优质白云岩储层形成的重要机制——差异溶蚀作用

碳酸盐岩的溶蚀是指在水-岩作用过程中由于Ca~(2+)、Mg~(2+)流失所导致的岩石的质量亏损。温度、压力、水溶液介质(酸碱度)是影响碳酸盐岩溶蚀的主要因素。在同样条件下,碳酸盐岩因为岩石成分(灰岩和白云岩的相对含量)和结构的差异也会表现出不同的溶蚀速率。碳酸盐岩由于岩石成分和岩石结构的不同所导致的溶蚀速率的差别定义为"差异溶蚀"。结合川东北地区飞仙关组储层的研究,指出岩石结构、成分的非均质性导致的差异性或选择性溶蚀是该区优质储层形成主要原因,灰质云岩是优质储层形成的重要物质基础。     

储层岩石矿物成分对酸蚀裂缝导流能力的影响

储层岩石矿物成分是酸压改造效果影响因素之一。研究认为,在储层岩石矿物成分中易溶物的含量及分布方式决定了酸蚀裂缝导流能力大小,易溶蚀物的含量越多,岩石溶蚀速率越快。室内测试了不同溶蚀速率下的灰岩和白云岩的酸蚀裂缝导流能力,研究了岩石溶蚀速率、易溶蚀物含量对酸蚀裂缝导流能力的影响,对酸压工艺设计方案提出了指导性建议。研究结果表明,储层岩石溶蚀速率与酸蚀裂缝导流能力增加倍比存在抛物线关系,易溶蚀物占30%40% 时酸蚀裂缝导流能力保持较好。     

塔东地区寒武系碳酸盐岩成岩作用及储层成因机理

通过岩心观察和薄片鉴定,结合阴极发光实验等方法,研究塔东地区寒武系碳酸盐岩成岩作用及储层形成机理。结果表明:研究区寒武系碳酸盐岩沉积后经历了多种成岩作用的改造,既有对储层孔隙发育具有建设性的(白云化作用、溶蚀作用和破裂作用等),又有破坏性的(压实作用、压溶作用、重结晶作用、硅化作用、黄铁矿化作用等)。储层储集空间主要有晶间孔和晶间溶孔、溶蚀孔洞和未充填裂缝空间;储层类型主要有白云岩溶蚀孔隙型和白云岩溶蚀缝孔洞型两类。白云化作用为储层发育提供了基础条件;后期热液溶蚀作用对于储层发育起关键性作用;晚期由于构造破裂作用对于改善储层的储渗性能具有重要意义。白云岩较为发育的斜坡和台地相区与断裂的叠合区域,热液溶蚀和构造破裂更加发育,是研究区寒武系碳酸盐岩优质储层发育的有利区带。     

川东北碳酸盐岩气藏酸—岩反应特征研究

对川东北普光气田飞仙关组、嘉陵江组、长兴组碳酸盐岩进行了酸—岩溶蚀性试验和酸—岩刻蚀形态实验。并采用旋转岩盘仪,进行了碳酸盐岩酸—岩反应动力学研究。结果表明,不同的碳酸盐岩储层,由于岩石矿物的非均质性,造成酸对碳酸盐岩的溶蚀性和酸—岩刻蚀形态具有明显的差异,导致酸—岩反应速度不同,因此所建立的反应动力学方程也不同。实验成果完善了川东北区块碳酸盐岩储层酸—岩反应特征研究,为川东北碳酸盐岩储层现场酸化工艺设计和决策提供了科学依据。     

大功率超声波近井无机垢解堵的动力学机理

利用超声波在含流体储层多孔介质中传播的固/液耦合波动力学理论,大功率超声波解除近井带地层堵塞过程中,超声波在近井储层多孔介质中传播引起岩石骨架弹性形变、孔隙流体与骨架固体弹性错流和孔隙弹性变形引起流体挤压喷射流动等微观动力学特性;超声波作用引起储层多孔介质孔隙半径蠕动变化的动力学特征;超声波作用解除储层多孔介质中无机垢颗粒微观动力学特征;分析了大功率超声波作用下,近井带储层多孔介质中声能聚集引起岩石局部起裂的动力学特征.在此基础上,提出了大功率超声波解除无机结垢堵塞的无机垢体破碎作用、超声空化作用、超声摩擦作用、超声蠕动输运作用以及超声造缝作用等微观动力学机理.     

