超深层致密砂岩储层裂缝定量评价及预测研究——以塔里木盆地克深气田为例

塔里木盆地库车坳陷克深气田区白垩系巴什基奇克组是库车山前的主力产气层段,具有埋深大、基质物性差、构造裂缝整体发育的特征。利用钻井取心、FMI成像、钻完井漏失量、试采压力恢复资料,结合CT扫描定量分析、高压压汞、扫描电镜、裂缝充填物测年等实验分析方法,开展了低地震资料品质下的超深层致密砂岩储层裂缝的定量评价与预测。认为克深气田区总体发育3期构造裂缝,以高角度半充填剪切缝为主,有效开启度为50~300μm,主要走向以近SN向为主,见EW走向裂缝|主要受古应力的大小及方向控制,同时受地层原始岩性组构影响|第三期构造裂缝与储层演化配置关系最好,对储层渗透率的提升起到关键作用。裂缝的高渗流区主要分布在背斜高部位、断裂的转折端及次级断裂附近。构造裂缝有效沟通了单砂体,可整体提高储层渗透率1~3个数量级,构造裂缝派生的微裂缝可有效沟通其周围的基质孔喉,沿裂缝网络更易发育次生溶蚀孔隙。     

超深层致密砂岩构造裂缝特征及其对储层的改造作用——以塔里木盆地库车坳陷克深气田白垩系为例

库车坳陷克深气田是塔里木盆地天然气上产增储的最重要战场之一,也是国家“一带一路”能源大通道的主要气源区,但产气储层埋深超过6 000m,网状缝—垂向缝发育、密度为3~12条/m,基质孔隙度平均为3.8%,基质渗透率平均为0.128×10^-3μm²。为揭示超深层裂缝对储层性质及天然气高产稳产的影响。综合岩心、薄片及成像测井资料,对库车坳陷克深气田巴什基奇克组致密砂岩储层构造裂缝特征进行了表征,并分析了构造裂缝对储层的改造作用。克深气田的构造裂缝包括近EW向、高角度为主的张性裂缝和近NS向、直立为主的剪切裂缝2组,前者充填率相对较高,后者多数未被充填;微观构造裂缝多为穿粒缝,缝宽10~100μm;构造裂缝在FMI成像测井图像上以平行式组合为主。构造裂缝对克深气田储层的改造作用主要体现在3个方面：构造裂缝直接提高了储层渗透率;沿构造裂缝发生溶蚀作用有效改善孔喉结构;早期充填裂缝仍可作为有效渗流通道。背斜高部位是构造裂缝渗透率的高值区,控制了天然气的富集高产。网状及垂向开启缝与储层基质孔喉高效沟通,形成视均质—中等非均质体,可使天然气产量高产且长期稳产。     

塔里木盆地库车坳陷克深地区白垩系低孔砂岩储层“三重介质特征”

塔里木盆地库车坳陷克深气田巴什基奇克组属于低孔裂缝性砂岩储层,储层埋藏深度大,基质致密,裂缝发育。由于该气田储层孔喉细小、结构复杂,传统孔喉表征技术难以定量系统表征,综合激光共聚焦扫描、场发射扫描电镜、微米CT、氮气吸附和核磁共振等先进孔喉表征技术,首次发现库车坳陷克深气田储层基质微观呈"三重介质"特征,即大孔喉介质、小孔喉介质和裂缝,其中大孔喉介质和小孔喉介质所占储集空间比重相当,但大孔喉介质对基质渗透率贡献率达95%以上;储层孔喉配置关系以大孔隙—粗喉道、小孔隙—细喉道配置为主,其次为小孔隙—粗喉道。研究区裂缝孔隙度仅占储集空间的1.8%~2.8%,但裂缝性砂岩岩心渗透率比基质渗透率高1~2个数量级。基于此建立了研究区砂岩储层"三重介质"概念模型,该模型可以很好解释储层渗流特征。     

