鄂尔多斯盆地中东部本溪组致密砂岩储层特征及有利层段优选

鄂尔多斯盆地中东部本溪组发育厚层含气的致密砂岩储层,开展其储层特征及有利层段研究,对于深化鄂尔多斯盆地中东部本溪组储层地质认识和有利勘探层段选择具有重要的理论和指导意义。基于岩石薄片、X射线衍射、扫描电镜等分析测试以及常规压汞、常规物性、核磁共振等多种岩石物理分析,综合开展了储层岩石学、孔隙结构、物性、含气性特征研究;结合烃源岩品质以及储层可压性、气测曲线特征开展有利层段优选。结果表明:鄂尔多斯盆地中东部本溪组砂岩以石英砂岩和岩屑石英砂岩为主,储集空间以原生粒间孔和次生溶孔为主;砂岩具有低孔、低渗、颗粒偏细等特点,属高排驱压力-微喉道型和物性较差的致密砂岩储层。储层具有高杨氏模量、低泊松比、石英等脆性矿物含量较高的特点,使储层易压裂改造;下伏于8号煤层且发育良好的致密砂岩储层为本溪组重要的气层,邻近灰岩的上覆致密砂岩储层含水性增强。研究成果为鄂尔多斯盆地中东部本溪组致密砂岩气的规模勘探与效益开发提供地质依据。

湖相致密储层有利层段的沉积与湖平面变化的耦合关系及其控制因素:以柴西尕斯地区上干柴沟组下段为例

探讨有利层段的沉积与湖平面变化之间的关系,可以对湖相致密储层的勘探开发部署提供一定参考。以柴达木盆地西部尕斯地区上干柴沟组下段为例,利用自然伽马(GR)曲线资料,进行Fischer图解和铀含量(U)-有机碳(TOC)回归拟合法,重建渐新世沉积时期湖平面变化过程,结合磁化率资料,讨论了湖平面变化的气候控制作用。结果表明:(1)尕斯地区上干柴沟组下段泥质含量和TOC含量变化趋势一致,均反映其在沉积过程中经历了两次湖退和湖进过程,有利于烃源岩和储层的形成;(2)湖平面上升期形成的高水位沉积体系,对应于致密砂岩类储层中优质烃源岩的富集层段,能有效形成源-储共生配置;(3)渐新世湖平面变化受西风条件下的气候的控制,西风带来的水汽,形成相对湿润的气候条件,引起湖平面的上升,有利于烃源岩的形成,且与有利层段的沉积呈现耦合关系。

涟源凹陷下石炭统测水组页岩有利层段优选

基于钻井资料及相关实验测试结果,对涟源凹陷测水组海陆过渡相页岩储层特征进行了深入研究,建立了研究区海陆过渡相页岩气有利层段评价标准,并据此优选了测水组的页岩气有利层段。结果表明:研究区测水组主要发育两个富有机质页岩层段,各层段厚度均超过25 m,总有机碳含量平均达到1. 84%,干酪根类型为Ⅲ型,镜质组反射率为2. 05%～3. 62%,达到过成熟阶段;页岩中脆性矿物含量高,微裂缝发育; 7个页岩样品平均含气量为0. 31 m^3/t,总体保存条件良好,显示出研究区测水组海陆过渡相页岩具有较好的勘探开发前景。根据建立的评价标准,优选出层段二为测水组页岩气的有利层段。

贵州织金地区八步向斜煤层气储层特征及有利勘探层段研究

为研究织金地区八步向斜煤层气勘探开发特点,基于钻探及实验测试资料,分析了煤层气储层特征,优选了有利勘探层段。结果表明:研究区地层厚度较大,发育多套煤层,热变质程度高,具有较强的生烃能力;煤层含气性好,理论含气饱和度较高,显示出良好的开采潜力;煤储层较致密,煤层割理较发育,有利于煤层气运移与渗流;多套可采煤层顶底板为致密岩石,有利于煤层气保存;采用综合因素分析法,认为16#煤层为勘探的优质层段。

