四川盆地深层页岩储层孔喉特征

四川盆地蜀南地区深层页岩气分布广泛,具有良好的勘探前景,已成为页岩气勘探开发重要的接替领域,但目前缺乏系统成果,特别是对深层页岩储层的认识亟待深化。研究选取蜀南自贡地区第一口深层页岩气评价井——自201井龙马溪组为研究对象,系统开展CO₂吸附、N₂吸附及高压压汞实验,实现孔隙的全孔径表征,阐明深层页岩储层的孔喉特征及其主控因素。研究结果表明,研究区龙马溪组页岩孔体积呈多峰分布的特点,主要峰值位于0.5~0.6nm之间、2.0~3.0nm之间和10~30nm之间;微孔、中孔和宏孔对体积贡献比例分别为39.1%、45.1%和15.8%;比表面积贡献比例分别为74%、25.9%和0.04%。有机质丰度与石英含量是影响深层龙马溪组页岩孔隙发育的关键因素,直接决定了微孔和中孔的孔隙体积与比表面积。相关认识对丰富研究区深层页岩气富集规律具有重要的指导意义。     

裂缝储层地质模型的建立

通过对低渗透砂岩油田，尤其是丘陵油田砂、泥岩裂缝的研究，本文提出了以岩心观测为主，综合静态和动态等多方面资料，骤建立裂缝地质模型的方法。首先确定静征裂缝统计特征的１０项参数；其次建立缝剖面模型，划分和对比裂缝发育段，确定隔层厚度；第三步对裂缝平面分布作出定性预测和评价；第四步确定裂缝表征以；最后面建立裂缝定量模型，给出裂缝渗透率分布场及裂缝产状的分布规律等。     

利用Surfer建立储层地质模型

Surfer是一个使用简单．功能较强的地质应用程序。结合地质分析,可用以建立适用于油藏开发评价的地质模型．包括构造、骨架、微相和各种属性模型。建立合理的属性和骨架模型必须在地质分析的基础上进行合适的人工干预．包括相控建模、尖灭线的处理及资料未控制区的处理等。建立起模型后,可依据模型中的参数对储层进行评价。认识储层的平面非均质性。同时也可将结果输出,为油藏数值模拟服务。     

储层三维定量地质模型的建立

钟市油田地质条件异常复杂,开发后期油水运动规律复杂,制约了剩余油饱和度分布预测的准确性,油田开发调整难度增大。运用国内外油藏描述、油藏工程最新理论与成果,开展精细构造、沉积微相、储层预测、三维定量地质建模等系列研究,形成一套较完善的高含水期开发综合研究方法,指导了油田开发综合调整,取得了较好的开发效果。     

建立定量储层地质模型的新方法

本文论述了建立系列定量储层地质概念模型的一套新的研究思路和方法。它把地质学原理和现代随机建模方法，计算机技术及开发应用紧密地结合在一起，代表了储层建模向定量化发展的方向。     

结合露头信息建立储层地质模型

为了弄清研究区储层的分布情况,准确地评价气田的潜在能力,减小勘探风险,需要建立比较精细的储层模型,然而该地区当前仅有5口钻井,难以获取有关砂体形态、宽厚比、接触关系等方面的信息。因此在研究区附近选择了相同目的层的20条露头剖面进行详细描述、测量和研究,获取了所需的相关信息,建立了相应的地质知识库,并在此基础上,结合钻井和岩心资料,采用随机模拟技术建立了比较合理的储层模型,为该气田储量的准确评价提供了可靠的地质依据。     

储层地质模型

建立定量的储层地质模型是当前油藏描述所追求的核心内容,而描述渗透率在储层内三维空间上的定量分布又是主攻目标.储层地质模型可分三大类,即概念模型、静态模型和预测模型,体现了油藏不同开发阶段所要求的、不同精细程度的储层地质模型.     

