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储层地质_

归档日期:10-09       文本归类:储层      文章编辑:爱尚语录

  1 所谓砂(砾)岩体是指在某一沉积环境下,具有一定形态、岩性和分布特征, 并以砂(砾)质岩为主的沉积岩石。 由于沉积条件差异,不同成因类型下形成的砂岩体,在形态规模、颗粒大小、矿 物成分、分选、磨圆度和储集物性等方面都存在较大差异,并且碎屑岩储集主体 是砂岩体, 研究不同成因类型的砂岩体有助于我们对碎屑岩储层的认识。胡泊环 境的砂体类型主要有浊流砂体、 三角洲砂体、 三三角洲砂体、 水下散沙替及滩坝。 特征如下: 1、浊流:沉积作用:浊流。暗色深湖泥岩中夹正递变层理砂砾岩,常见鲍马序 列与泄水构造。层状叠置,沙泥互层朵状分布。 2、三角洲:牵引流、顺流加积。砂岩夹泥岩,常具三层结构,板状交错层理, 和浪成砂交错层理及复合层理为主。长河流三角洲、短河流三角洲,以反韵律为 主。 3、扇三角洲:牵引流与重力流共生。砂砾岩夹泥岩三层结构,大型交错层理和 浪成砂纹层理及递变层理块状堆积,扇状展布砂包泥。水退型三角洲,正反韵律 均可。 4、水下扇:重力流为主。砂砾岩夹泥岩,无三层结构混杂堆积,大型板状交错 层理与递变层理。湖盆陡岸,以正韵律为主。 5、滩坝:暗流选积。砂岩和粉砂岩与泥岩频繁互层。层状延展,砂夹泥层。湖 盆边缘;正反韵律均有。 2 成岩作用狭义上是指是松散的沉积物固结形成沉积岩石的作用,广义上是沉积 物沉积之后转变为沉积岩直至变质作用之前, 或因构造运动重新抬升到地表受风 化前所发生的物理化学及生物作用, 以及这些作用所引起的沉积物或沉积岩的结 构、构造和成分的变化。 基本测试技术包括: A 岩石矿物分析法——常规岩石薄片研究、铸体薄片研究、荧光薄片研究、阴极 发光薄片研究、扫描电镜分析、x 射线衍射分析、电子探针及能谱分析和流体包 裹体分析 B 实验测试方法——毛细管压力法分析、有机质成熟度分析、有机酸分析和稳定 同位素分析。 由于碳酸盐岩化学性质活泼。 所以经历的成岩作用较碎屑岩强烈和复杂,碎屑岩 的储集性能与成岩作用的关系更为密切。 其成岩作用可以在缓慢地深埋藏过程中 进行, 也可以在大气淡水条件或者海水条件下迅速发生,因而其成岩过程可以在 几年内发生,也可以经历几个时代。 根基成岩作用对原生孔隙的影响及对次生孔隙裂缝的控制, 可以将成岩作用分为 两类: (1)破坏孔隙的成岩作用:压实、压融、胶结作用、重结晶作用和沉积物 充填作用。 (2)有利于孔隙形成演化的成岩作用,溶解作用、白云石化作用、生 物和生物化学成岩作用、破裂作用等。 A 胶结作用 对储层物性的影响主要取决于胶结物的产状,含量及分布。产状主要包括 1 等厚 环边胶结物 2 新月形胶结物。3 重力型胶结物 4 次生加大型胶结物 5 粒状胶结物 B 压实作用 孔隙减少的最重要作用, 可产生两种现象,一是疏松物质在上覆负载的作用下失 水紧密堆积,在颗粒碳酸盐中明显;二是使细粒碳酸盐失去大量的原始孔隙,甚 至完全消失。 C 压溶作用 上覆地层压力或构造应力可使碳酸盐岩发生溶蚀作用, 压溶作用使碳酸钙溶解形 成缝合线网络, 对孔隙起破坏作用。溶解释放出的碳酸钙充填在颗粒附近的空隙 内,然后沉淀,发生胶结作用,阻塞孔隙。 D 重结晶作用 狭义重结晶作用是前后的矿物成分不变, 晶体大小、 形态和方位发生变化的作用。 广义的还包括新生变形作用, 新生变形作用是指一种矿物本身或同质多相体之间 的所有转变。 E 沉积物充填作用 任何孔隙无论原生次生,都可能被后期的细粒物质充填,是孔隙破坏 建设性: a 溶解作用 由不饱和的孔隙流体引起, 一旦孔隙流体不饱和并持续流动,溶解作用就能持续 进行,分为:近地表大气淡水,埋藏阶段溶解作用,表生阶段的大气淡水溶蚀。 