准噶尔盆地东部凹陷区二叠系上乌尔禾组深层—超深层储层特征及发育模式

选取阜康凹陷和东道海子凹陷作为准噶尔盆地东部凹陷区代表,以二叠系上乌尔禾组深层—超深层砂砾岩储层为研究对象,利用岩心手标本、薄片、扫描电镜观察,结合高压压汞和测井成像等方法,分析深层—超深层砂砾岩储层特征及主控因素,进一步揭示准噶尔盆地东部凹陷区上乌尔禾组储层发育模式。结果表明:准噶尔盆地东部凹陷区均为深层—超深层砂砾岩储层,其中阜康凹陷属于典型的低孔—特低渗储层,东道海子凹陷则为低孔—低渗储层。二者储集空间类型存在差别,阜康凹陷主要发育微裂缝和溶蚀孔,东道海子凹陷存在大量溶蚀孔,少见裂缝。压实作用和胶结作用对准噶尔盆地东部地区储层均起到了强烈的破坏作用,但阜康凹陷压实作用十分强烈,溶蚀作用弱,超压产生的大量裂缝成为超深层油气运移的有效通道。东道海子凹陷裂缝欠发育,长石和浊沸石经过溶蚀作用产生的大量粒内溶蚀孔改善了储层物性。此外其富含的浊沸石还起到抗压保孔作用。因此准噶尔盆地东部凹陷区二叠系上乌尔禾组储层共发育超深层裂缝和富含浊沸石的溶蚀孔2种模式,为深层—超深层储层油气富集创造良好条件。

超深储层白云岩力学行为及宏细观破裂特征试验研究

超深层海相碳酸盐岩储层油气资源丰富,是我国油气“增储上产”的重要领域。超深层油气储层受高应力和高温共同影响,此时岩石的力学特性发生明显变化,这增大了破岩难度,增加钻井事故概率,制约着超深层油气资源勘探进程与效益开发。本文采用三轴压缩试验和工业CT扫描重构相结合的手段对超深层海相碳酸盐岩储层岩石进行了不同围压下的力学试验,并对试验后试样的细观破裂形态进行了重构研究。研究表明,围压对岩石的强度、变形特性以及破裂特征有重要的影响;随着围压的增大,岩石的峰值强度、弹性模量、峰值应变以及残余强度均增大;单轴条件下岩石主要以轴向劈裂为主,随着围压的增大,逐渐转为剪切破坏;单轴压缩条件下岩石的裂缝数量、裂缝体积以及平均裂缝宽度均高于三轴压缩条件下,表明围压的存在抑制了裂缝的扩展。研究成果对于深层油气资源勘探开发具有重要意义。

元坝长兴组超深层生物礁大气田优质储层发育机理

通过系统开展元坝气田长兴组超深层生物礁储层岩石学与岩石地球化学分析,结合碳酸盐岩溶蚀动力学模拟实验,以及储层古压力恢复,揭示了元坝超深层生物礁优质储层的发育保存机理。研究表明,早期暴露溶蚀、浅埋藏白云岩化是基质孔隙发育的基础,储层深埋引起的古油藏原油裂解导致的超压水力破裂缝的形成,是储层渗透性改善的关键,"孔-缝耦合"共同控制了超深层优质储层的发育。在此基础上,构建了生物礁非均质"孔-缝双元结构"储层模型,为生物礁储层预测奠定了理论基础。

