致密储层宏观非均质性研究——以苏里格气田苏X区块盒八段为例

苏里格气田苏X区块盒八段是典型的致密砂岩气藏,随着不断生产,储层非均质性制约勘探开发的问题愈显突出。为了更好地勘探优质储层,实现气田的高效开发,在确定区块盒八段为辫状河沉积的基础上,利用岩心、孔渗分析化验、测井解释等资料,同时结合生产资料对盒八段层内、层间和平面非均质性进行了系统研究,并分析影响储层含气和产能的影响因素,为区块单井产量解释提供了依据。结果表明:研究区块盒八段储层发育广泛,但优质储层规模小。区块盒八段储层层内非均质性均较强,盒八段中上部层间非均质性和层面非均质性强于盒八段底部。较高的孔隙度、渗透率和较低的泥质含量是优质储层含气的前提,较低的分层系数和夹层密度是储层高产的关键。研究结果可为优质储层的勘探部署提供依据,为后续开发提供参考。

砂质辫状河储层构型差异特征分析——以苏里格气田盒8下亚段为例

为厘清砂质辫状河同级别构型要素差异特征及成因,以鄂尔多斯盆地苏里格气田石盒子组盒8下亚段砂质辫状河沉积为例,综合现代沉积、野外露头及岩心等资料,选取H_(8x)^(2-2)、H_(8x)^(1-3)和H_(8x)^(1-1)典型层段开展定量构型表征,重点辨析五级至三级同级别构型单元差异特征。研究结果表明:盒8下亚段不同单层内单一辫流带宽度为650.0~1750.0 m,受物源条件和基准面旋回升降等沉积分异作用影响,单一辫流带(五级)呈孤立式、侧向拼接式和垂向叠加式3种不同构型差异分布样式。洪水、辫状河道冲刷以及冲沟破坏等因素作用,使得单砂体级次(四级)的构型差异最显著,而优势岩相组合概率高于80%的H_(8x)^(2-2)单层心滩规模较大,平均厚度为7.2 m,长和宽分别为1402.0 m和809.0 m。各单层心滩内构型(三级)差异性较小,其中落淤层具有厚度薄(0.1~0.4 m)、倾角缓(1°~3°)、透镜状分布的相似特征,单一增生体宽度主要分布在360.0~565.0 m,心滩内增生体个数、单个增生体的大小共同造就了各单层心滩平均规模的较大差异。以各级次构型单元差异特征为约束条件,建立了典型井组砂质辫状河储层构型空间分布的三维地质模型。

鄂尔多斯盆地大宁—吉县地区盒8段储层特征与优质储层控制因素

针对大宁—吉县地区盒8段优质储层分布不明确的问题,利用铸体薄片、X射线衍射、阴极发光、扫描电镜等手段,从岩石学与矿物学、成岩作用等方面分析储层发育特征及影响因素。结果表明:盒8段储层岩石类型主要为岩屑石英砂岩,岩性以中、粗砂岩为主;储集空间类型包括粒间溶孔、长石溶孔、岩屑溶孔以及黏土矿物晶间孔等,储层物性为低孔低渗,属于致密储层,但孔渗相关性较好;压实作用是研究区储层致密的主要因素,平均压实减孔率为80.16%,平均胶结减孔率为17.00%,溶蚀作用可改善储层物性,平均溶蚀增孔率为7.34%;优质储层并不存在于砂体中部或顶、底处,其在砂体单元内部的发育遵循“砂体中心上下两侧”分布模式;在抗压实性、溶蚀条件以及各类胶结物特性等因素影响下,优质储层多发育于石英砂岩与中、粗砂岩。该研究成果可为研究区优质储层的准确预测提供参考。

