基于辫状河储层特征控制的地震反演砂体刻画——以苏里格气田盒8下段为例

【目的】干扰试井显示苏里格气田主力产气层盒8下段砂体连通性差,SD27-36区块密井网(500 m×600 m)条件下砂体展布特征仍不明确。亟需探索砂体规模及叠置方式的刻画方法,以明确井间砂体的连通性。【方法】将现代河流和野外露头观测结果与地质统计学反演结合,以观测结果优化反演参数并建立刻画模型,精细识别砂体边界及其叠置关系,实现砂体三维空间定量刻画。【结果与结论】观测显示盒8下段辫状河单心滩砂体纵横向剖面上呈孤立、对接、切叠等多种接触关系,单砂体平面规模小(长200~600 m,宽50~250 m),以叠置、复合方式形成特定形态的复合心滩砂体。地质统计学反演获得的砂体三维刻画结果边界清晰,井间砂体与井点岩性过渡自然,砂体规模与沉积观测结果相似,砂体连通性认识与干扰试井试验结果符合率达87%。本次砂体刻画结果及方法不仅能指导苏里格气田的勘探和开发部署,也可以为其他辫状河砂体认识提供借鉴。

砂质辫状河储层构型差异特征分析——以苏里格气田盒8下亚段为例

为厘清砂质辫状河同级别构型要素差异特征及成因,以鄂尔多斯盆地苏里格气田石盒子组盒8下亚段砂质辫状河沉积为例,综合现代沉积、野外露头及岩心等资料,选取H_(8x)^(2-2)、H_(8x)^(1-3)和H_(8x)^(1-1)典型层段开展定量构型表征,重点辨析五级至三级同级别构型单元差异特征。研究结果表明:盒8下亚段不同单层内单一辫流带宽度为650.0~1750.0 m,受物源条件和基准面旋回升降等沉积分异作用影响,单一辫流带(五级)呈孤立式、侧向拼接式和垂向叠加式3种不同构型差异分布样式。洪水、辫状河道冲刷以及冲沟破坏等因素作用,使得单砂体级次(四级)的构型差异最显著,而优势岩相组合概率高于80%的H_(8x)^(2-2)单层心滩规模较大,平均厚度为7.2 m,长和宽分别为1402.0 m和809.0 m。各单层心滩内构型(三级)差异性较小,其中落淤层具有厚度薄(0.1~0.4 m)、倾角缓(1°~3°)、透镜状分布的相似特征,单一增生体宽度主要分布在360.0~565.0 m,心滩内增生体个数、单个增生体的大小共同造就了各单层心滩平均规模的较大差异。以各级次构型单元差异特征为约束条件,建立了典型井组砂质辫状河储层构型空间分布的三维地质模型。

鄂尔多斯盆地南部石盒子组盒8下段砂岩物源分析

通过岩石薄片鉴定、轻矿物、重矿物、主/微量元素和锆石U-Pb定年等方法,综合分析鄂尔多斯盆地南部盒8下段物源方向及来源。结果表明,研究区盒8下段储层岩性主要以岩屑砂岩和岩屑质石英砂岩为主,岩屑以变质岩岩屑和岩浆岩岩屑为主。综合古流向、长石含量分布、重矿物组合特征及判别指标等研究表明,研究区盒8下段主要存在4个大方向的物源区,分别为西南部、东南部、中南部和中北部。南部3个物源方向均有相似的物质来源,主要来自华北古老基底再旋回物质,其次来自北秦岭造山—北祁连造山带源区。西南部存在2个物源区,Ⅰ区存在少量可能来自北秦岭—北祁连造山带结合部位的陇山杂岩的物源,Ⅱ区为南北物源汇聚区,存在少量可能来自陇山杂岩的物源,阴山地块也可能为该区提供物源供给。

致密气有效砂体预测技术及应用效果——以苏里格A区块盒8下段为例

苏里格气田是目前我国陆上探明储量规模最大的整装致密气田,A区块是气田重要的致密气资源产出区,研究区盒8下段主要为辫状河沉积,有效砂体厚度较薄,展布规律不清晰,通过常规地震反演技术无法对研究区有效砂体进行有效区分及准确预测。故本文在盒8下段沉积特征的基础上,通过使用不同频率的雷克子波,开展精细的层位标定,有效划分地层;利用Xu~White模型进行横波预测,建立了岩性、物性以及孔隙流体弹性参数与地震响应特征之间的联系。通过弹性敏感参数分析,利用纵横波速度比对泥岩、基质砂体及有效砂体进行区分;最终利用孔渗参数联合地质统计学反演结果,对苏里格气田A区块盒8下段有效砂体的展布特征进行预测及刻画。结果显示:有效砂体厚度为4~17.8m,整体上呈现南北向条带状展布,连通性较强,主要分布于研究区中北部及南部,预测结果与钻井符合率为86.3%,表明了该方法的可靠性,为苏里格气田及其他地区致密气开发提供了相关技术手段。

