鄂尔多斯盆地延长组不同类型砂岩储层物性及其孔隙成因——以天环凹陷盐池地区长9油层组为例

在鄂尔多斯盆地延长组致密背景下,深入探究不同类型砂岩物性特征及其孔隙成因对于油气高效勘探开发具有重要意义。利用铸体薄片和扫描电镜等资料对不同砂岩储层进行系统分类,结果表明:研究区发育中-粗粒岩屑长石砂岩、细-中粒岩屑长石砂岩、细-中粒长石岩屑、不等粒岩屑长石砂岩和不等粒长石岩屑砂岩5种类型砂岩。其中前3种类型砂岩占90%以上。中-粗粒岩屑长砂岩、细-中粒岩屑长石砂岩石英和长石刚性碎屑含量高,结构成熟度高,储层物性最好,以中孔低渗、低孔低渗、低孔特低渗和特低孔超低渗为主,含一定中孔中渗储层,其他3类砂岩岩屑和填隙物塑性组分含量高,为低孔特低渗、特低孔超低渗和特低孔特低渗储层。研究区储层孔隙以原生粒间孔为主,其次为长石溶孔、少量岩屑和浊沸石溶孔,绿泥石胶结作用对成岩过程中原生孔隙的保存起到重要保护作用,长石、浊沸石溶蚀对物性起到一定改善作用。刚性矿物含量高、填隙物含量低、碎屑颗粒大以及磨圆度高是孔隙发育的主因,反之孔隙变差。

鄂尔多斯盆地长9油层组石油运聚规律研究

鄂尔多斯盆地长9油层组是一个新发现的含油层。迄今为止,有关长9油层组石油运聚成藏机理尚不清楚,特别是对石油运聚规律缺乏认识。该问题的解决会进一步完善鄂尔多斯盆地中生界延长组石油成藏理论;同时,对长9油层组石油勘探开发具有重要的指导作用。我们对长9油层组石油来源、油气输导体系、油气运移路径和油气运移动力等油气运聚条件特征及其不同地区差异进行了研究,结果表明,长9油层组原油主要来自长7烃源岩,只有在志丹局部地区来自长7和长9烃源岩;长9油层组石油的纵向运移路径是由上向下运移;孔隙型输导体和断层、构造裂隙输导体是长9油层组石油运移的主要输导体;盆地长7油层组普遍存在高过剩压力带,长7与长9油层组之间存在较大的流体压力差,因此长7油层组生成的油气在高过剩压力驱动下可以向下运移,进入储层物性相对好的长9砂体聚集成藏。同时,建立了3种长9油层组油气运聚模式,讨论了长9油层组油气运聚机理。

鄂尔多斯盆地延长组长9油层组成藏地质条件

通过对鄂尔多斯盆地长9油层组成藏地质条件的分析,认为长9油藏的油源主要来自于上覆长7油层组和其本身两套烃源岩,但志丹地区长9油藏原油来源于长9烃源岩,无长7烃源岩的混入。长9油层组含油段主要集中在长91亚段,储集体主要发育于辫状河三角洲平原相分流河道砂体及三角洲前缘水下分流河道砂体,部分为半深湖亚相浊积岩砂体。长9储层的岩石类型主要为岩屑长石砂岩,以粒间孔为主,孔隙度、渗透率总体较低。平面上储层物性分布差异性较大,姬塬地区砂岩粒度粗,粒间孔发育,物性最好;而发育碳酸盐胶结物的洛川地区孔隙不发育,物性最差。根据源-储关系,长9油层组主要发育上生下储、自生自储两种成藏组合类型。据综合分析,姬塬地区成藏条件较好,为下一步勘探的最有利区。

鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组古盐度特征及其地质意义

利用黏土矿物X衍射分析和微量元素分析结果,采用Couch公式和Adams公式对鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组沉积期湖盆古盐度进行恢复,确定由于受到成岩作用影响,由Couch公式计算出的古盐度值比实际值低,而由Adams公式计算结果反映的水体古盐度性质更可靠。研究表明:①鄂尔多斯盆地长9油层组沉积期湖盆水体具微咸水—半咸水性质,盐度从北东、北西及西南3个方向往湖盆中央呈逐渐升高,晚期的盐度低于早期盐度,反映湖平面上升的湖进过程。盐度高值区为相对闭塞的湖湾和湖盆中心的半深湖区。平面上,古盐度向河流入注湖盆的河口方向降低。由古盐度变化为古地理恢复提供了依据;②湖泊水体盐度与储层关系密切,较高盐度的水体有利于早成岩阶段绿泥石环边胶结和浊沸石的形成,前者有利于原生粒间孔隙的保存,后者更容易被溶蚀而形成丰富的次生溶孔。

