致密砂岩储层黏土矿物晶间孔隙特征及其对物性影响的研究——以鄂尔多斯盆地延长组长6油层组为例

针对致密砂岩储层黏土矿物晶间孔隙定量表征不足的问题, 以扫描电子显微镜图像和EDS能谱分析资料为基础, 研究鄂尔多斯盆地延长组长6油层组黏土矿物及晶间孔隙的发育特征, 将晶间孔参数定量化, 对不同类型黏土矿物晶间孔进行定性与定量结合表征。在此基础上, 根据矿物含量计算不同类型黏土矿物对储层孔隙度的贡献, 探究其对致密砂岩储层物性参数的影响机制。结果表明, 不同黏土矿物的发育特征及晶间孔特征有较大的差异; 黏土矿物的孔喉和面孔率大小趋势为伊蒙混层>绿泥石>伊利石, 类圆状孔隙和孔隙缩小型喉道发育较广泛; 黏土矿物发育特征和孔隙结构是储层物性及剩余油分布的主要影响因素。     

西峰东部长8油层组成岩作用特征及对储层的影响

研究鄂尔多斯盆地西峰东部长8油层组成岩作用类型及其对储层的控制作用,寻找优质储层发育区。通过铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射及流体包裹体等分析手段,对长8油层组成岩作用特征进行研究,长8油层组储集砂岩处于中成岩阶段B期,先后经历了压实、胶结、压溶、交代、溶蚀、自生矿物的充填及破裂等成岩作用,其中压实作用、胶结作用、溶蚀作用及破裂作用对储层的影响最大。压实作用及碳酸盐的早期胶结作用是导致砂岩,特别是薄层砂岩快速致密化的主要原因;伊利石、伊/蒙混层矿物和高岭石的充填胶结,容易降低储层渗透性,对储层造成较大伤害;早期绿泥石环边的胶结作用有利于原生粒间孔隙的保存,溶蚀作用对改善储层物性具有积极意义,而破裂作用有利于提高储层渗透性和溶蚀作用的进行。研究区西南部是优质储层发育的主要区域。     

马朗凹陷芦草沟组页岩油储层成岩演化与溶蚀孔隙形成机制

通过场发射环境扫描电子显微镜、X射线衍射等试验手段,对三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组页岩油储层成岩演化特征与溶蚀孔隙形成机制进行研究。结果表明:二叠系芦草沟组泥页岩为低孔、特低渗储层,主要经历了压实、胶结、交代以及溶解等成岩作用;有机质热演化与无机矿物成岩演化在时空上相对应,有机质生烃高峰、孔隙度高值区、伊利石含量高值区在同一深度出现;生烃过程形成的酸性流体溶解不稳定矿物,形成溶蚀孔隙,同时为伊利石化提供K+;矿物溶蚀孔和有机质残留孔是页岩油重要的储集空间,伊利石化可加速钾长石溶解,并造成矿物的体积收缩,对储集空间的形成具有明显促进作用;泥页岩中溶蚀孔隙的形成与有机质生烃、油气初次运移同步。     

甘谷驿油田长6油层储层成岩作用及其对储层物性的影响

甘谷驿油田长6油层为湖泊三角洲平原分流河道砂体及三角洲前缘水下分流河道、河口坝砂体．砂岩以中细粒长石砂岩为主，主要成岩矿物有绿泥石环边、方解石胶结物、长石和石英加大生长、伊利石、伊一蒙混层、钠长石和高岭石等．在成岩过程中，强烈的压实作用及胶结作用导致原生孔隙丧失殆尽，是储层成为特低渗透率的主要原因；而晚期的溶蚀作用，特别是方解石、浊沸石的溶解，使得储层的孔隙度和渗透率有所改善，这才使得鄂尔多斯盆地长6层发育部分“甜点”储层，成为有利的储集相带．     

