库车坳陷东部下侏罗统致密砂岩储层特征及主控因素

塔里木盆地致密砂岩气分布广、勘探潜力大,是今后勘探的重要前瞻性领域.库车坳陷东部下侏罗统砂岩储层普遍致密,加强其储层特征及主控因素的研究,对指导下一步的天然气勘探开发具有重要意义.为了揭示了塔里木盆地库车坳陷东部下侏罗统致密砂岩储层的发育规律及主控因素,通过铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、激光共聚焦等测试手段并结合测井资料,研究了储层的岩石学特征、孔隙结构特征和物性特征.结果表明,该区储层岩石类型以岩屑砂岩为主,岩石成分成熟度低,结构成熟度中等;孔隙结构主要为中孔细喉和小孔微喉,孔隙连通性较差;孔隙度大部分为4%~12%,平均为8.12%,有效空气渗透率主要为(0.1~3)×10-3μm2,属于典型的致密砂岩储层.在此基础上,综合分析了致密储层与沉积作用、成岩作用、构造作用的关系.研究认为,储层的物性受沉积作用、成岩作用、构造作用等的共同影响,其中主控因素是受沉积作用控制的粒度、成岩作用中的压实作用和构造压实作用.     

库车前陆盆地大北地区砂岩储层致密化与油气充注的关系

库车前陆盆地大北地区盐下致密砂岩储层具有埋藏深度大、低孔和低渗的特征,以产气为主并伴生少量的轻质原油.在对大北地区盐下致密砂岩储层特征、油气成熟度、油气充注史研究基础之上,结合致密砂岩孔隙演化特征综合分析油气充注与储层致密化的时间关系.大北地区盐下致密砂岩储层孔隙空间主要以次生溶蚀孔为主,大部分孔隙空间都被沥青充填,由孔隙和沥青组成的空间网络具有较好的连通性,压实作用为储层致密化重要成因,碳酸盐胶结作用应该主要在库车组沉积之前使孔隙度降低.致密砂岩储层中发育沥青,油气地球化学特征以及流体包裹体分析结果均表明库车前陆盆地大北地区致密砂岩储层存在两期油和一期天然气充注.晚期原油充注发生在距今5~4 Ma,对应库车组沉积早期,天然气充注发生在距今3~2 Ma,对应地层抬升剥蚀时期.库车前陆盆地大北地区盐下砂岩储层在油充注时期埋藏深度较浅,具有较高的孔隙度,而天然气充注时期,砂岩储层已经遭受了强烈的压实作用达到了致密化程度.      

库车坳陷东部YN5井下侏罗统致密储层特征及主控因素

库车坳陷东部YN5井位于依奇克里克构造带中部,其下侏罗统阿合组发育一套浅色辫状河三角洲相砂岩、砾岩组合,阳霞组为湖泊相夹三角洲平原相的大段泥岩夹砂岩和煤层。通过岩石薄片观察,结合岩石物性测试发现,下侏罗统储层岩石类型主要为岩屑砂岩,岩屑以变质岩岩屑为主;阳霞组以铁泥质和钙质胶结为主,阿合组以硅质和钙质胶结为主。储层孔隙度均小于12％,多介于2％～8％之间,渗透率多介于0.1×10-3～5.0×10-3μm2,平均孔喉半径主要介于0.2～0.6μm之间,阿合组储层物性好于阳霞组。受到原始岩石组分及压实作用的综合控制,阳霞组和阿合组储层物性呈现出两段式自上而下逐渐变差的特征。储层岩石孔隙类型以粒内溶孔和微孔隙为主,是由长石、岩屑以及碳酸盐胶结物等可溶物质遭受溶蚀作用形成,阿合组粒度相对较粗,长石、岩屑等可溶组分含量相对较高,其溶蚀作用较阳霞组更发育。此外,构造作用产生的裂隙是改善储层物性的另一重要因素。     

库车前陆地区吐格尔明背斜下侏罗统砂岩成岩作用及孔隙发育的控制因素分析

从沉积、构造和热背景剖析了库车前陆地区吐格尔明背斜下侏罗统砂岩的成岩作用及孔隙发育的控制因素，认为砂岩粒径、热成熟度和构造应力是其成岩作用及孔隙发育的3个主要控制因素。但前两个因素不是背斜南翼砂岩压实较弱、孔隙保存较多，北翼砂岩压实强、孔隙保存少的重要因素；构造应力场才是导致这种显著差异的主控因素，声发射岩石古构造应力测试结果表明该背斜南、北翼之间下侏罗统砂岩受到的最大水平构造应力的差值为72.2 MPa，其减孔量差值达7.6%。     