塔里木盆地库车坳陷克深构造带克深8区块裂缝性低孔砂岩储层地质模型

塔里木盆地库车坳陷克拉苏冲断带克深地区是天然气勘探开发的重要阵地,储层埋深为6 000~8 000m,储层基质孔隙度均值为5.5%,基质渗透率均值为0.089×10^-3μm²,裂缝渗透率为（0.5～30）×10^-3μm²,地层储层总渗透率为（1～50）×10^-3μm²,储层性质总体为特低孔、特低渗—低渗。为揭示深层相对优质储层发育规律,以克深8区块深层白垩系巴什基奇克组为例,基于大量实验分析、露头储层模型及测井FMI成像资料,通过基质建模与裂缝建模相融合的方法,建立了裂缝—孔隙型双重介质储层地质模型。研究表明：克深8区块储层构造裂缝开度主要为25~150μm,其中构造核部裂缝开度一般为50~250μm,翼部裂缝开度<100μm;基质粒间孔半径主要为5~160μm,孔隙连通率平均为48%;孔隙喉道半径主要为0.01~1μm,其中产气层有效喉道半径>0.05μm,占比91%。储层基质孔隙度相对高值段主要分布于白垩系巴什基奇克组中部和上部,相对高渗透段主要集中于构造背斜高部位、东西向翼部、南北边界断裂带及内部次级断裂带。该地质模型及技术方法为克深8区块天然气高效勘探开发及克深气田60亿m产能建设提供重要依据。     

塔里木盆地克深气田超深层致密砂岩储层裂缝分级分组合特征

塔里木盆地克深气田白垩系巴什基奇克组砂岩储层是库车山前的主力产气层,具有埋藏深度大、基质物性差的特征,构造裂缝普遍发育,特征及分布复杂,且对单井产量影响较大。目前针对该地区裂缝的研究已投入大量的工作,研究内容主要包括基于钻井岩心、成像测井等资料的裂缝精细描述;多方法多轮次裂缝分布规律预测等,但是受到取心程度、地震资料品质、常规测井资料等限制,裂缝预测的效果不佳。考虑到克深气田超深层致密砂岩储层裂缝具有多尺度特征,且不同尺度裂缝的发育特征、成因及分布规律有所不同,研究将裂缝进行分级,系统地梳理了各级裂缝及其组合的发育特征和规律,并探索了裂缝与产量的关系。研究认为:(1)综合考虑裂缝的长度、开度、发育特征等因素,将克深气田储层裂缝划分为"Ⅰ级裂缝—米级裂缝"、"Ⅱ级裂缝—颗粒贯穿缝"、"Ⅲ级裂缝—粒缘缝"三级裂缝;(2)根据各级裂缝的尺度、成因及组合特征,建立了克深气田储层三级裂缝组合,即"Ⅰ级裂缝组合—优势裂缝带"、"Ⅱ级裂缝组合—优势裂缝及伴生缝"、"Ⅲ级裂缝组合—粒缘缝网";(3)克深气田储层多尺度缝网有效沟通砂体和砂层组,连通粒间溶蚀扩大孔,产生粒内溶孔及微孔隙,提高储层的渗流能力,对单井产量影响较大,是超深层致密砂岩储层天然气高产、稳产的关键。     

塔里木盆地克深气田成藏条件及勘探开发关键技术

克深气田位于塔里木盆地库车坳陷中部,是继克拉2气田之后发现的又一大型气田。自2008年获得重大突破以来,克深气田相继发现了克深2、克深5和克深8等一批大—中型气藏,这些气藏具有超深、高压—超高压、特低孔和中—低渗等特征,其天然气地质储量达万亿立方米,建成产能近100×10⁸m³,是塔里木盆地的天然气主力产区。克深气田位于库车坳陷克拉苏构造带的叠瓦逆冲构造中,其结构包括由盐上顶蓬构造、塑形流变的盐岩以及盐下断背斜构造群构成的大型楔形冲断体。克深气田的白垩系巴什基奇克组三角洲砂岩广泛分布,与上覆古近系巨厚膏盐层形成优越的储-盖组合;深层三叠系—侏罗系的油气沿喜马拉雅晚期成排成带的断裂体系垂向运移,沿盐下储集层内的裂缝体系横向输导,从而形成背斜、断背斜型高压油气藏群。复杂山地三维地震采集处理、挤压型盐相关构造建模和裂缝型低孔砂岩储层评价等技术为克深气田勘探目标的落实奠定了基础;高温高压超深层低孔砂岩气藏测井采集与评价、裂缝型低孔砂岩气藏高效开发等技术为克深气田的高效勘探开发和快速上产提供了技术保障。     

