川中地区侏罗系自流井组大安寨段黑色页岩孔隙微观特征及主控因素

为研究川中地区侏罗系自流井组大安寨段页岩油储层储集空间特征及控制因素,利用电镜、显微荧光、物性分析、氮气吸附、有机碳及热解等测试手段,开展页岩层系的储集空间、物性、含油性分析,并讨论了微观特征的控制因素。结果表明：①大安寨段页岩油储层储集空间包括微裂缝和孔隙,微裂缝主要为页理缝和介壳方解石解理缝,孔隙以粘土孔隙为主,其次为介壳方解石晶间孔、自生石英晶间孔,少量有机质孔、黄铁矿晶间孔。②大安寨段页岩油储层具有孔径-孔隙度负相关特征,即页岩孔隙度高（平均5.69 %）,粘土孔隙是主要孔隙类型,孔径小,孔隙与页理缝组成水平孔缝系统;介壳灰岩孔隙度低（平均3.27 %）,介壳方解石、石英晶间孔比例增加,孔径大,孔隙与解理缝形成网状的孔缝系统。③油相微观赋存具有较强非均质性,表现为富有机质页岩段含油性（热解游离烃含量S₁、油饱和度指数OSI）好,但油相分散分布于粘土微小孔隙中,显微荧光弱,流动性差;孔径大的介壳方解石/石英晶间孔隙、解理缝以及页理缝中烃类更富集,显微荧光强。④微裂缝对烃类的微观富集至关重要。油气生成之后优先进入页理缝,并在页理缝附近的介壳方解石孔缝系统中富集,而距离页理缝较远的介壳方解石孔隙含油性变差,建议以孔径和微裂缝发育程度作为大安寨段页岩油有利层段优选的关键参数。     

川中地区大安寨段页岩油储层孔隙微观形态研究

大安寨段湖相页岩是四川盆地页岩油勘探的关键层。为了解其微观孔隙,使用氩离子抛光、扫描电镜和图像处理软件提取高分辨率电镜图像的孔隙,获取不同孔隙的孔径、圆度、伸长率等参数。结果显示：大安寨段黑色页岩中有2类7种常见孔隙,主要是黏土孔隙、石英/方解石晶内孔隙、粒缘孔隙和有机孔;不同孔隙类型形态差异大,有机质孔隙小且凸性值趋近1,黏土晶间孔隙、粒缘孔隙圆度凸性值小、伸长率大,方解石晶内孔隙大且圆度凸性较大。孔隙大小和形状受组分和压实作用控制：无机孔隙普遍大于有机孔,无机孔中脆性矿物孔径最大,呈多边形,而塑性矿物孔径小,呈伸长率大的片状。     

川中地区大安寨段页岩油储层可压性评价实验

川中大安寨段页岩油储层主要发育在大二亚段，资源基础丰富，勘探开发潜力大，但工程地质特征及可压性评价手段不明确。为建立可压性评价方法、优化储层改造对策及工艺技术，开展了一系列储层工程地质特征实验，结果表明：川中大安寨以页岩和灰岩互层为主，有机碳含量相对较低，脆性矿物含量大于50%,孔隙度平均为5.9%,孔隙主要集中在0.001～0.1μm范围，发育有微米级孔隙；矿物组分以石英、白云石和方解石为主，平均黏土矿物含量41%,平均岩石力学脆性指数为58.5%;储层天然裂缝发育程度不高，灰岩段破裂压力与页岩段差值9～10 MPa,不利于裂缝在纵向上扩展。文章建立了页岩油储层可压性模型，基于页岩油储层可压性及岩性特征，提出了通过提高缝内净压力以实现层间突破、采取密切割压裂+暂堵转向的组合储层改造工艺来提高裂缝复杂程度的技术对策。通过现场试验，川中地区大安寨段页岩油储层改造效果从最初的油花微气到日产油2 m³/d,现场应用效果不断突破。     