致密砂岩气储层裂缝评价方法与表征

致密砂岩气储层裂缝特征是影响储层含气性差异的主导因素,裂缝发育“甜点区”的准确预测是天然气获得高产、稳产的关键。在中国不同时代地层、沉积相、埋深及构造演化背景条件下均有致密砂岩气储层分布,这些因素导致致密砂岩气储层中裂缝发育特征具有特殊性和复杂性。本文系统提出了致密砂岩气储层裂缝评价的思路和方法,强调评价中应采用岩心观察统计与测井解释相结合、地震储层预测与钻井约束相结合、宏观尺度与微观尺度相结合、定性评价与定量表征相结合、数据统计与计算方法相结合、实验分析与数学模拟方法相结合的方法。最后,指出致密砂岩气储层裂缝评价的7个重点方面：(1)致密砂岩气储层不同级别裂缝发育层段综合识别特征研究;(2)裂缝发育层段特征参数定量表征;(3)裂缝类型及形成机理研究;(4)裂缝发育主控因素分析;(5)裂缝分布预测研究;(6)裂缝发育程度与主控因素和含气性关系及控气模式研究;(7)压裂过程中水力缝、天然裂缝及应力间耦合关系研究。     

库车坳陷克深气田致密砂岩储层构造裂缝形成序列与分布规律

综合采用岩心、薄片和成像测井等资料,对库车坳陷克深气田白垩系巴什基奇克组构造裂缝的形成序列、分布规律和影响因素进行了研究。结果表明:剪切裂缝和张性裂缝在克深气田均有发育,以直立缝和高角度缝为主,主要形成于近南北向的挤压作用、背斜弯曲拱张作用和异常流体高压作用,微观裂缝切穿胶结物和部分颗粒,早期充填构造裂缝可在后期构造应力和异常流体高压作用下重新裂开成为有效裂缝。克深气田发育3期构造裂缝,其中第3期构造裂缝的形成时间与天然气大量充注期吻合,是工业规模性气藏形成的关键因素。单个断背斜高部位的构造应力低于背斜翼部,因此背斜高部位的构造裂缝线密度相对较低,但背斜弯曲变形使裂缝开度较大,有效性好,单井的无阻流量较高;翼部和断层附近构造裂缝线密度较大,但开度较小,有效性差;构造应力、岩石强度和变形时间的不同造成了构造裂缝特征在各气藏之间具有差异性。储层中部第3砂层组的构造裂缝发育程度中等,充填程度相对较低,并且平面上分布连续,可形成连片分布的储层"甜点"区,应成为克深气田开发中的重点层位。对克深气田构造裂缝起主要贡献作用的为水下分流河道和河口坝微相的粉-细砂岩。     

致密砂岩多期裂缝形成机制及定量表征研究进展

致密砂岩油气是重要的非常规资源,裂缝作为主要渗流通道,其本身分布规律的复杂性以及多期发育和多期充填的特征,直接影响着裂缝预测的精度,目前尚缺乏一套全面解决构造裂缝定量预测的系统方法。因此,需要深入探讨多期裂缝的识别、充填过程和形成—叠加演化机制,建立合理的裂缝表征模型,以定量预测裂缝参数分布范围。在大量文献调研的基础上,本文认为致密储层裂缝研究主要涉及三个关键方向:通过野外露头和岩心观察,分析裂缝发育特征,结合构造演化和流体包裹体分析,确定裂缝发育期次;通过热液充填模拟实验和岩石力学实验,揭示裂缝充填机制,及其在多期应力作用下裂缝的萌生、扩展和叠加过程;采用实验统计方法,基于能量守恒定理和最大应变能密度理论,建立考虑裂缝差异充填的各向异性强度破裂准则,建立裂缝参数的定量表征模型。最终,本文形成和完善了致密砂岩多期裂缝演化及量化表征的理论体系,为此类油气田的勘探开发提供重要科学依据。     

