鄂尔多斯盆地延长组页岩气储层改造技术探讨

在参考国外海相页岩气储层改造标准的基础上,结合鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩气储层的特点,通过对页岩气储层改造方式、增产机理、区域层位选择三方面论证,提出了压裂液体系优化、支撑剂优选、施工参数优化、工艺配套技术优化的方案,逐步形成了一套适合延长组陆相页岩气储层的清水压裂改造工艺技术,并在延长油田多口页岩气井现场应用,获得了延长组陆相页岩气储层改造的一些认识。     

鄂尔多斯盆地延长组页岩气井壁稳定钻井液

针对鄂尔多斯盆地延长组页岩气水平井钻井过程中存在的裸眼井壁失稳问题,对该组地层进行理化性能分析,明确了导致页岩井壁失稳的主要因素,即钻井液滤液沿地层微裂缝进入地层引起伊蒙混层膨胀,岩石强度降低,为此提出了采用油包水乳化钻井液的技术对策。在此基础上,通过室内实验优选了一套页岩水平井油包水乳化钻井液。室内性能评价实验表明：该体系可加重至1.60 g/cm3,破乳电压高于800 V,抗温120℃,封堵突破压力为7.28 MPa,浸泡后对页岩强度影响较小,能够有效抑制页岩膨胀和封堵裂缝性地层,对于解决该区页岩气钻井过程中的井壁失稳问题具有指导意义。     

鄂尔多斯盆地延长组储层特征及宏观非均质性

利用岩心的常规和特殊分析研究了鄂尔多斯盆地延长组储层特征及宏观非均质性。研究表明,三叠系延长组储层粘土矿物总体上以绿泥石、高岭石、伊利石为主,见少量的伊/蒙混层等矿物,不同的地区,不同的层段具有不同的粘土矿物组合。通过研究物性非均质性参数、层内夹层、分层系数、砂岩密度、隔层、连通系数等参数表明,沉积相带是鄂尔多斯盆地内非均质性的主要影响因素,长6油组-长8油组储层具有较强的非均质性。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组七段页岩发育特征及勘探潜力

鄂尔多斯盆地油气资源丰富,延长组七段(长七段)发育的优质烃源岩是该盆地页岩气的重点勘探层系。前期对盆地东南部长七段页岩发育特征缺乏系统分析,不能准确反映研究区页岩气勘探潜力。为此,以鄂尔多斯盆地东南部长七段页岩为研究对象,在页岩发育特征研究的基础上,综合采用岩相法和五项指标法,从页岩的生气潜力、储气潜力和开发潜力3个方面进行评价。岩相法用于评价储气潜力,通过页岩的总有机碳含量、脆性矿物(石英、长石和碳酸盐等)含量和黏土矿物相对含量,将长七段页岩划分为四大类,其中深色富有机质脆性页岩的开发潜力最高。五项指标法通过选用不同的五项指标组合,对生气潜力和开发潜力进行评价;其中,生气潜力评价指标为吸附气比例、有机质转化率、气体干燥系数、总有机碳含量和镜质组反射率;选取页岩的厚度、脆性矿物含量、地层压力系数、总有机碳含量和镜质组反射率五项指标分析页岩的开发潜力。综合2种方法获得的分析结果,优选出N3,N5,N6,N7和N10为研究区长七段页岩最有利的5个高勘探潜力层段。     

鄂尔多斯盆地南部延长组油页岩特征及页岩气有利区预测

基于对钻井资料和油页岩样品化验资料的分析,研究了鄂尔多斯盆地南部(旬邑-洛川-甘泉-正宁一带)油页岩的特征,预测出页岩气勘探有利区。研究表明:研究区中-北部延长组(长7段和长9段)油页岩不仅厚度大,而且有机质含量高、母质类型好、演化程度较高,推算页岩气资源量2.34×1012m3,加上该区许多页岩气勘探的成功案例,页岩气有着巨大的勘探潜力。     

鄂尔多斯盆地定边—安塞地区延长组下组合储层特征

根据普通薄片、铸体薄片、扫描电镜和岩心分析等资料,对定边—安塞地区（包括定边、吴起、志丹、安塞4个地区）储层岩石学特征、物性特征及影响因素进行了分析.结果表明：吴起与安塞地区为单物源沉积,岩石类型主要为长石砂岩,定边与志丹地区为多物源沉积,岩石类型多样,主要为长石砂岩和岩屑长石砂岩;储层以原生粒间孔和次生溶孔为主,具有低—特低孔隙度和低—超低渗透率特征;受沉积微相和成岩作用的影响,在平面上吴起与定边地区物性最好,志丹地区物性次之,安塞地区物性较差,纵向上长10物性最好,长9物性次之,长7和长8物性均较差.     

