陆相咸化湖盆页岩油甜点孔隙特征与成因——以准噶尔盆地芦草沟组为例

陆相咸化湖盆页岩油甜点孔隙特征与形成机制复杂,是陆相页岩油研究的关键科学问题。本文以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例,综合应用岩石薄片观测、X射线衍射、高压压汞、氮气吸附、扫描电镜、电子探针、碳-氧同位素分析和成岩反演等方法,对此进行了研究。结果表明,以芦草沟组为例的陆相咸化湖盆页岩油甜点段矿物组成以长英质碎屑矿物和碳酸盐类矿物为主,黏土矿物含量较低,成分成熟度低,属于湖相混积岩。甜点孔隙以微—纳米孔为主,类型丰富,半径大于1μm的孔隙主要为粒间溶蚀扩大孔与粒内溶孔,100 nm～1μm主要为晶间孔,小于100 nm主要为黏土级碎屑颗粒粒间孔。沉积微相是控制甜点孔隙发育的关键,特别是滩坝相和三角洲前缘亚相原生孔隙发育,且抗压实能力强,粒间孔保存较好;溶蚀作用是次生孔隙形成的主要原因,进一步改善了储层物性;含铁白云石胶结总体上降低了孔隙度,但也在一定程度上增强了储层刚性,有利于部分孔隙保存。陆相咸化湖盆页岩油甜点孔隙演化呈现快速压实减孔、酸性溶蚀增孔和含铁白云石胶结减孔“三段式”特征,相互之间的匹配关系是控制孔隙发育的关键。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田储层微观孔隙结构特征

通过物性分析、扫描电镜、铸体薄片、高压压汞、恒速压汞等技术对鄂尔多斯盆地苏里格气田低渗透砂岩储层样品进行了测试分析,研究了其微观孔隙结构特征。研究表明,苏里格气田低渗透砂岩储层的孔隙类型为溶孔、粒间孔、晶间孔、微孔,其中以前3种为主要孔隙类型。孔喉组合以小孔微细喉为主,最有利的孔喉组合类型为高孔-粗喉型和中孔-中喉型,喉道类型、大小及喉道分布控制着储层的渗透性。孔隙结构非均质性强、孔隙类型多样、粒间孔百分比低是储层渗透性差的主要原因;储层非均质性强的根源在于微观孔隙结构特征的不均一性。     

渤海湾盆地东营凹陷沙河街组页岩油储层微观孔隙特征

通过场发射环境扫描电镜、低温氮气吸脱附实验、高分辨率背散射电子图像定量分析等技术方法,对渤海湾盆地东营凹陷沙河街组页岩油储层的微观孔隙类型、结构特征及孔隙分布进行了系统研究。结果表明:沙河街组页岩油储层微观孔隙类型多样,包括粒间孔、粒内孔、晶间孔、溶蚀孔和晶内孔5类孔隙。有利储集空间为孔径在100~3000nm的孔隙,以粒间孔、粒内孔和溶蚀孔为主。泥岩类和灰岩类孔隙形态包括细颈瓶状(墨水瓶状)和平行板状;白云岩类孔隙形态为平行板状,连通性最好。白云岩类定量面孔率最大且孔隙发育最好,其次为泥岩类,灰岩类较差。影响微观孔隙特征的主要因素包括矿物成分及含量、有机质生排烃和热液作用,其中黏土矿物和泥级颗粒有利于储层微孔发育,方解石的胶结作用和重结晶作用不利于孔隙发育。生排烃产生的有机酸和热液作用增进了次生孔隙的形成。     