大湾地区飞仙关组成岩作用对孔隙演化的影响

运用铸体薄片、扫描电镜、岩心化验等微观分析方法对大湾地区飞仙关组储层的成岩作用和孔隙演化特征进行研究。结果表明飞仙关组碳酸盐岩储层主要成岩作用为:白云化、压实压溶、方解石胶结、多期溶蚀、充填、重结晶作用等。根据成岩特征综合分析,储集岩主要形成于波浪沙作用比较强的台地边缘鲕粒滩沉积相带中,以鲕粒细晶白云岩、砂屑细晶白云岩为主,颗粒直径大,白云岩化程度高,分选为好-中等,但成岩作用强烈。在海底-同生暴露阶段,压实及方解石胶结作用使储层孔隙度急剧下降。该过程中,虽有混合水白云化和大气淡水溶蚀作用形成次生孔隙,但原生孔隙大量减少;浅埋藏阶段,在压实和胶结作用的影响下,孔隙度快速降低;后期溶蚀作用可以形成次生溶孔,对岩石孔隙度的增加具有相当大的贡献。     

歧口凹陷沙一下亚段白云岩储集空间特征研究

 歧口凹陷沙一下亚段白云岩分布广泛,白云岩可以发育物性良好的储层。根据钻井岩心、地球化学特征、扫描电镜、电子探针及物性资料,确定了该套地层白云岩储层的主要岩石类型及储集空间类型：岩石类型可分为微晶白云岩、泥晶白云岩、砂质云岩、灰质云岩和云质灰岩;储集空间有晶间孔、粒间孔、溶蚀孔、构造缝、溶蚀缝等,主要以次生孔隙和裂缝为主。微晶白云岩储集物性较好,主要为晶间孔、粒间孔及裂缝,为较好的储层。分析了目的层白云岩储层的主要成岩作用及期次,主要有胶结作用、压实、压溶作用、白云岩化作用、溶蚀作用等。明确了改善及破坏白云岩储集性能的成岩作用类型,其中对储集性产生积极影响的有溶蚀作用、白云岩化作用,消极影响的有压实、压溶作用、胶结作用。建立了歧口凹陷沙一下亚段白云岩化作用影响储层物性模式,稀土元素Eu异常特征揭示了本区白云岩化作用的两种成因环境：准同生期的回流渗透白云岩化作用和成岩期的埋藏白云岩化作用,通常准同生期的回流渗透白云岩经过深部热液流体的改造,发生埋藏白云岩化作用,多见于裂缝发育区,后者较前者对白云岩储层的改善作用更为明显。     

塔中隆起鹰山组岩溶储层特征及主控因素

探讨塔中隆起鹰山组碳酸盐岩岩溶储层发育主控因素，为寻找鹰山组岩性油气藏提供地质理论依据。通过岩芯、薄片观察以及物性资料分析，并结合成像测井解释，认为鹰山组碳酸盐岩为低孔低渗岩溶储层，储集空间主要为溶孔、裂缝及溶洞。将中下奥陶统碳酸盐岩储集层划分为裂缝-孔隙型、裂缝型、溶蚀孔洞型及岩溶洞穴型等类型；精细刻画岩溶储层发育样式，讨论岩溶储层发育主控因素：（1）加里东期中期第I幕致使地层隆升为一个大的宽缓的背斜构造，碳酸盐岩地层普遍遭受顺层淋滤、溶蚀。构造活动的挤压褶皱及断裂作用可形成许多构造裂缝，从而在垂向上增加灰岩地层渗透性和水平方向连通性；（2）泥晶灰岩、含云灰岩、云质灰岩在岩溶过程中，岩性较为致密，只能沿裂缝发生溶蚀作用形成溶孔-扩溶缝，含灰质白云岩和灰质白云岩具有较好孔渗，使得地表水相对更容易流经白云岩地层，形成大量溶孔；（3）白云石化作用普遍提高了白云岩地层（结构好、白云石含量高）的孔渗性能，为岩溶作用提供了基础。     