库车坳陷克深气田超深层致密储层产能控制因素

塔里木盆地库车坳陷克深气田是世界罕见的超深超高压高温裂缝性致密砂岩气藏,基质低孔特低渗,裂缝是最主要的渗流通道,气藏产能平面分布差异大、高效开发井布署难等问题是制约气田高效开发的关键。在气藏地质特征、断裂裂缝系统、基质物性、储层微观结构和气水关系分布等研究的基础上,结合储层地应力研究,从多个角度系统解剖了主力产气区克深2区块高效井和低效井的差别,揭示了产能的主控地质因素和钻完井因素,提出了高效井布署、实施及开发合理技术政策。研究结果表明:井筒及井周裂缝发育程度、产状、有效性、储层力学特征、气柱高度及其相互之间的匹配关系是制约气井产能的先天地质因素;井周断层、裂缝、隔夹层、气水分布、投产井段及由此制定的合理开发技术政策是制约长期高产、稳产的核心因素;完钻井深、完井投产井段、射孔段优化和储层改造工艺是否合理,也是气井高产、稳产的关键;同时,基质储层物性及孔喉特征对产能也有一定影响。综合分析认为,在高部位集中布井是实现该类气藏高效开发最直接、最有效的手段。     

超深层裂缝性致密砂岩气藏储层连通性及开发启示——以塔里木盆地库车坳陷克深2气藏为例

以塔里木盆地库车坳陷克深2为代表的超深层裂缝性致密砂岩气藏,是“十三五”期间塔里木油田天然气上产的重点区域。基质物性差、局部裂缝发育程度不同的特征导致储层非均质性强,井间产能差异大,储层连通性复杂,气藏开发难度大。针对该类气藏的特点,以克深2气藏为例,将动态分析法与静态分析法相结合深入分析储层连通性,并指出了气井布井方式和生产制度的优化对策。研究结果表明：储层基质致密,构造裂缝总体发育,形成高渗通道,整体上看气藏平面连通性较好,但鞍部有效裂缝发育程度、气井产能相对较低,反映该区为低渗区,对气体渗流起到一定阻挡作用。按照局部构造裂缝控制高产的开发思路,沿构造轴线高部位集中布井;为了减缓裂缝性水侵,更加均衡开发气藏,认为气井配产不宜过高。研究结果对指导超深层裂缝性致密砂岩气藏科学、合理、高效地开发具有积极意义。     

超深层裂缝—孔隙型致密砂岩储层特征与属性建模——以库车坳陷克深8气藏为例

库车坳陷克深8气藏巴什基奇克组为超深层裂缝—孔隙型双重介质致密砂岩储层,系统开展储层特征分析及属性建模研究,可为克深8气藏高产稳产开发井的部署及开发措施的制定提供地质依据。薄片观察、扫描电镜、激光共聚焦和电子探针综合分析表明,巴什基奇克组储层以岩屑长石砂岩为主,孔隙类型主要为粒间孔,其次为粒内溶孔;在构造建模和岩相建模的基础上,采用序贯高斯模拟方法建立了基质孔隙度模型,并利用孔渗关系曲线方程建立了基质渗透率模型,划分出3个基质孔渗发育区。克深8气藏的构造裂缝主要形成于喜马拉雅运动中晚期近南北向的构造挤压作用,以直立剪切缝和高角度张性缝为主,在成像测井图像上表现为平行式组合和斜交式组合,部分高角度张性缝被硬石膏和白云石等矿物充填;基于构造应力场有限元数值模拟对构造裂缝参数进行了数值模拟计算,并以此为基础,采用序贯高斯模拟方法建立了构造裂缝属性模型,识别出4个孔隙度高值区和5个渗透率高值区。最后将储层基质属性模型与构造裂缝属性模型进行加和运算建立了双重介质属性模型,平面上划分出KS807井区、KS8-5井区和KS8-8—KS806井区3个高产稳产区,纵向上第3砂层组为高产稳产层段,在开发中应优先考虑。     

塔中台地边缘上奥陶统灰岩段裂缝对储层发育的控制作用——以塔中Ⅰ号断裂坡折带为例

根据岩心、岩石薄片的观察分析,结合阴极发光鉴定技术,确定塔中台地边缘中、上奥陶统灰岩段至少发育3期构造裂缝,其中喜马拉雅期构造裂缝显著改善储层品质.认为岩心上大量微细裂缝的主要作用是提高渗透率,沟通大裂缝与基质孔.研究区储层发育模式强调裂缝对储层发育的控制作用,埋藏溶蚀是造成基质孔隙发育的主要作用,并指出下一步勘探目标是有利沉积相带中的裂缝发育带.     

