深层砂岩储层中微晶石英包膜的形成及其对原生粒间孔隙的保存意义

微晶石英包膜是抑制储层砂岩(尤其是深层和超深层优质储层砂岩)石英次生加大和保护原生粒间孔隙的重要胶结物类型之一,但在国内长期以来并未引起足够重视。通过国内外大量的文献调研,详细地介绍了微晶石英包膜的产状和成因、对原生粒间孔隙的保护作用、对石英次生加大的抑制机理及其控制因素。对深层及超深层储层砂岩中微晶石英包膜形成机制及其储层意义的深入了解将为我国深层和超深层优质砂岩储层的形成机制的进一步认识提供新的思路,并将进一步提高我国深层和超深层复杂砂岩储层钻前储层质量预测的准确性进而降低油气的勘探风险。

基于星点状方解石胶结与溶解的识别查明砂岩粒间孔隙类型---以雅布赖盆地新河组砂岩为例

目前含油气砂岩中粒间孔隙是原生孔隙还是次生孔隙的认识仍不一致,而对星点状方解石胶结与溶解的识别能够有效地查明粒间孔隙的类型。文章通过铸体薄片细致地观察雅布赖盆地新河组砂岩中的微观现象,以成岩环境演化和成岩序列分析为主线,重视方解石胶结物的赋存状态与物质来源和溶蚀流体来源的配置关系,精细解剖微观现象,从而弄清楚星点状方解石的成因,进而查明砂岩的粒间孔隙类型和储集空间类型。结果表明,粒间孔隙中的星点状方解石是成岩早期浸染状方解石胶结物的溶蚀残余,溶蚀流体为成岩中期的有机酸流体,溶蚀类型为一致性溶解,形成的粒间孔隙为次生孔隙。鉴于此,雅布赖盆地新河组砂岩的储集空间由次生粒间孔隙和次生粒内孔隙(长石、岩屑、方解石胶结物的溶蚀孔隙)组成。

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。

碎屑颗粒含量与泥页岩孔隙分布关系的概念模型--以黔西北志留系龙马溪组为例

岩石的组分、结构和颗粒排列,决定了孔隙的发育特征,但从结构—成因角度探讨碎屑颗粒含量及其排列样式对泥页岩孔隙分布影响的研究较少。以黔西北志留系龙马溪组黑色泥页岩为例,基于薄片分析、XRD分析和扫描电镜等分析结果,根据碎屑颗粒排列方式,将泥页岩分为"颗粒分散状"和"纹层状"两种类型,提出泥页岩孔隙结构的概念模型,由此分析碎屑颗粒含量对孔隙发育的影响。对于"颗粒分散状"泥页岩来讲,碎屑颗粒含量低于52.4%时,主要发育黏土矿物微孔隙,孔隙度随颗粒含量的增加而减小;当碎屑颗粒含量达到52.4%时,颗粒间全部为黏土矿物充填,孔隙度最低;当碎屑颗粒含量继续增加时,粒间孔隙大量出现,孔隙度也将迅速增大。对于"纹层状"泥页岩,颗粒含量的增加会导致砂质纹层内的粒间孔隙不断增多,孔隙度也随之增大,逐渐向常规的碎屑岩储层转变。本模型有助于加深对泥页岩、致密砂岩和常规砂岩孔隙发育机理的理解,对非常规储层的预测评价也有重要启示。

砂土渗透系数的细粒效应与其状态参数关联性

利用常规渗透仪进行了不同细粒含量砂土的渗透性能试验,通过引入粒间状态参量概念,探讨砂土渗透系数的细粒效应及其与表征砂土各种状态参数的相互关联性。发现砂土渗透系数总体上随细粒含量增加而减小,当细粒含量小于5%时影响较小;细粒含量在5%～10%时,渗透系数随细粒含量增加而急剧减小;而当细粒含量大于25%后,砂土的渗透系数则基本趋向相对稳定值。基于5种不同表征状态参数的拟合分析,表明采用现有常用的经验模型尚难以简便、有效地预测各种细粒含量砂土的渗透系数,而利用粉粒间孔隙比则能更好地反映细粒含量对渗透系数的影响,且其与渗透系数在半对数坐标内基本呈现线性关系,说明粒间状态参量适宜用来描述砂土渗透系数的细粒效应。

细粒含量对饱和砂土动弹性模量与阻尼比的影响研究

利用GDS循环三轴试验系统,进行一系列不同细粒含量砂土的不排水动三轴试验,研究细粒含量对饱和砂土动弹性模量与阻尼比的影响。试验结果表明,砂土的动弹性模量随细粒含量的增加而减小,但当超过细粒含量的临界值30%后,变化趋势则相反;阻尼比随着细粒含量的增加呈现先增大后减小的趋势,其细粒含量的临界值也为30%。当细粒含量小于30%时,砂土的动力特性主要由粗粒决定,粗粒间形成的骨架孔隙比随细粒含量的增加而增大,相同应变水平下抵抗变形的能力随之减弱,从而使动弹性模量减小。同时,土颗粒间接触点的减少使应力波在土中传播速度变慢,使得土体对动荷载反应的滞后性增强,阻尼比随之增加;当细粒含量大于30%后,砂土的动力特性主要由细粒决定,细粒间孔隙比随着细粒含量的增加而减小,从而使砂土的动弹性模量与阻尼比呈现出相反的变化趋势。

