致密油储集层孔隙结构分类评价及成因分析

在岩心观察的基础上,结合常规、铸体薄片、扫描电镜、压汞和核磁共振等资料对鄂尔多斯盆地合水地区延长组长7段致密油储层岩石学、物性特征及孔隙结构特征进行了研究.结果表明合水地区长7油层组致密油储层储集空间以溶蚀孔隙和微孔隙为主,原生孔隙保留较少,孔喉连通性较差,总体表现为物性差和孔隙结构复杂的特征.储层经历较强的压实作用,胶结物类型主要为碳酸盐和粘土矿物,此外还发育较强的溶蚀作用.根据压汞曲线形态与压汞参数,结合核磁共振T_2谱特征,将长7致密油储层孔隙结构类型划分为四类.并分别阐明了压实作用、胶结作用、溶蚀作用及其微孔隙含量对不同类型孔隙结构的影响,并运用综合考虑了压实、胶结成岩作用以及微孔隙含量的成岩综合系数来阐明并定量表示成岩过程中多种成岩作用对孔隙结构改造的综合效应.成岩综合系数与T_2几何平均值具有良好的统计正相关关系,因此可以作为不同类型孔隙结构定量表征的理想参数.经过对影响孔隙结构特征的成岩作用类型和强度的深入剖析,可在成因机理分析的基础上通过成岩综合系数来实现储集岩孔隙结构的定量评价.同时通过T_2几何平均值可以反推储层在成岩演化阶段所经历的成岩作用类型及强度,进而实现储层精细评价.     

普光气田深部优质白云岩储层形成机制

普光大型气田的发现为我国深层海相碳酸盐岩的勘探提供了重要参考.普光气田发现了目前国内最好的深部白云岩储层,储层不仅厚度大,分布范围广,而且次生孔隙也异常发育.研究认为,普光气藏的油气充注时间早、埋藏深、有机质热演化程度高,烃(油气)-岩(碳酸盐岩储层)-水相互作用的时间长.该地区次生孔隙的发育受多期次成岩作用的影响,成因机理复杂.通过对普光气田长兴组-飞仙关组沉积环境、沉积相带和储层孔隙特征的研究,认为普光优质白云岩储层的形成是发育在有利沉积相带的基础上,受表生溶蚀、埋藏溶蚀、超压作用和构造运动等多种因素共同作用的结果,其中TSR对储层的埋藏溶蚀作用和有机质热演化形成的超压作用对长兴组-飞仙关组次生孔隙发育的具有重要的影响.     

四川盆地东南部震旦系灯影组藻云岩胶结作用及其成岩流体分析

中国四川盆地震旦系灯影组是世界上最古老的天然气储层之一,在经历了漫长而复杂的构造、成岩演化之后,储层的优劣性主要取决于溶蚀作用和胶结作用的相对强弱.灯影组大量的藻白云岩中不乏溶蚀孔洞,但绝大多数溶蚀孔洞均被不同形态的白云石胶结物所占据,了解这些白云石的形成环境,对分析储层的保存机制具有特殊的意义.本文以薄片鉴定、阴极发光、微量元素及C,O和Sr同位素等测试分析为手段,分析了四川盆地东南部震旦系灯影组藻云岩中的5类胶结物的地球化学特征和其成岩流体的性质.纤状环边白云石胶结物为典型的海底成岩环境产物,其地球化学特征与基岩(泥晶、微晶云岩)相似,可能反映了当时海水的地球化学特征;叶片状白云石胶结物的成岩流体与纤状环边白云石胶结物的成岩流体具有继承性,形成于浅埋藏的"囚禁"海水中;细-中晶白云石胶结物形成于桐湾运动引起的构造抬升时期,具有较高的Sr同位素比值和较低的C和O同位素值,其成岩流体以淡水为主;粗晶白云石胶结物具有较高的Mn含量和非常低的Fe和Sr含量且C同位素值强烈向负偏移,与粗晶白云石胶结物形成时大量的烃类成熟运移有关,同时,烃类的成熟及运移引起的硫酸盐热还原反应对其流体也产生了显著的影响;马鞍状白云石胶结物是一种热液成因的白云石,形成于高温卤水中,并且这种卤水流经了富含放射性Sr同位素的区域.     

