多尺度河流相致密砂岩储集层表征及控制因素分析:以苏里格气田下石盒子组8段为例

以鄂尔多斯盆地苏里格气田苏6区块下石盒子组8段(盒8段)作为重点研究对象,通过野外地质剖面观察、岩石样品显微组分鉴定及定量、孔隙结构分类及定量表征,从砂体结构特征、砂岩类型、孔隙类型、微观孔隙结构特征等方面,多手段、多尺度全面剖析河流相砂岩,探讨河流相致密砂岩有效储集层的控制因素。结果表明:心滩(或边滩)粗砂岩与河道充填沉积细砂岩之间在岩性、物性、孔隙结构等方面存在明显差异。中粗砂岩孔隙类型以溶蚀孔隙为主,呈粗大的、连通成片的管状孔喉,有效孔喉主要为半径大的孔喉;细砂岩孔隙主要为黏土矿物晶间孔隙,在空间分布上主要为小球状或短管状,呈孤立状零散分布,有效孔喉大都集中在小孔喉部分。中粗粒岩屑石英砂岩为强硅质胶结、较强机械压实致密化模式,中粗粒岩屑砂岩为强机械压实致密化模式,细粒(长石)岩屑砂岩为强压实、较强硅质胶结致密化模式,砂岩致密化模式的差异,导致现今储集层中中粗砂岩的粗大孔喉和有效孔喉的比例、流体可动用能力、物性大小及相关程度明显高于细砂岩。

苏里格气田苏6井区下石盒子组盒8段沉积相特征

苏6井区是鄂尔多斯盆地苏里格气田主要产气区,主产层为中二叠统下石盒子组第8段,其沉积相类型及特征长期倍受众多研究机构和学者的争议。根据钻井、测井及岩芯分析化验资料,结合前人研究成果,认为苏6井区盒8段属河流沉积体系,其中盒8下段为辫状河,盒8上段为曲流河。在深入细致的微相分析基础上,分别建立了缓坡型辫状河与多河道低弯度曲流河两种沉积模式,认为最有利的储集砂体主要为高能水道心滩和边滩叠置砂体,其次为河床滞留砂体。上述沉积相类型划分和沉积模式的建立为包括苏6井区在内的整个苏里格气田储集相带预测、储层评价以及大规模开发奠定基础。

鄂尔多斯盆地南部上古生界低孔低渗砂岩储层成岩作用特征研究

对鄂尔多斯盆地南部山西组二段—下石盒子组八段储层砂岩的岩石学特征、孔隙类型与物性特征、胶结物种类及成岩作用特点的详细研究表明:山西组二段—下石盒子组八段砂岩的主要孔隙类型大部分是与胶结物和泥质杂基有关的微孔隙,也是造成研究区砂岩储层低孔低渗的内在原因之一。砂岩主要的成岩作用包括机械压实作用、胶结作用、溶蚀溶解作用。压实作用是成岩早期导致砂岩储层质量变差的主要原因之一;胶结作用包括硅质胶结、钙质胶结和粘土矿物胶结,硅质胶结对储层物性的贡献大于其他胶结类型,方解石是造成储层物性降低的主要胶结物;煤系地层埋藏后提供的酸性孔隙流体造成早期长石和方解石的溶蚀溶解,形成次生孔隙,对早期储层物性起到了一定的改善作用,但由于后期强烈的方解石胶结作用而消失殆尽。

鄂尔多斯盆地东北部下石盒子组盒8段辫状河三角洲沉积特征

中二叠统下石盒子组盒8段为鄂尔多斯盆地东北部天然气的主产层位,其储集砂体受控于沉积相带的展布。通过对野外露头、岩心及测井曲线等综合分析,笔者认为研究区内主要以发育辫状河三角洲为特征,并对其沉积特征、影响其形成和发育的机理,以及岩相和砂体的展布特征进行深入研究。认为该区盒8段三角洲为辫状河-浅水型湖泊三角洲,在三角洲平原相区储集砂体为分流河道沉积;而在三角洲前缘相区则为水下分流河道沉积,河口坝、席状砂及远砂坝等沉积微相不发育。