玛湖凹陷风城组页岩油富集主控因素及有利富集层段

以玛湖凹陷玛页1井风城组页岩为研究对象,利用岩心和扫描电镜观察,以及岩石热解、总有机碳(TOC)测定、气体吸附、高压压汞实验、全岩X线衍射、物性测试等方法,研究玛湖凹陷风城组页岩油富集主控因素,预测风城组页岩油富集有利层段。结果表明:玛湖凹陷风城组页岩油富集的主控因素为有机质丰度、孔隙度、渗透率、裂缝发育密度及压力因数。当w(TOC)>1.30%、孔隙度>6.50%、渗透率>1.000×10^(-3)μm^(2)、裂缝密度>32条/m、压力因数>1.5时,页岩油高效富集;当w(TOC)为0.60%~1.30%、孔隙度为4.00%~6.50%、渗透率为(0.020~1.000)×10^(-3)μm^(2)、裂缝密度为10~32条/m、压力因数为1.2~1.5时,页岩油发生富集。纵向上,将玛页1井风城组页岩划分为不富集区、富集有利区、高效富集区3类及6个富集层段。该结果对明确页岩油富集机理和指导页岩油勘探开发具有指导意义。

海相煤系气成藏特征及其有利开发层段——以黔北威宁龙参1井下石炭统祥摆组为例

黔北下石炭统祥摆组是一套海相煤系沉积地层,是页岩气勘探开发的重要层系之一。以黔北威宁龙街向斜龙参1井为例,评价了其煤系气成藏特征及其有利开发层段。结果显示:海相煤系地层祥摆组储层空间展布具有分段性:下段薄煤层发育,煤层层数较多,煤-泥岩-砂岩互层发育;上段泥页岩发育,单层连续厚度大。泥页岩TOC含量在0.77%~8.94%,平均2.01%,随层位埋深增大而增大。祥摆组上段有机质类型主要为Ⅱ_(1)型,下段主要为Ⅱ_(2)型,R_(o,max)平均为2.54%。矿物组分主要以黏土矿物和石英为主,石英平均质量分数38.52%,黏土平均质量分数48.99%,脆性指数高,平均为48.02%,整体上随层位埋深增大而增大;泥页岩孔隙度平均为4.77%,渗透率平均为0.002×10^(-15)m^(2),属于低渗储层;泥页岩储层物性接近于非含煤海相地层,优于含煤海陆过渡相地层。泥页岩含气量介于0.27~1.48 m^(3)/t,平均0.57 m^(3)/t。气体组分结果显示860 m以浅仍处于风化带。薄煤层变质程度高,R_(o,max)平均为2.92%,但含气量平均为5.88 m^(3)/t,含气饱和度低。整体显示海相煤系气资源潜力具有以页岩气为主,煤层气为补充的特征,推测深部区域更具有勘探前景。以煤系页岩气为评价主体,选取泥页岩单层厚度、TOC含量、含气量、脆性指数等关键参数,采用主成分分析法,评价了祥摆组煤系气有利开发层段。综合研究认为:有利开发层段主要位于祥摆组上段中部和下段的下部。

黔西地区煤层气井有利层位优选与精细化排采

为探索黔西地区煤层气有利层段优选及分层压裂合层排采工艺,促进煤层气勘探开发工作,依据煤层气地质、工程资料,通过杨煤参1井与邻井的压裂排采分析,确定该地区煤层气有利层段的优选原则及精细化排采制度.研究结果表明:5^(-2)煤、7煤、13^(-1)煤、13^(-2)煤储层压力系数相近,为黔西地区煤层气合层开采的有利煤层.将杨煤参1井煤层气井合层排采制度优化为排水降压、临界解吸、憋压产气、放套压提产、控压稳产5个阶段,总结相应精细化排采方法.研究结果可为黔西地区多薄煤层气开发提供借鉴.

玛湖凹陷风城组页岩油富集机制与甜点段优选

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组为碱湖沉积,自下而上划分为风一段、风二段和风三段,岩性纵向上变化快,矿物成分复杂,富有机质,发育源储一体页岩油藏。油藏整体含油,但甜点分散,单层试油效果不理想,提产潜力不明确。根据岩心薄片及地球化学分析,玛湖凹陷风城组以纹层状粉砂质泥页岩夹白云岩为主,矿物组成以陆源碎屑矿物及碳酸盐矿物为主,随埋深孔隙体积变化和孔表面积变化一致,孔隙体积主要由宏孔(孔隙直径大于50 nm)贡献;烃源岩有机质类型以Ⅱ型为主,镜质体反射率为0.85%~1.40%,处于生油高峰期;风二段发育中—高角度剪切裂缝,风三段发育中—高角度剪切裂缝和低角度构造裂缝,其形成与发育程度受岩性、矿物组分、岩石力学性质等的控制。综合岩性组合及储集层物性、含油性等特征,划分出4个相对集中的甜点段。应在直井多段试油试采的同时,选择含油性好、裂缝较发育的甜点段,开展地质基础研究与地质工程一体化技术攻关,实施水平井提产试验,以实现研究区风城组页岩油勘探开发的全面突破。