四川盆地下侏罗统大安寨段页岩油气地质特征及勘探有利区优选

四川盆地下侏罗统大安寨段是页岩油气(致密油气)分布的主要层系之一,但由于钻探、测试效果均较差,急需开展有利层段地质特征和勘探有利区优选等研究工作。为此,利用野外露头、岩心、测录井及地球物理等资料研究了大安寨段页岩油气地质特征,分析了页岩油气富集的主控因素,并优选了勘探有利区。研究结果表明：(1)大安寨段为一套介壳石灰岩与黑色页岩的混积地层,页岩矿物类型以黏土为主,其次为石英、方解石,少量长石、黄铁矿,脆性矿物含量中等;(2)孔隙类型以无机孔隙为主,含少量有机孔,发育介壳壳缘缝、节理缝等多尺度裂缝,物性随介壳含量的增加而降低;(3)页岩有机质丰度为中等—好,TOC平均值为1.34%,有机质类型以混合型为主,少量腐泥型和腐殖型,R_o平均值为1.11%,热演化程度南低北高,整体处于成熟—高成熟阶段,含油性中等,氯仿沥青“A”含量平均为0.26%;(4)热解游离烃S₁值平均为1.27 mg/g,OSI平均值为84.35 mg/g,页岩油气富集的烃源下限是TOC>1.5%,R_o>0.9%,纵向上排烃效率较低,含油指标较...     

渝东涪陵地区大安寨段页岩储层特征研究

通过露头剖面观察、钻井岩心描述、薄片鉴定、物性及有机地球化学分析等,对渝东涪陵地区大安寨段页岩储层特征进行了综合研究。结果表明,大安寨段页岩优质储层主要发育于半深湖-深湖亚相．岩石类型以页岩、粉砂质页岩、（含）生物碎屑页岩和钙质页岩为主：页岩储层原生孔隙在成岩作用过程中经压实、压溶和胶结作用后基本消失,但燕山晚期-喜山期发生的构造变形和破裂作用使其形成了一定数量的裂缝;成岩作用后期沿裂缝发育的溶蚀孔、洞和缝构成了页岩储层重要的储集空间和渗流通道．极大地改善了页岩储层的储集性能,属于典型的特低孔、低渗裂缝型储层;储层的分布主要受沉积相与裂缝发育程度的控制。半深湖-深湖亚相中富含有机质的厚层页岩为页岩气（油）的有利储层。     

川东地区侏罗系自流井组大安寨段页岩气(油)储层评价

以野外剖面观测和室内薄片鉴定为基础,结合沉积相、薄片鉴定、X-衍射、物性、孔隙结构和岩石力学分析,确定川东地区大安寨段有利储层为各类介壳灰岩与碳质页岩的不等厚互层组合体,以发育于大安寨段第二亚段（简称大二亚段）上部湖坡亚相的湖退型灰岩与页岩互层组合为相对优质的储集体,其脆性矿物含量明显高于下部,更易产生天然裂缝和进行储层的压裂改造。有机碳含量平均值为1.07%,明显大于下部的0.38%,对应的实测总含气量平均值为0.71 m³/t,明显大于下部的0.41 m³/t。运用岩石薄片、压汞资料、物性资料等多种常规技术分析大安寨段页岩储层储集物性特征,分析结果表明大安寨段储层均具有特低孔-特低渗性质。场发射扫描电镜分析结果证明了储集体纳米级孔隙的发育和分布规律。粒间孔隙中的粘土矿物层间孔在大二亚段最为发育,且连通性最好,与有机质有关的孔缝及刚性矿物边缘缝在大二亚段上部较为发育,颗粒内孔仅在大二亚段上部零星发育。综合分析确定大二亚段上部相对大安寨其他层位更具页岩气（油）勘探开发潜力,应给于足够重视。     

川东地区侏罗系大安寨段页岩储层特征及发育控制因素

为探究陆相页岩储层特征及页岩储集空间发育的控制因素,文中以四川盆地东部大安寨段页岩为例,基于页岩岩心的分析化验资料,对页岩储层孔隙发育控制因素进行了研究,明确了优势岩相及甜点储层特征。研究结果表明：1）川东地区大安寨段页岩岩相类型包括硅质页岩、混合质页岩以及黏土质页岩,其中黏土质页岩总有机碳质量分数最高,其次为混合质页岩。2）页岩孔隙类型以片状黏土矿物晶间孔与有机质孔为主,裂缝以页理缝为主。3）页岩储集空间的发育主要受矿物组分、成岩作用以及构造因素的共同控制。4）基于页岩生烃潜力与储集能力,认为混合质页岩为大安寨段的优势页岩岩相。大安寨段页岩甜点储层段主要分布于大二亚段a小层,主要为混合质页岩与介壳灰岩的薄夹层。     

