库车前陆盆地深层致密砂岩储层构造成岩强度的定量评价方法

含油气盆地中储层的形成和演化受构造作用和成岩作用共同控制,构造成岩作用的定量评价对深入认识储层的形成演化过程及储层质量具有重要意义。通过分析构造成岩作用的内涵以及储层形成演化的主要影响因素,提出了利用构造成岩强度来定量表征构造作用和成岩作用对储层形成演化及储层质量的影响。构造成岩强度是指储层在形成演化过程中所受构造作用和成岩作用的影响程度,可以用构造成岩指数进行定量表征。构造成岩强度不仅能够反映储层在埋藏过程中所经历的时间、深度、温度和压力等成岩演化控制因素对储层的影响,同时还能够反映不同构造时期的构造变形强度及其演化对储层的影响。对库车前陆盆地深层白垩系致密砂岩储层开展的构造成岩强度定量评价表明,储层的形成演化与构造成岩强度密切相关,随着构造成岩强度增加,储层基质的孔隙体积减少,天然裂缝的发育程度增加。从库车前陆盆地山前构造带到前缘隆起带,构造成岩强度依次由大变小,储层的基质孔隙度逐渐增高,而天然裂缝发育程度则逐渐降低。构造成岩强度的定量评价方法可为深层致密砂岩储层的定量评价及预测提供新途径。     

深层—超深层优质碎屑岩储层成因与测井评价方法——以库车坳陷白垩系巴什基奇克组为例

深层—超深层是目前油气勘探的重点领域，寻找规模优质储层是实现深层—超深层油气勘探突破的关键。构造作用、沉积相和成岩相对优质碎屑岩储层的形成与发育具有重要影响，其中，沉积相是优质储层形成的基础，成岩相是优质储层发育的关键，构造作用通过影响裂缝发育和地应力场来改善储层品质。以库车坳陷白垩系巴什基奇克组储层为例，分析深层—超深层碎屑岩储层的基本特征，从沉积微相、成岩相和构造(裂缝、地应力)“三元控储”的角度揭示了深层—超深层储层品质的控制因素。沉积背景和成岩相控制了深层—超深层储层基质孔隙的形成与发育，裂缝可改善储层的渗透率和产能，不同构造样式下现今地应力的差异分布控制了基质孔隙保存和裂缝有效性。基于“三元控储”机理、成岩综合系数和储集物性，将库车坳陷深层—超深层储层划分为4类，其中，优质储层主要形成于高能水动力环境和低应力场背景，经历了弱—中等压实作用和弱胶结作用，溶蚀作用和裂缝发育常叠加改善储集物性。综合常规测井资料和成像测井资料分别建立了沉积微相、成岩相、裂缝发育和地应力场的测井评价方法，实现了库车坳陷白垩系深层—超深层优质砂岩储层的测井预测。研究方法与认识可以为开展深层—超深层储层综...     

储层构造动力成岩作用理论技术新进展与超深层油气勘探地质意义

深层—超深层已经成为国内外油气资源发展的最重要领域之一,资源潜力巨大。以构造活动为驱动力的构造动力成岩作用与储层的成因机理有着密切关系,控制着储层的形成、演化和空间分布。通过综述近十余年的主要研究进展,明确了储层构造动力成岩作用的概念和内涵,剖析了当前和未来研究的关键点及其对超深层油气的地质意义。储层构造动力成岩作用是沉积岩层在从松散沉积物到固结形成沉积岩石直至遭受浅变质前的过程中所发生的构造活动与成岩作用的耦合,主要研究沉积物沉积以后构造变形与沉积物的物理、化学变化的相互作用关系,其关键驱动力是构造作用（包括挤压、伸展和走滑）,可以发生在弱成岩—固结成岩和构造抬升-剥露的各个时期。储层构造动力成岩作用研究的关键在于厘清3个关系：构造成岩作用与储层致密化、裂缝化的量化关系;构造成岩作用与流体-岩石相互作用的耦合关系;构造成岩作用与储层断层带、裂缝带的时空关系。储层构造动力成岩作用在多学科交叉、多方法融合和多领域应用的基础上逐步形成了新的地质理论体系和技术方法系列,可为认识超深层碳酸盐岩储层、低孔裂缝型砂岩储层、规模优质砂岩储层、非常规储层的形成机理提供地质理论基础,还可为复杂储层质量评价预测、天然裂缝及其有效性评价提供有效途径和技术方法。     

