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.     

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。     

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。     

致密砂岩储层微观孔隙结构特征——以鄂尔多斯盆地延长组长7储层为例

运用物性分析、扫描电镜、铸体薄片及恒速压汞等技术,对致密砂岩储层进行了微观孔隙结构定量分析。研究结果表明：鄂尔多斯盆地长7油层组为典型的致密砂岩储层,渗透率小于0.3mD,孔隙类型以次生溶孔为主,平均孔隙半径为162μm,与渗透率无相关性;平均喉道半径为0.33μm,与渗透率具有很好的正相关性,是影响渗透率的主要因素;孔喉半径比大,平均为602,大孔隙被小喉道所控制,从而造成储层非均质性强、渗流能力差。致密砂岩储层的规模开发需采用先进的储层改造工艺,充分扩大喉道半径,降低孔喉比,提高储层渗流能力,这样才能取得更好的开发效果。     

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。     

致密砂岩孔喉大小表征及对储层物性的控制——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组为例

孔喉大小是评价储层质量的重要因素,而致密砂岩储层孔喉分布较强的非均质性使其表征难度较大。在分析目前孔喉表征方法的基础上,通过场发射扫描电镜、高压压汞和恒速压汞等实验,研究了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组7段致密砂岩储层孔喉大小分布特征及其对储层物性的控制作用。结果表明:储层孔隙类型主要为剩余粒间孔、溶蚀孔、微孔和少量微裂缝;高压压汞表征孔喉的大小分布在0.014 8~40μm,大于1μm的孔喉分布较少;恒速压汞测试表明对于不同物性的样品其孔隙半径分布相对集中,主要分布在80~350μm;喉道半径则表现出较强的非均质性,分布在0.12~30μm;高压压汞和恒速压汞结合有效地表征了致密砂岩储层整个孔喉分布特征,孔径分布在0.0148~350μm。储层渗透率主要由比例较小的大孔喉(大于R_(50))所控制,对于渗透率大于0.1 mD的致密砂岩,其渗透率主要由微孔和中孔所控制,而小于0.1 mD的致密砂岩则主要由纳米孔和微孔所控制;此外,小孔喉的比例随着渗透率的减小而增加,虽然其对渗透率影响较小,但对储层储集性的影响却十分重要。     

鄂尔多斯盆地延长组长7段致密储层成岩相测井识别方法——以陇东地区为例

通过常规薄片、铸体薄片和扫描电镜等资料,对陇东地区延长组长7段致密储层成岩相进行定性和半定量综合分析得出,成岩作用主要包括压实作用、胶结作用、溶蚀作用和压溶作用,成岩相类型有绿泥石薄膜残余粒间孔相、不稳定组分溶蚀孔相、弱溶蚀微孔相、伊利石胶结致密相、碳酸盐胶结致密相。成岩作用、储层岩性、颗粒的矿物成分对测井响应结果均有影响,在对不同类型成岩相对应常规测井响应特征进行分析的基础上,提出利用自然伽马测井、中子测井、密度测井识别成岩相的方法,结合中子-密度视石灰岩孔隙度差,辅助以声波时差和电阻率测井曲线,连续定量识别储层成岩相,建立了相应的储层成岩相测井识别图版。利用该图版对L47井测井资料进行了处理,结合薄片鉴定结果,验证了图版的准确性。     

鄂尔多斯盆地富县地区延长组长6储层特征

鄂尔多斯盆地富县地区长6油层组主要发育三角洲沉积,其中分流河道和水下分流河道是主要的油气储集层。长6油层组储集层岩石类型以岩屑长石细砂岩和长石细砂岩为主,颗粒间多为线、点—线接触,孔隙和薄膜式胶结,总体具有成分成熟度低、结构成熟度高的特征。粒间孔和长石溶孔是主要的储集空间,其中以小孔和微孔为主,渗透率小于3×10^-3μm²,为特低渗储层和接近致密储层。研究区较强的压实作用、胶结作用是形成低孔低渗的主要因素,而溶蚀作用是储层物性改善的主要因素。     