贵州习科1井奥陶-志留系之交的碳同位素化学地层学

奥陶系赫南特阶碳同位素正漂移(HICE)事件已为人熟知,但受限于样品质量和地层对比精度,目前尚存在一些争议。本次研究对黔北习水县习科1井中的五峰组至龙马溪组底部共22个岩芯样品进行了总有机碳(TOC)和δ13Corg分析,识别出HICE正漂移事件,并将其与华南和国外其他地区的同期事件进行了对比。对华南HICE事件记录的分析表明,五峰组和龙马溪组两个页岩气有利层段与该HICE事件存在较为稳定的层位关系。五峰组页岩气有利层段的结束层位大致对应于HICE事件的起始层位,即笔石Paraorthograptus pacificus带(WF3)顶部至Metabolograptus extraordinarius带(WF4)底部;而龙马溪组页岩气有利层段的起始层位大致对应于HICE事件的结束层位,即笔石Metabolograptus persculptus带(LM1)中部至Akidograptus ascensus带(LM2)底部。在两个有利层段间夹有一段显著正漂移事件的这种模式可在化石材料较为缺乏的剖面和钻井中为有利层段的识别提供较好的参考。分析对比结果还表明,华南HICE事件的特殊性与奥陶纪末冰期期间扬子海的区域氧化还原条件波动相关。在冰盛期,扬子海处于弱还原环境,海底埋藏的有机质大量分解并返回海水中,使得海水δ13CDIC下降,这是华南扬子区HICE事件正漂幅度明显低于全球广海沉积环境的主要控制因素。

六盘水地区杨梅树向斜煤层气地质特征与有利开发层段优选

基于3口煤层气参数井实钻资料及煤岩样品测试数据,分析了六盘水地区杨梅树向斜煤层气地质特征,重新估算了区内煤层气地质资源量,优选了5个有利目标层段,并对杨煤参1井3个有利层段开展了分压合采试验,获得了良好的产气效果。研究表明:区内上二叠统龙潭组薄—中厚煤层群发育,可采煤层累积厚度大且以原生结构为主,煤层含气量、含气饱和度及临储比高,平均渗透率达0.229×10^(-3)μm^2,煤层气富集与开发条件好。结合参数井实测煤层含气性,重新估算区内煤层气地质资源量为365.97×10~8 m^3,可采资源量为208.64×10~8 m^3。综合影响煤层气富集与开发的各项关键参数,认为5~#、7~#、13~#、15~#、23~#为区内煤层气勘探开发有利层段。依据产层优质性与相近性组合原则,优选杨煤参1井5~#、7~#和13~#煤进行分压合采试验,煤层气井排采过程中套压显现早,压降漏斗扩展迅速,未表现出明显的层间干扰,充分发挥了多煤层合采的资源优势,获得了最高日产气量4 656m^3/d、稳定日产气量3 600m^3/d的良好产气效果,创西南地区煤层气直井单井日产气量和稳定产气量新高,实现了区域煤层气勘查重大突破。

涪陵页岩气田焦石坝区块页岩脆性指数地震定量预测

为了确定四川盆地涪陵页岩气田焦石坝地区页岩储层相对高脆性层段及压裂有利区,研发了适应于复杂构造应力环境的多参量页岩脆性指数的地震定量预测技术。首先通过对构造、岩石矿物组分、岩心裂缝发育程度、测井、地震等资料的综合分析,明确了构造挤压应力对岩石脆性特征的影响作用;然后在Rickman公式的基础上,引入反映横向剪切应力—应变作用的剪切模量,构建了基于杨氏模量、泊松比、剪切模量×密度的新脆性指数预测模型;最后结合基于矿物组分的弹性岩矿脆性指数法可精确计算全井段脆性指数的优势,形成了适应复杂构造应力环境的多参量页岩脆性指数定量预测技术。应用效果表明:(1)利用该技术预测的结果与未参与建模探井的脆性指数计算结果吻合较好,相对误差在4%以内,证明该技术是可靠的;(2)焦石坝地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组优质页岩的脆性指数具有自上而下逐渐增高的趋势且横向上分布稳定,其中五峰组—龙马溪组一段一亚段的脆性指数为最高,是水平井穿行与压裂的最有利层段。

基于有机孔和生物成因硅优选页岩气富集高产层段的方法及应用——以四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组页岩为例

