渤海湾盆地东营凹陷砂岩储层地震特征及对岩石结构的指示

系统选取渤海湾盆地东营凹陷古近系各层段砂岩样品250块(以沙河街组为主),并在模拟储层条件下利用脉冲穿透法测试样品的纵、横波速度,在此基础上给出储层条件下速度-孔隙度、速度-密度等的统计岩石物理模型。样品在纵波速度-泊松比交汇图中呈现出两种主要变化趋势,分别对应泥质与钙质胶结物的影响。在每个变化趋势中,随泥质含量与钙质胶结物含量的增加,岩石结构从颗粒支撑逐渐表现为基质支撑,弹性波能量的传播也从通过颗粒接触边界转变为通过岩石基质传播。这是使砂岩样品测试结果表现出两种截然不同变化趋势的主要原因,为利用岩石物理特性从地震资料中提取岩石结构、沉积与成岩特征的信息提供了依据。     

储层砂岩沉积特征变化对地震弹性属性的影响

为使从地震数据中所提取的属性参数具有一定的地质意义,需要建立岩石物理性质与储层岩石沉积学特征之间的定性或定量关系.利用储层砂岩样品试验测试结果并根据胶结砂岩模型等有效介质理论分析了成岩作用及岩石结构变化对地震弹性属性的影响及其在弹性属性(速度、模量)-孔隙度交会图中的表现形式.成岩作用(胶结物含量)控制了砂岩弹性属性在交会图中的相对位置.结构变化对弹性属性的影响弱于成岩作用的影响,在弹性属性-孔隙度交会图中因结构变化而表现出的整体变化趋势斜率小于成岩作用差异所表现出的趋势,为利用地震弹性属性解释岩石沉积特征提供了一种方法.利用等效弹性模量理论分别给出了定量模拟流体饱和储层砂岩成岩作用变化(胶结物含量差异)、结构变化(定胶结物含量)对弹性波速度及模量影响的理论计算方法.     

成岩作用和岩石结构对砂岩弹性速度的影响

对济阳坳陷沙河街组Es3z地层的127块砂、泥岩岩心样品进行了实验测试,利用速度—孔隙度关系,研究了成岩作用(胶结物)、岩石结构(分选性和黏土含量)对砂岩弹性速度的影响及其在速度—孔隙度关系中的变化形式。研究结果表明:速度—孔隙度关系的变化主要受成岩作用(钙胶结物)的影响,砂岩速度与胶结物含量具有明显的正相关性。岩石结构(分选性和黏土含量)控制了岩石速度和孔隙度的次一级变化。根据定性和定量分析,利用特定岩石物理参数的变化代表储层岩石沉积学特征,给出了胶结物、分选性和黏土含量对地震速度属性影响的理论岩石物理模型。     

砂岩储层弹性压缩及其对物性参数的影响

本文利用实验室资料,指出了胶结较好的砂岩是一准弹性体,论证了砂岩储层的弹性压缩系数的影响因素为有效覆盖压力、砂岩的胶结类型、胶结程度、孔隙度、泥质含量及粒度中值等因素。阐述了砂岩储层弹性压缩对有效孔隙度、空气渗透率的影响,给出了确定岩石孔隙体积压缩系数的方法以及有效孔隙度、空气渗透率校正方法,为确定砂岩孔隙体积压缩系数、地下岩石孔隙度、地下岩石空气渗透率提供了必要的手段。     

矿物成分和微结构对泥质岩储层应力敏感性的影响

富含粘土的页岩、泥质粉砂岩和粉砂岩等泥质岩的储层矿物成分、微组构和微孔结构复杂,使得泥质岩储层的应力敏感性存在较大差别。以鄂尔多斯盆地延长组泥质岩为研究对象,开展应力敏感性实验评价研究,并与典型致密砂岩储层进行对比。结果表明,页岩的应力敏感程度强,泥质粉砂岩中等-偏强,致密砂岩弱;在30MPa有效应力作用下,岩石呈现塑性变形。分析指出,岩石的变形主要受到岩石的组分、胶结物类型和含量\,微裂缝系统、孔隙结构参数、骨架颗粒形态、接触方式\,粒度分布、粘土微结构等参数的影响。针对3类岩石的应力敏感性差异,应区别对待,尽力控制储层应力敏感性损害的发生。     