鄂尔多斯盆地东南部延长组页岩储层特征及控制因素

鄂尔多斯盆地东南部延长组富有机质页岩形成于陆相湖盆环境,属于典型的陆相页岩地层,在目前的页岩气地质评价和研究中,尚无系统方法及相关标准,国外评价方法也差异较大。通过对研究区延长组长7段和长9段富有机质黑色页岩的一系列测试,总结出目标层位的有机质特征、矿物组成、孔隙结构和分布特征,并讨论了上述特征之间的相互关系,明确了影响孔隙发育的主要因素。最后,讨论饱和吸附量与上述特征的相关性,探明了控制该页岩储层吸附量的因素。     

鄂尔多斯盆地延长组长9成藏特征

通过对鄂尔多斯盆地延长组长9油层组沉积相、储层、烃源岩特征及生储组合、油气运移动力等方面的分析．认为长9油层组存在西部辫状河三角洲沉积体系和东北曲流河三角洲沉积体系，局部为半深湖沉积。储层类型西北地区以Ⅱa、Ⅱb为主，西南和东北地区以Ⅱc为主，东南地区以Ⅲb类为主。长9发育上生下储和自生自储两种成藏组合，明确了西北灵盐-姬塬地区长9油源来自长7，属上生下储组合，东部志丹地区油源以长9为主。优选出西北灵盐-姬塬地区为长9最有利勘探区；东北安边-志丹地区是长8、长9油层组有利勘探区；西南合水-正宁、东南洛川地区为较有利勘探区，长9油层可作为上部长6、长7油层的兼探层。     

鄂尔多斯盆地南部延长组储层微观孔隙结构特征

统计与分析鄂尔多斯盆地南部延长组84口井具有代表性的139块样品的典型孔隙结构特征参数,探讨其与物性及驱油效率的关系。结果表明鄂尔多斯盆地南部延长组孔隙结构参数中的排驱压力、中值压力与物性呈负相关性,中值半径、喉道直径均值、分选系数与物性呈正相关性,孔隙结构系数、均质系数与物性基本不具有相关性;驱油效率与孔隙结构参数之间存在一定的相关关系,总体而言,孔隙结构对驱油效率影响的机理较复杂,非简单的线性关系。     

鄂尔多斯盆地延长地区山西组页岩储层特征及影响因素

利用氩离子抛光片进行SEM观测,从微观尺度分析了鄂尔多斯盆地延长地区山西组页岩储层中的储集空间类型及其对应孔径发育情况;采用氦气膨胀法、压汞法、低压氮气吸附、二氧化碳吸附、核磁共振等定量化的测试手段,利用全孔径孔隙结构定量表征方法,对该储层物性和孔隙结构进行了测试分析,确定了不同岩石类型的孔隙结构特征;进一步结合储层的岩石矿物学特征和地化特征,从不同尺度讨论了影响山西组储层孔隙发育和保存的各种地质因素。结果显示：山西组泥页岩层系中不同类型岩石的孔隙类型、孔径和孔隙度等均存在差异,同一类型岩石中不同类型孔隙的孔径及发育特征也有所不同。粉砂质页岩有机质含量（沥青含量）是决定其孔隙度和中大孔发育的决定性因素。在低TOC页岩中,石英长石含量是影响孔隙度的最主要的因素,呈正相关性。有机质含量对于高TOC黏土质页岩孔隙度具有正向的影响,而刚性颗粒粒径和黏土矿物含量则表现出明显的负向影响。     

