超压对碎屑岩机械压实作用的抑制与孔隙度预测

为了研究超压对碎屑岩储层机械压实作用的抑制作用和预测超压背景下碎屑岩储层的孔隙度,本文根据压力平衡原理,推导了地层超压与有效埋深的关系方程,并在综合考虑超压、溶蚀和胶结作用的基础上,建立了超压背景下储层孔隙度的预测模型。结果表明,盆地中地层的密度越小,超压对碎屑岩储层机械压实的抑制效果越明显。三个不同时代、不同类型沉积盆地的孔隙度预测结果表明,应用本文建立的储层孔隙度预测模型所预测储层孔隙度的误差均低于Gluyas和Cade方程,而且孔隙度预测的误差随地层时代的变老而增大。在储层胶结物小于10%的条件下,新生代超压盆地碎屑岩储层孔隙度的预测误差小于2%,而中生代超压盆地储层孔隙度的预测误差大于5%。本文建立的超压背景下的碎屑岩储层孔隙度预测模型仅适用于时代较新超压盆地的孔隙度预测。     

松辽盆地北部泉三、四段低渗透储层孔隙度演化史

为了预测松辽盆地北部泉三、四段储层的孔隙度、恢复孔隙演化史,本文综合考虑沉积相和成岩作用对储层孔隙度的影响,建立了孔隙度关于沉积相指数、成岩指数和深度等多因素非线性模型,预测了泉四段储层的孔隙度,恢复了孔隙演化史.结果表明,在泉四段储层填隙物高达16％的条件下,孔隙度预测的平均绝对误差仅为1.84％;在碎屑岩埋藏的早期,储层孔隙度主要受沉积相的影响,在晚期则受成岩作用的控制,次生孔隙主要发育在中成岩阶段A1亚期和A2亚期的早期;同一层位的储层孔隙度从古到今逐渐减小,在松辽盆地北部的主要成藏期(嫩江期末),中央坳陷泉四段Sq1的储层主要属于中～高孔隙度储层,有利于油气藏的形成,在明水组沉积的后期才变为致密储层.     

基于核磁测井的超压砾岩油层渗透率计算方法——以准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系上乌尔禾组为例

超压砾岩油藏具有低孔高渗的异常特征,核磁共振测井渗透率计算的经典模型不能求准储层渗透率。通过深入分析超压储层特征和物性影响机理,明确了超压强度是渗透率的主控因素,提出了在SDR模型的基础上引入超压物性指数和孔隙结构指数,构建超压砾岩储层核磁共振渗透率处理模型的新方法。以准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系上乌尔禾组为例,开展了超压砾岩油层岩石物理联测实验以模拟地层超压,研究了超压对储层孔隙度、渗透率及电阻率的影响,建立了超压砾岩储层的SDR-超压渗透率计算模型。经与岩心分析数据对比,新模型在储层渗透率计算中取得了较好的效果。     

时深效应指数影响因素分析

时深效应指数TDI的计算受到多种因素影响,这些因素在一定程度上会制约实际应用效果。结合实际资料,分别针对TDI计算过程中的去压实恢复、压实系数与地表孔隙度的求取、超压和地层剥蚀恢复等因素,进行了不同计算条件下埋藏史演化曲线和TDI值的分析比较。结果表明:如果考虑压实作用的影响,将会使TDI值增大;如果考虑地层剥蚀的影响,将会使剥蚀前地层的TDI值增大;存在超压时地层的有效埋深比实际埋深小,因而考虑超压因素计算的TDI值将会有所减小,且其计算精度受反演的地震速度场的精度以及井点压力与速度间关系的可靠性的影响。      

