什股壕地区下石盒子组致密砂岩储层特征及展布规律研究的开题报告

第42卷 第3期2023年 5月 地质科技通报B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g yV o l .42 N o .3M a y 2023陈淑鹏,蔡苏阳,梁云,等.吐哈盆地胜北洼陷中侏罗统致密砂岩储层孔隙发育特征及控制因素[J ].地质科技通报,2023,42(3):189-200.C h e n S h u p e n g ,C a i S u y a n g ,L i a n g Y u n ,e t a l .P o r e c h a r a c t e r i s t i c s a n d i t s c o n t r o l l i n g f a c t o r s i n t h e M i d d l e J u r a s s i c t i gh t s a n d -s t o n e r e s e r v o i r s o f t h e S h e n g b e i S a g ,T u r p a n -H a m i B a s i n [J ].B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,2023,42(3):189-200.吐哈盆地胜北洼陷中侏罗统致密砂岩基金项目:国家自然科学基金项目(4207030079)作者简介:陈淑鹏(1994 ),女,现正攻读地球化学专业硕士学位,主要从事石油天然气地质方向的研究工作㊂E -m a i l :2286418713@q q.c o m 通信作者:肖七林(1980 ),男,教授,主要从事油气地球化学与非常规石油地质方向的研究工作㊂E -m a i l :q i l i n x i a o @c u g.e d u .c n 储层孔隙发育特征及控制因素陈淑鹏1a ,1b,蔡苏阳1a ,1b,梁 云2,胡前泽2,肖七林1a ,1b(1.长江大学a .资源与环境学院;b .油气资源与勘探技术教育部重点实验室,武汉430100;2.中国石油吐哈油田分公司吐鲁番采油厂,新疆鄯善838202)摘 要:吐哈盆地中侏罗统致密砂岩储层是非常规致密油气勘探开发的主要目的层㊂以胜北洼陷8口井中侏罗统致密砂岩样品为主要研究对象,从储层岩石学特征㊁成岩作用㊁物性㊁孔隙结构等方面系统刻画了研究区中侏罗统致密砂岩储层特征,探讨了影响储层孔隙发育的主要因素㊂研究结果表明胜北洼陷中侏罗统低孔-特低渗致密砂岩储层以长石岩屑砂岩为主,岩屑砂岩次之;该储层遭受了强烈的压实作用,矿物胶结㊁交代和溶蚀现象明显,孔隙类型以次生长石溶蚀孔为主,同时发育矿物残余粒间孔㊁石英粒内溶蚀孔㊁黏土矿物层间孔和微裂缝等;储层内5~50n m 孔喉最为发育,然而储层物性则主要受50n m~1μm 和100~800μm 孔喉发育程度控制,主要体现在两者孔喉体积与孔隙度和渗透率呈良好的正相关关系㊂储层物性与石英和长石含量呈正相关关系,与黏土矿物和碳酸盐矿物含量呈负相关关系,其原因一方面是该储层遭受了强烈压实,石英颗粒破裂导致其内微裂缝较发育,刚性石英含量增加有利于保存部分原始粒间孔,其内溶蚀孔也较发育,含有机酸的烃类流体运移至中侏罗统地层内促使长石发生了大规模溶蚀,形成大量次生长石溶蚀孔,孔径50n m~1μm 和100~800μm 孔喉相对发育,储层物性因此得以改善;另一方面黏土矿物和碳酸盐矿物多以胶结物形式充填在原始粒间孔和次生微裂缝内,方解石交代长石降低了长石溶蚀的增孔效应,不利于孔径50n m~1μm 和100~800μm 孔喉发育和储层物性改善㊂因此,研究区储层孔隙发育与早期原始沉积环境和后期成岩作用关系密切,压实作用㊁长石溶蚀和自生矿物胶结对储层孔隙发育及物性具有关键控制效应㊂该研究对吐哈盆地胜北洼陷中侏罗统致密砂岩油气有利勘探区分布预测具有指导意义㊂关键词:吐哈盆地;胜北洼陷;致密砂岩;孔隙;压实作用;长石溶蚀中图分类号:P 618.130.2+1 文章编号:2096-8523(2023)03-0189-12 收稿日期:2022-05-21d o i :10.19509/j .c n k i .d z k q.2022.0129 开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):P o r e c h a r a c t e r i s t i c s a n d i t s c o n t r o l l i n g fa c t o r s i n t h e M i d d l e J u r a s s i c t i gh t s a n d s t o n e r e s e r v o i r s o f t h e S h e n g b e i S a g ,T u r pa n -H a m i B a s i n C h e n S h u p e n g1a ,1b,C a i S u y a n g 1a ,1b ,L i a n g Yu n 2,H u Q i a n z e 2,X i a o Q i l i n 1a ,1b(1a .S c h o o l o f R e s o u r c e s a n d E n v i r o n m e n t ;1b .K e y L a b o r a t o