鄂尔多斯盆地志丹探区西南部延安组和延长组储层物性比较研究

通过对岩心观察、测井曲线、岩石薄片、扫描电镜、物性和压汞资料的综合分析，对志丹探 区西南部中生界储层特征进行了系统研究。认为三叠系—侏罗系储层分布广，且厚度较大， 除延10油层组为辫状河河道砂体外，延长组和延安组大量为三角洲前缘砂体，其中延长组大 量为细粒、极细粒长石砂岩，延安组大量为中粒、中细粒次岩屑长石砂岩、长石砂岩，少量 长石石英粗砂岩和含砾粗砂岩；储集空间主要为残余粒间孔和粒间溶蚀孔，其中延安组储层 孔隙结构好，物性明显优于延长组，属中孔中渗型储层，部分高渗型，而延长组储层孔隙结 构较差，属中低孔低渗—低孔低渗型、特低渗型储层；较好的储层主要发育于延8-延10和长 2油层组，其次为长6²、长6³油层段。     

鄂尔多斯盆地延长组页岩含气量测井评价

以鄂尔多斯盆地甘泉地区三叠系延长组泥页岩为研究对象,通过现场含气量解析及等温吸附实验分别对页岩含气量及页岩吸附能力进行研究。根据TOC、实测含气量、孔隙度及含气饱和度等实验分析数据与测井曲线进行拟合,建立了页岩吸附气含量和游离气含量解释模型。利用改进的△lgR法对研究区内延长组页岩TOC进行了计算,并利用多参数法及阿尔奇公式分别预测区内页岩孔隙度和含气饱和度。根据解释模型对吸附气和游离气含气量分别进行了测井解释。测井解释结果与实测数据相关性较好,证明了解释方法在研究区具有较强的适用性。     

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。     

鄂尔多斯盆地延长组火山碎屑沉积物特征及其石油地质意义

延长组是鄂尔多斯盆地重要含油层系，岩性由湖相及三角洲相砂泥岩韵律层组成，其中含有大量的火山碎屑物质既可作为判断分析沉积物源和区域地层划分对比标志，也对油气生储特征有重要影响。本文从火山物质沉积地质背景入手，通过组分分析和沉积成岩特征研究，探讨了火山沉积物与烃源岩演化之间的关系，以及成岩变化对低渗储层特征的影响。认为延长组火山物质以中酸性安山岩、流纹质熔结凝灰岩和玻屑凝灰岩为主，形成于盆地构造强烈回返期，源自盆地东部吕梁山方向，以悬浮漂移和河流挟砂带入两种方式进入湖盆，赋存状态有火山岩碎屑颗粒、火山灰填隙物、沉凝灰岩薄层以及蚀变浊沸石和绿泥石粘土矿物等方式，主要分布在长8、长7和长6油组。火山物质以及蚀变浊沸石易溶有利于储层次生孔隙形成，蚀变绿泥石矿物又保护了原生粒间孔隙，又是引起储层非均质性的重要因素，烃源岩之上大范围沉积的火山物质加速了烃源岩演化，有利于油气成藏。     

鄂尔多斯盆地镇泾地区延长组长6、长8油层组储层特征研究

通过岩心铸体薄片、物性分析、压汞分析等资料,对鄂尔多斯盆地镇泾地区延长组主产油层长6、长8油层组的储层特征及影响因素进行了研究。结果表明,延长组长6、长8油层组储集岩石类型主要为岩屑长石砂岩,少量长石砂岩。储层颗粒分选性中等-好,磨圆度为次棱角-棱角、次棱角-次圆,其中次棱角占绝大多数,孔隙式胶结。孔隙类型主要为原生粒间孔、次生粒间孔、粒内溶孔、长石溶孔、铸模孔及微裂隙等。总体上镇泾地区储层由于受岩性、成岩等作用影响表现出低孔低渗的特征。     