鄂尔多斯盆地中生界页岩气形成条件及勘探潜力

为了研究鄂尔多斯盆地中生界页岩气的勘探潜力,对鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段陆相泥页岩开展了有机地球化学测试、扫描电镜及X射线衍射分析、孔渗特征分析等测试工作。结果表明:长7段泥页岩中有机质类型以Ⅰ型~Ⅱ2型为主,有机碳含量分布在0.32%~18.40%,一般大于1.0%;镜质体平均反射率分布在0.54%~1.17%,平均值为0.88%,表明该区中生界泥页岩处于低成熟-成熟阶段,具备页岩气聚集成藏的地质条件。在泥页岩矿物组成方面,石英、长石等脆性矿物的含量介于29.1%~89.6%,平均含量为53.6%,而黏土矿物含量分布在9.1%~65.5%,含量一般低于50%,以伊利石占主导;储集空间包括粒间孔、粒内孔及有机质孔等多种基质孔隙以微裂缝,总体上,该区泥页岩表现为低孔隙度(平均为4.69%)、低微渗透率(平均为0.157×10~(-3)μm~2)的特点。通过与国内外典型页岩相比,鄂尔多斯盆地长7段具有良好的页岩气资源潜力。     

海相页岩有利储集条件分析-以四川盆地长宁区块龙马溪组为例

四川盆地长宁示范区志留系龙马溪组泥页岩层段是川东南地区重要的烃源岩和页岩气重点勘探层位。为综合评价其有利储层发育特性及影响因素,在单井岩心观察、矿物组分分析、有机地球化学特征和地球物理测井等分析的基础上,根据该地区沉积环境演化特征,比较分析龙马溪组龙一段和龙二段的的沉积环境、岩相组合、矿物组分、孔隙空间、储层压力等特性对储层发育的影响。研究表明:研究区龙一段和龙二段由于沉积环境不同导致其地层发育、岩性组合、矿物组分、孔隙空间及有机质富集程度上具有很强的差异性。与龙一段相比,龙二段具有成岩作用强、热演化程度高、游离气含量大等特性;并且主要发育有机孔储集空间。对研究区页岩气储集最有贡献的主要是有机质含量,其与孔隙度和含气量成正相关性。证明页岩的不同沉积环境发育不同岩相组合、矿物组分、有机质含量,其共同影响页岩储层储集性能;并且可根据其组合特性综合预测海相页岩气有利储层。     

鄂尔多斯盆地中生界页岩气形成条件及勘探潜力研究

为了研究鄂尔多斯盆地中生界页岩气的勘探潜力,对鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段陆相泥页岩开展了有机地球化学测试、扫描电镜及X射线衍射分析、孔渗特征分析等测试工作。结果表明：长7段泥页岩中有机质类型以Ⅰ型~Ⅱ2型为主,有机碳含量分布在0.32%~18.40%,一般大于1.0%;镜质体平均反射率分布在0.54%~1.17%,平均值为0.88%,表明该区中生界泥页岩处于低成熟-成熟阶段,具备页岩气聚集成藏的地质条件。在泥页岩矿物组成方面,石英、长石等脆性矿物的含量介于29.1%~89.6%,平均含量为53.6%,而粘土矿物含量分布在9.1%~65.5%,含量一般低于50%,以伊利石占主导;储集空间包括粒间孔、粒内孔及有机质孔等多种基质孔隙以微裂缝,总体上,该区泥页岩表现为低孔隙度(平均为4.69%)、低微渗透率(平均为0.157×10-3μm2)的特点。通过与国内外典型页岩相比,鄂尔多斯盆地长7段具有良好的页岩气资源潜力。     

致密砂岩储层黏土矿物特征及敏感性分析—以鄂尔多斯盆地吴起油田寨子河地区长6油层为例

致密砂岩储层孔喉结构复杂、比表面积大,岩石颗粒表面附着大量的黏土矿物,容易受到外来流体的影响,发生颗粒膨胀、迁移、离子沉淀等反应伤害储层,从而影响生产效率。本文以鄂尔多斯盆地吴起油田寨子河地区延长组6段油层为例,通过岩石薄片观察、扫描电镜、X射线衍射仪(X-RD)实验、压汞实验和储层敏感性实验等方法,对研究区储层物性、孔喉结构、黏土矿物特征和储层敏感性类型、伤害程度及敏感性影响因素进行分析。岩心分析实验表明,储层黏土矿物由绿泥石、高岭石、伊利石和伊蒙混层4种矿物组成,影响储层渗透性的敏感性伤害强弱依次为酸敏、水敏、碱敏、盐敏和速敏。并结合实际生产中存在的问题,提出绿泥石富集区域尽量避免储层酸化等改造措施;对伊利石及伊蒙混层含量高、易水敏的地区,压裂改造过程需要提高压裂液砂比,减小压裂液量,从而降低储层损害。     

