四川盆地威远地区龙马溪组泥页岩储层非均质性

在详细调研前人研究成果的基础上,结合四川盆地威远地区的实际地质情况,将泥页岩储层的非均质性分为宏观非均质性、微观非均质性和岩石力学非均质性3个方面。泥页岩储层的宏观非均质性主要体现在储层的横向展布、垂向上的岩性变化以及裂缝的分布特征。下志留统龙马溪组海相优质页岩的有效厚度普遍大于30 m,横向上厚度变化较小,均质性相对较好;垂向上泥页岩中普遍含砂质和灰质,部分层段几乎为粉砂岩,垂向非均质性非常明显;储层中裂缝主要发育在龙马溪组底部层段,具有极强的非均质性。微观非均质性主要受矿物组分和成岩作用的控制,其矿物组分、微孔隙和微裂缝的发育特征具有非常明显的非均质性。岩石力学非均质性主要包括泊松比、弹性模量、脆性和应力各向异性,是决定后期水力压裂措施和页岩气产量的关键。综合研究认为,四川盆地及其周缘龙马溪组页岩横向均质性较好,垂向非均质性、储层裂缝发育特征、微观非均质性以及岩石力学非均质性明显,对后期页岩气井的压裂和采收率的提高有重要影响。     

页岩储层非均质性分析——以四川长宁地区下志留统龙马溪组为例

页岩储层有别于常规储层,低孔低渗的特性决定了其储层非均质的复杂性。国内针对页岩储层非均质特征评价工作开展的还相对较少,目前没有完善的评价标准。在详细调研国内外储层非均质性研究的基础上,文中分别从平面、层内、微观3个方面对有机质体积分数、成熟度、孔隙度、矿物组分的非均质性特征进行对比研究,并根据研究结果做出相应分析。分析结果表明:四川盆地长宁区块下志留统龙马溪组页岩储层纵、横向上非均质特征均明显,夹层发育,热成熟度高,镜质体反射率(Ro)达3.8%;石英等脆性矿物体积分数高,孔隙、微裂隙发育且配置好,页岩储层物性好,勘探开发潜力大。     

川南长宁地区五峰组和龙马溪组页岩储层差异性分析

文中通过扫描电镜和分析化验资料,对长宁地区五峰组-龙马溪组页岩储层差异性进行了研究,结果表明:五峰组与龙马溪组一段1亚段页岩矿物种类相同,但质量分数差异大,五峰组页岩碳酸盐矿物质量分数最高,龙一1亚段页岩石英质量分数最高.矿物组分特征的差异导致龙一1亚段页岩脆性指数明显高于五峰组.有机碳质量分数和含气量两者略有差异,龙一1亚段页岩有机碳质量分数垂向变化幅度更大,非均质性更强.五峰组与龙一1亚段页岩储层的孔隙类型基本一致,以有机质孔为主,但孔隙发育特征不同.五峰组页岩有机质孔多呈长条状、扁平状,孔径较小;龙一1亚段页岩有机质孔多呈圆柱状、椭圆状,孔径较大.两者之所以具有这样的差异性,是因为沉积环境不同.总体上,龙一1亚段储层优于五峰组,更有利于页岩气的勘探开发.     

昭通东北地区五峰组—龙马溪组龙一1亚段页岩岩相类型及其储层特征

页岩岩相对页岩储层有着重要的影响，一定程度上控制着页岩的生烃能力、储集和压裂性能。基于岩心、薄片、X射线衍射及各类地化测试数据，对昭通东北地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩岩相特征、储层特征和评价进行了研究。研究区主要发育含灰/硅混合质页岩相、混合质页岩相、含黏土/硅混合质页岩相、混合硅质页岩相、含黏土硅质页岩相，南部与北部岩相纵向分布存在差异，南部五峰组—龙一₁亚段岩相呈现出从黏土质页岩相组合向硅质页岩相组合再向混合质页岩相组合过渡的特征，北部呈现出从混合质页岩相组合向硅质页岩相组合再向混合质页岩相组合的过渡趋势；横向上岩相展布非均质性强，连续性差。不同岩相储层特征存在差异，硅质页岩储层性能较好，具有有机碳(TOC)含量高、含气量高、脆性矿物含量高的特征；黏土质页岩TOC含量和含气量较高，但脆性矿物含量极低；混合质页岩储层性质复杂，总体上硅质含量高的混合质页岩储层性质较好。基于TOC含量、含气量、脆性矿物含量，利用层次分析法和熵值法相结合的方法，建立了页岩岩相评价标准，确定了优势岩相，研究区混合硅质页岩相、含灰硅质页岩相和含灰/硅混合质页岩相为I类优势岩相...     

