致密砂岩有效储层形成演化的主控因素——以库车坳陷巴什基奇克组砂岩储层为例

致密砂岩气资源潜力巨大,已经成为全球范围内非常规天然气勘探的热点之一。致密砂岩储层形成机理是制约油气勘探的重要因素,因此依据岩心、铸体薄片、扫描电镜、阴极发光以及物性参数等资料,系统地分析了库车坳陷克深井区巴什基奇克组致密砂岩储层的岩石学特征、储集空间组合特征以及有效储层形成演化的主控因素。结果表明:高能沉积微相的叠合控制着有效储层的分布;压实作用和胶结作用是主要的破坏性成岩作用,溶蚀作用和构造裂缝的组合成为储层质量改善的主控因素;在异常高压和膏盐层的配合下,储层储集物性进一步保持和改善。沉积环境、成岩作用以及构造运动等多因素综合控制着库车坳陷巴什基奇克组有效储层的形成。     

库车坳陷巴什基奇克组沉积微相特征

库车拗陷巴什基奇克组为扇三角洲沉积 ,发育扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲亚相 ;扇三角洲平原亚相发育泥石流、辨状河道和漫流 3种微相 ,扇三角洲前缘亚相发育水下辨状分流河道、水下分流河道间、河口砂坝和近端前缘席状砂和远端前缘席状砂 5种微相 ;不同微相储层的物性不同 ,以扇三角洲前缘水下辨状分流河道、近端前缘席状砂微相砂体储集物性最好     

塔里木盆地克深地区巴什基奇克组致密砂岩储层敏感性研究

致密砂岩储层自然产能较低,经后期注水开发能有效提高油气的稳产效果,因此,控制注入流体的理化指标及注入参数对储层合理、有效开发十分关键。针对塔里木盆地克深地区白垩系巴什基奇克组致密砂岩储层,利用薄片鉴定、扫描电镜分析、X射线衍射分析及高压压汞测试,开展基于孔喉类型的储层分类研究,并在此基础上选取典型样品开展敏感性评价实验,分析不同类型储层敏感性影响因素。结果表明：巴什基奇克组致密砂岩储层按照孔隙组合类型可分为残余粒间孔型、溶蚀孔型及微裂缝型3类,有效储集空间依次减少;巴什基奇克组致密砂岩储层具有强速敏、强水敏、中等偏强盐敏、强碱敏和中等酸敏特征,敏感性与储层碎屑颗粒及黏土矿物敏感程度密切相关,较高含量的伊利石可使储层速敏性及水敏性显著增强,碱液选择性溶蚀石英颗粒,储层酸敏性主要与沸石含量相关;不同孔隙组合类型储层的敏感性有明显差别,残余粒间孔型储层敏感性受孔隙结构影响较小,溶蚀孔型储层及微裂缝型储层喉道均易被充填,导致渗流能力大幅下降。研究结果可为该区及同类型致密砂岩储层发育区的有效开发提供参考。     

库车坳陷DB气田白垩系巴什基奇克组砂岩的多期溶蚀

以岩心观察、普通薄片和铸体薄片观察与鉴定为基础,辅以阴极发光显微镜、扫描电镜和油层物性分析等技术手段,结合区域地质研究成果,系统研究塔里木盆地库车坳陷DB气田白垩系巴什基奇克组砂岩储层溶蚀作用特征及其发育机制,并剖析其与孔隙演化的关系。结果表明,库车坳陷DB气田白垩系巴什基奇克组砂岩为特低孔-特低渗储层,发育多种溶蚀孔隙。储层经历多期溶蚀作用,依次为大气淡水表生淋滤溶蚀作用、有机酸溶蚀作用、微弱的碱性溶解作用和较弱的酸碱交替溶蚀作用,分别溶蚀早期碳酸盐胶结物、长石、不稳定岩屑和石英质组分等,形成粒间溶孔、溶蚀缝、超粒大孔隙、粒内溶孔等溶蚀孔隙。结合地层埋藏史、有机质发育史和构造演化史等研究成果,综合分析认为,DB气田多期溶蚀和烃类多期注入相匹配是形成现今高产气田的重要原因。     

库车坳陷白垩系巴什基奇克组露头储层特征

巴什基奇克组露头储集岩主要为中粒岩屑砂岩,孔隙类型以次生的杂基内溶蚀微孔为主,强-中等胶结、弱-中等溶蚀成岩相最为发育。巴什基奇克组存在着3种砂体成因类型:一是分布于该组二段的辫状三角洲平原砂质辫状河道砂体;二是分布于该组一段的辫状三角洲平原砾质辫状河道砂体;三是分布于该组三段的扇三角洲储集体。在储层砂体原型模型的基础上,将巴什基奇克组的储层建筑结构划分为6级层次界面和6级层次实体,储层骨架结构属于“积木式”。单砂体多呈板状和宽透镜状。与井下巴什基奇克组储层相比,露头区砂体的粒度要粗一些,碳酸盐胶结物含量要高一些,储集性能也要差一些。造成两者之间存在明显差异的原因是露头储层经历了表生成岩作用的改造。     

