深层致密砂岩储层成岩演化对含气性的影响——以鄂尔多斯盆地西南部庆阳气田二叠系山1段为例

为研究深层致密砂岩储层成岩作用特征,分析成岩演化对储层含气性的影响,通过铸体薄片、扫描电镜、物性、测井综合解释等资料,结合前人研究成果,对庆阳气田二叠系山西组1段(山1段)进行研究。研究结果表明:(1)庆阳气田山1段分流河道中部多期厚层砂岩具有连续沉积型和间隔沉积型两类叠置关系,前者孔隙组合类型以溶蚀孔+粒间孔+晶间微孔为主,后者以溶蚀孔+晶间微孔为主。相较于后者,前者填隙物含量更低、物性更好、含气性更好。(2)压实作用是影响山1段储层含气性最主要的破坏性成岩作用,连续沉积型与间隔沉积型砂岩储层压实率分别为55.4%与61.2%;溶蚀作用是影响储层含气性最主要的建设性成岩作用,二者溶蚀率分别为27.9%与19.7%。连续沉积型砂岩储层受中等压实作用—中等胶结作用—中等溶蚀作用的成岩演化影响,破坏性成岩作用较弱;间隔沉积型砂岩储层受中等-强压实作用—中等-弱胶结作用—中等-弱溶蚀作用的成岩演化影响,破坏性成岩作用较强。(3)研究区山1段储层以先致密后充注为主,受成岩演化影响,连续沉积型砂岩储层较间隔沉积型砂岩储层致密化程度低,天然气充注规模大,含气性好。(4)引入成岩综合指数定量判断山1段储层成岩作用强度。平面上,西部主河道以间隔沉积型砂岩为主,储层成岩综合指数较低,含气性较差;东部主河道以连续沉积型砂岩为主,储层成岩综合指数较高,含气性较好。含气储层主要发育在庆阳一线以东地区。

鄂尔多斯盆地合水地区三叠系长7段夹层型页岩油储层特征及主控因素

运用铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物X射线衍射、电子探针、阴极发光、高压压汞、物性测试等资料,对鄂尔多斯盆地西南部合水地区三叠系延长组长7段夹层型页岩油储层特征及储层致密化主控因素进行了研究,建立了储层定量评价标准,并预测出有利储层分布。研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆地合水地区三叠系长7段夹层型页岩油储层主要为岩屑长石砂岩与长石岩屑砂岩,成分成熟度低、填隙物含量高、孔喉结构复杂,具有高孔低渗特征。(2)胶结作用是研究区长7段夹层型页岩油储层致密化的主控因素,储层平均视胶结率为86.3%,达到强胶结程度,以自生黏土矿物中的伊利石胶结为主;压实作用对储层致密化起次要作用,储层平均视压实率为46.0%,为中等压实程度;溶蚀作用降低了储层的致密化程度,但储层渗流能力较低,酸性流体难以大规模溶蚀,平均视溶蚀率仅为13.8%,为弱溶蚀程度。(3)受中等压实—弱溶蚀—强胶结成岩作用的影响,储层非均质性较强,成岩系数差异较大。Ⅰ类储层成岩系数大于2.4,Ⅱ1类储层成岩系数为1.8~2.4,Ⅱ2类储层成岩系数为1.2~<1.8,Ⅲ类储层成岩系数小于1.2,Ⅰ类与Ⅱ1类储层为有利储层。区域上中部混源区有利储层发育规模最大,是勘探的主要目标区。

成岩作用对深水致密砂岩储层微观非均质性的影响——以鄂尔多斯盆地合水地区长7油层组为例

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7深水砂岩储集体发育,但受成岩作用影响导致储层孔渗低、物性差,微观非均质性强。通过铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物XRD分析、高压压汞等资料,结合前人研究成果及孔隙演化规律,对盆内合水地区长7深水致密砂岩储层成岩作用进行研究,旨在找出影响储层微观非均质性的主要成岩作用类型,并以此为基础定量表征储层微观非均质性,更好地预测有利储层分布。结果表明:1)胶结作用与溶蚀作用分别控制了储层原生及次生孔隙的大小,是影响储层微观非均质性的两类主要成岩作用,从120 Ma之后,储层开始受其影响,微观非均质性变强;2)胶结—溶蚀指数影响着储层微观孔喉结构,胶结—溶蚀指数越小,储层孔隙含量越高、渗流能力越强。提出以胶结—溶蚀指数为标准,定量表征储层微观非均质性;3)根据胶结—溶蚀指数,将研究区储层分为三类:Ⅰ类为弱胶结—强溶蚀区,胶结—溶蚀指数在小于0.55,微观非均质性最弱,是有利储层分布的主要区域;Ⅱ类为中等胶结—溶蚀区,胶结—溶蚀指数在0.55~0.80之间,微观非均质性中等;Ⅲ类为强胶结—弱溶蚀区,胶结—溶蚀指数大于0.80,微观非均质性最强。平面上,有利储层主要分布在研究区马岭—固城—盘客—九岘一带,以条带状、片状分布。

