四川盆地茅口组一段缝洞充填物特征及成因——以A1井为例

近年来,四川盆地二叠系茅口组一段不断取得天然气发现,其泥灰岩的储集空间成因机制已成为关注的问题之一。厘米级缝洞型储集空间是茅口组一段新发现的储集空间类型之一,相关研究尚未公开报道。以四川盆地A1井为例,在岩心观察描述基础上,通过显微岩石学、碳氧同位素、锶同位素与微量元素的对比分析,研究了缝洞充填物特征及成因。茅口组一段缝洞中方解石胶结物与泥灰岩基质具有相似的碳氧同位素与锶同位素分布特征,表明方解石主要来源于围岩的溶解再沉淀;与泥灰岩相比,缝洞方解石胶结物的变价元素(V、Cr、U、Mo)、稀土元素(REE)含量降低,而微营养元素(Ni、Cu、Zn)含量升高,揭示了在此过程中微量元素的差异性迁移规律;方解石与泥灰岩基质的Mn与Sr含量的差异性变化特征揭示了成岩流体的海水亲缘属性,进一步表明其与大气淡水、深部热液流体无关。晚侏罗世以来的侧向构造推覆挤压力,形成了川东南地区滑脱断层及相关褶皱体系,在此过程中可能导致了茅口组泥灰岩变形并产生了厘米级裂缝空间。泥灰岩在后续压实—压溶作用(包括侧向压溶)等形成的成岩流体为缝洞石英和方解石胶结物提供了物质来源。

基于改进型随机森林算法的页岩岩性识别——以准噶尔盆地芦草沟组为例

在储集层岩性识别的应用中,特别是对页岩等非均质性较强的非常规储集层的岩性识别,机器学习算法的高效性、准确性和有效信息整合能力已经得到了充分验证。考虑到岩性识别的特征参数优选问题,优选自然伽马、T2几何平均值、结构指数、骨架密度指数、密度和深侧向电阻率,采用结合递归特征消除的随机森林算法,对准噶尔盆地中二叠统芦草沟组页岩储集层的主要岩性进行识别;利用传统的随机森林算法和支持向量机法,对同一套资料进行岩性预测,并与岩石薄片鉴定结果对比。结合递归特征消除的随机森林算法只需选择一半的测井参数,便能够达到更好的效果,而且通过优选特征参数,缩短了算法的运行时间。因此,结合递归特征消除的随机森林算法能够实现测井特征参数的优选,提高页岩岩性识别的准确率,缩短运行时间,为复杂岩性识别和多参数选择提供了新的思路。

基于Fisher判别法的致密砂岩测井成岩相识别——以鄂尔多斯盆地YQ-XC地区长8储层为例

成岩相与储层质量密切相关,通过研究储层的成岩相,可为储层“甜点”的预测提供指导,为油气的勘探开发提供依据。本文应用物性分析测试、铸体薄片、扫描电镜、阴极发光等实验,同时根据成岩作用类型、成岩矿物组合等将鄂尔多斯盆地YQ-XC地区长8储层划分为五种成岩相类型:致密压实相、不稳定组分溶蚀相、残余粒间孔相、碳酸盐胶结相和黏土矿物胶结相。通过交会图处理常规测井资料,发现不同的成岩相具有不同的测井响应,但是各成岩相之间分区的重叠部分较多,因此,并不能通过交会图识别不同成岩相。利用Fisher判别法计算各样品点平面投影,建立不同成岩相的判别函数,对成岩相的正确识别率可达93.9%。通过与铸体薄片鉴定结果对比,验证了该方法的准确性,同时结合岩屑录井资料分析,认为成岩相对于油气富集具有一定的控制作用,残余粒间孔相储层为油气富集区域,不稳定组分溶蚀相次之,可将残余粒间孔相和不稳定组分溶蚀相作为研究区下一步油气勘探开发的重点区带。

中国三叠系陆相砂岩中自生绿泥石的形成机制及其与储层孔隙保存的关系

研究了中国三叠系陆相砂岩中自生绿泥石的产状、成因及其与储层发育的关系,证明了以孔隙环边衬里方式产出的绿泥石是深埋地层中孔隙保存的重要机制,环边绿泥石的沉淀及其在成岩过程中的再生长不仅提高了岩石的机械强度和抗压实能力,还降低了自生石英在碎屑颗粒上的成核数量并抑制石英的次生加大,从而使砂岩中的原生和次生孔隙得以保存。砂岩中自生绿泥石的成因还表明这种产状的绿泥石是三角洲前缘推进的良好标志,同时也说明中国中新生代的湖泊可能并不是真正的淡水湖泊,它们或多或少具有一定的盐度,其对海源流体具有继承性。