r y o f O i l a n d G a s R e s o u r c e s a n d E x p l o r a t i o n T e c h n o l o g y o f M i n i s t r y o f E d u c a t i o n ,Y a n g t z e U n i v e r s i t y,W u h a n 430100,C h i n a ;Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s://d z k j q b.c u g.e d u.c n地质科技通报2023年2.T u r p a n O i l P r o d u c t i o n P l a n t o f P e t r o C h i n a T u h a O i l f i e l d,S h a n s h a n X i n j i a n g838202,C h i n a)A b s t r a c t:T h e M i d d l e J u r a s s i c s a n d s t o n e r e s e r v o i r s o f t h e T u r p a n-H a m iB a s i n a r e t h e m a i n t a r g e t s f o r u n-c o n v e n t i o n a l t i g h t o i l a n d g a s e x p l o r a t i o n a n d d e v e l o p m e n t.T o b e t t e r u n d e r s t a n d i n g t h e m a i n c o n t r o l l i n g f a c t o r s o f p o r e c h a r a c t e r i s t i c s i n t h e M i d d l e J u r a s s i c t i g h t s a n d s t o n e s o f t h e S h e n g b e i S a g,T u r p a n-H a m i B a s i n,a c o m p r e h e n s i v e i n v e s t i g a t i o n r e f e r r i n g t o l i t h o l o g y,d i a g e n e s i s,p h y s i c a l p r o p e r t i e s,a n d p o r e s t r u c-t u r e w a s c o n d u c t e d o n s a m p l e s o b t a i n e d f r o m8w e l l s.T h e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h e M i d d l e J u r a s s i c t i g h t s a n d s t o n e r e s e r v o i r c h a r a c t e r i z e d b y l o w p o r o s i t y a n d u l t r a l o w p e r m e a b i l i t y p r i m a r i l y c o n t a i n s f e l d s p a r l i t h i c s a n d s t o n e s,f o l l o w e d b y l i t h i c s a n d s t o n e s.T h e s e s a n d s t o n e r e s e r v o i r s s u f f e r e d s t r o n g c o m p a c t i o n a n d c o m p l i c a t e d m i n e r a l c e m e n t a t i o n,r e p l a c e m e n t,a n d d i s s o l u t i o n.T h e s e s a n d s t o n e r e s e r v o i r s a r e d o m i n a t e d b y t h e s e c o n d a r y p o r e s g e n e r a t e d b y f e l d s p a r d i s s o l u t i o n,w i t h s o m e r e s i d u a l i n t e r p a r t i c l e p o r e s,q u a r t z d i s-s o l u t i o n p o r e s,c l a y m i n e r a l i n t e r l a y e r p o r e s,a n d m i c r o f r a c t u r e s.P o r e t h r o a t o f5-50n m m o s t w i d e l y a p-p e a r s i n t h e s e r e s e r v o i r s,w h i l e t h e p o r o s i t y