构造裂缝对低孔低渗储层的影响作用研究——以东濮凹陷沙三段为例

裂缝在低孔低渗储层中所起的作用举足轻重。以东濮凹陷沙三段为例,综合利用野外测量、岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、古地磁定向等方法,对研究区裂缝的类型、发育特征、表征参数等进行了分析,并研究了裂缝与储层含油性、产能及物性的关系。结果表明：东濮凹陷沙三段裂缝按规模可分为宏观裂缝和微观裂缝,宏观裂缝规模较大,微观裂缝发育密集;裂缝孔隙度可作为裂缝发育程度的综合定量评价参数,宏观裂缝平均孔隙度为0.048%,微观裂缝平均孔隙度为0.54%;裂缝既可以作为油气储集空间,又可作为油气运移通道,同时,还可以沿裂缝产生次生孔隙带,从而改善储层物性,提高储层含油概率及产能;宏观裂缝主要改善储层渗透率,起渗流作用,微观裂缝可增大储层储集空间,连通储层孔隙,宏观裂缝和微裂缝形成的一个连通立体的网络控制着油气的运移和富集。     

致密砂岩储层孔隙结构及其对渗流的影响——以鄂尔多斯盆地马岭油田长8储层为例

致密砂岩油藏岩性致密、孔喉细小,贾敏效应及应力敏感性强,导致油气渗流规律不同于常规储层。为研究致密储层孔隙结构对渗流的影响,首先通过岩心观察、铸体薄片、扫描电镜及高压压汞等实验方法,研究了鄂尔多斯盆地马岭长8致密砂岩储层微观孔隙结构特征。结果表明,该储层平均面孔率较低,孔隙类型复杂,非均质性较强;渗透率小于1×10^-3 μm²的岩心纳米级与亚微米级孔喉占总孔喉的比例均较高（30％～55％）,渗透率大于1×10^-3 μm²的岩心微米级孔喉占总孔喉的比例增大。应用毛细管渗流模型分析了不同尺度喉道对渗透率的贡献,指出研究储层中亚微米级孔喉对渗流起主导作用。通过岩心驱替实验发现,油相（S_wc）最小启动压力梯度与岩心最大喉道半径之间呈幂函数负相关,最大喉道半径小于1.0 μm时,油相（S_wc）最小启动压力梯度随喉道半径的降低迅速增加;随岩心渗透率的降低,喉道分布曲线左移,喉道半径减小,对应岩心的流速-压差曲线非线性段增长。     

九龙山气田珍珠冲组砂砾岩储层评价及有利区优选

九龙山气田珍珠冲组为非均质性很强的裂缝性致密砂砾岩储层。为明确开发层系,优选有利开发区块,利用岩心描述、铸体薄片观察、成像测井解释、全直径岩心分析等手段,对珍珠冲组开展了高分辨率层序地层划分,系统分析了储层沉积微相、岩石学特征、储集空间类型及裂缝分布特征,实现了对珍珠冲组裂缝性砂砾岩储层的精细描述。结果表明：①珍珠冲组可划分为3个中期旋回和6个短期旋回,有利储层为Ⅱ旋回扇三角洲前缘水下分流河道多层叠置形成的巨厚砂砾岩体;②珍珠冲组为裂缝-孔隙型储层,发育砾间溶孔、砾内溶孔及裂缝扩溶孔,储层孔隙度主峰为2.0%～4.5%,水平渗透率为1～100 mD,垂直渗透率为0.1～10.0 mD,低角度缝和网状缝显著改善了储层的渗流能力;③Ⅱ3和Ⅱ1小层裂缝发育,渗透率较高,为2个有利开发层系;④通过单层评价,多层叠合,优选出2个一类有利区和3个二类有利区。该研究成果对九龙山气田开发部署具有指导意义。     

