临兴地区上古生界煤系致密砂岩气成藏条件分析

鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带临兴地区致密砂岩气藏与邻区气藏相似,具有低平宽缓的构造背景和广覆式砂泥岩垂向间互分布的特征,但是由于处于不同的大地构造位置,其成藏条件具有显著差异性。针对研究区烃源条件、致密砂岩储层特征及封存条件,探讨致密气藏成藏特征。认为太原组主力煤层(8+9煤)和山西组主力煤层(4+5煤)是主力烃源岩,受紫金山构造岩浆作用影响,局部区域热演化程度进入干气阶段,为区内致密气藏提供充足的气源。岩相古地理和成岩相控制优质储层的发育和分布,本溪组向上到石千峰组,古地理环境由海变陆,频繁震荡的水体形成了多期次、多层位的储集体,潮汐砂坝、水下分流河道等粒度粗的砂体为优势致密储层,由北向南优势储层逐渐减少;砂岩储层总体孔渗性差,后期溶蚀作用对深部储层改造作用明显。煤岩、砂岩垂向组合决定了致密砂岩气藏的运聚模式,区内发育"源储接触"的原地匹配型气藏和受储层和运移通道双重控制的异地匹配型2类致密砂岩气藏,受断层和陷落柱影响而形成的微裂缝是垂向运移的主要通道。     

蜀南地区低渗透裂缝性砂岩储层伤害机理分析

研究区为一套致密砂岩储层,物性较差,地层水矿化度也不高,微裂缝是其主要运移的通道。实验分析和综合研究表明,地层微粒运移,流体同地层水中的离子作用所产生的沉淀等是储层伤害的主要方式。针对传统方法制成的实验小岩芯基本上没有微裂缝,无法代表真实储层在地层中既有裂缝又有孔隙的储层特征这一问题,利用人造岩芯裂缝的新方法来做速敏与碱敏实验,解决了人造裂缝与天然裂缝不匹配的问题;分析了在速敏实验过程中出现“低速异常”的原因及微裂缝宽度对速敏伤害的影响;并证明了高pH值的流体进入裂缝性地层将造成中等的碱敏损害。为钻井、完井、采油、增产等作业保护措施方案设计提供了依据;因此套储层微裂缝发育,认为压裂应是较好的增产方式。     

湘中地区涟源凹陷煤系砂岩储层物性特征

采用地质调查及实验测试等手段,应用煤系气地质学理论,以湘中地区涟源凹陷煤系砂岩为对象,对其储层物性特征进行了系统研究,结果显示:研究区煤系砂岩储层类型较为相似,以岩屑石英砂岩和长石石英砂岩为主;煤系砂岩储层孔隙度均较低,具有低孔低渗物性特点;煤系砂岩储层分选性相对较好,喉道分布较为均匀,主要为小孔-微喉组合的孔隙型储层,储集层发育较为致密,属于致密砂岩储层.     

鄂尔多斯盆地南部煤系地层中致密砂岩成岩作用及储层特征研究

通过观察鄂尔多斯煤系地层的镜下薄片,以苏里格地区山西组1段与石盒子组8段为例,对盆地南部煤系地层中致密砂岩的储层特征及成岩作用进行研究,结果表明成岩作用对储层特征具有重要影响。研究区主要岩石类型为岩屑石英砂岩,成岩作用类型主要是压实作用、胶结作用、溶蚀作用等,结合区域成岩演化序列,认为研究层段已经进入到中成岩阶段B期。通过对砂岩的储层物性参数进行对比分析,发现不同的成岩作用对储层物性特征有不同的影响作用,压实作用、压溶作用及胶结作用在成岩作用早期破坏了储层孔隙结构,使储集物性变差,进入成岩作用中期之后,溶蚀作用开始产生次生孔隙,储层物性得到改善。      

临兴地区煤系致密砂岩储层流动单元划分及地质控因

以临兴地区含煤地层为研究对象,基于实验与测井资料,分析了砂岩储层分布、岩石学、含气性以及物性特征,开展了流体单元研究。基于渗透率、孔隙度、FZI指数、储层厚度、储层含气饱和度的K-均值聚类分析,划分出A、B、C对应优、中、差3类流动单元。研究区煤系砂岩主要发育在水下分流河道微相,部分发育在混合坪微相中;成岩作用以压实、胶结、溶蚀作用为主,其中压实和胶结对砂岩孔渗起破坏作用,而溶蚀作用起积极作用。     