一种实用的定量表征岩石视压实率和视胶结率的实验方法

对于目前分布最为广泛的砂岩储层,压实和胶结等成岩作用会影响砂岩储层的物性、弹性等物理性质并最终决定岩石颗粒的接触性质和孔隙结构特征.根据前人的研究,定量表征岩石压实和胶结作用的参数主要有视压实率和视胶结率、成岩综合系数等.目前尚缺乏一套系统完整的实验方法来确定岩石的成岩系数.实际应用时,前人多根据经验公式和薄片资料来确定原始孔隙度和胶结物含量,误差较大,流程复杂.本文立足实验手段,在前人研究的基础上,提出了一套系统的实验室确定视压实率和视胶结率的方法.结果表明,实验获得的视压实率、视胶结率与孔隙度、渗透率以及分选系数等存在较好的相关关系,符合前人研究的结果.     

四川盆地侏罗系致密砂岩弹性特征及岩石物理建模

近年来围绕四川盆地侏罗系陆相致密砂岩已取得了勘探突破,其中川中—川西过渡带具备形成大气田的地质条件,但对该套致密砂岩弹性性质变化规律的研究还较少,致使利用地震方法进行"甜点"储层预测的精度不高.本文利用四川盆地侏罗系沙溪庙组32块样品开展了系统的声学测量,在此基础上,分析了样品弹性性质的变化规律.结合X射线衍射矿物组分分析、扫描电镜、铸体薄片和岩石薄片特征确定了不同成岩作用对岩石储集性能的影响.研究结果表明,研究区致密砂岩储层表现为孔隙型储层,受差异性成岩作用影响,黏土含量、钙质含量和硅质含量的差异以及它们分布特征之间的差异对岩石弹性性质造成了很大的影响.在研究区对岩石物性及弹性性质有明显影响的成岩作用包括早期的钙质胶结作用、压实作用和溶蚀作用,因此针对不同时期的成岩作用对岩石弹性及物性的影响,利用接触-胶结模型、微分等效模量模型和临界孔隙度校正的Hashin-Shtrikman上限模型建立了研究区致密砂岩的岩石物理模型.     

河流-湖泊三角洲相砂岩成岩作用的重建及其对储层物性演化的影响

延长油区侏罗系和上三叠统河流-湖泊三角洲相砂岩储层的物性受沉积相及埋藏-成岩作用的控制. 河流相砂岩的物性好于三角洲相砂岩(平均孔隙度和平均渗透率分别为14.8%和12.7×10-3μm2, 9.8%和5.8×10-3μm2). 埋藏压实作用是导致砂岩孔隙丧失的主要原因. 碳酸盐是造成砂岩物性降低的主要胶结物. 晚期成岩阶段富含有机酸和无机酸的酸性孔隙流体及表生成岩阶段的大气降水是形成次生孔隙及导致砂岩物性改善的主要介质.     

河流-湖泊三角洲相砂岩成岩作用的重建及其对储层物性演化的影响——以延长油区侏罗系-上三叠统砂岩为例

延长油区侏罗系和上三叠统河流-湖泊三角洲相砂岩储层的物性受沉积相及埋藏-成岩作用的控制.河流相砂岩的物性好于三角洲相砂岩（平均孔隙度和平均渗透率分别为14.8％和12.7×10-3μm2,9.8％和5.8×10-3μm2）.埋藏压实作用是导致砂岩孔隙丧失的主要原因.碳酸盐是造成砂岩物性降低的主要胶结物.晚期成岩阶段富含有机酸和无机酸的酸性孔隙流体及表生成岩阶段的大气降水是形成次生孔隙及导致砂岩物性改善的主要介质.     

