鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩储层特征及其成因探讨

鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩储层具有:1)低孔、低渗、小孔隙、细喉道和渗透率对压力敏感;2)束缚水饱和度高、气水关系复杂;3)储集空间以溶孔和微孔为主、裂缝相对发育的特点。分析认为,上古生界砂岩储层致密的主要原因为古埋藏深度大、热演化程度高、晚成岩阶段的破坏性成岩作用强,热液活动进一步使储层致密化。     

鄂尔多斯盆地红河油田长8致密砂岩储层成岩特征

综合利用铸体薄片、扫描电镜和电子探针等分析化验资料,对鄂尔多斯盆地红河油田三叠系延长组长8致密砂岩储层的成岩作用类型、分布特征及主控因素进行了系统研究。研究区长8储层目前处于中成岩A阶段,主要成岩类型为压实作用、溶解作用及2期方解石、2期高岭石、3期绿泥石胶结作用。独立型薄层砂体分布在河道边部和河道上游,其塑性矿物含量高,以强压实作用为特征,溶解作用和胶结作用较弱,发育强压实成岩相。复合型厚层砂体分布在河道中心,其中顶部和底部砂体以强方解石胶结为特征;中部砂体根据砂体岩相类型存在多个成岩序列和成岩相,其中富含刚性矿物中-细砂岩岩相主要发育绿泥石胶结中溶解成岩相,过渡型细砂岩岩相由于早期方解石胶结程度差异,可发育方解石中胶结成岩相或高岭石中胶结成岩相。     

鄂尔多斯盆地华庆地区延长组6段深水致密砂岩填隙物特征及对储层发育的影响

深水重力流成因的致密砂岩油藏是目前非常规油气勘探开发的新热点。深水环境水动力复杂,填隙物类型及含量变化大,储层微观非均质性强,严重制约了深水沉积储层油气资源的勘探开发进程。通过铸体薄片、扫描电镜、矿物自动识别与分析系统（QEMSCAN）、电子探针和纳米CT等实验分析手段,对鄂尔多斯盆地华庆地区延长组6段（长6段）深水致密砂岩不同填隙物的微观特征进行了精细表征,探讨了不同填隙物对储层孔隙结构及物性的影响。结果表明：杂基并非完全致密,经过成岩改造后的杂基能够产生一定数量的杂基晶间孔和杂基溶孔,孔径介于20~1 000 nm,构成了复杂的杂基次生孔隙网络。当杂基含量≤7%时,杂基次生孔隙发育,对储层产生积极影响。当杂基含量＞7%时,杂基次生孔隙发育程度降低,加剧了储层的致密。粘土矿物胶结物的晶间孔在一定程度上缓解了孔隙度的降低,但不同粘土矿物的形态、产状及对储层造成的敏感性又加剧了粘土矿物与渗透率关系的复杂性。伊利石、伊/蒙混层和绿泥石含量的高值区,储层物性通常较差,优质储层多分布在高岭石的发育区;碳酸盐和硅质胶结物是深水致密砂岩储层物性降低的主要因素。综合分析认为,杂基含量≤7%,且高岭石胶结物相对发育的地区是深水致密砂岩油藏勘探开发的重点区域。     

鄂尔多斯盆地富县地区长8 致密砂岩成岩差异性及对储层物性的影响

综合利用岩石薄片、扫描电镜和X射线衍射等方法,以鄂尔多斯盆地南部富县地区三叠系延长组长8致密砂岩储层为研究对象,系统研究储层岩石学特征、物性特征及成岩作用,探讨成岩相的类型和成岩作用差异性对储层物性的影响。结果表明:研究区长8储层主要为极细粒-细粒的长石砂岩,成岩作用复杂且差异性较大。研究区储层主要发育机械压实相、碳酸盐胶结相和弱压实-弱胶结相3种成岩相。其中机械压实相砂岩在成岩早期因机械压实作用变为致密储层,多分布于沉积水动力较弱的砂体中;碳酸盐胶结相砂岩在成岩早期因碳酸盐胶结物大量沉淀而致密化;弱压实-弱胶结相砂岩多分布于分流河道中下部水动力较强的砂体中,由于刚性颗粒含量较高且在成岩早期形成大量绿泥石胶结物,抗压实能力显著提高,同时绿泥石膜在一定程度上抑制了其他类型胶结物的形成,为孔隙流体活动提供了充足的空间,溶蚀作用也较为发育,弱压实-弱胶结相砂岩是研究区相对优质的储层。     