a n d p e r m e a b i l i t y o f t h e s e r e s e r v o i r s m a i n l y d e p e n d o n t h e p o r e t h r o a t s o f50n m-1μm a n d100-800μm,a s i n d i c a t e d b y t h e g o o d p o s i t i v e c o r r e l a t i o n s b e t w e e n p o r e t h r o a t s a n d v o l u m e s.B o t h p o r o s i t y a n d p e r m e a b i l i t y c o r r e l a t e p o s i t i v e l y w i t h t h e q u a r t z a n d f e l d s p a r c o n-t e n t s b u t n e g a t i v e l y w i t h t h e c l a y a n d c a r b o n a t e c o n t e n t s.T h e s e c o r r e l a t i o n s w e r e s u p p o s e d t o b e c a u s e d b y t w o f a c t o r s:①s t r o n g c o m p a c t i o n l e d t o t h e l o s s o f m o s t i n t e r p a r t i c l e p o r e s b u t k e p t t h e r e s i d u a l i n t e r-p a r t i c l e p o r e s a s s o c i a t e d w i t h r i g i d q u a r t z,a n d c a u s e d t h e o c c u r r e n c e o f m i c r o f r a c t u r e s a n d d i s s o l u t i o n p o r e s w i t h i n t h e q u a r t z;t h e m i g r a t i o n o f h y d r o c a r b o n f l u i d s c o n t a i n i n g o r g a n i c a c i d s i n t o t h e M i d d l e J u r a s-s i c r e s e r v o i r s r e s u l t e d i n t h e s i g n i f i c a n t d i s s o l u t i o n o f f e l d s p a r a n d g e n e r a t i o n o f s e c o n d a r y d i s s o l u t i o n p o r e s.T h i s p r o c e s s p r o m o t e d t h e o c c u r r e n c e o f p o r e t h r o a t s o f50n m-1μm a n d100-800μm a n d i m-p r o v e d t h e p o r o s i t y a n d p e r m e a b i l i t y.②T h e p r i m a r y i n t e r p a r t i c l e p o r e s a n d s e c o n d a r y m i c r o f r a c t u r e s w e r e f i l l e d w i t h a u t h i g e n i c c l a y o r c a r b o n a t e c e m e n t;t h e r e p l a c e m e n t o f f e l d s p a r b y c a l c i t e d i s t u r b e d t h e p o s i-t i v e e f f e c t s o f f e l d s p a r d i s s o l u t i o n o n t h e p o r o s i t y a n d p e r m e a b i l i t y,w h i c h r e d u c e d t h e o c c u r r e n c e o f50n m -1μm a n d100-800μm p o r e t h r o a t s a n d t h e p h y s i c a l p r o p e r t i e s o f t h e s e r e s e r v o i r s.T h e r e f o r e,t h e o c c u r-r e n c e o f p o r e s w a s c l o s e l y r e l a t e d t o t h e e a r l y s e d i m e n t a r y e n v i r o n m e n t s a n d t h e l a t e