四川盆地大安寨段介壳灰岩致密油储层特征

四川盆地侏罗系大安寨段油藏是一种未经过大规模长距离运移的源内或近源聚集的非常规致密油，其中大一亚段、大二亚段和大三亚段储层以介壳灰岩为主，大面积连续分布，是一类典型的近源型湖相介壳灰岩致密油。致密油储层岩性复杂、储集空间类型多、孔隙结构复杂，组构选择性微孔隙和微裂缝是重要的有效储集空间。岩石物理实验揭示，储层连通基质孔隙度平均值约为2.13%，虽然低于国内外其他致密油，但高于前期单一酒精法确定的有效孔隙度平均值（0.97%）。生产动态资料证实，大安寨段介壳灰岩致密油不是简单的孔隙型或裂缝型，其具有复杂的孔、喉、缝组合特征或储渗模式；较发育的介壳控制型微裂缝使储层内流体难进易出，虽然孔喉细、分选差、排驱压力高，但储层可动流体饱和度和退汞效率仅略低于部分储渗模式，且好于鄂尔多斯盆地长7油层组，大安寨段是少数具有较高自然产能的致密油储层之一。介壳灰岩致密油具有较大的开发潜力，但其规模有效开发仍面临基质渗流阻力大、单一开发方式效果差等问题，需要借鉴北美Bakken组和中国鄂尔多斯盆地长7油层组致密油的开发经验，研究基于体积压裂和精细施工的有效开发技术以实现规模效益开发。     

川中地区侏罗系大安寨段页岩岩相类型及储层特征

通过岩心薄片鉴定、扫描电镜观察、X射线衍射分析与TOC含量检测等技术,精细划分了川中地区侏罗系大安寨段页岩岩相类型,并对各岩相的储集空间类型、物性和含气性等特征进行了分析,确认了优势岩相,并结合岩相与沉积相的纵向发育特征,指出了优势开发层段。研究结果表明：①川中地区大安寨段页岩储集空间以与黏土矿物相关孔隙和颗粒边缘孔为主,孔隙度为0.31%~8.55%,平均为3.97%;渗透率为0.001~12.185 mD,平均为0.659 mD;气的质量体积一般高于1.0 m³/t,其分布特征与孔隙度具有高度一致性。②研究区大安寨段页岩岩相可划分为6个大类13个小类,其中中高有机碳含量的介壳灰质黏土质页岩岩相有机质丰度、脆性矿物含量、孔隙度和含气量均最高,为最具优势的岩相,中高有机碳含量的粉砂质黏土质页岩岩相其次,中高有机碳含量的黏土质页岩岩相虽然其有机质丰度较高,但裂缝欠发育,具有一定的地质勘探潜力。③研究区大安寨段优势岩相主要分布在大二亚段的半深湖亚相,这也是有利的勘探方向。     

川东地区侏罗系自流井组大安寨段致密储层油气成藏特征

川东地区侏罗系自流井组大安寨段具有“近源成藏”特征。通过烃源岩评价、流体包裹体分析、埋藏史恢复等方法,对川东地区侏罗系自流井组大安寨段储层特征与油气成藏进行了研究。研究结果表明: ①川东地区侏罗系自流井组大安寨段泥页岩有机质类型主要为Ⅱ型,实测残余有机碳质量分数平均为0.67%,生烃潜量为1.53mg/g,有机质热演化程度为1.1%～1.3%,总体上,大安寨段烃源岩有机质丰度中等偏下,处于生烃高峰期。②研究区大一亚段岩性以介壳灰岩和灰岩为主,构造缝为最主要的储集空间类型,其次为沿构造缝发育的溶孔(洞)、溶蚀微孔,储层物性较差,为特低孔特低渗储层。③研究区大安寨段油气藏存在2期原油充注和1期天然气充注,2期原油充注时间分别为距今约140Ma和25Ma,其中第一期为相对低成熟度的原油充注,第二期为相对高成熟度的原油充注,且后者为主要充注期,天然气充注时间与第二期原油充注时间一致,主要为原油伴生气。     

四川盆地侏罗系大安寨段陆相页岩油气地质特征及勘探方向

四川盆地海相页岩气已取得勘探开发的重大突破,建成了涪陵、威远、长宁、昭通、威荣、永川6个页岩气田。陆相页岩气资源潜力大,是重要的勘探接替领域。采用全岩X衍射、有机碳含量分析、干酪根碳同位素、有机岩石学、高压压汞—氮吸附联合测定、氩离子抛光—扫描电镜及物性等多种测试分析手段,综合评价了四川盆地侏罗系大安寨段页岩气形成条件,并探讨了页岩气富集主控因素。四川盆地侏罗系大安寨段陆相页岩具有岩相变化快,非均质性强,页岩与砂岩、灰岩频繁互层特征;有机质丰度低,TOC为0.04%~3.89%,有机质类型以Ⅱ₂型和Ⅲ型为主;热演化程度低,R_o介于1.10%~1.83%,处于成熟—高成熟阶段,以凝析油和湿气为主。陆相页岩物性较好,孔隙度介于0.95%~8.42%,平均值3.21%,以无机矿物质孔为主,主要为微孔和介孔,现场含气量测试平均为0.96 m³/t。发育于半深湖相、有利的岩相组合、裂缝和保存条件是陆相页岩气富集主控因素。基于主控因素分析,突出陆相页岩品质及热演化程度,结合保存条件和工程技术条件,建立了四川盆地大安寨段页岩气有利区评价标准。采用GIS融合的空间叠合技术,评价出元坝西南部、阆中东南部、仪陇地区、涪陵西北部和建南西北部是四川盆地大安寨段陆相页岩气下一步勘探的有利区带。     