四川盆地深层微生物碳酸盐岩储层特征及其油气勘探前景

微生物碳酸盐岩是油气勘探储层的新类型。四川盆地微生物碳酸盐岩储层主要发育在上震旦统灯影组和中三叠统雷口坡组。灯影组微生物碳酸盐岩储层主要发育在灯二段和灯四段。灯影组微生物碳酸盐岩遍布全盆,岩石结构具有全盆地相似性,灯二段以凝块石和葡萄石为主,灯四段以纹层石和叠层石为主。灯二段储集空间主要为喀斯特孔洞、葡萄-花边状孔洞、微生物体腔孔、微生物格架间孔和凝块间溶孔,灯四段则以窗格孔和喀斯特孔洞为主。灯影组微生物碳酸盐岩优质储层形成的主控因素是微生物席、白云石化和风化壳喀斯特作用。雷口坡组微生物碳酸盐岩主要分布在川西地区的雷四段,主要为叠层石和凝块石,储集空间主要为微生物窗格孔和格架孔。雷口坡组微生物碳酸盐岩优质储层形成的主控因素是微生物礁滩(微生物席)、白云石化和埋藏溶蚀作用。目前,在灯影组和雷四段微生物碳酸盐岩储层均已发现大型气田,并具有非常广阔的勘探前景。四川盆地西部中北段是深层-超深层海相领域油气勘探的最有利地区之一。

地下曲流河道单砂体内部薄夹层建筑结构研究方法

单砂体内部薄夹层因规模小、薄、不稳定、参数与分布难于确定等,致使覆盖盆地单砂体内部薄夹层及其建筑结构研究较少且难度很大,为此,本文以曲流河道沉积、建筑结构模式为指导,充分利用岩芯、测井、密井网等油田现有资料,提出了‘一整套地下曲流河道单砂体内部薄夹层建筑结构研究方法’,特别是以‘侧积泥、侧积面、废弃河道的识别、恢复、测算;河道几何学、河流工程参数计算;建筑结构理论模式为基础的‘单一侧积泥岩薄夹层建筑结构参数(倾角、倾向、规模)三类13种提取方法’及薄夹层分布密度与河道侧积轨迹研究技术,为这一难题的解决提供了可行的思路与方法。并以杏南油田PⅠ31b单元为靶区,应用该方法确定了曲流河道单砂体内部薄夹层及其建筑结构理论模式和研究区实际模式。

埋藏成岩环境碳酸盐岩溶蚀作用模拟实验研究

在压力不变、不同温度条件下，分别以CO2、乙酸和H2S溶液为介质，对各类碳酸盐岩的溶蚀表明，总体上灰岩最易溶，白云岩最难溶，过渡岩类处于两者之间，反映了方解石比白云石易溶的特征。在温度不变，不同压力条件下，乙酸溶液对各类碳酸盐岩的溶蚀表明，在0．2～30MPa压力条件下，灰岩比白云岩易溶，但在50MPa压力条件下各类样品溶蚀强度明显增加，增强幅度以白云岩类最大，灰岩最小，云质灰岩介于两者之间。结合前人实验结果推测，压力继续增加时，白云岩溶蚀强度可能超过灰岩。而在相同温压条件下，以CO2溶液为介质，不同粒径的微晶灰岩样品的溶蚀表明，小粒径样品溶蚀率是大粒径样品的1．49倍，说明溶蚀作用强弱除了取决于矿物成分外，流体与矿物接触的比表面积大小是至关重要的因素。

鄂尔多斯盆地苏东地区马家沟组五段5亚段白云岩成因

以岩石结构分析为基础,结合白云石有序度、微量元素、碳氧同位素等地球化学和包裹体测温与盐度测试,对鄂尔多斯盆地苏东地区马家沟组五段5亚段白云岩成因进行了研究,识别出准同生白云岩和埋藏白云岩2种成因类型.其中具备储集意义的为成岩期交代成因的埋藏白云岩,其岩性主要为颗粒白云岩和晶粒白云岩.准同生白云岩具有鸟眼、石膏或石膏假晶结构,盐度较高（24.43wt%NaCl）;阴极发光呈较暗的棕红色或玫瑰红色,有序度平均0.75,以高Sr、Na为特征;其形成的盐度和温度与微晶灰岩基本一致,形成于高盐度环境和地表条件下（包裹体校正温度26.5℃）.埋藏白云岩常保持原始颗粒灰岩的残余粒屑结构,在较纯的白云岩中晶间孔发育,有序度较高（0.88～0.93）,Sr含量低;白云岩形成的温度较高（校正温度81.9℃）.微晶灰岩、准同生白云岩和埋藏白云岩均具有较高的盐度,表明白云石化流体为海水或与海水有关的海源流体.根据岩石学特征和各种地化指标,结合研究区古地理背景,建立了苏东地区马家沟组五段5亚段准同生白云石化和埋藏白云石化模式.

