粘土岩的成岩作用对毛细管封闭能力的评价—轮南地区石炭系泥岩为例

利用温度、时间、压实、粘土矿物的组成等成岩作用影响参数,构建成岩指数;通过对粘土岩的成岩指数与泥岩的排替压力的良好的相关关系,实现粘土岩盖层的封盖能力评价,特别是对毛细管压力封闭能力的评价。该方法在塔里木轮南地区石炭系泥岩段的应用表明,成岩指数与排替压力之间具有较高的线性相关性,这可以说明从成岩阶段（成岩指数）的拟合来预测毛细管压力封闭能力是有效的,这样可以避免大量的压汞试验就实现对泥质岩盖层毛细管封闭能力的评价,值得推广应用。     

海拉尔盆地乌尔逊凹陷大下段泥岩盖层的封闭性

通过确定海拉尔盆地乌尔逊凹陷声波时差与泥岩排替压力、声波时差与泥岩孔隙流体压力之间的函数关系，利用大量的声波时差资料研究了该区域泥岩盖层毛细管封闭和压力封闭能力．研究结果表明：该地区泥岩盖层有着纵横向上的封闭性特征；纵向上排替压力和过剩孔隙流体压力高值区一般出现在大下段地层；横向上乌北地区排替压力高、过剩孔隙流体压力低，排替压力高值区出现在西北部；而在乌南地区，排替压力低、过剩孔隙流体压力高，过剩压力高值区集中分布在东部，且明显高于乌北地区．     

利用断储排替压力差定量评价断层封闭性方法探讨

贝301区块主干控藏断裂B29号断裂发育及活动历史研究的基础上,通过对断层封闭机理及影响因素的分析,利用不同深度内纯泥岩及纯砂岩实际测得的排替压力,采取内插法,建立了不同泥质含量下排替压力与深度关系图版。根据地静压力与地层埋深关系计算与断点处断面压力等值时的地层埋深,同时根据断裂带中泥质含量的计算,利用图版求得断裂带的排替压力,同理,利用储层的泥质含量及与断面对应储层的埋深,求得储层的排替压力。利用储层的排替压力及与之对应的断裂带中断层岩的排替压力差定量评价了B29号断裂的封闭能力。得到目的层内发育9层储层,与第1、2、3号储层对应的断层岩的排替压力大于储层的排替压力,表明断裂对该3层储层具有封闭能力。与第4-9号储层层对应的断层岩排替压力小于储层排替压力,即使有油气运移至此,也会沿断裂渗漏出去,因此断裂对这5层储层不具有封闭能力。该评价结果与油田开发结果基本吻合,证明了该断层封闭性评价方法的可行性。     

利用断储排替压力差定量评价断层封闭性——以海拉尔盆地贝尔凹陷贝301区块为例

在贝301区块主干控藏断裂B29号断裂发育及活动历史研究的基础上,通过对断层封闭机理及影响因素的分析,利用不同深度内纯泥岩及纯砂岩实际测得的排替压力,采取内插法,建立了不同泥质含量下排替压力与深度关系图版.根据地静压力与地层埋深关系计算与断点处断面压力等值时的地层埋深,同时根据断裂带中泥质含量的计算,利用图版求得断裂带的排替压力,同理,利用储层的泥质含量及与断面对应储层的埋深,求得储层的排替压力.利用储层的排替压力及与之对应的断裂带中断层岩的排替压力差定量评价了B29号断裂的封闭能力.得到目的层内发育9层储层,与第1、2、3号储层对应的断层岩的排替压力大于储层的排替压力,表明断裂对该3层储层具有封闭能力.与第4-9号储层对应的断层岩排替压力小于储层排替压力,即使有油气运移至此,也会沿断裂渗漏出去,因此断裂对这5层储层不具有封闭能力.该评价结果与油田开发结果基本吻合,证明了该断层封闭性评价方法的可行性.     

