鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩气藏储层建模

鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩气藏普遍具有岩性致密、低孔、低渗的地质特征,其地球物理异常往往较为微弱,先验地质模型特征模糊、地球物理数据体约束性差,从而导致最终构建的储层地质模型不能充分体现致密砂岩气藏储层较强的非均质性特征。为了解决该区致密砂岩气藏储层建模中遇到的实际问题,提出了将地质研究和地震数据信息充分结合起来的储层模型构建方案。在该方案中,在储层地质研究的基础上构建储层地质知识库,量化先验地质认识;通过地震属性优化和储层地震反演,构建对储层参数较为敏感的地震约束信息库;通过精细速度模型构建,将时间域和深度域的数据信息很好地进行匹配;通过构造建模、沉积相/岩相建模、相控下的连续型储层参数建模,建立起完备的致密砂岩储层地质模型。通过该方案在大牛地气田致密砂岩气藏储层建模中的实施和应用,证实了该方案的有效性。     

鄂尔多斯盆地东部上古生界致密岩性气藏成藏模式

鄂尔多斯盆地东部上古生界气藏为典型的致密砂岩岩性气藏,其特点是气源充足、多层系含气、致密砂岩储集层发育、盖层封闭条件相对较好.根据鄂尔多斯盆地东部气藏形成特征,以成藏期次为主线,以致密岩性圈闭为重点,综合考虑成藏主控因素,分别对早侏罗世末期、晚侏罗世中晚期、早白垩世末期、早白垩世末期至今4个具有代表性的阶段进行了成藏模式分析,认为晚侏罗世中晚期及早白垩世末期是盆地东部天然气成藏的关键时期.受致密岩性圈闭气藏储集层物性差的影响,输导层不同决定了天然气二次运移的方式不同,本溪组、太原组、山西组、下石盒子组形成的天然气气藏在平面上连片性好,而石千峰组及上石盒子组天然气在输导层发育的地方常形成"小而肥"的次生气藏.图3表2参22     

致密砂岩气藏超低含水饱和度形成地质过程及实验模拟研究

对致密砂岩气藏含水饱和度的认识直接影响气藏储量评价及开发决策。密闭取心和测井解释表明鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩气藏存在超低含水饱和度现象,气藏初始含水饱和度值范围低于束缚水饱和度范围。认为致密砂岩气藏超低含水饱和度形成于其独特的成藏过程,成藏过程中的生烃排液作用对超低含水饱和度的形成具有决定性影响,并通过室内对比实验作了验证。泥岩盖层的封隔作用、致密砂岩气藏气水过渡带内相对渗透率变化及持续生烃增压作用使得致密砂岩气藏超低含水饱和度最终得以保存     

鄂尔多斯盆地上古生界砂岩气藏评价勘探方法研究

储量是勘探成果的最终体现，勘探部署及技术应用将会直接影响提交储量的质量。本文通过对尔多斯盆地上生界勘探风险及收益的评价预测，典型气藏评价勘探与储量计算的解剖分析，提出了上古生界砂岩气藏的四种勘探模式，指明了主要勘探目标。     

致密砂岩气藏近井地带含水饱和度变化规律

致密砂岩气藏普遍含水,近井地带极易形成积液,从而导致气井减产甚至停产,因而研究近井地带含水饱和度变化规律对于认识气井产水机理具有重要的意义。为此,根据气井径向渗流原理设计了一套近井地带储层含水饱和度变化物理模拟实验流程,运用直径分别为10.5 cm、3.8 cm、2.5 cm的致密岩心由远及近串联以模拟气藏中直井压裂后的生产状况;基于气井降压生产方式,分别用20μm、30μm、40μm、50μm的微管来模拟气井油管以控制产气量,研究气藏衰竭开采过程中近井地带含水饱和度的变化及其影响因素,结合现场生产井资料计算气井近井地带及不同区域、不同微管直径下的含水饱和度及产水量,并分析其变化情况。研究结果表明:(1)不同采气速率各自对应一个临界含水饱和度,当原始含水饱和度低于临界值,近井地带和中部区域流动的地层水会随气体的采出而携出,近井地带不会产生积液;(2)当原始含水饱和度高于临界值时,由远端运移的地层水大量聚集在近井地带导致近井地带积液;(3)含水饱和度相同时,采气速率越大,越容易导致近井地带积液;(4)同一含水饱和度下,采气速率越大,产水越严重,采收率越低。结论认为,由物理模拟实验新方法计算得到的气井累计产水量图版与对应气井的产水动态具有较好的一致性,该研究成果可以有效预测气井产水量,对于气井采取合理的治水措施具有指导作用。     

