致密砂岩酸性和碱性成岩环境特征及对储层物性的控制:以鄂尔多斯盆地临兴和神府地区为例

成岩流体酸碱性对砂岩次生孔隙的形成具有重要影响。从酸性和碱性成岩流体演化角度分析鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩成岩流体酸碱性对物性的控制作用。依据大量铸体薄片观察、扫描电镜、X衍射分析、常规物性测试和高压压汞，详细研究了鄂尔多斯盆地东缘临兴和神府地区上古生界致密砂岩的岩石矿物学特征、物性特征、成岩作用、孔隙成因类型和孔喉结构特征，探讨了致密砂岩储层酸性和碱性成岩流体环境的识别、分带、分布和发育的各类伴生孔隙，并分析了成岩流体环境的演化过程及物性响应特征。在埋藏过程中，工区上组合层系经历了碱性-酸性-碱性的成岩流体演变模式，下组合含煤层系经历了酸性-碱性的成岩流体演变模式。酸性成岩环境以长石溶蚀、石英加大和自生高岭石沉淀为主要特征，发育长石溶蚀孔、黏土矿物晶间孔等孔隙类型，孔喉半径较大，储层质量相对较好；碱性成岩环境以石英溶蚀、自生绿泥石沉淀为主要特征，以石英溶蚀孔、黏土矿物晶间孔为主要孔隙类型，孔喉半径较小，储层质量相对较差。酸碱过渡带致密砂岩储层介于两者之间。但是每类储层的物性和孔喉结构变化较大。成岩流体环境在纵向上呈现分带特征，自上而下发育碱性带、酸碱过渡带、酸性带、酸碱过渡带和碱性带，不同地区之间分带深度边界有差别；在酸碱过渡带中，局部地区发育酸性带、较弱酸性带和较弱碱性带。      

常规测井气测资料在H油田K油藏碳酸盐岩储层流体识别中的应用

K油藏是中东伊拉克H油田重要的油气产层, 储层裂缝基本不发育, 储集空间主要为基质孔隙和溶孔, 渗透率极差范围大, 孔渗相关性较差。储层厚度大, 层间非均质性极强, 使得仅依靠常规测井资料和传统的测井评价方法来评价该区域碳酸盐岩储层流体性质识别效果差, 针对该问题, 进行H油田K油藏流体识别研究。通过分析常规测井资料发现, 深浅电阻率比值可以较好地划分水和烃类。在分析总结气测全烃曲线的形态特征及所对应的储层流体性质基础上, 发现气测曲线对于不同流体性质形态差异明显, 因此考虑利用气测曲线进行水和烃类进一步划分。统计发现重烃比值和烃气密度指数可以较好划分油水同层和水层, 为了定量表征识别过程建立水层-油水同层气测曲线识别法(ECR1), ECR1大于0为油水同层, 反之为水层。以烃气湿度指数、轻烃比值、挖掘效应可以较好划分气层和油层, 以此为基础建立气层-油层气测曲线识别法(ECR2), ECR2大于0为气层, 反之为油层。以该模型对H油田K油藏13口井38个小层的应用表明, 其识别符合率达到81.58%, 识别精确度高, 能满足研究区实际需要。通过建立的气测曲线识别法(ECR)模型, 在H油田K油藏取得较好应用效果, 可为本区块后续勘探开发具有一定借鉴意义, 同时也可以为国内外类似碳酸盐岩储层流体识别提供参考。      

东海盆地西湖凹陷古近系花港组砂岩储层致密化与油气充注关系

东海盆地西湖凹陷致密砂岩气资源丰富,近年来古近系花港组成为勘探热点层位,但储层的致密化及与油气充注关系不明制约着花港组致密砂岩气的有效勘探和经济开发。在花港组储层特征的基础上,划分及厘定储层成岩作用类型与演化序列,恢复并揭示储层致密化过程及与油气充注的匹配关系。研究表明,西湖凹陷花港组储层砂岩主要经历压实、胶结和溶蚀3种成岩作用,压实作用是导致花港组储层孔隙损失和致密化的根本原因;并经历同生阶段、早成岩阶段（A、B期）和中成岩阶段（A、B期）共3阶段5期次的成岩演化过程;在中成岩阶段A₂期时成岩环境开始由酸性向碱性发生转变,并伴随着晚期碳酸盐、硅质等胶结作用发育以及机械压实作用持续增强,储层逐渐趋于致密化;结合与油气主成藏期（7~0 Ma）的耦合关系将研究区花港组储层划分为3种类型:成藏未致密型储层、成藏同步致密型储层、成藏已致密型储层。研究梳理了西湖凹陷花港组储层特征、成岩演化序列、储层致密化及与油气充注的耦合关系,为下一步研究区致密砂岩气的勘探提供理论支持。      