苏里格盒8下段砂质辫状河心滩构型模式及剩余气分布规律

砂质辫状河心滩是重要的油气开发储层类型,具有复杂的内部非均质性。针对苏里格气田盒8下段辫状河心滩沉积特征、构型模式及剩余气分布规律认识不清等问题,以层次分析为指导,结合构型要素分析,通过古代露头、现代沉积、取心及密井网测井等资料开展研究。结果表明:辫状河砂体具有纵向上相互叠置、平面上大面积连片分布的特征,可容纳空间的变化控制砂体的接触关系,提出了基准面升降过程中的4种砂体垂向叠置模式;砂体内部具有层次性,辫状河沉积过程中形成了不同的渗流屏障(隔夹层),分为河道底部滞留泥砾沉积、心滩落淤层、侧积细粒沉积、废弃河道充填沉积和溢岸细粒沉积5种类型,其中,落淤层是心滩内部控制油气渗流的主要因素;根据心滩不同位置水流能量特征及沉积特征差异,将心滩分为滩头、滩中、滩翼、滩尾和落淤层等构型单元,滩尾非均质性明显强于滩头,落淤层较发育的心滩上部非均质性强于心滩下部;心滩尾部和上部是剩余气富集的主要部位。研究结果对研究区及同类型辫状河沉积环境储层的勘探开发具有一定的指导作用。

致密气有效砂体预测技术及应用效果——以苏里格A区块盒8下段为例

苏里格气田是目前我国陆上探明储量规模最大的整装致密气田,A区块是气田重要的致密气资源产出区,研究区盒8下段主要为辫状河沉积,有效砂体厚度较薄,展布规律不清晰,通过常规地震反演技术无法对研究区有效砂体进行有效区分及准确预测。故本文在盒8下段沉积特征的基础上,通过使用不同频率的雷克子波,开展精细的层位标定,有效划分地层;利用Xu~White模型进行横波预测,建立了岩性、物性以及孔隙流体弹性参数与地震响应特征之间的联系。通过弹性敏感参数分析,利用纵横波速度比对泥岩、基质砂体及有效砂体进行区分;最终利用孔渗参数联合地质统计学反演结果,对苏里格气田A区块盒8下段有效砂体的展布特征进行预测及刻画。结果显示:有效砂体厚度为4~17.8m,整体上呈现南北向条带状展布,连通性较强,主要分布于研究区中北部及南部,预测结果与钻井符合率为86.3%,表明了该方法的可靠性,为苏里格气田及其他地区致密气开发提供了相关技术手段。

鄂尔多斯盆地苏里格气田北部盒_8、山_1段成岩作用及有利储层分布

通过对苏里格气田北部盒8、山1段24口钻井572块样品的成岩作用研究表明,苏里格气田北部盒8和山1段主要经历了压实作用、胶结作用、次生加大作用、自生矿物的生成、交代和蚀变作用、溶蚀作用、破裂作用等。根据它们对孔隙发育的贡献分为建设性成岩作用、破坏性成岩作用、保持性成岩作用3种类型。其中,约80%的砂岩粒间孔具有溶蚀现象,溶蚀作用使储集层孔隙结构得到有效的改善,以次生粒间孔最为常见,粒内溶孔较少见,粘土质微孔发育,并与岩石中保存下来的剩余原生粒间孔组合构成溶孔-原生粒间孔组合、溶孔-粘土质微孔组合及溶孔-微孔-(裂缝、粒缘缝)组合。保持性成岩作用所生成的环边绿泥石包膜使部分孔隙得以保存,对储层的发育具有积极意义。根据铸体薄片、扫描电镜下所观察到的自生矿物类型以及X衍射等测试手段所揭示的I/S混层粘土矿物的演变、粘土矿物组合及矿物中的混层比,这些成岩作用被划分为早成岩A期、早成岩B期、中成岩A期、中成岩B期和晚成岩期3个阶段5个期次;成岩作用研究认为S4井,S5井,S6井和T5井区为有利储层分布区。

多级多元判别法在靖边气田盒8段储层评价中的应用

靖边气田上古生界盒8段储层受复杂气水关系和储层非均质性的综合影响,利用单一指标进行气水层划分和产能评价时效果较差,为此提出了多级多元判别方法。首先将砂岩层划分为气层、气水层、水层和干层;其次,在气层中判别出工业气层和非工业气层;最后,在工业气层中判别出高产工业气层和基本工业气层。三级多元判别每一级的回判率都高于一级多元判别的回判率,其判别结果更加可靠。三级多元判别法在靖边气田取得了较好的判别效果,其判别结果与动态分析结果比较一致。