鄂尔多斯盆地延安地区长4＋5油层组致密砂岩储层特征

根据岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物X射线衍射、压汞和物性分析等资料,对延安地区长4＋5油层组致密砂岩储层特征进行了研究.结果表明：延安地区长4＋5油层组储层岩石类型主要为细粒长石砂岩;孔隙度和渗透率分别为6.0％～10.0％和0.2～2.0mD,为典型的致密砂岩储层;储集空间主要为残余粒间孔,其次为长石和浊沸石溶孔;孔隙结构以小孔细喉型为主,其次为小孔中细喉型和细孔微细喉型;压实作用及绿泥石、方解石和浊沸石胶结作用是造成储层物性变差的主要因素,而溶蚀作用在一定程度上改善了储层物性.该研究成果为延安地区长4＋5油层组致密砂岩油藏滚动勘探开发提供了地质依据.     

鄂尔多斯盆地华庆地区长81成岩作用特征研究

通过对研究区砂岩扫描电镜、铸体薄片及物性资料的分析,认为华庆地区长81砂岩类型以岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩为主,碎屑颗粒具有分选中等、磨圆差、成分成熟度低、结构成熟度高的特点,为典型的低孔、低渗储层;对储层成岩作用研究表明,压实作用和胶结作用强烈破坏了砂岩的原生孔隙,绿泥石胶结对原生孔隙起到一定的保护作用,溶蚀作用与破裂作用有效的改善了储层的孔隙结构;建立了该地区成岩作用演化序列,认为长81储层砂岩的成岩阶段处于晚成岩A期.     

鄂尔多斯盆地定边油田长7 致密砂岩储层成岩作用及孔隙演化规律

鄂尔多斯盆地定边油田延长组长7储层石油地质储量丰富,但砂体致密、非均质性强等因素严重制约了油气的有效勘探开发。综合运用铸体薄片、扫描电镜等资料,深入分析研究区储层的岩石组分、孔隙类型、物性特征及成岩作用,将成岩演化事件与地质响应有机匹配建立研究区孔隙演化模型,厘清储层成岩演化及孔隙演化规律,同时对比不同深度成岩作用对孔隙演化规律的影响程度。结果表明,研究区长7储层以长石砂岩为主,主要发育黏土、碳酸盐等胶结物,有效孔隙类型以残余粒间孔、次生溶孔及晶间微孔为主,为典型的特低孔、超低渗透致密砂岩储层。成岩演化过程先后经历快速压实—早期胶结、胶结—早期溶蚀、溶蚀增孔、压实—晚期胶结等阶段,目前处于中成岩A期。压实作用是导致孔隙减小、储层致密的主控因素,平均减孔量为20.40%;胶结作用平均减孔量为14.02%,其中晚期胶结是储层致密的关键因素;溶蚀作用平均增孔量为5.87%,可延缓储层致密过程。长7^1油层段底部与长7^2油层段中部储层压实、胶结作用减孔量相对较弱,溶蚀增孔量相对较大,可作为研究区勘探开发的首要目标。     

鄂尔多斯盆地安边地区长8段致密砂岩储层特征及分类评价

阐明鄂尔多斯盆地安边地区长8段储层特征及分类,可为安边地区勘探开发提供基础地质依据。综合运用粒度分析、真空浸渍铸体薄片、扫描电子显微镜、压汞法、黏土矿物X?射线衍射法和常规物性分析,并结合岩心观察和测井资料进行宏观印证,结果表明：安边地区长8段储层砂岩类型主要为成熟度较低的细粒长石砂岩和岩屑砂岩;碳酸盐胶结物主要为铁方解石;黏土矿物填隙物中,长8₁亚段储层伊利石含量最高,而长8₂亚段储层主要为绿泥石;储集空间主要为残余粒间孔和长石溶孔;影响储层质量的破坏性成岩作用主要为压实及胶结作用,建设性成岩作用为溶蚀作用;物性统计结果表明长8段储层属于低孔低渗—特低渗储层。根据分类评价标准,将安边地区长8段储层分为4类,有利勘探开发区主要为I类及Ⅱ类储层,均呈北东—南西向长条带状展布,属于水下分流河道主体部位;其中长8₂亚段最优储层主要位于安边地区中部,长8₁亚段储层最优储层主要位于安边地区东部。     