羌塘盆地隆鄂尼-昂达尔错地区中侏罗统布曲组碳酸盐岩储层特征研究

在隆鄂尼-昂达尔错地区新近发现了3个古油藏带,这使得古油藏带在原来的基础上向东延伸了30~40 km。综合地表和井下布曲组碳酸盐岩储层数据研究表明,古油藏带具有"东西分区,南北分带"的特点;储层岩石类型主要为灰黑色砂糖状白云岩,浅灰色、灰黑色泥晶灰岩、微晶灰岩、藻灰岩、生物碎屑灰岩、介壳(藻)灰岩;储集空间主要有晶间孔、晶间溶孔、溶蚀孔洞、构造裂缝、压溶缝和溶蚀缝;孔隙结构类型以中孔中喉或细孔中喉型为主;储层总体达到Ⅱ类储层标准;隆鄂尼区块储层潜力最大,其次是昂达尔错区块,最后是赛仁区块;新发现的赛仁区块具有三个区块中最好的物性,有进一步工作的潜力;白云岩储层物性优于灰岩,是羌塘盆地最有价值和潜力的目标储层。     

储层多孔介质中烃类液体非平衡吸附实验研究

油气体系在地层多孔介质中储集和渗流,与储层多孔介质形成一个相互作用的系统.由于储层岩石孔隙小、比表面大,部分流体将吸附于孔隙表面,形成吸附相,进而影响流体相态和渗流规律,尤其在低渗透多孔介质中,吸附现象更为严重.在分析研究多孔介质中液烃吸附特点的基础上,进行了真实岩心中三元烃类液体混合物的吸附实验研究.研究结果表明,对于低渗透储层,吸附的影响不能忽略.     

赣南红层地区地下水水化学特征及成因分析

为研究赣南红层地区地下水资源及保障区域供水安全,基于水文地球化学理论,运用数理统计、Pipper三线图、Gibbs模型、水化学平衡法、同位素示踪法和离子比例系数法等方法,分析了研究区地下水水化学特征及主要离子来源。结果表明：研究区地下水水化学类型以HCO₃-Ca、HCO₃-Ca·Na为主,主要阳离子和阴离子分别为Ca²⁺和HCO^-₃;氢氧同位素特征显示研究区地下水起源于大气降水,Sr同位素主要来源于硅酸盐岩和碳酸盐岩风化的混合。地下水中石膏、岩盐、白云石、方解石和硅酸盐岩均处于未饱和状态。影响研究区地下水离子组成的是硅酸盐岩和碳酸盐岩的风化溶解作用,碳酸盐岩风化溶解控制区以方解石溶解为主。地下水在径流过程中存在阳离子交换作用,阳离子交换以地下水中的Ca²⁺、Mg²⁺置换围岩矿物的Na⁺、K⁺为主,人类活动对地下水离子组成的影响较小,其中工矿活动的影响大于农业活动和生活污水排放。     

碳酸盐岩礁滩相储层分类

研究以岩石组构、孔隙结构和岩石物性三者之间的相互联系为基础,按照岩石结构成因类型、优势孔隙类型、孔隙结构/物性分类进行多层次划分,将晚古生代以后的孔隙型礁滩相储层分为4大类、10小类,其中细－粗粒间溶孔的残余颗粒灰岩、细－粗晶间孔的残余颗粒云岩、非组构选择性溶孔的结晶碳酸盐岩是主要的优质储层类型,此种分类方法兼顾储层的地质成因模式与其自身特定的渗透性、弹性声波等物理属性,有助于改善储层类型的测井等地球物理手段识别效果,对碳酸盐岩礁滩相储层建模及评价具有重要意义.     