库车坳陷克深9气藏储层特征及成岩作用研究

库车坳陷克深9气藏主力产气层巴什基奇克组(K1bs)储层具有埋藏深、非均质性强、基质低孔低渗但裂缝发育等特征,储层岩性为岩屑长石石英砂岩,成分成熟度中等偏低,结构成熟度中等偏高;储层物性差,属典型的裂缝-孔隙型储层。储层主要经历了压实作用、胶结作用、溶蚀作用和构造破碎作用等建设性和破坏性成岩作用,目前正处于中成岩阶段A期,其中压实作用是研究区内原生孔隙减少的最重要原因,早成岩期的碱性胶结作用是储层胶结致密的主要原因,表生成岩期大气淡水的淋虑作用下的溶蚀作用和喜山期的构造破碎作用对储层性能起到显著的改善作用。     

塔里木盆地库车坳陷白垩系巴什基奇克组物源精细分析

库车坳陷白垩系巴什基奇克组碎屑岩具有巨大的油气勘探潜力。从岩石类型、构造属性、石英阴极发光特征、重矿物组合及古流向等方面对该区白垩系巴什基奇克组碎屑岩进行了物源分析,并首次将陆源碳酸盐岩分布特征用于物源研究。研究认为：研究区白垩系巴什基奇克组物源分别来自北部、东南部和西南部3个方向,即北部的天山、东南部的库鲁克塔格和西南部的温宿凸起,并在三大物源区的基础上划分出9个次级物源区。     

巴楚地区东河塘组致密砂岩储层成岩相研究

根据沉积学和储层地质学原理和研究方法,利用岩石薄片和扫描电镜等测试分析资料,在储层岩石学和成岩作用特征研究的基础上,开展了巴楚地区东河塘组致密砂岩储层成岩相研究。研究认为,东河塘组储层发育6种成岩作用,以压实作用、胶结作用和溶蚀作用为主,成岩阶段为中成岩A-B期。根据视压实率、视胶结率、视溶蚀率及溶蚀量4个参数值和沥青充填情况,将东河塘组储层划分为中等压实中等胶结强溶蚀相（Ⅰ）、中等压实中等胶结中等溶蚀相（Ⅱ）和中等压实中等胶结弱溶蚀相（Ⅲ）等7种成岩相类型,其中Ⅰ-Ⅲ相为有利成岩相。利用测井资料,采用k最邻近分类算法对研究区17口井进行成岩相测井连续自动识别,得出东河塘组上砂岩段储层成岩相以Ⅵ相为主,有利成岩相主要分布在伽2-玉2-巴5井区和群6-BK8-BT4-KT1井区,下砂岩段储层成岩相以Ⅱ相为主,有利成岩相主要分布在伽2-群6-BK8-巴2-康1井区,比上砂岩段更发育。有利成岩相的研究,可为优质储层预测提供地质依据。     

塔里木盆地库车坳陷北部巴什基奇克组三段骨架砂体沉积微相与构型

塔里木盆地库车坳陷北部克拉—克深和博孜—大北两大万亿方气区已进入大规模开发阶段,为高效指导天然气勘探开发,需要从沉积与砂体展布等基础地质角度进一步细化和深入。基于露头区剖面观察测量及宏观岩相和典型沉积构造特征分析,并结合井下资料,对库车坳陷北部巴什基奇克组三段（简称“巴三段”）骨架砂体沉积微相特征和构型进行了系统研究。结果表明,库车坳陷北部露头区巴三段发育3大类21种岩相类型,整体处于扇三角洲前缘亚相,砂体沉积微相为水下分流河道、河口坝与远砂坝。骨架砂体微相主要为退积式近岸和远岸水下分流河道,其中近岸水下分流河道整体岩性粒度偏粗（砾岩和含砾砂岩占40%,中—细砂岩占50%）,远岸水下分流河道整体岩性粒度偏细（粉—细—中细砂岩共占85%,含砾中砂岩占15%）。露头区水下分流河道砂体单层厚度大,侧向连续性好,通常由单期河道垂向复合叠置连片形成,单期复合河道砂体最大厚度可达15～20 m,平均厚度为7～10 m,横向延伸范围多大于2 km,可形成规模型储层。露头区自东向西砂体规模逐渐变小,垂向连续性也变差,扇三角洲最大推进期砂体最发育,侧向连续性最好。露头区巴三段砂体构型与大北气田井下具有较...     