苏里格盒8下段砂质辫状河心滩构型模式及剩余气分布规律

砂质辫状河心滩是重要的油气开发储层类型,具有复杂的内部非均质性。针对苏里格气田盒8下段辫状河心滩沉积特征、构型模式及剩余气分布规律认识不清等问题,以层次分析为指导,结合构型要素分析,通过古代露头、现代沉积、取心及密井网测井等资料开展研究。结果表明:辫状河砂体具有纵向上相互叠置、平面上大面积连片分布的特征,可容纳空间的变化控制砂体的接触关系,提出了基准面升降过程中的4种砂体垂向叠置模式;砂体内部具有层次性,辫状河沉积过程中形成了不同的渗流屏障(隔夹层),分为河道底部滞留泥砾沉积、心滩落淤层、侧积细粒沉积、废弃河道充填沉积和溢岸细粒沉积5种类型,其中,落淤层是心滩内部控制油气渗流的主要因素;根据心滩不同位置水流能量特征及沉积特征差异,将心滩分为滩头、滩中、滩翼、滩尾和落淤层等构型单元,滩尾非均质性明显强于滩头,落淤层较发育的心滩上部非均质性强于心滩下部;心滩尾部和上部是剩余气富集的主要部位。研究结果对研究区及同类型辫状河沉积环境储层的勘探开发具有一定的指导作用。

苏里格气田西区盒8下亚段辫状河沉积论证与分析

鄂尔多斯盆地苏里格气田西区盒8下亚段主力含气层段相的研究观点较多,不同认识导致各个沉积相域内砂体对比和预测存在着较大的差异,从而给勘探井位部署增加了难度。笔者在前人研究成果基础上,充分利用钻井、测井、岩心、地震、分析化验和野外露头等多种资料和手段,采用岩石学特征分析、岩心沉积构特征观察、古生物化石证据、研究区柳林成家庄野外露头沉积序列揭示、测井相特征和河流相地震特殊反射结构观察等多种研究手段和方法,对该区盒8下亚段的沉积相进行了详细论证、分析和描述。研究结果表明,辫状河沉积是苏里格西区盒8下亚段主要的相类型;干旱与潮湿气候的频繁交替变化,是导致砂体研究区目的层垂向砂体厚度大、非均质性强和砂体横向变化快的主控因素。

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。

鄂尔多斯盆地内部中二叠统石盒子组盒8下亚段砂岩中的风暴岩

鄂尔多斯盆地内部中二叠统石盒子组盒8下亚段为浅灰白色、矿物成熟度和结构成熟度高的石英砂岩和岩屑石英砂岩,是盆地内天然气主要储产层之一,该亚段砂岩一般厚15～40 m,在某些井的岩芯中频频见到风暴岩。根据单层风暴岩的厚度、粒度、异地碳质泥岩和煤屑的含量、剖面结构特征,特别是丘状交错层理的发育程度、袋模构造存在与否及其发育规模,以及风暴岩叠加层的多寡等,可以大致划分出由不同风暴流能量(级)形成的三种风暴岩端元类型。(1)较高能量风暴流形成的风暴岩,层底表现为大型的袋(壶)模构造切入下伏石英砂岩层中,风暴岩层主要是碳质泥岩和浅黄色泥岩砾片,并混有多少不等的石英砂和煤屑。单层厚度一般为20～50 cm或更大,呈正粒序构造,常见为若干风暴岩的叠加层。(2)中等能量风暴流形成的风暴岩,表现为完整和不完整的风暴岩层序,其内或多或少含有碳质泥岩和煤屑,单层厚度常为10～40 cm,亦常见若干风暴岩层的叠置层。(3)较低能量风暴流形成的风暴岩,单层厚大致为5～10 cm,仅发育丘状和洼状交错层理,可以单层形式出现,亦可以是若干层的叠置层。盒8下亚段砂岩被不少研究者厘定为河流相和辫状河相,风暴岩的存在对重新认识盒8下亚段的古地理具有重要意义。