川南龙马溪组深层页岩井壁失稳原因分析及对策

川南龙马溪组深层页岩储层在钻井过程中井壁失稳严重,井下遇阻现象频发,增加了施工成本与后期作业难度.为此,开展井下岩心水理化及力学性能实验研究,结合实验结果综合分析龙马溪组地层动、静态井壁失稳原因,并制订井壁稳定技术对策.结果表明:川南地区龙马溪组地层页岩脆性矿物含量高,岩性整体致密,力学强度高;垮塌井段内小层交替变化频...     

武隆地区五峰组—龙马溪组优质浅层常压页岩储层发育特征及含气性影响因素

武隆区块浅层常压页岩气藏已被证实为四川盆地渝东南地区重要的页岩气勘探开发潜力目标。通过X射线衍射、有机碳测试、物性测试、扫描电镜观测和薄片观测等测试手段,对武隆区块F-2井五峰组与龙马溪组页岩不同层段代表性样品的储层发育特征开展系统分析,探究储层含气性及其影响因素,并讨论优质浅层常压页岩气储层控制因素与机理的特殊性。结果表明：五峰组至龙马溪组底部、下部层段有机质含量较高(3.72%～5.70%),脆性矿物比例较高(>50%),孔隙度相对较高(2.90%～6.25%),含气性均显示较好(>4.0 cc/g),是优质浅层常压储层段。储层含气性影响因素复杂,有机质含量、脆性矿物比例和孔隙度均与含气性呈正相关关系,高黏土矿物含量导致含气性下降。优质储层可以分为五峰组、龙马溪组底部和龙马溪组下部3个层段,但3段优质储层的高含气性控制因素与机理存在差异。探究优质浅层常压页岩气储层含气性影响因素与特殊性,可以为进一步提高对浅层常压优质页岩储层地质特征认识、指导勘探开发提供科学依据。     

页岩气层有效厚度下限探讨——以涪陵页岩气田五峰组—龙马溪组为例

储层有效厚度是储量计算的重要参数之一,国内对页岩气储层有效厚度下限标准的研究尚处于探索完善阶段,为了评价国内首个页岩气田的探明储量,有必要深入研究页岩的有效厚度下限。文中以涪陵页岩气田五峰组—龙马溪组页岩气藏为例,首先对商业开发的页岩储层厚度开展研究,然后通过分析页岩气储层岩性、脆性矿物体积分数、总含气量、有机碳质量分数、镜质体反射率等,优选出适合研究区的页岩气层有效厚度下限表征参数,最后提出适合研究区储层特征的有效储层下限标准。该标准在四川盆地涪陵页岩气田页岩气储量计算中取得较好的应用效果。     

海相页岩中斑脱岩发育特征及对页岩储层品质的影响——以涪陵地区五峰组—龙马溪组一段为例

以岩心精细描述为基础,借助全岩/黏土X射线衍射分析、氩离子抛光扫描电镜等测试技术,从斑脱岩发育特征、页岩储层品质和储层品质差异性发育机理3个方面,对涪陵地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组一段海相页岩中斑脱岩的发育特征及其与页岩储层品质之间的关系进行了研究。研究表明,本地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组一段共发育42层斑脱岩层,结合斑脱岩层单层厚度和层间厚度,将其划分为密集发育段、较发育段和欠发育段3个阶段。通过对比不同发育段页岩储层品质特征发现,较发育段具有高脆性矿物、高有机碳含量和高含气性的特征,为最有利页岩储层发育段。此外,从古海洋氧化还原环境和古生产力2个方面阐述了间发性火山活动是导致沉积期氧化还原环境变化的主要原因,且适度的火山活动有利于有机质和生物成因硅质矿物的富集,促进了优质页岩的形成。     