陕西安塞油田长2和长3储层特征及其非均质性

安塞油田长2、长3油层组主要发育辫状河和曲流河沉积,其中河道砂体展布形态受沉积微相控制,呈NE—SW向带状展布,是主要的油气储集层。原生粒间孔和次生粒间溶蚀孔是目的层位的主要孔隙类型,孔喉结构为中小孔—中细喉型及小孔—微喉型,前者为中上等储层,后者为中等储层。储集层孔隙结构和渗透性受成岩事件的影响较大,主要包括机械压实-化学压溶作用、胶结作用和溶蚀作用等。储层孔隙丧失的主要原因是压实、压溶作用和胶结作用,其中,石英、长石次生加大和方解石胶结是造成储层物性降低的主要原因,而包围在碎屑颗粒周围的绿泥石薄膜一方面使粒间孔减小,另一方面阻止了部分石英、长石加大及方解石的沉淀,在一定程度上保存了部分原生粒间孔隙,从而使储层物性较好。表生成岩阶段的大气降水及晚成岩阶段有机质分解形成的酸性流体,是碎屑长石和部分胶结物溶解从而形成大量次生孔隙的主要介质。安塞油田长2和长3油层组在纵向上隔夹层较发育,沉积韵律主要为正反复合韵律,导致了储层较强的非均质性,其中长3油层组较长2油层组非均质性强。     

马岭油田北三区延10_1~2储层特征及其控制因素

利用薄片鉴定、扫描电镜、压汞实验及物性分析等资料,系统研究了马岭油田北三区延1021储层特征及其控制因素。结果表明,研究区延1021储集层以成分成熟度、结构成熟度中等或偏低的岩屑长石砂岩及长石石英砂岩为主,为典型的低孔、低渗储层;储层内部构型以泥质夹层为主。储集空间以粒间孔为主,孔隙结构微观非均质性强,较大喉道控制储层渗流能力。沉积相带的差异导致储层物性的差异,并影响成岩作用的类型和强度。压实、胶结作用是储层致密的主导因素,溶蚀作用在改善储集空间的同时,还增强了孔喉连通性。微观孔隙结构可有效反映储层品质特征。     

马岭油田北三区延1021储层特征及其控制因素

利用薄片鉴定、扫描电镜、压汞实验及物性分析等资料,系统研究了马岭油田北三区延1021储层特征及其控制因素.结果表明,研究区延1021储集层以成分成熟度、结构成熟度中等或偏低的岩屑长石砂岩及长石石英砂岩为主,为典型的低孔、低渗储层;储层内部构型以泥质夹层为主.储集空间以粒间孔为主,孔隙结构微观非均质性强,较大喉道控制储层渗流能力.沉积相带的差异导致储层物性的差异,并影响成岩作用的类型和强度.压实、胶结作用是储层致密的主导因素,溶蚀作用在改善储集空间的同时,还增强了孔喉连通性.微观孔隙结构可有效反映储层品质特征.     

辽河坳陷曙光油田古近系沙河街组大凌河储层研究

本文从储层的岩性、成岩作用、孔隙类型及粘土矿物对孔隙结构的影响等方面对辽河坳陷曙光油田古近系沙河街组大凌河储层的孔隙结构特征进行了分析，揭示了该储层的微观非均质性和对开发效果的影响。研究表明该油层储集层成熟度低。大凌河储层的上油组岩石为长石质岩屑杂砂岩，下油组岩石为岩屑质长石砂岩。孔隙类型以粒间孔为主，少量溶蚀孔。孔隙结构以粗孔中喉型居多，其次为中孔细喉型和细孔细喉型。粘土矿物包括蒙脱石、伊利石、高岭石，其中蒙脱石含量最高，尤其是下油组。在油田开发时，为防止过度伤害孔隙结构、破坏储层，针对上下油组存在的非均质性，应制定不同的开采方案，控制注采液在油层中的流速，注入蒸汽的PH值不要高于9，同时在蒸汽水中加入适量的钾离子。     

志丹油田正356井区三叠系延长组长6储层特征研究

针对志丹油田正356井区长6油层段，对其储层岩石学、储层物性、孔隙结构及储层控制因素等进行了研究。该层段储层岩石类型主要为岩屑长石砂岩和长石砂岩，成分成熟度低，结构成熟度高；岩石物性总体较差，属低孔、低渗储层，发育粒间孔隙、溶蚀孔隙、晶间孔等孔隙类型，喉道以细喉-微喉为主；沉积作用发生后，成岩作用控制着储层孔隙结构特征及储层物性。根据岩性和物性特征，该区储集岩分为3类：Ⅰ类为好储集层，Ⅱ类为较好储集层，Ⅲ类为较差储集层。     