鄂尔多斯盆地上古生界低渗透致密砂岩储层研究

鄂尔多斯盆地上古生界天然气储集层包括石炭－二叠系４个层组，以碎屑岩为主，分布广泛，累计厚度逾百米。这些储层具有结构成分变化大、岩类复杂、岩性致密等特点；原生粒间孔贫乏，主要孔隙类型是次生溶孔和微孔隙，喉道细，物性差，属典型的低渗透－致密砂岩，是形成深盆气藏有利的储层。     

高含水饱和度致密砂岩气藏压裂液实验评价

低渗致密气藏通常具有低孔、低渗、异常地层压力、强水锁等地质特征和最大的储层损害潜力,致密砂岩气藏自然产能普遍较低,通常需要实施水力压裂等增产措施才能经济有效地进行开发。在充分认识储层地质特征的基础上。针对四川盆地三叠系须家河组致密砂岩气藏,就1号和2号两种压裂液对储层的损害情况进行了评价,并对2号压裂液进行了大量的室内实验。通过对其配方甲醇加量的优化,优选出适合上三叠统须家河组储层的压裂液配方.     

鄂尔多斯盆地东缘紫金山侵入构造对上古生界致密砂岩气藏形成和分布的影响

紫金山岩体位于鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带中段,其隆升对于上古生界致密砂岩气的成藏期次、气藏分布、成藏模式产生重要影响,相较于整个鄂尔多斯盆地差异明显。研究表明:紫金山构造带气藏为层状的岩性气藏,连通性差;太原组至石千峰组多层含气,上石盒子组、石千峰组等浅层气藏发育,相较于盆地中部含气层段整体上移;浅层天然气以垂向运移为主,断层和高角度裂缝是主要的运移通道。研究区天然气具有2期成藏过程,其中第二期成藏过程受到紫金山岩体构造隆升的影响,早白垩世至始新世紫金山岩体缓慢抬升,导致紫金山邻区上古生界断层及裂缝异常发育,断裂致使下石盒子组、山西组、太原组部分原生气藏遭到破坏,天然气沿裂缝继续向上部运移,在上石盒子组、石千峰组形成浅层次生气藏,这种远源成藏模式成为研究区上古生界致密气勘探的重点气藏类型。     

鄂尔多斯L区块上古生界致密砂岩气藏成藏组合特征

鄂尔多斯盆地东缘L区块上古生界致密砂岩气资源潜力巨大,多层系发育优质气层,主要揭示了L区块上古生界气藏纵向上构成了下部源内(本溪-山西组)、中部近源(下石盒子组)和上部远源(上石盒子-石千峰组)三套成藏组合,剖析了不同成藏组合气层富集规律及控制因素,天然气在烃源岩大量持续生烃背景下,优先选择断裂适度发育,构造活动强度适中,有利砂体背景下聚集成藏。     

Characteristics and accumulation mechanism of tight sandstone gas reservoirs in the Upper Paleozoic, northern Ordos Basin, China

The Ordos Basin is a significant petroliferous basin in the central part of China.The Carboniferous and Permian deposits of transitional and continental facies are the main gas-bearing layers in the north part of the basin.The Carboniferous and Permian natural gas reservoirs in the northern Ordos Basin are mainly tight sandstone reservoirs with low porosity and low permeability,developing lots of ＂sweet spots＂ with comparatively high porosity and permeability.The tight sandstones in the study area are gas-bearing,and the sweet spots are rich in gas.Sweet spots and tight sandstones are connected rather than being separated by an interface seal.Sweet spot sand bodies are vertically and horizontally overlapped,forming a large gas reservoir group.In fact,a reservoir formed by a single sweet spot sand body is an open gas accumulation.In the gentle dipping geological setting and with the source rocks directly beneath the tight reservoirs over a large area,the balance between gas charging into tight reservoirs from source rocks and gas loss from tight reservoirs through caprock is the key of gas accumulation in tight sandstones.Both the non-Darcy flow charging driven by source-reservoir excess pressure difference and the diffusion flow charging driven by source-reservoir gas concentration difference play an important role in gas accumulation.The results of mathematical modeling indicate that the gas accumulation cannot be formed by just one of the above mechanisms.The diffusion of gas from source rocks to reservoirs is a significant mechanism of tight sandstone gas accumulation.     