深层页岩储层脆性评价及综合脆性指标评价优化路径研究——以Z-3井五峰组—龙马溪组为例

页岩的岩石脆性是页岩油气藏可压裂性的重要影响因素,也对页岩油气工程有指导价值。对国内外的脆性评价方法进行归类和研究分析,以Z-3井五峰组—龙马溪组为例,通过单轴抗压实验、三轴抗压试验和巴西劈裂实验等岩石力学实验手段,获取计算脆性指标的必要数据,从而进行脆性指标的检验和对比评价。研究结果显示,矿物组分法忽略了成岩作用、岩石受力条件和地区等因素;力学强度参数法脆性指标的数值敏感度不好,并且出现与实际情况相反的现象;弹性参数法参数修改的工作量大,线性加权权值的选取未加以说明;应力应变曲线法存在特殊情况使得指标失效,而且存在较为严重的系统误差和人为误差等问题。综合当前研究方法的局限性,提出基于组合赋权法构建综合脆性指标的思路,为工程技术人员提供参考。     

海陆过渡相页岩力学特征及破坏模式——以鄂尔多斯盆地东缘二叠系山西组为例

鄂尔多斯盆地东缘二叠系山西组是目前中国页岩气勘探开发的重要接替层位,研究储层页岩力学破坏特征是页岩地质精细评价和后续压裂施工方案制定的基础内容。在对山西组页岩样品开展矿物组成分析、沉积构造特征描述、岩石力学测试的基础上,明确了主要岩相类型及其力学特征,分析了储层岩石力学破坏特征的影响因素。结果表明：山西组页岩主要矿物为石英和黏土质矿物,可划分为硅质页岩、硅质黏土质页岩和黏土质页岩,储层页岩具有力学强度变化范围大、整体低值的特点。受控于岩相的影响,硅质页岩和硅质黏土质页岩力学强度和弹性模量强于黏土质页岩。纹层、充填裂纹以及生物碎屑等结构和构造,增大了力学非均质性,也容易影响裂缝的传播路径。巴西圆盘劈裂实验表明山西组页岩纹层和泥质条带对裂缝具有极强的捕获作用,容易导致裂缝沿着纹层和泥质条带扩展。围压降低了页岩的脆性,使页岩由劈裂破坏转换为剪切破坏,并伴随着充填裂纹和泥质条带的破坏,呈现出破坏形态由沉积构造和围压双重控制的模式,复杂的破坏模式有利于减弱页岩气开发过程中储层裂缝网络渗透率的应力敏感性。研究成果为后续水平井布井选层和压裂施工方案制定提供了借鉴。     

页岩脆性的综合评价方法——以四川盆地W区下志留统龙马溪组为例

页岩储层的脆性特性对页岩气的开发效果具有重要影响,脆性页岩有利于天然裂缝的发育和压裂后形成具有一定导流能力的网状复杂裂缝,从而提高页岩产气量。为了探寻页岩脆性特征,弥补单一学科技术评价页岩脆性存在的不足,提出了一种利用X射线衍射、计算弹性参数和室内岩石力学测试3种技术来综合评价页岩脆性的方法,即通过分析页岩矿物组分含量、泊松比、杨氏模量、横纵波比参数和岩石应力、应变性质,对页岩储层的脆性特征进行综合评价。将该方法应用于四川盆地W区下志留统龙马溪组黑色页岩的脆性评价,结果表明：该区龙马溪组二段脆性好于龙马溪组一段,龙马溪组二段在1 535~1 541 m层段时,具有高的石英含量,较低的泊松比、横纵波比和较高的杨氏模量值;深度在1 541 m时岩样的应力、应变曲线负坡较陡,页岩储层的脆性指数大于50%,有利于对页岩储层进行压裂改造。实践证明：该方法具有较高的有效性,与实际压裂测试结果吻合较好,可作为压裂选层的重要依据。     