基于岩石物理定量表征关系的砂岩净厚度预测

为克服基于地震属性预测砂岩净厚度方法中地震属性的地质-地球物理意义不明确的难题,提出基于泥质含量和净毛比岩石物理关系的砂岩净厚度预测方法。该方法首先预测泥质含量,通过岩石物理交会建立泥质含量的定量表征公式,然后利用地震反演弹性参数计算泥质含量体,有效解决了常规基于拟声波曲线反演泥质含量中地震正演意义不明确的难题;然后预测砂岩净毛比分布,通过岩石物理建立净毛比和泥质含量的定量表征公式,据此计算净毛比平面分布;最后结合砂岩毛厚度和净毛比计算砂岩净厚度。以上方法应用于靶区S油田砂岩储层净厚度预测,预测结果较为准确,可有力支持油田勘探、开发生产。     

松辽盆地南部低阻储层特征及其形成机理

通过30块岩心样品的测试，对常规储层与低阻储层的岩性组成、物性、电性、微观孔隙结构及流体特征进行对比分析，剖析了低阻储层的形成机理。认为松辽盆地南部四方台和海坨子地区低电阻率储层形成的共同原因是：①均形成于三角洲（或扇三角洲）前缘的河口坝、远砂坝、席状砂等沉积微相中；②岩石颗粒细（粒度中值一般小于0.07 mm），泥质成分多（泥质含量普遍大于15%），岩性组合为粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩，岩石孔隙结构较复杂；③粘土矿物含量较高，粘土矿物中高含伊/蒙混层、伊利石等矿物（相对含量一般大于70%）；④储层束缚水含量高（普遍大于20%）。此外，还有一些特殊原因。     

砂岩油藏地震数据流体替换

流体替换常用于计算油藏流体变化前后岩石弹性参数变化,是进行地震油藏描述与监测研究的关键步骤。流体替换需要孔隙度、岩石基质、流体属性和泥质含量等数据信息,因此目前往往只能在有测井数据的油藏部分进行流体替换,并通过地震数值模拟获取流体变化前后地震响应,从而进行地震属性分析与优化。为了扩大流体替换应用范围,提出利用地震资料直接进行流体替换。在确定油藏流体类型与岩石物理模型基础上,建立油藏地质模型,模拟油藏流体变化前后地震反射振幅峰值关系,并分析储层参数（包括孔隙度、储层厚度和泥质含量等）变化时该振幅关系变化特征。采用曲线拟合方式对该振幅峰值关系进行计算,得到可直接应用于地震数据的流体替换线性拟合方程,从而进行实际地震数据流体替换。基于胶结砂岩油藏岩石物理模型的模拟分析与实际资料应用试验,证明了基于地震数据流体替换的可行性。     

致密砂岩孔隙演化特征及其成岩作用对储层质量的影响——以鄂尔多斯盆地马岭南延长组长8储层为例

成岩演化的差异性是导致储层微观孔喉结构差异、影响致密砂岩储层储集性能及渗流能力的主要原因。通过岩石铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、X衍射、高压压汞和核磁共振等多种测试手段,对鄂尔多斯盆地马岭南地区长8储层的成岩作用和孔隙演化历史进行定量研究。长8砂岩岩石类型相近,成分成熟度低而结构成熟度较高,处于中成岩A期晚期到B期早期。成岩演化差异性主要体现在刚性颗粒与塑性颗粒含量的不同对压实作用的影响。压实程度相对强的砂岩,溶蚀作用是控制储层质量的主要因素;经历了一定压实作用的砂岩,残余粒间孔仍发育,绿泥石薄膜及钙质胶结物的充填程度是影响储层质量的关键因素。孔隙演化定量计算表明,压实作用孔隙减少率平均在49.51%,胶结作用孔隙减少率平均在30.6%,溶蚀作用孔隙增加率平均在7.0%,压实作用是导致本地区储层致密化的主要因素。不同成岩改造类型对储层孔隙结构发育特征的影响具有差异性。绿泥石薄膜发育的储层质量最好,长石溶蚀为主的储层,储集能力较好,但渗流能力相对较差;压实压溶作用强烈和钙质胶结充填为主的储层,其储层质量相对较差。压实程度、绿泥石胶结、溶蚀程度和钙质充填程度是影响储层孔径大小、储集性和渗流能力的主要因素。      