临南洼陷沙三段孔隙度控制因素分析与定量模型

利用物性数据分析、铸体薄片鉴定、扫描电镜观察、图像分析技术等手段,探讨了临南洼陷沙三段砂岩储层孔隙度控制因素,并运用灰色关联等研究方法量化各因素的影响程度,最终建立储层孔隙度综合预测模型。结果表明,控制临南洼陷沙三段砂岩储层孔隙度的因素包括与沉积相关的粒度因素和分选因素,以及与成岩相关的压实因素、胶结因素和溶蚀因素。在限定压实条件下,孔隙随埋深的变化和岩石粒度、分选系数具相关性;粒度较粗的储集层物性相对较好,且分选性对原始物性的影响要大于粒级的影响;碳酸盐岩胶结物质体积分数大于5%时,孔隙度与碳酸盐岩体积分数呈负相关;以长石颗粒溶蚀为主的溶蚀作用具有明显的增孔效应;随着黏土矿物含量增高,孔隙度逐渐降低。运用灰色关联法量化各项地质参数对储层孔隙度的影响,进而在设定现今储层孔隙度为正常埋藏压实保存孔隙度与其他成岩作用对孔隙度贡献的叠加的前提下,建立了孔隙度综合预测的数学模型。经17组数据的验证,该预测方法的准确率可达90.5%。     

储层孔隙度预测与孔隙演化史模拟方法探讨——以辽河拗陷双清地区为例

在成岩作用数值模拟的基础上,通过建立辽河拗陷双清地区不同沉积微相成岩指数ID与储层平均有效孔隙度的相关模型,预测了该地区古近系Es3下储层的孔隙度,恢复了孔隙演化史,确定了有效油、气储层的分布范围。孔隙度预测的结果表明,有效油、气储层分布于孔隙度大于8.5％和5.8％的斜坡区。储层预测平均孔隙度与实测孔隙度之间的绝对误差为2.8％,而研究区储层的填隙物含量在1.2%～45.0%之间,平均为16.9%。由此可见,这种模型可用于填隙物含量较高储层的钻前孔隙度预测和孔隙演化史模拟。孔隙演化史的模拟结果表明,储层孔隙度在埋藏早期主要受沉积相的影响,而在晚期则主要受成岩作用的控制。     

歧北凹陷沙二段超压背景下的成岩场分析与储层孔隙度预测

根据数学场论的原理,成岩场可定义为成岩强度在空间各点某一时间的成岩强度之总体,成岩强度的大小可用成岩指数I_D表示。在成岩场分析、沉积相参数定量化研究、压力与储层孔隙度关系讨论的基础上,该文建立了渤海湾盆地歧北凹陷储层孔隙度预测的多元非线性高次模型:孔隙度Φ=F(分选系数So,成岩指数I_D,地层压力P)。歧北凹陷沙河街组二段滩坝砂体孔隙度的预测表明,对于胶结物含量>10%的砂体,孔隙度预测误差可<2%;歧北凹陷沙二段东部的沿岸砂坝预测孔隙度为15%～20%,是储层发育的有利地区。     

优化遗传算法在孔隙度预测中的应用

孔隙度是油藏描述和储量计算最重要的参数之一。因此 ,高精度的孔隙度预测是建立储层地质模型的关键。文中应用优化的遗传算法———演化程序 ,利用岩芯样品的孔隙度和测井数据建立合适的预测模型 ,应用声波、密度、自然伽马和自然电位测井数据进行储层孔隙度预测。预测结果表明 :与线性回归和灰色GM (0 ,5 )等传统的预测方法相比 ,应用演化程序进行孔隙度预测 ,提高了预测结果的精度 ,减轻了预测过程中对先验信息的依赖程度。     

莺歌海盆地DX区黄流组超压对成岩作用的影响

碎屑岩的成岩作用主要受到碎屑矿物成分、地层水介质条件以及温压等因素的控制,超压流体环境对碎屑岩成岩作用和储层质量有重要影响。应用铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射分析以及实测压力资料研究了超压对黏土矿物转化、压实作用、胶结作用和溶蚀作用的影响。结果表明:莺歌海盆地DX区约在2 500m开始出现超压,目的层黄流组一段Ⅰ、Ⅱ气组均处于超压环境中,平均压力系数1.80;超压不仅可以抑制黏土矿物的转化,而且可以抑制上覆岩层的压实效应,有利于保存原生孔隙度,现今超压环境下3 000m埋深仅相当于正常情况下1 500m埋深,总体上表现中等压实特征,实测孔隙度在18%~20%之间,且超压不利于碳酸盐胶结物的形成;超压可以间接增加CO2酸性流体与硅酸盐矿物和碳酸盐矿物的接触时间和强度,使次生孔隙增加。     