库车前陆盆地深层高效致密砂岩气藏形成条件与机理

由于深层油气勘探成本高,因此钻前预测深层致密砂岩气藏的含气性显得尤为重要。库车前陆盆地深层致密砂岩气田具有高丰度、高含气饱和度、高压、高产、稳产的特征,为高效致密砂岩气藏。在对致密砂岩气藏含气性影响因素及机理的理论分析基础上,以库车前陆盆地深层大北、克深、迪北等高效致密砂岩气田为例,通过与四川盆地、鄂尔多斯盆地典型致密砂岩气藏的对比分析,探讨了库车深层高效致密砂岩气藏的形成条件与机理。结果表明,库车前陆盆地深层高效致密砂岩气藏的形成条件可归结为超压充注、裂缝发育、"早油晚气"成藏过程和优质保存条件4个方面。其中超压充注和裂缝发育是库车前陆深层高效致密砂岩气藏形成的最主要因素;优质烃源岩条件及其造成的高源储压差和超压充注是致密砂岩形成高含气饱和度的前提条件;裂缝发育控制了致密砂岩气藏的成藏、富集与高产;早期油充注对储层润湿性的改变有利于晚期天然气的充注,而优质膏盐岩盖层保存条件则是气藏保持超压和高含气饱和度的关键。这4个方面有利因素的匹配使库车前陆盆地能够形成有别于其他盆地的高丰度、高含气饱和度和高产的致密砂岩气藏。在致密砂岩储层基质物性相差不大的情况下,源储过剩压差、裂缝发育情况、保存条件和现今地层超压情况是深层致密砂岩气勘探评价中需要考虑的最主要因素。     

储层构造动力成岩作用理论技术新进展与超深层油气勘探地质意义

深层—超深层已经成为国内外油气资源发展的最重要领域之一,资源潜力巨大。以构造活动为驱动力的构造动力成岩作用与储层的成因机理有着密切关系,控制着储层的形成、演化和空间分布。通过综述近十余年的主要研究进展,明确了储层构造动力成岩作用的概念和内涵,剖析了当前和未来研究的关键点及其对超深层油气的地质意义。储层构造动力成岩作用是沉积岩层在从松散沉积物到固结形成沉积岩石直至遭受浅变质前的过程中所发生的构造活动与成岩作用的耦合,主要研究沉积物沉积以后构造变形与沉积物的物理、化学变化的相互作用关系,其关键驱动力是构造作用（包括挤压、伸展和走滑）,可以发生在弱成岩—固结成岩和构造抬升-剥露的各个时期。储层构造动力成岩作用研究的关键在于厘清3个关系：构造成岩作用与储层致密化、裂缝化的量化关系;构造成岩作用与流体-岩石相互作用的耦合关系;构造成岩作用与储层断层带、裂缝带的时空关系。储层构造动力成岩作用在多学科交叉、多方法融合和多领域应用的基础上逐步形成了新的地质理论体系和技术方法系列,可为认识超深层碳酸盐岩储层、低孔裂缝型砂岩储层、规模优质砂岩储层、非常规储层的形成机理提供地质理论基础,还可为复杂储层质量评价预测、天然裂缝及其有效性评价提供有效途径和技术方法。     