陕甘宁盆地陇东地区三叠系延长统长6—长8储层沉积特征及物性分析

从沉积学角度研究了陕甘宁盆地陇东地区三叠系延长统长6—长8碎屑岩储层的沉积成因类型及物性特征。查明了:多数组分的孔隙类型主要以粒间孔隙和粒间溶孔为主,少数组分内为孔隙和裂缝孔隙。储层主要有坝顶席状砂、河口坝、水下分流河道、浊积水道和滑塌体微裂缝等5种沉积微相成因类型。对该5种成因储层的物性对比分析表明,该区坝顶席状砂的物性相对最好,河口坝次之,其它3种较差。探讨了沉积因素对储层物性的控制作用,认为在相同的物源区背景下,由沉积环境决定的储层物质组成、构成和结构特征直接影响着储层的优劣。

渝东南下志留统龙马溪组页岩储集层成岩作用及其对孔隙发育的影响

以重庆綦江、南川和涪陵地区的下志留统龙马溪组下部页岩样品为例,通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜、TOC测试、RO测试、高压压汞和低温氮吸附等手段,对研究区龙马溪组下部页岩储集层的矿物成分、有机组分、孔隙特征及成岩作用进行研究。实验结果表明,龙马溪组页岩成岩作用类型主要包括机械压实作用、化学压实作用、溶蚀作用、交代作用、破裂作用及矿物转化等,演化阶段介于晚成岩作用与极低级变质作用之间;成岩作用对页岩储集层的孔渗特征、孔隙成因类型、非均质性和形貌特征均有显著影响。对成岩作用与孔隙演化进行了匹配,认为机械/化学压实作用、溶蚀作用及过程中的有机生烃、矿物转化对孔隙发育影响最为显著,并将储集层成岩作用划分为溶蚀作用等建设性成岩作用与压实作用等破坏性成岩作用。

川东南丁山-林滩场构造灯影组热液白云岩特征

通过地表地质与地下地质相结合,对川东南丁山-林滩场构造的上震旦统灯影组热液白云岩岩石学特征、地球化学特征、储层物性特征进行了研究。研究区热液白云岩在岩相学上表现为充填或交代状马鞍状白云石,发育条带状、角砾状构造。同时出现MVT型铅锌矿、马鞍状白云石-石英、马鞍状白云石-沥青、马鞍状白云石-天青石等热液矿物组合。马鞍状白云石的碳、氧、锶同位素值较灯影组围岩表现出明显的低碳、低氧,而富锶同位素:Δδ13CPDB(脉-围岩)在-1.312‰^-0.501‰之间,Δ1δ8OPDB(脉-围岩)在-4.257‰^-1.974‰之间,Δ(87Sr/86Sr)(脉-围岩)在0.002 3~0.004 1之间,显示出热液活动的特征。热液活动使灯影组白云岩产生重结晶及热液溶蚀作用,使储层晶间孔、次生溶蚀孔在原岩基础上增加3%~10%。热液白云岩比未受热液影响的白云岩基质孔隙度平均值增加1.1%,渗透率平均值增加1.415×10-3μm2。热液白云岩的分布受桑木场断裂、现今构造高点及桐湾期不整合面控制。平面上,以现今桑木场背斜核部、桑木场断层及与之较近的林滩场构造较为发育,而较远的丁山构造则相对少见。纵向上,主要分布在距震旦系与寒武系之间的不整合面以下300 m之内,分布呈断续状。结合该区构造演化、油气热演化史,认为热液白云岩可能形成于早二叠世。