鄂尔多斯盆地临兴区块上古生界致密砂岩气藏成藏条件及主控因素

鄂尔多斯盆地东缘临兴区块上古生界致密砂岩气资源潜力巨大,多层系发育优质气层,预测致密砂岩气资源量超千亿方,但构造背景特殊、储层非均质性强,造成气-水分布规律复杂,成藏地质条件及主控因素复杂多变,勘探开发难度较大。立足于系统梳理临兴区块致密砂岩气藏成藏条件,从平面上沉积模式、垂向上的生-储-盖组合及其耦合关系、时空上的气-水分布规律和天然气成藏过程中的差异聚集特征入手,揭示研究区整体非均质性背景下的差异富集规律,指导鄂尔多斯东缘千亿方大气田的勘探及高效开发。明确了烃源岩-储层-输导体系的配置关系：煤系烃源岩有机质丰度高,生烃潜力好,为大气田的形成奠定了基础;断裂的适度发育纵向沟通了煤系烃源岩及海相障壁海岸-潮坪及陆相河流-浅水三角洲沉积体系的砂岩储层,纵向上构成了下部源内、中部近源和上部远源3套成藏组合。深化了储层致密化成因及致密砂岩气成岩-成藏耦合关系,指出致密砂岩气藏具有“先致密后成藏”的特征。剖析了致密砂岩气藏天然气运移聚集机制,认为烃源岩生烃形成的超压是天然气运移的主要动力。建立了充足气源条件下、不同构造区带的多层系准连续选择性成藏模式,提出致密砂岩气具有“烃源控潜、构造控区、微相控储、物性控藏”的特点。天然气在烃源岩大量持续生烃背景下,优先选择断裂适度发育,构造活动强度适中,有利砂体及高渗物性条件背景下聚集成藏。     

鄂尔多斯盆地上古生界气藏与深盆气藏特征对比

通过对鄂尔多斯盆地上古生界砂泥岩压实资料、孔隙演化、压力成因、气水分布、天然气运移和成藏特征等分析研究,结合前人的成果资料,对上古生界气藏与典型深盆气藏特征进行了详细对比。研究认为,如果仅从成藏基本条件和气藏某些表现形式看,上古生界气藏与深盆气藏有相似之处。但开发动态资料显示,气层连通性差,气层分属多个压力系统,并没有出现大范围的气水关系倒置现象,局部存在边底水,气水分布主要受构造部位和有利储层相带等因素控制。由成藏作用过程、成藏关键条件和成藏机理考察,上古生界气藏具就近运移、聚集、成藏特点,主要属岩性气藏或构造-岩性气藏。综合分析认为,储层连通性差、圈闭受岩性和构造控制是造成上古生界气藏有别于深盆气藏的根本原因。     

苏里格气田西区致密砂岩储层地层水分布特征

鄂尔多斯盆地苏里格气田西区正常地层水的判别标准为:矿化度≥50 g/L,钠氯系数(r_Na⁺/r_Cl^-)<0.5,钠钙系数(r_Na⁺/r_Ca²⁺)<1,压裂液返排率≥100%。通过地层水化学特征、氢氧同位素和微量元素溴的综合分析认为,苏里格气田西区地层水来源于经过了强烈水-岩作用和蒸发浓缩作用的陆相沉积成因水。确认苏里格气田上古生界地层水封闭条件好,有利于天然气聚集和保存。进一步结合该区烃源岩、储层和盖层等成藏要素分析认为,该区地层水主要是弱动力成藏过程中的残余地层水,复杂的气-水分布源于低生烃强度和低构造位置背景下储层强非均质性和微构造的共同作用;而盆地东部的高矿化度地层水与奥陶纪盐岩的水-岩作用密切相关。     

鸡西盆地致密砂岩气存在的可能性

鸡西盆地的油气勘探程度较低,尤其是对致密砂岩气的研究尚处于起步阶段。在总结国内外成功地区致密砂岩气成藏条件的基础上,从构造、烃源岩以及储层条件等方面探讨了鸡西盆地致密砂岩气的成藏条件。依据鸡D8井暗色泥岩样品的地球化学资料,使用化学动力学法计算了研究区致密砂岩气的资源量。研究表明,鸡西盆地属于小型断陷盆地,多期构造演化与储层快速沉积等特点,决定了研究区不具备类似北美阿尔伯达等成功地区的大型致密砂岩气成藏的地质条件。但鸡西盆地城子河组大规模发育的煤系地层长期生气,为致密砂岩气藏的形成提供了充足的气源,烃源岩与储集层紧密叠置接触也有利于致密气的运移和保存。在鸡西盆地的中央凹陷构造稳定区域,寻找致密储层的甜点区,将有机会获得致密砂岩气藏的勘探突破。     

鄂尔多斯盆地高桥地区上古生界致密砂岩储层非均质性特征

为深入研究致密砂岩储层的非均质性,利用钻井岩心资料、测井资料和测试分析资料,对鄂尔多斯盆地高桥地区上古生界致密砂岩储层的非均质性进行了深入分析。结果表明,研究区山西组-下石盒子组储集砂体的非均质性与沉积作用关系密切,垂向加积作用导致储集砂体物性在垂向上表现为规律不明显的正韵律或突变正韵律;侧积作用导致储集砂体物性在垂向上表现为强烈的正韵律;前积作用导致储集砂体物性在垂向上表现为规律明显的反韵律。漫流沉积作用导致储集砂体物性在垂向上表现为变化不大或略微反韵律。从层内非均质性上看,盒8段和山西组储层均具有较强的非均质性。其中山2段的储层非均质性较山1段的强,盒8^下的储层非均质性较盒8^上的强。4个亚层中属盒8^上的均质性最好。从层间非均质性上看：不同层位差异较大。从平面非均质性上看,高桥地区盒8段和山西组储层在平面上不同地区表现出较强的非均质性。     