伊拉克艾哈代布油田白垩系生物碎屑灰岩储集层特征及主控因素

伊拉克中南部艾哈代布油田的中上白垩统生物碎屑灰岩构成两类储集层:中高孔渗储集层和中高孔低渗储集层。两类储集层的形成环境、储集空间、孔隙结构及孔渗性能等均不相同。前者主要发育在台内滩亚相颗粒灰岩类中,以铸模孔、非组构选择性溶孔、粒内溶孔和粒间孔为主,具有良好的孔喉配置关系,储渗性能较好,为本区最优质的储集层。后者主要发育在能量较低的泥晶灰岩类中,以体腔孔和晶间孔等孔隙为主,孔喉配置稍差,渗透性能较差。储集层受到沉积相和建设性成岩作用的控制。台内滩亚相是最有利的沉积相带,溶蚀作用、新生变形作用和白云石化作用是本区绝大多数次生孔隙形成的主控因素,其中同生期和表生期的溶蚀作用是本区有利储层形成的关键。     

马朗凹陷芦草沟组源岩油储集空间特征及其成因

通过场发射环境扫描电子显微镜,背散射电子衍射,X射线能谱,X衍射等分析手段对马朗凹陷芦草沟组源岩油储层储集空间类型及其特征与成因进行研究。结果表明,该区源岩层的储集空间可分为5大类:原生孔,包括粒间孔、晶间孔;次生溶蚀孔隙,包括粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔、溶蚀缝和基质型溶蚀孔隙;有机质热演化生烃残留孔;裂缝,包括构造缝和非构造缝;纹层间由于岩石物理性质差异形成滑脱缝和破裂缝。从微观孔隙结构分析,各类微孔隙、微裂缝是源岩中烃类的主要储集空间,裂缝、微裂缝起主要的输导作用,改善储层渗透性。     

低渗砂岩储层孔喉的分布特征及其差异性成因

应用筛析粒度、铸体薄片、图像孔隙、扫描电镜与高压压汞等方法,对苏北盆地沙埝地区E1f3和三塘湖盆地牛圈湖地区J2x两类不同低渗储层的孔喉类型和分布特征进行了分析对比,对其差异性成因进行了探讨。研究表明,E1f3储层孔隙类型主要为碳酸盐胶结物和长石溶孔,J2x储层主要为凝灰质和长石溶孔,前者溶蚀成因的粗大孔隙较多,而后者细小的晶间孔较多。E1f3储层喉道分布为溶蚀成因的粗单峰分布、压实或压实胶结混合成因的细单峰分布、管束状喉道的无峰分布,以及溶蚀成因与压实或压实胶结混合成因组成的双峰分布四类;J2x储层喉道为溶蚀成因的粗单峰分布、管束状喉道的细单峰分布,及管束状喉道与压实或压实胶结成因组成的双峰分布三类,未见溶蚀成因喉道与其他成因喉道组成的双峰分布。两区孔隙半径、喉道半径均随粒级变细呈减小趋势,平均孔隙半径也总是小于碎屑颗粒半径;在粒度相近的情况下,J2x储层孔隙、喉道半径均小于E1f3储层。E1f3储层较高的成分成熟度与结构成熟度和早期碳酸盐胶结作用使其在压实过程中保存了较大的原始粒间孔隙空间,且为后期溶蚀作用所扩大,牛圈湖地区J2x储层较高的塑性岩屑含量和同沉积期形成的凝灰质,使储层原始孔隙空间在压实过程中大量减少,后期溶蚀作用较弱。杂基对原始孔隙空间的充填程度及其与塑性岩屑共同造成的压实与溶蚀强度的差异,是造成两区目前孔隙结构差异的主要原因。     