地下点坝砂体内部构型分析——以孤岛油田为例

用Miall层次界面分析法对孤岛油田52井组馆陶组Ng44砂层点坝砂体内部3,4级界面进行详细研究,并与Miall的6级层次界面相对应,定义4级界面为单一河道的顶底界面,构型要素为单一的点坝砂体;3级界面为点坝内部侧积体分界面,实际上是点坝砂体的侧积面,其限定的构型要素为点坝侧积体。还对单井进行了泥质界面划分及成因砂体分析,建立了点坝成因砂体单井模型,根据研究区开发动态特征,推论点坝砂体内部存在倾斜的泥质侧积层,并借助储层地质学基本理论,对侧积体规模、倾角进行了限定。在上述研究基础上建立了点坝侧积体的三维地质模型,数值模拟结果研究表明,点坝侧积层对剩余油分布具明显控制作用。

粘土矿物绿泥石对碎屑储集岩孔隙的保护

绿泥石是碎屑储集岩中较常见的粘土矿物之一。经长期研究发现,绿泥石粘土矿物在储层中的分布和赋存状态对储层孔渗性有重要的控制和影响作用。该文介绍了粘土矿物绿泥石的微观特征以及它在碎屑岩中的各种赋存状态。通过对绿泥石矿物的组成、含量、物理化学性质、成岩变化特征以及在储层孔隙中的分布特征的研究,探讨了绿泥石在储集岩的孔隙保护和演化中所起的作用,为储层的孔渗预测和储层评价提供理论和实际依据。

安塞地区延长组沉积微相研究

通过对野外剖面及岩芯的观察和描述,将鄂尔多斯盆地安塞地区延长组划分出9个岩石相和6个岩石相组合。在建立岩-电模式的基础上,根据测井曲线,对沉积相的电性特征进行了分析。结合岩石相和测井相,分析了安塞地区延长组的沉积相类型及特征,同时对沉积相与油气的关系进行了分析。结果表明,延长组长2油层组为辫状河沉积,长3和长10油层组为曲流河沉积,长9、长7及长4+5油层组为湖相沉积,而长6和长8油层组为三角洲前缘沉积。认为河道砂坝沉积微相及水下分流河道沉积微相为区内良好的储集层,是油气开发的方向。

开江-梁平台内海槽东段长兴组礁、滩相储层特征

在岩心和测井分析基础上,结合铸体薄片、扫描电镜、阴极发光薄片、碳氧同位素、锶同位素、包裹体、物性和孔隙结构等分析化验资料,对开江-梁平台内海槽东段地区长兴组生物礁储层特征进行了研究。该套储层以白云岩为主,储集空间以晶间孔和晶间溶孔最为发育;储层物性中等-较差,但裂缝和溶缝较发育,对改善储层孔渗性有重要贡献,为典型的低孔中渗裂缝-孔隙型储层。储层的质量受沉积微相、成岩作用以及构造活动的综合影响,其中以礁、滩相最有利储层发育。区域上礁、滩相沉积的分区控制了储层的分布;埋藏白云石化是储层发育的基础;而溶蚀和破裂扩大作用是提高储层质量的关键。

准噶尔盆地腹部永进地区砂岩储层中碳酸盐胶结物特征及其成因意义

准噶尔盆地腹部永进地区不整合面附近砂岩储层中次生孔隙和碳酸盐胶结物相对发育。通过薄片观察、阴极发光、扫描电镜/能谱分析,认为碳酸盐胶结物是研究区砂岩最主要的胶结物成分,其主要类型为(铁)方解石和铁白云石,垂向上含量随深度增加而增加,多集中分布在白垩系和侏罗系之间的不整合面之下约100m的范围之内。碳、氧同位素分析以及泥岩中各元素测试结果表明,大气淡水通过永进地区白垩系和侏罗系之间存在的角度不整合对其下伏地层物性作用不明显,晚期含铁碳酸盐胶结物和孔隙发育主要与有机酸关系密切。在有机酸作用下,早期发育的碳酸盐胶结物、长石碎屑颗粒以及粘土矿物为晚期碳酸盐胶结物的发育提供了物质基础,而且溶解的物质在酸性流体作用下运移至不整合面附近重新沉淀,造成高孔隙度和高含量碳酸盐胶结物在深度上具有重叠的特征。由于含铁碳酸盐胶结物形成时代晚而且储层未受到其他建设性成岩作用的明显改造,晚期碳酸盐胶结物含量和面孔率呈互相补偿的关系,表明了晚期碳酸盐胶结物对储层物性的破坏作用。