超致密砂岩测井评价

在明确广义上的储层概念后,对比性地概括了超致密砂岩的定义,给出其定量的物性上线,并根据川西须家河组的超致密砂岩层段的特征研究给出了该地区超致密砂岩的岩性、物性与电性特征。利用测井曲线、成像测井资料,通过建立模型得到裂缝识别方法;通过岩心铸体薄片、岩心孔渗异常关系曲线和试井分析渗透率与岩心分析或测井解释渗透率的关系异常,得到识别超致密砂岩气的其他证据方法,从而完成超致密砂岩气层测井评价。     

大邑地区氮气钻井设计及对策

大邑地区须家河二段地层埋藏深,压实、压溶作用强,致密化程度高,储层岩石物性大多是低孔、低渗、非均质性极强,属低压致密气藏,储层敏感性强,常规钻井过程中储层不易被发现,储层保护困难。西南油气分公司积极探索采用氮气钻井揭开产层。针对氮气钻井过程中井壁稳定、地层出水、出气、井眼轨迹控制等问题进行研究和探索,积累了丰富的经验。     

东胜气田致密砂岩气藏钻井储层保护研究及应用

东胜气田上古生界下石盒子组为致密砂岩储层,部分区域储层物性好,具备不压裂自然建产潜能,钻井过程中存在井壁失稳及储层损害问题,各因素叠合造成的储层伤害阻碍了气层的产能释放。为进一步提升储层自然建产能力和增加单井产量,在储层渗透率恢复率的基础上,通过储层伤害影响因素分析,引入钻井液侵入深度定量化评价方法,深化了储层伤害机理认识,明确了低密度、无土相、低失水和强封堵的钻井液对策,室内优选了防水锁剂和致密承压复合暂堵剂,优化形成了无土相复合暂堵高酸溶钻井液,储层渗透率恢复率提高至91.11%,泥浆侵入深度降低46.28%。形成的钻井液在锦66井区推广应用,平均单井产量提升11%,并实现3口井自然建产,进一步提高东胜气田致密砂岩储层高效勘探开发的效果。     

临兴地区深部煤层气及致密砂岩气资源潜力评价

针对鄂尔多斯盆地东缘临兴地区主煤层埋深较深、致密砂岩产气层数较多的特点,分析了区内煤储层特征,评价了深部煤层气及致密砂岩气的资源潜力。研究表明,区内构造简单,以单斜构造为主,东中部局部地区发育断裂,煤储层相对稳定,储层压力呈欠压-常压状态,有利于煤层气的富集;深部5号和9号煤层以半亮型的肥煤到焦煤为主,储层物性较好,且9号煤层资源潜力较大,是深部煤层气勘探的主要煤层;致密砂岩展布主要受控于煤系地层沉积特征,在北部地区相对发育。研究认为,该区有利于深部煤系煤层气与致密砂岩气多层共采,而中南部地区为煤层气单采有利区。     

鄂尔多斯盆地南部煤系致密砂岩胶结作用对储层物性的影响

鄂尔多斯盆地南部上古生界盒8段致密砂岩储层成岩作用以压实作用与胶结作用为主,其中胶结作用作为最重要的成岩作用,势必会对储层渗透性造成影响。通过阴极发光薄片技术、扫描电镜以及薄片观察,对胶结物的类型及特征进行分析。结果显示,研究区内盒8段砂岩胶结作用可分为硅质胶结、钙质胶结与泥质胶结这三大类。此外,根据胶结物不同的赋存状态,将硅质胶结物可细分为Ⅰ型接触式硅质胶结、Ⅱ型次生加大边式硅质胶结、Ⅲ型镶嵌式硅质胶结;钙质胶结物可细分为Ⅰ型孔隙式钙质胶结、Ⅱ型点式交代型钙质胶结、Ⅲ型连晶式钙质胶结、Ⅳ型基底式钙质胶结;泥质胶结物可细分为Ⅰ型伊利石型泥质胶结、Ⅱ型黏土杂基型泥质胶结、Ⅲ型绿泥石薄膜型泥质胶结,Ⅳ型高岭石型泥质胶结。不同胶结物的赋存方式以及含量均不相同,结合Photoshop对不同胶结物进行定量化分析,结果表明点式钙质胶结对储层物性影响较小;硅质胶结物含量在低于5%时,有利于储层储集空间发育;连晶式钙质胶结不利于储层储集空间发育。     