鄂尔多斯盆地延长组长9油层组成藏地质条件

通过对鄂尔多斯盆地长9油层组成藏地质条件的分析,认为长9油藏的油源主要来自于上覆长7油层组和其本身两套烃源岩,但志丹地区长9油藏原油来源于长9烃源岩,无长7烃源岩的混入。长9油层组含油段主要集中在长9¹亚段,储集体主要发育于辫状河三角洲平原相分流河道砂体及三角洲前缘水下分流河道砂体,部分为半深湖亚相浊积岩砂体。长9储层的岩石类型主要为岩屑长石砂岩,以粒间孔为主,孔隙度、渗透率总体较低。平面上储层物性分布差异性较大,姬塬地区砂岩粒度粗,粒间孔发育,物性最好;而发育碳酸盐胶结物的洛川地区孔隙不发育,物性最差。根据源-储关系,长9油层组主要发育上生下储、自生自储两种成藏组合类型。据综合分析,姬塬地区成藏条件较好,为下一步勘探的最有利区。     

鄂尔多斯盆地镇泾地区延长组长6、长8油层组储层特征研究

通过岩心铸体薄片、物性分析、压汞分析等资料，对鄂尔多斯盆地镇泾地区延长组主产油层长6、长8油层组的储层特征及影响因素进行了研究。结果表明，延长组长6、长8油层组储集岩石类型主要为岩屑长石砂岩，少量长石砂岩。储层颗粒分选性中等-好，磨圆度为次棱角-棱角、次棱角-次圆，其中次棱角占绝大多数，孔隙式胶结。孔隙类型主要为原生粒间孔、次生粒间孔、粒内溶孔、长石溶孔、铸模孔及微裂隙等。总体上镇泾地区储层由于受岩性、成岩等作用影响表现出低孔低渗的特征。     

鄂尔多斯盆地红河油田延长组致密砂岩储层反演预测

鄂尔多斯盆地红河油田延长组属于岩性油藏,主力储层具有低孔低渗、非均质性强的特点,整体勘探开发难度较大,有利砂体展布是制约红河油田勘探开发的关键。由于砂岩储层与周围泥岩盖层波阻抗差别小,常规波阻抗反演很难预测储层分布。以红河油田主力油层长81为例,利用自然伽马曲线和中子孔隙度曲线重构了一条可以有效区分砂岩和泥岩的岩性指示曲线,通过多井约束稀疏脉冲反演和地质统计学反演对长81砂体进行了预测,获得了良好的效果,为水平井的部署提供了有力依据。     

鄂尔多斯盆地延长组致密油特征

通过综合研究鄂尔多斯盆地延长组致密油储集层与烃源岩展布、岩石学、地球化学等资料,分析鄂尔多斯盆地延长组致密油特征,评价其勘探潜力.鄂尔多斯盆地中生界延长组低渗透油气资源丰富,截至目前空气渗透率小于2×10?3μm2的致密油探明地质储量约20×108 t,主要赋存于与油页岩互层共生或紧邻的延长组长6—长8油层组致密砂岩储集层中,石油未经过大规模长距离运移.其中,湖盆中部长7和长6油层组大面积分布的重力流砂岩储集层尤其致密,空气渗透率一般小于0.3×10?3μm2.延长组致密油具有多成因砂体复合叠加规模大、储集层致密、孔喉结构复杂、刚性组分含量高、裂缝发育、含油性和原油物性较好、低压低产等特征.优质烃源岩与大面积厚层储集体互层共生,以及地史期生烃增压强排烃作用控制了延长组大面积叠合致密油的形成.鄂尔多斯盆地致密油资源潜力大,是近期建产的现实目标和未来勘探开发的重要领域.图6表2参37     

鄂尔多斯盆地延长组中部层序地层格架及有利储层分布

为理清鄂尔多斯盆地延长组中部层序地层格架与有利储层分布,在岩心、测井和地震资料综合解释的基础上,利用基准面升降等高分辨率层序地层分析方法,将SQ3层序划分为5个中期基准面旋回(MSC1—MSC5),建立了高分辨率层序地层格架。高分辨率层序地层单元沉积相构成与有利储层分布研究结果表明,SQ3层序有利储集区的分布受控于层序发育位置,MSC1旋回有利储层分布于辫状河三角洲前缘中部至湖盆边缘一带,靠近湖盆中心部位薄层透镜状油藏发育;MSC2—MSC4旋回有利储层主要分布于辫状河三角洲前缘中部至湖盆中心方向,水下分流河道砂体与烃源岩呈指状交互接触,油气成藏条件最为有利。