东营凹陷南坡古近系红层砂体储层特征及控制因素

东营凹陷南坡古近系孔一段和沙四下亚段发育以水上氧化环境为主的碎屑岩沉积.针对红层砂体储集特征,综合应用岩心、薄片、X线、压汞等资料,分析岩石学、成岩作用及储集空间特征,研究控制储层物性的主要因素.结果表明:红层砂体岩石成分以长石、岩屑为主,主要经历早成岩A期至中成岩A2期的成岩作用,原生及次生孔隙是主要储集空间.储层物性受沉积作用和成岩作用影响,其中沉积作用控制储层原生孔隙,成岩过程经历碱性和酸性的流体环境,早成岩B期溶蚀作用最强,形成大量次生孔隙.综合沉积相、成岩相及构造特征将红层砂体划分为高孔中高渗型、中孔中渗型、中低孔中低渗型和低孔低渗型等4类储层,明确优质储层的发育规律.     

西湖凹陷中央反转带中北部天然气高效成藏主控因素及富集规律

西湖凹陷中央反转带中北部大型气田成藏因素及动态匹配关系至今不明。通过针对烃源岩、储层、输导体系及成藏期等成藏关键因素进行系统分析,建立"源-储-圈-输"的动态成藏过程分析中央反转带中北部大气田的成藏主控因素。研究表明始新统宝石组与平湖组煤系烃源岩不仅生气强度大,而且中新世晚期以来的快速生、排气为中央反转带中北部的大中型天然气藏提供了充足油气源;花港组小于4 000 m地层的酸性地层水是形成有利储层的关键;中新世晚期发生的龙井运动强烈挤压作用使中央反转带发生了构造变形和断层开启活动,为圈闭和油气输导通道的形成创造了条件。综合"源-储-圈-输"分析认为成藏主控因素在生烃期的有机耦合造就了始新统煤系烃源岩高效生气及天然气的有效运移聚集成藏的全过程。本次研究为研究区大气田的勘探提供了借鉴。      

渤海海域渤中凹陷奥陶系碳酸盐岩成岩作用

渤中凹陷奥陶系碳酸盐岩在沉积后经历了漫长的地质改造,不同成岩作用改造使储层极为复杂,因此识别不同成岩环境对潜山储层预测具有一定意义。通过岩石薄片观察、扫描电镜、阴极发光等分析确定研究区奥陶系碳酸盐岩经历了正常海水成岩环境、大气淡水成岩环境和埋藏成岩环境,储层储集空间以溶蚀作用引起的次生孔隙和裂缝为主,物性中等,储层非均质性强。结合区域构造演化,镜下特征,碳、氧同位素分析及包裹体分析表明虽然在大气淡水成岩环境及埋藏成岩环境下均有溶蚀作用发生,但对该区下古生界碳酸盐岩储层影响最大的是古生代-中生代期间大气淡水环境下的表生岩溶作用,构造运动导致地层抬升遭受长时间风化淋滤从而改善了储层物性,而埋藏环境下溶蚀改造对储层物性改造有限;新近纪期间深埋环境下大规模胶结作用是本区奥陶系储层物性降低的主要因素。      

