川东南地区茅口组一段地质特征及天然气富集规律——以南川区块为例

为进一步分析川东南地区茅口组产能差异大的根本原因,利用测井、岩心、薄片、地化资料及现场生产资料对南川区块茅口组碳酸盐岩地层的沉积岩石学特征、构造特征、不同井位产能特征进行系统分析,结果表明:茅口组自上而下沉积水体渐深,茅一段泥质质量分数平均高达14.3%,生烃条件最好,且储集空间类型以微裂缝和溶蚀孔为主,具备自生自储特征;研究区域内,茅口组地层在纵、横向上发育均较为完整,在构造背景条件下,茅一段后期改造形成大量构造缝和断层,断层附近因侧向遮挡条件差,气测显示往往不佳,但构造缝的沟通使得天然气运移聚积成藏。南川区块茅一段良好的生烃条件是成藏的基础,天然气的富集具有“构造控藏、裂缝控产”的规律,在远离断层并发育裂缝型储集体的区域试气效果较好。

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。

基于FE-SEM大视域拼接技术定量表征致密砂岩储集空间——以泌阳凹陷核桃园组为例

通过铸体薄片与场发射扫描电镜(FE-SEM),将泌阳凹陷核桃园组三段致密砂岩储层储集空间分为粒间孔、粒内孔、裂缝三大类,以粒间孔与粒内孔为主,再根据矿物组成将粒间孔划分为石英粒间孔、长石粒间孔、石英颗粒边缘孔、长石颗粒边缘孔、碳酸盐矿物粒间孔,将粒内孔分为石英溶蚀孔、长石溶蚀孔、碳酸盐矿物粒内孔、黏土矿物晶间孔等,粒内孔在中部3023~3035m层段相对发育。基于高分辨率FE-SEM大视域拼接技术,将上述所细分孔隙类型进行了定量标定。研究结果表明,泌阳凹陷核三段致密砂岩储层面孔率为3.75%,其中粒间孔与粒内孔面孔率分别为2.35%和1.38%,裂缝面孔率仅为0.02%。不同的储集空间类型中,孔隙直径的分布有所差异,其中石英粒间孔与长石粒间孔均以50~100nm的直径所占比例最大,占比分别为42.4%与30%,石英颗粒边缘孔与长石颗粒边缘孔则以直径100~200nm的居多,均占30%;粒间孔中,尽管直径大于1000nm的孔隙所占数量比例均小于6%,但其对孔隙面积的贡献非常大,其中直径大于1000nm的石英粒间孔与长石粒间孔均占其总孔隙面积的95%以上;各类型粒内孔均以直径100~200nm的孔隙为主,石英溶蚀孔及长石溶蚀孔在孔隙面积分布上与其他粒内孔有所差异,其孔隙面积以直径200~500nm的孔隙略具优势,所占比例均大于35%。

织金区块煤层气排采制度对产气特征的影响

织金区块龙潭组发育的煤层具有层数多、单层薄、含水性弱、敏感性强的特点,为提高纵向资源动用规模,通常采取多煤层合采的开发策略。但在实际的生产过程中,排采层数越多,煤层跨度越大,层间干扰越强,往往会形成上部煤层裸露,抑制下部煤层解吸的局面。基于此,为精细刻画排采制度对煤层气井产气特征的影响,根据织金区块的生产井资料,将气井生产划分为试抽、平稳降压、解吸增产、控压稳产、产量递减五个阶段,分析不同阶段排采降压速率以及停机关井制度对气井生产特征的影响,以期为织金区块合层排采煤层气井的制度管控提供借鉴。

运用大视域拼接扫描电镜定量研究泥页岩微观非均质性

为研究泥页岩的微观非均质性,建立非均质性的定量评价标准,运用扫描电镜大视域拼接技术对泌阳凹陷核桃园组核三段的4块黑色泥页岩样品的扫描电镜图片进行了分析处理,从而获得一系列高精度、大视域的成像图,然后通过背散射成像与能谱分析获得了大视域成像图片所对应的矿物分布情况。选定变异系数(C.V)并结合代表视域边长(REL)来建立非均质性定量评价模型,确定C.V=0.1为非均质性强弱的标准。运用这一判别指标,对四川盆地龙马溪组的L1和牛蹄塘组的N1的泥页岩进行了矿物和孔隙的微观非均质性定量评价。结果表明,孔隙非均质性是L1>N1,矿物非均质性是N1>L1;且四川盆地泥页岩的微观非均质性小于泌阳凹陷泥页岩的微观非均质性。