r d i a g e n e s i s a f t e r d e p-o s i t i o n.M o r e i m p o r t a n t l y,m e c h a n i c a l c o m p a c t i o n,f e l d s p a r d i s s o l u t i o n,a n d a u t h i g e n i c m i n e r a l c e m e n t a t i o n p l a y e d c r u c i a l r o l e s i n r e g u l a t i n g t h e o c c u r r e n c e o f p o r e s a n d t h e p h y s i c a l p r o p e r t i e s o f t h e s e s a n d s t o n e r e s-e r v o i r s i n t h e s t u d y a r e a.T h i s s t u d y s h o u l d b e h e l p f u l i n p r e d i c t i n g t h e f a v o r a b l e e x p l o r a t i o n a r e a s o f t i g h t o i l a n d g a s i n t h e M i d d l e J u r a s s i c s a n d s t o n e r e s e r v o i r s i n t h e S h e n g b e i S a g,T u r p a n-H a m i B a s i n.K e y w o r d s:T u r p a n-H a m i B a s i n;S h e n g b e i S a g;t i g h t s a n d s t o n e;p o r e;c o m p a c t i n g a c t i o n;f e l d s p a r c o r r o-s i o n当前全球油气勘探正从常规油气领域向非常规油气领域拓展,致密砂岩气作为非常规油气资源主要类型之一,已成为世界油气勘探的重点领域[1-2]㊂例如,美国绿河盆地和加拿大阿尔伯达盆地致密砂岩气在北美天然气版图中占据重要位置,我国鄂尔多斯盆地苏里格地区和四川盆地须家河组致密砂岩气已成为国内天然气主要产区㊂此外,吐哈㊁松辽㊁渤海湾等盆地也具有良好的致密砂岩气勘探开发前景,是天然气增储上产的重要领域[2-8]㊂致密砂岩储层是致密砂岩气勘探的主要对象,其孔隙度往往小于10%,渗透率小于0.1ˑ10-3μm2[2-3,7-10],在岩石组分㊁孔隙类型㊁孔喉结构㊁成岩演化㊁储集性能等方面与常规储层相比均存在较大差异[1-4,11]㊂致密砂岩储层往往具有非均质性强㊁孔喉直径小㊁连通性和储层物性差等特点,这为致密砂岩气勘探 甜点 优选及预测带来巨大挑战,严重制约着世界沉积盆地油气勘探开发进程[2,12]㊂因此,致密砂岩储层表征及影响因素分析长期以来一直是该领域的核心研究内容之一㊂鉴于致密砂岩储层复杂孔隙结构,通常运用铸体薄片㊁核磁共振㊁高压压汞㊁气体吸附㊁聚焦离子束场扫描电镜等技术对致密砂岩储层微观孔隙结构进行综合系统表征[2-6,11-14]㊂已有研究表明致密砂岩储层分布和发育程度主要受沉积㊁成岩及构造作用三大要素控制[2-9]㊂一般来讲,沉积与构造作用是形成致密砂岩储层的基础,成岩作用则在砂岩储层致密化过程中扮演关键角色[2,9]㊂原始沉积环境对储层物性具有首要控制作用,因为储层物性的好坏很091Copyright©博看网. All Rights Reserved.第3期 陈淑鹏等:吐哈盆地胜北洼陷中侏罗统致密砂岩储层孔隙发育特征及控制因素大程度上取决于其原始成分和结构㊂例如,四川盆地上三叠统须家河组辫状河三角洲不同沉积微相中,辫状三角洲前缘水下分流河道与河口坝微相物性较好,平原分支河道微相相对较差[2,14]㊂构造作用往往会诱发生成裂缝系统,裂缝对于致密砂岩储集性能,尤其渗透性能的改善不言而喻[2,9,15]㊂对于致密砂岩储层而言,后期成岩作用对原始孔隙的改造程度通常决定了其能否成为有效储集体㊂与常规储层类似,溶蚀和构造破裂等建设性成岩作用会使致密砂岩储层物性得到有效改善,而压实㊁压溶和胶结等破坏性成岩作用则会导致致密砂岩储层物性变差[15-20]㊂本质上,致密砂岩储层物性取决于其内部微纳米级孔隙发育状况[2-4,11]㊂1 地质概况胜北洼陷位于吐哈盆地台北凹陷西部(图1-a),洼陷内发育了中侏罗统七克台组(J 2q )㊁三间房组(J 2s )和西山窑组(J 2x )3套致密砂岩储层(图2),是吐哈盆地非常规致密气勘探开发重要区域[22]㊂最近,在胜北洼陷中侏罗统七克台组和三间房组致密砂岩储层内相继发现了工业油气流,展现了该区域致密砂岩油气良好的勘探开发前景㊂然而,目前对中侏罗统致密砂岩储层孔隙发育特征及控制因素等认识不足,阻滞了研究区致密砂岩气勘探开发进程[21-24]㊂本研究系统采集了胜北洼陷8口井中侏罗统岩心样品(图1-b ),一方面基于该区致密砂岩样品聚焦离子束扫描电镜㊁高压压汞测试结果,从微观角度明确研究区致密砂岩储层孔隙发育特征;另一方面综合岩石薄片㊁X 