苏里格气田苏120区块盒8段浅水辫状河三角洲砂体演化规律

通过岩芯观察、测井相分析、沉积相剖面和砂体平面展布分析,认为苏里格气田苏120区块盒8段属浅水辫状河三角洲平原亚相沉积,但是各小层分流河道砂体发育程度不同。盒81上小层辫状分流河道发育程度低,呈似曲流河状,属弱辫状化分流河道类型;盒81下小层、盒82下小层、盒82上小层辫状分流河道发育程度高,呈现宽条带状,属强辫状化分流河道类型。对比两者的区别,最终建立辫状化程度不同的浅水辫状河三角洲沉积模式。同时,对该区盒8段分流河道(砂体)进行中心线叠合处理,得出分流河道砂体的演化既存在继承性又存在迁移性的规律,继承性表现为不同小层分流河道的数量和大体位置较稳定,迁移性表现为分流河道始终向两侧迁移,包括东移、西移和往返3种侧向迁移方式。

苏里格南区盒8段砂岩储层特征及主控因素

苏里格南区位于苏里格气田南部，是下一步气田产能建设的重要接替区，区内上古生界、下古生界复合含气，上古生界主力含气层段为二叠系石盒子组盒8段。盒8段储层岩石类型以岩屑质石英砂岩和石英砂岩为主，基本类似于苏里格气田其他区块；储层孔隙类型以溶孔和晶间孔为主，孔隙度主要分布在2％-12％之间，平均值为7．2％；渗透率主要分布在0．01-1．0mD之间，平均值为0．768mD，为典型的低孔、低渗储层。沉积、成岩系统研究认为，河道和滩坝沉积为区内优势沉积相带，溶蚀作用是改善砂岩储渗条件的最关键因素。

苏49-01加密区有效储层分布预测及开发井距优化分析

苏里格气田苏49-01加密实验区上古生界二叠系下石盒子组的盒8段及山西组的山1段为河流相沉积,有效储层几何形态、规模大小、井间连通性、垂向叠置关系及物性条件认识难度大,单井控制储量和产量低。综合运用地质、测井及地震资料,以沉积学、地球物理学以及地质统计学为指导,运用测井约束反演方法开展了有效储层横向预测研究,解决了有效储层空间分布及连通性等问题。同时,在有效储层预测结果基础之上,讨论了5种矩形井网对有效储层的控制程度,综合分析了研究区合理的开发井距。分析表明：研究区目的层砂体数目多,规模小,宽度多为400-600m,单砂体有效厚度多为3-6m,有效砂砂体连通性较差;合理开发井网井距600-800m之间,结合有效砂体的分布情况,应采用不规则井网部署开发。该研究结果对油田下一步井网部署及调整具有一定参考意义。

古湖岸线确定方法——以鄂尔多斯盆地北部地区盒8期为例

古湖岸线是历史时期湖平面与古陆地的交线，是陆上和水下沉积的分界线，确定古湖岸线的位置对于油气勘探起着重要的指导作用。采用有机岩石学方法对鄂尔多斯盆地北部地区盒8段暗色泥岩显微组分特征和有机岩石学特征进行了深入研究，结果显示三角洲平原相泥岩显微组分以镜质组为主，泥岩有机相为陆地森林沼泽相，前缘相泥岩显微组分则以无定形体组分富集为特征，有机相为覆水森林沼泽相和开阔水体相。结合泥岩颜色平面分布特征，确定了盒8期古湖岸线位置及湖岸线摆动区。

苏里格气田SN区块盒8段储层特征研究

针对苏里格气田SN区块中二叠统石盒子组盒8段储层岩石学、孔隙发育及物性特征开展综合研究。研究表明．盒8段储层岩石类型主要为岩屑石英砂岩和岩屑砂岩，其中盒8上亚段与盒8下亚段主要岩石类型分别为岩屑砂岩和岩屑石英砂岩．岩石组分差别较小；储层孔隙类型主要为溶孔、晶间孔和局部裂缝，原生残余粒间孔相对较少，偶见裂缝发育：孔隙结构整体表现为小孔隙、小喉道、孔喉连通性差的显著特征；物性整体较差，非均质性强，为典型的低孔、低渗储层。对盒8段储层进行了综合评价分类，整体以Ⅱ类与Ⅲ类储层为主，Ⅱ类储层物性相对较好，为研究区内的有利储层。

