鄂尔多斯盆地镇北地区长4+5段沉积储层特征

通过野外露头、岩心观察,铸体薄片、阴极发光、扫描电镜和常规压汞等分析测试方法,对镇北地区长4+5段沉积储层特征进行了综合详细的研究。结果表明镇北地区长4+5段主要发育辫状河三角洲前缘及三角洲平原两种沉积亚相,共发育6~8条主要水下分流河道。该区砂岩岩性以灰白色、浅灰绿色中-细的岩屑长石砂岩与长石岩屑砂岩为主,其次为岩屑砂岩,其储集空间以粒间孔为主,长石溶孔及岩屑溶孔次之;孔隙类型以复合型呈现,以发育粒间孔-溶孔为主,其中Ⅱ类孔喉组合为主要类型。该区储层孔隙度均值为11.89%,渗透率均值为1.75×10^(-3)μm^(2),其属于特低孔、特低渗油藏。长4+5段储层成岩作用以机械压实、胶结及溶蚀作用为主,其中I/S比为25%-35%,属于中成岩A期。通过沉积储层特征的研究将对研究区产建开发工作提供理论指导意义。

鄂尔多斯盆地镇北油田延长组石油运聚机理

鄂尔多斯盆地延长组为典型的低渗透储集层,石油在低渗透储集层中运移、聚集机理是该地区成藏研究的关键。利用原油含氮化合物分析、有机包裹体分析、含油砂岩荧光薄片分析等方法,结合原油物性特征、砂岩含油性与物性变化的关系等探讨了镇北地区延长组石油运移、聚集特征。研究认为:侏罗纪末期—早白垩世是延长组石油主要成藏期,烃源岩生烃是一个连续的过程,不具备多个成藏期;延长组石油在超压动力下幕式快速运移,沟通油源的裂缝、微裂缝是石油运移的主要通道,在侧向上运移距离短;相对于运移阻力,石油所受到的浮力很小,无法进行二次运移,现今的石油聚集仍保持其在异常高压作用下注入储集层时的状态;高压充注过程反复进行,处于沟通油源的裂缝通道上的储集层可以得到反复充注,从而形成石油有效聚集。

鄂尔多斯盆地镇北油田延长组低渗透储层成因及油气运移特征

低渗透储层具有孔隙结构复杂和毛细管阻力大等特点,油气在其中运移的动力、路径以及运移方向是低渗透储层油气成藏研究的关键。以鄂尔多斯盆地镇北油田为例,通过岩石显微薄片分析、扫描电镜能谱分析、原油含氮化合物油气运移示踪分析、砂岩含油饱和度变化特征等,分析了延长组低渗透储层的成因、油气运聚时期的储层物性以及油气在低渗透储层中的运移特征。结果表明,该区延长组储层受沉积和成岩作用的影响在油气大规模运移之前就已经形成低渗透储层,岩石中存在的大量软颗粒以及特殊的同生软颗粒是形成低渗透储层的根本原因;油气侧向运移距离短,裂缝、微裂缝为主要运移通道,在异常压力作用下油气具有幕式快速运移的特征。

鄂尔多斯盆地镇北地区延长组长4+5段沉积期古环境条件及意义

以鄂尔多斯盆地镇北地区三叠系延长组长4+5段为研究对象,通过野外露头剖面、钻井岩芯共47块泥岩样品的微量元素、稀土元素地球化学分析,运用Sr/Ba、Th/U、Rb/K、硼(B)法,钴(Co)法、δU、V/(V+Ni)、V/Cr、Ni/Co、Ce/Ce^(+)、Eu/Eu^(+)、Sr/Cu、Mg/Ca等相关元素比值,定性、定量对长4+5段沉积期的古盐度、古温度、古水深、古气候及古氧化-还原条件进行了判识。结果表明,长4+5段沉积期古气温介于14.5~24.6℃之间,为半潮湿—半干燥的温带—亚热带气候;古盐度为陆相微咸水环境,介于0.50‰~3.78‰之间;古水温为8.9~11.9℃;古水深介于10~85 m之间;沉积物形成于弱还原—氧化条件。相对于延长组长7段沉积期来说,长4+5段尽管发育暗色泥岩,但由于环境条件的明显改变,气温升高致使水温增加,水体盐度增大,最终影响有机质发育和保存,不利于该段有效烃源岩的形成。