岩石物理在浊积岩储层岩性与气水识别中的运用

浊积碎屑岩体系在地震弹性性质及储层物性特征方面表现出一定的变化规律,认识这些变化规律对选择合适的方法及地震弹性属性进行储层岩性识别和孔隙流体检测有重要意义。对于砂岩—泥岩渐变沉积旋回,孔隙度表现为双峰模式,纵波阻抗(速度)—孔隙度关系呈现倒“V”型,纵、横波速度比随粘土含量的增加呈单调增加趋势,反映沉积过程中岩石骨架支撑颗粒性质的变化,因此横波相关弹性属性,如速度比等,对岩性变化有指示作用。对于深度差异不大且成分稳定的厚层砂、泥岩,水动力条件的变化同样会造成岩石分选性的差异,此时速度(阻抗)与孔隙度的关系可用临界孔隙度校正的Hashin Strikman模型下限定量表征,依此建立的针对特定储层的岩石物理解释图版可用于确定储层孔隙流体类型及岩性。利用浊积碎屑岩储层所表现出的岩石物理特性,用Bayes统计分类技术对浊积碎屑岩储层进行岩性与气水识别取得较好效果。     

三水盆地宝月区块储层特征分析

通过对广东三水盆地宝月区块目前油井储层的物性、岩性、电性以及含油性的对比分析,表明岩石类型、泥质含量、岩石颗粒度、胶结物的类型等因素都对储层的物性有着不同程度的影响。从测井曲线特征分析可以得出,岩石粒度越粗,电阻率越高,岩石粒度和含砾砂岩中砾石含量对电阻率的影响非常显著。从岩心分析及录井资料看,本区块储层的含油级别在荧光到油浸之间.从整个区块来看,油气产出较好的层岩性主要为细砂岩。相同岩性情况下,储层的含油级别越高,含油性越好,电阻率数值也越高。     

塔里木盆地东河1油藏东河砂岩隔夹层形成的主控因素及流体来源

通过大量的岩心、薄片观察,依据填隙物的种类和含量,将东河1油藏东河砂岩隔夹层分为钙质隔夹层、(含)泥钙质隔夹层和泥质隔夹层3类,以钙质隔夹层和(含)泥钙质隔夹层为主,泥质隔夹层相对不发育。隔夹层的形成主要受控于早成岩期的碳酸盐胶结作用。碳酸盐胶结物类型包括方解石、菱铁矿、铁方解石和铁白云石。根据岩相学和阴极发光特征的不同,识别出4期碳酸盐胶结物,各期碳酸盐胶结物成因和流体来源存在一定差异。第Ⅰ期胶结物为连晶或粗大片状的无铁无镁方解石,Fe、Mn元素含量很低,形成于未埋藏或浅埋藏与海水沟通的开放、氧化环境,钙质来源于海水;第Ⅱ、Ⅲ期胶结物沉淀于点-线接触的颗粒间,Mn元素含量显著上升,形成于半封闭-封闭的成岩环境,钙质流体来源于第Ⅰ期胶结物或同沉积期的碳酸盐颗粒的溶解;第Ⅳ期胶结物为铁方解石、铁白云石,具交代石英、长石矿物的特点,Fe元素含量远高于Mn元素含量,形成于相对深埋的还原环境,其形成与长石的溶解有关。     

疏松砂岩油藏氟硼酸酸化技术研究与应用

吐哈油田雁木西疏松砂岩油藏，储层胶结疏松，泥质含量和碳酸盐胶结物含量较高，常规酸化易造成岩石骨架松散，地层出砂，酸后无效。为此，根据氟硼酸酸化的特殊机理，研究出了适宜雁木西疏松砂岩油藏特点和储层伤害特点的氟硼酸酸化技术。从2000年初到现在，见到了较好的酸化效果，有效解决了雁木西油田油水井增产增注措施技术难题，取得了显著的经济效益和社会效益。     