B 白云石化作用 指石灰岩部分或全部转化为白云岩或白云质灰岩的作用 C 破裂作用 破裂作用形成的裂缝即有关的孔隙是碳酸盐岩储层的重要储集空间, 成岩过程中, 破裂作用可分为构造成因和非构造成因, 前者是指岩石在构造应力的作用下破裂, 是埋藏成岩期产生裂缝的最主要作用。后者有多种成因、如失水收缩、压实压溶 和卸载等。 D 生物及生物化学 生物能够直接或者间接的影响孔隙, 生物钻孔能够形成潜穴网络空洞孔隙使粗细 沉积物混合火石颗粒破碎,从而改变已有空隙 化学成岩作用主要表现在碳酸盐岩沉积物的有机质的腐烂分解。 3 储渗空间是指允许流体在岩石层中储存流动的空间 识别砂岩储集体次生孔隙的主要标志有: A 局部溶解:颗粒或胶结物的不完全溶解,在孔隙附近有残余物,残余物质有明 显的溶蚀外貌。 B 印模:指颗粒胶结物或交代物完全溶解后的铸模 C 排列的不均一性:单个残余颗粒或孔隙次生标志不明显时,颗粒或孔隙分布的 不均一性是判定次生孔隙的重要标志。因为次生溶解作用有选择性,易溶组分被 融解掉后,未溶物质的分布必然在排列上出现不均一性。 D 特大孔隙:大多数孔隙是有组够选择的,并且主要是可溶性沉积碎屑、透镜状 机质或其交代物选择性溶解的产物。 E 伸长装孔隙:孔喉明显扩大并串联多个孔隙的伸长状空隙是次生孔隙标志之一, 是混合成因的。 F 溶蚀的颗粒:主要表现在颗粒边缘参差不齐,并于伸长孔隙特大孔隙共生。 G 组份内孔隙:一般遵循结构选择性溶解的原则。 H 破裂的颗粒裂隙:主要由于压实致密颗粒出现微裂缝,进一步溶蚀所致。 1 反应孔隙喉到大小的参数:孔隙喉道半径及大小分布、孔隙喉道半径中值、孔 隙喉道半径平均值、孔隙喉道半径最大值、孔隙压力中值、排驱压力、主要流通 孔隙喉道半径平均值、难流动孔隙喉道半径。 2 反应孔隙吼道分选参数:均值系数、孔隙吼道峰态、孔隙吼道峰值、峰数、峰 位、孔隙吼道的歪度、孔隙吼道的分选系数。 3 反应孔隙喉道连通性及流体运动特征的参数:结构均匀度、视孔喉半径比、退 汞效率、最小非饱和孔隙体积百分数。 4 储层非均质性:指储层由于在形成过程中受沉积环境、成岩作用和构造作用影 响, 在空间分布及内部各种属性上都不存在的不均匀变化。这种不均匀变化具体 表现在储层岩性、 物性、 含油性及微观孔隙结构等内部属性特征和储层空间分布 等方面的不均一性。 碎屑岩层内非均质性主要反映单层内垂向上的非均质变化,包括粒度韵律性、层 理构造序列、 渗透率差异程度及高渗透段位置、层内不连续薄泥质夹层的分布频 率和大小,及其他不渗透隔层、全层规模的水平、垂直渗透率比值等。而最主要 的核心内容是沉积作用与非均质性响应的关系。细分的研究内容主要如下: A 粒度韵律——构成渗透率的内在原因,他对层内水洗厚度的大小影响很大。粒 度韵律一般分为:正韵律、反韵律、复合韵律和均质韵律。 B 沉积构造——包括研究层理的纹层产状、组合关系及分布规律;层内的层面构 造,层内的微裂缝 C 渗透率韵律 D 垂直渗透率与水平渗透率比值——比值小,说明流体垂直渗透能力低,层内水 洗及厚度可能较小;反之亦然。 E 渗透率非均质程度——包括渗透率变异系数、渗透率突进系数、渗透率级差以 及渗透率均质系数。 F 泥质夹层的分布频率和分布密度——指位于单砂层内部的非渗透层或低渗透率 层,厚度从几厘米到几十厘米不等。主要反映相或砂体的相变。 碳酸盐岩储层非均质性研究可以借鉴碎屑岩非均质性研究的办法, 依然从层间非 均质性,层内非均质性,平面非均质性及微观非均质性来研究。碳酸盐岩储层的 层间非均质性和层内非均质性主要研究其垂向非均质特征, 包括岩溶型储层的岩 溶垂直分带性, 对于岩溶洞穴型储层应特别划分,其他类型储层的局部优质储层 分布; 渗透率的差异程度, 对于碳酸盐岩储层的研究主要针对研究裂缝的发育程 度。 平面非均质性主要研究平面上的储集空间组合的分布,和有沉积环境引起的 局部有之初曾, 如浅滩和生物礁, 岩溶溶洞型储层在平面上溶蚀孔洞的连通程度, 特殊的如洞穴型储层还应包括其是否孤立或者联通。 