延长气区石盒子组储层基础物性特征及压裂对策研究

储层物性对于油气开采具有重要意义,本文通过对延长气区石盒子组储层基础物性进行研究,为后续气井开采提供依据。研究内容主要包括岩石类型,矿物组成,储层孔隙度、渗透率、储层敏感性。通过研究发现石盒子组岩石类型主要为石英砂岩、岩屑砂岩、岩屑石英砂岩;岩石矿物以石英、方解石和黏土矿物为主;黏土矿物主要为伊利石、绿泥石和伊蒙混层矿物;孔隙度主要分布在4.0%~12.0%,平均为7.5%,渗透率主要分布在0.1×10~(-3)μm~2~0.5×10-3μm~2,平均为0.70×10-3μm~2,属于低孔低渗储层;储集层段填隙物主要为黏土矿物(水云母、高岭石、绿泥石)、硅质和碳酸盐胶结物;速敏为中等偏弱或无速敏,水敏为弱至中等偏弱,盐敏程度为弱到中等偏弱盐敏,酸敏为弱酸敏,部分有改善作用,碱敏为弱到中等偏弱碱敏。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区上三叠统延长组长8油层组成岩作用研究

利用铸体薄片、阴极发光和扫描电镜等分析方法,对姬塬地区延长组长8油层组砂岩的岩石学特征、成岩作用、自生矿物、孔隙发育特征进行了分析和研究。结果表明：该区储集砂体为成分成熟度较低的长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩;主要自生矿物为高岭石、绿泥石、伊利石、方解石、石英和钠长石等．其中高岭石的含量反映了次生孔隙的发育程度,绿泥石和硅质表现为对储层原生孔隙具有很好的保存作用：而伊利石对储层的影响是负面的;早期形成的自生方解石对储层物性有利,而晚期形成的大量方解石胶结孔隙度使储层物性降低。     

鄂尔多斯盆地长7段致密储层主要黏土矿物特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地延长组长7段致密储层表现为强压实、强胶结的致密化特征,其中伊利石、绿泥石等黏土矿物的大量存在是导致储层致密的重要原因。通过铸体薄片、扫描电镜、XRD等测试资料结合沉积、成岩环境分析,研究了长7段致密砂岩储层主要黏土矿物的微观赋存状态,并刻画了宏观分布特征,在此基础上探讨了其形成机理及对储层的影响。结果表明,长7段致密储层黏土矿物中伊利石含量最高,占黏土矿物总量的近60%,其次为绿泥石,占总量的30%以上,高岭石含量较低;受物源区母岩特征、砂岩成因类型、沉积环境、成岩流体性质等因素影响,各种黏土矿物平面分布具有差异性,陇东地区伊利石含量特别高,陕北地区绿泥石和高岭石含量相对较高;黏土矿物对陕北地区长7段致密砂岩最显著的影响表现为绿泥石膜对原生孔隙的保护及高岭石对孔隙的充填;而对陇东地区长7段致密砂岩最显著的影响则表现为伊利石对原生孔隙的普遍充填分割。沉积环境和原生孔隙条件的差异及自生黏土矿物形成过程中物质、流体复杂作用造成现今不同地区长7段致密储层孔隙发育特征的差异,并对开发特征产生影响。     

鄂尔多斯盆地临兴区块太原组致密砂岩黏土矿物特征及其对储层物性的影响

鄂尔多斯盆地临兴区块太原组致密砂岩自生黏土矿物含量较高,是影响储层物性的重要因素之一,但对黏土矿物特征及成因尚未系统研究,影响了优质储层刻画。通过岩心观察、薄片鉴定、X射线衍射、物性分析,明确黏土矿物的含量及形态特征,剖析其成因及与储层物性之间的相关性。结果表明,临兴区块太原组致密砂岩黏土矿物相对含量由高到低依次为伊利石、高岭石、绿泥石及伊/蒙混层,均呈充填式分布于粒间溶蚀孔隙或晶间微孔隙中,为热水蚀变成因。紫金山岩体影响黏土矿物的含量及分布,岩体附近伊利石、绿泥石及伊/蒙混层含量较高,而高岭石含量较低。伊利石、绿泥石及伊/蒙混层与储层物性呈负相关关系,高岭石与储层物性呈正相关。受黏土矿物影响,太原组物性相对较好的致密砂岩储层分布于研究区的东北及西南部,为下一步油气勘探开发的有利目标区。     