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区盒一段致密砂岩储层特征及其主控因素

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区盒一段富含天然气,但储层致密、非均质性强,从而制约了该地区天然气的增储上产.利用岩心、铸体薄片和场发射扫描电镜观察、孔渗测试、X射线衍射分析、高压压汞及恒速压汞分析等,分析致密砂岩储层的特征及其主控因素.以此将储层划分为优势储层和差储层两类,优势储层主要以心滩和河道内的粗粒岩屑石英砂岩,岩屑砂岩为主,泥质含量低,溶蚀孔隙发育,差储层主要以河道间的细粒岩屑砂岩为主,泥质含量高,孔隙不发育.物源的差异导致了西部石英含量高于东部.水动力条件的强弱是决定储层优劣的初始条件,早期泥质充填导致差储层的原始孔隙度较低.优势储层中泥质含量较少,更能抵抗上覆压力,孔隙流体更活跃,能形成更多的溶蚀孔.      

库车前陆盆地白垩系层序地层样式及控制因素分析

白垩系库车坳陷是在南天山强烈逆冲导致的挠曲沉降背景下发育的前陆盆地。综合地震、钻井和露头资料对白垩系进行了层序地层划分,共分出2个区域性的沉积旋回或构造层序、8个三级层序;区内各层序及其内部体系域总体呈现东西向展布、南北向分异的特点;建立了两种层序地层学框架模式:卡普沙良群构造层序具有典型前陆盆地挤压深陷特征,沉积构成反映了从前陆逆冲挠曲沉降到回弹上隆的演化过程;巴什基齐克组构造层序具有宽缓、伸展的特点,层序地层框架模式及内部地层构成样式有其独特性。白垩系前陆盆地的层序地层格架和沉积体系域的配置受到前陆构造作用的控制,而气候及湖平面变化则主要影响层序地层格架内的沉积相类型。      

库车前陆盆地上侏罗统-下白垩统砾岩特征与构造演化关系

库车前陆盆地充填有上侏罗统喀拉扎组砾岩、下白垩统底部亚格列木组砾岩和下白垩统上部巴什基奇克组砾岩,通过对这三套砾岩区域分布特征、岩石学特征、砾态特征、厚度变化特征的详细描述与此三套砾岩沉积古环境的差异对比研究,认为库车前陆盆地中部库车河地区及西部卡普沙良河地区这三套砾岩成份复杂多样,具低成份与结构成熟度;所代表的气候演化特征由早到晚依次为:干旱、半干旱→温暖、湿润→干旱、炎热气候;所反映的沉积相为冲积扇、浊积扇和季节性辫状河沉积。砾岩与构造关系的结果分析表明,喀拉扎组砾岩是晚侏罗世构造活动的标志,亚格列木组砾岩为早白垩世初逆冲推覆活动的开始,巴什基奇克组砾岩则是早白垩世末构造宁静期的沉积响应产物。     

致密低渗透砂岩储层多尺度天然裂缝表征方法

本文利用地表露头、岩芯、测井、三维地震和微观分析资料,根据多尺度裂缝的发育特征及不同资料的精度,探讨了多尺度裂缝的表征方法。致密低渗透砂岩储层发育多尺度天然裂缝,根据天然裂缝规模以及限制天然裂缝扩展延伸的岩石力学层界面,将天然裂缝分为大尺度裂缝、中尺度裂缝、小尺度裂缝和微尺度裂缝4级,不同尺度裂缝的发育特征存在较大差异。其中大尺度裂缝主要应用三维地震资料的叠后属性进行检测和表征;中小尺度裂缝在单井上可以应用岩芯、成像测井和常规测井相结合的方法进行表征,在平面上采用基于地质和测井约束的三维地震叠前各向异性分析以及储层地质力学相结合的方法进行综合预测和评价;微尺度裂缝一般应用铸体薄片、普通薄片、扫描电镜和三维CT扫描等微观分析方法进行观察描述,通过主控因素约束的方法进行预测。利用本文提出的多尺度裂缝表征方法实现了对鄂尔多斯盆地西南部致密砂岩储层多尺度裂缝表征,可为其它致密低渗透砂岩储层多尺度裂缝表征提供借鉴。     