鄂尔多斯盆地西缘奥陶系乌拉力克组海相页岩气储层甜点分类评价

甜点评价对页岩气藏高效勘探开发具有重要意义。以鄂尔多斯盆地西缘奥陶系乌拉力克组页岩储层为研究对象,通过岩石薄片分析、X射线衍射、SEM扫描电镜、低温氮气吸附、等温吸附、总有机碳(TOC)含量、有机质镜质体反射率(R_o)测试和三轴岩石力学测试8个实验,得到目标区岩石类型为灰褐色泥页岩,孔径集中分布在2～4 nm和35～61 nm,主要发育粒间孔、黏土矿物层间孔和粒内孔;总有机碳含量平均为1.01%,R_o值平均为1.75%,脆性指数平均为47.8%。通过分析不同因素对页岩储层甜点区评选及评价的影响,认为硅质矿物含量、黏土矿物含量、孔比表面积、总有机碳含量和R_o值对储层的吸附性能起决定作用,孔径大小和孔隙类型数量控制储层的储集性能,脆性矿物含量和岩石力学参数影响储层的可压性。根据地质甜点评价的吸附性能和储集性能两个指标以及工程甜点的可压性指标,完成了不同特征对应的参数指标细分类,初步建立了鄂尔多斯盆地西缘奥陶系乌拉力克组海相页岩气储层3个等级的地质甜点和可压性甜点的分类评价方案,结果表明目标区各特征参数均达到Ⅱ级标准,可以作为...     

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。     

安塞油田H区长6油层组储层非均质性与含油性关系研究

通过对安塞油田H区长6油层组岩心观察、测试及测井资料的统计分析和研究,讨论了研究区长6油层组长61-2、长62-1和长62-2小层的非均质性特征,并分析了各类非均质性对储层含油性的影响和控制作用。研究表明,长6油层组各小层层内和层间非均质性整体较强,平面非均质性较弱。储层垂向上粒度的韵律性及层理构造特征是影响储层含油性的重要因素;层内渗透率非均质性及层间分层系数的差异对储层含油性的影响较弱;层间有效砂岩密度的差异对储层含油性具有一定的控制作用,但不是主要控制因素;储层含油性主要受储层砂体平面展布和储层物性的控制;储层孔隙结构的微观非均质性控制着油气进入储层的饱满程度。     

西233区长7致密储层三维脆性分布特征

明确致密储层的三维脆性分布特征,有助于压裂层段优选和压裂施工设计。文中以鄂尔多斯盆地西233区长7致密储层为研究对象,利用岩心矿物组分、岩石力学化验分析和地球物理测井资料,在岩心刻度测井的思想指导下,对研究区目的层的矿物组分、弹性模量、泊松比进行了处理解释,构建了基于矿物成分-力学参数的脆性指数计算模型;基于脆性指数,采用三维地质建模的思想,构建了脆性指数三维分布模型,进而刻画了脆性三维分布特征。研究结果表明:西233区长7致密储层脆性分布连片性较差,整体上脆性受储层岩性和非均质性影响较大;脆性发育区向西南方向延伸,并演化为西北、西南和东南方向3条次级脆性发育带,南部脆性连续性较差,整体上呈现出较强的脆性非均质性。     

渝东南地区黔江凹陷五峰组——龙马溪组页岩储层特征及其对含气量的影响

渝东南地区黔江凹陷五峰组—龙马溪组页岩气的勘探仍处于初级阶段,储层特征与含气性关系仍不明确,开展五峰组—龙马溪组页岩的储层特征及含气性的研究,对评价研究区页岩气资源潜力具有重要意义。通过采集该套页岩岩心样品,完成详细的储层特征分析和含气性分析测试,包括岩石薄片鉴定、X-射线衍射、TOC分析、显微组分实验、氮气吸附实验、扫描电镜实验和现场解析等,结果表明,五峰组—龙马溪组页岩以黏土—粉砂级细粒沉积为主;页岩有机碳含量为0.22%~5.31%,成熟度为1.78%~2.93%,处于高—过成熟阶段,纳米级有机孔隙发育;矿物成分中脆性矿物含量为38.4%~86.7%,黏土矿物含量为12.1%~56.5%,其中微—纳米级无机孔隙较为发育,此外微裂缝的发育也对页岩气聚集和开发提供了有利条件。五峰组—龙马溪组页岩含气量为0.07~2.81m3/t,其底部富有机质页岩的含气量超过1m3/t。综合分析认为页岩TOC值和石英含量越高、长石和绿泥石含量越低时页岩中孔隙及比表面积越大,页岩含气量越大。     