川西北中二叠统超深层白云岩储层孔隙结构及控制因素

四川盆地西北部龙门山山前中二叠统白云岩储层埋藏深度大,经历了漫长的埋藏期成岩演化,现今仍有丰富的储集空间保存,并发现了孔隙式白云岩气藏,但白云岩储层质量的非均质性较强,不同类型的白云岩储层中储集空间的形成和保持机理还有待更深入的研究。结合物性测试、压汞实验和CT扫描,白云岩储层中可识别出3种孔喉结构类型,其中Ⅰ类孔喉配位数高、连通性较好,大孔粗喉型的孔喉组合占主导,Ⅱ类包括了大孔中喉型和中孔中喉型两套孔喉组合,孔喉非均质性强,Ⅲ类受压溶作用影响较强主要发育小孔细喉型孔喉组合。白云岩储层孔喉结构的差异性主要取决于先驱灰岩的岩石组构和后期多种成岩作用的叠加耦合。Ⅰ,Ⅱ类储层一般由多孔颗粒灰岩经白云化形成,白云化作用进行得较彻底,主要发育在平直自形-半自形白云岩中,但Ⅰ类储层比Ⅱ类储层受中晚期溶蚀作用的改造更强且过度白云化作用影响较弱;而残余结构白云岩和非平直他形白云岩由于抗压溶能力更弱和后期过度白云化作用更强因而仅能形成Ⅲ类储层。

超深层碳酸盐岩层系硅质岩储层表征与评价--以塔里木盆地塔深6井为例

塔里木盆地塔深6井揭示了奥陶系蓬莱坝组发育一定厚度的硅质岩储层,其储层发育特征与油气储集性能是当前研究焦点之一。基于岩性、电性响应特征,开展了详细的岩心观察描述、X衍射、显微岩石学分析和储集性能等储层表征与评价。分析结果表明,塔深6井硅质岩储层比同层系白云岩具有更高的孔隙度,超过7400 m埋深下孔隙度平均值高达13.5%;主要由微晶石英组成,石英含量高达83.0%~93.7%,另有少量粘土、方解石和白云石等其他矿物。储集空间主要为石英晶间微孔隙,分布相对均一;孔隙直径多为1~10μm,其次为0.1~1μm,主要喉道直径为10~100μm。原油加压饱和离线核磁共振实验研究表明,0.1~10μm孔隙是硅质岩储层的主要储油空间,且总孔隙度越大可容纳的原油总量越大。塔深6井硅质岩储层与白云岩互层接触关系及与硅质结核的共生关系、显微层理结构特征、初始高孔隙度特征均表明其为沉积与成岩作用的共同产物,形成于台地内局部相对深水区。地震反射特征揭示储集体分布南北长约300 m、东西宽约200 m。硅质岩储层的发现对认识塔里木盆地早奥陶世碳酸盐岩台地内部结构差异性具有重要意义。

塔里木盆地顺北5号走滑断裂带北段超深层裂缝储层的地震属性表征方法研究及应用

塔里木盆地顺北5号走滑断裂及其伴生裂缝的分布控制了储层的形成和油气的运聚成藏。如何选择对裂缝储层响应好的地震属性并用其描述储层的空间展布,是裂缝型储层预测的研究基础。由于研究区不同尺度断裂裂缝发育规模差异较大及客观上存在地震分辨率的差异,在实际研究过程中需要采用不同的技术方法及其组合对不同尺度和特征的断裂裂缝进行识别。地震属性对比测试表明倾角约束的高精度相干体和面状特征属性可表征断距超过40 m的大尺度断裂;分频融合相干和应变能属性可表征断距15~40 m的中尺度断裂;断裂似然体刻画和缝洞增强体可表征断距15 m以下的小尺度断层和裂缝。然后将典型地震属性与成像测井解释得到的实际裂缝数据及裂缝密度曲线进行相关性拟合,进而优选出混沌属性、面状属性、结构张量第三分量、分频融合相干4种属性,并将4种属性融合成新的属性用于裂缝密度体计算,最后用该方法半定量预测裂缝的分布。裂缝预测结果表明以走滑断裂带中部的压扭性断裂处为中心,约1.5 km范围的鹰山组下段地层整体裂缝最为发育,为优势储层勘探开发区。