西湖凹陷Y构造花港组黏土矿物特征及对储层物性的影响

通过X射线衍射、扫描电镜等方法对Y构造花港组致密储层中黏土矿物含量、形态特征进行研究,分析其在不同成岩作用阶段的演化过程及对储层物性的影响,结果显示成岩演化过程中高岭石和蒙脱石含量越高,钾长石溶蚀消耗越强烈,储层次生孔隙越发育;反之钾长石消耗少,孔隙相对不发育。随着成岩作用加强,绿泥石和伊利石含量增加,储层孔隙度变化不明显,但渗透率明显下降。分析认为绒球状绿泥石和丝发状伊利石含量不断增加,堵塞储层中细小喉道,致使渗透率明显变差。     

柴北缘九龙山地区侏罗系致密砂岩储层成因分析

通过对柴北缘九龙山地区侏罗系致密砂岩储集层的普通薄片、铸体薄片、压汞曲线等化验资料分析研究,明确储集岩类型主要以岩屑砂岩和长石岩屑砂岩为主,其次为岩屑长石砂岩和长石砂岩。孔隙类型主要以粒间溶孔为主,其次为残余粒间孔和粒内溶孔,平均孔隙度为9.07%,平均渗透率为1.71×10-3μm2,属于典型的低孔特低渗储集层。通过镜下鉴定和扫描电镜对致密砂岩储层的胶结物类型及自生黏土矿物进行了分析,主要有方解石、铁方解石、白云石和铁白云石4种碳酸盐胶结物类型,黏土矿物主要以伊利石、绿泥石和伊/蒙混层为主。致密砂岩储层形成的主控因素—是储集岩粒度偏细,分选中等—差,磨圆以次棱角状为主、岩石类型主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩、岩屑成分主要为抗压实能力较弱的塑性岩类;其次是由于侏罗系地层曾经经历过深埋藏,强烈的压实作用大大降低了储层的物性条件。但后期碳酸盐胶结物和易溶颗粒的溶蚀作用在一定程度上改善了储层的物性条件。     

古龙南凹陷葡萄花油层储层微观孔隙结构特征与油水分布关系

通过铸体薄片、常规压汞、相渗实验等方法进行古龙南凹陷葡萄花油层储层微观特征研究,以揭示其与油水分布关系。储层以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,岩石粒度较细,以粉砂、细砂为主,其成分成熟度较低,结构成熟度中等,填隙物以黏土矿物和碳酸盐岩为主。凹陷中心主要以粉砂岩为主,岩石粒度、石英含量、长石含量均低于周边地区,黏土矿物含量高于周边地区。黏土矿物以绿泥石、伊利石为主,蒙脱石、高岭石、伊蒙混层含量较少,凹陷中心绿泥石、伊利石含量高于周边地区。孔隙度为特低孔—低孔,渗透率为超低渗—低渗,由凹陷中心向高部位区孔渗均增加。孔喉半径0.01~0.45μm,排驱压力为0.35~12.8 MPa,饱和度中值压力1~35 MPa,由凹陷中心向高部位区孔吼半径增加,排驱压力、中值压力减小。凹陷中心为滞留区,斜坡区为油水同层区,构造高部位区为重力分异区,呈环形分布。储层微观孔隙特征变化是油水空间分布的根本原因。     