岔路河断陷梁家-新安堡地区低渗储层敏感性影响因素分析及预测

为了准确的认识梁家-新安堡地区储层敏感性的影响因素及建立其预测模型,从实验分析入手,测量不同样品的敏感性及其物性和粘土矿物等参数,结合铸体薄片、压汞、扫描电镜等实验方法,从宏观和微观两个角度,分析储层敏感性与沉积相带、孔隙度、渗透率和各类粘土矿物相对含量之间的关系,以及储层敏感性与储层的孔喉类型、孔隙结构参数、粘土矿物产状和储层岩石的润湿性之间的关系。采用多元回归方法建立了速敏、水敏、酸敏和碱敏的预测模型。结果表明:梁家-新安堡地区储层具有较强的水敏和速敏性,从辫状河道的心滩相到浅湖席状砂相,其五敏性逐渐增强;孔隙度、渗透率、粘土矿物类型和含量是控制该区储层的重要参数;采用多元回归方法建立的敏感性指数预测模型对敏感性程度预测的吻合率达75%。     

利用Gassmann方程预测海底沉积物孔隙度

孔隙度对于石油勘探和海底测量等领域是一个重要的参数,但是海洋沉积物孔隙度的预测一直是个难点.对Gassmann方程进行变换,利用孔隙度和纵波声速的相关关系求解出孔隙度预测公式,并将该公式应用于南海南部海底沉积物孔隙度预测中.沉积物声速是根据南海采集的柱状样品在甲板上测量的,孔隙度是在实验室测量的.将Gassmann方程预测结果与沉积物柱状样品实验室测量结果进行对比研究.结果表明Gassmann方程能够较好的预测海底沉积物的孔隙度,对浅海地区的孔隙度预测尤为准确.利用误差范数分析法对Gassmann方程各输入参数进行敏感性分析,发现沉积物纵波声速对孔隙度预测精度影响最大.      

Fluid overpressure as a control on sandstone reservoir quality in a mechanical compaction dominated setting: Magnolia Field,Gulf of Mexico

The reservoir quality (porosity and permeability) of deeply buried hydrocarbon reservoir sandstones in sedimentary basins is significantly affected by burial diagenesis. Many deep reservoirs develop anomalous fluid overpressures during burial. Previous studies on the effect of fluid overpressure on reservoir quality in these deep reservoirs have been inconclusive because of the difficulty in constraining the individual contributions of various porosity preserving factors that are simultaneously active in these reservoirs. Owing to its rapid burial and low burial temperatures, the Neogene gravity‐flow sandstone reservoirs from the Magnolia Field, Gulf of Mexico, offers a unique opportunity to investigate in isolation the effect of fluid overpressure on reservoir quality. Examination of petrography, pore pressure and routine core analysis datasets showed a positive correlation between high fluid overpressure and enhanced reservoir quality. This study confirms that fluid overpressure preserves reservoir quality in deeply buried sandstone reservoirs in compaction dominated, high sedimentation basin settings.     

元坝长兴组超深层生物礁大气田优质储层发育机理

通过系统开展元坝气田长兴组超深层生物礁储层岩石学与岩石地球化学分析,结合碳酸盐岩溶蚀动力学模拟实验,以及储层古压力恢复,揭示了元坝超深层生物礁优质储层的发育保存机理。研究表明,早期暴露溶蚀、浅埋藏白云岩化是基质孔隙发育的基础,储层深埋引起的古油藏原油裂解导致的超压水力破裂缝的形成,是储层渗透性改善的关键,"孔-缝耦合"共同控制了超深层优质储层的发育。在此基础上,构建了生物礁非均质"孔-缝双元结构"储层模型,为生物礁储层预测奠定了理论基础。     

Contribution à la modélisation des vitesses de propagation des ondes P et S dans les formations sédimentaires argileuses