准噶尔盆地西北缘二叠系沸石矿物成岩作用及对油气的意义

近年来,硅酸盐矿物的成岩作用越来越受到人们的重视,特别是其对油气储层孔隙度和渗透率的影响.沸石作为自生铝硅酸盐矿物,在成岩演化过程中,其析出、胶结和溶蚀对研究区二叠系油气储层储集性能有不同程度的破坏与改善.准噶尔盆地西北缘地区二叠系沸石矿物形成于开放的水文环境,成因与大量火山物质的水化关系密切.地层水化学性质差异、孔隙水的pH以及阳离子的性质和比率决定沸石类型及其转化.沸石矿物类型主要有方沸石、片沸石和浊沸石.火山玻璃的沸石化蚀变过程为：火山玻璃-斜发沸石-方沸石-片沸石-浊沸石.方沸石的溶蚀对储层质量改善明显;片沸石的胶结现象普遍,对储层破坏严重.早期沸石的析出,使储层原始孔隙结构未被压实作用破坏,同时为后期溶蚀作用提供了物质基础.方沸石的溶蚀与烃源岩层排出的有机酸和NaHCO3弱酸性地层水有关,同时受岩层渗透性影响;在CaCl2型地层水中,片沸石和浊沸石难于溶蚀.在研究区,方沸石溶蚀带是次生孔隙发育带,可以作为寻找有利油气储层发育的目标区域.     

泌阳凹陷碱性成岩作用及其对储层的影响

碱性成岩作用是指总体在碱性成岩环境下储层所经历的成岩作用历程. 由于碱性地层水的作用, 使得石英的显著溶蚀和长石的大规模加大成为最具特色的成岩现象, 碳酸盐矿物在演化上也出现晚期碳酸盐胶结物分布较少等特点. 随着成岩作用程度的加深和地层水碱性程度的下降, 石英的加大现象也变得很普遍. 在成岩作用过程中由于地层水性质的变化而导致储层孔隙在纵向分布上比经典的酸性水成因次生孔隙的分布更为复杂, 也使得早成岩B期成为重要的次生孔隙发育期.     

砂岩储层压实过程中孔隙度演化的定量分析

砂岩储层压实过程中孔隙度的变化规律,是成岩数值模拟与储层质量预测的核心研究内容之一.通过对前人提出的孔隙度表征参数与压实强度表征参数进行分析、甄别,对压实过程中孔隙度变化规律进行研究,建立了三类不同砂岩类型储层的孔隙度压实方程.结果表明,粒间体积百分比(粒间孔隙度、胶结物含量与杂基含量之和)与埋藏过程中骨架颗粒所承受的最大有效应力在描述压实减孔规律时具有明显的优势.压实过程中孔隙度的减小具有分段性,表现为较浅埋藏期的快速递减与较深埋藏期的缓慢递减或恒定不变,二者可用一个统一方程描述.压实方程中的常数β与砂岩中塑性颗粒的含量及其塑性级别有关,随塑性颗粒含量提高及其塑性增强,β值增大;刚性颗粒组成的砂岩储层β为0.058 MPa~(-1),含75%极高塑性岩屑的砂岩储层β高达0.146 MPa~(-1).建立的压实方程在三类不同砂岩类型储层的应用中,绝对误差最大3.1%,相对误差最大13.8%,取得了良好的效果.     

基于岩石物理相约束的致密砂岩气储层渗透率解释建模

充分利用岩心、薄片和钻测井等资料,对四川盆地JQ区块须家河组须二段致密砂岩气储层的沉积微相、成岩相和裂缝相特征进行了研究.结果表明,须二段沉积以辫状河三角洲前缘为主,发育水下分流河道、河口坝和分流间湾等微相;根据成岩作用类型、强度、成岩矿物及其对储层物性的影响将储层划分为压实致密、碳酸盐岩胶结、伊蒙混层充填和不稳定组分溶蚀4种成岩相;裂缝相则以局部层段发育的近水平缝为主.通过三者的叠加与复合对储层岩石物理相进行分类命名,划分出了河口坝-不稳定组分溶蚀-近水平缝相等多种岩石物理相.然后按照岩石物理相对储层物性的建设与破坏作用对其进行聚类分析,归纳出了PF1～PF4四大类岩石物理相.通过建立每一类岩石物理相的孔隙度-渗透率关系表明,基于岩石物理相约束而建立的储层渗透率解释模型具有更高的精度.岩石物理相是揭示致密砂岩气储层成因机理并提高其物性参数测井解释精度的有效途径.     