储层岩石学特征对成岩作用及孔隙发育的影响——以鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组为例

利用岩石普通薄片、铸体薄片、阴极发光薄片及孔渗数据,分析了鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组储层岩石学特征对成岩作用和孔隙发育的影响。结果表明,岩屑类型及含量、云母类矿物含量及碎屑颗粒粒度对成岩作用影响最大。大量泥岩、千枚岩等塑性岩屑的存在降低了岩石的抗压强度,在埋藏过程中易被挤压变形,形成假杂基充填堵塞孔隙;碳酸盐岩、中酸性火山岩等易溶岩屑的存在则可增强岩石的可溶性,利于溶蚀孔隙的形成。云母类矿物在孔隙水的参与下水化析出钾离子造成碱性环境,降低了石英的稳定性,促进了石英的压溶与缝合线的形成;另一方面云母蚀变后析出的硅铝铁成分在石英与长石颗粒周围形成绿泥石膜胶结,在粒间孔隙中形成高岭石与含铁类矿物胶结,降低了孔隙度和渗透率。颗粒粒度主要控制砂岩的抗压性和胶结强度。     

鄂尔多斯盆地白豹地区长6 砂岩成岩作用与成岩相研究

上三叠统延长组6 段是鄂尔多斯盆地白豹地区重要的勘探目的层, 也是典型岩性- 地层油藏。文章在岩心和沉积相分析基础上, 结合铸体薄片、扫描电镜和电子探针等分析化验资料, 对长6砂岩的成岩作用进行系统研究, 确定对储层起破坏作用的成岩作用主要有压实- 压溶作用、胶结作用和充填作用, 起建设性成岩作用的主要有早期绿泥石和白云石的环边胶结作用、溶蚀作用和破裂作用。综合成岩作用方式的组合类型和演化序列, 认为长6 砂岩的成岩演化主体已进入中成岩阶段B 期。在建立成岩演化模式的基础上, 对成岩相组合特征进行了初步研究, 划分出压实- 胶结成岩相组合、压实成岩相组合和胶结- 溶蚀成岩相组合, 分析了成岩相组合与储层发育的关系及其区域分布规律, 为进一步的岩性- 地层油藏的成藏规律分析和储层预测提供了依据。     

鄂尔多斯盆地代家坪地区延长组8段低孔渗砂岩成岩作用及成岩相

上三叠统延长组长8段砂岩是鄂尔多斯盆地代家坪地区重要的勘探目的层,以长石岩屑细砂岩和岩屑长石细砂岩为主,目前处于中成岩A期,属典型低孔特低渗储层。强烈的成岩作用是储层致密化的主要原因,其中压实作用和碳酸盐岩胶结作用造成储层原生孔隙大量丧失,绿泥石胶结和长石溶蚀对储层物性改善起到了积极作用,碱-酸-碱交替的成岩介质环境变化控制了粘土矿物形成、碳酸盐胶结物沉淀以及长石溶蚀作用。综合多项定性和定量参数,将长8段砂岩划分为5种成岩相类型,定量计算不同成岩相埋藏过程中孔隙演化表明,由沉积作用形成的不同成岩相中砂岩原始组分差异是导致胶结类型和溶蚀程度差异的物质基础,不同成岩相中成岩作用类型及强度是造成砂岩孔隙演化及物性差异的主要原因。优质砂岩储层分布与成岩相密切相关,其中分布于水下分流河道砂体中的弱压实绿泥石胶结相和中压实次生溶蚀相砂岩物性最好,是研究区长8段砂岩储层中最有利的成岩相带。     

鄂尔多斯盆地马岭地区长8储层成岩作用与有利成岩相带

运用常规薄片、铸体薄片、X射线衍射、阴极发光及扫描电镜等实验手段,研究鄂尔多斯盆地马岭地区延长组长8砂岩储集层成岩作用类型及其对储层的影响,划分成岩相并预测有利成岩相带。研究结果表明,研究区长8储层经历了压实、胶结、溶解及交代等多种成岩作用,压实作用和晚期含铁碳酸盐胶结作用使砂岩孔隙大量减少,显著降低储层物性,而溶解作用产生了较多次生孔隙,使储层物性得到明显改善。根据储层物性的主控成岩作用,结合孔隙类型,该区砂岩储集层划分为强溶蚀剩余粒间孔+溶蚀孔相、弱胶结剩余粒间孔相、黏土矿物胶结相、碳酸盐胶结相和强压实相5种成岩相,其中强溶蚀剩余粒间孔+溶蚀孔相和弱胶结剩余粒间孔相储层物性较好,是储层发育的有利成岩相带。     