苏里格气田二叠系盒_8段储集层的成岩作用及孔隙演化

鄂尔多斯盆地北部内蒙古自治区鄂多克旗—乌审旗一带 ,长庆油田公司的天然气勘探取得了重大突破 ,发现了苏里格气田 ,含气面积约 6 0 0 0km2 。圈闭类型为岩性圈闭气藏 ,下石盒子组为主要目的层 ,储集岩为一套中、粗粒砂岩 ,储集空间以各类次生孔隙为主。成岩作用对储层的影响有利有弊 ,压实与胶结作用使原生孔隙几乎丧失贻尽 ,溶蚀作用所形成的次生孔隙改善了砂岩储层的孔渗性。砂岩储集层埋深在 2 85 0～ 310 0m时 ,最有利于次生孔隙的形成。成功地预测次生孔隙发育区 ,将是寻找高产富集区的关键。

苏里格气田北部下石盒子组盒8段沉积微相研究

通过对苏里格气田北部20余口钻井岩心的岩石学特征、沉积构造、剖面结构的详细研究,结合测井相标志和古生物标志,认为苏里格气田北部盒8段属辫状河沉积,发育河道和洪泛平原两个亚相。河道亚相可进一步划分为河床底部滞留沉积和心滩两个微相,往往组成向上变细的剖面结构,测井曲线一般为中-高幅的齿化或微齿化的箱形或钟形;洪泛平原亚相在剖面结构上表现为砂泥岩的不等厚互层,测井曲线多呈锯齿状。在微相分析的基础上,编制了盒8上和盒8下两个时期的沉积微相平面图,其显示出河道心滩砂体呈南北向展布的规律。根据沉积相的时空展布规律,建立了本区盒8段的沉积相模式。

苏里格气田盒8段地震多技术储层沉积相研究

苏里格气田主要产层下石盒子组盒8段储层属典型的辫状河沉积,针对苏里格气田北部多波多分量三维地震工区内钻井少的具体情况,在研究中将Stratimagic地震相分析技术、地震多属性分析技术及相对波阻抗分析技术相结合,以钻井资料及古地貌分析结果为基础,对本区沉积相进行了研究。研究结果表明整个工区属辫状河相沉积,发育辫状河河道及泛滥平原沉积微相,物源来自于工区的北部,工区内有近南北向的3条主河道,同时发育多条分支河道,其中西部主河道的发育规模最大且河流交汇现象明显。

砂体组合的划分及评价——以鄂尔多斯盆地山2段、盒8段为例

当砂岩为单层砂体或多层砂体以不同的方式叠置时,其储层物性及含气性有较大差别。基于砂岩储层精细评价的需要,文章对鄂尔多斯盆地山2段、盒8段进行砂体组合类型的划分与评价。以测井资料及岩心描述为基础,将砂体组合划分为两大类、16种不同的类型。建立了砂体组合的测井、地震响应模式,并对各种砂体组合类型的物性及含气性进行了评价。研究表明,厚度较大的单砂体物性及含气性一般优于复合砂体,分流河道、水下分流河道、河口坝单砂体及其复合砂体的物性及含气性较好。苏里格地区盒8下段发育辫状河—辫状河三角洲沉积体系,心滩砂体物性中等—较差,向下到三角洲平原、前缘相带物性变好,且以三角洲平原分流河道单砂体、分流河道叠置砂体物性最好。榆林地区山2段以水下分流河道、河口坝单砂体及其复合砂体物性最好,分流河道单砂体及其叠置砂体物性较好。横穿沉积体系,由河道中心至河道侧翼物性变差。