致密砂岩气藏储层成岩流体演化与致密成因机理——-以四川盆地上三叠统须家河组为例

四川盆地上三叠统须家河组储层在岩石学上表现为低成分成熟度、低胶结物含量和结构成熟度中等的“两低一中”特征,总体储层物性较差,属低孔低渗和特低孔特低渗储层,局部发育有少量中孔低渗储层．根据各成岩矿物共生组合关系,可以确定成岩矿物由早到晚形成的相对顺序：早期方解石（泥晶菱铁矿）-石英Ⅰ期加大-绿泥石薄膜-长石、岩屑溶解-绿泥石孔隙衬边-石英Ⅱ期加大（加大、剩余粒间孔、粒间溶孔充填石英）-溶蚀作用-石英Ⅲ期加大（粒间溶孔、粒内溶孔中充填石英）-连晶（含铁）方解石-白云石-铁（方解石）白云石-后期溶蚀作用-石英、方解石脉形成．机械压实作用是使本区岩石固结成岩最主要的因素,石英Ⅱ,Ⅲ期加大作用是使本层砂岩致密化的另一个重要原因．长期封闭条件下成岩流体只对长石和部分岩屑进行溶解,而粒间的胶结物如石英、碳酸盐则未发生溶解,使已致密化的须家河组砂岩孔隙度改变不大,这是须家河组砂岩最终保持致密化的又一个原因．有机质大规模生烃发生在第Ⅱ期石英加大后,烃类选择性进入相对有利的储层中形成致密砂岩烃类气藏．     

致密砂岩气储层孔隙结构特征及其成因机理分析

通过岩心观察、普通薄片、铸体薄片、荧光薄片、X衍射、物性分析、扫描电镜分析和高压压汞曲线等资料,对克深地区巴什基奇克组致密砂岩储层的岩石学特征、物性特征和微观孔隙结构特征进行了研究.结果表明储层以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,物性总体较差,孔隙类型多样,大小相差悬殊,孔喉组合类型以中孔微喉和小孔微喉型为主,连通性差.根据毛管压力曲线形态和参数特征分析,可将储层基质孔隙结构划分为4种类型.最后从沉积、成岩和构造三方面入手深入剖析储层孔隙结构的成因机理,认为孔隙结构受砂体原始组分和结构的先天控制,成岩过程中的压实、胶结和粘土矿物转化等将造成孔隙变小,喉道变窄,结构复杂,而溶蚀作用又可使孔隙变大,喉道变宽.侧向上构造挤压进一步减孔,而伴随构造裂缝而产生的微裂缝是改善储层物性和增强孔隙结构非均质性的另一重要因素.     

中国深层优质碎屑岩储层特征与形成机理分析

系统研究中国不同地区不同盆地类型不同时代深层优质碎屑岩储层表明:中国深层优质碎屑岩储层分布于3000~6000m深度,时代跨越古生代、中生代到新生代,形成于三角洲(包括辫状河三角洲、扇三角洲和正常三角洲)以及河流、滨浅湖、深-半深湖重力流水道和浊积扇以及部分滨岸环境,古生界滨岸环境形成的储层岩石类型主要为石英砂岩,中新生界三角洲、河流、滨浅湖及重力流环境形成的储层岩石类型主要为岩屑砂岩、长石岩屑砂岩.孔隙度大多超过10%,渗透率一般大于10×10?3μm2.深层优质碎屑岩储层的形成主要与深部的溶蚀作用、埋藏方式、异常高压、早期烃类注入、热循环对流、膏盐效应、砂泥岩互层状况等因素有关.其中深部溶蚀作用、早期长期浅埋晚期短期快速深埋、异常高压以及烃类的早期充注是形成中国深层优质碎屑岩储层的主要因素.深层优质碎屑岩储层的形成受其所处盆地的大地构造背景和古地温、沉积条件、溶蚀作用、埋藏方式、异常高压、早期烃类注入等多种因素控制.其中大地构造背景和古地温从宏观上控制了储层的演化,沉积条件是形成优质储层的前提和基础,溶蚀作用是形成优质储层的直接原因,埋藏方式、异常高压、早期烃类注入、砂泥岩互层状况等是形成优质储层的次要因...     