四川盆地南部深层海相页岩气勘探开发前景

四川盆地页岩气已实现勘探开发重大突破,但规模商业开发仅集中在3 500m以浅地区的五峰组—龙马溪组海相页岩气。近期四川盆地页岩气产量能否实现快速增长,关键在于五峰组—龙马溪组深部地区的页岩气能否实现规模商业开发。笔者对比浅层区分析了川南深层区五峰组—龙马溪组深层页岩气地质特征,研究认为:五峰组—龙马溪组虽然为广阔的深水陆棚相沉积,但川南深层区富有机质页岩厚度达120m以上,而涪陵浅层区富有机质页岩厚度在100m左右;2个地区TOC含量及其变化规律相似,优质页岩厚度均在40m左右,但演化程度向川南深层区增加;从涪陵浅层区往西至威远—荣县地区,富有机质页岩硅质含量降低、钙质含量增加;由于溶蚀孔的存在,川南深层孔隙度略大于涪陵浅层;深层页岩气保存条件整体好于浅层,含气性好于浅层,但在盆地边界断层附近和盆地内部变形较强烈局部构造上深层页岩气保存条件变差,含气性变差。四川盆地南部深层页岩气资源潜力大,勘探开发前景广阔。针对川南深层区页岩气有效开发面临的地质、工程技术挑战,提出了加强小层对比评价和构造精细解释、裂缝预测、加强深层页岩气钻完井和压裂技术攻关、加强深层页岩气井高效生产管柱和配套工艺攻关等建议。     

四川盆地及周缘志留系龙马溪组一段深层页岩储层特征及其成因

深层页岩储层是页岩气勘探开发的重要接替领域。针对四川盆地及周缘龙马溪组一段深层页岩,系统开展了X-衍射全岩(XRD)、总有机碳(TOC)、大薄片及氩离子抛光大片成像研究。结果表明,相对于浅层页岩,深层页岩储层具有高硅质和低TOC含量、低粉砂纹层含量、高孔隙度和更有效的孔隙网络特征。由浅层至深层,页岩硅质含量由30%增至62%。相应地,碳酸盐含量由32%降至14.3%,粘土矿物含量由33%降至7.8%,TOC含量由7.1%降至4.25%。深层页岩储层发育条带状粉砂纹理,与浅层页岩相比,其粉砂纹层含量减少、单层厚度减薄。黑色页岩发育有机孔、无机孔和微裂缝,由浅层至深层,页岩总面孔率由1.6%增至10.8%,有机孔和无机孔均明显增加,且微裂缝占比由1%增至12%。深层页岩储层有机孔、无机孔和微裂缝相互连通,形成有效的孔隙网络。深层高硅质含量、高孔隙度和更有效的孔隙网络与生物成因硅有关,低TOC含量与远离物源有关,低粉砂纹层含量与水深较大有关。生物成因硅在成岩过程中可形成大量有机孔、无机孔和微裂缝,且其可有效保存孔隙。有机质的生成受营养物质供给影响,远离物源区营养供给较少。粉砂纹层主要由碳酸盐...     

应用测井资料评价四川盆地南部页岩气储层

页岩气储层的测井解释在国内刚刚起步,与常规储层相比有着不同的测井响应特征。因此,应用ΔlogR方法（孔隙度和电阻率曲线重叠法）识别页岩气时应考虑到重叠基线的选取、岩性的变化等的影响;用电成像测井资料对不同地质特征的拾取、裂缝的有效性评价、地应力的分析是关键技术。经过对Ｗｘ井页岩气储层部分物性参数的初步处理,有针对性地选取测井项目,探索出了对页岩气的测井解释模式,这对今后页岩气储层测井解释评价工作的开展具有重要的参考意义。     

四川盆地志留系龙马溪组页岩储层成岩作用

在大量岩石薄片鉴定、扫描电镜、X-射线衍射等分析实验基础上,对四川盆地志留系龙马溪组页岩储层成岩作用进行了研究。共识别出压实作用、胶结作用、黏土矿物转化作用、交代作用、溶蚀作用、有机质热成熟作用以及构造破裂作用共7类成岩作用。其中胶结作用又包括了硅质、碳酸盐和硫化物胶结,总结了硅质胶结物的物质来源以及钙质胶结物发育的主控因素。在N3井单井分析的基础上,指出龙马溪组优质页岩储层段、次优页岩储层段与非页岩储层段经受了不同成岩事件的改造,其中优质页岩储层段经历的主要无机成岩作用除压实作用外,均与有机质热成熟作用存在明显联系。通过多项成岩指标综合分析认为,龙马溪组页岩储层现今处于中成岩B亚期—晚成岩阶段。无机矿物成岩作用对于页岩储层具有重要的影响,它控制了储层孔隙的保存、发展和演化,同时也影响着岩石的力学性质和页岩储层的吸附能力;有机质热成熟过程中排出的天然气是页岩气的物质来源,同时其在热成熟过程中生成的大量有机质纳米孔隙增大了储层孔隙度并提高了储层吸附能力。     

