砂岩储集层中碳酸盐胶结物特征——以鄂尔多斯盆地中南部延长组为例

自生碳酸盐矿物是鄂尔多斯盆地中南部延长组砂岩储集层中最重要的胶结物,其主要类型有方解石、铁方解石、白云石和铁白云石,在不同层位上分布类型有较大差别,总体含量随地层深度增加而递减。偏光显微镜及SEM研究表明,该区碳酸盐胶结物主要呈充填粒间孔隙、交代矿物以及泥微晶环边赋存。碳、氧同位素分析揭示各种类型自生碳酸盐胶结物具有多期次、长时间的沉淀过程,其沉淀温度范围也存在较大差异。该区碳酸盐胶结物的物质来源主要有海洋碳酸盐岩岩屑的后期溶解、蒙脱石的伊利石化、相邻泥岩的压释流体以及长石和暗色亚稳定矿物的溶解等。由于碳酸盐胶结物较大规模地堵塞了孔隙,在个别部位形成了分割储集层的致密钙质层,且缺乏后期溶解作用,使其成为延长组储集层致密超低渗的一个重要因素。

鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储集层控制因素分析

同沉积期火山作用、物源条件、构造作用、气候条件、沉积作用及成岩作用,是控制鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储集层发育的主要因素。同沉积期火山作用提供的易溶火山碎屑组分(包括颗粒和凝灰质填隙物),对区内中高渗次生溶孔型储集层的形成起决定性控制作用。盆地北部物源区巨厚的、富含中粗粒石英颗粒的风化母岩层集中剥露,是导致盆地内山西—石盒子期中粗粒砂质沉积物集中堆积、形成厚层砂岩沉积的主要原因。局部构造的控制主要表现为:奥陶系被下切较深的继承性洼陷,往往是河流长期作用的厚砂层发育区。气候因素主要通过影响母岩的化学风化作用强度来控制岩石的成分成熟度,盆地二叠系山西组煤系地层中石英砂岩的形成与该区二叠纪潮湿的气候条件有密切的关系。沉积控制包括沉积相带控制和沉积微相控制两方面,前者主要表现在对砂体分布的宏观控制上,后者主要表现为不同砂体微相的物性差异。成岩作用的控制是多方面的,主要分析了该区砂岩在成岩早期的碳酸盐矿物的充填交代和胶结作用对储集层致密化的影响,其形成可能与砂层长期处在近地表潜水面附近的暴露环境有关。

致密砂岩脆性指数测井评价方法——以鄂尔多斯盆地陇东地区长7段致密砂岩储集层为例

岩石的脆性指数是致密砂岩油气体积压裂设计中应考虑的重要因素之一。通过对岩石弹性参数法和矿物成分法两种脆性指数测井评价方法的分析,并应用岩石力学实验和全岩X衍射分析实验标定,建立了应用常规测井的多矿物模型确定致密砂岩脆性指数的方法。对鄂尔多斯盆地陇东地区长7段致密砂岩储集层实际资料处理结果表明,应用常规测井资料对岩石脆性指数进行评价,可以弥补由于阵列声波(或声波扫描)测井采集井数较少难以开展岩石脆性指数平面分布研究的不足,为致密砂岩油气"甜点"优选提供技术支持。

胜利油区砂岩储集层敏感性特征研究

通过 50个油田 180 0余块样品的敏感性试验研究 ,运用胜利油区Ng、Es1、Es2 、Es3、Es4 等 5个砂层组的储集层敏感性室内实验资料 ,结合各油田储集层特征 ,总结胜利油区不同层位、不同埋深砂岩油藏的储集层敏感性特征及油层损害机理 ,认为 :水敏性是该油区储集层的主要敏感性损害因素 ;流速过大会导致疏松砂岩储集层出砂 ;储集层具有弱—中等的碱敏性 ;对于盐酸和土酸表现出不同的敏感性结果。