改进的模糊-灰色综合评判方法在储层定量评价中的应用——以苏里格气田苏X井区盒8下亚段低渗透气藏为例

储层认识不成熟以及评价信息不完备等问题,给苏里格气田苏X井区盒8下亚段低渗透气藏早期的储层评价带来很多不确定性,进而无法精细刻画储层特征。如何充分体现储层评价过程的不确定性以及有效扩大评价结果的差异性,则成为改善储层评价效果的关键。以隶属度为纽带,按照多信息叠合思想,将不确定方法中的模糊综合评价和灰色关联评价方法有机组合,对内部算法进行差异化改进处理,建立了更加有效的模糊-灰色综合评判方法。实例应用表明,新方法在兼顾研究区储层评价模糊性和灰色性的同时,还提高了低渗透储层的区分度,提升了储层描述的精度。根据改进后的储层分类结果,将盒8下亚段划分出4类储层,其中Ⅰ和Ⅱ类为有利储层。平面上储层展布与过去的近连片认识相比刻画得更加精细,储层类别间具有较好的区分,更贴近河流沉积的发育规律和地质知识库,与已有实践成果和地质认识也大致匹配。该方法能够快速有效地指导气田勘探开发部署实践,为类似的低渗透储层评价提供了新的思路。

鄂尔多斯盆地苏77区块盒8下亚段致密砂岩储层低渗成因与优质储层形成机理

鄂尔多斯盆地苏77区块盒8下亚段属于典型的致密砂岩储层,勘探潜力巨大,但因储层非均质性强、优质储层成因机理和展布规律不清,使得该区的勘探开发部署备受制约。利用岩石普通薄片及铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、常规压汞及物性测试等资料对储层低渗成因及优质储层发育的主控因素进行了详细研究。研究结果表明:储层岩石类型以岩屑砂岩和岩屑石英砂岩为主,结构成熟度较低。孔隙类型以溶孔为主,晶间孔次之。储层低孔低渗且微观孔喉结构相对较差。压实作用是储层低渗的根本原因。硅质胶结物、碳酸盐胶结物、黏土矿物胶结物以及大量塑性岩屑的存在是储层低渗的主要原因。优质储层的发育受多种因素控制:有利沉积微相是优质储层形成的关键;强烈的溶蚀作用是形成优质储层必不可少的条件;适量的绿泥石薄膜和硅质胶结物能增强岩石的抗压实强度,保护原生孔隙;适量的结晶完好的高岭石晶间孔和裂缝的发育有助于改善局部储层的物性。辫状河心滩微相砂体厚度大,杂基含量低,溶蚀强烈,物性较好,是研究区的优质储层。

鄂尔多斯盆地西南部二叠系盒8下段储层特征及控制因素

鄂尔多斯盆地西南部二叠系盒8下段为天然气主力产层,为了明确该区储层特征及控制因素,通过铸体薄片、扫描电镜、高压压汞及储层物性等手段,对二叠系盒8下段储层特征及主控因素进行了研究。结果显示:①鄂尔多斯盆地西南部二叠系盒8下段孔隙类型以岩屑溶孔和粒间孔为主,晶间微孔次之,喉道半径普遍较小。②岩石组分对研究区二叠系盒8下段储层孔隙结构类型具有重要影响,石英含量高有利于原生孔隙的发育和保存,具有较好的孔隙结构。③成岩作用是导致研究区盒8下段储层孔隙结构差异的关键因素,压实作用和胶结作用对储层孔隙结构具有一定的破坏作用,是导致研究区储层致密的重要因素,溶蚀作用对物性具有一定正面作用,但其改善效果有限。该研究成果对鄂尔多斯盆地西南部二叠系致密储层的精细勘探具有借鉴作用。