断层封闭性定量表征及对油气富集的控制作用

为了厘清LD21油田东盘3个断块平面上、垂向上油气差异富集的原因,从断层封闭的机理入手,建立了工区的埋深泥质体积分数排替压力关系图版,求取了断层岩和储层的泥质体积分数;剖析了压实成岩压力和压实成岩时间对断层岩排替压力的影响,通过计算断-储排替压力差,定量评价了断层的封闭能力;预测了不同油组断层所能封闭的最大油气柱高度,与工区实钻井各油组油气柱高度吻合度高,平均误差9.5%,证实了此断层封闭能力定量评价方法的可行性,最终明确了平面上、垂向上油气差异富集的原因。此外,采用正交试验设计的方法对优选的影响断层岩排替压力因素进行了定量评价,给出了断层埋深、泥质体积分数、断层倾角和作用时间比四因素的显著性排序。     

大港油田沙一段中部泥岩盖层封闭油气能力和时间有效性

为了研究沙一段中部泥岩盖层在油气成藏中的作用,采用地质统计和历史演化的研究方法对大港油田沙一段中部泥岩盖层发育、微观封闭能力及封油气有效性进行研究。结果表明:沙一段中部泥岩盖层除北大港潜山构造带的南部局部缺失外,全区分布,是油气聚集与分布的区域性盖层。具有较强-强的封闭能力,在东营组中后期和明化镇组中期分别形成封闭低和中储量丰度油气藏的能力,2个时期均早于沙三段源岩的大量排烃期,在时间上封闭油气是有效的,但其目前尚未进入形成封闭高储量丰度油气藏的时期,只能形成封闭中低储量丰度的油气藏。大部分油气藏沙一段中部泥岩盖层排替压力均大于储层排替压力和油气藏剩余压力之和,在能力上封闭油气是有效的,只有少数油气藏剩余压力大在能力上无法有效封闭油气。沙一段中部泥岩盖层封闭油气有效性决定了其下油气富集但储量丰度不高。     

基于热模拟实验的泥页岩黏土矿物演化及成岩阶段划分研究

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。     

影响泥岩盖层质量的主要因素及评价新思路

利用突破压力、盖层物性、排驱压力、扩散系数、中值压力等实验室定量参数,结合泥岩微观组构、岩矿组成、伊利石结晶度等沉积成岩定性参数,综合评价莺歌海盆地东方区和乐东区泥岩盖层的封闭性。结果表明,不同质量泥岩盖层的沉积成岩特征存在差异。质量好的泥岩盖层岩性为黏土粉砂质泥岩,黏土含量较高,碳酸盐含量中等,长石和石英含量较低,伊利石结晶度较低,岩石较致密,微孔发育,大孔和中孔不发育,裂缝多被充填,受重力流和牵引流影响较小,均质性较好。从沉积和成岩角度,为泥岩盖层评价提供了一种新思路,有效解决了单纯依靠突破压力、扩散系数等测试资料评价盖层时因样品受人工影响带来的不确定性。     

廊固凹陷泥质岩异常压力与封闭性能研究

对廊固凹陷泥质岩的异常压力和封闭性能的关系进行了研究.研究表明,在异常压力条件下所形成的良好泥质岩盖层有利于油气聚集.并分析了该凹陷泥质岩盖层的封闭特征,异常压力和微裂缝能控制盖层的封闭性能.     

苏里格气田南部山1段致密砂岩储层成岩演化及成岩相划分

为探讨苏里格气田庆城地区下二叠统山西组第1段(简称山1段)有利成岩相的分布规律,基于铸体薄片、扫描电镜、X光衍射及阴极发光等分析化验资料对山1段致密砂岩储层的成岩作用及成岩演化规律进行了研究。结果表明:研究区山1段致密砂岩储层经历了压实作用、硅质胶结作用、黏土矿物胶结作用、碳酸盐胶结作用及溶蚀作用。结合石英次生加大级别、泥岩镜质体反射率(R_0)及I/S混层矿物中蒙脱石的相对含量,认为该区山1段已进入中成岩B期,局部处于中成岩A期。将储层划分为4种成岩相类型:中孔低渗岩屑石英砂岩杂基+岩屑溶蚀相、低孔低渗岩屑石英砂岩岩屑溶蚀相、低孔特低渗含岩屑石英砂岩强胶结相及特低孔特低渗砂泥岩压实相。其中Ⅰ类为最有利的储集相带,Ⅱ类次之,主要分布在山_1~1及山_1~3层中;而Ⅲ类及Ⅳ类基本无储集能力后者纵向上封隔有效储集相带形成岩性圈闭。     

成岩作用效应模拟的应用

以准噶尔盆地中央1区块侏罗系三工河组为例,改进成岩效应模拟研究方法,选取单井成岩指标镜质体反射率、甾烷异构化指数、粘土矿物伊/蒙混层中蒙皂石含量、古地温和石英加大体积含量来模拟侏罗系储层的成岩演化过程,建立单井纵向成岩演化序列.在此基础上模拟侏罗系三工河组的成岩史,得到平面上成岩演化阶段的空间展布特征和趋势,并对三工河组储层进行成岩相评价.研究表明,改进后的方法能够预测不同地史时期的成岩阶段和生、储、盖层的发育;在研究区东北侧的成岩阶段为晚成岩A1期,西北侧和南侧为晚成岩A2期.     