苏里格地区致密砂岩地层水赋存状态和产出机理探讨

鄂尔多斯盆地苏里格气区是中国最大的非常规准连续型致密砂岩大气区,该地区西部和北部上古生界产水普遍,气藏内无统一气水界面,气水分布十分复杂。该文以致密砂岩成藏动力学为出发点,综合成藏要素、现今储层微观孔隙结构和流体的渗流机理,探索了苏里格地区的地层水赋存状态和产出机理。研究认为,苏里格地区气、水分布规律复杂性的主要原因即生烃膨胀力和储层毛细管阻力的差异。研究区致密砂岩储层地层水存在束缚水、毛细管水和自由水3种赋存状态,束缚水区基本位于生气强度大的东部地区,试气井主要为产气井;毛细管水基本分布在生气强度小的西部和北部地区,试气井主要为气水同产井;自由水呈零星分布。     

鄂尔多斯盆地临兴地区上古生界致密气成藏特征及物理模拟

鄂尔多斯盆地临兴地区上古生界致密砂岩气藏资源勘探潜力巨大,但是成藏规律及运移方式较为模糊。基于构造、沉积相和砂体展布特征,临兴地区上古生界源-储组合关系可分为源内、近源和远源3种类型。利用岩石热解、热成熟度测定、岩心描述、薄片鉴定、扫描电镜观察,物性分析以及地震和测井等资料,对烃源岩、储层、充注动力及断裂的发育进行分析。结果表明:临兴地区发育煤、炭质泥岩和暗色泥岩3套烃源岩,干酪根类型为Ⅲ和Ⅱ₂型,有机质丰度较高,普遍进入成熟-高成熟阶段,生气潜力较大;储层岩石类型以成熟度中等的长石岩屑砂岩为主,非均质性强,孔喉类型多样,包括原生粒间孔、溶解粒间孔、溶解粒内孔、晶间孔和微裂缝。物性以低孔-低渗为主,平均孔隙度为6.81%,平均渗透率为0.610×10^-3μm²,属于典型致密储层;地层超压普遍发育,气体膨胀力是源内、近源组合成藏的关键动力;断裂十分发育,既可为天然气垂向充注至远源组合提供运移通道,又能改善储层品质,提高天然气横向运移能力。在此基础上,对建立起的成藏模式进行物理模拟实验,发现储层非均质性及断裂的发育是影响气水...     

鄂尔多斯盆地上古生界克拉通 坳陷盆地煤成气成藏机制

克拉通坳陷型含煤盆地具有构造稳定、沉积速率低、煤层分布广、温度场和压力场渐变式演化以及构造变形微弱等特点.以鄂尔多斯盆地上古生界为例,采用德国IES公司含油气系统PetroMod模拟软件,对煤成气成藏过程进行了模拟.坳陷型含煤盆地煤成气藏的成藏特性表现为:岩性气藏为主;气源灶呈"广覆式"分布;以近距离垂向运移为主、侧向运移为辅;叠置的砂体和裂缝发育带构成优势运移通道.     

鄂尔多斯盆地南部上古生界致密碎屑岩储层预测——以镇泾地区为例

岩石物理特征难以有效区分储层与非储层,黄土塬叠后地震资料品质较差,储层预测成为鄂尔多斯盆地南部上古生界久攻不克的技术瓶颈,也成为制约该区勘探推进的原因之一。区带评价认为镇泾区块东北部是有利勘探区带,二叠系山西组二段、下石盒子组一段是主要勘探目的层。镇泾3D波形聚类地震相分析结果与镇泾地区物源、砂体展布特征一致,表明地震资料可以用来开展储层预测研究。结合沉积相展布特征的一系列地震正演模拟发现,山二段内与盒一段大套砂体有一定距离、具有一定厚度的砂体能够形成可识别的地震反射,这种地层岩性纵向上的空间组合与区域叠加型及厚层单一型砂体沉积模式吻合,正是周边已发现气藏的典型储盖组合类型。根据正演模拟结果优选的波峰数地震属性储层预测证实,山二段叠加型砂体及厚层单一型砂体呈SW-NE向宽幅条带状展布,进而开展的地震剖面特征同相轴的拾取解释与构造成图,直接圈定了山二段叠加型与厚层单一型砂体岩性圈闭的分布范围与埋深,为该区勘探部署提供了钻探目标。