裂缝性储层油水流动规律实验研究

 大部分裂缝性储层具有裂缝-孔隙结构,属于双重介质,目前油水在这类岩石中尤其是裂缝中的流动规律并不十分清楚,这给裂缝性储层油藏的数值模拟、开发方案设计造成较大的困难。为研究裂缝中油水的流动规律,设计了可视的、具有自动数据采集功能的裂缝驱替实验装置,测定了不同裂缝开度下不同液体不同流体黏度以及不同流动速度等条件下裂缝中单相流体的流动状态。结果表明,裂缝中单相液体的流动在一定条件下从线性变成非线性,一般情况下,雷诺数较小时为线性渗流,雷诺数较大时为非线性渗流。但是,雷诺数不是唯一的判别标准。研究还发现,存在两种不同的非线性渗流,在缝宽较小时流量与压力梯度的关系曲线成凹形,较大时则成凸形。     

基于多孔介质模型的储层裂缝孔隙度计算方法

针对裂缝性储层裂缝孔隙度定量计算的难题,提出了一种基于多孔介质模型的储层裂缝孔隙度计算方法。通过定义孔隙纵横比谱函数表征岩石裂缝分布特征及对岩石宏观岩石物理特征的影响,并代入多孔介质模型中,建立含裂缝条件下多孔介质模型。理论正演表明,孔隙纵横比谱分布特征与岩石体积模量变化一一对应,通过建立岩石模量反演函数,利用现场阵列声波测井资料实现孔隙纵横比谱定量反演,进而计算裂缝孔隙度。应用结果表明,计算的裂缝孔隙度能够较好地反映储层裂缝发育情况,与电成像测井计算结果吻合较好,文中方法所计算的裂缝孔隙度符合实际生产情况,为裂缝孔隙度计算提供一种新的途径,扩展了阵列声波测井应用范围。     

四川盆地深层微生物碳酸盐岩储层特征及其油气勘探前景

微生物碳酸盐岩是油气勘探储层的新类型。四川盆地微生物碳酸盐岩储层主要发育在上震旦统灯影组和中三叠统雷口坡组。灯影组微生物碳酸盐岩储层主要发育在灯二段和灯四段。灯影组微生物碳酸盐岩遍布全盆,岩石结构具有全盆地相似性,灯二段以凝块石和葡萄石为主,灯四段以纹层石和叠层石为主。灯二段储集空间主要为喀斯特孔洞、葡萄-花边状孔洞、微生物体腔孔、微生物格架间孔和凝块间溶孔,灯四段则以窗格孔和喀斯特孔洞为主。灯影组微生物碳酸盐岩优质储层形成的主控因素是微生物席、白云石化和风化壳喀斯特作用。雷口坡组微生物碳酸盐岩主要分布在川西地区的雷四段,主要为叠层石和凝块石,储集空间主要为微生物窗格孔和格架孔。雷口坡组微生物碳酸盐岩优质储层形成的主控因素是微生物礁滩（微生物席）、白云石化和埋藏溶蚀作用。目前,在灯影组和雷四段微生物碳酸盐岩储层均已发现大型气田,并具有非常广阔的勘探前景。四川盆地西部中北段是深层－超深层海相领域油气勘探的最有利地区之一。     