珠江口盆地白云凹陷深层储层特征与有效储层控制因素

珠江口盆地白云凹陷珠海组和恩平组是该区深层油气勘探的主要层系,查明深层储层基本特征和有效储层控制因素对于白云凹陷深层油气勘探具有重要意义. 基于岩石学和矿物学、成岩作用、孔隙特征及沉积相分析,明确了白云凹陷深层储层基本特征. 白云凹陷深层以低孔低渗和致密储层为主;压实作用是造成深层储层变差的主要原因,碳酸盐胶结和石英次生加大是主要的自生矿物;孔隙类型以粒间溶孔和粒内溶孔为主;有效储层以低孔低渗及以上储层为主,孔隙度总体保持在10%左右,渗透率变化范围大. 中粗粒沉积相带、溶蚀作用和超压是深层有效储层的主要控制因素. 中粗粒砂岩具有较好的原生孔和次生孔发育条件,渗透率较高,胶结减孔作用弱,溶蚀增孔作用强;溶蚀作用是深层关键的建设性成岩作用,溶蚀孔隙是深层主要的孔隙类型;超压传导作用有利于酸性流体活动和溶蚀物质的迁移,对形成溶蚀孔隙具有积极意义;分流河道和水下分流河道砂体是中粗粒砂岩的主要载体,应作为深层油气勘探的优选对象.      

伊拉克M油田白垩系Mishrif组沉积特征及控储机理

为明确伊拉克M油田白垩系Mishrif组碳酸盐岩储层成因,基于岩芯观察、铸体薄片、物性分析及测井资料,通过沉积微相分析确定研究区沉积环境,系统分析不同沉积相储层特征。结果表明:M油田Mishrif组为带障壁的缓坡环境,包括潟湖边缘坪、潟湖、台内滩、滩后、潮道、浅滩、滩前及开阔浅海。中、高渗储层主要发育于浅滩和滩前等高能沉积环境,储集层以粒间孔和粒间溶孔为主,发育大孔喉,生屑滩储集层和滩前储集层物性分布区间较大。潟湖边缘坪、潟湖、台内滩及滩后等低能沉积环境以低渗和特低渗储集层为主,孔隙度跨度大,孔隙类型主要为基质微孔、颗粒微孔、铸模孔和粒间孔,以微喉和中喉为主,喉道分选较好。综合分析认为:沉积相通过控制沉积物的结构组分控制了岩石的成岩演化。高能沉积型储集层以溶蚀作用和胶结作用为主,储集层物性是胶结物对孔隙和喉道充填封堵程度的函数;低能沉积型储层是生物多样性和差异成岩作用的结果,选择性溶蚀作用、与生物扰动相伴生的白云化作用、泥晶化作用、胶结作用、非选择性溶蚀作用和混合白云化作用形成的复杂孔隙控制了储集层物性。     

碳酸盐岩早期差异成储路径及其对储集性能的影响:以滨里海盆地N油田石炭系KT-Ⅰ与KT-Ⅱ层系为例*

以滨里海盆地N油田石炭系KT-Ⅰ与KT-Ⅱ层系碳酸盐岩储集层为例,综合岩心、薄片、扫描电镜、高压压汞、常规物性分析以及各类测试资料,对碳酸盐岩储集层特征以及早期成储路径展开系统研究,并进一步探讨成储路径与储集层孔喉结构和质量的关系。结果表明,KT-Ⅰ层系以云岩类储集层为主,颗粒灰岩次之,其中云岩类储集层以晶间(溶)孔、小型溶洞为主,孔喉连通性好,为高孔—高渗的孔洞型储集层, 而颗粒灰岩类储集层以粒内溶孔、铸模孔及生物体腔孔发育为特征,孔喉连通性差,属中孔—低渗的孔隙型储集层。KT-Ⅱ层系以粒间(溶)孔和生物体腔孔发育的颗粒灰岩为特征,为中高孔—高渗的孔隙型储集层。进一步分析表明,KT-Ⅰ层系云岩与灰岩储集层单旋回厚度小,皆受高频海平面升降变化驱动的早成岩期岩溶的控制, 而KT-Ⅱ层系单旋回厚度大,颗粒滩未经历早期岩溶的改造。 3类储集层的成储路径分别为: (1)KT-Ⅰ云岩类储集层,准同生期白云石化作用导致矿物相转变并使得部分矿物更易遭受溶蚀→早成岩期岩溶作用控制储集层的形成→云岩抗压溶岩石骨架有利于储集层的保护; (2)KT-Ⅰ颗粒灰岩储集层,早成岩期岩溶作用优化储集层→初期压实控制胶结流体通道进而控制胶结作用—粒间孔与粒内孔差异胶结控制储集层的保护; (3)KT-Ⅱ颗粒灰岩储集层,原始沉积环境控制储集层的形成→初期压实与早期胶结作用控制储集层的保护。成储路径差异控制了不同的孔渗特征与孔喉结构,而孔喉结构进一步控制了早期岩溶型云岩、早期岩溶型颗粒灰岩、原生孔保存型颗粒灰岩3种储集层的质量。研究结果将为具类似特征的碳酸盐岩储集层成因分析提供参考,也因发现了云岩较灰岩更易早期溶蚀的现象而具有较为重要的岩溶地质学意义。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长82优质储集层成因机理研究*