苏里格气田苏49区块盒8下亚段致密储层非均质性特征

苏里格气田苏49区块盒8下亚段发育典型致密砂岩气藏,气水分布规律复杂且单井产气量差异大,为了明确储层非均质性对气藏分布和气井产能的影响,实现气田高效开发,在精细地层划分对比的基础上,充分利用钻测井、测试分析和气井生产资料,对储层层内、层间和平面非均质性进行系统研究。结果显示:①研究区盒8下亚段层内和层间非均质性均较强,其中盒8下2砂层组储层物性总体较差、层内夹层多、砂体垂向和平面上连通性差,其非均质性要强于盒8下1砂层组;②平面上,研究区西部的层间和平面非均质性均严重,中部苏176三维区及附近的盒8下1砂层组砂体连通性好,存在相对高孔高渗带,夹层较少,有利于天然气富集并成藏;③储层非均质性对含气性、气层宏观展布和开发效果影响均明显,相对好的储层物性、连通性和低的夹层频率均是天然气富集和高产的关键。该结果可为研究区及类似地区井位部署和后期开发提供参考。

苏里格气田苏L-召S区块盒8下亚段沉积特征研究

苏里格气田苏L-召S区块蕴含着丰富的油气资源,为了探究苏L-召S区块盒8下亚段沉积微相类型及沉积模式,本次研究在详细的岩心观察和描述的基础上,结合研究区已有的录井资料和测井资料,从取心井单井沉积相分析入手,对各种相标志进行识别,认为研究区盒8下亚段处于不断变化的氧化还原环境中,以还原环境为主;结构成熟度存在矛盾,证明为典型的河流相沉积;通过粒度特征分析,可识别出河道底部滞留、河道沙坝(心滩)、河道充填3种主要的沉积微相类型,并伴有少量的粒度较细的泛滥平原沉积。综合研究,认为盒8下亚段发育辫状河沉积体系。

苏里格气田盒8下储层构型分析

苏里格气田盒8下砂体厚度大,砂体结构复杂,水平井实施中储层横向变化快,有效储层钻遇率较低,水平井提高气井产量的潜力不能有效发挥。笔者通过露头、现代河流沉积及岩心观察,明确了盒8下段复合河道的微相类型及其沉积特征,分析了储层内部结构、空间叠置方式和发育规模。为深化储层认识,指导水平井部署与地质导向提供了依据。

鄂尔多斯盆地二叠系盒8段河流扇沉积模式及勘探意义

根据野外露头及岩心的分析化验资料,在源-汇系统分析的基础上,对鄂尔多斯盆地二叠系盒8段的古气候环境及沉积相特征进行了详细研究。研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆地二叠系盒8段Sr/Cu的值多大于10,V/Cr值多小于2.0,地层厚度差小于30 m,未出现明显的突变,古沉积坡度为0.5°~1.0°,古地貌开阔平缓且无明显坡折带,沉积水体较浅,是在古气候干旱、古地形平缓的背景下,受阶段性洪水作用主导的事件沉积。(2)盒8段沉积期,盆地不存在大面积汇水区,沉积体系中河流并未进入湖泊水体,而是向东南流出盆地或是消失在内陆干旱地区,全盆地以洪泛平原沉积为主,表现为河道与泛滥平原交互分布的沉积格局,形成了河流扇沉积模式。(3)湖水进退往复,洪水期与枯水期间歇发育,洪水期多期次决口河道接力搬运使得粗粒级砂岩向湖盆长距离延伸,枯水期发育厚层泥质沉积可作为区域性盖层,形成了良好的储盖组合,勘探潜力大。

苏里格气田46区盒8段致密砂岩储层特征及主控因素

为查明苏里格气田46区盒8段致密砂岩储层特征及主控因素,文中利用铸体薄片、岩心物性、扫描电镜、压汞、T2核磁等测试分析,对盒8段致密砂岩储层开展了系统研究。结果表明:研究区盒8段致密砂岩储层储集空间类型主要为粒间溶孔、粒内溶孔、杂基孔,平均孔隙度为6.93%,平均渗透率为1.620×10-3μm2,为一套特低孔—超低孔、超低渗储层。孔喉分布不均匀,分选相对较差,以中小孔-细微喉组合为主。低体积分数岩屑、高体积分数石英、大粒径颗粒是优质储层发育的物质基础;沉积作用保留的原生粒间孔隙是次生孔隙、成岩裂缝发育的基础,也是寻找优质储层的关键。