鄂尔多斯盆地东部盒8段致密砂岩储层特征及低产地质原因分析

鄂尔多斯盆地东部是长庆油田公司实现油气当量5000×10^4t目标的重要接替领域，上古生界石盒子组盒8段是该地区天然气勘探的主要目的层，储层舍气普遍，单井产量低，储层渗透率普遍小于1mD。储集砂岩类型以岩屑石英砂岩为主，与鄂尔多斯盆地西部苏里格气田盒8段储层相比，具有石英含量低、软组分含量高、喉道半径小和可动流体饱和度低的特点，是比苏里格气田盒8储层更致密的致密砂岩储层。应力敏感性和气水相渗实验分析结果表明，鄂尔多斯盆地东部盒8段致密砂岩储层地层条件下应力敏感性强、储层水锁损害大、气相渗透率降低幅度大是造成单井产量低的主要地质原因。

基于径向基—多层感知器神经网络联合的复杂岩相智能识别与表征

苏里格气田东二区二叠系石盒子组盒8段(以下简称盒8段)为典型的河流相致密砂岩储层,其强非均质性及复杂的储层结构导致该区面临“甜点”储层优选困难等关键技术瓶颈。为此,在分析盒8段储层岩相类型及组合特征、岩相约束下测井数据特征的基础上,建立了一种契合岩相及其组合特征、测井数据特征、人工智能算法原理的径向基—多层感知器神经网络联合模型,并开展了储层岩相的精确识别与表征研究。研究结果表明:(1)盒8段发育块状层理砾岩相、槽状交错层理粗砂岩相、板状交错层理粗砂岩相、板状交错层理中砂岩相、平行层理中砂岩相、交错层理细砂岩相、波状层理粉砂岩相、块状层理泥岩相8种岩相类型;(2)盒8上亚段曲流河相储层岩相密度偏小、岩相频率偏高、对应测井数据分布较分散,盒8下亚段辫状河相储层岩相密度偏大、岩相频率偏低、对应测井数据分布较集中;(3)建立的径向基—多层感知器神经网络联合模型识别准确率可达89.06%,相较于单一神经网络模型、交会图、主成分分析和决策树等方法识别准确率明显提高。结论认为,建立的径向基—多层感知器神经网络联合模型不仅克服了现有岩相识别方法准确率低且难以推广的缺陷,而且对实现河流相强非均质性致密砂岩储层高效开发具有重要意义。

苏里格南部地区盒8段优质储层控制因素分析

以铸体薄片及气层段物性资料分析为基础，探讨了优质储层的主要控制因素、研究表明，沉积环境、碎屑组分、砂岩粒度及成岩作用是控制苏里格南部地区上古生界盒8段优质储层特征的主要因素、沉积微相在宏观上控制了储层物性的空间分布，其中河道心滩微相物性较好、盆地北部基岩分布及类型的差异导致研究区砂岩岩性东西分带性，西部相对富石英，西部储层物性好于东部储层恒速压汞和核礅共振测试结果表明粗粒石英砂岩储层的大喉道有刊于提高致密砂岩储层的渗流能力压实作用和碳酸盐矿物胶结作用对储层原始孔隙起到破坏作用．导致储层致密，但溶蚀作用有利于砂岩储集性能的改善。

苏里格气田苏6区块储层隔夹层发育特征研究

隔夹层是揭示储层非均质性不可缺少的研究内容,是影响储层非均质性强弱的重要因素。以鄂尔多斯盆地苏里格气田苏6区块下石盒子组盒8下亚段为例,在岩心观察的基础上,结合测井资料,分析了隔夹层的岩电特征,建立了隔夹层类型测井划分标准;以定量分析为基础,对隔夹层的空间分布特征进行了细致的分析;利用部分非均质性参数,分析了隔夹层与层内非均质性的关系;结合砂厚和沉积微相的平面分布特征,总结了隔夹层的成因特征。研究结果表明:该区隔夹层类型以泥质隔夹层为主,钙质和物性隔夹层的出现频率极少;隔夹层平面上连片性较好,垂向上呈叠置现象;隔夹层发育程度和层内非均质性呈正相关关系;砂厚值较大的心坝及沙坪地区隔夹层的厚度和密度均较大,而泛滥平原地区相反,表明受沉积作用控制影响较大。该结果为研究区隔夹层精细刻画奠定了基础,对储层非均质性评价和剩余气开发工作具有一定的借鉴意义。