珠江口盆地恩平凹陷新近系储层菱铁矿胶结物成因及对物性的影响

为了厘清菱铁矿胶结物的成因,研究菱铁矿胶结物对储层的影响及其储层地质模式,探讨含菱铁矿的储层对于油田开发生产的影响,开展菱铁矿胶结物成因及对物性的影响研究。基于常规岩心、薄片鉴定、X衍射等资料,对珠江口盆地恩平油区中浅储层胶结物类型及特征统计发现,该区菱铁矿胶结物富集。通过古海洋氧化还原状态和沉积环境研究了其成因机制,并定量研究了菱铁矿对储集层质量的影响。结果表明:研究区储层中菱铁矿是成岩作用过程中由有机质降解产生的CO₂与孔隙水中富集的Fe2+结合的产物,形成于砂岩原生孔隙发育的早成岩期,对储层整体孔隙的保存具有积极意义;但菱铁矿胶结的局部（多发育于薄层泥质条带中）,由于其占据了较大比例的原生孔隙空间,对储层具有较大破坏性。菱铁矿胶结物的"控渗"作用使泥质条带处纵向渗透率远远低于其他方向渗透率,从而大大增加了泥质薄层对底水的遮挡效果。研究成果在B油田进行应用时发现,富菱铁矿胶结物含水平条带状夹层导致高部位出现能量供给不足,通过"自源闭式助流注热水"用以增能,促使油田产量翻番,大幅提高油藏采出程度。      

Evolution of pore fluid of low porosity and permeability reservoir in Qinnan Sag:a case study of 29-2 structure in Qinhuangdao area

The southeast depression of Qinnan Sag is a potential oil-gas exploration region in the Bohai Sea area.With the analysis of large quantity of rock thin sections, scanning electron microscope and the physical property data of reservoir, the authors studied the petrological characteristics and the evolution of pore and fluid of sandstone in the deeper strata in 29-2 structure in Qinhuangdao area.The results show that the evolutionary tendency of Paleogene sandstone reservoir porous fluid in research area is changed from alkaline porous fluid to acidic porous fluid, and back to alkaline porous fluid.There are three stages of reservoir porous evolution in Qinhuangdao area, namely sharp decrease in porosity due to mechanical compaction, increase in porosity because of corrosion and dissolution, and remarkable reduction owing to carbonate cementation.     

实验尺度下钻井液在含水合物地层流动数值模拟

钻井实践表明,钻井液侵入会改变井壁围岩特性,例如岩石强度、孔隙压力等。在非常规的含水合物地层,钻井液侵入还可能诱发地层中水合物分解和再形成,从而对井壁稳定和测井解释产生影响。因此,研究钻井液在含水合物地层中侵入流动特性有非常重要的理论和实际应用价值。基于野外水合物储层的相关数据和室内实验模拟系统,采用数值模拟方法研究了实验尺度下钻井液在含水合物地层中的侵入流动规律及其对储层物性的影响。模拟结果可为后续实验模拟方案设计以及热开采研究提供一定的指导作用。      

乌石东区成岩演化数值模拟与孔隙度预测

乌石东区已发现的商业性油田主要形成于复杂陆相沉积环境, 受构造、沉积和成岩作用综合影响, 储层非均质性强, 油藏渗流特征复杂, 直接影响着油田的开发方案制定。因此, 有必要开展储层物性主控因素分析, 从理论上和技术上实现甜点区预测。研究采用成岩数值模拟的方法, 基于成岩环境参数, 应用化学动力学模型, 通过对镜质组反射率、古地温、伊/蒙混层中蒙皂石层含量和石英自生加大的模拟, 加权平均得到成岩指数。根据成岩指数的变化对储层成岩阶段及孔隙度横向展布规律进行预测。模拟结果表明, 乌石东区成岩阶段主要为中成岩A1-A2期, 凹陷中心成岩作用较强, 向北逐渐减弱。综合沉积、成岩等认识, 建立孔隙度预测模型, 对孔隙度进行平面预测, 预测结果表明: 顺物源方向, 随埋深增大, 储层物性变差, 同成岩作用变化趋势一致。      