异常高压下海相重力流致密砂岩非均质性特征及其影响因素——以莺歌海盆地LD10区中新统黄流组储集层为例

通过模块式地层动态检测、铸体薄片、黏土矿物X射线衍射、扫描电镜、高压压汞、埋藏热史等分析,对莺歌海盆地LD10异常高压区中新统黄流组海相重力流致密砂岩储集层非均质性特征及其演化过程进行研究,探讨储集层非均质性的影响因素,预测有利储集层分布。结果表明,(1)储集层非均质性主要由胶结物非均质性、孔喉非均质性及物性非均质性决定,并受异常高压影响下的成岩作用控制;(2)成岩演化过程导致的孔喉结构差异影响了胶结物及孔喉非均质性,进而控制了储集层的物性非均质性;(3)与常压储集层相比,异常高压抑制了压实作用与胶结作用的强度、增强了溶蚀作用,在一定程度上使储集层的非均质性变弱。有利储集层主要分布在黄流组中下部强超压带的重力流水道砂体中。图8表3参38.

深部热流体活动对储层成岩作用及孔隙演化的影响:以莺歌海盆地LDX区中新统黄流组为例

为了解莺歌海盆地深部热流体主要类型,研究热流体特征,判断热流体活动范围,分析热流体对储层成岩-孔隙演化的影响,通过铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物X射线衍射、物性、电子探针、包裹体均一温度、稳定同位素等分析测试手段,结合前人研究成果,对盆内LDX区中新统黄流组储层进行分析。结果表明,受构造热事件影响及深大断裂控制,在超压驱动下,热流体活动范围主要为3900 m以下的黄流组中下部,以CO_(2)热流体为主,H_(2)S热流体次之。热流体影响下储层具有自生黏土矿物转化速率加快、镜质体反射率突变、地层水矿化度降低、包裹体均一温度大于正常地层最高温度、热液成因矿物发育等特点。将黄流组储层分为超压储层(黄流组中上部)及热超压储层(黄流组中下部)两类。其中,超压储层成岩作用阶段达中成岩A_(2)亚期,压实及溶蚀作用较弱,胶结作用较强,孔隙演化经历了压实减孔、压实与胶结减孔、胶结减孔与有机酸溶蚀增孔3个过程,孔隙度从38.8%减少到现今的7.6%;热超压储层成岩作用阶段达中成岩B期,压实及溶蚀作用较强,胶结作用较弱,孔隙演化经历了压实减孔、压实与胶结减孔、胶结减孔与有机酸溶蚀增孔、胶结减孔与有机酸及无机酸溶蚀增孔4个过程,孔隙度从38.1%减少到现今的9.2%。有利储层主要发育在黄流组中下部黄二段的热超压储层中。

自生黏土矿物对深水致密砂岩储层微观非均质性的影响——以鄂尔多斯盆地西南部合水地区长6油层组为例

鄂尔多斯盆地合水地区上三叠统延长组长6油层组重力流砂岩储层自生黏土矿物发育,导致其孔喉结构复杂、微观非均质性强、物性较差。基于以往的研究成果,利用铸体薄片、图像粒度、扫描电镜、矿物X射线衍射、高压压汞、物性、激光共聚焦等资料,研究了自生黏土矿物对长6储层微观非均质性的影响。结果表明:①自生黏土矿物作为该地区最主要的成岩产物,对长6储层微观非均质性有重要影响,是导致储层致密化的重要因素之一。②储层中自生黏土矿物主要为绿泥石、伊利石及高岭石。绿泥石和高岭石在砂质碎屑流与浊流储层中的含量相近,伊利石在浊流储层中含量较高。③伊利石是影响储层渗流能力和控制储层微观非均质性的主要黏土矿物,从距今102 Ma之后,储层开始受伊利石胶结作用影响,其微观非均质性整体变强。④根据伊利石含量及渗透率大小将研究区划分为3类地区。第1类为伊利石弱胶结区,微观非均质性弱,主要分布于研究区东北部,为"甜点区"首要勘探目标;第2类为伊利石中等胶结区,微观非均质性中等,主要位于研究区中部,为"甜点区"次要勘探目标;第3类为伊利石强胶结区,微观非均质性强,主要位于研究区西南部,为非"甜点区"。该研究结果可为鄂尔多斯盆地长6油层组微观非均质性研究提供借鉴。