Acoustic P and S wave propagation in the argillaceous sediments is related to the media porosity as well as on clay-mineral composition. The propagation-velocity prediction of these waves thus requires knowledge of these two parameters and their impact on the velocities. Porosity decreasing with effective pressure increasing, due to the burial, follows an exponential law. We will limit our analysis to the three clays: kaolinite, illite and montmorillonite. The variations of porosity between various clays are strongly reduced with the increase in effective pressure, which tends to minimize the impact of mineralogy with the burial. By integrating these equations in a model of Reuss and Voigt, in which we consider an association mineral argillaceous/fluid, we extract a law of evolution for bulk and shear moduli of clay according to the pressure, for each type of clay. By associating clay moduli calculation results to qualitative and quantitative predictions from spectral nuclear-radiations tools and X-ray-diffraction measurements on cores, it is possible to predict sonic velocities in clays with a given effective pressure. An example of P and S velocity modelling is presented on a well in the deep offshore-turbiditic environment.     

涠西南凹陷11-7构造区流沙港组中深层有效储层下限厘定

为明确涠西南凹陷11-7构造区流沙港组中深层碎屑岩有效储层物性下限,基于物性、生产测试、试油、压汞及测井综合地质解释等资料,利用分布函数曲线法、动态生产测试法、试油法、束缚水饱和度法及最小有效孔喉半径法,进行有效储层下限的厘定,并以物性差值为对比参数,结合沉积相、砂体厚度、成岩演化、岩石成分和地层压力进行控制因素分析。结果表明:该区有效储层主要受沉积相和砂体厚度因素控制,辫状河三角洲水下分流河道微相储层最好,重力流有效储层发育程度差;次要因素为成岩阶段,相同成岩期内粗粒岩性较中细粒储层物性差值分异幅度大;岩石成分刚性组分含量高,物性差值高,次生孔隙带长石含量高,物性差值高。该区局部超压作用与储层有效性正相关,但影响作用较小。     

埋藏(机械)压实-侧向挤压地质过程下深层储层孔隙演化与预测模型

早期长期浅埋、后期快速深埋以及晚期强烈的侧向挤压作用是西部前陆盆地共性地质演化过程,受此地质演化过程影响,明确深层储层孔隙、孔径、喉径等参数的演化特征并进行定量评价,对油气勘探具有重要意义。开展成岩物理模拟实验,并与实际地质分析相结合,定量评价与预测了库车坳陷克拉苏构造带白垩系深层储层的孔隙类型与演化特征。研究结果认为,研究区深层储层的孔隙类型、含量变化及演化规律可划分为4个阶段,其中第3个演化阶段即深层储层快速埋藏后的早期阶段是孔隙度和渗透率提高的重要阶段,是此类地质过程下深层有利储层形成的关键时期。构造侧向挤压与成岩压碎破裂造缝、次生溶蚀两种改造机制,改善了深层储层的储集性、提高了渗透性,进而建立了深层储层孔隙预测模型。定量揭示出库车坳陷克拉苏构造带在埋深7 000~8 000 m甚至更深层段,储层孔径、喉径增大并保持,仍发育有效储层。     

沉积地层埋藏过程对泥岩压实作用的影响

同一岩层经过不同的埋藏轨迹最终达到相同的埋藏终止状态,其孔隙度的保存量存在差异。文中从粘弹塑性体应力-应变模型(Bingham模型)出发,经过严格的数学推导,得出变速埋藏条件下地层孔隙度与埋深和经历时间的函数关系,认为地层孔隙度受埋藏时间和埋藏深度两个因素共同影响,其实质是孔隙度大小受地层埋藏史控制。为了充分证实这一结论,从数学上推导四大类型(加速型、恒速型、减速型和先埋后停型)沉降盆地孔隙度的时间深度函数。研究表明,加速型埋藏盆地对孔隙的保存最为有利,减速型埋藏盆地对孔隙的保存最为不利,恒速型埋藏盆地对孔隙的保存居中。该结论不仅在中国南海北部湾盆地和珠江口盆地得到很好的验证,而且与前人通过统计3种类型埋藏盆地相对应的3个代表性沉积盆地(前陆盆地、裂谷盆地和克拉通盆地)孔隙度的演化关系相一致。