四川盆地侏罗系自流井组大安寨段陆相页岩油气地质特征及成藏控制因素

四川盆地侏罗系陆相油气勘探过去主要聚焦在构造-裂缝型常规油气和介壳灰岩及砂岩致密油气上,为实现侏罗系油气重大新突破,思路需要向页岩油气转变。在分析自流井组大安寨段陆相页岩油气的分布、生烃、物性和保存等地质特征基础上,认为大安寨段具备形成大规模页岩油气成藏地质特征,提出3项成藏控制因素。大安寨段二亚段暗色页岩作为页岩油气的供烃源岩,油气显示丰富,页岩厚度在20～80 m,整体分布面积广、厚度大、连续稳定,孔缝发育、物性好,处于中-高成熟热演化阶段,有区域性致密顶底板灰岩封闭的超压页岩油气藏。半深湖-深湖亚相、致密灰岩顶底板与高孔隙储层、中-高成熟热演化阶段这3项因素共同控制自流井组大安寨段页岩油气的生成、储集和富集。     

岩石密闭热释方法评价页岩含油性特征——以四川盆地侏罗系大安寨段为例

为解决页岩含油性评价受限于游离烃蒸发损失的难题,并考虑页岩含油性评价目的和井场快速分析的需求,在结合井场低温密闭粉碎技术、改进传统岩石热解方法的基础上,建立了一种岩石密闭热释方法定量评价岩石中游离烃含量的方法。对四川盆地侏罗系自流井组大安寨段页岩进行方法对比分析表明,岩石热解方法获得S₀值为0.001~0.046 mg/g,S₁值为0.165~4.648 mg/g,而密闭热释方法获得S₀值为0.026~0.984 mg/g,S₁值为0.113~5.989 mg/g;密闭热释方法获得的S₁值与岩石热解方法获得的S₁值基本相等,而S₀值提高了1~2个数量级。通过改进升温程序,井场密闭热释方法分别获得不加热条件下、90℃以前、90~300℃时单位质量岩石中的烃含量,这不仅获得了更加丰富的含油性数据,而且缩短了检测周期,满足了井场快速分析的需求。结合泥浆气测、页岩地化参数、储层流体性质等参数,评价了研究井大安寨段页岩含油量“甜点”,为页岩油含油性评价提供了一种新的实验手段。     

四川盆地中部侏罗系大安寨段致密油富集高产控制因素

基于岩心观察、铸体薄片鉴定、储集层荧光、油气地化特征以及测试资料分析,研究四川盆地中部侏罗系自流井组大安寨段致密油富集高产控制因素。川中侏罗系大安寨段介壳灰岩、泥质介壳灰岩以及致密灰岩均含油;不仅介壳灰岩中溶蚀孔和裂缝含油,而且致密灰岩基质孔(微裂隙和晶间孔)也均含油,呈现大面积普遍含油特征,其是油气井低产周期长的主要原因。在大面积普遍含油基础上,来自上三叠统须家河组的天然气为川中低幅度无水大安寨段致密灰岩储集层中石油运聚提供了动力,驱动致密灰岩基质孔中分散原油的运移聚集,使得高气油比井分布较多的川中西部构造石油富集程度较高,而川中东部受华蓥山大断裂的影响,断裂普遍断穿大安寨段,导致储集层中的天然气沿断裂运移到大安寨段以上地层富集或者散失,储集层缺乏天然气驱动,导致其油气富集程度不如西部。     

川中地区大安寨段页岩油气储层测井评价指标体系

四川盆地侏罗系大安寨段页岩有机碳(TOC)含量高,厚度较大,物性与含油气性均较好,开发潜力巨大,但在常规油气储层和海相页岩气储层研究中形成的孔隙度、TOC含量等关键参数计算方法和测井评价标准在该段页岩油气评价中并不适用.以岩石物理实验分析为基础,将自然伽马测井、声波时差测井和电阻率等常规测井与核磁共振、岩性扫描等测井等...     