未固结砂岩地震弹性性质的岩石物理模型表征研究

 未固结碎屑砂岩储层是国内外重要的油气储层类型之一。在地震勘探中通常使用Hertz Mindlin(HM)接触模型来计算未固结砂岩的等效弹性特征。由于未固结碎屑砂岩在结构上具有不规则排列特征,在弹性波作用下颗粒间的应变特征不满足H M接触模型的基本假设,造成该模型在使用中会得到明显偏高的剪切模量值。针对这些不足,本文给出了利用切向刚度校正因子C及组合参数R/R对HM接触模型进行修正的方法,以考虑颗粒间松弛作用及颗粒不规则性对该模型计算结果的影响。分选性是未固结碎屑砂岩重要的结构特征,利用对未固结碎屑砂岩样品实验测试结果定性分析了分选性变化对介质储集层物性特征及地震弹性特征的影响,并结合岩石物理相关理论建立了表征未固结砂岩分选性变化对地震弹性特征影响的地震岩石物理模型     

疏松砂岩储层物性参数敏感性物理模拟实验

利用物理模拟技术制作了一组微弱胶结、非固结高孔隙度人造样本.疏松砂岩储层物性参数的敏感性实验结果表明,与致密砂岩相比,疏松砂岩的弹性波速度对孔隙度的依赖性较弱,胶结物的性质对疏松砂岩岩石物理特性有重要影响.在纯砂岩中加入粘土或少量的粒间胶结物,会使弹性波速发生明显的变化;胶结温度影响岩样抗压强度.温度过低,会使胶结程度不够,固结强度较低;温度过高,岩样将变得松散.     

胶结物对深水扇含气砂岩地震响应特征的影响

成岩作用的变化会影响砂岩的岩石物理性质,进而使其地震响应特征发生变化,对于含气砂岩储层,则会干扰对孔隙度和含气性的地震解释。胶结程度是影响砂岩岩石物理性质的重要成岩因素,以珠江口盆地深水扇含气砂岩为例,通过对薄片、测井数据的分析,认为不同钻井处的含气砂岩,其胶结物含量有所不同。根据研究区砂岩特征,选用可以描述胶结物含量变化的接触胶结模型,建立了岩石物理模型,分析了地震响应与胶结物含量变化的关系,证明了胶结物含量的差异正是造成研究区含气砂岩地震响应变化的主要原因。基于以上认识,将研究区划分为强溶蚀—弱胶结、弱溶蚀—强胶结2个成岩相,提出以成岩相的不同,分区域开展含气性地震解释,在强溶蚀—弱胶结成岩相内,含气砂岩顶面为强振幅“亮点”型三类AVO异常,在弱溶蚀—强胶结成岩相内,含气砂岩顶面呈较弱振幅的三类AVO异常,没有明显的“亮点”特征。     

弹性波各向异性和泥质分布的关系

油气的成本效益和有效生产取决于准确的油藏描述和储层评价，而油藏描述和储层评价取决于所使用的岩石物理模型。涎水浊积砂岩地层的薄层性质使得这种砂-泥层序地层的岩石物理评价愈加困难，尤其是当泥质是以分散泥质和结构泥质或离散层存在时更是如此。为了预测油藏动态，了解储层中的泥质分布性质是必要的。采用Thomas-Stieber交会图是一种常用方法，它常与自然伽马和孔隙度资料一起使用来确定泥质分布。据我们所知，还没有根据地层各向异性测量值来评价泥质分布的方法。 层状砂-泥岩地层是用宏观各向异性来描述的。多分量感应仪器和交叉偶极横波声波测井仪能给出地层宏观各向异性的直接测量，提供描述泥质分布的其它信息。在本文中，我们从理论上和用实际资料探索由测井资料得出的弹性性质计算出地层的宏观各向异性。 我们已经研究出一种模型，它能够正演计算出弹性波速度和各向异性比。弹性波速度和各向异性比是砂岩-孔隙度、层状泥质含量和分散泥质含量、砂岩骨架弹性性质和泥质弹性性质的函数。我们的计算结果清楚地表明： ●孔隙度和泥质含量对纵、横波速度有不同的影响； ●横波速度强烈地依赖于泥岩分布，而具有不同极化度的横波速度上的差异可能与泥质分布（层状或分散、结构）有关； ●纵波速度对泥质分布不敏感； ●纵、横波速度比主要受孔隙度和泥质含量的控制；这也许可以用一个简单的体积控制的关系式解释Castagna的“泥岩-线”成立。 我们已经对深水沉积环境资料进行分析。我们发现根据这种横波方法能够识别层状泥质地层和分散泥质地层，给出砂岩储层性质评价。各种弹性性质与泥质含量（由核测井曲线得到）的交会图证实了层状泥质和分散泥质的分离类似于经典的Thomas-Stieber方法。 我们的模型同样能够用于电阻率和液体渗透性；不同性质各向异性参数之间的模型关系式证实了模型中各种组分“微观”性质的控制影响。     