定量表征压实和胶结作用的砂岩声波速度岩石物理模型

成岩作用是影响砂岩声波速度的地质因素之一,定量表征压实和胶结作用的砂岩声波速度岩石物理模型具有重要的理论和实践应用意义.选取视压实率和视胶结率定量表征砂岩成岩作用,通过建立视压实率与颗粒配位数的关系将压实作用的影响引入修正的定量表征胶结作用的CCT模型,最终建立了一种能够定量表征压实和胶结作用对砂岩声波速度影响的岩石物理模型.理论考察发现,随胶结率的增大,岩石声波速度首先迅速增大,随后趋于稳定;随视压实率增大,岩石声波速度同样逐渐增大,当胶结率较大时声波速度变化更为明显.为了验证该声波速度模型,分别对人造砂岩和天然样品进行了声波速度实验观测,结果表明：实验结果与理论分析的趋势吻合良好.该模型易于使用,能够为应用地震和测井资料识别有利储层、定量评价孔隙度以及开展横波速度预测等应用提供理论基础.     

鄂尔多斯盆地吴起地区上三叠统长2油层组有利储层分布及控制因素分析

鄂尔多斯盆地吴起地区上三叠统延长组长2油层组为典型的低孔低渗储集层,研究该区优质储集层的分布规律及形成条件,对于该层位油气勘探具有重要意义.本文通过研究岩芯、铸体薄片、储层物性等资料,探讨了储集层的沉积微相特征、岩石类型、孔隙类型、毛管压力特征、成岩作用特点及其对优质储集层的控制作用,表明吴起地区长2油层组主要发育长石岩屑砂岩,粘土质杂基等填隙物普遍发育,长2{的储集层物性最好,非均质性弱,主要孔隙类型为残余粒间孔和粒内溶孔,毛管排驱压力总体较低;沉积微相和后期成岩作用共同控制了优质储集层的分布.     

多阶段成岩作用对深层碳酸盐岩岩石物理性质的影响——以四川盆地震旦系灯影组四段为例

国内深层-超深层碳酸盐岩储层普遍经历多阶段、多期次的成岩作用改造,非均质性极强,致使脱离地质背景的岩石物理分析方法难以准确地给出岩石物理变化规律与储层特征之间的联系.本文通过对合川地区震旦系灯影组四段深层白云岩岩石物理性质的测量,并结合岩石学特征分析、多尺度孔隙结构分析及沉积环境的划分,在成岩作用过程框架下分析岩石物理特征的变化规律.研究结果表明,目标层段白云岩差异性成岩过程形成了不同的岩石孔隙结构特征与微观结构特征.丘滩相高能微生物白云岩分别经历同生期微生物白云岩化与渗透回流白云岩化作用、准同生期选择性溶蚀作用、埋深白云岩化作用以及构造-热液白云岩化,形成的晶粒白云岩主要为致密“焊接”型和紧密型白云石晶体接触边界,溶蚀孔隙发育,微裂隙与孔喉共同作为流体渗流通道.滩间海低能硅质、泥质与灰质云岩主要经历弱毛细管浓缩白云岩化作用、强机械压实致密化与埋深白云岩化作用,形成的晶粒白云岩存在致密“焊接”型、黏土型、石英胶结型与方解石型晶体接触边界,孔隙以残余原生粒间或晶间孔为主,以微裂隙作为主要的流体渗流通道.晶粒边界性质与孔隙结构共同控制了样品的宏观物性及地震弹性性质,相同晶粒边界的样品具有一...     

