致密砂岩气藏复杂气-水关系形成和分布主控因素及分布模式

近年来大量勘探开发实践发现,致密砂岩气藏普遍产水,气-水关系非常复杂,“避水找气”已成为致密砂岩气藏勘探开发的关键问题。基于简单平缓构造区(鄂尔多斯盆地苏里格和大牛地致密砂岩气藏)、简单平缓-复杂隆起构造过渡区(鄂尔多斯盆地杭锦旗地区)和复杂隆起构造区(四川盆地川西地区致密气藏)气-水关系的综合地质分析,结合岩心和孔隙尺度致密砂岩气-水关系形成和分布物理模拟,明确了致密砂岩气藏气-水分布关系的类型和特征,揭示了砂体、岩心和孔隙尺度复杂气-水关系形成和分布主控因素,建立了气-水分布模式。研究指出:致密砂岩气藏气-水关系在砂体尺度上主要存在纯气无水型、上气下水正常型、上水下气倒置型、气-水同层混合型、气包水孤立型和纯水无气型等6种类型。在砂体尺度下,生烃强度控制了气-水分布范围,储层非均质性控制了气-水分布样式,源-储压差和构造活动联合控制了气-水分布边界;在岩心尺度下,渗透率和充注动力耦合控制了气-水关系形成和分布的临界条件;在孔隙尺度下,孔喉大小和配位数与充注压力耦合控制了流体赋存和渗流特征,决定了气-水关系形成和分布的临界条件。不同源-储组合的致密气藏,受砂体、岩心和孔隙尺度主控因素共同作用及其差异的影响,其气-水分布模式不同。

致密砂岩砂-泥结构发育特征及其对储集空间的控制作用——以渤海湾盆地临南洼陷古近系沙河街组三段下亚段为例

在陆相含油气沉积盆地中,沉积水体变化快,砂岩和泥岩频繁交互。不同的砂-泥互层形式导致砂岩储层的储集空间差异性明显。以渤海湾盆地惠民凹陷临南洼陷古近系沙河街组三段下亚段(沙三下亚段)为例,基于砂岩和泥岩在空间上的组合形式及其单层厚度分析,利用铸体薄片观察、物性测试和微米CT技术,系统分析不同砂-泥结构下砂岩储层的物性特征、孔隙类型和孔隙结构特征。结果表明,研究区沙三下亚段发育厚泥岩夹薄砂岩、中泥岩夹薄砂岩、厚泥岩夹中砂岩、薄砂岩-薄泥岩互层、中砂岩-中泥岩互层、厚砂岩-厚泥岩互层、中砂岩夹薄泥岩、厚砂岩夹中泥岩和厚砂岩夹薄泥岩9种砂-泥结构类型。砂岩和泥岩之间的离子交互关系,导致不同砂-泥结构砂岩储层储集能力具有较强的非均质性。对于砂/地比较小的砂-泥结构,泥岩能够为砂岩提供充足的CO_(3)^(2-),Ca^(2+),Fe^(2+)和Mg^(2+)离子。砂岩被胶结物完全充填,储层变得极为致密。随着砂/地比增大,泥岩无法为砂岩提供充足的CO_(3)^(2-),Ca^(2+),Fe^(2+)和Mg^(2+)离子。砂-泥界面附近砂岩中碳酸盐胶结作用较强,储层极为致密;而砂岩内部碳酸盐胶结作用较弱,发育少量的原生孔隙。同时,砂岩厚度比较大的砂-泥结构,有利于有机酸的注入,形成大量的粒间溶蚀孔,改善储层质量。基于砂-泥结构的差异性,揭示了砂-泥结构控制下砂岩储层储集空间演化路径和模式,对指导致密储层的甜点预测具有重要意义。

渤海湾盆地埕岛东斜坡断—砂组合样式及其对油气富集的控制作用

断层与砂体是埕岛东斜坡东营组主要的油气输导要素。为了探究断-砂组合输导条件控制下油气运移与富集规律,本文基于地震资料精细解释和砂体RMS属性分析,首先划分了埕岛东斜坡东营组的断-砂组合样式,然后应用砂岩输导层相对输导指数RT_(i)、断层侧向输导指数F_(LSI)对断-砂组合输导性进行了定量评价,最后结合HMIE指数和Trinity油气运移数值模拟,分析了断-砂组合样式对油气运聚成藏的控制作用。研究表明,埕岛东斜坡断-砂组合样式可以划分为顺向型、反向型和主次复合型3大类。断-砂组合对油气富集的控制作用主要体现在:(1)断-砂组合输导性控制了油气运聚范围、层位及规模。当RT_(i)>0.15时,斜坡区油气的聚集程度与RT_i成正相关,当F_(LSI)≥0.45时,断阶区油气易侧向封堵成藏;(2)断-砂组合的多样性、通源性及输导性控制了油气优势运移路径。研究区主要存在由洼陷区向胜海10南断层附近,向胜海8南断层附近以及向断阶区的3条优势运移路径;(3)顺向型主要起阶梯式输导油气作用,反向型易侧向封堵油气成藏,主次复合型则对油气起着先分流再富集的作用。不同断-砂组合样式控制了油气富集模式,具有“分区控制、垂向分异、多层富集”的成藏特征。