岩相约束下的深层致密砂岩气藏储层演化特征

东海盆地深层致密气藏沉积和成岩演化复杂，不同岩相储层的成岩演化是揭示沉积-成岩耦合及认识致密储层甜点成因的关键，也是甜点预测的基础。本研究将岩心观察、铸体薄片、扫描电镜、粒度分析和X-衍射等资料相结合，选取东海西湖凹陷中央反转构造带深层花港组典型致密气藏，研究不同岩相储层的成岩演化。通过开展岩石学特征研究，划分主要岩相类型，结合埋藏史分析成岩演化序列，分析不同岩相砂岩成岩差异及成岩演化过程，建立不同岩相的成岩演化模式，揭示沉积对成岩的控制作用。结果表明，研究区花港组储层以水下分流河道沉积为主体，主要发育块状层理中-粗砂岩、砾质砂岩、平行层理中-细砂岩和泥砾质砂岩四种岩相类型。块状层理中-粗砂岩和砾质砂岩刚性石英含量较高，粘土含量较低，胶结物类型以薄层绿泥石和硅质胶结为主；前者经历的成岩作用较为完整，埋藏后期仍然发育有一定的原生孔隙和次生溶孔，容易形成较好储层；但后者常常因为分选性较差，最终易形成压实紧密，硅质胶结强烈的致密储层。平行层理中-细砂岩刚性石英含量较低，粘土含量较高，胶结物类型以厚层绿泥石、伊/蒙混层和伊利石相伴生为主；由于沉积分异作用，碎屑颗粒常呈层状定向排列，埋藏后期细粒层部分压实致密，粗粒层部分保留有块状层理砂岩性质，发育局部孔隙带，形成次一级储层；泥砾质砂岩塑性泥岩撕裂屑含量较高，同时混杂有大量泥质杂基，在埋藏早期就已经压实致密，各类孔隙均不发育，基本为非储层。     

库车坳陷巴什基奇克组致密砂岩气储层成岩相分析

通过岩心观察并综合利用普通薄片、铸体薄片、阴极发光、扫描电镜和压汞等资料,对克深气田巴什基奇克组致密砂岩储层的岩石学、物性及孔隙结构特征、成岩作用、成岩矿物、所处成岩阶段和成岩演化序列等特征进行了研究。结果表明：储层经历压实、胶结、溶蚀和破裂等成岩作用,现今正处于中成岩A期。根据成岩作用类型和强度、成岩矿物及其对储层物性的影响将储层划分为压实致密、碳酸盐胶结、伊/蒙混层充填、不稳定组分溶蚀和成岩微裂缝5种成岩相。选取声波时差、电阻率、自然伽马、密度和中子等测井曲线,通过岩心薄片资料刻度测井归纳了不同成岩相的测井响应特征,由此建立了各成岩相的测井识别准则。并对克深区块各井的测井资料进行了处理,得到了各单井成岩相剖面展布特征,结合试气资料表明,成岩微裂缝相常与构造裂缝伴生因而含气性最好,而在无裂缝的叠加作用时,不稳定组分溶蚀相含气性最好,压实致密、碳酸盐胶结和伊/蒙混层充填相则对应干层。通过成岩相的深入分析是进行致密砂岩气储层综合评价和有利发育区带预测的重要方法。     

致密砂岩有效储层形成演化的主控因素——以库车坳陷巴什基奇克组砂岩储层为例

致密砂岩气资源潜力巨大,已经成为全球范围内非常规天然气勘探的热点之一。致密砂岩储层形成机理是制约油气勘探的重要因素,因此依据岩心、铸体薄片、扫描电镜、阴极发光以及物性参数等资料,系统地分析了库车坳陷克深井区巴什基奇克组致密砂岩储层的岩石学特征、储集空间组合特征以及有效储层形成演化的主控因素。结果表明:高能沉积微相的叠合控制着有效储层的分布;压实作用和胶结作用是主要的破坏性成岩作用,溶蚀作用和构造裂缝的组合成为储层质量改善的主控因素;在异常高压和膏盐层的配合下,储层储集物性进一步保持和改善。沉积环境、成岩作用以及构造运动等多因素综合控制着库车坳陷巴什基奇克组有效储层的形成。     