鄂尔多斯盆地临兴地区盒8段致密砂岩储层敏感性研究

鄂尔多斯盆地临兴地区盒8段储层是气田增储上产的主力层系。为了更好的进行开发,加强气田储层保护,针对该储层总体敏感性与石盒子组存在差异的问题,以该层段作为研究对象,通过室内天然岩心的敏感性试验,结合扫描电镜、薄片鉴定和X衍射全岩/黏土分析,在利用压汞及常规物性等大量测试资料分析储层基本特征的基础上,研究了临兴地区盒8段的敏感性特征及控制因素。结果表明:目的层中黏土矿物主要以绿泥石为主,储层总体表现为特低孔超低渗特征;储层敏感性中的速敏、水敏、盐敏、碱敏和酸敏损害程度整体表现为弱中等偏弱。说明复杂的孔隙特征以及矿物成分中较高的石英、绿泥石和高岭石含量是造成储层敏感性损害的主要原因,研究结果可为目标区块的高效勘探开发提供参考。

天环坳陷南北部盒8段地层水地化特征差异性分析

通过对鄂尔多斯盆地天环坳陷中二叠统下石盒子组盒8段地层水样品测试结果的统计分析,分别对区内南北部的地球化学特征进行研究,对比其差异性,分析天然气运聚和保存条件,为勘探部署提供支持。研究显示,天环坳陷中二叠统下石盒子组盒8段为偏酸性、氯化钙型地层水,区内矿化度、Cl^(-)含量和浓度都显示为北高南低,反映了北部铁克苏庙地区地层水封闭条件优于南部青石峁–李庄子区域,更有利于气藏的聚集和保存。南北部地层水地化特征参数与气藏形成条件有较好的对应性。北部地区为Ⅳ型、Ⅴ型原始地层水,地层水的钠氯系数低、脱硫系数低、钠钙系数低、变质系数高,具有油气伴生水的特征,地层封闭性较好,利于气藏的聚集和保存;而南部地区为Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型地层水,显示较差的封闭条件,地层水与外界有沟通,不利于气藏的运聚和保存。

延安气田延长东地区盒8段致密气藏储层特征研究

为深化延安气田延长东地区致密气藏地质认识,对研究区盒8段储层开展了岩石学、物性和孔隙结构特征研究,并对物性主控因素进行了分析。结果表明:1)砂岩类型以岩屑石英砂岩为主,碎屑组分以石英为主,黏土矿物以绿泥石和伊利石为主,脆性指数和成分成熟度较高,孔渗呈强指数正相关和不对称双峰状分布,平均孔隙度为5.3%,平均渗透率为0.101×10^(-3)μm^(2),有效物性下限孔隙度为2.3%、下限渗透率为0.035×10^(-3)μm^(2),渗透率主要受宏孔隙控制;2)平均喉道半径为0.41μm,平均孔隙半径为135.38μm,原生孔隙空间损失较大,孔隙半径、有效孔隙体积和孔喉比为储集空间的主控因素,有效喉道体积为渗流能力的主控因素,储层孔隙结构分为Ⅰ类优质储层、Ⅱ类一般储层和Ⅲ类较差储层;3)储层物性主要受强压实作用、弱胶结作用和弱溶蚀作用控制,初始孔隙度为36.81%,视压实率为71.83%,压实作用减孔量为26.44%,视胶结率为24.50%,胶结作用减孔量为9.02%,视溶蚀率为9.48%,溶蚀作用增孔量为3.49%。该研究成果可为研究区乃至延安气田致密气藏高效勘探开发提供一定的地质依据。

鄂尔多斯盆地北部S井区盒8上亚段砂岩气藏沉积微相研究

鄂尔多斯盆地北部(鄂北)S井区盒8段气藏属于致密砂岩气藏。目前该井区盒8上亚段作为主力层位之一已进入开采中后期,存在剩余气分布特征不清的问题,进一步开采难度较大。为解决此问题,综合利用动静态资料,对该层位开展沉积微相的精细研究。研究区盒8上亚段自下而上分别划分为盒8上1、盒8上2两个小层,通过沉积相标志以及测井相分析,识别盒8上亚段单井沉积微相发育特征,并在横向上对该井区内的沉积微相及其组合关系进行分析,最终确定该研究井区盒8上亚段的沉积微相平面展布特征。结果表明:研究区气藏范围内发育边滩、河道充填、废弃河道、堤岸(天然堤、决口扇)、河道间5种微相;边滩以及河道充填为主要的控砂微相类型;盒8上1小层的西北部分布较大规模边滩,东部零星分散,盒8上2小层的东南部零星分布有边滩,西部分布有较大规模。研究成果可为鄂北地区储层非均质性特征和剩余气藏分布预测提供地质依据。