应力路径试验前后黄土孔隙变化及与力学特性的联系

应用压汞试验研究了不同应力路径试验前后原状和重塑黄土孔隙分布的变化,探讨了宏观力学特性与孔隙分布的联系。压汞测试结果表明:试验前两种土具有相近孔隙分布的双孔隙结构;两者w=15%试样等含水率试验后孔隙分布接近,两者饱和试样固结不排水试验后孔隙分布差异较大;应力作用主要对粒间孔隙分布产生影响;常规和减围压三轴等含水率试验后粒间孔隙体积分别减小和增大,相同固结压力下固结不排水减围压三轴试验后粒间孔隙体积比常规三轴试验后的大。原状黄土(w=15%)在低围压常规三轴试验后未出现剪切带,试样内不同部位孔隙分布未呈较大差异性。根据原状和重塑黄土相同应力路径试验后的孔隙分布差异,探讨了试样宏观力学特性的微观机理,研究结果表明胶结作用、基质吸力和粒间孔隙比对试样的强度和变形起主要作用。

孔隙度指数m确定方法研究进展

关于孔隙度指数m值的研究,一直是测井界的热点问题.基于国内外测井研究人员对孔隙度指数m进行的大量探索和研究,对各种方法进行了分析总结.从最初的只有粒间孔隙的砂岩模型的孔隙度指数m值,到后来根据双重孔隙模型确定孔隙度指数m值,现在发展到根据三重孔隙模型确定孔隙度指数m值.可以看出,随着油气勘探形势的严峻,孔隙模型越来越复杂,对储层的描述越来越详细,确定孔隙度指数m值的公式也越来越精确.对孔隙类型的识别是未来研究孔隙度指数m基础.

膨润土微观结构SEM观察中的表观孔隙率

对膨润土微观结构SEM观察时出现的表观孔隙率与宏观孔隙率不一致的问题进行了分析,讨论了SEM观察时冻干法对饱和膨润土微观结构的影响,得到表观孔隙率与宏观孔隙率之间的关系式,证实了膨润土中存在粒间孔隙和粒内孔隙,且2种类型的孔隙可以通过SEM的试验方法区分开.随着干密度的变化,粒内孔隙的孔隙比保持不变,根据SEM分析得到的粒内孔隙比与已有结果很接近.表观孔隙率与宏观孔隙率不一致主要是由于SEM照片没有反映出膨润土的粒内孔隙造成的.

多孔地层的骨架岩性指数和孔隙结构指数

根据最近(1986)提出的声波地层因素公式和传统的电阻率地层因素公式,利用美国岩心分析家协会新近(1988)公布的实验数据和其它文献上发表的数据,分析对比了粒间孔隙地层的骨架岩性指数和孔隙结构指数的关系,其中包括岩性、频率、压力、温度、及岩石的各向异性等因素对两指数m的影响,发现这两种指数总是正相关的。这表明,在粒间孔隙地层中声波的传播和电流的传导确实是可类比的。

压缩过程中饱和原状和饱和重塑黄土孔隙分布变化特征

为从微观孔隙分布角度上解释饱和原状黄土与饱和重塑黄土在相同应力状态下宏观变形的差异、在相近孔隙比下孔隙分布的差异以及所经历应力路径的差异,针对这二个目的,对泾阳崔师饱和原状黄土和饱和重塑黄土进行一维压缩和等向压缩试验并进行相同应力状态及相近孔隙比下的压汞试验。研究结果表明:泾阳崔师黄土孔隙分布呈三峰分布,重塑黄土孔隙分布呈两峰分布;相同应力状态下,两者粒间孔隙差异大而粒内孔隙基本相同,随着压力的增加,两者粒间孔隙逐渐相近,宏观变形的差异体现在粒间孔隙的差异;相近孔隙比下,二者孔隙分布差异不大但经历的应力路径差异很大。

黄原胶固化砂-黏土混合土的一维固结压缩特性试验研究

生物聚合物黄原胶作为一种新型环保固土材料,可有效提高土体强度,但其对于土体变形的影响未见报道。文中研究了黄原胶固化砂-黏土混合土的一维固结压缩特性,发现黄原胶与细粒形成黄原胶-细粒基质,具有较大刚度,可减小土体压缩性,在混合土细粒含量较高时效果尤其显著。

复杂几何形状储集层的孔隙结构

目前多孔介质的毛细管模型最普遍。这种模型足以胜任描述常规的孔隙储集层(具有接近毛细管的较简单孔隙喉道的)渗滤容量性质。

饱和粉砂不稳定性的试验研究

通过对净砂和级配良好粉砂(含10%粉土)进行一系列三轴固结不排水试验(CU),研究了粉土、孔隙比和围压对饱和粉砂不稳定性的影响。试验结果表明,净砂与粉砂在不排水剪切条件下均会出现应变软化现象(即不稳定性)。同一围压下脆性指数(IB)随孔隙比增加,但不稳定线的应力比随孔隙比增加而减小。引用等效粒间孔隙比(ege)后,净砂和粉砂在ege-ln p′平面上拥有基本相同的临界状态线。在临界状态理论及等效粒间孔隙比的基础上,提出在同一修正状态参数(ψge)下净砂和级配良好粉砂有相似的不稳定性。