鄂尔多斯盆地姬塬地区长6_1段致密砂岩储集层成岩作用与孔隙演化

应用铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、物性分析等实验测试方法,对鄂尔多斯盆地姬塬地区长61段致密砂岩储集层的岩石学特征、成岩作用特征及其对储集层孔隙演化规律的影响进行了研究。研究表明:研究区致密砂岩储集层经历了复杂的成岩过程,成岩阶段到达中成岩阶段A期,部分已进入中成岩阶段B期的早期。通过对孔隙度定量演化模式的建立,发现压实作用是造成储集层致密化的最主要因素,使储集层孔隙度减少了21.52%,损失率为55.72%;胶结作用对储集层物性的破坏次之,孔隙度损失率为32.41%;溶蚀作用增加的孔隙度平均为4.36%,结合埋藏史模拟孔隙综合演化史,定量表征了埋深与成岩作用对孔隙度的影响。通过4块典型样品分析,进一步反映了研究区长61段属于压实型成岩改造,压实作用和胶结作用是引起储集层致密化的重要因素。

油基钻井液条件下裂缝声波测井评价方法——以塔里木盆地库车坳陷克深地区致密砂岩储集层为例

为解决油基钻井液井依据流体导电原理的测井裂缝识别效果变差难题,分别从斯通利波、纵横波以及交叉偶极子声波等3方面拓展了声波测井在裂缝定量刻画中的应用,并考虑裂缝径向延伸特性,建立了与产能关系密切的裂缝测井评价模式。利用斯通利波反射系数确定裂缝位置,可弥补常规微电阻率成像测井过程中裂缝的漏拾。考虑孔隙度影响,根据裂缝宽度-声波衰减系数测量实验,建立了依据纵、横波能量信息计算裂缝宽度的经验公式。利用交叉偶极子阵列声波测井处理得到的频率谱相关系数、能量差值可进行裂缝评价:地层裂缝越发育,能量差值越大,谱相关系数越小,产量也越高。裂缝有效性评价参数分为表征垂向张开特性与径向延伸特性的两大类参数,依据常规测井与阵列声波测井(包括交叉偶极子测井)提取的裂缝特征参数组合,建立了与产能关系密切的裂缝径向延伸评价模式。

孔隙型砂岩储集层主流通道指数及矿场应用

综合利用试井解释、生产动态分析以及覆压孔渗、气水相渗和高压压汞等检测技术,定量评价了孔隙型砂岩储集层地层条件下有效渗透率与常规基质渗透率、含水饱和度的关系,确定了不同渗透率孔隙型砂岩储集层的主流通道指数范围;建立了孔隙型砂岩储集层地层条件下有效渗透率评价方法、孔隙型砂岩储集层储量动用程度与主流通道指数关系图版。研究表明:孔隙型砂岩储集层主流通道指数与常规基质渗透率、含水饱和度密切相关,常规基质渗透率越低、含水饱和度越高,主流通道指数越低。常规基质渗透率大于5.0×10-3μm2时,主流通道指数一般大于0.5;常规基质渗透率为1.0×10-3~5.0×10-3μm2时,主流通道指数为0.2~0.5;常规基质渗透率小于1.0×10-3μm2时,主流通道指数通常小于0.2。孔隙型砂岩储集层地层条件下有效渗透率评价方法可以对新发现气藏或未开展试井测试的气藏实现快速评价并判识致密砂岩气;孔隙型砂岩气藏储量动用程度与主流通道指数关系图版可为可动用储量评价及井网加密提供依据,为气藏开发评价以及合理开发技术政策制定提供技术支持。

胜利油田王家岗地区下第三系沙四段砂岩储集层类型及分布

根据岩性和电性特征 ,对胜利油田王家岗地区下第三系沙四段砂岩储集层的类型及分布进行了研究。研究结果表明 ,王家岗地区沙四段自上而下可划分为 4个砂层组和蓝灰段 ,其中第三和第四砂层组为主要砂岩储集层发育段。根据地质、地震和测井相资料 ,又将第三砂层组划分为 7种沉积微相 ;第四砂层组划分为 6种沉积微相。研究还表明 ,该地区的砂岩储集层分为中孔中渗、中孔低渗和低孔低渗 3种储集层类型 ,其中以低孔低渗储集层为主 。