陇东地区长9油层组浅水三角洲沉积特征及成藏条件研究

根据岩心中沉积构造的特征及其分布规律,认为鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组为典型的浅水三角洲沉积,其湖平面频繁的升降导致湖岸线在研究区内大幅度的往复摆动。由于湖泊水体较浅,湖平面的变化引起湖域间歇性的频繁暴露和淹没,有利于陆生植物的繁衍而不利于优质烃源岩的发育,其油源主要来自邻近长7、长8油层组烃源岩。湖平面上升期砂体叠置呈连片的板状,主要发育岩性-构造复合型油藏;湖平面下降期砂体多呈孤立的长条状,有利于岩性油藏的发育。

姬塬地区长9油层组油气运移规律及模式探讨

鄂尔多斯盆地姬塬地区长9油层组展示了较好的勘探前景,但对其成藏机制方面的研究却相对薄弱,成为制约勘探的难题。该文应用油藏地球化学、成藏地质学和沉积学等研究手段和方法,探讨了油气来源、运移、运移动力、运聚方式等问题。结果表明:姬塬地区长9油层组原油来源于上部长7油层组的优质烃源岩;长7烃源岩生烃增压产生的异常高压、长7与长9油层组过剩压力差是长7烃类向长9储层运移的主要动力;纵向叠置、横向上连片的砂体和区域性构造活动形成的裂缝为沟通长7优质烃源岩和长9油层组储层的优势运移通道。

鄂尔多斯盆地长9油层组流体包裹体特征与油气成藏期次分析

采用显微荧光技术以及流体包裹体显微测温技术,结合鄂尔多斯盆地长9段储层油气埋藏史及地热史演化过程模拟,确定了该区油气运移的主要期次。系统分析表明,鄂尔多斯盆地长9油层组油气主要经历了一期油气充注,只有峰2井存在较弱的二期油气充注;该油层组构造热事件主要发生在中生代晚期的早、中白垩世（130-100 Ma）。

鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组储层沉积学特征

通过对36口井的岩心观察描述和108件样品的铸体薄片鉴定、扫描电镜、物性、孔隙结构分析的综合研究,表明鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组长9油层组属于浅水三角洲沉积体系,储集岩主要为三角洲平原水上和前缘水下分流河道微相的灰色中-细粒岩屑长石砂岩,储集空间以剩余原生粒间孔为主,次为粒间和粒内溶孔,少量铸模孔,喉道以中、细喉为主,储层物性中等略偏差,属中-低孔、低渗孔隙型储层。储层发育受沉积作用、砂体厚度和成岩作用复合控制,可划分为4类储层,有利于储层发育的沉积微相依次为水下分流河道、水上分流河道及河口坝砂体,好的Ⅰ、Ⅱ类储层主要发育于水下分流河道砂体中。

陇东地区长9油层组砂岩储层成岩作用精细研究

长9油层组是鄂尔多斯盆地陇东地区最具石油勘探潜力的地层单元之一,而有关该地层单元的储层特征研究非常薄弱,成为制约该区长9油层组高效勘探开发的难点。在薄片鉴定、扫描电镜、镜质体反射率和物性分析的基础上,对陇东地区长9油层组砂岩储层特征进行了深入研究。结果表明:有利储层发育的岩性主要为水下分流河道微相的中—细粒岩屑长石砂岩和长石砂岩,是储层发育的物质基础;机械压实和方解石、石英及伊/蒙混层、伊利石、高岭石和浊沸石等次生矿物的胶结作用对孔喉具有不同程度的封堵,是储层孔隙缩减、渗透率降低的主要原因;早期次生绿泥石环边和伊/蒙混层环边胶结物虽然占据了部分孔隙和降低了储层的孔隙度与渗透率,但同时也增强了砂岩的抗压实能力和抑制了次生石英沉淀,是部分原生粒间孔隙得以保存和有利储层发育的重要条件;深部有机酸热液对不稳定组分的溶蚀作用有利于各类次生孔隙的发育,对改善储层的孔渗性贡献最大,是形成优质储层的关键。