东濮凹陷北部沙三段泥页岩微观储集空间特征及其主控因素

东濮凹陷北部沙三段盐湖沉积体系泥页岩具有良好的页岩油气潜力,本文通过多口钻井岩芯泥页岩全岩矿物X衍射、粘土矿物X衍射、氩离子抛光及能谱、扫描电镜等测试数据,研究了东濮凹陷北部沙三段陆相泥页岩微观储集空间特征及其主控因素。认为储集空间以微-纳米级孔隙为主,包括无机原生粒间孔、无机原生晶间孔、无机次生溶蚀孔、有机孔及微裂缝等孔隙类型。其中,无机孔隙,特别是次生孔隙,对页岩油气储层具有明显的建设作用,有机质孔发现较少。矿物成分、岩相类型、成岩作用、有机质丰度及成熟度是储集空间发育的主要影响因素,其中矿物成分是影响储集空间类型的内因;不同岩相类型对应的储集空间类型不同;成岩过程中易溶物质的溶蚀对储层物性的改善起到重要作用,垂向上粘土矿物成分演化与孔渗高值有较好的对应关系。     

基于热模拟实验的泥页岩黏土矿物演化及成岩阶段划分

目前成岩作用研究主要集中于砂岩及碳酸盐岩,对泥页岩本身成岩作用及阶段划分的研究较少。随着页岩气研究的兴起,泥页岩成岩作用逐渐受到科研工作者的重视,因此,基于泥岩样品的热模拟实验,对不同演化阶段的样品分别进行X衍射分析、镜质体反射率(R_o)测试、岩石热解(T_(max))分析,应用测试及分析结果进行泥页岩黏土矿物演化的定量表征,并划分泥页岩成岩阶段,为泥页岩储层评价提供参考。研究结果表明,随着泥页岩成岩作用的进行,黏土矿物演化主要表现为高岭石向伊利石和伊/蒙(I/S)混层转化,可将泥页岩成岩作用划分为六个阶段,每个阶段对应的R_o、T_(max)临界值大于砂岩成岩作用相应的R_o、T_(max)临界值。     

黄陵地区延长组长6段深水砂岩储层特征分析

以鄂尔多斯盆地黄陵地区延长组长₆段为研究对象,基于区内丰富的钻井取芯、测录井及分析化验资料,对长₆段深水砂岩特征及不同砂体类型储层之间的差异性进行了分析。结果表明,根据砂体形成机制及其构造特征的不同,研究区砂体类型可划分为砂质碎屑流砂体、砂质滑塌砂体及浊流砂体3大类。其中,砂质碎屑流砂体的石英、长石含量及结构成熟度相对较高,储集空间以长石溶孔和残余粒间孔为主,储层物性也明显优于其他两类砂体。进一步分析发现,由于结构成熟度和矿物含量的差异,砂质碎屑流砂体成岩早期抗压实压溶作用更强,中晚期易溶矿物溶蚀增孔、构造破裂增缝等建设性成岩作用也较为强烈,从而决定了砂质碎屑流砂体是研究区最有利的储集岩体。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组长7页岩气储层裂缝特征及其控制因素

鄂尔多斯盆地三叠系延长组发育多套富含有机质泥页岩,勘探实践表明页岩气勘探前景良好。裂缝研究是页岩气勘探开发研究的重要内容,其对页岩气勘探选区、压力造缝等具有指导作用。笔者通过野外地质调查、岩心观察、铸体薄片等手段,对鄂尔多斯盆地东南部三叠系延长组长7段裂缝特征进行了研究,分析了裂缝控制因素。分析了研究区三种不同尺度的裂缝：露头节理（裂缝）、岩心裂缝、微裂缝。研究结果表明,有机质丰度、矿物成分、岩性是裂缝发育的控制因素。     