造山带隆升与非均衡沉降盆地的响应关系——以鄂尔多斯盆地陇东地区长7—长6油层组为例

以鄂尔多斯盆地陇东地区长7—长6油层组为例,通过露头剖面观测、岩心观察及锆石U-Pb测年数据,分析秦岭造山带的隆升特征及对物源的影响、长7—长6油层组内发育的凝灰岩夹层、重力流及震积岩等事件沉积体的时空分布,揭示造山带隆升与事件沉积体之间的响应关系。秦岭造山带自东向西“剪刀式”的俯冲闭合是导致盆地沉积中心不断迁移的动力,长7期在湖盆西南部形成最大深坳区。西秦岭隆升伴生的侵入型“S型花岗岩”为西南部深坳区提供了充足的物质来源。深坳区内部广泛分布着事件沉积体,其中凝灰岩夹层与西秦岭的侵入型岩浆岩具有同源性,自南向北厚度逐渐减薄;深坳区西南部坡折带发育浊流及部分砂质碎屑流沉积体,东北部发育砂质碎屑流及部分浊流、泥质碎屑流沉积体;由盆地西南—东北方向,震积岩岩心变形频率、幅度、规模逐渐降低,表明震源来自于西秦岭附近。因此,秦岭造山带隆升与鄂尔多斯盆地的非均衡沉降及事件沉积响应特征具有很好的时空耦合关系。

深水致密砂岩储层特征及成岩相分析——以鄂尔多斯盆地西峰地区长7油层组为例

基于铸体薄片、岩心相、测井相、扫描电镜、高压压汞、物性等资料,结合前人的研究成果,系统研究长7储层特征,对其成岩相进行分析,旨在找出有利成岩相类型,并以此为依据,预测优质储层分布规律。结果表明:①西峰地区长7油层组为湖底扇重力流沉积,沉积类型为砂质碎屑流、浊流、滑塌体、泥质碎屑流,储集砂体以砂质碎屑流与浊流为主,滑塌体次之,具有成熟度低、孔喉结构差、物性低的特点;②受成岩作用影响,长7油层组可划分出黏土矿物弱胶结相(发育在砂质碎屑砂体中)、黏土矿物胶结溶蚀相(发育在砂质碎屑流与浊流砂体中)、黏土矿物强胶结相(发育在浊流砂体中)、碳酸盐强胶结相(发育在砂质碎屑流与浊流砂体中)及泥质压实充填相(发育在滑塌体与浊流砂体中)5种成岩相类型;③以孔隙演化及现今物性为划分标准,黏土矿物弱胶结相、黏土矿物胶结溶蚀相为有利成岩相类型。研究认为,在平面上,有利成岩相带主要分布于研究区中部的庆城—板桥—合水—盘客—九岘一带,是优质储层发育的主要地区。

致密砂岩储层骨架砂体构型特征——以鄂尔多斯盆地合水地区延长组长6段砂体为例

合水地区长6油层组深水重力流沉积厚层砂体发育,但砂体较为致密,石油多赋存于其中某一段,连片性差。为更好预测优势砂体分布,基于野外剖面、测井解释成果、铸体薄片、高压压汞、物性等资料,结合前人对湖盆演化、物源等相关问题的研究成果,根据不同成因、单砂体在空间上的叠置关系,将长6段骨架砂体组合类型划分为连续叠加型、间隔叠加型、侧向尖灭型、砂泥互层型四类。并在此基础上,定量表征了长6段四类复合砂体的结构特征,确定了优势砂体组合类型,探讨了优势砂体的分布规律。结果表明:1)连续叠加型砂体以砂质碎屑流为主,单砂体平均厚度为8.20 m,以砂体内夹层为主,砂体连通性好,多发育在湖底扇内扇;间隔叠加型砂体以砂质碎屑流为主,浊流次之,单砂体平均厚度为4.10 m,隔夹层均有发育,砂体连通性由隔夹层厚度决定,多发育在湖底扇内扇、中扇;侧向尖灭型砂体以浊流为主,滑塌岩次之,单砂体平均厚度为1.10 m,以砂体间隔层为主,砂体不连通或连而不通,多发育在湖底扇中扇、外扇;砂泥互层型砂体以浊流为主,单砂体平均厚度为0.38 m,以砂体间隔层为主,砂体不连通,多发育在湖底扇外扇。2)从连续叠加型到砂泥互层型,砂体发育规模减小,非均质性增强,物性变差,含油性降低。最终,确定了研究区连续叠加型与间隔叠加型为优势砂体的组合类型。在平面上,大规模优势砂体以片状、条带状在研究区东北部沿东北—西南向展布,而在西南部基本不发育。

Heterogeneity and influencing factors of marine gravity flow tight sandstone under abnormally high pressure:A case study from the Miocene Huangliu Formation reservoirs in LD10 area,Yinggehai Basin,South China Sea