表面活性剂降压增注机理及其在镇北油田的应用

镇北油田低渗储层物性较差,受传统开发方式的影响,部分井存在注水压力高、上升速度快、能量消耗快、长期欠注等现象,常规的酸化解堵等措施有效期短、费用较高。为此,研制合成了新型氟碳表面活性剂FCS-08,能有效降低表面张力及界面张力,改变岩石表面润湿性。该项新技术在现场试验3口井,均取得了较好的降压增注效果,其中的镇298-307井注水压力降低32.3%,视吸水指数升高了87.04%。

鄂尔多斯盆地镇北地区长3砂岩的成岩作用及其对储层的影响

根据砂岩薄片、铸体薄片、扫描电镜、X-衍射分析,研究了鄂尔多斯盆地西峰油田镇北地区长3储层的成岩作用特征,认为该区长3储层处于晚成岩A期阶段,压实作用和胶结作用强烈地破坏了砂岩的原生孔隙结构,溶蚀作用和破裂作用则有效地改善了砂岩的孔隙结构。该区长3储层发育溶蚀作用相、压实作用相、胶结作用相和自生绿泥石胶结残余孔隙相,储层成岩相发育状况决定了孔隙结构的发育特征。发育次生孔隙相和残余孔隙相的砂岩具有较好的孔隙结构,孔渗较高;压实作用相和胶结作用相发育的砂岩具有很差的孔隙结构,孔渗很低。

鄂尔多斯盆地镇北地区长3储层微观非均质性的实验分析

油气储层的微观非均质性特征是储层地质学研究的重要内容之一。本文的目的是研究鄂尔多斯盆地镇北地区长3储层微观非均质性特征,研究方法是利用真实砂岩微观模型实验。通过实验发现鄂尔多斯盆地镇北地区长3和储层为致密型砂岩,真实砂岩微观模型实验直观地显示出鄂尔多斯盆地镇北地区长3储层具有很强的微观非均质性,砂岩的成岩作用和孔隙结构是影响本区长3储层微观非均质性的主要原因。在低渗透砂岩中,溶蚀作用引起砂岩产生强烈的非均质性,而这些砂岩则形成长3储层的高渗带。

西峰、镇北地区长8沉积相再认识

以前人研究为基础,充分利用钻井资料,针对生产中出现的新问题,对西峰、镇北地区长8沉积环境和沉积相进行了进一步的探讨。结合露头资料,在古水流方向及重矿物组合特征研究的基础上,认为西峰地区长8沉积物源来自崇信县汭水河方向,镇北地区长8沉积物源来自崆峒山方向。通过对长8期湖盆底床形态的分析及砂体展布规律的恢复,认为西峰地区长8为辫状河三角洲沉积相类型,镇北地区为扇三角洲沉积相类型;并划分及描述了各亚相及微相特征。

鄂尔多斯盆地镇北地区长8油层组砂岩成岩相与优质储层分布

通过运用铸体薄片鉴定、扫描电镜、X-射线衍射和压汞分析等测试手段,对鄂尔多斯盆地镇北地区长8油层组砂岩的成岩相特征和优质储层分布进行了分析。结果表明,该区长8油层组储层以岩屑质长石砂岩为主,结构成熟度和成分成熟度较低,储层表现为低-特低孔、特低渗特征,压实作用和方解石胶结作用是导致该储层物性较差的主要因素。根据成岩作用特征及其对储层物性的影响,在研究区共划分出4种成岩相带,抗压实-溶蚀孔隙相是优质储层发育的有利区,绿泥石胶结残余粒间孔隙相是次有利成岩相带,而压实致密相和方解石胶结致密相不利于储层的发育。

镇北油田注水井欠注原因分析及治理对策

为了解决镇北油田长8储层注水井高压欠注的问题,对该油田长8储层的储层特征、储层敏感性、注入水水质、岩石表面润湿性等因素进行了研究和分析,确定了镇北油田长8储层欠注的主要原因。研究表明:储层原始物性差(平均渗透率0.69mD),酸敏性强(58.14%),注入水与地层水配伍性差(产生CaSO4沉淀),岩石界面水润湿性差(弱亲油)是镇北油田欠注的主要原因。针对这些原因拟解决的对策是:研发并优化适合该油藏的酸液体系,开发出能防止该油藏水化膨胀的高效缩(防)膨剂,研发出性能较好的缓蚀阻垢剂,筛选出适合该油藏的表面活性剂增注体系。