鄂尔多斯盆地上三叠统长9油层组物源分析

通过露头剖面、钻井、岩心、测井及分析化验等资料的综合研究,根据古流向测定、沉积相与砂体展布特征分析,以及重矿物、岩屑组分、石英阴极发光、砂岩微量元素等定量分析结果,以长9油层组沉积期发育"多三角洲环湖"的沉积格局为指导,将鄂尔多斯盆地长9油层组物源划分为东北、北、西北、西南、南等5大物源体系,阐述了各物源体系发育的重矿物、岩屑组分、石英阴极发光以及微量元素的组合特征,推测其物源主要来自盆地周缘的古陆和古山岭:东北部为古阴山东段及乌兰格尔隆起,北部为古阴山,西北部为阿拉善古陆,西南部为陇西古陆和秦祁褶皱带,南部为古秦岭,它们的母岩均由变质岩为主的多种岩石类型组成。

鄂尔多斯盆地姬塬地区长9油层组沉积特征与储集条件

通过对鄂尔多斯盆地姬塬地区延长组长9油层组物源、沉积相及其微相特征综合分析,对储层岩石学、孔隙类型、结构、物性特征研究,认为长9油层组总体属辫状河三角洲沉积体系,长91局部出现浅湖沉积,储层类型以Ⅱa、Ⅱb型为主.长91为主力油层,主要分布于三角洲前缘相带,其中盐池地区物性最优,发育良好的储集空间,为有利勘探区.

姬塬地区长9油层组地层水化学特征及其与油藏的关系

基于地层水分析数据对姬塬地区长9油层组的地层水化学特征进行分析,在研究长9油藏主控因素的基础上,分析长9油层组原油地化参数与地层水化学特征,探讨长9油层组地层水化学特征与油藏的关系。结果表明:长9油层组地层水矿化度平均为28.7 g/L,地层水类型主要为CaCl_2型,其次为Na_2SO_4型及少量MgCl_2型和NaHCO_3型,属于整体封闭的,局部相对开放水文地质环境;从油藏运移的角度来看,长9地层水矿化度与示踪油气运移方向的地球化学参数(nC_(21)^-+nC_(22)^+)/(nC_(28)+nC_(29))及nC_(21)^-/nC_(22)^+比值有着良好正相关性,长9油藏总是从低矿化度区域向高矿化度运移,且在运移路径上均存在显示地层水化学异常的Na_2SO_4型和NaHCO_3型地层水,其一定程度上可作为断层及裂缝等优势运移通道存在的响应,同时CaCl_2型地层水可作为良好的油藏保存条件的响应,因此长9油藏大多分布在Na_2SO_4型和NaHCO_3型地层水分布区域附近的CaCl_2型地层水中;结合油藏分布区地层水化学参数的分布,提出长9油藏聚集的有利水文地质条件。

鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组物源区分析

长9油层组沉积时期陇东地区可能存在多个物源供给区。物源分析是研究长9油层组三角洲发育特征的基础,也是对砂体进行评价和预测的依据。通过石英含量相对变化、重矿物组合特征、石英阴极发光分析、岩屑组分分析及古盐度恢复等研究发现,陇东地区同时受西南、西北、南部及东北等多个方向物源的影响和控制,其中主要物源来自陇东地区西南部,次要物源来自陇东地区南部、西北部和东北部。西南部主物源母岩为祁连构造带的中—高级变质岩与火山岩,南部、西北部和东北部次要物源分别来自南秦岭构造带、阿拉善古陆和阴山古陆的花岗岩及低—中级变质岩,以上几个方向的物源在元城—华池—马家砭—太白一带交汇。

姬塬油田长9油层组成岩作用及孔隙演化特征

运用铸体薄片、扫描电镜、物性分析等方法对姬塬油田长9油层组成岩作用、孔隙演化特征进行研究.结果表明:油层组主要成岩作用为压实-压溶、胶结、溶蚀、交代和重结晶作用.根据成岩特征综合分析,储集砂岩主要形成于水体能量相对较强的三角洲平原分流河道微相环境中,以中-细粒岩屑长石砂岩为主,颗粒较粗,分选为好-中等,因此,原生孔隙度较大,大于30.07%.在压实作用和胶结作用下,孔隙最高可完全损失,但在绿泥石环边存在,其他胶结物相对含量较少的情况下,可保留2.0%～14.5%的残余原生粒间孔.后期长石及浊沸石的溶蚀作用可以形成0.60%～4.25%的次生溶孔,对岩石孔隙度的增加具有一定的贡献.