低渗透储层形成及库车坳陷实例分析

随着油气勘探与开发的不断深入,低渗透储层逐渐成为国内外油气勘探与开发的重要对象.通过调研低渗透储层的涵义与分类,结合塔里木盆地库车坳陷克拉苏冲断带白垩系低孔、低渗砂岩储层的研究,总结了研究区低渗透砂岩储层的特征,探讨了其成因机制及影响因素.研究表明：按成因不同,可将低渗透储层分为原生、次生与裂缝型3类;低渗透储层的形成是沉积作用、成岩作用与后期构造作用共同影响的结果.沉积作用是形成低渗透储层的根本原因,强烈的压实与胶结作用是形成低渗透储层的主要原因,溶蚀作用和后期构造破裂作用提高了低渗透储层的物性,是形成深层低渗有效储层的关键因素.     

鄂尔多斯盆地延长天然气探区山西组山2段成岩相及优质储层研究

鄂尔多斯盆地东南部延长天然气探区下二叠统山西组山2段成岩作用复杂,主要结合普通薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料对山2段成岩作用进行系统研究,确定研究区储层经历了压实作用、胶结作用、交代作用和溶解作用等多种成岩作用。根据山2段填隙物的胶结类型、颗粒的接触性质、物性数据和成岩作用特征,在研究区划分出5种成岩相:Ⅰ类,弱压实-黏土薄膜-石英弱加大胶结溶蚀相;Ⅱ类,中压实-硅质胶结溶蚀相;Ⅲ类,中压实-黏土杂基充填微孔相;Ⅳ类,强压实-硅质胶结致密相;Ⅴ类,强压实黏土充填致密相。另外结合试气资料,确定Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类这3类成岩相为储集层发育的优势成岩相带。最后根据储层岩石学特征、物性特征、沉积相以及成岩相分析优质储层发育特征,以期为有利成藏区带预测提供依据。     

致密砂岩气藏阈压梯度对采收率的影响

致密砂岩气藏具有低孔、低渗、高含水等储层特征,致密储层中孔隙水的存在使得气体在渗流过程中产生了存在阈压梯度的非达西渗流,从而减小了单井控制储量降低了气藏采收率。通过对苏里格气田岩样采用气泡法与压差流量法相结合的实验方法,得出致密砂岩气藏具有储层渗透率越低、含水饱和度越高,阈压梯度越大,非达西渗流特征越显著的渗流规律,并根据实验结果建立了阈压梯度与渗透率、含水饱和度的关系式。所得关系式结合稳态产能方程计算表明阈压梯度与气藏采收率呈正线性相关关系,且储层渗透率是致密砂岩气藏采收率的最主要影响因素,当储层渗透率低于0.02×10^-3μm²、阈压梯度大于0.1MPa/m时,会造成储层中的绝大多数流体无法被动用;含水饱和度也是致密砂岩气藏采收率的影响因素,当含水饱和度高于临界含水饱和度值时,采收率会随着含水饱和度的升高急剧下降,所得实验结果与数学模型能够正确地反映致密砂岩气藏的渗流机理和开发动态。     

鄂尔多斯盆地延长组长8储层定量化成岩作用及成岩相分析

通过对鄂尔多斯盆地延长组长8油层组大量的薄片观察和实验分析,认为长8油层组主要发育机械压实、碳酸盐胶结、绿泥石膜胶结和溶蚀4种成岩作用类型。通过开展视压实率、视胶结率和视溶蚀率的计算,结合研究区沉积背景,进行了分区对比,定量评价了各成岩作用对各沉积区孔隙度的影响。东北沉积区受强压实作用和强胶结作用的控制,原始孔隙损失最大;西部沉积区受弱压实和中等胶结作用的控制,原始孔隙损失最小;西南沉积区受中等压实和中等胶结作用的控制,原始孔隙度损失较小;西北沉积区受强压实作用和强溶蚀作用的控制,原始孔隙度损失较大。并划分了四大成岩相类型：绿泥石膜-粒间孔成岩相、长石溶蚀成岩相、碳酸盐胶结成岩相和弱压实成岩相。西部沉积体系主要为弱压实成岩相,压实程度较低,颗粒多呈点接触,物性最好;西南沉积体系主要为绿泥石膜-粒间孔成岩相发育区,物性很好;西北沉积体系主要为长石溶蚀成岩相发育区,绿泥石膜相对不发育,物性较好;东北沉积体系主要为碳酸盐胶结成岩相,溶蚀作用相对较弱,绿泥石膜不发育,物性较差。     

