西233区长7致密储层三维脆性分布特征

明确致密储层的三维脆性分布特征,有助于压裂层段优选和压裂施工设计。文中以鄂尔多斯盆地西233区长7致密储层为研究对象,利用岩心矿物组分、岩石力学化验分析和地球物理测井资料,在岩心刻度测井的思想指导下,对研究区目的层的矿物组分、弹性模量、泊松比进行了处理解释,构建了基于矿物成分-力学参数的脆性指数计算模型;基于脆性指数,采用三维地质建模的思想,构建了脆性指数三维分布模型,进而刻画了脆性三维分布特征。研究结果表明:西233区长7致密储层脆性分布连片性较差,整体上脆性受储层岩性和非均质性影响较大;脆性发育区向西南方向延伸,并演化为西北、西南和东南方向3条次级脆性发育带,南部脆性连续性较差,整体上呈现出较强的脆性非均质性。     

碎屑组分差异对成岩作用的约束——以苏里格气田东二区砂岩储层为例

成岩物质基础的不同是否能在一定程度上影响成岩微环境、成岩矿物和成岩强度,是一个值得深入探讨的问题。为此,以鄂尔多斯盆地苏里格气田东二区二叠系砂岩储层（位于盆地北部两大物源分区的交汇部位,其主要含气层段为下二叠统山西组一段和和下石盒子组盒8段）为例,采用薄片鉴定、铸体、阴极发光、扫描电镜、流体包裹体激光拉曼等分析实验方法,深入研究了长石石英砂岩和岩屑砂岩在成岩流体性质、成岩微环境和成岩产物等方面的差异。结果表明：①该区砂岩储层成岩现象多样,不同的岩石类型成岩序列也不同;②储层中成岩古流体的演化复杂,具有多流体性质和成岩环境变化相叠合的特点,在不同的砂岩类型中具有不同的表现;③埋深和温度是该区储层成岩环境变化的主导因素,此外,岩性及原始物质组分的差异不仅影响了局部流体性质和成岩微环境的变化,而且还导致了成岩反应、成岩序列和成岩产物的差异;④受差异成岩作用控制,该区长石石英砂岩的成岩演化相对简单,其孔隙特征明显好于岩屑砂岩。     

成岩相对低渗透储层砂岩岩石力学性质的控制——以鄂尔多斯盆地东部上古生界天然气储层为例

砂岩岩石力学性质对储层压裂设计具有重要影响,通过岩相学观察以及岩石力学试验,研究了鄂尔多斯盆地东部上古生界低渗透储层砂岩成岩相类型、岩石力学参数以及可压裂性,分析了影响岩石力学性质的岩相学因素。研究区上古生界低渗透储层砂岩可分出6种成岩相：蚀变杂基充填强压实致密成岩相、石英加大硅质胶结粒间孔成岩相、碳酸盐胶结交代致密成岩相、钙质溶蚀孔成岩相、杂基溶蚀孔成岩相和岩屑溶蚀孔成岩相。不同成岩相砂岩的抗压强度、弹性模量和泊松比均有所差异,脆性矿物含量、硅质胶结物含量以及压实重结晶程度越高的成岩相,则其抗压强度越大,反之则越小;孔隙度越大的成岩相,弹性模量越小;石英等脆性矿物含量越高、压实程度越弱、孔隙度越高的成岩相,则其泊松比越小,反之则越大。脆性系数较大的石英加大硅质胶结成岩相、钙质胶结溶蚀孔成岩相和杂基溶蚀孔成岩相可压裂性好,其他几类成岩相砂岩可压裂性相对较差。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区长8油层组砂岩中长石的溶解作用对储层物性的影响