基于机器学习的煤系致密砂岩气储层分类研究——以鄂尔多斯盆地DJ区块为例

鄂尔多斯盆地DJ区块煤系致密砂岩气储层为特低孔隙度和渗透率储层,强非均质性是储层预测和评价的关键难题。利用1 880块岩芯柱塞孔渗及33组压汞分析资料,计算了流动层段指数和孔喉半径概率累积分布函数,优选了基于流动层段指数（FZI）的流动单元3分类方案;为解决不同类型砂岩样本数量失衡的问题,对734组宏观岩石相等类别型数据及数值型测井数据进行了二次分层抽样均化采样处理,重构了数据子集;通过参数设定—训练—建模—测试—性能评估的交互验证法优选了建模参数,构建了无监督和有监督2类7种算法的机器学习模型,分别为K均值聚类、朴素贝叶斯、决策树、支持向量机、深度学习、随机森林和梯度提升树;并依据平衡分数f₁得分大小确定了梯度提升树学习和深度学习2个最优分类模型。研究结果表明：基于FZI流动单元的砂岩分类,能显著降低非均质性对渗透率预测精度的影响;与无监督方法相比,有监督的、积极的机器学习类方法更契合砂岩流动单元分类原则;梯度提升树学习算法能利用岩石相、成岩相、沉积微相等类别型数据建模,可用于流动单元成因特征等基础地质方面的研究,而深度学习对测井等数值型数据处理能力更强,适合于...     

延川南地区山西组砂岩储层沉积特征

通过对鄂尔多斯盆地延川南地区山西组的地层层序格架、致密砂岩储层的沉积相进行深入细致地分析和研究,认为该地区主要发育分流河道及沼泽亚相,砂体主要沿北西—南东向展布,纵向上山西组砂岩与泥岩间互分布,物源来自东南方向,储层主要受河道控制沿北西—南东向展布。     

致密砂岩储层支撑剂优选研究——以临兴神府区块为例

为了降低水力压裂对致密砂岩储层进行改造的成本,更好地释放临兴神府区块储层产能,首先采用HXDL-2C支撑剂长期导流能力评价系统装置开展了支撑剂导流能力评价实验,主要研究了闭合压力、铺砂浓度、石英砂粒径和不同粒径组合、石英砂和陶粒组合比例对支撑裂缝导流能力的影响,然后结合文中提出的支撑剂优选原则和数值模拟研究来指导临兴神府区块太2段储层在压裂施工时进行的支撑剂优选工作。结果表明,闭合压力的增加会导致支撑剂导流能力减小;闭合压力一定时,导流能力随铺砂浓度增加而增大;不同粒径支撑剂组合,导流能力随小粒径支撑剂比例的增加而减小;石英砂和陶粒支撑剂组合,随陶粒所占比例的增加导流能力增大。在以上研究基础上,优选出石英砂(20/40目)∶陶粒(20/40目)=1∶1的组合比例在铺砂浓度为4 kg/m²的条件下进行太2段储层压裂施工时,增产效果较好。     

临兴地区盒八段砂岩裂缝发育特征及其对压裂效果的影响

为了深入研究临兴地区盒八段砂岩天然裂缝对压裂效果的影响,基于野外节理观测和成像测井数据对临兴地区天然裂缝发育特征进行精细描述,并利用微地震技术对压裂裂缝进行动态监测.结果表明:①临兴地区盒八段天然裂缝以剪节理为主,节理发育优势方向为NNW、NWW、NNE、NEE,天然裂缝倾角大、数量少且集中发育.②压裂效果穿越型控制类...     