致密砂岩储集层孔喉群落发育特征

以鄂尔多斯盆地中东部某油田长6致密砂岩储集层为例,采用场发射万倍扫描电镜、岩石及铸体薄片观察、压汞、核磁共振等多种实验手段,分析致密砂岩储集层微观孔喉群落分布特征,强调孔喉群落的综合效应对致密砂岩储集层开发的重要影响,认为致密储集层静态地质模型网格单元尺寸无法与微观群落尺寸很好匹配是导致模型可靠性和准确度受限制的根本原因,采用群落平均尺寸能够更直观、准确地表征致密砂岩储集层非均质特征。

塔里木盆地大北气田超深层致密砂岩储集层构造裂缝发育特征及其影响因素

大北气田是在塔里木盆地库车坳陷下白垩统发现的千亿方级大气田之一,其含气层系巴什基奇克组为典型的超深层致密砂岩储集层。为对该气田储集层构造裂缝的定量预测和地质建模提供理论依据,通过大量的岩心及成像测井资料,对储集层构造裂缝特征及其影响因素进行了研究。结果表明,大北气田主要发育高角度的剪切裂缝,且大多分布在砂岩层中。成像测井图像以平行式、网状式、共轭式和斜交式组合为主,部分裂缝被方解石半充填或全充填。不同构造部位构造应力特征及野外露头构造裂缝发育特征显示,背斜高点的裂缝线密度大而开度小,翼部的裂缝线密度小而开度大,但此规律仅局限在圈闭范围内,构造裂缝最发育的部位为背斜次高点。粉砂岩类的构造裂缝最发育,其次为细砂岩类和中砂岩类,含膏质岩类和泥岩类欠发育;单层厚度与构造裂缝参数呈负相关,但当单层厚度大于3 m后二者相关性变弱;当基质孔隙度为5%~6%时,构造裂缝最发育;杨氏弹性模量越大,裂缝线密度、长度和孔隙度越大而开度越小;泊松比越大,裂缝各项参数均越小。

低渗透砂岩储集层分类及渗透率测井评价——以石南21井区头屯河组油藏为例

准噶尔盆地石南21井区头屯河组低渗透砂岩储集层非均质性强,剖面上物性差异大。基于物性、压汞、铸体薄片等资料,从储集层微观孔喉结构出发,运用聚类分析方法,优选多项参数将储集层分为4类。石南21井区头屯河组以Ⅱ类和Ⅲ类储集层为主,储集层物性受泥质含量影响大,泥质含量增加,孔隙结构变差,渗透率降低。由于采用常规模型解释含泥质砂岩储集层渗透率误差较大,按泥质含量结合储集层分类,对4类储集层分别建立了渗透率解释模型。实际应用表明,所建模型解释结果与岩心分析数据吻合度较高,比常规测井参数模型解释精度提高了7.8个百分点,效果较好,可推广运用到其他含泥质的低渗透砂岩储集层。

鄂尔多斯盆地富县探区延长组长6—长8段超低渗砂岩储集层孔喉特征

采用恒速压汞、原油边界层测试及分形几何方法,精细描述鄂尔多斯盆地伊陕斜坡富县探区延长组长6—长8段超低渗砂岩储集层微观孔隙结构及喉道分布,定量表征超低渗储集层微观孔隙结构特征及其对渗流能力的控制作用。研究表明,研究区延长组长6—长8段砂岩储集层孔隙喉道弯曲迂回程度强烈,孔喉大小悬殊,分布形式以单峰正偏态型和双峰偏粗态型为主;储集层为大孔细喉型,喉道半径的大小及其分布是低渗储集层渗流能力的决定性因素;储集层具有良好的分形几何结构,沉积环境和成岩作用差异使得储集层具多重分形特性;超低渗储集层原油吸附层厚度占孔隙体积15%~23%,原油吸附层的形成是储集层渗流能力变差的主要原因。

库车坳陷克深地区巴什基奇克组砂岩储集层测井评价

塔里木盆地库车坳陷克深地区巴什基奇克组平均埋深超过6 000 m,属于深层低孔特低渗砂岩储集层,储集层岩性变化对测井响应特征以及孔隙度、渗透率存在较大影响。利用元素俘获能谱测井、微电阻率扫描成像测井精细刻画岩性,建立能够反映矿物组分以及岩石颗粒分布的测井评价参数,并分粒径建立克深地区孔隙度、渗透率计算模型,提高储集层物性评价的精度。引入岩性岩相的概念,提取能够表征储集层岩石学特征的测井参数;同时以元素俘获能谱测井、成像测井数据为基础,综合考虑岩性、粒度、沉积构造等因素,形成克深地区巴什基奇克组储集层岩性岩相划分的标准。该评价方法在克深地区储集层评价中应用效果显著,对低孔低渗且岩性变化大的储集层评价具有一定的借鉴意义。