利用岩石铸体薄片鉴定、阴极发光分析和扫描电镜分析等多种测试手段,对鄂尔多斯盆地姬塬地区长8油层组储层砂岩的岩石学特征、物性特征和成岩作用进行了分析。结果表明,该储集岩以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主,成分成熟度和结构成熟度都较低,Q1/(F1+R1)平均值均小于0.8;储层岩石中的长石在成岩流体和大气淡水的共同作用下发生了较强的溶蚀作用,在被溶蚀的长石边缘和孔隙中存在大量粘土矿物、自生石英和方解石,并且孔隙比较发育。这些长石溶解物质对储层物性有着不同程度的影响,其中自生高岭石和自生石英显示了对孔隙生成和保护方面的积极作用,而自生碳酸盐和自生伊利石主要表现为对孔隙生成和保护方面的消极作用。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长4＋5致密砂岩储层成岩作用特征

基于岩石薄片、铸体薄片以及扫描电镜等资料,对鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长4＋5致密砂岩储层的成岩作用特征进行了研究,并明确了镇原、环县、华池和白豹等地区储层致密化的成因机制.结果表明：鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长4＋5储层的岩石类型主要为极细—细粒岩屑质长石砂岩、长石质岩屑砂岩以及两者之间的过渡类型,岩屑类型包括塑性易变形岩屑和刚性易溶岩屑,并且塑性易变形的云母碎屑含量高,导致储层抗压实能力差;在华池—白豹地区,颗粒表面绿泥石包膜对石英和长石的次生加大均起到有效抑制作用,含铁碳酸盐胶结强烈,并且长石溶蚀相对较弱;不同地区的成岩作用特征明显不同;储层的致密化受岩石成因类型、沉积物粒度、岩石组分及后期成岩改造等因素综合影响;在镇原—环县地区,延长组长4＋5相对优质储层分布于石英加大不强烈的水下分支河道主砂体中,而在华池—白豹地区,延长组长4＋5相对优质储层分布于适量绿泥石包膜发育的水下分支河道主砂体中.     

最优化方法在非常规致密砂岩储层中的应用

为了对致密砂岩储层进行定量处理,以最优化方法为原理,对复杂储层进行合理简化后建立物理模型,并将测井响应数据根据地层体积模型联立方程组,采用最小二乘法求解方程组最优解,最终获得地层矿物组分及流体组分的含量,进而计算出孔隙度以及地层的脆性指数。研究表明:应用最优化方法计算的矿物组分与岩心X衍射实验分析结果基本一致,以组分含量为基础进一步求取的孔隙度与岩心孔渗实验分析结果吻合度好。在准确求取孔隙度及脆性指数的基础上对鄂尔多斯盆地上古生界二叠系石千峰组—石炭系本溪组致密砂岩储层的水力压裂进行压前指导及压后产能预测,取得了理想效果,为致密砂岩气的压裂开发节省了大量成本,为后期的压裂开发提供了更多的地质资料。     

基于岩石物理与矿物组成的页岩脆性评价新方法

泥页岩的脆性决定其压裂改造的效果,开展页岩的脆性评价研究,可为压裂设计提供技术支撑,压裂改造的效果对提高页岩产能意义重大。鄂尔多斯盆地东南部下寺湾地区延长组长7段张家滩页岩层系内大量发育粉砂质泥页岩条带,矿物组成复杂,岩性非均质性强,对页岩气产量影响显著。针对目前矿物脆性评价中存在的脆性矿物不明确的问题,为了明确复杂矿物组成对页岩脆性的影响,通过对21块样品(页岩15块,粉砂质泥页岩6块)分别开展页岩总有机碳、全岩矿物X-射线衍射和地层条件下的三轴压缩应力试验,系统分析矿物组成及岩石力学特征,并以实验结果为基础分析矿物与岩石物理参数表现的关系,定量模拟岩石弹性参数随矿物组分变化的特征,明确了石英和黄铁矿是张家滩页岩的脆性矿物,并提出基于岩石物理模型的陆相页岩矿物组分脆性评价新方法。以YY22井为例,应用矿物脆性评价方法,计算其页岩层段的矿物脆性指数,为高脆性有利压裂目的层的识别及增产方案设计提供了参数依据。     

