利用弹性参数识别致密砂岩储层流体性质

鄂尔多斯盆地苏里格气田致密砂岩储层的孔隙结构复杂,储层低孔、低渗、非均质性特征明显,储层流体识别困难。基于偶极声波测井资料,以致密砂岩岩石弹性参数为基础,利用指标法、交会图分析法、支持向量机进行储层流体性质识别的方法研究。结果表明:纵横波时差比、地层压缩系数与泊松比比值、纵波弹性模量差比可以作为气层识别的指标;引入流体敏感度评价参数,优选出能敏感反映储层含气性的弹性参数,如拉梅系数与密度之积、拉梅系数、体积模量、拉梅系数与剪切模量之比、弹性模量,结合支持向量机对流体进行识别,能够提高流体识别精度;对有试气结论的储层样本进行实际分类处理,利用支持向量机判别样本的成功率为92%。通过对苏里格气田的X350井进行实际分类处理,并经过试气结论验证,证明优选能敏感反映储层含气性的弹性参数,结合支持向量机对储层流体进行识别的方法是切实可行的。     

四川安岳地区须二段致密砂岩储层成岩相特征及测井识别

通过岩芯观察以及对普通薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料的鉴定和分析,探讨了安岳地区须二段致密砂岩储层岩石学和物性特征、成岩作用、成岩阶段和成岩演化序列;基于不同成岩相的测井响应特征,利用自然伽马、声波时差、电阻率、密度和补偿中子孔隙度等常规测井参数建立了不同成岩相的测井识别标准,进而划分安岳地区各单井成岩相。结果表明:安岳地区须二段致密砂岩储层经历了压实、胶结等破坏性成岩作用和溶蚀、破裂等建设性成岩作用;根据成岩作用类型、成岩矿物及其对储层物性的影响,将储层划分为压实致密相、伊蒙混层充填相、碳酸盐胶结相、不稳定组分溶蚀相和成岩微裂缝相5种成岩相类型;结合试气资料,成岩微裂缝相常伴随构造裂缝的发育,含气性最好,而当没有裂缝的叠加作用时,不稳定组分溶蚀相含气性较好;成岩相特征、展布及其测井识别方法能有效评价致密砂岩储层并预测优质储集体发育带,为油气勘探提供地质依据。     

利用GS-LightGBM机器学习模型识别致密砂岩地层岩性

以交会图为代表的传统岩性识别图版无法适用于致密砂岩地层,其主要原因是大部分地层岩性的测井响应特征相似度高,难以基于图版分析被有效识别。LightGBM较传统模式识别模型能更高效地解决问题,为此采用该模型识别致密砂岩地层岩性。由于LightGBM在建模时利用了较多的超参数,导致预测结果难以保证为最优,所以采用GS算法进行优化,进而提出GS-LightGBM。实验目的层为姬塬油田西部长4+5段致密砂岩地层。提出模型的预测能力通过设计两个实验来验证。为突出验证效果,实验中加入SVM和XGBoost作为对比模型。实验结果显示,GS-XGBoost和GS-LightGBM的准确率、F1-score和AUC指标相接近,都最高,但GS-LightGBM的计算时间只有GS-XGBoost的约1/23。实验结果表明,GS-LightGBM模型可在不失精度的情况下,能快速给出预测结果,具备了在致密砂岩地层岩性识别研究上的应用价值和推广性。      

基于波形指示模拟的致密砂岩储层预测

随着勘探开发的不断深入,地质目标逐渐由常规储层转向非常规储层。鄂尔多斯盆地东北缘砂岩储层纵向叠置、厚度薄、横向变化快,传统的反演技术无法满足薄储层精细预测的要求。波形指示模拟基于波形相控的思路,利用地震波形代替变差函数分析储层的分布特征,可以实现非阻抗参数模拟,是一种高精度反演技术。综合地质、地震和测井资料,基于自然伽马曲线,对鄂尔多斯盆地东缘MG区块进行了波形指示模拟,刻画出目的层砂岩储层的分布规律。结果表明,波形指示模拟具有较高的横、纵向分辨率,反演结果与钻井吻合度较好,与地震波形相关性强,能够反映储层的空间变化情况,且比较符合研究区的地质沉积规律。因此,波形指示模拟作为一种更高效的反演方法,为薄层、薄互储层的精细研究提供了有力支撑,有助于最大程度地实现对气藏资源的开发和利用。     