临兴区块石盒子组致密砂岩气储层压裂缝高控制数值模拟研究

对含上下隔层的致密砂岩进行水力压裂增产作业时,储隔层间应力差、物性差异等地质因素和压裂液黏度、施工排量、射孔位置等工程因素对水力裂缝延伸规律影响显著。针对鄂尔多斯盆地东缘临兴区块石盒子组致密气砂岩储层,基于ABAQUS有限元计算平台,建立三维层状介质的压裂缝高数值模型,研究各因素对裂缝高度控制的影响规律。研究结果表明:临兴区块石盒子组储层压裂施工产生垂直形态的水力裂缝,储隔层应力差是最关键控制因素,当大于4 MPa时可以有效控制缝高;弹性模量低的隔层对控制压裂缝高有利;泊松比对于压裂缝高几乎没有影响;高储隔层应力差(4 MPa)下施工排量小于6 m~3/min时,裂缝延伸抑制作用明显;低储隔层应力差下(2 MPa)施工排量越大,裂缝在隔层内延伸程度越大;压裂液黏度低于10 m Pa·s时对压裂缝高影响很小;射孔位置的不同对于裂缝起裂阶段影响显著,储层上部射孔时裂缝最终形态和压裂缝高较储层中部射孔和全井段射孔差异很大。开展室内试验研究施工排量、射孔位置等工程因素对裂缝穿层扩展的影响,试验结果与数值模拟结果吻合良好。研究结论可为油田现场预测裂缝形态,选择合适层位,优化压裂参数提供借鉴。     

凤冈地区燕山期构造应力场数值模拟及裂缝预测

凤冈地区是黔北最富有基质的页岩气资源地区之一,燕山期又是该区内构造变动期中最强烈的构造运动时期。通过凤参1井页岩力学实验和声发射测试结果,应用有限元法对凤冈地区燕山期进行了构造应力场数值模拟。根据摩尔-库伦准则,进行裂缝预测。预测结果与声发射所测的燕山期古应力期次数值范围基本吻合。     

黔西地区煤储层物性差异及其成因机制分析

为了探究黔西地区煤层气勘探开发潜力,采用多种测试手段,系统分析了该地区2种典型区块(织纳和盘关)的煤储层在孔隙结构、吸附性、孔渗特征等方面的差异,并深入剖析了该差异的形成机制。结果表明:黔西地区煤储层物性差异的主控因素是煤的变质程度,而煤的变质程度又受控于煤层的沉积埋藏史和后期的构造热事件;沉积埋藏史决定了织纳和盘关两区之间的煤阶差异,而后期的构造热事件是织纳和盘关地区内部煤阶差异的主控因素。不同的沉积埋藏史及构造热事件产生了不同的煤化作用史,导致了煤岩在物理、化学结构上的差异,从而决定了黔西地区煤储层物性的差异。     

伊陕斜坡西南缘长63致密砂岩储层流动单元特征

以鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西南缘长6₃致密砂岩储层为例,在测井特征曲线与岩石学特征的基础上,利用多因素统计分析方法研究致密砂岩储层流动单元特征,并结合动态生产资料,探讨多因素统计分析方法划分低孔、特低渗储层流动单元划分的可靠性。研究表明,通过对孔隙度(φ)、渗透率(K)、单砂体厚度(H)、泥质含量(V_sh)、流动分层指数(FZI)和孔喉半径(R₃₅)6个因素进行主因子分析、聚类分析以及贝叶斯判别,提取出F₁(流动因子)、F₂(储集因子)、F₃(规模因子)、F₄(泥质含量因子)4个影响流动单元类型的主控因子,将长6₃储层划分为E、G、M、P共4类流动单元,并以贝叶斯判别函数式验证划分结果,E、G、M、P流动单元的正判率分别为100%、98.5%、96.4%、92.1%。     

高原季节性冻土地区桥涵裂缝成因及预防

针对青藏高原季节性冻土区恶劣的自然环境特点，分析了青藏铁路部分桥涵裂缝的成因，提出了预防或减缓混凝土裂缝的具体措施，以引起后续工程施工的重视，确保其混凝土结构的长期耐久性能。