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。     

鄂尔多斯盆地南部延长组长8油藏油气充注期次

为了研究鄂尔多斯盆地南部延长组长8油藏的油气充注期次,开展了储集层中包裹体宿主矿物的成岩序列分析和包裹体均一温度测试。结果表明：①鄂尔多斯盆地南部延长组长8油藏发育3期烃类包裹体,第1期包裹体分布在石英矿物早期裂缝或石英颗粒内部溶蚀区,均一温度为61.1~121.7℃;第2期包裹体分布在石英加大边内部或方解石胶结物中,均一温度为106.2~155.7℃;第3期包裹体分布在切穿石英及其加大边的晚期裂缝中,均一温度为92.2~130.5℃。②结合研究区的构造热演化史可以得出,延长组长8油层组第1期油气充注发生在早侏罗世-晚侏罗世（192.5~152.0 Ma）,为早期油气成藏;第2期油气充注发生在晚侏罗世-早白垩世（152.0~126.0 Ma）,为主要成藏时期;第3期油气充注发生在古近纪（60.0~36.5 Ma）,为晚期油气成藏。该研究成果对鄂尔多斯盆地南部寻找次生油气藏具有重要勘探意义。     

鄂尔多斯盆地红河油田长8储层致密砂岩油藏注CO2提高采收率

鄂尔多斯盆地红河油田地层压力系数低,天然能量开发递减较快、采收率低,难以实现有效开发。而长8储层裂缝较发育,注水补充能量开发存在油井水窜严重、见效低等问题。为了解决补充能量的问题,进行红河油田长8储层注CO₂提高采收率的可行性实验研究,室内开展了PVT实验、最小混相压力实验和裂缝岩心CO₂驱油实验,并评价了CO₂吞吐的开发效果。实验结果表明：红河油田原油注入CO₂后体积增大,具有较强的膨胀能力。而且随着混合体系压力逐渐增大,原油与CO₂能产生明显的相互扩散传质作用。长细管混相仪法测得红河油田原油与CO₂的混相压力为17.34 MPa,低于红河油田原始地层压力,注CO₂驱油能达到混相条件。通过多轮次CO₂吞吐实验,在弹性开发采收率4.04%的基础上可提高采收率3.14%。综合室内可行性评价实验结果看,红河油田长8储层注CO₂补充能量开发具有可行性。     

鄂尔多斯盆地延长组长101 期沉积特征

鄂尔多斯盆地三叠统延长组长 10₁ 期发育河流-三角洲-湖泊沉积体系,河流相中辫状河道和曲流河道,三角洲相中辫状水下分流河道、陆上分流河道、水下分流河道和河口坝等沉积均发育砂岩。在沉积相研究的基础上,分别对各沉积微相砂岩的沉积特征进行了深入研究。 鄂尔多斯盆地西部的辫状河道、辫状分流河道及辫状水下分流河道砂岩主要发育有冲刷面、槽状交错层理、板状交错层理和平行层理等,以向上变细的正粒序为主,砂岩粒度概率曲线主要为两段式或三段式;盆地东部的曲流河道、陆上分流河道、水下分流河道和河口坝砂岩主要发育有冲刷面、槽状交错层理、板状交错层理、平行层理和砂纹层理等,以向上变细的正粒序为主,见向上变粗的逆粒序,砂岩粒度概率曲线主要为两段式或三段式,可见四段式。通过进一步的对比分析,认为盆地内长 10₁ 期辫状河道、辫状分流河道、曲流河道和陆上分流河道中砂体较发育,辫状水下分流河道、水下分流河道和河口坝砂体次之。