渝东南地区超深层煤层气高效压裂技术及精细排采制度研究与实践——以NY1井为例

我国煤层气开发主要集中在中浅煤层,深部-超深部煤储层地质条件更加复杂,储层压裂改造技术及排采管控技术是影响深部煤层气井能否成功开发的两大关键。渝东南地区龙潭组煤层埋深可达2 000 m,且该区没有超深煤层气井开发经验可供借鉴。基于此,以渝东南地区NY1井为例,通过优化压裂工艺,以减阻水压裂液体系为基础,按照大排量、低砂比、段塞式、不同粒径复合加砂的技术思路完成该井的压裂施工;在排采过程中,采用分段控制、逐步降速、适时调整、无套压生产的方式,尽可能增加煤层气井见气前返排率,扩大供气半径,并且避免液面大幅波动形成速敏效应影响煤储层渗流通道。结果表明:NY1井压裂过程中施工压力平稳,未见砂堵现象,排采过程中保持了日产气量2 800~3 000 m3。根据生产实际,NY1井实现了高产和稳产,该井的压裂工艺和排采制度的成功实施,对超深煤层气井的理论研究和实际开发具有一定的指导意义。

基于扫描电镜大视域拼接技术定量表征致密储层微观非均质性

高分辨率扫描电镜技术是研究致密储层非均质性最直观的方法,但存在视域代表性的问题。以南襄盆地泌阳凹陷古近系核桃园组三段致密储层为例,基于扫描电镜大视域拼接技术,定量揭示了不同类型致密储层的微观非均质性。结果表明,研究区致密砂岩储集空间类型以粒间孔和粒内孔为主,同时发育少量微裂缝;泥页岩储集空间类型同样以粒间孔和粒内孔为主,有机孔和微裂缝相对较少。通过场发射扫描电镜大视域拼接技术与统计学方法结合,探讨了泥岩、页岩、泥质粉砂岩、砂岩等致密储层的矿物微观非均质性和孔隙微观非均质性。其中边长为160,300,300和1000μm的正方形视域面积可以分别作为上述4种岩性致密储层矿物微观非均质性代表视域面积;边长为200,300,300和800μm的正方形视域面积可以分别作为上述4种岩性的孔隙微观非均质性代表视域面积。由此可见,不同岩石类型的致密储层,其微观非均质性存在明显差异,其中砂岩微观非均质性>泥质粉砂岩、页岩微观非均质性>泥岩微观非均质性。综合矿物微观非均质性和孔隙微观非均质性,可将边长为200,300,300和1000μm的正方形视域面积分别作为研究区泥岩、页岩、泥质粉砂岩和砂岩致密储层微观非均质性的代表视域面积。

泌阳凹陷核桃园组三段富有机质泥页岩形成环境及发育模式

通过Rock-Eval、饱和烃色谱质谱、电感耦合等离子质谱分析和X荧光光谱等测试方法,对南襄盆地泌阳凹陷核桃园组三段2油组和3油组泥页岩开展了有机质丰度、类型,生物标志化合物特征和常微量元素参数综合分析,探讨了湖相富有机质泥页岩地球化学特征及其沉积环境,并建立了富有机质泥页岩发育模式。研究结果表明,2油组沉积时期,泥页岩有机碳含量相对较低,湖盆内的有机质由水生生物和陆源有机质共同供给,有机质类型从Ⅰ型到Ⅲ型均有分布,高盐度下的水体分层和还原环境为有机质提供了良好的保存条件,但高盐环境抑制了水生生物的繁盛,一定程度上降低了湖泊生产力,此外较高的陆源碎屑的输入稀释了湖泊生产力,不利于有机质的富集;而3油组沉积时期,泥页岩有机碳含量相对较高,有机质类型以Ⅰ型和II1型为主,尽管水体盐度降低,分层作用减弱,但是缺氧的还原环境为有机质提供了保存条件,该环境下的湖泊高生产力是富有机质页岩形成的主控因素。