深层砂岩储层成岩作用差异性及与储层质量的关系——以准噶尔盆地中部征沙村地区侏罗系为例

为认识深层碎屑岩储层质量的控制因素及有效储层分布规律,以准噶尔盆地中部征沙村地区下侏罗统三工河组砂岩储层为例,利用岩心样品的铸体薄片、扫描电镜、碳氧同位素、X?射线衍射及常规物性测试手段,研究了储层岩石学和成岩作用特征,讨论了成岩作用对不同类型储集岩石相的影响,并建立了岩石相—沉积微相的联系。结果表明：研究区三工河组砂岩成分成熟度低,主要为长石岩屑砂岩,自生矿物包括碳酸盐、自生黏土、硬石膏及硅质等;总体为低—特低孔渗性储层,非均质性强。依据岩石学组构和成岩作用差异,可将储集砂岩主要划分为极细—细粒富塑性颗粒砂岩、方解石胶结砂岩和中—细粒贫塑性颗粒砂岩。不同岩石相经历了差异性成岩作用：其中富塑性颗粒砂岩表现为强压实、弱胶结和弱溶蚀特征;方解石胶结砂岩则表现为强胶结、弱压实和弱溶蚀特征,二者均在成岩阶段早期致密化;贫塑性颗粒砂岩表现为中等压实、弱—中等胶结、强溶蚀。成岩阶段早期压实作用和胶结作用程度低,不但能保留原生孔隙,亦能遭受后期深埋阶段的酸性流体改造,形成深层物性较好的有效储集岩。不同岩石相的分布总体受沉积微相控制,物性最佳的贫塑性颗粒砂岩主要分布在分流河道中下部或河口坝中上部,这种分布模式将为寻找深层有效储层提供指导。     

早期碳酸盐胶结作用对恩平凹陷珠江组砂岩孔隙演化模式的影响

珠江口盆地恩平凹陷的碎屑岩储层中存在早期碳酸盐胶结,为分析胶结作用对储层孔隙演化的影响,以便为储层预测提供依据,采用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、压汞等分析方法,结合岩石物性研究和测井解释结果,分析了该区古近纪珠江组早期碳酸盐胶结砂岩的孔喉特征,发现基底式胶结的钙质砂岩,表现为“悬浮砂”结构,主要为低孔隙度、低渗透率储层;而孔隙式胶结的钙质砂岩,其渗透率一般超过100 mD,平均孔喉半径大于15 μm,为高孔隙度、高渗透率储层。在分析珠江组主要成岩作用类型的基础上,探讨了早期碳酸盐胶结作用对储层孔隙演化模式的影响,发现由于碳酸盐含量的不同,其影响具有双重性：①基底式胶结的钙质砂岩一般坚硬致密,难以被溶蚀改造,孔喉不发育;②孔隙式胶结利于原生孔隙保存和次生孔隙形成,其胶结的钙质砂岩在后期酸性流体溶蚀作用下可以产生特大溶孔,形成高孔、高渗储层。结论认为：该区早期碳酸盐胶结的海相砂岩,抗压实能力较强,在酸性流体作用下具备形成优质储层的潜能。     

煤系地层地震岩石物理建模及横波预测方法

煤系地层油气资源发育潜力较大,现有地震岩石物理建模方法欠缺对储层含煤后岩石物理性质的系统研究。为此,利用自洽(SCA)模型耦合煤的影响,将其以包含物的形式加入背景介质中,构建一种适用于含煤储层的地震岩石物理模型;通过分析煤层占比、泥质含量、含水饱和度及孔隙度等微观物性参数对岩石弹性模量的影响,优选表征储层物性特征的敏感弹性参数;推导出以纵波速度为约束的岩石物理反演目标泛函,利用模拟退火全局寻优算法实现了横波速度的预测。将该方法应用于实际测井数据,预测横波速度与实测数据吻合度较高,证明了该模型对煤系地层的适用性。