目前多采用有机碳和硅质含量的方法进行页岩气富集高产层段的优选,但根据有机碳含量选层时,通常忽略了不同有机质类型及其控制下的有机孔差异,而根据硅质含量选层时则忽略了生物成因硅含量的影响。有机孔决定页岩气储集能力,生物成因硅决定页岩优质储层的形成能力。研究提出一种基于有机孔和生物成因硅含量的页岩气富集高产层段优选方法,其中,基于不同类型有机质面孔率和有机质类型的构成提出了不同成烃生物有机孔占比计算方法,基于页岩中的硅质含量和测井参数提出了页岩生物成因硅含量的计算方法。通过现场应用分析,发现在有机孔占比大于3%和生物成因硅含量大于30%的双重约束下(即基于有机孔和生物成因硅的页岩气富集高产层段优选的"3+30"方法)所优选的五峰组—龙马溪组页岩层段与目前页岩气高产层段有良好的一致性。该方法实现了页岩气富集高产层储集能力和改造能力评价的有机统一,在有利层段优选和页岩气储量预测方面,具有一定的应用价值。

济阳坳陷第一轮页岩油探井“失利”原因剖析

济阳坳陷沙三下和沙四上亚段富有机质泥页岩层系页岩油形成条件优越,但第一轮页岩油勘探开发探索阶段实施的4口评价井和4口系统取心井在优选的“有利层段”进行试油试采均未获得规模突破.为了揭示济阳坳陷第一轮页岩油探井“失利”的原因,系统剖析了4口系统取心井取心段的含油性、储集性、可压性与页岩油可动性特征以及针对4口系统取心优选的“有利层段”和4口评价井实施的工程工艺技术情况.结果表明,NY1、LY1取心段含油性、储集性、可压性与页岩油可动性均好,优选的“有利层段”合理,而FY1和L69井取心段含油性、储集性和页岩油可动性较NY1、LY1取心段明显偏低并且优选的“有利层段”不正确.4口评价井“失利”主要原因是水平井段富有机质泥页岩成熟度低和压裂工艺适应性差;系统取心井NY1和LY1井优选“有利层段”“失利”主要与仅采用了常规油气试油试采工具进行联测有关,FY1和L69井优选“有利层”“失利”则既与“有利层”优选失误有关,也与仅采用了常规油气试油试采工具进行联测有关.

海陆过渡相页岩气聚集条件及勘探潜力研究——以黔北地区金沙参1井龙潭组为例

为了深入了解黔北地区上二叠统龙潭组海陆过渡相页岩气聚集条件及勘探潜力,以贵州林华矿区页岩气参数井金沙参1井为例,采用薄片鉴定、X-射线衍射分析、有机地化、覆压孔渗、扫描电镜、低温氮吸附、现场解析及甲烷等温吸附等实验测试方法,结合实际地层地质条件,研究了龙潭组页岩气聚集条件,综合考虑页岩气发育的关键地质参数,认为层段一含较厚的黑色炭质页岩、有机碳含量高、黏土矿物含量较低、脆性较好、含气量高,资源潜力大,勘探条件好,为最优勘探层段.研究结果表明:1)黔北地区龙潭组泥页岩单层厚度薄、累计厚度较大(约44.65 m),与砂岩、煤层互层出现;2)泥页岩有机碳含量高(TOC平均为4.20%)、热演化程度较高(Ro平均为2.53%),黏土矿物含量较高(质量分数平均为46.41%)、石英次之(质量分数平均为28.34%),泥页岩脆性指数整体较高,发育粒间孔、粒内孔、微裂缝及有机质孔,比表面积、总孔体积较大,以中孔为主,泥页岩现场解析含气量较高(平均为3.25 m^3/t),饱和吸附气量较高(平均为2.33 m^3/t),含气性较好,具有良好的页岩气聚集条件;3)TOC是泥页岩含气性的主控因素,现场解析含气量和饱和吸附气量均与TOC呈良好的正相关,含气量与BET比表面积呈较好的正相关,泥页岩饱和吸附气量与黏土矿物含量、BET比表面积均呈较好的正相关;4)金沙参1井位于新化向斜西翼靠轴部端,表现为向斜控藏下的原地型页岩气富集模式,构造稳定,后期改造程度较低,保存条件较好;综合考虑各项页岩气发育地质参数,将龙潭组自下而上划分为3个层段,并结合砂岩、煤层发育特点,揭示出较好的页岩气勘探前景.