鄂尔多斯盆地延长气田山西组致密砂岩储层特征

根据薄片鉴定、物性测试、压汞实验、X线衍射和扫描电镜分析等,研究鄂尔多斯盆地延长气田山西组致密砂岩储层特征.结果表明:延长气田山西组致密砂岩具特低孔低渗特性,储层的储集空间类型主要为碎屑颗粒内的粒内溶孔和粒间溶孔,次为裂缝.孔喉属细孔—微喉型,排驱压力大,孔隙结构差,孔渗相关性差.压实作用和胶结作用是导致砂岩致密化的主要因素,成岩作用早期的煤系地层有机酸性环境和成岩作用晚期的交代作用加速砂岩致密化,可溶性物质缺乏使得砂岩物性改善受阻.裂隙体系建立是改善储层物性的主要因素和转折点,使得溶蚀作用复强,溶蚀作用是储层优质化的"催化剂",能够提升储层储集油气能力.     

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。      

基于Adam-神经网络的致密砂岩脆性评价方法:以南堡凹陷高北边坡为例

致密砂岩储层脆性评价对于“甜点”区预测和压裂改造都有重要作用。针对目前脆性评价力学机理不足、脆性矿物组分分析准确性不高的问题，提出了一种考虑岩石力学性质、脆性矿物组分和岩石成熟度的Adam-神经网络脆性综合评价方法。根据南堡凹陷高北边坡27块岩样的三轴力学实验结果，分析了岩石应力-应变曲线和破坏形态得出Rickman脆性指数，根据全岩矿物X-衍射实验分析得到反映成熟度的黏土矿物和反映脆性组分的非黏土矿物的含量，然后以反映力学性质的Rickman脆性指数为目标函数，以黏土矿物和非黏土矿物含量为训练参数，通过改进的Adam算法建立神经网络脆性评价模型，最后用测井曲线验证模型的准确性。研究表明，该地区脆性矿物以石英、长石为主，中等脆性程度，岩石区域各向异性较强，测井动态力学参数计算的脆性指数与模型相吻合。该Adam-神经网络算法结合力学、地质和矿物学因素, 可以快速得到更加准确的区域脆性指数，对指导选井选层，压裂施工都有很好的指导意义。      

四川盆地复兴地区侏罗系凉高山组致密砂岩储层特征及其主控因素

四川盆地复兴地区侏罗系凉高山组致密砂岩储层近期表现出良好的勘探潜力,以X井和Z井为代表,均获得测试工业油气流。为了进一步明确复兴地区侏罗系凉高山组致密砂岩储层发育特征及控制因素,以该套砂岩为研究对象,通过岩心观察、普通薄片鉴定、扫描电镜观察及综合多种分析测试结果,从岩石学特征、沉积相、物性特征和成岩作用类型等多个方面对研究区目的层进行了精细刻画。研究结果表明,凉高山组致密砂岩储层总体表现为低孔低渗储层,储集空间以原生残余粒间孔发育为主,孔隙半径为10～50μm,喉道宽度为2～10μm。根据成岩作用对储层物性的影响,将压实作用、部分胶结作用归为破坏性成岩作用,溶蚀作用、构造作用和绿泥石的膜状胶结作用归为建设性成岩作用。本次研究明确了三角洲前缘水下分流河道微相最利于凉高山组砂岩储层的发育,而长石的溶蚀作用、构造成因的微裂缝和以绿泥石为胶结物的胶结作用对凉高山组致密砂岩储层的物性具有改善作用,沉积-成岩综合作用是四川盆地复兴地区凉高山组致密砂岩优质储层发育的重要条件。     

四川盆地川西坳陷须三段砂岩储层致密化过程定量模拟

为了明确川西坳陷须三段砂岩储层致密化过程, 定量恢复致密砂岩储层孔隙度演化, 综合利用常规薄片、铸体薄片、扫描电镜和包裹体等资料, 对须三段成岩作用进行了系统分析, 探讨了成岩作用与孔隙度演化之间的关系。在此基础上, 结合地层埋藏史和热演化史研究, 基于效应模拟原则, 即不对具体成岩作用进行模拟, 而是通过地质参数来模拟各种成岩作用的综合叠加结果, 从而建立须三段砂岩孔隙度演化数学模型, 明确砂岩储层致密化过程。研究结果表明: 须三段主要发育岩屑石英砂岩和岩屑砂岩; 砂岩经历压实、胶结、溶蚀等成岩作用, 其中压实作用和胶结作用是主要的破坏性成岩作用, 且一直存在于砂岩储层演化过程中; 溶蚀作用是主要的建设性成岩作用, 且只出现在特定的60~120℃温度窗口。基于对现今砂岩孔隙度与深度关系的观察, 明确砂岩先后经历了压实、胶结作用和溶蚀作用, 以及溶蚀后的压实、胶结作用。因此, 可将孔隙度演化划分为正常压实与胶结阶段、溶蚀增孔阶段和溶蚀后正常压实与胶结3个阶段。此外, 将孔隙度演化分解为孔隙度减小模型和孔隙度增大模型, 这2种模型在孔隙度演化的3个阶段分别叠加, 可得到模拟孔隙度演化的三段式分段函数模型, 进而实现砂岩储层孔隙度演化过程模拟。通过应用该模型对典型砂岩储层孔隙度演化过程的模拟表明, 川西坳陷须三段因压实作用和早期胶结作用影响, 具有早期致密的特点。      