微纳米孔隙网络中天然气充注的三维可视化物理模拟

利用微纳米孔隙三维可视化在线天然气充注物理模拟实验,结合孔隙尺度原位叠算技术、孔隙网络模拟技术和视渗透率理论,研究低渗(致密)气充注过程中气水流动与分布规律及其影响因素。通过精确刻画分析微纳米孔隙网络中的气水流动与分布特征及其变化可以发现,低渗(致密)气充注过程分为扩张和稳定两个阶段:扩张阶段形成了大孔喉先于小孔喉,孔喉中央先于边缘的气驱水连续流动模式,半径大于20μm的孔喉是气相充注的主要通道;随充注动力增加,孔隙边缘和更小孔隙中央的可动水持续被驱出,半径为20~50μm和半径小于20μm的孔喉先后主导了气相充注通道的扩张,充注通道的孔喉半径、喉道长度和配位数递减,是气相渗透率与含气饱和度的主要增长阶段;半径为30~50μm的孔喉控制了含气饱和度的增长模式。稳定阶段,气相充注通道扩张至极限,通道的孔喉半径、喉道长度和配位数保持稳定,孔喉网络中形成稳定的不可动束缚水,气相呈集中网簇状、水相呈分散薄膜状分布,含气饱和度和气相渗透率趋于稳定。半径小于20μm的连通孔喉控制了气相充注通道的极限规模,控制了稳定气水分布的形成及最大含气饱和度。连通孔喉非均质性影响了孔喉中气相充注和气水分布的动态变化过程。微纳米孔喉配置及其非均质性控制了低渗(致密)砂岩气充注动态过程及气水分布特征。

源储岩性组合对致密油聚集的影响——以鄂尔多斯盆地延长组长7段为例

根据对岩心、录井和测井资料的综合分析,将研究区上三叠统延长组长7段划分为源夹储、源储互层和储夹源3种源储岩性组合类型。结合烃源岩厚度、内部流体压力发育特征、地化分析资料及有效充注空间系数的研究,证实源储岩性组合类型对致密油排烃与充注具有重要的影响。其中源夹储与源储互层型岩性组合具有微裂缝幕式排烃与不充分排烃两种排烃方式,储夹源型岩性组合排烃充分。源夹储型岩性组合致密油的富集程度较高,源储互层型次之,而储夹源型相对较差。源储组合的研究对深化鄂尔多斯盆地致密油的勘探与开发有指导意义。

不同因素对油脂中过氧化值测定的影响

过氧化值是评价油脂酸败及酸败程度的重要指标,在油脂的质量、储存、卫生等指标中均须准确测定。本研究以食用油为试材,研究玻璃仪器、碘化钾饱和溶液、Na2S3O3标准溶液、淀粉指示剂、振摇情况等诸多因素在碘量法测定过氧化值的影响。结果表明,碘量瓶干净程度、碘化钾溶液的配制时间、淀粉指示剂用量等均对过氧化值的测定存在不同程度的影响。

致密砂岩储层小尺度非均质性与石油富集特征

以鄂尔多斯盆地合水地区长6储层为例,运用岩心、扫描电镜、高压压汞、微-纳米CT技术,从毫米、微米和纳米3个尺度分析致密储层的非均质性,揭示致密砂岩储层小尺度非均质性对致密油富集的影响,明确了小尺度非均质性的特征及其对致密油富集的影响,确定了含油孔喉半径的下限.结果表明：致密储层毫米尺度下层理缝、块状层理与粒序层理发育,岩心内存在钙质胶结与大量的泥质条带.微米尺度下粒间孔隙（2~50μm）与微裂缝（50~300μm）发育,纳米尺度下粒内孔隙（50~500nm）发育.毫米尺度下,层理缝的发育导致致密油的局部富集.其中块状层理最有利于石油的富集,正韵律与中间突进韵律影响致密油的分布,钙质胶结与泥质条带不利于致密油的富集.微纳米尺度下,致密油主要发育在较大的条带状孔隙中,孤立的孔隙如果有微裂缝的沟通也有致密油的富集.致密储层的孔喉半径下限为50~80nm.