长石溶蚀作用对储层物性的影响——以渤海湾盆地东营凹陷为例

渤海湾盆地东营凹陷砂岩储层中长石含量丰富,而且长石溶蚀现象普遍,对储层物性具有重要影响。运用偏光显微镜、扫描电镜以及X-射线粉晶衍射等分析技术,对东营凹陷砂岩储层中长石及其溶蚀产物的分布特征进行了研究。结果表明：在不同地区长石含量存在差异,凹陷北部长石含量最高,其次是南部,最低的是中部地区;在层位上,沙河街组一段长石含量最高,其次为沙河街组二段和沙河街组四段,含量最低的是沙河街组三段;在东营凹陷砂岩储层中,长石主要的溶蚀产物为高岭石、伊利石和绿泥石。由于高岭石向伊利石和绿泥石转化,导致高岭石含量逐渐降低,浅部的伊利石和绿泥石主要由伊/蒙混层转化而来,而深部的伊利石和绿泥石主要由高岭石蚀变形成。砂岩储层中的伊/蒙混层矿物在浅层含量高,随着埋藏深度增加,含量逐渐降低。     

临兴地区山西组致密砂岩储层特征及成因探讨

鄂尔多斯盆地临兴地区具有巨大的天然气勘探开发潜力,是我国重要的致密砂岩气接替区,但其致密砂岩储层物性较差,储层致密化成因复杂,制约了该区致密砂岩气的产业化发展。根据X射线衍射、扫描电镜、阴极发光、铸体薄片、流体包裹体及分析化验等资料,对研究区山西组致密砂岩储层特征及成因进行了系统研究。结果表明:该区砂岩储层岩性主要为岩屑砂岩和次岩屑砂岩,储集空间以剩余原生粒间孔和次生溶蚀孔为主;砂岩储层物性较差,平均孔隙度为5.9%,平均渗透率为0.073 m D,排驱压力和饱和度中值压力均较高,孔喉半径小且分选性较差,孔隙结构参数总体较差。对致密砂岩储层成岩序列的划分表明,该区砂岩储层具有4个世代的黏土充填,多期次的黏土充填使储层逐渐致密化。孔隙度演化定量分析表明,该区储层质量主要受压实作用和胶结作用的影响,早成岩阶段压实作用造成17.1%的孔隙度损失,中成岩阶段压实作用和胶结作用造成22.9%的孔隙度损失,其中,胶结作用中的黏土矿物大量充填孔隙并堵塞喉道,不仅导致原生粒间孔隙变成了微小的晶间孔隙,而且使孔隙表面变得粗糙,迂回度增加,导致储层孔隙度和渗透率大大降低。     

埕岛油田馆陶组黏土矿物分析与储层伤害研究

论述了胜利埕岛馆陶组油藏的地质概况,储集层发育、岩性及孔隙结构特征,黏土矿物含量及其变化规律,黏土矿物对碎屑岩孔隙度、渗透率的影响,分析了母岩性质、气候条件、油气形成、沉积环境等地质因素对黏土矿物和储层特征的影响,逐一分析了伊/蒙混层矿物、高岭石、伊利石、绿泥石与储层伤害的关系。该油藏为典型的河流相沉积,矿物和结构成熟度低,非均质性强,胶结疏松,渗透率高,但主要由数量较少的大孔隙提供,石油储量和产量与高岭石含量成反比。与储层伤害有关的黏土矿物主要为蒙脱石,其次为高岭石,伊利石和绿泥石的伤害小。储层对工作液的敏感性,主要为伊/蒙混层矿物产生的水敏,其次为高岭石产生的速敏,绿泥石产生的酸敏小。图1表4参19。     