致密低渗透砂岩储层多尺度天然裂缝表征方法

本文利用地表露头、岩芯、测井、三维地震和微观分析资料,根据多尺度裂缝的发育特征及不同资料的精度,探讨了多尺度裂缝的表征方法。致密低渗透砂岩储层发育多尺度天然裂缝,根据天然裂缝规模以及限制天然裂缝扩展延伸的岩石力学层界面,将天然裂缝分为大尺度裂缝、中尺度裂缝、小尺度裂缝和微尺度裂缝4级,不同尺度裂缝的发育特征存在较大差异。其中大尺度裂缝主要应用三维地震资料的叠后属性进行检测和表征;中小尺度裂缝在单井上可以应用岩芯、成像测井和常规测井相结合的方法进行表征,在平面上采用基于地质和测井约束的三维地震叠前各向异性分析以及储层地质力学相结合的方法进行综合预测和评价;微尺度裂缝一般应用铸体薄片、普通薄片、扫描电镜和三维CT扫描等微观分析方法进行观察描述,通过主控因素约束的方法进行预测。利用本文提出的多尺度裂缝表征方法实现了对鄂尔多斯盆地西南部致密砂岩储层多尺度裂缝表征,可为其它致密低渗透砂岩储层多尺度裂缝表征提供借鉴。     

川中下侏罗统致密灰岩储层裂缝的主控因素与发育规律

天然裂缝是致密油储层重要的储集空间和主要的渗透通道,影响致密油气成藏、富集规律、单井产能及其开发效果。本文利用野外相似露头、岩心、薄片及成像测井资料,在研究四川盆地中部下侏罗统致密灰岩储层裂缝类型和发育特征的基础上,阐明了其裂缝分布的主控因素与发育规律。四川盆地中部下侏罗统致密灰岩储层普遍发育构造裂缝和成岩裂缝,其中以高角度构造剪切裂缝为主,大部分裂缝为有效裂缝。在同一区域应力场作用下,构造裂缝的分布主要受岩性、层厚及构造的控制。其中灰岩中裂缝最发育,随着泥质含量的增加,泥质灰岩、灰质泥岩和泥岩的裂缝密度依次降低。总体上,随着灰岩层厚的增加,裂缝间距增大,裂缝发育程度降低。大安寨致密灰岩储层可以分为4 种组合模式,不同组合模式的裂缝发育程度存在明显的差异,其中单层厚度为4～8 m 的介壳灰岩与单层厚度小于5 m 的泥页岩互层是形成裂缝的有利条件。不同构造部位的裂缝分布亦存在差异,其中断裂带附近与背斜轴部和转折端等构造高部位是裂缝发育的有利区域。     

塔里木盆地库车坳陷下侏罗统砂岩储层性质的控制因素

通过对4口钻井，4条地表剖面的地层沉积详细描述及相应的3000余块储层浅钻样品和近万个岩矿分析测试数据等翔实资料的分析认为，库车坳陷下侏罗统发育辫状三角洲沉积体系，三角洲平原的辫状分流河道和三角洲前缘的水下分流河道是主要的储集砂体。这套储层以吐孜洛克地区为界，东，西两区在成岩作用，储集性质和成因机制上均存在显著差异。经研究表明，砂岩粒径，地层埋藏史和构造侧向挤压是引起此差异的关键控制因素；时间域上主要表现为砂岩粒径对储集性质的影响，而空间域上储层特征的显著差异受控于地层埋藏史和构造侧向挤压。     

库车前陆盆地与波斯湾盆地盐构造对比研究

通过对库车前陆盆地和波斯湾盆地的盐层发育状况、盐构造特征以及盐构造与油气关系的对比研究,认为盐底辟构造与油气密切相关。库车前陆盆地勘探程度较低,应注重寻找盐底辟构造,以及与其相关的圈闭。库车前陆盆地盐构造的形成机制与波斯湾盆地下法尔斯组/加奇萨兰组相似,与霍尔姆兹组不同。根据波斯湾盆地下法尔斯组/加奇萨兰组盐构造在油气成藏中的作用,认为库车前陆盆地南部盐层较厚的地区应加强盐下勘探的力度,寻找盐下圈闭。北部山前盐层欠发育地区应注重寻找盐上圈闭,同时兼顾盐下圈闭。库车前陆盆地具有良好的三叠系和侏罗系烃源岩,应该有很广阔的勘探前景。     