测井成岩相自动识别及其在鄂尔多斯盆地苏里格地区的应用

以岩性作为测井特征提取及成岩相识别单元,排除岩性差异对测井信息影响,控制识别单元发育成岩相类型。利用黏土矿物含量比值反映孔隙流体酸碱性,提高判别结果的准确性。根据成岩相对孔缝演化作用的最终影响,定义测井成岩相,并利用基于贝叶斯最佳分类的概率神经网络,对比不同测井组合下神经网络对测井成岩相的识别能力。利用所提方法对鄂尔多斯盆地苏里格地区进行成岩相识别。结果表明,测井成岩相识别结果与实际取心鉴别结果的符合率为81%,且识别的溶蚀相发育区域在实际试气中基本为气层及气水同层,无差气层存在。     

砂岩在西湖凹陷花港组交互式盖层中的作用初探

西湖凹陷花港组盖层具有砂泥岩交互式发育特征，而与泥岩伴生的砂岩类盖层的油气封闭作用研究较少。采用岩芯、镜下观察及压汞等分析方法，对砂泥岩交互式盖层中的砂岩特征进行了分析。结果表明，盖层中的砂岩可作为有效盖层，砂岩类盖层早期受沉积环境控制，含有较多的泥质而导致早期压实作用较强，加之晚期的黏土矿物转换及胶结物的发育，具备形成良好盖层的条件。在不同地区进行砂岩盖层有效性研究时应以沉积环境为基础，针对不同类型的砂岩进行成岩作用研究，并针对不同类型的砂岩样品进行实验分析以明确砂岩盖层的有效性。     

陇东地区延长组长6-长8油层组成岩相研究

在对鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组长6-长8油层组沉积相特征、岩相古地理演化研究的基础上,详细研究了区内长6-长8油层组成岩作用类型及特征,主要成岩作用类型有压实、胶结、溶蚀、重结晶等成岩作用;并深入研究了成岩相类型、特征,包括了泥岩压实相、压实-压溶相、残余原生粒间孔一次生溶孔相、次生溶孔相和微裂缝相等5类;根据储集砂岩中充填物组合类型分出10种亚成岩相,进而阐述了不同成岩相的平面分布.为进一步研究成岩相对储层的形成与发育的影响提供了重要的基础资料.     

三塘湖盆地石炭系火山岩中断层封闭机理研究

三塘湖盆地石炭系火山岩中几乎所有的油气藏都聚集在断层圈闭中,体现了断层对火山岩油气成藏具有很强的封闭能力。研究认为三塘湖盆地石炭系火山岩中断层具有垂向和侧向两种封闭性。垂向封闭性主要取决于断裂中充填物的排替压力,而排替压力大小主要与充填物的成分和充填程度相关。在火山岩中断裂充填物无非火山岩自身破碎的岩屑和泥岩两种,泥岩充填在一定条件下具有很好的封闭性,而单纯的火山岩自身碎屑充填一般不具封闭性。但由于石炭系火山岩受到烃碱流体作用,碱交代所形成的“上硅下碱”的结果使SiO2在局部层段将火山岩自身破碎的岩屑胶结起来,形成垂向封闭。因此,火山岩中断层垂向封闭存在泥质充填和SiO2胶结2种机理。在断层两盘对应火山岩储层内,油气通常呈现“此消彼长”的现象,这是断层侧向封闭性的体现。从引起差异渗透的因素来看,火山岩中侧向封闭存在岩性对接、泥岩涂抹和胶结封闭3种机理。每种机理在不同的地质情况下对火山岩中油气聚集发挥作用。     