致密砂岩自生伊利石的成因及其对相对优质储层发育的影响——以川西地区须四段储层为例

川西地区须家河组四段为典型的致密砂岩储层,砂岩骨架颗粒中岩屑含量高而长石含量极低。自生黏土矿物主要为伊利石和高岭石,其中自生伊利石呈碎屑颗粒包膜、充填于次生粒内溶孔中的网状集合体和充填于粒间的非网状集合体3种方式产出。第一种为早期形成的蒙脱石经伊蒙混层转化而来;第二种由埋藏期钾长石的伊利石化作用形成;第三种由钾长石和早期形成的高岭石在深埋期间通过伊利石化作用形成。自生伊利石的形成对致密砂岩中相对优质储层的发育具有双重影响。它能降低储层的渗透率,影响储层质量,但颗粒包膜伊利石可以阻止石英次生加大的形成从而保护原生孔隙,埋藏成岩过程中蒙皂石-伊利石的转化反应以及钾长石和高岭石的伊利石化作用能促进钾长石的溶解形成次生孔隙。因此,自生伊利石的形成对于砂岩原生孔隙的保存和次生孔隙的发育具有积极作用,因而有利于相对优质储层的形成。     

姬塬西部地区长81致密储层特征及孔隙度演化分析

储层孔隙度演化分析是恢复储层致密化过程、明确储层致密化原因的有效手段。利用钻井岩心、铸体薄片、扫描电镜和粒度分析等资料,在查明鄂尔多斯盆地姬塬西部地区长8₁ 致密储层特征的基础上,定量分析了其孔隙度演化过程。姬塬西部地区长8₁ 储层岩性以细粒岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,储集空间以粒间孔、长石溶孔为主,孔隙结构较差,属于典型的低孔、低渗透致密储层。以薄片观察为基础,采用计点统计的方法恢复了成岩作用过程中孔隙度的演化,并定量求取了各成岩作用对孔隙度演化的贡献值。结果表明：姬塬西部地区长81 储层砂岩初始孔隙度为41.35%,进入埋藏成岩阶段后,压实作用导致了孔隙度的不可逆降低,造成的孔隙度损失率为57.10%,胶结、交代作用造成的孔隙度损失率为32.55%,而后期溶蚀作用带来的孔隙度增加率为6.48%,微裂缝作用带来的孔隙度增加率为0.15%。计算所得长8₁ 储层砂岩孔隙度为7.02%,而实测孔隙度为7.12%,相对误差为1.40%,在合理范围之内。在姬塬西部地区,压实作用和胶结作用造成的长8₁ 储层初始孔隙度损失率高达89.65%,因此,强压实、强胶结作用是导致该区长8₁ 储层致密化的主要原因。     

自生黏土矿物对深水致密砂岩储层微观非均质性的影响——以鄂尔多斯盆地西南部合水地区长6油层组为例

鄂尔多斯盆地合水地区上三叠统延长组长6油层组重力流砂岩储层自生黏土矿物发育,导致其孔喉结构复杂、微观非均质性强、物性较差。基于以往的研究成果,利用铸体薄片、图像粒度、扫描电镜、矿物X射线衍射、高压压汞、物性、激光共聚焦等资料,研究了自生黏土矿物对长6储层微观非均质性的影响。结果表明： ①自生黏土矿物作为该地区最主要的成岩产物,对长6储层微观非均质性有重要影响,是导致储层致密化的重要因素之一。②储层中自生黏土矿物主要为绿泥石、伊利石及高岭石。绿泥石和高岭石在砂质碎屑流与浊流储层中的含量相近,伊利石在浊流储层中含量较高。③伊利石是影响储层渗流能力和控制储层微观非均质性的主要黏土矿物,从距今102 Ma之后,储层开始受伊利石胶结作用影响,其微观非均质性整体变强。④根据伊利石含量及渗透率大小将研究区划分为3类地区。第1类为伊利石弱胶结区,微观非均质性弱,主要分布于研究区东北部,为“甜点区”首要勘探目标;第2类为伊利石中等胶结区,微观非均质性中等,主要位于研究区中部,为“甜点区”次要勘探目标;第3类为伊利石强胶结区,微观非均质性强,主要位于研究区西南部,为非“甜点区”。该研究结果可为鄂尔多斯盆地长6油层组微观非均质性研究提供借鉴。     