The characteristics of reservoir heterogeneity of the marine gravity flow tight sandstone from the Miocene Huangliu Formation under abnormally high pressure setting at LD10 area in Yinggehai Basin are studied,and the influencing factors on reservoir heterogeneity are discussed,based on modular formation dynamics test,thin sections,XRD analysis of clay minerals,scanning electron microscopy,measurement of pore throat image,porosity and permeability,and high pressure Hg injection,as well as the stimulation of burial thermal history.The aim is to elucidate characteristics of the heterogeneity and the evolution process of heterogeneity of the reservoir,and predict the favorable reservoirs distribution.(1)The heterogeneity of the reservoir is mainly controlled by the cement heterogeneity,pore throat heterogeneity,quality of the reservoir heterogeneity,and the diagenesis under an abnormally high pressure setting.(2)The differences in pore-throat structure caused by diagenetic evolution affected the intergranular material heterogeneity and the pore throat heterogeneity,and finally controlled the heterogeneity of reservoir quality.(3)Compared with the reservoir under normal pressure,abnormally high pressure restrains strength of the compaction and cementation and enhances the dissolution of the reservoir to some extent,and abnormally high pressure thus weakening the heterogeneity of the reservoir to a certain degree.The favorable reservoirs are mainly distributed in the gravity flow sand body under the strong overpressure zone in the middle and lower part of Huangliu Formation.

差异性沉积—成岩演化过程对砂砾岩储层致密化的影响——以准噶尔盆地东部二叠系上乌尔禾组为例

为研究差异性沉积—成岩演化对准噶尔盆地东部砂砾岩储层致密化的影响,明确沉积—成岩作用影响下砂砾岩储层的差异性致密化过程,通过铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、全岩及自生黏土矿物X射线衍射、图像孔喉、实测物性、岩屑录井、测井成像等资料,对准噶尔盆地东部东道海子凹陷与白家海凸起二叠系上乌尔禾组进行分析,认为受差异性沉积—成岩演化影响,凹陷带上乌尔禾组有利储层主要位于裂缝发育地带的相对高渗区,凸起带上乌尔禾组有利储层主要位于高孔隙发育地带的相对高渗区.研究结果表明:沉积作用导致的结构成熟度是决定储层致密化程度的基础条件,压实与胶结作用分别是增强储层致密化的主要与次要因素,溶蚀作用与构造裂缝在一定程度上降低了储层的致密化程度.由于沉积—构造运动—成岩—孔隙演化过程的不同,凹陷带与凸起带上乌尔禾组储层致密化过程具有一定差异.凹陷带离物源较近,以连续沉降为主,现今埋藏较深,储层经历了低初始孔隙度→强-中等压实减孔→中等-强胶结减孔→强-中等溶蚀增孔的致密化过程,成岩阶段达中成岩A亚期,致密化程度较高,孔隙度从最初的36.6%减少到现今的7.5%.凸起带离物源较远,具有多期抬升的特点,现今埋藏较浅,经历了高初始孔隙度→中等压实减孔→中等-强胶结减孔→中等-弱溶蚀增孔的致密化过程,成岩阶段达中成岩A亚期,致密化程度较低,孔隙度从最初的40.3%减少到现今的10.7%.相比较凸起带,凹陷带储层初始孔隙度较低、压实与溶蚀作用较强、成岩阶段较晚,储层较为致密,但构造运动产生的构造裂缝降低了其致密化程度.

微观非均质性对砂砾岩储层致密化的影响机理:以准噶尔盆地东道海子凹陷DN8井区上二叠统梧桐沟组为例

为研究砂砾岩储层微观非均质性特征,了解微观非均质性与储层致密化的关系,建立储层致密化评价标准,定量评价储层致密化程度.通过铸体薄片、扫描电镜、矿物XRD分析、高压压汞等资料,结合前人研究成果,对盆内东道海子凹陷DN8井区上二叠统梧桐沟组储层进行研究.结果表明,储层微观非均质性包括岩石学非均质性、孔喉非均质性及裂缝非均质性.岩石学非均质性中,岩石结构成熟度差异导致的岩石结构非均质性制约储层的初始物性;砾石、同沉积填隙物中塑性岩屑、胶结物类型及其含量的差异影响储层压实及胶结后的致密程度.溶蚀作用后,成岩-孔隙演化过程差异导致的孔喉非均质性及裂缝发育密度决定的裂缝非均质性影响了储层现今的致密程度.提出以成岩综合指数与地层脆性指数综合表征储层致密化程度,并将致密化程度分为3级.Ⅰ级致密化程度成岩综合指数大于4.0、地层脆性指数大于0.8;Ⅱ级致密化程度成岩综合指数介于3.0~4.0、地层脆性指数介于0.3~0.8;Ⅲ级致密化程度成岩综合指数小于3.0、地层脆性指数小于0.3.Ⅰ级致密储层孔喉结构最好、物性最高、微观非均质性最弱,为研究区有利储层.