优质烃源岩对鄂尔多斯盆地延长组石油聚集的控制作用

三叠系延长组是鄂尔多斯盆地最主要的含油层系,主力烃源岩为长7段中下部的"张家滩页岩",累计厚度大,分布面积约5×104km2.烃源岩地化指标分析结果表明,张家滩页岩残余有机碳质量分数一般为6%～14%,有机质类型主要为腐殖-腐泥型,分布范围内烃源岩均已达到成熟,为一套优质烃源岩.勘探实践证实,烃源岩的分布和质量对石油富集具有重要的控制作用,这主要与延长组构造背景、储层致密性及后期保存条件有关.延长组长6段及其以上油藏与分布在陕北斜坡西部已发现的长8油藏平面上大面积准连续分布,且均分布在长7优质烃源岩展布范围内,因此,张家滩页岩分布范围控制了延长组长6及其以上地层油藏和西北、西南部长8油藏分布.     

陆相与海相页岩水相润湿渗吸特征

针对鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩和四川盆地龙马溪组海相页岩开发现状,研究了不同沉积环境下各层位页岩水相作用特征。实验选取了西北地区富页、延页和云页等页岩气探井岩心,对比涪陵气田焦石地区钻井岩心,进行了矿物组分分析、自然孔隙观察和岩石力学测试,探索了页岩表面水相接触角和基质自发渗吸。实验结果表明：陆相页岩黏土矿物含量更高,易水敏导致储层伤害;涪陵地区海相页岩气储层基质较为致密,裂隙形态简单,填充物少,微裂隙和微孔隙较陆相延长组发育更充分;脆性矿物含量高导致涪陵地区页岩杨氏模量和泊松比较大,利于提高改造体积和裂缝复杂度;页岩表面表现为强亲水性,不同层位页岩水相润湿性存在差异,不同类型表面活性剂对页岩润湿性作用效果不同;通过调整减阻剂、粘土稳定剂和表活剂能够促进水相对页岩基质的浸润。研究可见不同层位页岩与水相作用差异明显,需研究开发具有针对性液体体系。     

文东油田沙三中油层储层特征研究

为了提高沙三中油层开发水平,并为各种作业措施提供地质依据,通过各种分析测试方法,对沙三中油层储层特性做了详细研究．结果表明：沙三中油层储层砂岩以粉砂岩和粉细砂岩为主,储层矿物成分成熟度较低,不稳定组分含量很高,碎屑矿物成分主要有石英、长石、喷出岩、复 晶石英、硅质、泥质和云质;岩石化学成分中 Ｃａ２＋ 、 Ｍ ｇ２＋ 含量较高,决定了地层水高矿化度和高 Ｃａ２＋ 、 Ｍ ｇ２＋ 含量．铸体薄片观察证明储层砂岩属小孔细喉型,孔隙形态不规则、喉道曲折复杂;粘土矿物主要有伊利石、高岭石、绿泥石和伊 ／ 蒙混层矿物,其产状以薄膜式和分散充填式为主;成岩作用主要有压实作用、胶结及交代作用和溶蚀作用等三种类型．储层有潜在的水敏、速敏、酸敏和无机垢损害存在．     

陆相页岩源储特征及其发育模式—以鄂尔多斯盆地东南部延长组长7段为例

以鄂尔多斯盆地东南部延长组长7段为研究目标,对陆相页岩有机地化特征,物性特征,微观结构等方面对储层源储特征关系以及发育模式进行研究。结果表明：有机碳含量分布在0.13%～13.3%,分布范围较大,主要位于2%～7%,平均值为4.8%;有机质类型主要是Ⅰ型和Ⅱ₁型为主,以生气为主。镜质体反射率(Ro)分布在0.827%～1.042%,主体分布范围是0.8%～1.0%,平均值为0.92%,烃源岩已经完全进入成熟阶段;孔隙度介于0.75%～14.97%,均值为3.77%。研究区泥页岩主要发育粒间孔、晶间孔及有机孔等,为页岩气提供储集空间与运移通道,页岩气排烃动力主要为源储压差,一般为5～12 MPa,运移类型主要为初次及二次运移。按照岩性组合以及有机地化参数可分为两大类型,分别是厚层暗色泥岩夹薄层泥质细砂岩和厚层泥岩与纹层互层。     