致密地层岩石脆性指数的测井优化建模

脆性评价是页岩油气、致密油气等非常规油气藏的大型压裂、开发等储层改造工程中的关键工作。根据岩石力学、动态弹性参数和岩石物理、X-射线衍射、地球化学等资料,分析了国内外几种常用脆性指数之间的相互关系,研究了弹性参数法脆性指数与岩石矿物组分及含量的关系,明确了矿物及组分对脆性的影响并应用多元回归法建立了基于权重矿物组分的脆性指数模型。构建新的岩石物理体积模型,应用最优化测井方法得到岩石的矿物和孔隙含量,实现了基于常规测井资料的脆性指数精确计算。研究表明:岩石脆性指数与矿物组分及含量有关,不同区块、不同地层的矿物具有不同的脆性特征;该工区方解石是使岩石脆性增强和裂缝产生的主要矿物,有机碳、黏土、石英和斜长石是降低脆性的重要矿物;基于常规测井资料的优化计算所得岩石组分及含量与实验数据一致性高;将处理结果与矿物组分模型相结合得到的脆性指数与弹性参数法脆性指数基本一致,为无横波资料井的岩石脆性评价奠定了基础。     

合水—华池地区长7油层组相对高孔渗成因分析

鄂尔多斯盆地合水—华池地区延长组长7油层组属于盆地半深湖—深湖沉积体系,除发育良好的烃源岩外,因西南方向河流的注入,该区有大面积湖泊浊积扇砂体分布,岩石类型以岩屑质长石杂砂岩和长石质岩屑杂砂岩为主,压实作用强,物性差,属于超低孔超低渗致密砂岩,但致密背景下发育有利于油气富集的"相对高孔渗"砂岩储层。针对相对高孔渗问题,结合盆地地质背景,展开了沉积相、成岩作用及异常压力的研究。研究中采用了岩石薄片观察、恒速压汞和剩余压力分析等方法,认为相对高孔渗影响因素有:1)岩石组分、分选和沉积相带对储层的控制;2)成岩过程中石英次生加大、绿泥石包膜和烃类早期充注对原生孔隙的保护以及有机酸溶蚀次生孔隙的形成;3)生烃增压、差异压实、黏土矿物成岩和热力作用产生的异常高压对于储层的改造。     

正宁-宜君地区长8储层特征及物性影响因素

通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、图像粒度、图像孔隙及高压压汞等分析测试手段,研究了鄂尔多斯盆地南部正宁-宜君地区长8储层特征及物性影响因素。研究表明,长8储层岩石类型主要是细-极细粒长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,以碳酸盐胶结物为主,孔隙类型主要是粒间孔和长石溶孔;长8储层属于浅水湖泊三角洲型致密油砂岩储层;长8储层物性受沉积、成岩和孔隙结构等方面因素影响,长石颗粒含量高、碳酸盐胶结物含量高及孔隙结构较差是造成研究区长8储层低渗的主要原因。     

致密砂岩脆性指数测井评价方法 ——以鄂尔多斯盆地陇东地区长7段致密砂岩储集层为例

岩石的脆性指数是致密砂岩油气体积压裂设计中应考虑的重要因素之一。通过对岩石弹性参数法和矿物成分法两种脆性指数测井评价方法的分析,并应用岩石力学实验和全岩X衍射分析实验标定,建立了应用常规测井的多矿物模型确定致密砂岩脆性指数的方法。对鄂尔多斯盆地陇东地区长7段致密砂岩储集层实际资料处理结果表明,应用常规测井资料对岩石脆性指数进行评价,可以弥补由于阵列声波（或声波扫描）测井采集井数较少难以开展岩石脆性指数平面分布研究的不足,为致密砂岩油气“甜点”优选提供技术支持。     