深层页岩气储层孔隙特征研究进展——以四川盆地下古生界海相页岩层系为例

孔隙结构对于深层页岩气储层中异常高压的保持乃至页岩气的保存与富集均具有一定的指示作用,是事关深层页岩气能否保存与富集的重要研究内容。为此,通过调研和分析国外深层页岩气储层孔隙特征,对比四川盆地深层、超深层页岩孔隙的最新研究成果,系统分析了深层页岩气储层孔隙的非均质性和连通性,进一步明确了超压对深层页岩油气储层孔隙结构的影响,总结了近年来深层页岩气储层孔隙特征研究成果。研究结果表明:①典型深层、超深层页岩中的微孔段、介孔—大孔段孔隙具有多重分形的特征,多重分形谱相关参数α_(5-)-α_(5+)值与多重分形维数相关参数H指数分别对深层页岩储层孔隙的非均质性及连通性具有较好的指示作用;②四川盆地下古生界页岩储层孔隙的连通性、非均质性与埋藏深度不具有明显的相关性,但受页岩总有机碳含量、矿物含量、有机质成熟度等因素的影响则较大;③高上覆地层压力所带来的机械压实作用对超深层页岩的影响显著,但其对深层页岩的孔径、孔隙形态等参数以及介孔体积/微孔体积、介孔比表面积/微孔比表面积等特征比值的影响则较为有限;④页岩层系超压能够在一定程度上抵消上覆地层压力对孔隙(特别是微孔)的机械压实作用,可以延缓甚至改变孔隙度随埋藏深度加深而下降以及孔隙形状系数随埋藏深度加深而减小的趋势,对于页岩气的保存与富集具有积极意义;⑤深层页岩中固体沥青孔隙形状系数与其所处封闭流体系统超压特征具有中度相关性。     

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。     

四川盆地深层页岩沉积特征及储层主控因素——以威东地区龙马溪组为例

四川盆地3 500 m以浅的中浅层海相页岩气已经成功实现商业化开发,中石油、中石化分别建成了威远—长宁、昭通国家级页岩气示范区和重庆涪陵国家级页岩气示范区,3个国家级页岩气示范区2020年的页岩气产量已经突破200×108m3。四川盆地海相页岩气资源主要蕴藏在埋深大于3 500 m的深层,深层海相页岩气能否取得规模效益开发是海相页岩气资源能否实现有序接替、有效动用的关键。为了明确四川盆地深层海相页岩气的勘探开发潜力,以该盆地中南部威东地区下志留统龙马溪组深层页岩气为例,基于对实钻井样品古氧相、有机碳含量、矿物组分等的系统分析,对深层页岩气沉积特征和储层主控因素进行了研究。研究结果表明:(1)最优沉积相带是富有机质泥棚和富有机质硅质泥棚,其中U/Th值多大于1.25,表现为强还原环境;(2)形成优质页岩气储层的沉积岩相带主要为中碳硅质页岩相或高碳硅质页岩相,有机碳含量多大于4%,孔隙度多大于5%,总含气量多大于5 m3/t,脆性指数大于55%;(3)最优沉积相带和最优岩相带纵向上主要分布在研究区龙马溪组的底部,横向上由西北向东南逐渐增厚。结论认为,所建立的基于古氧相和岩相的威东地区龙马溪组深层页岩气沉积相划分标准,为该区深层页岩气下一步锁定规模建产区提供了技术支撑,同时也为类似地区深层页岩气的有利区优选提供了借鉴。     

四川盆地元坝地区自流井组页岩储层孔隙结构特征

四川盆地元坝地区自流井组页岩是陆相页岩气的主要研究层段之一,目前正处于勘探攻关的重要阶段.页岩孔隙结构是评价页岩储层储集能力的重要指标,是明确页岩气富集机理的关键.采用总有机碳含量、全岩X衍射、N2吸附-高压压汞孔径联合实验及氩离子抛光-扫描电镜等多种实验测试方法对其孔隙结构进行了定量表征.结果表明:自流井组页岩粘土矿...     