镇北-环县地区长4+5油层储层特征及其控制因素

对陇东镇北-环县地区延长组长4+5油层的储集砂体进行了储层岩石学、储层物性、孔隙结构及储层控制因素的研究,结果表明:该区砂岩以长石岩屑砂岩和岩屑砂岩组成;储层孔隙类型以粒间孔和溶蚀孔为主;孔喉组合以小孔隙-微细喉道为主,压汞实验表明孔隙结构较好,主流喉道半径较大。长4+5储层物性整体相对较好,孔隙度平均11.5%,渗透率平均1.47×10-3μm2。造成储层相对高渗的原因主要是沉积作用和成岩作用,沉积作用控制了砂体的展布,在河道主体部位发育相对高渗储层,砂岩粒径及砂体成分影响储集性能;有利的成岩作用控制了相对高渗储层的分布,中-弱压实、弱胶结的成岩强度,伴随强烈溶蚀的发生,是造成镇北-环县地区储层相对高渗的重要原因。

镇北油田延长组长3油层组精细地层划分与对比

利用测井曲线和岩心资料,分析了研究区100余口探井的岩、电特征,对镇北油田长3油层组进行了精细划分与对比,将长3油层组自上而下划分为长311、长312、长313、长321、长322、长323、长331、长332、长333等9个不同级别的小层,各小层厚度大致相等。其中长322、331小层为水下分流河道沉积,砂体发育,是研究区长3油层组的主力产油层。长3油层组的精细地层划分与对比为研究沉积微相、砂体展布、储层非均质性及预测有利含油区块提供了地质基础数据,对油田开发具有非常重要的意义。

鄂尔多斯盆地镇北地区长4+5段储层特征及影响因素

利用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光、常规物性、压汞、测井等方法,研究鄂尔多斯盆地镇北地区上三叠统延长组长4+5段储层特征,并探讨其储集性影响因素。结果表明:镇北地区长4+5段储层岩性主要为岩屑长石砂岩或长石岩屑砂岩,储集空间以粒间孔和长石溶孔为主,孔隙结构为中-小孔微细喉型和细微孔微喉型,物性为低孔低渗特征。储集性控制因素与沉积微相、碎屑颗粒成分、成岩作用密切相关,河口坝、水下分流河道砂体孔渗性较好;陆源碎屑的组分、含量、特性为储层的发育以及后期成岩作用的改造奠定物质基础;成岩过程中压实、胶结为破坏性成岩作用,溶蚀、长石高岭石化、绿泥石环边为建设性成岩作用。镇北地区长4+5储层整体为低孔低渗特征,强烈的压实作用和胶结作用导致储层的致密化。

鄂尔多斯盆地镇北油田长8_1油藏电阻率差异成因

鄂尔多斯盆地镇北油田长81超低渗油藏电阻率差异较大,油藏西部电阻率明显小于油藏东部,部分油层电阻率甚至接近水层,使得西部油层难以识别,给油田开发带来一定难度。为此,对油藏东、西部储集层电阻率差异成因进行了研究。研究结果表明,造成该油藏西部电阻率明显偏低的主要原因是:油藏西部储集层地层水矿化度高于油藏东部;西部储集层中阳离子交换能力较强的伊利石和绿泥石含量更高,其附加导电作用较强;由于油藏西部储集层中吸附水分子能力强的黏土矿物含量高、储集层孔隙结构更为复杂以及成藏动力弱等因素,导致其束缚水饱和度偏高。这一研究成果,对超低渗低阻油藏的勘探与开发具有重要意义。

鄂尔多斯盆地镇北地区延长组长7致密油储层特征及其综合评价

为了明确长7致密油储层特征对其开展综合评价。首先,通过岩心观察、薄片鉴定和岩心分析等,认为长7致密油储层物性、含油性、脆性等属性参数具有分布频带宽、变化快的特征。其次,基于聚类分析方法,选取7个相对独立的参数用于储层分级评价,并界定了相应参数的分级标准。在此基础上,运用灰色系统理论,定量各评价参数的权系数,计算出储层综合评价因子,对镇北地区西233井区长721致密油储层开展综合定量评价。结果表明:西233井区以Ⅱ、Ⅲ类储层为主,两者分布面积约为65%,其中Ⅰ类、Ⅱ类储层主要分布于三角洲前缘水下分流河道,Ⅲ、Ⅳ类储层分布于河道砂体侧翼。