鄂尔多斯盆地陇东地区长8₂储集层平均孔隙度为8.8%,平均渗透率为0.64×10^-3μm²,属于低孔低渗储集层。强烈的压实作用是储集层物性变差主要原因,碳酸盐胶结作用促使储集层物性进一步变差。尽管储集层物性整体较差,但在普遍低孔低渗背景下仍发育相对高孔渗的优质储集层。对优质储集层进行了分析,总结了优质储集层的典型特征,统计表明:优质储集层的塑性组分含量较低,孔隙类型以绿泥石胶结残余粒间孔和溶孔为主,孔隙结构以中小孔—中细喉为主。在此基础上,分析了优质储集层成因机理。研究认为:分流河道、河口坝等微相高能厚层砂体有利于优质储集层发育,相对低的塑性组分含量和绿泥石环边胶结有利于粒间孔隙的保存,溶蚀作用是次生孔隙形成的最主要成岩作用。     

川西坳陷新场气田上三叠统须家河组须四、须二段储集层成岩-储集相及其成岩演化序列

通过对川西坳陷新场气田上三叠统须家河组须四、须二段储集层成岩作用类型及其特征研究,认为储集层主要经历了压实压溶作用、自生矿物胶结作用和溶解作用3种类型。储集层成岩-储集相可以划分成5种,即强溶解成岩-储集相、绿泥石衬边粒间孔成岩-储集相、压实压溶成岩-储集相、碳酸盐胶结成岩-储集相和石英次生加大成岩-储集相。不同的储集层成岩-储集相由于经历了不同的成岩演化序列,使得储集层中的残余原生粒间孔和次生溶孔的形成条件各不一样,储集层中孔隙的保存主要决定于孔隙被压实、自生矿物的充填、多期的溶解作用等因素,并与孔隙中发育的绿泥石衬边有紧密联系。在上述5种成岩-储集相中,有效的成岩-储集相只有两种,即强溶解成岩-储集相和绿泥石衬边粒间孔成岩-储集相,它们对须家河组须四、须二段优质储层的形成起着至关重要的作用,而其它几种成岩-储集相对优质储层的形成是无效的。     

砂砾岩储集层的成岩作用及孔隙演化——以准噶尔盆地红车拐地区三叠系百口泉组为例

准噶尔盆地三叠系百口泉组油气勘探潜力巨大,但储集砂体物性较差,非均质性较强,优质储层形成原因尚未明确,成岩相关特征认识模糊,限制了该区油气的勘探开发。基于三叠系百口泉组岩芯观察,结合薄片分析、扫描电镜以及物性分析等资料,分段分岩性对储层成岩作用以及孔隙演化进行了详细分析。结果表明,研究区百口泉组岩石类型以砂砾岩为主,储层按岩性可划分为砂砾共同支撑储层和砂质颗粒支撑储层,储集空间整体以原生粒间孔为主,储层物性较差,属于低孔低渗型。储集层的成岩阶段为中成岩B期。基于定量分析,发现压实作用和胶结作用对储集层物性破坏较大,溶蚀作用增孔能力受控于岩石支撑类型,对砂砾共同支撑的储集层岩石增孔影响较大,对砂质颗粒支撑的储集层岩石增孔影响较差。     