鄂尔多斯盆地镇北地区长4+5段储层特征及影响因素

利用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光、常规物性、压汞、测井等方法,研究鄂尔多斯盆地镇北地区上三叠统延长组长4+5段储层特征,并探讨其储集性影响因素。结果表明:镇北地区长4+5段储层岩性主要为岩屑长石砂岩或长石岩屑砂岩,储集空间以粒间孔和长石溶孔为主,孔隙结构为中-小孔微细喉型和细微孔微喉型,物性为低孔低渗特征。储集性控制因素与沉积微相、碎屑颗粒成分、成岩作用密切相关,河口坝、水下分流河道砂体孔渗性较好;陆源碎屑的组分、含量、特性为储层的发育以及后期成岩作用的改造奠定物质基础;成岩过程中压实、胶结为破坏性成岩作用,溶蚀、长石高岭石化、绿泥石环边为建设性成岩作用。镇北地区长4+5储层整体为低孔低渗特征,强烈的压实作用和胶结作用导致储层的致密化。     

鄂尔多斯盆地富县页岩气缝网压裂适应性研究

页岩气开发是近几年国内外研究的热点,缝网压裂是目前页岩气开发的主要技术手段。文章对比分析了美国页岩气与富县延长组页岩气成藏条件,认为鄂尔多斯盆地富县区块延长组长7段具有页岩气开发的潜力。进行了富县与美国各大盆地岩石矿物组成对比分析研究,分析了石英、长石、粘土矿物等组分对缝网形成条件的影响,确定富县区块延长组长7段储层进行缝网压裂的可行性。通过杨氏模量和泊松比计算出长7段页岩脆性范围为54.3%-67.4%,对比结果表明富县延长组长7段页岩使用缝网压裂能够形成较为复杂的网状裂缝;在此基础上,针对富县区块延长组长7段的储层特征提出了缝网压裂的初步方案,即使用低粘度压裂液和低密度支撑剂,大液量、大排量、小粒径和低砂比的压裂工艺,在页岩中形成大规模的裂缝网络,提高油气动用程度,扩大可采储量,对富县区块延长组长7段页岩气改造具有一定的指导意义。     

四川盆地J区块五峰组页岩储层及吸附气特征研究

中国页岩气资源丰富,借助美国页岩气勘探开发经验,中石油、中石化两大石油巨头在四川盆地率先取得突破,中石化在J区块已建成10×108m3/年页岩气产能。为深化认识J区块五峰组页岩储层特征与吸附气特征,通过岩心显微图像、CT扫描和3D FIB图像观察、矿物成分分析、压汞测试、解吸气和吸附气量测量实验及测录井资料进行分析研究。结果表明,页岩代表岩性为灰黑色富含有机质硅质炭质页岩,黏土矿物以伊蒙混层(I/S)为主,脆性矿物以石英、长石为主,含量介于67.5%~85.0%;孔隙度分布在2.0%~7.1%之间,水平渗透率介于0.005~0.545 m D,孔喉半径主要集中分布于4~16 nm;TOC介于1.3%~5.9%,Ro介于2.2%~2.8%;页岩解析气量不低于3.0 m3/t,甲烷饱和吸附体积为2.77 m3/t,总解析气以吸附为主,散失气校正量偏小。研究结果为今后在四川盆地及中上扬子地区寻找页岩气勘探有利区块提供了借鉴。     

鄂尔多斯盆地西南部延长组长7致密砂岩伊利石成因初探

鄂尔多斯盆地延长组长7为典型的致密砂岩储层,粒度细,填隙物含量高,物性差.最主要的黏土矿物为伊利石,占填隙物总量的60%.根据大量的铸体薄片、扫描电镜、包裹体测试等分析资料,探讨了伊利石的产状、成因,以及对储层物性的影响.认为:伊利石呈片状、蜂巢状和丝缕状3种方式产出.第一种为原生沉积形成;第二种为早期形成的蒙脱石转化而来;第三种是由钾长石溶蚀形成的高岭石在深埋期间通过伊利石化作用形成.高岭石的伊利石化能促进钾长石的溶解,其形成的长石溶孔是本区最主要的孔隙类型,长石溶孔发育区即为相对优质储层发育区.