顺宁油田长2^1低渗砂岩储集层非均质性特征及其开发意义

鄂尔多斯盆地顺宁油田长21低渗砂岩储集层具有较强的非均质性,致密夹层比较发育,渗透率剖面属正、反韵律复合型;非均质性呈现纵向强于横向、河道边侧部强于河道主体、长21-2层强于长21-1层的规律。分析认为,微观非均质性是制约储集层渗透性的关键,沉积相带和成岩作用对储集层非均质性控制明显,非均质性对油气分布及注采剖面有重要的约束和影响;致密夹层能够有效地阻挡流体的纵向渗透,约束层内渗流,并阻止人工裂缝的穿层延伸,有利于集中水驱能量,提高水驱效率和储量动用程度,是划分开发小层、编制注水开发方案的重要依据。

致密砂岩储集层微观结构特征及成因分析——以鄂尔多斯盆地陇东地区长6段和长8段为例

通过铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、恒速压汞等方法,对比了鄂尔多斯盆地陇东地区上三叠统长6段、长8段致密储集层微观结构的差异,建立了相应的孔隙演化模式,探讨了主要成岩作用对不同储集层致密化的控制。研究结果表明,喉道是控制长6段、长8段储集层物性的主要因素;储集层渗透率越低,喉道半径越小、分布越集中、占有效储集空间比例越大。明确长6段和长8段储集层差异:(1)随渗透率增大,长8段较长6段储集层中相对大喉道对渗透率的影响作用明显增大;(2)长6段储集层中纳米级喉道与孔喉半径比的相关性更强。沉积作用决定储集层原生孔隙结构,成岩作用是储集层致密的主控因素。受长6段、长8段储集层岩石组构和绿泥石含量差异的影响,压实作用使埋深和地温更大的长81亚段储集层减孔量(15%)小于长63亚段储集层(17%);而硅质、钙质及黏土矿物胶结充填孔隙、堵塞孔喉是造成长6段、长8段储集层渗透率差异较大的关键。

砂岩储集层粒间孔隙保存机制

关于深埋藏、高温度条件下的砂岩储层孔隙保存研究在保存机理、适用条件、实验模拟等方面都存在着不少的争议。为了更好地剖析砂岩储层粒间孔隙保存的机理,在系统总结国内外学者近年来在砂岩粒间孔隙保存方面研究成果的基础上,阐述了颗粒包膜发育、孔隙流体超压、与外来盐体有关的热流扰动以及烃类充注等4种因素对储层质量的影响,并指出了孔隙保存机制未来的研究趋势与方向。研究结果表明:①颗粒包膜发育能够通过抑制石英增生而保存粒间孔隙,其中绿泥石膜主要集中发育在三角洲和河流相沉积环境中,砂岩粒度较粗且绿泥石膜粒表覆盖率较高的储集层易形成优质储层,其抑制石英胶结的效果优于伊利石膜,微晶石英膜则通过无定形硅与玉髓共生的纳米薄层以及微晶石英的集合来共同抑制石英增生;②孔隙流体超压主要通过抑制压实和压溶作用而成为浅层砂岩中一种主要的孔隙保存机制;③外来盐体的存在可以实现对地温的抑制,以减少砂岩储层的石英增生量,并且盐体较厚、侵位时间较早的砂岩更易保存较多的粒间孔隙;④油气充注对孔隙保存的影响程度尚难以定量评价。结论认为:目前对于影响深层砂岩粒间孔隙保存因素的分析预测仍停留在微观观测和实验模拟阶段,区域上的预测识别技术亟待进一步探索;基于孔隙保存机制认识下的砂岩储层孔隙度演化模拟是未来研究攻关的难点和重点。