苏里格气田东区致密砂岩储层特征

鄂尔多斯盆地苏里格气田具有低孔低渗透特征,发育最为典型的致密砂岩储层。基于苏里格气田东区二叠系下石盒子组、山西组及太原组取心资料,结合电镜扫描、铸体薄片等技术手段对致密砂岩储层地质成因、岩石学特征、储集空间类型及储层物性特征进行实验和统计分析。研究结果表明:苏里格气田东区致密砂岩储层主要地质成因为埋深大导致强压实作用所致;孔隙演化过程主要受压实作用和矿物胶结作用影响;储层粘土矿物中高岭石含量较高,且易脱落并堵塞孔喉,片状伊利石和绿泥石充填孔隙形成分割喉道,其他矿物镶嵌胶结及蒙脱石强水敏性等因素使储层渗透性降低;另外,由于原生孔隙不发育,岩石颗粒分选差,粘土矿物充填粒间孔隙,也降低其渗透性;致密砂岩储层储集空间类型主要为岩屑溶孔、晶间孔及长石溶孔。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区长6储层矿物含量与孔隙度的线性关系

矿物含量是影响储层物性的重要因素之一。为了较全面地分析不同类型矿物含量对储层孔隙度的影响,以鄂尔多斯盆地姬塬地区长6砂岩储层为例,探索性地运用多元逐步线性回归法分析了石英含量（x₁）、长石含量（x₂）、岩屑含量（x₃）、绿泥石含量（x₄）、伊利石含量（x₅）、高岭石含量（x₆）、硅质含量（x₇）以及铁方解石含量（x₈）与孔隙度（y）的关系,建立了矿物含量（x_i）与孔隙度（y）之间的回归模型：y=21.131-0.086 x₂-0.113 x₃-0.554 x₄-0.370 x₅-0.199 x₆-0.659 x₇-0.465 x₈。结果表明：绿泥石、伊利石、硅质含量及铁方解石含量对长6储层孔隙度的影响较大,而长石、岩屑、高岭石含量对孔隙度影响较小,石英含量对孔隙度几乎没有影响。对多元回归模型的检验发现,实测孔隙度与模型孔隙度之间具有较好的拟合度,多元逐步回归分析法在多因素影响储层物性问题研究中具有一定的优越性,相比单因素分析法更能揭示出影响储层物性的本质。     

鄂尔多斯盆地天环地区盒8段致密砂岩岩石矿物特征及其对储层质量的影响

致密砂岩储层低孔、低渗且非均质性强,储层质量是勘探中的主要风险。通过普通铸体薄片、场发射扫描电镜、包裹体温度分析等实验手段,研究鄂尔多斯盆地天环地区盒8段砂岩岩石学组分及胶结物对不同类型致密砂岩储层质量的影响,对预测致密砂岩气藏潜在有利区具有重要意义。结果表明,石英次生加大、高岭石、伊利石是控制盒8段砂岩质量的主要胶结物,塑性岩屑含量对储层质量也有明显控制作用。石英砂岩以次生溶蚀孔隙为主要的孔隙类型,储层质量主要受石英次生加大和高岭石发育情况控制,孔隙度平均为7.6%,渗透率平均为0.78×10~(-3)μm~2;岩屑砂岩以晶间孔为主要孔隙类型,高含量塑性岩屑和伊利石胶结物控制储层早期致密化,孔隙度平均为4.31%,渗透率平均为0.07×10~(-3)μm~2;岩屑石英砂岩岩石矿物组分含量介于石英砂岩和岩屑砂岩之间,早期压实作用和次生孔隙发育共同控制其储层质量,孔隙度平均为6.64%,渗透率平均为0.34×10~(-3)μm~2。     