塔中区块高温高压裂缝性气藏封堵层气蚀剪切失效机理

为了深入了解塔中区块高温高压裂缝性气藏封堵层失效问题, 基于储层特征和流体特性的深入分析, 结合封堵层微尺度物理结构特征, 对高温高压裂缝性气藏封堵层失效特征进行了研究, 提出了封堵层气蚀剪切失效概念, 构建了封堵层气蚀剪切失效的物理模型, 并借助颗粒物质力学和液桥理论, 对封堵层气蚀剪切失效过程进行了深入研究, 并基于反向气蚀原理, 开展了室内反向承压实验研究。研究结果表明, 裂缝性封堵层"气蚀剪切"失效作为一种气藏封堵层特有的失效模式, 其发生过程分为3个阶段: 气体扩散降黏破坏、气蚀剪切剥离破坏和气液置换错位剪切破坏; 正向承压6 MPa的统一封堵层, 对于不同属性的流体其抗剪切破坏能力不同, 当反向驱替流体由柴油转变为氮气时, 封堵层的反向承压值由原来的2.0 MPa(22 min)和2.5 MPa(30 min)分别减小到后来的1.5 MPa(10 min)和1.0 MPa(12 min), 综合抗剪切性能降低了约50%, 表明气体具有与液体不同的破坏能力和机制。      

雪峰隆起西缘下寒武统牛蹄塘组页岩裂缝发育特征及主控因素

要:基于雪峰隆起西缘下寒武统牛蹄塘组页岩地表露头、岩心、薄片和扫描电镜下天然裂缝特征参数的观察与统计,并借助相应样品的实验测试数据,对牛蹄塘组页岩裂缝的发育特征与主控因素进行了深入分析,并探讨了裂缝发育与含气性之间的关系。结果表明:研究区牛蹄塘组页岩宏观裂缝以构造缝为主,成岩缝次之,构造缝包括高、中角度剪切缝,低角度滑脱缝及少量张裂缝,主要为6期形成,其中第1期高角度剪切缝最为发育,裂缝优势方位为NWW向、NNW-近SN向与NE向。微裂缝主要为层间缝和顺层缝。岩心宏观裂缝多被充填,后期裂缝的充填程度低于前期裂缝。裂缝的发育受构造作用、岩性和矿物组分、岩层厚度、有机碳含量、成岩作用及异常流体高压等多种因素影响,其中构造应力与构造部位是裂缝发育的主要控制因素,区域构造应力决定了裂缝的性质与整体发育特征,局部构造应力与构造部位使裂缝的分布具有差异性,应力相对集中且变化梯度大、地层变形强烈的构造部位更易形成裂缝。此外,页岩在脆性矿物含量高、单层厚度小、成岩阶段晚、有机碳含量高、存在异常高流体压力时,裂缝更发育。研究区牛蹄塘组天然裂缝的发育及伴生的大量微裂缝有效改善了页岩的储渗性能,对提高含气量起重要作用。      

地质模式约束的SVR属性融合在浅水三角洲储层描述中的应用: 以西湖凹陷X气田为例

X气田位于东海盆地西湖凹陷中央反转构造带,主要目的层H4层为浅水三角洲沉积环境,气田地震资料主频较低（25 Hz）,而H4层埋深较大（3 300~3 400 m）,储层低孔低渗,常规地震反演预测砂体厚度吻合度较低。针对X气田三维地震资料全覆盖及钻井较少的特点,通过地质模式指导下的正反演结合设置虚拟井来弥补SVR（Support Vector Regression）算法中样本点的不足,通过提取地震属性并优选表征砂体厚度的敏感属性,利用SVR算法进行多属性融合,完成了H4层砂体的定量预测。基于储层预测成果,提出H4层为浅水三角洲曲流型分流河道沉积,并进一步完成了砂体沉积模式解剖,成功指导了开发调整井部署,实钻砂体厚度与预测砂体厚度吻合度高达84%以上。探索得到了海上少井条件下地质模式约束的SVR算法储层定量预测方案,对X气田中深层分流河道储层完成了精准预测,亦对同类型油气田的储层描述具有一定指导意义。      

准噶尔盆地腹部断裂和不整合面流体活动特征对比

断裂和不整合面是油气流体运移的良好通道,但对其流体活动特征的差异研究却不甚深入。以准噶尔盆地腹部地区为例,主要从流体活动的矿物岩石学记录入手,对断裂和不整合面的流体活动特征进行了对比研究。结果表明,断裂带流体活动复杂,在活动期均是油气流体运移的良好通道,并呈现出“幕式”特征,流体来源以深源含油气流体与大气降水影响为主。相比而言,不整合面之上流体来源较为单一,主要是含油气流体,而不整合面之下与断裂带地区类似,受到深源含油气流体与大气降水的复合影响。总体而言,断裂带流体活动强度要比不整合面上下的储层更强,断裂与不整合面纵横交叉之处是油气流体活动的有利通道,距不整合面越远,其流体活动强度越弱。这些认识可为区域油气勘探提供科学依据,也可供国内外同类研究类比参考。      

