽,形成相对湿润的气候条件,引起湖平面的上升,有利于烃源岩的形成,且与有利层段的沉积呈现耦合关系。

     

川西须家河组致密砂岩高温后的物理力学特征参数试验研究

为了在井下加热改善近井区域渗流能力以提高低渗透油气藏开采效率的同时保证井壁稳定,研究了高温对四川隆昌须家河组须二段致密砂岩微观结构、 力学性质及渗透性的影响,对26～1000℃高温处理后的试样进行了热重分析、电镜扫描分析(SEM)、声波测试、物理参数测定、单轴压缩试验及渗透率测试,分析高温后试样的组分、 微观结构、 力...     

以喉道为参数的致密砂岩气储层评价方法--以库车坳陷迪北地区致密砂岩气为例

致密砂岩气作为一种非常规天然气在我国呈现出快速发展的趋势,然而目前致密砂岩气储层的评价仍然沿用常规油气藏储层评价的方法。事实证明常规油气藏储层评价的方法明显不适用于致密砂岩气。本文通过对比常规气藏与致密砂岩气的发育特点,以库车坳陷迪北地区致密砂岩气为研究对象,开展多手段的储层孔喉微观分析,认为喉道半径是控制致密砂岩气运聚与富集的关键因素之一。并通过改进的Windland方程以进汞饱和度35%时所对应的喉道半径（R₃₅）为主要参数,建立了适合于研究区的致密砂岩气储层评价方法。评价结果显示,R₃₅=0.17 μm是区分库车坳陷迪北地区致密气有效储层与无效储层的界线;同时依据R₃₅的大小可进一步将有效储层划分出Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类储层。     

沉积和成岩作用对湖相重力流致密砂岩储层质量的影响——以鄂尔多斯盆地合水地区长7段为例

为揭示深水重力流沉积致密砂岩储层发育特征及分布规律,笔者等以鄂尔多斯盆地合水地区三叠系延长组7段（简称长7段）为例,通过岩芯描述、铸体薄片以及扫描电镜观察,结合物性数据以及分析化验资料对研究区长7段沉积、储层岩石学、孔隙类型以及成岩作用特征进行了分析,在沉积和成岩作用特征研究基础上探讨了优质储层的形成机理,据此建立了湖相深水重力流致密砂岩储层质量的演化模式。结果表明：合水地区长7段储层岩性以长石岩屑砂岩为主,孔隙类型主要为溶蚀孔和残余粒间孔,属于特低孔—超低渗储层,主要成岩作用为压实、胶结和溶蚀作用。重力流致密砂岩储层质量受沉积相和成岩作用共同影响,限制性水道中沉积的砂体由于具有强的抗压实能力、少的伊利石和碳酸盐矿物含量以及较多长石、岩屑溶蚀孔隙,储层质量最好。不同沉积环境中的砂岩在颗粒粒度、分选、沉积厚度方面存在差异,通过影响成岩作用类型与强度综合控制储层质量。研究成果可为相同类型储层的预测和评价提供参考。     

基于多变量统计分析和水化学特征的海水入侵特征研究——以青岛市崂山区为例

沿海地区地下水环境问题日益突出,进行地下水水化学特征及演化规律的研究,能够更有效地开展地下水环境的监测和保护。以青岛市崂山区地下水为研究对象,综合运用统计分析、主成分分析、Piper图解法、HFE-D图解法、Chadha’s矩形图法等方法,对研究区海水入侵特征与地下水化学特征演化进行分析,探究地下水水化学特征及演化规律,并进一步评价了海水入侵现状。结果表明,研究区地下水以Na+、Ca2+、Cl−、${\rm{SO}}_4^{2-}$为主要优势离子,地下水化学类型多为Cl·SO4-Na型和SO4·Cl-Ca·Mg型。地下水中Cl−浓度变化幅度较大,且其均值超出了有无海水入侵的分界值（250 mg·L−1）,地下水可能发生一定程度的海水入侵;青岛市崂山区地下水呈中性至弱碱性（pH均值=7.0~8.0）,是沿海地区长期的水文地球化学过程的影响;地下水化学变化主要受自然因素（岩石与水的相互作用）或人为因素（农业和家庭活动）的控制;采用反距离加权（IDW）方法,结合地理信息系统（GIS）,进行海水入侵位置的空间映射,研究结果表明崂山区海水入侵主要分布于江家土寨东−浦里社区北入侵段,王哥庄−港西−港东入侵段、仰口湾入侵段、登瀛村−栲栳岛入侵段。     

致密砂岩气藏地层水水化学特征及其地质意义——以川西坳陷新场气田为例

四川盆地侏罗系沙溪庙组及三叠系须家河组作为陆上致密气资源增储上产重点的接替区,保有大量的难动用储量,具有较大的勘探开发潜力。然而随着深入的滚动勘探开发,中浅层沙溪庙组气藏和深层须家河组气藏气井产水已严重制约了气井产能,部分气井甚至因水淹而停产。本文对研究区不同层位34口气井的地层水进行了主量、微量元素和气藏成藏演化特征分析,结果显示沙溪庙组气藏和须家河组气藏经历了先成藏后致密再改造的成藏演化过程,断层的沟通导致深层须家河组地层水的大量上涌,使断层附近高渗的砂体被充注,在水动力等驱动作用下,天然气以游离相或水溶相沿断裂带进行垂向高效运移。垂向上大部分离子含量都随着埋深逐渐增大,深层须家河组地层水气藏具有较好的油气保存条件,并且经历了更为复杂的水岩相互作用,不同程度地使K、Ba、Sr、Li、Rb等元素更加富集。     

元素俘获能谱在深层致密储层评价中的应用:以松科2井为例

松辽盆地沙河子组存在多段气测异常,显示了该地层具有致密气勘探潜力,但研究区深层致密储层非均质性强、厚度薄、互层发育且类型多样。在松科2井常规测井曲线分析基础上,利用元素俘获能谱精细反演矿物组分含量,对地层岩性进行准确识别,并建立了元素交汇图识别出5种类型储层。结合岩石物理实验资料,得到地层的变骨架孔隙度、脆性指数、有机碳含量等储层评价参数,依据气测资料及综合评价指数将储层分为三大类。研究结果表明:沙河子组地层(3 730~4 500 m)孔隙度主要分布在5%~9%,脆性指数主要分布在45%~60%,临近烃源岩TOC含量普遍较高且累计厚度较大,识别出3 798 ~3 831 m、3 950~3 990 m、4 150~4 200 m是具有勘探开发潜力的有利致密气层段。利用元素俘获能谱评价致密气储层结果准确,能为深层致密气储层优选及压裂改造提供参考依据。