鄂尔多斯盆地红河油田延长组长81小层致密砂岩成岩作用与储层特征

近年来,致密砂岩储层成为中外学者研究的热点,延长组长8_1小层致密砂岩储层是红河油田最重要的产油层,岩性以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,是典型的特低孔特低渗透储层,勘探开发难度较大。通过铸体薄片、阴极发光、岩石热解、粘土矿物X衍射分析、砂岩毛管压力曲线测试和储层敏感性测试等方法,明确红河油田长8_1小层致密砂岩的成岩作用,构建其成岩演化序列及孔隙度演化史,并对其储层特征进行研究。结果表明:长8_1小层致密砂岩处于中成岩阶段A期,成岩作用主要包括压实作用、胶结作用和溶蚀作用;压实作用破坏约50%的原生孔隙,方解石和高岭石胶结物充填约30%的原生孔隙,溶蚀作用在一定程度上改善了储层物性。储集空间类型主要以粒间溶孔、残余原生孔隙和微裂缝为主;孔喉结构包括细喉、微细喉和微喉3种类型,以细喉为主的储层发育区是下步勘探开发的目标区;储层速敏性中等—偏弱,水敏性弱,盐敏性中等,无酸敏性,碱敏性弱,应力敏感性弱,储层敏感性实验为储层改造和注水开发等提供了重要依据。     

鄂尔多斯盆地子洲气田山_2~3致密砂岩气藏储层特征及成因分析

鄂尔多斯盆地子洲气田山23段砂岩为一套典型的低孔、低渗储层,平均孔隙度为4.94%,平均渗透率为0.78×10-3μm2,主要孔隙类型为残余粒间孔、溶蚀孔和晶间孔,孔隙结构以中粗孔径—细喉道为主。山23致密砂岩储层经历了复杂的成岩作用,如压实、胶结、压溶等作用,其中压实和胶结等破坏性成岩作用使储层的原生孔隙大大减少,使储层的孔隙度和渗透率降低,导致储层变得致密。研究表明,沉积环境是控制致密砂岩储层形成的基本因素,填隙物含量对储层物性有重要影响,随着填隙物含量的增加,储层物性逐渐变差,而成岩作用对储层的致密化起决定性作用,其中三角洲前缘砂体中的水下分流河道砂体物性最好,而且主砂体展布带内中心部位物性相对较好,向两边逐渐变差。     

鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝特征及成因

裂缝发育程度与类型是影响致密砂岩储层能否获得油气高产稳产的重要因素。目前,鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩储层勘探开发高度重视构造裂缝,而对层理缝的关注甚微。近期勘探开发实践表明,致密砂岩储层层理缝发育对油气富集具重要影响。综合利用野外露头观察、岩心描述分析与薄片观测,系统表征鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝特征,并分析其成因机理。结果显示:鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝多近水平或低角度发育,裂缝开度较小;横向上常断续分布,延伸不远;垂向上彼此独立,基本无联系,其发育分布具强非均质性,可被构造裂缝切割;岩心中发育的层理缝多存在油浸或油迹显示。分析认为:自晚燕山期,长7油层组致密砂岩储层内层理缝开始大规模形成,其发育分布受流体压力、构造应力以及溶蚀作用等多种地质因素综合控制。延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝对鄂尔多斯盆地致密油勘探开发的地质意义主要体现在其储集效应,层理缝差异发育是造成鄂尔多斯盆地致密油非均质分布及影响单井产能的重要因素,其发育区可能是致密油勘探开发的"甜点区"。     

鄂尔多斯盆地陇东地区长4+5油层组致密砂岩储层成岩作用及成岩相

运用铸体薄片鉴定、扫描电镜、X-衍射及高压压汞等测试方法,系统分析了鄂尔多斯盆地陇东地区长4+5油层组砂岩储层的成岩作用特征及其对储层物性的影响,进而对储层成岩相特征及有利成岩相的分布进行了研究。结果表明：研究区长4+5储层成岩阶段总体处于中成岩阶段A-B期,压实作用与碳酸盐胶结作用造成原始孔隙的大量损失,使储集层物性变差;早期绿泥石薄膜的发育有利于原生孔隙的保存;溶蚀作用使物性得到明显改善。根据成岩作用对物性的影响,划分出绿泥石薄膜-粒间孔相、高岭石胶结-长石溶蚀相、伊利石胶结-长石溶蚀相、碳酸盐胶结相、硅质-伊利石胶结相等5种成岩相带,优质储集层与成岩相密切相关,绿泥石薄膜-粒间孔成岩相的砂体物性、含油性最好,是研究区长4+5储集层石油最富集的成岩相带。     