四川盆地大安寨段非常规储层的储集空间类型与评价

四川盆地下侏罗统自流井组大安寨段是储层较致密和勘探难度较大的层系。 以野外剖面及钻井岩 心描述、薄片鉴定和场发射扫描电镜分析为基础,结合岩相古地理、测井和孔渗等资料,研究了大安寨段 的储层特征,确定其为特低孔、特低渗裂缝-溶蚀孔、洞、缝型非常规储层,位于浅湖介壳滩与半深湖-深 湖过渡带的湖坡为有利储层的发育相带,储集空间由不同尺度的各类裂缝,溶蚀孔、洞、缝,粒缘孔（或 缝）、粒内孔和晶间孔等次生孔隙,以及泥页岩中的纳米-微米级有机质孔（或缝）和黏土矿物层间孔（或 缝）组成。 储层发育条件可归结为“层、相、位”三要素：“层”要素为区域分布较稳定的大二亚段,其厚度较 大,泥页岩中有机质与脆性矿物含量均较高和基质岩中纳米-微米级有机质孔与黏土矿物层间孔（或缝） 均较发育;“相”要素为黑色泥页岩与介壳灰岩不等厚互层组合的湖坡相带,该相带在成岩过程中因差异 压实作用往往可形成分布较密集的成岩压裂缝;“位”要素为多类型与多期次破裂作用和溶蚀作用追踪 叠加发育的部位,该部位是大安寨段致密储层中相对优质储层的分布位置,即大安寨段页岩气（油）非常 规储层勘探与开发的“甜点”位置。     

川西北地区三叠系须家河组深层储层特征及主控因素

川西北地区三叠系须家河组深层碎屑岩是重要的天然气勘探领域,储层质量对气藏发育规模至关重要。应用岩心、露头、地震和测井等资料,对川西北地区三叠系须家河组储层特征及其主控因素进行了分析,并对有利储层发育区进行了评价。研究结果表明：①川西北地区三叠系须家河组深层有效储层属低孔低渗储层,主要发育于三角洲水下分流河道、河口砂坝等微相,岩性以粗砂岩和含砾细砂岩为主,储集空间主要为原生孔、粒内和粒间溶蚀孔及裂缝。②研究区有效储层的发育主要受沉积微相、成岩作用和构造破裂作用等因素控制。水下分流河道砂体最为有利;溶蚀作用形成溶蚀孔隙,并对原生孔隙进行改造,有效提高了砂体物性;构造破裂作用产生的构造裂缝对有效储层的形成具有重要影响。③研究区须家河组三角洲前缘水下分流河道发育大面积砂体,较多的原生孔隙在早期快速埋藏过程中得以保存;在后期埋藏成岩过程中,烃类生成过程中产生的有机酸使得岩石产生了大量溶蚀孔隙;喜山期构造运动形成的大量裂缝优化了储层物性。④川西北地区三叠系须家河组相对优质储层主要分布于老关庙—文兴场—柘坝场、中台山、黎雅庙及剑门关等4个区域。     

四川盆地海相页岩储层微裂缝类型及其对储层物性影响

为厘清地下页岩储层中微裂缝对页岩储层物性的影响，基于四川盆地涪陵页岩气田龙马溪组页岩岩心样品，以氩离子抛光-场发射扫描电镜观测、覆压孔、渗实验与CT扫描重构结合等手段为基础，利用图像拼接、图像灰度识别和阈值二值化分割技术，探讨裂缝类型及其对储渗的影响。结果显示：龙马溪组页岩样品中发育层理缝、贴粒缝、溶蚀缝、成岩收缩缝、异常压力缝及构造缝6种类型。在页岩储层中，微裂缝可以增加储层孔隙度，主要起增加储层导流能力的作用。微裂缝可以形成裂缝网络，连通页岩储层各个储集空间；贴粒缝是最主要纵向连通通道，页理缝是最主要横向连通通道，两者在空间上可以组合出最好的裂缝网络通道；贴粒缝本身可以组成以贴粒缝为主的微裂缝裂缝网络通道，溶蚀缝能在局部范围内组成裂缝网络，增加页岩储层连通性。有微裂缝样品渗透率均值是无微裂缝页岩样品渗透率均值的62.9倍，微裂缝对页岩储层渗透率具有很大影响。在地层条件下，页岩储层微裂缝在地下3 500 m以浅深度时，应为开启状态。考虑到页岩储层流体异常高压、沉积作用、构造作作用及其他岩石矿物特征，页岩微裂缝开启状态的深度可以适当增大。     