苏里格气田盒_8段沉积相及砂体展布特征

苏里格气田盒8段是重要含气层位。本次研究充分利用钻井岩心、录井和测井资料,对该地区沉积相和砂体展布进行分析。研究认为该段从盆地北部由北向南依次发育辫状河沉积相和毯式浅水辫状河三角洲相,辫状河沉积相包括河道亚相和洪泛沉积两种亚相,毯式浅水辫状河三角洲相包括三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相、前三角洲亚相。对盒8段砂体展布进行研究表明,在平面上顺物源方向呈现出条带状的分布特征,厚度变化差异较大,但平面上分布较为连续。

苏里格南部上古生界山1段、盒8段物源分析与沉积体系展布特征

综合运用碎屑及岩屑组分特征、石英标型及阴极发光分析、重矿物特征及组合等微观岩石学物源分析方法,并结合野外露头和钻井岩心取样分析化验等手段,开展了物源分析与沉积体系展布研究。结果表明:①发育四个物源区,大致交汇于环县—华池附近,且盒8段、山1段物源具有良好继承性;②山1段发育曲流河三角洲—湖泊沉积体系,主要发育三角洲前缘沉积,河道展布规模较小,以“泥包砂”为特征,砂体呈孤立分布。平面上呈南北向条带状展布,砂体厚度分布稳定,北部砂体连通性好,规模大;③盒8段发育辫状河三角洲—湖泊沉积体系,由三角洲平原及三角洲前缘组成,沉积体系纵向叠置明显,规模大,连通性好,以“砂包泥”为特征。平面上不同期次河道连片分布,延伸范围广,形成数百公里的大范围砂岩储层,储集性最好。以上成果认识,为天然气有利区带优先评价提供依据。

鄂尔多斯盆地子长地区盒8、山1段储层特征

根据薄片、铸体薄片、扫描电镜及化验分析等资料,对子长地区盒8、山1段储层岩石学、孔隙类型与结构以及物性特征进行研究,并分析了影响优质储层形成的主要控制因素。结果表明:该区盒8、山1段砂岩组成为岩屑砂岩、岩屑石英砂岩、石英砂岩;储层孔隙类型以次生溶孔为主,晶间孔和微裂缝发育;孔喉偏小,孔喉分选和连通性较差,孔隙度和渗透率整体偏低,属于低孔、低渗、特低渗致密储层。盒8段储层孔喉结构和物性略优于山1段。储层主要受沉积作用和成岩作用的控制。沉积作用控制了砂体的展布,强烈的压实、压溶作用及胶结作用是造成该区储层低孔、低渗的主要原因,而高岭石晶间孔、溶蚀作用和破裂作用一定程度上改善了储层物性。

陕北斜坡南部上古生界石盒子组盒8段储层成岩作用研究

为了搞清陕北斜坡南部上古生界石盒子组盒8段储层的成岩作用类型及其对储层物性的影响,充分应用28口取芯井的109块普通薄片、22块铸体薄片的X射线衍射、阴极发光等资料,系统开展研究区储层岩石学、成岩作用类型及成岩演化等方面的研究工作。结果表明:盒8段砂岩成分主要以石英砂岩和岩屑石英砂岩为主;主要成岩作用类型为机械压实作用、压溶作用、胶结作用、交代作用;成岩阶段处于中成岩阶段B期,其成岩演化序列为早期压实作用—压溶作用—早期方解石胶结—绿泥石—石英次生加大—溶蚀作用—长石、岩屑泥质杂基高岭石化—铁方解石及铁白云石胶结作用—伊利石。压实作用使储层孔隙度平均降低了20.7%,胶结作用使孔隙度平均减少了7.5%,两者是盒8段储层变差的主要原因;而溶蚀作用产生的平均孔隙度为3.2%,一定程度上改善了储层物性。