碳酸盐岩缝洞型储层酸化的数值模拟研究

酸化是碳酸盐岩储层地质改造的主要施工工艺,厘清碳酸盐岩储层酸化机理对于提升酸化整体效果具有重要意义。限于缝洞在储层中的准确刻画,目前的研究集中于碳酸盐岩无缝洞型储层的酸化研究。为此,基于数值模拟手段,建立缝洞刻画算法,采用双尺度连续模型,研究了不同注入速度、酸浓度及表面化学反应速率等因素对酸化过程中蚓孔形成及发育的影响机理。发现：缝洞型油藏的酸蚀蚓孔过程受缝和洞共同影响,采用普通油藏进行酸化数值模拟的研究会高估缝洞型油藏酸化行为中的溶蚀量及溶蚀贯通储层的时间。随着酸浓度的增大,碳酸盐岩溶蚀量由5.7%增大为7%;注入速度的增大将影响碳酸盐岩酸蚀形态,且酸化影响范围和次生蚓孔发育数量均不断增多;酸的表面化学反应速率不是影响碳酸盐岩酸化行为的主要原因。     

济阳坳陷埕岛-桩海地区中生界潜山储层岩性与储层质量

本文以渤海湾盆地济阳坳陷埕岛-桩海地区中生界复杂岩性潜山型储层为研究对象,对储层岩石学特征、储集空间类型和储层物性差异进行研究,进而讨论储层质量控制因素。研究结果表明,研究区内储层包含火成岩和碎屑岩两大类,火成岩以安山岩和火山角砾岩为主,分布局限;碎屑岩形成于辫状河三角洲相,是研究区储层发育的有利岩性。有效储层储集空间类型以次生溶蚀孔为主,残留原生气孔是安山岩中的主要孔隙,裂缝常被方解石充填。研究区储层非均质性强,样品孔、渗值分布范围大。储层质量受到多种因素控制,从根本上而言,不同岩性-岩相或沉积相的样品初始孔隙度差异明显,初始孔隙度较高储层其现今孔隙度也较好;对于相同岩性岩相的储层而言,成岩作用差异是决定性因素,压实和碳酸盐胶结作用是研究区储层主要的减孔作用。     

CO2地质封存中储层岩石润湿性测量研究进展

多孔介质的润湿性是CO₂地质封存过程中的重要参数。基于润湿性测量方法和光学成像技术综述了CO₂封存条件下不同尺度的多孔介质润湿性测量技术，并分析了相关润湿现象。目前，岩石润湿性的测量主要分为：实验室尺度的表面润湿性测定、孔隙尺度的内部壁面接触角测定，以及宏观尺度的岩心整体润湿性评价。孔隙结构、矿物组成成分和表面粗糙度是孔隙尺度接触角的关键影响因素，它们会影响多孔介质的混合润湿特性并造成润湿滞后现象。根据不同局部驱替事件(如排水、渗吸)的接触角分布建立了孔隙尺度与连续尺度的岩石润湿性关系。最新研究发现，随着驱替的发展，岩石润湿性在排水和渗吸过程中发生了显著改变，但不同尺度的岩石润湿性的关系及润湿转变机理仍需要进一步研究。     

柴北缘九龙山地区侏罗系成岩作用特征

生产实践表明九龙山地区侏罗系地层油源丰富,但对储层研究至关重要的成岩作用方面的研究却较为笼统,制约了该区进一步地勘探开发.通过对九龙山地区重点探井岩芯样品的观测、岩石薄片的鉴定和扫描电镜照片的观察辨别,结合相关地球化学资料,系统地研究了柴北缘九龙山地区侏罗系碎屑岩储层的岩石学特征、成岩作用特征,对成岩阶段进行了划分;结果表明:①研究区侏罗系储集岩岩石类型主要为灰色中-粗粒岩屑砂岩,储集砂岩粒度较粗,以中砂、粗砂和细砂岩为主;②成岩作用类型主要为压实作用、胶结作用以及溶蚀作用.研究区储集层经历了较强机械压实作用改造,使得原生孔隙度降低;以碳酸盐胶结为代表的胶结作用,较大程度地破坏了储层物性;碳酸盐类胶结物的溶蚀产生了大量次生孔隙,提高了储层的有效孔隙度;③研究区成岩作用较强,成岩演化主要处于中成岩阶段A期.