构造挤压背景下深层砂岩压实分异特征——以塔里木盆地库车前陆冲断带白垩系储层为例

压实作用作为影响储层质量演化及预测的重要因素,常被理解为中浅层砂岩所经历的成岩作用,深层的压实作用长期被忽视,然而,库车前陆冲断带白垩系深层砂岩储层存在显著的压实分异现象。利用薄片、阴极发光和粒度分析对白垩系砂岩压实作用进行了深入研究。深层砂岩压实分异受构造挤压作用、胶结作用和砂岩粒径控制。压实作用在不同构造出现规律性的变化以及在纵向上呈现反深度的变化,而且随胶结程度降低,不同构造砂岩压实分异的幅度增大;中砂岩与细砂岩随压实程度增高,压实作用分异减小。深层储层仍存在较强的压实分异意味着在进行深层砂岩储层预测时,应该重视压实作用对深层储层质量差异的影响。     

大邑构造须家河组致密砂岩成岩作用及优质储层形成机理探讨

本文在大量测试分析资料的基础上,详细研究了大邑构造须家河组致密砂岩的主要成岩作用特征及其对储层物性的影响,建立了该区致密砂岩储层的成岩演化序列及孔隙演化模式,探讨了该区优质储层的发育模式。研究认为,压实作用、胶结作用是造成该区储层物性降低的主要因素,溶蚀作用形成的次生孔隙使储层物性得到改善,有效微裂缝的发育是优质储层形成的关键因素。     

鄂尔多斯盆地红河油田长8油层组致密砂岩储层“甜点”成因机制

鄂尔多斯盆地红河油田长8油层组储层物性普遍具有低渗—致密特征,但局部发育储层“甜点”（即相对优质储层）,并控制着油气富集高产,因此,开展储层“甜点”成因机制研究对致密砂岩储层预测意义重大。通过大量岩石薄片、铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、荧光薄片等的系统观察与统计,结合储层矿物组成、胶结物含量、物性测试分析,从沉积建造到成岩改造开展了储层物性影响因素的全过程分析,剖析沉积、成岩、破裂及油气侵位作用对致密砂岩储层储集性能的影响。结果表明,沉积作用是控制致密砂岩储层物性的第一位因素,奠定了致密砂岩储层发育的物质基础,并控制了其原始物性;成岩作用控制了致密砂岩储层的孔隙演化,其中建设性成岩作用控制了储层“甜点”的发育,并最终控制了孔隙型致密砂岩储层“甜点”分布;裂缝大大提高了致密砂岩储层渗流能力,并最终控制了裂缝—孔隙型致密砂岩储层“甜点”分布;油气侵位抑制了胶结作用的进行,是致密砂岩储层“甜点”重要的保持机制。      

不同构造背景天然气储层成岩作用及孔隙演化特点

克拉通盆地气藏储层经历地史时间长,构造运动旋回多,导致成岩环境多变,成岩作用复杂且长期叠加,孔隙演化也经历几个来回,储层现今孔隙度小。根据所处构造部位、圈闭类型和储层性质,气藏又细分为古隆起构造气藏、背斜气藏和岩性气藏3种类型。这些气藏储层的成岩序列及孔隙演化有所不同。前陆盆地冲断带和斜坡带气藏储层经历地史时间较短,构造运动旋回较少,埋藏速率较大,成岩序列及孔隙演化较为简单,储层现今孔隙度较小。裂谷盆地气藏储层地史时间短暂,构造运动旋回少,埋藏速率大,成岩序列和孔隙演化史简单,储层现今孔隙度较大。     

齐古断褶带中—下侏罗统储集层成岩特征及评价

准噶尔盆地南缘齐古断褶带中—下侏罗统发育多套砂岩储集层。基于齐古断褶带露头剖面和钻井资料分析,利用偏光显微镜、孔渗分析仪、扫描电镜等实验仪器对中—下侏罗统砂岩样品开展了岩矿特征、成岩作用、成岩相、物性特征等方面的分析,并对储集层进行了分类和评价。结果表明,齐古断褶带中—下侏罗统砂岩主要为长石岩屑砂岩和岩屑砂岩,结构成熟度中等,成分成熟度低;成岩作用主要有压实作用、胶结作用和溶蚀作用,可分为少杂基弱胶结成岩相、不稳定矿物溶蚀成岩相、碳酸盐矿物胶结成岩相和杂基充填—压实成岩相4种成岩相类型,成岩相直接影响了储集层物性,中—下侏罗统储集层可分为2大类6小类,部分含油气层为致密砂岩储集层。     