南堡凹陷东北部东二段重力流砂岩储层发育规律

随着勘探程度的提高,深水重力流成因的浊积岩储层已成为我国东部断陷湖盆油气勘探开发的重要目标之一。因为沉积分异不足和成岩破坏,重力流砂岩的储层质量通常整体较差,优质储层的预测成为制约其有效油气勘探的关键地质因素。利用岩心、测井资料及储层物性、岩石薄片分析结果,研究了南堡凹陷东北部东营组二段重力流砂岩的岩相特征、成因类型、储层特征,以探索优质储层的控制因素和发育规律。研究表明,区内重力流沉积可细分为8种岩相,解释为滑动滑塌、砂质碎屑流、泥质碎屑流、浊流4类成因。储层物性参数统计分析证实,本区重力流砂岩储层非均质性强,储层质量受控于砂岩成因、砂-泥结构及其影响的溶蚀强度。从成因看,砂质碎屑流和浊流对重力流砂岩优质储层的发育贡献最大。砂质碎屑流成因的块状砂岩厚度较大、泥岩夹层较少、钙质胶结物的溶蚀程度高,储层质量最好;而浊流成因的砂岩厚度较薄,与泥岩呈互层或夹层产出,成岩环境封闭、钙质胶结物溶蚀程度低,储层质量较差。本研究为湖盆深水重力流砂岩油气的高效勘探开发提供了一种基于成因和结构的储层预测思路。     

深层、超深层致密砂岩储层成岩相测井定量评价: 以库车坳陷博孜-大北地区为例

博孜-大北地区巴什基奇克组为深层、超深层致密砂岩储层, 岩性致密, 亟需揭示储层品质主控因素, 建立相配套的有利储层测井评价方法。为单井定量评价其成岩相, 充分利用岩心、常规薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料, 对博孜-大北地区巴什基奇克组致密储层的岩石学、物性、成岩作用类型和强度、成岩矿物等特征进行了研究, 并在视压实率、视胶结率、溶蚀孔隙含量和成岩综合系数等参数定量计算的基础上, 根据成岩作用强度及其组合特征对储层成岩相分类命名, 划分出中等压实弱溶蚀相、碳酸盐胶结相及压实致密相等不同的成岩相类型。通过薄片等资料与测井资料拟合分析, 建立了成岩综合系数C_g的测井计算模型, 以及定量识别储层成岩相的方法。对X1、Y1等井的测井资料进行了处理, 并通过识别结果与物性分析、铸体薄片等的匹配关系, 验证了方法模型的可靠性。成岩相测井定量表征方法的建立可为有利储层预测提供指导。      

含油气盆地微观裂缝脉体期次、成因与流体演化研究进展及展望

沉积岩石中断裂与裂缝是含油气盆地流体活动的重要通道,断裂与裂缝中充填的不同期次、不同类型的矿物脉体是烃-水-岩相互作用的产物,记录了断裂、裂缝形成过程中不同期次流体性质、组分、来源以及温压场、氧化还原环境等信息,为研究沉积盆地断裂发育、流体动力场特征、物理化学环境及封闭与保存条件等地层古流体活动、动态演化过程提供了重要线索。系统总结了含油气盆地微观裂缝脉体流体活动示踪、演化的基本方法及其地质应用现状,认为目前主要集中在三个方面:①通过对裂缝脉体充填的成岩矿物岩石学观察,分析成岩矿物类型、结构及形成的相对次序;②通过对脉体成岩矿物的同位素、微量-稀土元素、流体包裹体等地球化学测试,示踪成脉古流体性质、来源、温压-氧化还原环境等;③通过对脉体成岩矿物放射性同位素(如U-Pb、Re-Os等)的测试,精确确定脉体形成时间,结合区域构造演化探讨脉体形成过程、流体动力场环境及其动态演化过程。最后分析了现有研究方法存在的问题,探讨今后的发展趋势及地质应用前景,以期为含油气盆地古流体演化及其与油气运移、聚集与保存等油气成藏机理的研究提供参考。      