鄂尔多斯盆地定边地区盒8段储层成岩作用

根据铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射等分析,研究了定边地区盒8段储层砂体的岩石学特征和成岩作用。结果表明:该区储层砂体以岩屑砂岩和岩屑石英砂岩为主,砂岩的成分成熟度较高,结构成熟度中等;盒8段储层砂岩成岩演化阶段处于中成岩阶段B期;早期的压实-压溶作用和胶结作用,对储层物性起破坏性作用;后期的溶蚀作用形成的次生孔隙对储层物性起到了明显的改善作用。深入研究成岩作用,可大幅度提高该区对储层评价与预测的精度。

酸溶蚀模拟实验与致密砂岩次生孔隙成因机理探讨:以鄂尔多斯盆地盒8段为例

鄂尔多斯盆地盒8段发现并探明了一批目前中国内陆最大的致密砂岩气田(藏),该致密砂岩气田的储层岩性主要为一套"低长石、低杂基、高成分成熟度"的石英砂岩,储集空间类型以多类型的次生溶蚀孔隙为主。针对盒8段致密砂岩次生孔隙的成因机理,本文在大量薄片观察、扫描电镜、场发射、CT扫描分析的基础上,开展了高温高压条件下真实岩心的酸溶模拟实验,实验样品为鄂尔多斯盆地石盒子组绿灰色中粗粒含凝灰质长石石英砂岩、绿灰色中粗粒含凝灰质长石岩屑砂岩、灰色中粗粒含凝灰质岩屑石英砂岩和灰色中粗粒含凝灰质石英砂岩等4种不同类型的砂岩岩心,采用地层水中普遍存在的乙酸配置成0.5 mol/L的反应介质,选用2 m L/min流速,动态溶蚀100 h后,不同类型砂岩的次生孔隙显著增加,物性明显改善,通过对不同岩性实验前后样品的同位扫描、水-岩反应速度、离子浓度等测定分析,发现盒8段致密砂岩储层次生孔隙的成因主要为凝灰质、长石等铝硅酸矿物和碳酸盐矿物的溶蚀,探讨了实验样品中不同矿物的溶蚀序列,凝灰质、碳酸盐矿物主要在低温条件下发生溶蚀蚀变,高温条件下主要为长石的溶蚀。揭示凝灰质、碳酸盐岩、长石等矿物溶蚀、次生孔隙形成、新生矿物的发育机理,结合埋藏史、热史分析,建立了盒8段致密砂岩储层埋藏-成岩-孔隙演化模式,明确了鄂尔多斯盆地盒8段石英砂岩次生孔隙的成因机理。

鄂尔多斯盆地苏里格气田苏6区块二叠系下石盒子组8段砂岩储层致密成因模式

利用岩石薄片、扫描电镜、电子探针、能谱分析、包裹体测温及拉曼光谱分析等分析方法,对鄂尔多斯盆地苏里格气田苏6区块二叠系下石盒子组8段储层的致密化模式进行研究。结果表明,(1)储层的致密化过程主要为前期压实和Ⅰ期硅质胶结→Ⅱ期硅质胶结和绿泥石包膜→Ⅰ期溶蚀(天然气充注)→后期压实和Ⅲ期硅质胶结(储层致密化)→Ⅱ期溶蚀和Ⅳ期硅质胶结→绿泥石胶结和交代→碳酸盐胶结和交代。(2)储层的致密化模式有三种类型,中粗粒岩屑砂岩为强机械压实致密化模式,中粗粒岩屑石英砂岩为强硅质胶结、较强机械压实致密化模式,细粒(长石)岩屑砂岩为强压实、较强硅质胶结致密化模式。(3)机械压实作用和硅质胶结作用是储层致密化的主要原因;致密化后封闭条件下成岩流体的Ⅱ期溶蚀作用较弱,也是储层现今保持致密化的重要原因。(4)两类中粗粒砂岩在天然气主要充注时期之后达到致密,有机酸的注入导致溶蚀孔隙相对较发育,细粒(长石)岩屑砂岩在有机酸充注之前已经致密,溶蚀作用较弱。(5)储层致密化过程的差异,导致了中粗粒砂岩孔隙度、渗透率的大小以及渗透率—孔隙度的相关程度明显高于细粒砂岩。