塔里木盆地天山南地区古隆起周缘致密砂岩储层特征及主控因素

塔里木盆地天山南地区古隆起周缘砂岩储层发育的主控因素及致密化成因一直制约着该区的增储上产。综合利用薄片和阴极发光观察、物性测试、压汞分析等方法对下白垩统舒善河组-巴西盖组砂岩储层特征进行了研究,明确了制约储层物性发育的主控因素。研究表明：研究区目的层的孔隙度φ多<10%,渗透率k<1×10^-3μm²,是典型的致密砂岩储层,其中辫状河三角洲相砂岩储层的物性和孔隙结构均最好(φ=12.3%,k=60.4×10^-3μm²),扇三角洲相砂岩次之(φ=6.9%,k=1.9×10^-3μm²),滩坝相砂岩最差(φ=6.7%,k=0.34×10^-3μm²);古隆起的演化控制了沉积相的差异,同时也影响了砂岩的成岩作用,辫状河三角洲和扇三角洲沉积环境水动力较强,砂岩颗粒较粗,受胶结作用弱,因此孔隙度和渗透率较高;滩坝相砂岩沉积时远离陆源输入,颗粒较细,水下古隆起的发育在成岩阶段控制了其较高含量的碳酸盐胶结物的形成,堵塞孔...     

基于高压压汞技术和分形理论的致密砂岩储层分级评价标准

利用铸体薄片与场发射扫描电镜观察,分析南襄盆地泌阳凹陷核桃园组三段致密砂岩储层储集空间;基于高压压汞技术和分形理论,对致密砂岩储层进行分类与分级。结果表明:研究区致密砂岩储层孔隙系统可划分为小孔(孔隙直径<0.1μm)、过渡孔(孔隙直径为0.1～1.0μm)、中孔(孔隙直径为1.0～3.0μm)和大孔(孔隙直径>3.0μm)。根据储层中不同类型的孔隙所占比例,可将致密砂岩储层分为4类,Ⅰ类(以大孔为主)、Ⅱ类(以中孔为主)、Ⅲ类(以过渡孔为主)和Ⅳ类(以小孔为主)。根据不同微观孔喉参数与储层物性的相关关系,可将致密砂岩储层分为4级,Ⅰ级储层孔隙度>10.0%,渗透率>1.000×10-3μm2;Ⅱ级储层孔隙度为5.0%～10.0%,渗透率为(0.200～1.000)×10-3μm2;Ⅲ级储层孔隙度为2.5%～5.0%,渗透率为(0.030～0.200)×10-3μm2;Ⅳ级储层的孔隙度<2.5%,渗透率<0.030×10-3μm2。利用储层分级评价标准选取最优质储层,为致密砂岩储层的油气勘探与开发提供指导。     

川东北元坝西部须家河组致密砂岩裂缝发育特征及控制因素

川东北元坝西部上三叠统须家河组受晚期构造活动影响小,裂缝发育程度较中东部低,前人对其重视不够,裂缝发育控制因素不清楚。通过岩心观察、薄片鉴定、测井解释、裂缝充填物包裹体分析等多种技术手段,对元坝西部须家河组致密砂岩裂缝发育特征及控制因素开展了系统研究,明确了裂缝类型和特征参数,建立了裂缝发育模式。结果表明：(1)元坝西部须家河组以低角度剪切缝和成岩收缩缝为主;须三段裂缝多为方解石充填,须二段裂缝以泥质充填为主。(2)元坝西部须家河组裂缝可划分为3期,分别对应晚侏罗世、早白垩世晚期和晚喜山期,前2期裂缝全充填-半充填,第三期未充填。(3)研究区裂缝发育程度受地层变形强度、至断裂距离、单层砂岩厚度和砂岩类型的控制。九龙山背斜枢纽部位和东南翼地层曲率较大部位以褶皱相关裂缝为主,在东南翼断裂附近以断层相关裂缝为主,2类裂缝区为开发评价有利区。须三段砾岩区发育由砾缘缝和穿砾平缝组合而成的、开度小、未充填的网状缝,须二段石英砂岩发育沿层理破裂的低角度剪切缝及微裂缝,也是元坝西部须家河组气藏下一步开发评价需关注的有利区。     