鄂尔多斯盆地姬塬油区铁边城区块长8储层成岩致密化及其与油气成藏关系

通过铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、X衍射、高压压汞和流体包裹体等多种测试分析,系统研究了鄂尔多斯盆地姬塬油区东南部铁边城区块延长组长8油层组致密砂岩储层的岩石物性、成岩作用和致密化过程及其与油气充注成藏的时序关系。结果表明,研究区长8储层岩石类型以细粒岩屑长石砂岩为主,成分成熟度和结构成熟度低,储集性能较差,平均孔隙度为7.34%、平均渗透率为0.11×10-3 μm2,属于较为典型的(特)低孔-超低渗致密储层,成岩作用类型以压实、胶结和溶蚀作用为主,成岩演化阶段主体已进入中成岩A期;储层成岩-致密化过程先后经历了早成岩A-B期压实+胶结减孔、中成岩A₁期溶蚀增孔+胶结减孔、中成岩A₂期胶结减孔3个主要阶段。早白垩世末(100 Ma)最大埋深之前的压实和胶结作用是储层致密化的根本原因,造成孔隙度分别降低了21.14%和14.0%,溶蚀增加的孔隙度仅为1.76%;早白垩世中期2个主要幕次(123 Ma和105 Ma)的大规模烃类充注-成藏事件开始发生时,储层孔隙度已在晚期胶结作用影响下降至7.82%,成为典型的(特)低孔-超低渗致密砂岩储层,因而具有“先致密、后成藏”的特征。      

松辽盆地大庆长垣南缘四方台组砂岩型铀矿碳氧同位素特征及铀成矿意义

为进一步探讨松辽盆地大庆长垣南缘四方台组砂岩型铀矿的成岩环境、铀沉淀机制及成矿机理,通过钻井岩心观察,岩石薄片,含铀砂岩碳酸盐胶结物碳、氧同位素分析,对研究区砂岩岩石类型、碳酸盐胶结物类型、成岩阶段以及碳、氧同位素特征进行了系统研究。结果表明:含铀砂岩岩石类型为长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩,碳酸盐胶结物可分为3个期次,以第一和第二期次为主,胶结物包括方解石、铁方解石,见极少量含铁白云石。δ13C_PDB值为-22.45‰~-13.65‰,平均值为-18.33‰,δ18O_PDB值为-17.56‰~-9.46‰,平均值为-13.52‰,揭示有一定有机质参与;古盐度Z值介于75.98~90.97之间,为淡水沉积;古温度介于67.31~94.92℃之间,结合以上岩石特征、胶结物类型及成岩作用判定成岩环境处于早成岩—中成岩阶段A期。综合分析认为:早成岩阶段砂岩的压实、胶结作用使含铀砂岩孔隙度减小,抑制含氧富铀流体运移;随着成岩作用进行,埋藏深度增加,有机质成熟度升高发生热脱羧基作用,与压实作用产生的吸附水形成酸性溶液对长石、碳酸盐胶结物等进行溶蚀形成次生孔隙,增大砂岩孔隙度,促进含氧富铀流体下渗运移,下伏油气由断裂向上逸散,为地层提供还原剂,使铀在四方台组底部大规模沉淀和富集。      

海塔盆地中部断陷带反转构造特征及其对油气的控制

为研究海塔盆地中部断陷带反转构造的类型、分布、形成机制、与油气藏的关系及成藏模式和控藏特征,分析地震、油气藏开发及地球化学等资料.结果表明:伊敏组晚期,海塔盆地中部断陷带在近东西向压扭应力场作用下发生大规模反转,形成断层型、褶皱型和混合型3类5个亚类反转构造,并与上部含油气系统的大二段次生油气藏具有良好耦合关系.大二段次生油气藏为反转期原生油气藏沿主干反转断裂向上调整形成,以南一中段及下段烃源岩形成的原生油气藏为源,以大二段砂岩为储层,以伊敏组泥岩为盖层,以主反转断层为疏导为成藏模式;该次生油气藏的形成与反转程度密切相关,主要形成于反转程度较弱的塔南凹陷隐伏断展型反转构造发育的区域,北北东向的隐伏断展型反转构造圈闭是寻找该类次生油气藏的首选目标.