鄂尔多斯盆地北部盒8段砂体形成机理分析

为了明确鄂尔多斯盆地北部二叠系盒8段大面积砂体的形成机理,在分析砂体展布特征的基础上,全面恢复了盒8期湖盆底形、湖泊与外界的连通性、物源供给及水动力条件等沉积古环境要素,并结合水槽沉积模拟实验,建立了盒8段沉积模式。研究认为:充足的物源供给、较强的水动力、多水系输砂、平缓的湖盆底形、盆地快速稳定的沉降和湖岸线大范围反复波动,是盒8段大面积砂体形成的必要条件;鄂尔多斯盆地鄂托克前旗―榆林以南、L63井—S318井—Y101井—Y112井以北区域,是下一步的有利勘探目标。

苏里格气田盒_8气层组厚层辫状河道砂体构型分析

苏里格气田盒8气层组砂体厚度大、内部结构复杂、岩性变化快,砂体构型严重制约地下砂体和有效储层的认识,影响气井的井位部署、井轨迹设计及开发效果.基于储层构型分析方法,以古代露头和现代沉积构型模式为指导,采用岩心观察及测井曲线精细识别技术,分析盒8气层组储层成因及砂体构型,确定各构成单元的沉积特征、构型模式、规模和空间叠置方式.结果表明:盒8气层组为砂质辫状河沉积相,厚储层主要为辫状河道复合砂体,辫状河相划分为4类亚相、7类微相;辫状河道复合砂体内部为近水平或水平波状薄夹层构型模式,分为孤立型、横向局部连通型、堆积叠置型、切割叠置型等4类空间叠置模式.该研究结果为深化盒8气层组储层认识,指导该区水平井部署与明确地质导向提供依据.

苏里格地区中二叠统下石盒子组盒8段沉积相研究

苏里格气田是我国大型砂岩性圈闭气藏,主力产气层为下石盒子组盒8段,本文根据岩心化验分析资料,测井资料,通过对前人研究成果的总结,认为苏里格地区盒8段为辫状河三角洲沉积体系。在深入细致的微相分析基础上,编制了盒8沉积时期的沉积相平面图。根据沉积相的时空展布规律,建立了本区盒8段沉积相模式。

辫状河三角洲岩相特征及沉积模式——以鄂尔多斯盆地苏南地区盒8段为例

鄂尔多斯盆地苏南地区盒8段是苏里格气田重要的储集层,为搞清研究区目的层的岩相特征及沉积模式,对22口井的岩心进行了观察描述,共识别出8种岩相和4种岩相组合类型,并根据测井曲线的形态特征、接触关系等,对167口井的测井曲线进行了分类,建立了测井相模板;结合岩相和测井曲线特征,又划分出8种沉积微相。最后总结出4种岩相组合在沉积模式中的分布特征为:组合类型A分布于北部辫状河三角洲平原,组合类型B分布于北部辫状河三角洲平原和前缘的过渡带,组合类型C分布于南部辫状河三角洲前缘的河道发育区,组合类型D分布于西南部辫状河三角洲前缘的深湖区。

陇东地区盒8段流体包裹体特征及成藏期次研究

文章对鄂尔多斯盆地陇东地区上古生界盒8段流体包裹体的赋存矿物类型、形态、均一温度、成分等参数进行研究,结合盆地埋藏史探讨研究区储层内流体包裹体捕获事件及烃类充注史。实验表明,包裹体赋存于3种矿物类型,有三种形态,研究区包裹体均一温度位于90~170℃,峰值在100~130℃,测定其组分为CH_4和CO_2。陇东地区在晚侏罗世—早白垩世主要经过3次流体包裹体捕获事件。综合均一温度及埋藏史,认为该研究区主要有一期天然气充注,充注成藏时期主要是J3-K1,即晚侏罗世—早白垩世。