临兴区块致密砂岩气储层参数测井精细评价

孔隙度、饱和度是油气藏评价、储量计算的关键参数.由于临兴区块勘探层系众多、沉积相类型及物源多样,岩石成分复杂,岩屑、长石含量高,岩石骨架参数变化大,现有方法评价孔隙度精度低.提出了基于物源分类的岩心标定测井的孔隙度精细评价新方法.致密砂岩储层由于成岩作用强烈,容易形成复杂的孔隙结构或孔隙类型,导致岩石导电规律复杂、岩电参数变化大,难以准确计算饱和度.以铸体薄片、X射线衍射、常规物性等岩心分析资料为基础,分析认为研究区存在6种成岩相类型.通过大量的岩电实验研究,探讨了不同成岩作用对致密砂岩电性特征的影响,并利用测井三孔隙度比值与干岩样密度交会方法,对不同孔隙类型的致密砂岩储层进行分类.提出了一种适用于不同成岩相的非线性阿尔奇含水饱和度模型,计算精度明显优于现有饱和度公式,解决了致密砂岩气藏饱和度定量准确评价的难题,为临兴千亿方天然气探明储量提交奠定了坚实基础.     

鄂尔多斯盆地南部长6段储层成岩作用特征

为评价和预测鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长6段低渗储层,根据岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料对长6段储层进行了分析研究。结果表明：①长6段砂岩在该盆地北部具“高长石、低石英”、南部具“低长石、高石英”特点,分选性较好、磨圆度较差;②主要建设性成岩作用为溶蚀作用、环边绿泥石形成、烃类侵位作用及高岭石化作用等,压实作用强烈是导致该储层早期砂岩孔隙丧失的根本原因,胶结作用是造成后期储层岩石致密的主要因素。在此基础上,进一步分析了鄂尔多斯盆地南部的成岩作用演化序列。     

陇东地区长8油层组储层特征及成岩作用研究

陇东地区长8油层组作为鄂尔多斯盆地延长组的主要产层之一,为典型致密砂岩储层,通过岩心观察、常规物性、高压压汞、铸体薄片等资料对研究区储层特征及成岩作用进行了研究。研究发现:陇东地区岩石类型主要为中-细粒砂岩;物性较差,大小受孔隙发育程度影响,为典型的孔隙型储层;在储层形成过程中,沉积和成岩作用导致了低渗-特低渗储层的形成,沉积作用控制了储层砂体的分布及发育程度,成岩作用则改变了储层的物性。研究区有利储层的寻找应着眼于受沉积作用控制的辫状河三角洲前缘砂体中的水下分流河道。     

鄂尔多斯盆地东缘康宁地区二叠系致密储层成岩作用与孔隙度演化

鄂尔多斯盆地东缘康宁地区具有广阔的天然气勘探前景,是我国致密气勘探开发的重点区域之一。为研究其储层成岩作用及致密化机理,开展了铸体薄片鉴定、扫描电镜分析、X射线衍射测试、粒度分析等研究,对二叠系致密储层的岩石成分、孔隙类型和成岩演化等进行了深入探讨。结果表明：①岩石类型以细-中粒长石岩屑砂岩和岩屑砂岩为主,石英体积分数平均49%,岩屑体积分数平均36%,长石体积分数平均15%;②储层物性以低孔-特低渗型为主,平均孔隙度为7%,平均渗透率为0.46 mD,为典型致密储层;孔径小,喉道细,分选差,以次生溶蚀孔隙为主;③二叠系砂岩经历了压实作用、胶结作用、溶蚀-交代作用,成岩阶段为中成岩A-B期。④压实作用是导致储层致密的主要因素,使得初始孔隙度减少了16.39%,碳酸盐胶结作用和黏土矿物的充填作用次之,使孔隙度减少了约12.30%,后期溶蚀作用使孔隙度增加了6.01%,这一结论与现今实测平均孔隙度平均值7.46%较为吻合。上述研究成果对研究区致密气藏勘探中寻找次生溶蚀"甜点"具有一定的参考价值。     

杭锦旗地区下石盒子组储层质量控制因素

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组发育致密砂岩储层,通过岩心观察与描述、岩石学特征分析、物性分析,对下石盒子组致密砂岩储层的控制因素进行研究。结果表明,下石盒子组发育冲积扇-辫状河沉积,其不同沉积微相发育的砂体储层质量不同,以心滩最优,其次为辫状河道;岩石类型与碎屑组分的相对含量也影响着砂岩物性特征,与石英、岩屑含量有关;成岩作用对沉积物的改造表现为有利改造和破坏性作用,压实作用和胶结作用使岩石致密,胶结物的类型和含量对储层岩石孔隙质量有重要影响,溶孔为主要的储层孔隙类型。     