库车坳陷克拉苏构造带深层致密砂岩气成藏机制

为深化对克拉苏构造带深层致密砂岩气成藏机制的认识,开展了油气充注史和孔隙度演化史研究。以库车坳陷大北1气藏为例,运用流体包裹体岩相学和显微测温技术厘定油气充注史,采用定量回剥的方法恢复了储层孔隙演化史,根据两者的耦合关系明确了大北1气藏成藏机制。研究结果表明:大北1气藏存在3期油气充注过程,第1期为新近纪康村期至库车期的成熟原油充注,储层孔隙度为12%～14%,形成常规油藏;第2期为新近纪库车期高成熟油气充注,储层孔隙度为8%～10%,常规气藏与致密深盆气藏共存;第3期为新近纪库车末期至第四纪西域期的干气充注,储层孔隙度约为5%,形成致密常规与致密深盆复合气藏,西域期至今由于后期构造运动导致储层发育大量裂缝,气藏遭受改造,天然气沿裂缝在浮力作用下运移调整至构造高部位聚集。该研究成果进一步拓展了库车凹陷克拉苏构造带致密气勘探开发前景,为研究区有利区预测奠定一定的理论基础。     

库车坳陷迪北地区侏罗系致密储层裂缝发育特征及控藏模式

库车坳陷迪北地区侏罗系致密砂岩储层中裂缝普遍发育,裂缝对致密砂岩气藏具有重要控制作用.利用露头、岩心和薄片等资料,明确裂缝发育特征和形成机理,探讨裂缝对致密砂岩气藏的控制作用.结果表明:研究区裂缝主要为构造裂缝,其次为成岩裂缝,构造裂缝较为发育,非均质性强,大部分未被充填,有效性较好.构造裂缝分为3期,分别在喜马拉雅早期、中期和晚期3期构造挤压作用下形成.第3期构造裂缝发育程度最高且基本未被充填,是最重要的一期构造裂缝;其发育期晚于天然气大量充注期,且构造裂缝形成之后天然气仍持续充注.裂缝对侏罗系致密砂岩气藏的控制作用主要表现在:发育在构造低凹或斜坡部位的小开度裂缝,可改善储层物性,有利于形成甜点(迪西1井区);发育在迪北地区构造高部位的大开度裂缝可对致密砂岩气藏进行调整、改造和破坏(依深4井区).     

致密砂岩储层成岩作用特征与孔隙演化定量评价——以鄂尔多斯盆地高桥地区二叠系下石盒子组盒8段为例

运用铸体薄片鉴定、扫描电镜、X-衍射等测试方法,系统研究了鄂尔多斯盆地高桥地区二叠系盒8段储集砂岩的成岩作用类型及其对储层的控制作用。研究区致密砂岩储层沉积后经历了复杂的成岩作用,压实作用导致原生粒间孔大量丧失,胶结作用在降低原生粒间孔的同时增加了骨架颗粒的强度,有利于残余原生粒间孔的保存,交代作用表现为高岭石交代长石以及铁方解石交代石英碎屑,溶蚀作用使砂岩中不稳定的碎屑颗粒及胶结物溶解,改善砂岩储层的储集性,破裂作用形成微裂缝。通过对不同成岩作用在储集砂岩的孔隙生成和损失方面的定量评价研究后认为,压实作用使孔隙度减小最多,达22.40%~33.17%,平均降低27.166%;其次为胶结作用和交代作用,使孔隙度损失5.5%~17%,平均损失为10.01%;而溶蚀作用使孔隙度增加6.86%~8.41%,平均增加8.586%。正是上述多种成岩作用改造的最终造成了研究区致密砂岩储层的孔隙特征。