东营凹陷沙河街组砂岩储层砂泥岩界面对长石溶蚀的影响

深部碎屑岩储层的原生孔隙损失严重,深层油气藏能否形成的关键问题之一是盆地碎屑岩致密储层是否发育次生孔隙。作为砂岩骨架颗粒的长石发生溶蚀反应,是中深部碎屑岩储层次生孔隙形成的重要作用。选取东营凹陷中部地区中央断裂带和牛庄洼陷发育的湖相三角洲-浊积岩砂体为研究对象,运用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X粉晶衍射(XRD)以及电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)等分析测试技术研究了砂泥岩界面处砂岩长石溶蚀、高岭石形成分布以及次生孔隙发育特征。研究结果表明,随着压实作用进行,泥岩中的有机质热演化以及伴随的蒙脱石伊利石化是中深部砂岩储集层酸性孔隙流体的主要来源。揭示出砂泥岩层序中泥岩成岩作用对于砂岩骨架颗粒长石溶蚀以及自生高岭石形成、分布具有重要影响。砂泥岩界面对长石溶蚀的控制作用与泥岩中有机质含量、成熟度等地球化学特征有关。对于研究区埋深大于3000m的浊积岩砂体,由于被有效烃源岩包裹,烃源岩压实排出的有机酸对长石溶蚀产物Al元素具有较强的络合作用,导致砂泥岩界面处长石溶蚀程度较高,而高岭石含量较低,形成的次生孔隙不会被高岭石饱和充填,提高了砂泥岩界面处储层的孔隙度和渗透率。而三角洲前缘砂体埋藏较浅,远离有效烃源岩中心,泥岩中有机质含量普遍较低,生成有机酸的潜力较小,对砂泥岩界面处长石的溶蚀作用影响有限。通过油源断层或隐蔽输导体系沟通,深部的酸性流体可以沿着油气运移通道进入埋藏较浅的三角洲前缘砂体,对长石进行侧向溶蚀,导致含油气砂体内部高岭石含量相对较高。研究成果对于正确理解沉积盆地砂岩储层次生孔隙形成机制以及储集层评价、有利储层预测具有重要意义。

钻时变化率法及其在渤海油田砂泥岩界面判断中的应用

渤海油田地层以新生代砂泥岩剖面为主,成岩性相对较差,地层钻速快,钻时变化不明显,而且在定向井钻井过程中受造斜影响,钻时无法直接反映地层岩性的变化,严重影响地质录井作业质量,因而在前人研究的基础上,提出钻时变化率法。钻时变化率包含相对变化率和绝对变化率,通过两者数值的变化,结合岩屑录井,可用于判断砂泥岩地层岩性界面。该方法在渤海油田垦利X构造10口井的应用表明,剖面符合率提高了近10%,较好地解决了浅部地层及定向井造斜井段钻时录井难的问题。

砂-泥岩界面碳酸盐溶解-沉淀反应及其石油地质意义

沉积盆地中的砂-泥岩界面发生过强烈的碳酸盐溶解-沉淀反应,这种反应主要取决于相邻泥岩中流体的组成和性质、流体动力环境和砂岩与泥岩之间物理化学条件,如pH、Eh、P(CO2)、化学组成、温度、压力、孔隙度和渗透率、矿物组成和流体动力条件的差异性等。砂-泥岩界面碳酸盐溶解-沉淀反应的石油地质意义主要体现在:①影响储层物性;②影响油气的运移和充注;③有利于形成压力封存箱,对油气的保存具有重要的作用。

浅谈砂-泥岩界面碳酸盐溶解-沉淀反应及其石油地质意义

随着时代的发展和科技的进步,对于石油地质的研究也在不断的深化,无论是石油所处的区域还是其内部结构都逐步的形成系统,在石油地质中沉积在盆地中的砂-泥岩界面的碳酸盐溶解-沉淀反应对石油的开采有着非比寻常的作用。本文就针对砂-泥岩界面碳酸盐溶解-沉淀产生的反应对石油地质的意义进行浅析。

垂直裂缝在砂泥岩层理界面上拐折扩展特性研究

首先以大庆油田薄差油藏的砂泥岩储层力学参数为基础,根据相似原理,制备了砂泥岩相似材料试件。然后通过三点弯曲实验构建了Ⅰ型裂缝扩展,并采用数字散斑相关方法,获得了裂缝扩展过程中试件表面散斑场的变化规律。由此给出了界面位置处裂尖的应力奇异性阶数及应力强度因子,了解了材料强度差异对裂缝在界面扩展特性的影响。分析表明,当垂直裂缝从高强度材料一侧扩展时,界面的应力奇异性阶数大,界面的应力集中效应高,KⅡ/KⅠ比值小,裂缝拐折程度小,反之亦然。

英东油田短期注水开发套损机理研究

英东油田采用油井转注水井二次采油时,短期内在疏松砂岩、泥岩交互层发生大量套管变形,导致注水开发效率低。为明确短期注水套损机理,基于井眼轨迹、测井资料、岩屑录井资料等钻井资料以及英东区块断层分布图,利用Petrel建立断层—岩性—射孔层位—套损位置关联的地质模型,分析了套损与注水时间、地层岩性、射孔位置和断层位置之间的关系,对比分析得出导致英东油田短期注水套损的主控因素为注水开发工艺和地层岩性。建立砂岩储层短期注水流固耦合有限元模型,对导致套损的主控因素进行模拟分析,研究了疏松砂岩储层短期注水后储层孔隙压力、地应力和位移等参数的变化,揭示了油井转注后短期注水导致套损的三种套损机理:(1)注水导致储层膨胀,形成沿井筒轴向的拉应力,使得套管被挤压变形,出现缩径、变形;(2)泥岩层遇水膨胀软化在砂泥岩交互层形成剪应力和沿井筒径向的压应力,使得套管同时受到剪切和挤压应力,出现错断、缩径和严重变形;(3)原出砂油井转注后,出砂层沉降,形成沿井筒轴向的压应力,使得套管出现扩径、变形。针对上述套损机理,提出了(1)注水层段不固井;(2)提高套管钢级、增加套管壁厚;(3)采用防砂完井工艺等套损防治对策,以保证井筒的长期完整性。

茂名盆地好心湖黄牛岭组“硬壳”成因机理研究

茂名-湛江地区新近系地层中广泛发育沿砂-泥岩界面分布的“硬壳”,为探索其成因机理,对茂名好心湖西北侧中新世黄牛岭组进行了详细观察,采取“硬壳”样本,开展了铸体薄片观察和阴极发光测试。结果表明不透明胶结物是形成“硬壳”的主要原因,该胶结物在正交偏光下呈黑色,阴极发光不发光,判定为铁质胶结物。茂名盆地在古近系-新近系沉降时期,周缘地区的火成岩、侵入岩和变质岩可以提供丰富的铁离子进入沉积水体。在后期压实作用下,黄牛岭组黏土岩向砂岩排出大量原始孔隙水,铁离子在砂-泥岩界面处沉淀、胶结,形成目前的“硬壳”。