基于砂地比的复合河道沉积期次空间解析方法——以鄂尔多斯盆地苏里格气田ST密井网试验区盒8下（2）为例

在对鄂尔多斯盆地苏里格气田储层精细描述研究过程中,经常遇到井间砂体尖灭位置无法判定的情况,这对砂体规模定量表征带来很大困难。为此,在精细综合地质研究基础上,形成了一套快速、定量确定单期河道边界尖灭位置的方法,利用砂地比确定不同期数河道叠置范围,并在此平面约束下,分析剖面位置多期河道组合情况,进而刻画复合河道在三维空间的展布特征。以苏里格气田ST区块密井网试验区二叠系中统下石盒子组盒8^下(2)小层为应用实例,结果表明:①小层细分为n个基本等厚的单层,i期叠置区域砂地比范围为(i-1)/n^i/n;②河道下切侵蚀、河道边缘砂体厚度变薄,可能造成局部解释叠置区域偏差,应对该区域进行适当调整,但不影响方法的整体适用性。该方法能够快速确定各单层河道空间展布范围,为储层定量表征和有利区预测提供技术支撑。

鄂尔多斯盆地西北部盒8段流体包裹体特征与油气成藏研究

根据油气包裹体特征及含烃盐水包裹体均一温度,结合埋藏史分析,对盒8段油气藏进行了成藏期次综合研究。盒8段油气藏历经四期油气充注过程:第一期发生在219~209M a(晚三叠世中期);第二期发生在191~183Ma(早侏罗世中期);第三期发生在145~130Ma(早白垩世早中期);第四期发生在122~115Ma(早白垩世晚期)。

鄂尔多斯盆地北部塔巴庙地区下石盒子组盒3段储层特征及有利区块预测

根据野外剖面、钻井岩芯和测井等资料,系统地对塔巴庙地区下石盒子组盒3段储集砂体的岩石学特征、孔隙类型、成岩作用以及物性进行了详细的分析。研究表明,储集层的成分和结构成熟度低;主要孔隙类型有粒间孔、粒内溶孔、晶间溶孔、铸模孔和粒缘缝;孔隙度为0.7%~18.69%,平均值为7.82%;渗透率为0.008×10-3μm2~23.01×10-3μm2,平均值为1.111×10-3μm2,属于物性中-偏低的微孔-溶孔型组合型储集岩。影响储集层的主控因素包括：（1）河道控制了优质储层的分布范围和规模;（2）成岩期早期环边绿泥石胶结、溶蚀等建设性成岩作用是形成储层的基础;（3）成岩相扩大了储层的分布范围,改善了储层的物性。在上述研究的基础上,结合储集砂体的沉积微相特征、物性平面展布特征、储集砂体成岩相特征,在研究区内圈定了Ⅱ、Ⅲ两类有利勘探区块,为研究区下一步的勘探、开发提供了科学依据。

克拉通盆地盆缘致密气藏封堵模式:以鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区盒1段为例

克拉通盆地大面积致密砂岩气藏边界带上的气水分布往往远比盆地内部复杂,圈闭类型多样,气藏上倾方向封堵模式尚存在争议。本研究以鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区二叠系盒1段气藏为例,对比分析不同区带典型河道砂体厚度、岩相组合、砂体叠置关系、储层物性及横向宏观非均质性等多因素差异分布特征及其对气藏分布的控制作用,最终建立杭锦旗地区不同构造带内盒1段气藏封堵模式。研究表明,研究区自西向东发育3种河道沉积模式,分别是西部缓坡区浅水辫状河模式、中部陡坡区冲积扇-辫状河模式、东部深水道模式,3种沉积模式控制了河道上倾方向储层宏观非均质性差异,这种宏观非均质性变化是研究区致密砂岩气藏上倾方向封堵的主控因素。根据研究区上倾方向储层变化与圈闭类型关系,划分了3种天然气封堵模式:西部缓坡区岩性封堵模式、中部陡坡区地层-岩性封堵模式、东部岩性-构造过渡封堵模式。3种天然气封堵模式构成了鄂北盆缘盒1段大面积天然气连续成藏区的边界,同时控制了不同类型圈闭分布与天然气富集。