超低渗致密储层成岩相特征及其对产能控制作用——以麻黄山西区块长8油组油藏为例

通过对鄂尔多斯盆地麻黄山西区块长8油组岩心观察,以及综合运用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜以及压汞等分析化验资料,在对储层成岩作用类型和特征研究的基础上,结合孔渗条件,将该区目的层段成岩相划分为四类;再结合各类成岩相电测响应特征,建立成岩相测井识别标准,完成各单井成岩相识别;在此基础上对井间成岩相的空间展布状态进行预测,并对各类成岩相发育规律进行分析、总结。研究表明,麻黄山西区块长8油组储层划分为斑状溶蚀孔隙成岩相、碳酸盐致密胶结成岩相、黏土矿物致密胶结成岩相和致密压实成岩相四种成岩相类型。斑状溶蚀孔隙成岩相主要发育在水下分流河道微相中,物性最好,横向延展性和连通性好;黏土矿物致密胶结成岩相和碳酸盐致密胶结成岩相主要发育在水下分流河道、席状砂、河口坝微相中,物性次之;致密压实成岩相主要发育在分流间湾微相和前三角洲泥微相,物性最差,连片发育,为本区最发育的成岩相类型。体现优质成岩相主要发育在优势沉积微相中,成岩相对孔渗具有控制作用。斑状溶蚀孔隙成岩相碳酸盐致密胶结成岩相中试油日产和单位产能最高,是最有利于油气富集、开采的优势相带,为下一步重点开发的区域;黏土矿物致密胶结成岩相和致密压实成岩相虽然分布范围广,但整体产能较低,分析认为主要由于这两类相带物性较差,在生产开发中应采取酸化、压裂等方式进行储层改造来提高产能。     

中扬子区晚石炭世碳酸盐岩的古岩溶成岩相

中扬子区晚石炭世碳酸盐岩与上覆早二叠世地层之间存在沉积间断／剥蚀面,并发育古风化壳．剥蚀面之下,碳酸盐岩古岩溶作用广泛发育,具有层间不平整剥蚀／溶解面、岩溶砾—角砾岩、溶解裂隙及与之连通的岩溶洞穴等古岩溶作用特征．将古岩溶作用叠加于先成碳酸盐岩地质体的一种特殊成岩环境的物质表现称为古岩溶成岩相．成岩环境可以暴露地表、近地表,成岩介质主要是大气淡水．区域碳酸盐岩古岩溶成岩相有特定的岩石学、粘土矿物、微量元素、氧碳同位素特征．垂向可以分带,横向可以对比,是一种对油气储集空间形成极为有利的特殊成岩相     

盖层封闭能力的定量评价方法及其应用

研究了测井资料及各种盖层测井参数，总结出了注积岩地层常的几类盖层的电性特征。利用灰色关联分析和盖层封闭机理，将每类盖层的各种参数有机地结合起来，对闰层封闭能力进行定量评价。并将该方法研究了辽河西部凹陷冷４３块浊积岩盖层封闭能力，在实际应用中对油田的生产实践中起指导作用，取得了很好的应用效果。     

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。     

盖层有效厚度计算方法及应用

基于盖层非均质性导致盖层内部产生物性封闭能力的强弱差异,提出盖层有效厚度的计算方法。综合利用泥质岩盖层和砂岩储层的薄片、扫描电镜、突破压力、孔隙度和渗透率等分析测试资料确定盖层和储层的分界,包括突破压力界限、临界岩性(粒度)和物性界限,进而建立盖层物性封闭评价标准;利用自然伽马曲线、声波时差曲线和分析测试资料建立测井解释模型,定量识别盖层岩性并计算孔隙度、渗透率和突破压力;根据盖层物性封闭评价标准综合评价盖层中每种岩性的物性封闭等级,剔除不具有封闭性的部分,从而获得有效厚度。应用该方法表明:X气藏盖层和储层的突破压力界限为2 MPa、临界岩性(粒度)是泥质粗粉砂岩、孔隙度界限约6%、渗透率界限约0.02×10-3μm2,并将盖层物性封闭能力划分为Ⅰ~Ⅴ5个等级,剔除不具有封闭能力的Ⅳ和Ⅴ,获得单套盖层的有效厚度为4~10 m。气柱高度和有效厚度的相关关系证明该方法是适用的,继而利用盖层有效厚度对突破压力进行加权平均获得盖层等效突破压力,有效地确定盖层的整体物性封闭能力为中等。