徐东地区营城组一段火山岩储层微观非均质性特征

针对目前火山岩储层非均质性研究薄弱的现状,为了深入认识储层微观结构特征,对火山岩储层有效开发提供参考,利用地质统计分析、岩心观察描述和显微镜下薄片观察等方法,从孔隙非均质性、颗粒非均质性和填隙物非均质等3个方面对徐东地区营城组一段火山岩储层微观非均质性进行分析。结果表明,研究区目的层具有低孔、低渗的特征,孔隙非均质、颗粒非均质和填隙物非均质都很强烈。其中,孔隙非均质受火山岩相和成岩作用共同控制．颗粒非均质受火山喷发特征和火山岩相的共同控制,填隙物非均质主要受成岩作用影响。小层YC1Ⅰ1和YC1Ⅰ2的非均质性要弱于小层YC1Ⅱ1、YC1Ⅱ2和YC1Ⅲ,前者在开发中具有较明显的优势。平面上,储层微观非均质性的分布差异较大,微观非均质性较弱的区域主要集中在研究区的中南部和中北部。     

长宁区块下志留统龙马溪组页岩储层测井评价方法应用

长宁区块页岩气藏源储一体,区块构造下志留统龙马溪组底部优质页岩储层发育,基于实钻井测井资料总结了长宁区块龙马溪组页岩储层特征:①电性特征整体表现为“四高三低一扩一发育”的特征;②储层参数横向对比表明在长宁背斜中奥顶构造井游离气含量、总气含量最高,电阻率最高,长宁中奥顶构造南翼井石英长石含量最高,电阻率最低。以实例阐述储层评价方法的应用:①用电阻率成像测井资料和阵列声波测井资料推断该区块龙马溪组地层地应力分布,最大主应力方向整体表现为区块西部井至东部井最大主应力在北西西-南东东向,区块北部井最大主应力在南西西-北东东向;②用核磁共振成果资料分析龙马溪组页岩储层孔径孔隙度大小分布,表明基质孔隙较发育,储层富含游离气特征明显;③用岩石力学参数结合电阻率成像资料进行页岩储层各向异性分析、可压裂性评价,在压裂设计上选择最小水平主应力较低的层段射孔,以利压裂缝开启和缝高控制;④应用储层测井资料响应特征和解释处理成果,综合评价页岩储层品质,依据甜点小层的划分标准划分优质甜点小层,以作为后期水平井开发的箱体。     

赣东北地区荷塘组页岩气藏特征研究

以野外实地观察和样品采集为基础,结合TOC测定实验、镜质组反射率实验、X射线衍射实验、扫描电镜实验、等温吸附实验等测试方法,对赣东北地区荷塘组页岩气藏的地质背景、生烃能力和储层条件进行了详细研究。结果表明,赣东北地区下寒武统荷塘组的页岩分布广泛,沉积厚度较大;有机质具有丰度高、类型好,成熟度较高的特点;矿物组成中脆性矿物含量高,储层微裂隙、孔隙发育较好;且储层吸附能力较强。根据以上特征,采用综合信息叠合法,初步确定磨盘山-灵山-上饶县一带为页岩气勘探有利区。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组含油页岩岩石力学特性及可压裂性评价

页岩油储层具有油气丰度低、渗透能力差、单井无自然产能或自然产能低于工业油流下限、能量衰减快等特点，在水平井或多分支井的基础上实施高效的压裂改造是实现页岩油效益开采的关键。围绕吉木萨尔凹陷芦草沟组含油页岩储层的可压裂性评价，实验测试与理论分析相结合，研究认识了岩石的变形破坏特征、力学强度特性及其纵向分布特征；在芦草沟组页岩储层可压裂性影响因素分析的基础上，建立了可压裂性指数评价方法。结果表明：芦草沟组含油页岩的变形破坏呈现显著的脆性特征，且层理、微裂缝等结构面发育，具备压裂改造形成复杂缝网的内在地质力学条件；芦草沟组页岩储层间存在岩石力学强度、地应力相对较高的隔层，对该类型储集体的压裂过程中在兼顾裂缝网络复杂化的同时还应强化压裂缝对上下储层的沟通能力，实现压裂改造有效体积的最大化；综合脆性指数、水平应力差、层间应力差以及断裂韧性等指标，建立了可同时表征水平井体积压裂缝网形成难易与压裂缝穿越隔层沟通纵向储层能力的可压裂性评价方法；基于微地震压裂监测结果的验证分析表明所建立的可压裂性指数评价方法在以吉木萨尔凹陷油页岩为代表的薄互层状页岩地层中具有较好适用性。