厦门花岗岩残积土物理力学指标关联性定量表征初探

厦门地区花岗岩残积土的颗分试验表明其粒度呈"两头多,中间少"的特征,级配较独特。孔隙比等物性指标与压缩模量等设计中常用指标定量关联性不强,离散性大且没有明显规律。结合厦门地铁工程地质勘察资料,通过粒间状态参量、级配控制模式确定所研究土体的关键物理状态参量,分析该参量与岩土工程设计中常用指标之间的相关关系。结果表明,引入Thevanayagam提出的粒间孔隙比作为参变量,压缩模量随粒间孔隙比的增大而减小,建立了估计残积砾质黏性土、残积砂质黏性土压缩模量的经验公式。级配控制模式下的特征粒径比可以作为估计花岗岩残积土抗剪强度指标的关键参变量,黏聚力随特征粒径比的增大而增大,内摩擦角随特征粒径比的增大而减小,且线性相关性较好。文中建立的预测花岗岩残积土压缩模量、抗剪强度指标经验公式,可供厦门地区工程设计时参考。

粉土对砂不稳定性影响的试验研究

通过对净砂和粉砂土(粉土含量为10%,20%)试样进行三轴不排水试验,研究了粉土对砂不稳定性的影响。试验结果表明如使用粒间孔隙比es,就可以在与砂土相同的框架内描述粉砂土的不稳定特性。

鄂尔多斯盆地延长组长8油层组砂岩中绿泥石膜的生长模式

为了研究鄂尔多斯盆地延长组砂岩中绿泥石膜与物性的关系,利用铸体薄片和带有能谱仪的扫描电镜技术对绿泥石膜的赋存特征进行细致观察和分析,研究其成因和生长模式对物性的影响。结果表明,绿泥石膜由里层膜和外层膜组成,外层膜依据晶体大小细分为小晶体亚层膜和大晶体亚层膜。小晶体亚层膜生长于早成岩阶段B亚期,此时绿泥石结晶速度快,产生的晶体较小,晶形较差,集合体密集排列,对流体具有阻滞作用。里层膜生长在颗粒表面溶蚀产生的小孔腔中,在小晶体亚层膜的双向阻滞作用下,里层膜具有贫铁、镁而富硅质的化学组成,因生长空间狭窄致使晶体小、晶形差、集合体杂乱堆积。进入中成岩阶段,随着孔隙连通性变差和油气进入,流体流速减小,物质供应变慢,晶体结晶速度放缓,可形成稀疏的大晶体亚层膜。通过占据结晶底质,石英质碎屑颗粒表面的小晶体亚层膜阻止石英次生加大,而长石质碎屑颗粒表面的小晶体亚层膜和骨架颗粒表面的里层膜,通过阻滞颗粒溶解或消耗颗粒溶解出来的硅质流体,致使原生孔隙流体中的硅质浓度不足以生成大量的自生石英颗粒,它们共同作用抑制石英胶结,从而保护了原生粒间孔隙。

浸水湿化引起的Q_2黄土微观结构变化

通过调整吸力的试验手段对原状Q_2黄土进行浸水湿化,采用环境扫描电镜和图片处理技术,对不同浸水湿化程度的Q_2黄土微观结构进行了研究,得到浸水湿化引起Q_2黄土微观结构变化的规律,分析了Q_2黄土浸水湿化后的力学特征与微观结构之间的关系。试验和分析表明：Q_2黄土的集粒间孔隙以可引起中等或弱湿陷的中等孔隙为主;随着浸水湿化程度的加深,孔径较大的集粒间孔隙在逐渐变小,而孔径为10-20μm的孔隙相对含量逐渐增大。

济源凹陷邓2井含油构造的成藏作用研究

邓 2井含油构造 ,油层为余庄组的河流相砂岩 ,位置处于后邓构造顶部 ,油藏为屋脊断块构造类型。由于研究区的第三系和白垩系均为红层 ,余庄组原油只有可能来自上三叠统谭庄组或下侏罗统鞍腰组的烃源岩。从邓 2井的油砂分析出发 ,测定其气液包裹体的均一化温度和爆裂温度 ,判定油藏形成的温度范围 ;对包裹体内部和外部的原油进行生物标志化合物分析 ,利用砂岩的成岩作用、包裹体形成和油气聚集之间的关系进一步判别成藏的期次和地质时间 ;再对该油藏发育的地质史进行剖析 。

克拉玛依油田砾岩油藏注水开发

克拉玛依油田七东区砾岩油藏,注水开发已经25年,一直保持压力自喷开采,目前采出程度接近40%,预测最终采收率可达45%.本文从注采系统的调整、压力保持方法、注采速度的控制,以及开发调整方面作了经验介绍。