生物碎屑灰岩差异成岩及储集层特征:以伊拉克HF油田白垩系Mishirif组为例*

中东地区白垩系Mishirif组以生物碎屑灰岩为主,其形成于温暖潮湿的环境中。综合利用岩心、铸体薄片、全岩分析、常规物性及高压压汞等资料,以伊拉克HF油田Mishrif组为例,开展生物碎屑类型、分布特征、差异成岩及储集层特征等研究。Mishrif组灰岩中生物碎屑以底栖有孔虫、非固着类双壳类、厚壳蛤和棘皮动物为主,含少量苔藓动物、藻类与海绵动物,其含量、类型及大小对沉积环境有重要指示意义。沉积环境决定岩石组分与结构的差异,在此基础上成岩作用控制岩石的孔隙结构与物性特征。生物碎屑主要经历了不同程度海水环境的泥晶化和生物钻孔、大气淡水环境的溶蚀和胶结、埋藏环境的压实压溶和颗粒破裂作用。以底栖有孔虫和非固着类双壳类碎屑为主的低能沉积环境具有“弱溶蚀、强胶结、强压实”的成岩特征,主要发育微孔、晶间孔及粒内孔,孔喉分布呈偏细态细微喉单峰型,物性较差;以厚壳蛤和棘皮动物碎屑为主的高能沉积环境具有“强溶蚀、弱胶结”的成岩特征,主要发育铸模孔、粒间孔及粒间溶孔,孔喉分布呈偏粗态中粗喉极宽峰型,是Mishrif组最有利储集层。以HF油田Mishrif组为代表的白垩系生物碎屑灰岩在中东地区发育广泛,故上述成果对于该地区生物碎屑灰岩油气开发具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地镇泾区块延长组长81储层成岩作用特征及其对储集物性的影响

鄂尔多斯盆地镇泾区块上三叠统延长组长81储层具有成分成熟度低,结构成熟度中等到好的特点,岩性以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主.长81砂岩属于特低孔特低渗储层,以次生溶蚀粒间孔为主要储集空间.目前储层正处于中成岩阶段A期,主要发育压实、胶结、溶解和交代4种成岩作用类型.机械压实作用是造成长81储层埋深小于2000 m砂岩...     

Pore Structure Heterogeneity of the Xiamaling Formation Shale Gas Reservoir in the Yanshan Area of China: Evaluation of Geological Controlling Factors

Micro-heterogeneity is an integral parameter of the pore structure of shale gas reservoir and it forms an essential basis for setting and adjusting development parameters. In this study, scanning electron microscopy, high-pressure mercury intrusion and low-temperature nitrogen adsorption experiments were used to qualitatively and quantitatively characterize the pore structure of black shale from the third member of the Xiamaling Formation in the Yanshan area. The pore heterogeneity was studied using fractal theory, and the controlling factors of pore development and heterogeneity were evaluated in combination with geochemical parameters, mineral composition, and geological evolution history. The results show that the pore structure of the reservoir was intricate and complicated. Moreover, various types of micro-nano scale pores such as dissolution pores, intergranular pores, interlayer pores, and micro-cracks are well developed in member 3 of the Xiamaling Formation. The average porosity was found to be 6.30%, and the mean value of the average pore size was 4.78 nm. Micropores and transition pores provided most of the storage space. Pore development was significantly affected by the region and was mainly related to the total organic carbon content, vitrinite reflectance and mineral composition. The fractal dimension, which characterizes the heterogeneity, is 2.66 on average, indicating that the pore structure is highly heterogeneous. Fractal dimension is positively correlated with maturity and clay mineral content, while it is negatively correlated with brittle mineral content and average pore size. These results indicate that pore heterogeneity is closely related to thermal history and material composition. Combined with the geological background of this area, it was found that the pore heterogeneity was mainly controlled by the Jurassic magmatism. The more intense the magma intrusion, the stronger the pore heterogeneity. The pore structure and its heterogeneity characteristics present today are a general reflection of the superimposed geological processes of sedimentary-diagenetic-late transformation. The influence of magmatic intrusion on the reservoir is the main geological factor that should be considered for detailed evaluation of the Xiamaling Formation shale gas reservoir in the Yanshan area.