砂岩储集层孔隙度评价的热解失重方法

充分发挥录井资料的优势进行储层物性、含油性的现场快速评价,无论是对于探井的油气发现还是开发井的水淹层评价均具有十分重要的意义。在深入分析影响岩石热失质量的主要因素、充分考虑目前岩石热解仪的升温程序的基础上,提出了计算储层岩石骨架质量的泥质和碳酸盐含量校正方法,建立了具有普遍适应性的储层孔隙度热失重评价模型。运用此模型对黄骅坳陷北大港油田港东开发区港5-26-2井明化镇组和王官屯油田官50-4-4井枣V油组进行了实际孔隙度评价,并将评价结果与岩心实验室分析和测井解释结果进行了比较。结果表明,利用该模型计算的储层有效孔隙度精度较高,平均相对误差在8%以内。

PSO-GBDT识别致密砂岩储集层岩性研究——以姬塬油田西部长4+5段为例

交会图在致密砂岩储集层应用上难以奏效,其主要原因是多种储集层岩性具有相似测井响应特征而难以在交会图版中被有效分辨。众多机器学习技术可有效分辨属性相似度高的数据,为此识别性能出众的GBDT(gradient boosting decision tree,梯度提升决策树)常被用来解决致密砂岩储集层岩性识别问题。但GBDT使用较多超参数致训练模型难以最优化,本文选用PSO(particle swarm optimization,粒子群算法)来解决优化问题,进而提出PSO-GBDT模型。本文以姬塬油田西部长4+5段致密砂岩储集层为研究对象,通过设计两个实验来验证提出模型的识别能力。实验结果表明,PSO-GBDT岩性识别准确率分别为(90.37%,88.20%)和(93.48%,90.16%),高于其他验证模型。该模型能有效解决致密砂岩储集层岩性识别问题,在岩性识别研究上具有良好的推广应用前景。

珠江口盆地白云凹陷深水重力流优质砂岩储集层特征及识别方法

根据最新的三维地震资料及钻测井资料,立足于深水沉积学理论,研究珠江口盆地白云凹陷深水重力流优质砂岩储集层特征及识别方法。白云凹陷深水区的油气发现主要来自深水重力流优质砂岩储集层,包括水道复合体、扇朵叶及水道-天然堤复合体砂岩。分析各类优质深水储集体的供源背景、输送通道、沉积体内幕结构、沉积过程、沉积流态发现,3类优质深水砂岩储集层的发育主要受控于物源区(陆架边缘)的沉积物组成:富砂物源背景下,陆架坡折下方易形成砂质碎屑流,发育水道复合体及席状扇朵叶体砂岩等优质储集层,可通过条带状地震下切、丘状外形、振幅异常等特征进行识别,利用单砂体平面追踪,结合砂岩波形识别及地震属性分析等方法综合描述砂岩储集层分布;砂泥混合为主物源背景下,陆架坡折下方易形成砂泥混合的重力流,重力流对内部砂泥的分异作用是储集层发育的关键,在形成了水道-天然堤复合体沉积情况下,优质砂岩储集层分布于水道内或下方的朵叶体,可根据地震下切、振幅异常、地震线描、波形识别等方法综合分析储集层分布。

砂岩储集层低矿化度水驱提高采收率机理及黏土对采收率的影响

利用色谱柱制备了普通砂岩岩心和不含黏土的砂岩岩心,通过室内岩心驱替实验研究砂岩储集层低矿化度水驱提高原油采收率的机理,并分析黏土对采收率的影响。首先向岩心中注入矿化度为100 000 mg/L的高矿化度盐水,以模拟地层水,然后在不同温度下注入矿化度为1 000 mg/L的低矿化度盐水,记录色谱柱流出物中Ca^(2+)、CH_3COO^-的浓度和pH值。研究表明,低矿化度水驱过程中,不含黏土的砂岩岩心也出现羧酸与砂体分离现象,只是不像含黏土的砂岩岩心那样明显,且Ca^(2+)解吸现象显著,这表明在不存在黏土的情况下,低矿化度水驱也能获得更高的采收率;与高矿化度水驱相比,低矿化度水驱过程中流出物pH值显著增加,且随着温度的升高,流出物pH值和Ca^(2+)浓度变小;低矿化度水驱时砂岩岩心的亲水性比高矿化度水驱时更强。