四川盆地南部下志留统龙马溪组页岩孔隙结构特征

页岩的孔隙结构特征对页岩气的储集和运移有着显著的影响。不同的孔隙结构表征技术往往适用于特定的孔隙尺寸范围,而由于页岩孔径大小变化范围较大且发育大量的纳米级孔隙,对其孔隙结构进行合理的表征十分困难。为此,综合利用低压N_2吸附法、高压压汞法以及岩心核磁共振法对四川盆地南部下志留统龙马溪组页岩的孔隙结构特征进行了深入研究,探讨了影响孔隙发育的主要因素。结果表明:①该区龙马溪组页岩孔隙形状复杂,孔径分布普遍具有双峰或三峰特征,主要发育孔隙直径介于0~10 nm的微孔和中孔,也有少量大孔和微裂缝发育;②页岩样品的矿物成分以石英和黏土矿物为主,而后者是页岩微孔和中孔发育的主要贡献者,其含量与岩样微孔体积和中孔体积均具有正相关性;③此外,有机碳含量也是控制该区泥页岩孔隙发育的主要因素之一,主要通过有机质热演化生烃作用影响孔隙的发育;④目前的测试手段难以对直径小于2 nm的孔喉进行准确测试,这也是未来攻关的技术难点。     

四川盆地龙马溪组页岩储层孔隙结构的定量表征

页岩孔隙结构的定量表征可为页岩储层质量评价提供基础参数,但是利用常规方法很难准确表征页岩的微米-纳米级孔隙结构。 以四川盆地龙马溪组含气页岩为研究对象,综合对比常用的氮气（ N ₂）吸附法、高压压汞法、核磁共振法等页岩测试手段的原理及优缺点,提出利用低压氮气吸附法测得的累计孔径分布来拟合页岩核磁 T 2 谱相对应的累计孔径分布,优化页岩核磁 T 2 谱与孔径的转换系数 C ,进而应磁共振测试结果来表征页岩中不同尺度的孔隙分布。 该方法可以弥补传统的低压氮气吸附与高压压汞联合表征方法的不足,因为高压压汞法测试可能会导致页岩破裂,产生大量微米级裂缝,这些微裂缝很难与天然微裂缝区分开。 此外,核磁共振具有对岩样加工简单、人工破坏性小、测试不需外来压力等优点,因此推荐低压氮气吸附法与核磁共振法联合表征页岩的孔隙结构方法,它能科学、准确地表征页岩的孔喉分布。 研究表明,龙马溪组页岩孔径分布曲线具有双峰或三峰特征,主要孔径为 0.2～100.0 nm ,介孔和微孔占优势,孔隙体积百分比分别为 67.75% 和 25.33% 。 最终明确了该区页岩储层孔隙结构的定量表征方法。     

利用人工神经网络系统建立储层四维地质模型

论述了用人工神经网络系统建立储层四维地质模型的原理和方法。具体步骤包括子模型的建立、子模型预测结果的合成、储层参数MIMO预测模型的建立、数据体的准备、输入信号的选取、模型结构与检验及模型的工作方式等。人工神经网络用于地质建模时 ,它可以把时间作为一个输入变量 ,可以较好地描述、研究储层参数在四维空间的特征和空间展布 ,进而有效预测剩余油的分布     

储层地质模型10年

随着计算机技术的不断普及和计算机运算能力的不断提高,我国的储层地质模型的建立经历了从手工作图到完全三维可视化的整体地质模型的建立。同时,在储层预测方面,也开始由一般的地质统计向随机模拟和预测的方向发展。在另一方面,为了建立更加准确可靠的地质模型,发展适合于我国陆相碎屑岩储层的预测方法,近年又开始了储层地质原型模型的建立和积累陆相碎屑岩储层的地质知识库,这是一项非常有意义的工作,并且已取得了相当的成果,该项技术的不断发展,预期将对我国储层表征起到很好的推动作用。回顾我国储层地质模型的发展历程,大致经历了以下几个阶段:(1)早期定量概念模型的建立;(2)地质模型的快速发展阶段;(3)地质模型的重点发展阶段;(4)储层露头精细研究。