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。

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%。