苏里格东区致密气藏成岩储集相分类及其测井响应特征研究

针对苏里格东区致密气藏储层受多期不同类型沉积、成岩作用及构造等因素影响,成岩过程压实和胶结强烈,成岩阶段和作用复杂的特点,分析了该区盒8上、盒8下、山1、山2致密砂岩储层成岩过程孔隙演化的基本规律、岩性结构演变、参数变化及其孔隙组合、孔隙结构特征,在研究区划分出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类成岩储集相储层.Ⅰ、Ⅱ类成岩储集相成岩过程参数演化给出了相对较低压实、胶结和强溶蚀作用特征,反映储层处于有利的沉积、成岩相带,具有相对较好的岩性、物性和孔隙结构特征,成为该区致密气藏筛选相对优质储层的甜点.通过该区24口井目的层段致密气藏岩心鉴定分类成岩储集相测井响应统计分析,确定出不同系列测井曲线评价划分成岩储集相的响应特征及其分布范围,提出致密气藏评价划分十分有效及其相互匹配的含气信息.实例分析致密气藏不同成岩储集相测井曲线异常差异,利用Ⅰ、Ⅱ类成岩储集相在致密气藏储层测井评价中提供的含气信息,划分出不同类别致密气藏含气层段,有效提升了致密气藏成岩储集相分类测井定量评价能力.     

致密砂岩气藏水锁效应机理探析——以苏里格气田东南区上古生界盒8段储层为例

水锁效应是影响气井生产开采的重要因素,在低渗透、特低渗透的致密砂岩气藏中,由于孔喉细小,水锁效应影响更加显著。根据致密砂岩气藏储层岩石中液相流体的开采前后受力特征;探讨了致密砂岩气藏生产过程中水锁效应的发生机理。利用高压压汞、气水相渗等实验分析资料,分析了压力与含水饱和度以及气相相对渗透率的关系;结果表明:压力与含水饱和度呈良好的指数关系,而压力与气相相对渗透率呈明显对数关系。随着生产压差的增大,会导致含水饱和度的升高,而含水饱和度的升高使得气相渗流能力降低,最终造成了水锁伤害程度的加重。合理的控制生产压差对于减轻气井生产过程中水锁效应,延缓气井见水有着重要意义。     

高含水低渗致密砂岩气藏储量动用动态物理模拟

气藏剩余压力分布能够直接反映其储量动用情况,采用长岩心多点测压实验装置,选择渗透率分布区间分别为(1.38~1.71)×10^-3μm²,(0.41~0.73)×10^-3μm²,(0.049~0.084)×10^-3μm²的多块砂岩岩心组合形成长度超过50cm的3组长岩心,模拟含水砂岩气藏衰竭开采。实验过程中实时记录气藏边界至气井不同位置处压力剖面变化,研究含水气藏储量动用特征。研究表明：致密砂岩储层产气特征、压力剖面形态、压降过程、废弃时剩余压力分布均与渗透率较高的储层(Ⅰ类)差异显著,明显受渗透率和含水饱和度控制。含水相同(约35%),生产至废弃条件时,Ⅰ类储层的压力剖面整体几乎降为0,而致密砂岩、剩余压力仍维持在原始压力的50%以上,且压力梯度大,表明含水气藏,渗透率越低储量动用越困难,动用均衡性越差;考虑含水,随含水饱和度增加,Ⅰ类储层压力剖面形态及下降过程变化不大;渗透率更低的储层(Ⅱ类)尤其是致密储层(Ⅲ类),其压力剖面形态变化极为显著,含水较高时,压力难以向外波及,储量难以有效动用,且非均衡性极强。     

致密砂岩凝析气藏微观结构及渗流特征

为了搞清吐哈油田凝析气藏致密岩心的储层特征和两相渗流规律,基于恒速压汞原理研究了微观结构特征,并利用稳压安全阀设计出一套稳态法相渗实验流程开展真实油气相渗曲线研究。研究表明:孔隙半径分布因渗透率不同而差别较大;平均喉道半径、主流喉道半径和最大喉道半径随渗透率的增加而增加,喉道半径主要分布在0.6μm左右,渗透率受喉道控制,且主要由微细喉道贡献;孔喉连通性差,排驱压力高,开发难度大;束缚水饱和度较高,相渗曲线存在气体单相流动区和液体单相流动区;气相相对渗透率随着含液体饱和度增加下降速度较快;共渗区跨度平均为13.7%,等渗点相对渗透率平均为0.015;油相相对渗透率曲线较低,因此,合理控制生产压差对凝析油气开采具有重要意义。