鄂尔多斯盆地陇东地区致密砂岩储层碳酸盐胶结物特征及成因机理

为研究鄂尔多斯盆地陇东地区细粒致密砂岩储层中碳酸盐胶结物特征及其成因机理,开展了铸体薄片分析、扫描电镜观察、流体包裹体测试等研究工作。结果表明：①鄂尔多斯盆地陇东地区致密砂岩储层中碳酸盐胶结物广泛发育,体积分数平均为4.2%,以铁方解石和铁白云石为主;②碳酸盐胶结物多以孔隙式或加大边形式沉淀,流体包裹体均一温度较高（峰值为100～110℃）,形成阶段一般较晚;③铁方解石和铁白云石胶结物的钙离子来源与长7砂岩中长石溶解、黏土半渗透膜效应密切相关,铁、镁离子的来源则受控于云母、凝灰质蚀变以及白云岩岩屑和变质岩岩屑的溶蚀;④碎屑组分中白云岩岩屑的分布控制了铁方解石和铁白云石胶结物在平面上的差异沉淀,铁白云石胶结物只出现于富含白云石岩屑的砂岩中;⑤碳酸盐胶结是晚期致密油砂岩孔隙损失的重要因素。强烈压实作用之后,残余孔隙被碳酸盐胶结物逐渐充填,当碳酸盐胶结物体积分数>2%时,胶结减孔效应明显。该研究成果对预测鄂尔多斯盆地陇东地区有利储层分布具有一定指导意义。     

苏里格气田东南部盒8段致密砂岩储层特征及评价

召41井区是鄂尔多斯盆地苏里格气田东南部（苏东南）二叠系石盒子组盒8段致密砂岩气上产的主力区块,但单井产量低,产能差异大。运用铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、高压压汞、物性分析、核磁共振、气水相渗等实验以及试气资料,对储层的岩石学特征、成岩作用、物性、孔隙结构和渗流特征进行了详细研究和分类评价,并探讨了储层类型与天然气产能之间的关系。结果表明,苏东南盒8段储层的岩石类型主要为岩屑石英砂岩,其次为岩屑砂岩和少量石英砂岩,填隙物基本上是胶结物,主要为伊利石、绿泥石、高岭石、硅质和铁方解石;成岩作用为压实压溶、胶结和溶解作用,已普遍进入中成岩B期阶段;孔隙类型主要为岩屑溶孔和晶间孔,其次是残余粒间孔;孔隙结构以粗孔-中喉型和细孔-小喉型为主;可动流体饱和度变化较大,且与物性密切相关,随物性变好而增大;综合储层物性、孔隙结构特征以及储层的沉积相带、砂体展布特征等,将苏东南盒8段储层划分为4种类型,天然气产能明显受储层类别的控制,且随储层类别的降低,天然气产能也逐渐降低。     

致密砂岩储层差异性成岩演化对孔隙度演化定量表征的影响——以鄂尔多斯盆地华庆地区长63储层为例

基于鄂尔多斯盆地华庆地区长6₃致密砂岩储层三角洲前缘及半深湖的稳定沉积特征,按照碎屑岩成岩演化特征或地质综合效应,建立与孔隙度对应的模拟方程。采用铸体薄片及扫描电镜描述岩石的矿物组分及孔隙类型;图像粒度获取碎屑颗粒的结构特征及分选性;沉积微相、测井、样品取样点常规物性及深度分析获取沉积环境、埋藏深度、物性;同时测试古温度、镜质组反射率、最高热解温度、黏土矿物等数据,开展成岩作用、孔隙演化、相对高渗成因的研究;结合研究区埋藏史研究,为致密砂岩储层油气勘探开发提供理论参考。4类典型样品分析结果表明,目的层主要属于压实型成岩改造类型,差异性成岩演化过程是导致储层物性不同和孔隙结构差异的根本原因。     

鄂尔多斯盆地高桥地区上古生界致密砂岩储层非均质性特征

为深入研究致密砂岩储层的非均质性,利用钻井岩心资料、测井资料和测试分析资料,对鄂尔多斯盆地高桥地区上古生界致密砂岩储层的非均质性进行了深入分析。结果表明,研究区山西组-下石盒子组储集砂体的非均质性与沉积作用关系密切,垂向加积作用导致储集砂体物性在垂向上表现为规律不明显的正韵律或突变正韵律;侧积作用导致储集砂体物性在垂向上表现为强烈的正韵律;前积作用导致储集砂体物性在垂向上表现为规律明显的反韵律。漫流沉积作用导致储集砂体物性在垂向上表现为变化不大或略微反韵律。从层内非均质性上看,盒8段和山西组储层均具有较强的非均质性。其中山2段的储层非均质性较山1段的强,盒8^下的储层非均质性较盒8^上的强。4个亚层中属盒8^上的均质性最好。从层间非均质性上看：不同层位差异较大。从平面非均质性上看,高桥地区盒8段和山西组储层在平面上不同地区表现出较强的非均质性。