川中地区大安寨致密油储层预测技术研究

针对大安寨油藏致密的特点,结合钻井、测井资料建立地震正演模型,对模型正演计算的合成记录进行随机地震反演研究,结果表明该反演方法适用于大安寨致密介壳灰岩储层的预测.进而对实际三维地震资料进行反演,其预测结果与实钻资料分析相吻合。图2参4     

四川盆地柏垭-石龙场地区自流井组大安寨段油气成藏地质条件

从大安寨段油气组分和物性分布所反映的烃类运移,结合中,上侏罗统的展布,提出川30井和川43井区存在一个燕山期隆起和油气富集带,在其后的漫长岁月中,该带储集层因深埋而致密化,油气被“冰冻”于储集层中,喜马拉雅渗条件,停滞的油气具有了工业产能,因此,大安寨段的油气是构造运动期富集,喜马拉雅构造运动期改造成藏。     

川中大安寨段致密灰岩储层核磁共振T2谱特征与解析

川中大安寨段致密灰岩储层是致密油发育的重要层位。大安寨段致密灰岩储层为特低孔、特低渗透储层,发育微米级和纳米级孔隙。对研究区30块岩心样品进行饱和水核磁共振T_2谱测量,结果表明,其核磁共振T_2谱特征表现为单峰、双峰(左峰占优和右峰占优)和近似三峰4种类型。综合分析孔隙分量与储层渗透率的关系以及岩石微观孔隙特征发现,研究区具有核磁共振T_2谱单峰特征的岩心样品主要发育纳米级孔隙,且渗透率较低。当核磁共振T_2谱峰值向短弛豫时间方向移动时,若发育连通性好的晶间孔、延伸较远的晶间缝和粘土矿物层间孔,则储层表现为较好的渗透性,且较大级别孔隙分量与渗透率的相关性变好;当核磁共振T_2谱峰值向长弛豫时间方向移动时,若壳间孔和晶间孔局部发育、晶间缝或介壳层间缝延伸长度较小,则储层的渗透率较低,且较大级别孔隙分量与渗透率的相关性变差。微米级构造缝、晶间缝对储层渗透性具有明显的改善作用。     

淡水湖相页岩小层精细划分及地球化学特征——以四川盆地侏罗系大安寨段为例

通过岩性、电性、旋回特征以及页岩地球化学数据分析,对四川盆地侏罗系自流井组大安寨段湖相页岩进行了小层精细划分和资源潜力评价。大安寨段页岩自下而上划分为3个小层,其中大一三_c小层主要发育滨—浅湖相块状泥页岩,横向变化大,有机质类型主要为偏腐殖型的Ⅱ₂型干酪根,平均有机碳含量在1%左右,平均S₁含量为0.8 mg/g;大一三_b小层主要发育半深湖相页岩夹薄层介壳灰岩条带,厚度分布稳定,有机质类型主要为偏腐泥型的Ⅱ₁型干酪根,平均有机碳含量大于1.5%,平均S₁含量为1.18 mg/g;大一三_a小层主要发育浅湖相页岩夹中—薄层介壳灰岩,有机质类型主要为偏腐泥型的Ⅱ₂型干酪根,平均有机碳含量为1%～1.5%,平均S₁含量为1.21 mg/g。结合地质特征、资金、技术条件以及勘探成效,认为川中北部公山庙地区的大一三_a和大一三_b小层,可以作为湖相页岩油气先导试验区的工作对象。     

层次分析法预测致密油甜点区的可行性——以川中侏罗系大安寨段为例

川中侏罗系大安寨段为典型自生自储致密油藏,储层物性差,纵向裂缝较发育,单井产量受多因素综合控制,无法用常规油藏勘探开发思维及已有行业评定标准进行分析。通过对川中侏罗系大安寨段进行研究,结合《SYT6943–2013致密油地质评价方法》,运用层次分析法预测川中侏罗系大安寨段致密油甜点区,并和当前掌握的地质情况与开采情况对比。研究表明:使用层次分析法可将模糊定性的地质结论量化为科学权重,有效解决了因地质资料不足而造成的分析瓶颈,降低了勘探风险;但致密油属非常规油藏,与常规油藏差别大,评估时各参数并不是越高或者越低越好的线性关系,而是需要找出参数区间或者上下限;层次分析法需与行业标准结合运用才能提高运算精度。