微观非均质性主要研究孔隙 类型、面孔率及与岩性组合的关系。 5 地质成因裂缝类型: 构造裂缝——与褶皱作用有关的裂缝,与断裂作用有关的裂缝,与底劈侵入等作 用有关的裂缝 区域裂缝——与区域构造应力场有关 重力破裂缝——与重力拉张作用有关,重力坍塌压裂作用有关的裂缝 卸载裂缝——剥蚀卸载作用有关 风化裂缝——与风化面机械、物理、化学风化作用有关 差异压实裂缝——与差异压实作用有关的裂缝 水力破裂缝——与天然“水”力破裂作用有关 收缩裂缝——与失水收缩、热收缩、矿相变化等有关 需要描述的主要参数有:裂缝密度、连通性、产状、延伸长度、张开度、表面粗 糙度、裂缝相交点类型、切穿性、力学性质等参数。裂缝密度、长度、及联通新 很难用常规方法定量描述, 前任专门针对裂缝系统提出了分维描述法、人工智能 描述法、显微描述法。 在岩芯观察中对裂缝描述主要包括:裂缝宽度、裂缝间距、裂缝密度 裂缝产状、裂缝的充填情况、裂缝的溶蚀改造情况等。 页岩气是指主体上以吸附和游离态存在于低空低渗, 富有有机质的暗色泥页岩或 高碳泥页岩中的天然气。 基本特征: a 页岩气储层中含有大量的有机质, 其丰度与成熟度对页岩气资源量有重要影响。 在同温同压下, 富有机质的页岩较贫有机质的页岩具有更强的生气能力,更多的 微孔隙空间, 能吸附更多天然气, 影响吸附气多寡的关键因素是有机碳含量高低。 b 页岩储层的矿物组成主要有粘土矿物、 石英、 长石、 方解石等矿物。 实践证明, 石英等脆性矿物含量高有利于后期压裂改造形成裂缝, 碳酸盐矿物中方解石含量 高的层段, 易于溶蚀产生溶孔。 粘土矿物伊利石的含量与吸附气含量具有一定正 相关,蒙皂石类膨胀型粘土矿物不利于后期出城压裂造缝。 C 页岩气储层具有低孔、特低渗致密的物性特征。页岩储层的储渗空间可分为机 制孔隙和裂缝,基质孔隙有残余原生孔隙、有机质生烃形成的微孔隙、粘土矿物 伊利石化形成的微裂隙和不稳定矿物溶蚀形成的溶蚀孔隙等。 裂缝多以微裂缝形 式存在。 2 页岩气储层微纳米孔隙研究有哪些新实验测试技术: (1)样品通过氩离子抛光 后,利用微米-纳米级电子显微镜可以观察储层结构、定量统计储层孔隙,确定 孔隙度。 (2)利用脉冲式衰减测试仪可测定低渗多孔介质的渗透率从 1md-10nd (3)利用低温氮吸附法测试致密介质微孔径,可测最小孔径达 0.3nm(4)多孔 介质比表面测试可测试页岩不同大小的孔隙体积含量以及比表面积。 (5)应用核 磁共振技术研究页岩气储层可流动体(6)GRI 法测定渗透率。 3 页岩气储层评价包括以下 8 大评价要素 1 有机质丰度:有机质含量高低直接影响页岩气量大小。丰度越高,页岩气含量 越高 2 热成熟度:反应有机质是否进入热成熟生气阶段。有机质进入生气窗后,生气 量剧增,有利于形成商业性页岩气藏。 3 含气性:评价页岩储层的含气性主要依据现场损失气量测定及页岩等温吸附试 验,直接测定页岩的游离气量和吸附气量来实现。 4 页岩厚度:高伽马、富含有机质页岩厚度越大,页岩气藏富集程度越高。厚度 和分布面积是保证有充足的储渗空间和有机质的重要条件,一般厚度大于 30m 5 储层物性:利用页岩基质孔隙度、含气孔隙度、渗透率及含气饱和度测定及裂 缝组构和类型分析来评价页岩储层的储气能力大小 6 矿物组成:通过 X 衍射全岩分析,得出页岩矿物组成情况,其中硅质、钙质矿 物含量高,其脆性指数高,越有利于后期压裂造缝。伊利石含量与吸附气含量有 关系。 7 脆性:页岩储层的基质渗透率很低,需要裂缝才能形成工业产能。除本身天然 裂缝外,在开发过程中应考虑页岩储层脆性情况,越脆越容易被改造。 8 力学性质:通过泊松比、杨氏模量等测定,评价页岩储层的造缝能力。

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