非常规致密砂岩储层成因与气水层综合识别方法——以A凹陷B气田为例

A凹陷普遍发育低孔渗油气藏,用单一测井方法难以有效的识别低孔渗储层油气水层,利用扫描电镜、偏光显微镜等对A凹陷B气田岩石铸体薄片进行观察认为压实作用、自生矿物的胶结作用和溶解作用是B气田P组和H组储层砂岩经历和发生的主要成岩作用,并认为沉积作用和成岩作用是低孔渗主要因素.在对A凹低渗成因分析的基础上,利用低孔低渗气水层测井综合识别方法,尤其是ΔSP*RT—(密度孔隙度-中子孔隙度)交会图综合考虑的泥浆侵入深度、地层物性特征、电阻率、密度及中子孔隙度等对天然气敏感的参数,对研究区流体性质识别具有重要的作用.结果显示气水层测井解释效果与试气资料对比其符合率有明显改善.     

塔里木盆地塔北地区上震旦统奇格布拉克组白云岩储层形成与成岩演化

古老白云岩储层在深层油气勘探中的地位愈发重要,其成孔-保孔作用复杂,超深层规模优质白云岩储层形成机理一直是核心议题.随着国内外震旦系白云岩深层油气的突破,塔北地区上震旦统奇格布拉克组开始受到关注,但其储集空间差异和形成机理尚未厘清.本文以塔北地区超深钻井岩芯和野外露头为研究对象,基于宏观-微观、定性-定量的储层岩石学分析方法,对其岩相学、储集空间差异和成储机制进行了系统分析:(1)白云岩类型可分为5大类,包括微生物白云岩、颗粒白云岩、残余颗粒白云岩、结晶白云岩和岩溶角砾白云岩,进一步可分为11小类;(2)绵层格架孔、绵层铸模孔和非组构选择性溶蚀孔洞为主要储集空间类型,泡沫绵层石白云岩、岩溶角砾白云岩和细晶白云岩为优势储层岩石类型;(3)(准)同生期高频沉积旋回和表生期大气淡水岩溶是关键成储作用,形成两套规模优质储层,其中奇格布拉克组顶部储层主要受柯坪运动表生岩溶控制,而中上部储层主要受准同生期高频沉积旋回控制,规模储层为“浅成深埋”模式;(4)深部储层品质取决于增孔和减孔地质事件的动态平衡结果,准同生-浅埋藏阶段的白云石胶结作用和深埋藏阶段的压实压溶作用是最主要的破坏性成岩作用,但在多...     

南堡4号构造东营组岩石物理相特征及其分类评价

南堡凹陷4号构造晚期成岩作用强烈、储层非均质性强、孔隙结构复杂，导致优质储层岩石物理特征不清及储层有效性评价难.针对这一难题，综合利用岩心薄片鉴定、扫描电镜、X全岩衍射、毛管实验及测录、试油等数据对储层的沉积特征、成岩特征及孔隙结构特征开展相控研究，研究结果表明研究区东二、东三段沉积相主要发育辫状河三角洲相，沉积微相主要发育水下分流河道、分流间湾、河口坝等；依据成岩作用及矿物类型将成岩相划分为弱溶蚀相、黏土矿物充填相、碳酸盐胶结相、压实致密相四类；根据储层物性及压汞等数据将孔隙结构相划分为Ⅰ类大孔粗喉型、Ⅱ类大孔中喉型、Ⅲ类中孔细喉型、Ⅳ类小孔微喉型.基于沉积、成岩、孔隙结构三种特征单元叠加聚类分析将储层岩石物理相划分为PF1-PF4四类，其中PF1为油气及油水产能高的优势储层，PF2为产能一般的含油储层，PF3为需要储层改造才有产能的较差储层，PF4为无效储层，通过测井响应规律建立岩石物理相分类评价标准，为研究区储层有效性评价、优势储层预测以及后续的滚动开发提供了技术支撑和坚实的理论基础.