鄂尔多斯盆地东部太原组碎屑岩中自生伊利石形成机制及其对储层形成的影响

鄂尔多斯盆地东部太原组砂岩骨架颗粒中几乎没有碎屑长石,残余的微量长石(在岩石中的平均含量为0.4%,低于X射线衍射检测限)主要为钾长石,同时具有较低的自生高岭石含量(1.02%)、很低的自生石英含量和同期火山物质含量,以及较高的自生伊利石含量(1.22%),这表明太原组的自生伊利石主要是在相对高温的深埋藏封闭条件下,通过钾长石溶解反应:钾长石+H++H2O→高岭石+硅质+K+和高岭石伊利石化反应:高岭石+K+→伊利石+H++H2O或其加和反应:钾长石+高岭石→硅质+伊利石+H2O形成,后者通过消耗钾离子而克服钾长石溶解的动力学屏障,是前者的重要驱动反应,并向流体输出氢离子,因此对次生孔隙的形成、尤其是在相对深埋藏的成岩过程中与钾长石溶解有关的次生孔隙的形成具有显著的积极作用。

鄂尔多斯盆地上古生界两大气田不同石英砂岩储层特征对比研究

通过对鄂尔多斯盆地上古生界榆林气田和苏里格气田石英砂岩储层特征的对比,指出榆林气田山2段石英砂岩储层属于相对低孔高渗型储层,苏里格气田盒8段石英砂岩储层属于相对高孔低渗型储层;通过分析两类石英砂岩的物源、沉积条件和成岩作用等因素,认为沉积期海水改造及后期成岩作用形成了榆林气田山2段储层的低孔高渗,而沉积时的高杂基含量与后期成岩共同作用形成了苏里格气田盒8段储层的高孔低渗。

鄂尔多斯盆地西部三叠系长2油层组砂岩成岩演化特征

盐池—姬塬地区延长组长2油层组砂岩由三角洲前缘水下分流河道和河口坝砂体组成,以岩屑长石砂岩和长石砂岩为主(其中石英、长石和岩屑平均含量分别为32.6%、38.9%和8.0%,岩屑以变质岩屑和火成岩屑为主,占岩屑总量的87.5%)。指出砂岩目前处于早成岩阶段B期的晚期,RO为0.8%,温度在70～90℃之间,成岩组构特征受酸性成岩环境控制;长石类易溶颗粒普遍发生溶蚀作用,石英次生加大发育;孔隙类型组成中原生粒间孔隙所占比例多在30%～45%之间,粒间和粒内溶孔占40%～55%。在对砂岩各种组分含量统计和定量计算的基础上,认为机械压实作用是造成研究区原生孔隙消亡的最主要原因,其次为胶结作用,而由溶蚀作用增加的孔隙占初始孔隙度比例较小(<10%)。结合沉积相分析成果,在研究区划分出了5种沉积—成岩相带,其中有利的高孔高渗储层(孔隙度>14%,渗透率>5×10-3μm2)分布区主要由三角洲平原分流河道—次生溶孔相前锋带、三角洲平原分流河道—绿泥石粘土膜胶结次生溶孔相前锋带和台型三角洲前缘—绿泥石粘土膜胶结原生孔相主体以及坡型三角洲前缘—次生溶孔相主体组成。

鄂尔多斯盆地苏里格气田北部盒_8、山_1段成岩作用及有利储层分布

通过对苏里格气田北部盒8、山1段24口钻井572块样品的成岩作用研究表明,苏里格气田北部盒8和山1段主要经历了压实作用、胶结作用、次生加大作用、自生矿物的生成、交代和蚀变作用、溶蚀作用、破裂作用等。根据它们对孔隙发育的贡献分为建设性成岩作用、破坏性成岩作用、保持性成岩作用3种类型。其中,约80%的砂岩粒间孔具有溶蚀现象,溶蚀作用使储集层孔隙结构得到有效的改善,以次生粒间孔最为常见,粒内溶孔较少见,粘土质微孔发育,并与岩石中保存下来的剩余原生粒间孔组合构成溶孔-原生粒间孔组合、溶孔-粘土质微孔组合及溶孔-微孔-(裂缝、粒缘缝)组合。保持性成岩作用所生成的环边绿泥石包膜使部分孔隙得以保存,对储层的发育具有积极意义。根据铸体薄片、扫描电镜下所观察到的自生矿物类型以及X衍射等测试手段所揭示的I/S混层粘土矿物的演变、粘土矿物组合及矿物中的混层比,这些成岩作用被划分为早成岩A期、早成岩B期、中成岩A期、中成岩B期和晚成岩期3个阶段5个期次;成岩作用研究认为S4井,S5井,S6井和T5井区为有利储层分布区。