鄂尔多斯盆地西南部长6—长8段致密砂岩储层微观孔隙特征

为了精确、直观地表征鄂尔多斯盆地西南部长6—长8段致密砂岩储层的微观孔隙结构,应用铸体薄片、扫描电镜与高压压汞等方法分析了储集空间的类型与物性特征,通过微米—纳米CT三维成像技术定量表征了微观孔隙的结构并对其三维孔隙的空间形态、大小、连通情况及分布特征进行了深入的研究,在此基础上进一步探讨了微观孔隙结构对孔隙度的影响。结果表明:长6—长8段致密砂岩储层发育多种类型的微观孔隙,常见有粒间孔、粒内孔、晶间孔与微裂缝4类孔隙类型。依据长宽比值(l/d)划分三维微观孔隙的空间形态类型,其中粒间孔为不规则状,粒内孔与晶间孔为球状,微裂缝多为管束状。微米尺度下不规则状与管束状孔隙发育,孔隙连通性较好,孔隙体积多为20~100μm^3,平均孔隙半径多小于5μm;纳米尺度下球状孔隙发育,孔隙连通性较差,孔隙体积多为104~107nm^3,平均孔隙半径多小于0.1μm。致密砂岩孔隙度与平均孔隙半径的相关性较差,其中管束状孔隙的数量、管束状与不规则状孔隙的平均半径对样品孔隙度的影响较大。由此可知微米尺度下管束状与不规则状孔隙是长6—长8段致密砂岩储层储集空间的主要贡献者。

致密储层油气成藏机理研究现状及其关键科学问题

致密油气是世界上近20年来勘探、开发和研究的热点。在大量文献资料调研的基础上,首先总结了前人对致密储层特征及成因、致密储层油气形成和分布特征以及致密储层油气运移和聚集机理等方面的研究现状;然后分析了目前国内外有关致密储层油气成藏研究的主要特点;最后提出微米—纳米级孔喉网络系统油气充注、运移和聚集机理是致密储层油气成藏机理的核心科学问题,具体体现为油气由烃源岩向致密储层的充注机理、致密储层微米—纳米级孔喉网络系统油气运移的渗流机理以及致密储层微米—纳米级孔喉网络系统油气的赋存和聚集(滞留)机理3个具体的关键科学问题,而这将是致密储层油气成藏机理下一步研究的重点。

塔里木盆地北部富满地区超深层走滑断裂带碳酸盐岩油气差异成藏成因探讨

塔里木盆地北部超深层走滑断裂体系海相碳酸盐岩油气勘探开发近年来取得了重大突破,但富满油田油气分布与富集特征差异显著,走滑断裂控制下的超深层油气差异成藏机理尚不清楚。研究了富满地区走滑断裂几何结构及其演化过程,探讨其在油气运聚成藏中的作用,分析油气成藏富集机理,提出了油气富集主控因素。研究结果表明:(1)研究区走滑断裂经历了早期伸展或弱挤压,中期压扭、伸展或平移走滑,晚期定型、继承发育或张扭反转的动力学演化过程。FI5断裂带和FI17断裂带挤压、剪切和拉张应力交替发育,不同部位演化差异明显,FI7断裂带和FI16断裂带以剪切应力和拉张应力为主,演化过程相对简单。(2)演化过程不同的断裂形成了不同的几何结构,造成通源性、输导性与储集性强弱差异配置不同,从而形成了3种不同的油气充注方式。FI5断裂带和FI16断裂带油气以垂向充注为主,FI7断裂带油气以侧向运移调整为主,FI17断裂带为垂向充注-侧向运移复合型。(3)断裂演化过程差异控制了油气充注过程。东部断裂晚期活动性强,喜马拉雅期高成熟裂解气大量充注成藏,形成了“西油东气”的格局。断裂带内不同部位演化过程差异加剧了断裂内油气性质变化的复杂性。(4)垂向充注型油气藏中通源性、输导性和储集性的耦合配置关系控制了油气富集程度,充注期次差异控制了油气性质变化,油气侧向运移为主的油气藏中储集性及侧向连通程度控制了油气富集程度及油气性质的变化。

鄂尔多斯盆地陇东地区长7段页岩油储层自发渗吸特征及影响因素

自发渗吸存在于页岩油藏体积压裂和注水开发等多个关键阶段,是影响页岩油产能的重要因素之一,厘清渗吸特征及影响因素对提高页岩油采收率有重要意义.对鄂尔多斯盆地长7段不同源储配置关系的页岩油储层岩心开展自发渗吸实验,结合核磁共振技术监测流体运移过程,分析储层物性及孔隙结构对页岩油储层自发渗吸的影响机制,明确源储配置关系对渗吸的控制作用.长7段页岩油储层中储夹源型渗吸体积分数均值为33.84%,源储互层型为25.98%;储夹源型渗吸阶段斜率均值为0.359,源储互层型均值为0.302;渗吸过程中核磁共振横向弛豫时间小于10 ms的孔隙占比高;渗吸体积分数与润湿性、储层品质因子及孔喉比相关性较好.长7段页岩油储层储夹源型配置关系渗吸能力优于源储互层型;储层渗吸能力主要由润湿性、储层品质因子及孔喉比控制.