不同含油、含水饱和度致密砂岩真三轴力学特征

致密砂岩储层中水、石油或天然气等流体赋存可能会对致密砂岩的力学特征产生影响。选取鄂尔多斯盆地蟠龙地区延长组致密砂岩,利用YSZS-2000型多功能电液伺服岩石真三轴试验机对不同含油和含水饱和度致密砂岩力学特征进行了研究。结果表明:①含油性对砂岩的峰值应力和弹性模量产生弱化作用,表现为峰值应力和弹性模量随着含油饱和度的增大而减小,“准饱和”时峰值应力可下降5.35%,弹性模量可下降11.38%;②含水砂岩根据其吸水特性曲线分为Pa型与Pb型,含水性对砂岩的峰值应力产生弱化作用,饱和时Pa型砂岩峰值应力可下降11.58%,Pb型砂岩峰值应力可下降15.95%;③观察实验后浸油砂岩内部结构发现,油集中分布于砂岩矿物间裂隙,对破裂面产生润滑作用从而降低了砂岩的承载力。本研究成果可以对致密油气的开发提供可靠依据。      

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区盒1段致密砂岩孔隙结构分形特征及其与储层物性的关系

基于物性、铸体薄片、电镜扫描和高压压汞等测试分析资料，利用汞饱和度法和含水饱和度法对杭锦旗地区盒1段致密储层孔隙结构分形维数进行了计算，并分析其与储层物性的关系。结果表明:盒1段储层平均孔隙度、渗透率分别为9.83%、1.03×10-3 μm2，储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔和残余粒间孔为主。汞饱和度法计算的整体分形维数分布在2.138 4~2.829 2，平均值为2.396 5，含水饱和度法计算的整体分形维数分布在2.529 4~2.879 7，平均值为2.679 1。相比于含水饱和度法，汞饱和度法计算的分形维数与孔隙度、渗透率及各孔隙结构参数之间具有更好的相关性，是因为含水饱和度法易对孔喉较小的样品产生偏差。基于汞饱和度法分形维数，将盒1段储层孔隙结构分为四类:Ⅰ类（D_f≤2.31），Ⅱ类（2.31 < D_f < 2.4），Ⅲ类（2.4≤D_f < 2.52），Ⅳ类（D_f≥2.52），研究区主要孔隙结构类型为Ⅱ、Ⅲ类。选取分形维数（D_f）、平均孔喉半径（R_m）和孔隙度（φ）等参数，对渗透率进行多元回归计算，计算值与实测值相关系数在0.9以上，表明计算模型在本区较为适用。      

深层白垩系致密砂岩裂缝定性识别、参数建模与控制因素分析——以塔里木盆地库车坳陷克深地区白垩系巴什基奇克组储层为例

为解决塔里木盆地库车坳陷克深地区不同泥浆体系的裂缝识别精度低 、参数定量化难度大 、有效性评价困难等问题,以研究区巴什基奇克组储集层为例,综合测井新技术、优化参数算法和筛选裂缝发育控制条件等,提出一套致密油气藏裂缝性储层测井识别及综合评价方法.首先,基于岩心刻度成像测井、软件偏心校正及声电成像识别裂缝等定性评价裂缝;其...     

四川盆地须家河组致密砂岩物源体系的控储作用

为明确四川盆地须家河组致密砂岩物源特征及控储作用,运用储层岩石学测试和镜下分析,研究了物源与储层发育的关系及分布,探讨了物源体系的控制因素。研究结果表明,四川盆地须家河组储层具有成分成熟度较低、物性差异性强、以中-细粒为主、主要为溶蚀孔隙和成岩效应存在两面性5个基本特征;物源控制了储层岩石类型的发育范围,平面展布存在差异性,其可溶矿物组分及含量亦有所不同,导致各地区孔隙发育及规模有所不同;西部龙门山和东北部大巴山是须家河组的主要供源区,前者表现为碳酸盐岩岩屑含量相对较高,后者表现为火山岩岩屑含量相对较高。不同时期造山活动强度的阶段性变化使得物源供应强度及类型也随之变化,储层岩石组分差异分化,进而控制储层垂向非均质性。研究成果可以为该区下一步的油气精细勘探提供借鉴。