鄂尔多斯盆地姬塬地区三叠系延长组长9油层组沉积体系特征

对姬塬地区三叠统延长组长9油层组沉积体系的类型及特征进行了系统的研究:姬塬地区延长组长9油层组为辫状河三角洲平原沉积,包括分流河道、决口扇、天然堤等微相。详细研究了长91、长92沉积相平面展布特征,建立了研究区辫状河三角洲的沉积模式。

鄂尔多斯盆地安塞地区长9油层组流体包裹体特征与成藏时间

为了确定安塞地区延长组长9油层组的石油充注成藏时间,对该区储层样品进行了包裹体镜下显微观察、荧光分析及石英次生加大边中伴生盐水包裹体显微测温,并结合长9油层组埋藏-热演化史模拟,确定了该区油气运移成藏的时间.结果表明：安塞地区长9油层组主要发育盐水包裹体和含液态烃包裹体,大多分布在石英次生加大边和溶蚀微裂隙中,包裹体形态以近圆形和不规则形为主,大小一般为2～6 μm,其均一温度呈明显的单峰分布,主要为100～110c℃.长9油层组主要发生过一期油气充注,对应的地质历史时间为早白垩世中晚期（100～120 Ma）.

鄂尔多斯盆地红井子地区长9油层组层序分析与砂体预测

根据岩心观察、铸体薄片、岩石学特征、沉积构造、古生物标志、矿物学特征及地球化学分析成果的分布分析,结合测井解释成果对红井子地区长9油层组高分辨层序地层学及砂体平面展布特征行了系统研究。发现该区长9油层组时期为砂体具毯状展布特征的典型浅水三角洲沉积体系。高分辨率层序地层学研究发现,长9油层组可划分为上部长91和下部长92两个湖侵-湖退旋回,通过基准面旋回结构分析,将该地区长9油层组确定为1个大的区域性湖侵序列,2个次级的湖侵-湖退旋回,划分出1个长期旋回层序,2个对应于长91及长92油层的中期旋回层序,4个对应于小层的、包括湖侵和湖退沉积体系域在内的基准面升、降相域。同时建立了长9油层组等时地层格架,对小层砂体进行了的追踪对比和预测。

鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组层序-岩相古地理

通过岩心描述、岩石薄片鉴定、古生物、物源区及测井曲线等资料的综合分析,对鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组长9油层组沉积相和层序地层学特征进行了详细研究,确定长9油层组属于浅水三角洲沉积体系,可划分为1个长期、2个中期和4个短期旋回层序。以古盐度的定量计算和盐度分区为依据,进一步确定了陇东地区长9油层组沉积期的古湖岸线位置。在此基础上,以物源区、沉积相和层序分析等资料为基础,选取中期旋回层序的上升和下降相域作为等时地层单元编制陇东地区长9油层组各时期层序-岩相古地理图。结果表明,各时期古地理面貌和砂体展布格局主要受湖平面升降和物源区方向控制,最有利储层发育的水上和水下分流河道主要出现在各中期旋回的湖侵相域,砂体的延伸方向与西南部的主物源方向相平行。该研究成果对陇东地区长9油藏的后续勘探具有一定的指导意义。

鄂尔多斯盆地姬塬地区长9油层组成岩相特征

在综合研究的基础上,对姬塬地区长9油层组的储层特征、成岩特征和成岩相特征进行了研究。结果表明:(1)研究区长9油层组储层主要为粒度较粗的长石砂岩、岩屑长石砂岩,杂基含量较少,以绿泥石和浊沸石胶结物为主,储集空间以粒间孔和粒内溶孔为主;(2)储集砂岩目前主要处于中成岩A期—B期,弱的压实作用、胶结物和自生矿物有限充填作用和较为发育的长石和浊沸石溶蚀作用,对原生粒间孔的保留和次生孔隙的形成具有重要影响;(3)将该区划分出浊沸石溶蚀相、绿泥石环边残余粒间孔相和硅质胶结相,其分布与物源供给、沉积特征和水动力作用有关;(4)该区最为有利的成岩相为与分流河道砂体相关的绿泥石环边残余粒间孔相和浊沸石溶蚀相。

红河油田长9油层组油气富集主控因素及模式

通过建立长9油气测试产油井分布与烃源岩、地层压力、沉积储层、断裂系统的关系,分析了油气富集的主控因素,提出了油气富集模式。分析结果表明:长7烃源岩不仅是长9油气的物质来源,还为油气向下运移提供动力,控制了油藏的分布范围;断裂、裂缝系统是油气输导体系的重要组成部分,是油气向下运移的关键;长8、长9砂体的物性条件决定了油气能否充注,而砂体的叠置关系、发育程度、排烃量共同控制了油气在长9砂体中的充注程度。断裂系统、裂缝系统、砂体叠置和源储接触等单一输导系统的自由组合构成了复杂的纵横向沟通的疏导网络体系,决定了红河油田长9油气的不同成藏过程。