不整合面和砂体配置对镇北长3及以上低渗透油藏油气富集的影响

通过大量的测井和岩心等资料分析,采用古地貌恢复等方法,探讨了鄂尔多斯盆地侏罗系和三叠系间的不整合面及砂体的配置关系对镇北地区长3及以上低渗透油藏油气富集的影响。研究表明:前侏罗系古地貌将镇北地区划分为若干个古河流域,每个流域的主河谷深切延长组地层,通过油气运移所形成的低渗透油藏在平面上主要局限于其古河流域内;不整合面为油气运移的主要通道,由于地层纵向相态转化快,油气运移困难,同一古河流域的长3及以上低渗透油藏纵向上主要局限于一个统一的构造附近,即油气主要聚集于不整合面附近古河流域内砂体连片性较好的构造基准域内。

鄂尔多斯盆地镇北地区油源对比及石油运移方向

根据原油和烃源岩饱和烃、芳香烃的色谱-质谱分析,原油和油砂抽提物的咔唑类含氮化合物分布特征,结合砂体展布探讨了鄂尔多斯盆地镇北地区长81小层原油来源和石油运移方向。结果表明,镇北地区长81小层原油均来自于长73小层烃源岩,特点是三环萜烷以C23为主峰呈正态分布,缺失伽马蜡烷,孕甾烷发育,重排甾烷丰度低。原油在成熟度上有所差异,靠近深湖区的原油成熟度较高;原油和油砂抽提物的咔唑类含氮化合物有一定的运移分馏效应,石油从生烃中心沿砂体向西南方向运移。

鄂尔多斯盆地镇北油田长8油层组储层影响因素分析

结合岩性观察、薄片鉴定、电镜扫描、阴极发光和物性分析等资料,研究了鄂尔多斯盆地镇北油田长8油层组储层特征及影响因素。研究表明,镇北油田长8油层组储层处于三角洲沉积交汇处,主要发育三角洲前缘亚相砂体。岩性以岩屑质长石砂岩为主,平均孔隙度9.64%,渗透率0.68mD,属低孔-特低孔、低渗-特低渗储层。储集性能主要受沉积环境和成岩作用的影响,水下分流河道、河口坝和远砂坝砂体是有利的储集空间。压实-压溶作用、胶结作用是导致孔隙度减小的主要原因,使储集层物性变差;溶解作用形成大量次生孔隙,极大程度上改善了储层的储集性能。

镇北油田原油含氮化合物分布特征与油气运移

鄂尔多斯盆地镇北油田原油中含有丰富的吡咯类含氮化合物,不同层系或相同层系原油中吡咯类含氮化合物总体分布型式相似,原油中吡咯类含氮化合物以烷基咔唑为主,烷基苯并咔唑次之,未检测到二苯并咔唑。但含氮化合物绝对质量分数与相对分布差异明显,显示出明显的油气运移分馏效应。随着运移作用的加强,含氮化合物绝对浓度下降,"屏蔽"型与"暴露"型或"半屏蔽"型化合物的比值增加。根据原油中含氮化合物参数的平面分布规律可知,镇北地区原油运移方向是:镇53井区和镇221井区为自东北向西南,镇218井区为自西北向东南。

镇北油田长8油层有机膦酸酸液增注体系研制及应用

酸化技术是储层改造最为常用的技术之一。根据镇北油田长8层的储层物性特征,研制并优化适合该储层的酸化增注体系。研究表明,有机膦酸酸液体系主要成分为有机膦酸和含氟化合物,通过酸液添加剂的筛选与研究,确定了酸液体系配方。主体酸配方:2%NH4F+10.0%有机膦酸+0.5%柠檬酸+1.5%乙酸+0.5%助排剂TF-1+2%缓蚀剂SJC;前置酸配方:12%HCl+3%乙酸+0.5%柠檬酸+1%缓蚀剂SJC+2%防膨剂PDMD。岩心伤害试验结果表明有机膦酸体系对镇北油田长8层岩心的渗透率显著提高。2014年9月至12月,应用有机膦酸酸液分别对镇北长8层镇2x井、镇3x井和镇9x井进行现场试验,累计增注2 219 m3,平均降压5.77 MPa。