致密砂岩储层微观孔隙特征评价——以中国吐哈盆地为例

致密砂岩微观孔隙特征评价是致密油气地质评价的核心研究工作。基于恒速压汞、铸体薄片、X-射线衍射等测试分析,对吐哈盆地水西沟群致密砂岩开展微观孔隙特征评价工作。研究表明：靶区致密储层岩石类型以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,不稳定矿物含量高是导致微观孔隙结构复杂的主要原因;致密储层的物性与矿物组成有密切关系,石英由于其脆性而易形成微裂缝,对储层的渗透率贡献明显,对孔隙度影响不大;黏土矿物由于其可塑性及遇水膨胀的特性,对孔隙度和渗透率影响明显,均呈负相关;长石由于其不稳定性,在溶蚀作用下形成高岭石,但在致密储层复杂孔喉体系的背景下,流体的迂回程度高,造成高岭石多在原地沉淀,堵塞孔隙和喉道,与孔渗存在明显的负相关;基于毛管压力曲线,可把致密储层的孔喉结构划为3类,分别为粗喉道所控制的高孔区、中喉道控制的中孔区和细喉道控制的低孔区;同常规储层相比,致密储层具有排替压力高、进汞饱和度低、喉道半径小、孔喉比高、结构系数高等特点。该评价方法和思路,为吐哈盆地,乃至我国其他盆地的致密油气勘探提供科学依据。     

鄂尔多斯盆地南部地区长7致密油储层特征

针对鄂尔多斯盆地南部长7油层组致密油储层开展研究。综合利用铸体薄片、压汞分析、X-衍射全岩和黏土矿物分析、扫描电镜等技术,对工区长7致密储层的岩石学特征、物性特征、微观孔喉特征及有利成岩相等进行综合分析评价。研究表明工区长7储层属特低孔、超低渗致密储层;岩石类型主要为浅灰绿色细粒长石砂岩,填隙物以(铁)方解石为主,绿泥石、伊利石和伊/蒙混层次之,孔隙类型以溶蚀粒间孔、长石溶孔为主,原生粒间孔次之;长7储层毛细管压力曲线特征总体表现为高排驱压力、细歪度,孔喉分选性及连通性较差;平均孔隙度为6.83%,平均渗透率为0.24m D,属小孔、微喉道型储层;长7油层组有利的成岩相类型为长石溶蚀相、绿泥石薄膜胶结原生粒间孔相和高岭石晶间溶孔相。     

鄂尔多斯盆地延长组不同类型砂岩储层物性及其孔隙成因——以天环凹陷盐池地区长9油层组为例

在鄂尔多斯盆地延长组致密背景下,深入探究不同类型砂岩物性特征及其孔隙成因对于油气高效勘探开发具有重要意义。利用铸体薄片和扫描电镜等资料对不同砂岩储层进行系统分类,结果表明：研究区发育中-粗粒岩屑长石砂岩、细-中粒岩屑长石砂岩、细-中粒长石岩屑、不等粒岩屑长石砂岩和不等粒长石岩屑砂岩5种类型砂岩。其中前3种类型砂岩占90%以上。中-粗粒岩屑长砂岩、细-中粒岩屑长石砂岩石英和长石刚性碎屑含量高,结构成熟度高,储层物性最好,以中孔低渗、低孔低渗、低孔特低渗和特低孔超低渗为主,含一定中孔中渗储层,其他3类砂岩岩屑和填隙物塑性组分含量高,为低孔特低渗、特低孔超低渗和特低孔特低渗储层。研究区储层孔隙以原生粒间孔为主,其次为长石溶孔、少量岩屑和浊沸石溶孔,绿泥石胶结作用对成岩过程中原生孔隙的保存起到重要保护作用,长石、浊沸石溶蚀对物性起到一定改善作用。刚性矿物含量高、填隙物含量低、碎屑颗粒大以及磨圆度高是孔隙发育的主因,反之孔隙变差。     

耿43井区储层微观结构特征及其与物性的关系

为了研究储层微观结构特征对物性的影响,利用电镜扫描、X衍射以及压汞等实验对鄂尔多斯盆地耿43井区长4+5储层岩心进行了研究.研究结果表明,储层为长石砂岩,粒度以细砂为主;粘土矿物多为伊利石、高岭石和绿泥石,伊蒙混层含量较少;砂岩结构成熟度和成分成熟度较高;储层物性为低孔特低渗透率储层,门槛压力、中值压力等微观孔隙结构参...