柴达木盆地北缘马西气藏储集层研究

柴达木盆地北缘马西气藏古近系渐新统下干柴沟组下段储集层,形成于辫状河三角洲沉积环境,储集层岩石类型主要为细粒砂岩、中粒砂岩和粉砂岩。砂岩以岩屑长石砂岩为主,其次为长石岩屑砂岩。碎屑岩颗粒分选性中等—好,胶结类型以接触—孔隙式为主,接触关系以点接触为主。砂岩储集孔隙类型以原生粒间孔为主,属于大孔隙,以粗喉道为主。储集层孔隙度平均为25.21%,渗透率平均为963.52×10-3μm2,综合评价为高孔高渗的好储集层。     

滦平盆地白垩系陆相页岩油储层特征

滦探1井首次在滦平盆地白垩系发现页岩油,填补了燕山构造带中生界油气发现的空白。综合岩心、镜下薄片、测井资料、录井资料和X射线衍射等分析化验资料,对滦平盆地白垩系西瓜园组页岩油储层特征展开研究。研究区西瓜园组页岩油储层主要包括泥页岩、粉砂岩、白云岩、长英质混合细粒岩、碳酸盐型混合细粒岩和黏土型混合细粒岩6种岩石类型。储集空间类型以孔隙和裂缝为主,裂缝包括构造缝、异常高压裂缝和层间缝,孔隙以晶间孔和溶蚀孔为主。页岩油储层孔隙度平均为1.6%,渗透率平均为0.265 mD,整体为低孔超低渗储层。根据岩性组合和录井显示,垂向上识别出2套页岩油储层。下部页岩油储层为火山—湖泊沉积,主要包括泥页岩、粉砂岩、白云岩、长英质混合细粒岩和碳酸盐型混合细粒岩等岩石类型,储集空间以孔隙为主,油气显示以黄绿色轻质油为主,见天然气产出;上部页岩油储层属于正常湖泊沉积,岩石类型以泥页岩、粉砂岩、碳酸盐型混合细粒岩、黏土型混合细粒岩和长英质混合细粒岩为主,储集空间以裂缝为主,见黑色重质油和天然气析出。分析认为,沉积环境、成岩作用、构造背景和总有机碳含量是西瓜园组页岩油储层发育的主要控制因素。     

东濮凹陷三叠系砂岩潜山油气藏裂缝特征

东濮凹陷中生界三叠系砂岩潜山油气藏为典型的低孔特低渗透储层。受岩性、岩层厚度、构造等因素的控制作用,储层中发育不同规模的裂缝系统,它们不仅提供了储集层油气的主要储集空间,而且提供了油气的主要渗流通道。通过地表露头、岩心、薄片和成像测井等资料综合研究,东濮凹陷北部三叠系砂岩潜山油气藏主要发育北北东向、北东向和近东西向3组高角度构造裂缝,具有节理型裂缝和断层型裂缝2种类型,此外还有与层面近平行的成岩裂缝。在纵向上,该区以二马营组2砂组裂缝最发育,其次是二马营组3砂组和二马营组1砂组,而和尚沟组和刘家沟组裂缝的发育程度明显变差。在横向上,裂缝沿地垒构造高部位呈带状分布,其中“人”字形和“入”字形构造样式的裂缝发育最好。     

恒速压汞及核磁共振技术在四川盆地西部致密砂岩储层评价中的应用

在深入分析恒速压汞法和核磁共振实验原理的基础上,结合岩心实验结果,分析川西新场地区上三叠统须家河组四段储集空间类型、孔隙结构类型、孔喉特征、孔喉比特征及其与孔、渗相关关系,研究孔隙和喉道对毛细管曲线的影响,探讨孔喉特征对可动流体参数的影响.川西须四段为低孔、低—超低渗致密储层,孔隙度介于1.6％～10.9％,平均5.9...