超深层裂缝型储层最佳井眼轨迹量化优选技术与实践--以克拉苏构造带博孜A气藏为例

利用定向井眼轨迹穿越有效天然裂缝发育区,是超深层油气藏高效开发的重要手段。然而,超深层气藏处于高压、高温、高地应力的环境中,钻井过程中溢流、垮塌、漏失事故频发,同时裂缝发育和地应力集中共同导致地层各向异性极强,不同方位井眼轨迹上的钻井风险不同。以库车坳陷克拉苏构造带博孜A气藏为例,兼顾定向井安全钻井并尽可能多穿裂缝带,建立研究区的储层三维地质力学模型,分析活动性好的裂缝优势方位和产状特征,考虑强地应力、裂缝弱面评价以及与垮塌、漏失相关的安全钻井密度窗口,为定向井钻前设计提供最优化的井眼轨迹方案。研究结果表明:(1)天然裂缝走向与最大水平主应力方向夹角小、裂缝面剪应力与正应力比值较高时,裂缝有效性较好;(2)钻井井眼垂直于有效裂缝面时,流体从储层向井筒的导流能力最大;(3)储层处于走滑应力机制时,钻井井眼在沿着最大水平主应力方向上的一定扇形区域内稳定性较好,且井斜角越大,钻井相对越安全;(4)天然裂缝发育时,井眼稳定性整体降低,但钻井井眼垂直于有效裂缝面时,稳定性相对较好;(5)根据裂缝剪切变形能力,确定有效裂缝的发育位置和产状,结合裂缝性地层的井壁稳定性评价与漏失压力预测,可定量预测最优井眼轨迹。实践检验表明,预测结果与钻井实践吻合较好,证明了井眼轨迹在优质裂缝体钻遇和安全钻井中的可靠性,为超深层裂缝型储层大斜度井开发奠定了地质力学基础。

塔里木盆地库车坳陷巴什基奇克组砂岩储层形成演化过程

通过普通薄片、铸体薄片、阴极发光等综合分析,对库车坳陷巴什基奇克组储层岩石组分、储集物性和储集空间等特征进行深入研究。结果表明:研究区为深层-超深层储层,孔隙度为0.5%~10.5%,渗透率为0.01~10 m D,具有低孔低渗-特低孔特低渗特征。储层在漫长的地质演化过程中经历了压实、胶结、溶蚀、交代、破裂等成岩作用。成岩演化最高阶段为中成岩B期,储集空间主要为残余原生孔隙和次生溶蚀孔隙。

塔里木盆地克深气田超深层致密砂岩储层裂缝分级分组合特征

塔里木盆地克深气田白垩系巴什基奇克组砂岩储层是库车山前的主力产气层,具有埋藏深度大、基质物性差的特征,构造裂缝普遍发育,特征及分布复杂,且对单井产量影响较大。目前针对该地区裂缝的研究已投入大量的工作,研究内容主要包括基于钻井岩心、成像测井等资料的裂缝精细描述;多方法多轮次裂缝分布规律预测等,但是受到取心程度、地震资料品质、常规测井资料等限制,裂缝预测的效果不佳。考虑到克深气田超深层致密砂岩储层裂缝具有多尺度特征,且不同尺度裂缝的发育特征、成因及分布规律有所不同,研究将裂缝进行分级,系统地梳理了各级裂缝及其组合的发育特征和规律,并探索了裂缝与产量的关系。研究认为:(1)综合考虑裂缝的长度、开度、发育特征等因素,将克深气田储层裂缝划分为"Ⅰ级裂缝—米级裂缝"、"Ⅱ级裂缝—颗粒贯穿缝"、"Ⅲ级裂缝—粒缘缝"三级裂缝;(2)根据各级裂缝的尺度、成因及组合特征,建立了克深气田储层三级裂缝组合,即"Ⅰ级裂缝组合—优势裂缝带"、"Ⅱ级裂缝组合—优势裂缝及伴生缝"、"Ⅲ级裂缝组合—粒缘缝网";(3)克深气田储层多尺度缝网有效沟通砂体和砂层组,连通粒间溶蚀扩大孔,产生粒内溶孔及微孔隙,提高储层的渗流能力,对单井产量影响较大,是超深层致密砂岩储层天然气高产、稳产的关键。