紫金山地区煤系致密砂岩储层特征及主控因素

鄂尔多斯盆地东北缘紫金山地区上古生界煤系致密砂岩气资源潜力大,是我国当前非常规天然气勘探的重要地区之一。通过铸体薄片、扫描电镜、孔渗测试和压汞实验等分析测试,结合钻井和测井资料,分析了致密储层的岩石学、孔隙、物性和含气性特征。结果表明：紫金山地区煤系砂岩储层以岩屑砂岩为主,石英和岩屑体积分数高,长石体积分数低,成分成熟度和结构成熟度中等;孔隙类型以溶蚀孔为主,孔隙结构以中孔细喉和小孔细喉为主;孔隙度主要分布在2.00%~12.00%之间,平均6.96%;渗透率主要为0.01×10^-3~1.00×10^-3 μm²,平均为0.36×10^-3 μm²,孔渗相关性较好,与后期溶蚀作用有关;含气储层平均厚度为10.3 m,占砂岩储层总厚度的29%,含气饱和度为40.4%。储层发育主要受沉积作用、压实作用和溶蚀作用控制,沉积作用控制了储层形成的物质基础和空间展布,不同环境下沉积的岩石成分直接影响了压实作用的强弱,砂岩、泥岩、煤层叠置发育的特征为溶蚀作用奠定了基础;压实作用是造成储层致密的最主要因素;溶蚀作用是区内储层物性改善的决定性因素;紫金山岩浆热作用和喷发作用进一步加强了溶蚀作用。     

北黄海盆地下白垩统致密砂岩储层特征及成因

北黄海盆地是我国近海勘探及研究程度均较低的中新生代叠合断陷盆地,下白垩统砂岩储层是主要的勘探目的层段,储层致密是制约该区油气勘探的“瓶颈”之一.通过岩心观察、薄片分析、扫描电镜观测、压汞分析、物性统计等研究,对北黄海盆地东部坳陷下白垩统的储层特征进行了研究,从沉积、成岩、埋藏史等方面对其致密化成因进行了探讨.结果表明,下白垩统储层以扇三角洲沉积为主,物性总体较差,属于特低孔特低渗的致密砂岩储层,储集空间主要有粒间溶孔、粒内溶孔、微裂缝等次生孔隙,属孔隙—裂缝双孔介质储层,孔隙结构复杂.该储层特征主要受沉积相带、成岩作用及埋藏史等因素控制,储层砂体以长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩为主,成分及结构成熟度中等,原始储层物性差,高含量的塑性岩屑不利于原生孔隙的保存,沉积物粒度决定微裂缝的发育程度.成岩作用起主导作用,受早期深埋—中期抬升剥蚀—晚期再次深埋的这一特定埋藏过程影响,早期强烈压实,后期石英自生加大、方解石胶结、自生矿物晶出等胶结作用导致储层整体致密.长石的溶蚀和粘土化促进了次生孔隙的形成,但烃类充注时间晚、酸性流体活动弱,溶蚀作用受到抑制.后期构造作用产生的微裂隙则是改善储层物性的另一重要作用.      

神府解家堡区上古生界致密砂岩储层特征及主控因素

神府解家堡区构造上位于鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带,上古生界自下而上发育本1段、太2段、山2段和千5段等多套致密砂岩储集层.储层岩石类型以石英砂岩、岩屑石英砂岩、长石石英砂岩、岩屑砂岩和长石岩屑砂岩为主,自下而上储层石英含量呈递减、岩屑和长石含量呈递增趋势.储集空间类型以粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔和微裂缝为主,储层最大孔隙半径总体偏小,孔隙中值半径较小,排驱压力中等,储层孔隙以小孔—微孔为主.本溪组海相障壁—潮坪沉积、太原组浅水三角洲沉积、山西组三角洲沉积和石千峰组陆相辫状河沉积演化序列下,岩石成分成熟度和结构成熟度自下而上降低,储层空间展布呈层多而薄、砂—泥—煤岩交互特征.成岩作用类型以压实、胶结、溶蚀作用为主,局部发育高岭石化和微裂缝.以沉积相带、岩石类型和成岩作用类型作为3个控制端元,以孔隙度和渗透率为标准,上古生界致密砂岩储层可划分为4个大类和10个亚类,优势相和强溶蚀、弱胶结作用下的Ⅰ类储层孔隙度大于8%,渗透率大于0.5 mD,是最优质储层.