鄂尔多斯盆地正宁地区长8油层组储层特征

为推进鄂尔多斯盆地正宁地区致密油气的勘探开发,基于长8油层组岩心薄片、扫描电镜及压汞资料,分析了储层发育特征、储层致密化的原因及物性与含油性的关系。结果表明,长8油层组岩性以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,填隙物含量较高,碎屑颗粒结构成熟度低。储层孔隙包括基质孔隙和裂缝两大类,基质孔隙主要发育粒间孔和长石溶孔,裂缝主要发育构造裂缝和成岩微裂缝。基质孔隙以小孔、细喉为主。压实作用和胶结作用均是储层致密的主要原因,天然裂缝是油气重要的渗流通道,溶蚀作用和天然裂缝均改善了储层物性。物性分布与砂体分布具有较好的一致性,长81小层物性明显优于长82小层。良好的物性是油井高产的关键因素。     

莱州湾凹陷垦利6构造区沙河街组异常孔隙成因

综合岩石薄片、扫描电镜、黏土矿物组合及物性等资料,研究了莱州湾凹陷垦利6构造区沙河街组储层岩石学特征、成岩阶段、成岩作用和异常孔隙成因.结果表明:垦利6构造区岩石类型以长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩为主,可溶组分较高;成岩演化阶段处于早成岩B期到中成岩A期,经历的成岩作用主要以胶结、溶解作用为主,常见菱铁矿包壳及晚期碳酸盐胶结现象;储层物性随埋深存在2个异常高孔隙带,高含量易溶组分、有机酸溶蚀及包壳的存在是异常孔隙形成的主要因素.     

鄂尔多斯盆地延长组成岩流体滞留效应与致密砂岩储层成因

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组砂岩储层主要是致密低渗透储层。平缓的构造背景、储层胶结物含量及类型的差异、包裹体均一温度、碳酸盐胶结物碳氧同位素分析及地层水特征均证明,鄂尔多斯盆地上三叠统延长组砂岩储层中成岩流体存在滞留效应。尽管碎屑矿物颗粒被烃源岩生烃过程中排出的有机酸溶蚀,但由于地层平缓、成岩流体难以迁移而滞留在原来的孔隙中,形成了大量自生胶结物沉淀。孔隙度演化计算表明,除成岩压实减孔作用是导致延长组砂岩储层致密的主要因素外,成岩流体滞留效应造成延长组砂岩储层中自生黏土矿物和碳酸盐等胶结物发育,由此导致的强胶结效应是储层致密、强含油非均质性的主要原因,且其减孔作用与成岩压实作用几乎相同。     

胜北洼陷三间房组致密砂岩气藏有利储层特征与成岩相

吐哈盆地台北凹陷胜北洼陷中侏罗统三间房组发育致密砂岩凝析气藏，油气勘探潜力巨大。通过岩心描述、薄片观察、扫描电镜分析等手段，系统分析了胜北洼陷三间房组的沉积和储层特征，开展成岩作用与成岩相研究。研究表明：胜北洼陷三间房组储层岩石类型为长石岩屑砂岩（约占70%）和岩屑砂岩（约占30%），为强非均质性特低孔-特低渗致密砂岩储层；以细砂岩为主，颗粒支撑，孔隙型胶结，成分和结构成熟度都较低，储层砂岩以压实、胶结等成岩作用为主；储层物性是气藏富集的关键因素，主要受成岩作用和沉积微相类型影响，绿泥石胶结和成岩后期裂缝改造是优质储层发育的重要特征；三间房组二、三段为储层发育有利层段,共发育4种成岩相类型，其中有利于有效储层发育的成岩相有2种，分别为绿泥石-粒间孔成岩相和高岭石-溶蚀孔、粒间孔成岩相。