射线衍射㊁聚焦离子束扫描电镜㊁高压压汞等测试结果,利用多元统计相关性分析方法,从宏观角度进一步探讨影响和控制该区致密砂岩储层孔隙发育的主要因素,以期为研究区致密砂岩油气勘探开发 甜点 优选和预测提供科学理论依据㊂图1 吐哈盆地含油气区带分布(a )和胜北洼陷研究井位分布图(b )(据文献[21]修改)F i g .1 D i s t r i b u t i o n m a p o f p e t r o l e u m r e g i o n s o f T u r p a n -H a m i B a s i n (a )a n d w e l l l o c a t i o n s (b )i n S h e n g b e i S a g191Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s://d z k j q b.c u g.e d u.c n地质科技通报2023年图2吐哈盆地地层综合柱状图(据文献[21]修改) F i g.2 C o m p r e h e n s i v e s t r a t i g r a p h i c c o l u m n o f t h e T u r-p a n-H a m i B a s i n2样品与实验2.1实验样品本次研究共采集吐哈盆地胜北洼陷区8口井(图1-b)中侏罗统致密砂岩样品48个㊂其中,七克台组砂岩样15个,三间房组砂岩样27个,西山窑组砂岩样6个㊂对这些样品分别进行了岩石薄片㊁X 射线衍射(X R D)㊁孔隙度-渗透率㊁聚焦离子束扫描电镜(F I B-S E M)和高压压汞(M I C P)等分析㊂2.2岩石薄片观测将23块代表性砂岩样品制备成厚度约为1 mm的薄片,并使用茜素红-S和铁氰化钾混合溶液将岩石薄片一半染色(方便与另一半未染色的薄片进行对比),后使用L e i c a D M4P偏光显微镜在单偏光与正交光结合下对岩石薄片进行观测,识别砂岩中的矿物成分,并采集图像㊂2.3X射线衍射(X R D)全岩X衍射定量分析按照‘沉积岩中黏土矿物和常见非黏土矿物X射线衍射分析方法:S Y/T 5163-2018“进行测试㊂将砂岩样品粉碎至粒径0.071mm(200目)以下烘干备用㊂取100m g样品,利用荷兰飞利浦公司生产的X'P e r t P R O D y2198X射线衍射仪进行分析,工作电压40k V, C u Kα射线电流30m A,在3ʎ~85ʎ(2θ)范围内以4ʎ/m i n进行扫描,利用特定矿物的主峰面积对矿物相对含量进行计算㊂2.4孔隙度-渗透率测试选取研究区32块砂岩岩心样品(直径2.5c m,长度2c m),采用P C P-100型孔渗联测仪进行孔隙度和渗透率测试㊂首先将岩心样品用二氯甲烷和甲醇混合溶液(体积比93ʒ7)在索氏抽提系统内抽提72h,取出烘干㊂孔渗联测仪经校准后进行孔隙度测试,围压400P a㊂在恒定压力下向参比室注入氦气,记录参比室初始压力㊂然后将参比室的气体排入岩样的孔隙空间,记录平衡压力㊂岩心样品孔隙度利用波义耳公式计算㊂测定渗透率时,围压为2.0M P a,检测过程中始终保持围压值大于岩心入口压力1.5~2.0M P a㊂当岩心两端的压差或驱替流速保持10m i n以上不改变时,记录测量压力㊁流量等测试数据,连续测定3次后,用达西定律计算渗透率㊂2.5聚焦离子束扫描电镜(F I B-S E M)将岩心样品制备成1c mˑ1c m的长方体,为了保证图像成像质量以及致密砂岩形态完整性,在进行扫描电镜实验前对样品进行了氩离子抛光处理,将样品薄片放入抛光仪进样腔室内,在真空状态下用氩离子轰击2h,以获得光滑的观察面,同时在样品表面镀铬以提高其导电性㊂聚焦离子束扫描电镜工作距离为2~5mm,加速电压为1k V㊂利用H e l i o s N a n o L a b660F E S E M/F I B聚焦离子束扫描电子显微镜在S E/B S E模式下,依次对七克台组㊁三间房组和西山窑组样品进行观测㊂2.6高压压汞(M I C P)选择23个不同层位代表性样品,利用麦克A u-t o P o r e V9620高压压汞仪进行孔径分布测试,孔径检测范围多介于3n m~800μm之间[25-26]㊂实验291Copyright©博看网. All Rights Reserved.第3期 陈淑鹏等:吐哈盆地胜北洼陷中侏罗统致密砂岩储层孔隙发育特征及控制因素前将23个(直径2.5c m ,长度2c m )砂岩岩心样品制成1c mˑ1c m 的正方体,洗油后烘干㊂将岩样浸泡在汞液中,以恒定速度0.00005m L /m i n 向岩心中注入汞,进汞过程中压力周期性降落回升,进汞压力从初始5P a 升高到60000P a,当压力达60000P a 时实验结束㊂实验同时通过计算机系统进行实时监控和自动化数据采集及输出,得到孔喉半径㊁进汞体积等孔隙结构表征参数,在计算孔喉半径时,采用的汞表面张力为4.85ˑ10-1N /m ,接触角取值130ʎ㊂3 结果与讨论3.1储层岩性根据对胜北洼陷中侏罗统储层砂岩样品岩石薄片的观察和统计,研究区中侏罗统致密砂岩以中-粗粒级的长石岩屑砂岩为主,岩屑砂岩次之(图3)㊂具体而言,石英(Q )体积分数在31%~55%之间,平均43%;长石(F )体积分数在10%~23%之间,平均16%;岩屑(R )体积分数在28%~58%之间,平均40%㊂填隙物以泥质为主,其次为碳酸盐矿物,杂基含量低;颗粒的分选性中等,磨圆度较差,以次棱角状为主;胶结类型主要为孔隙式与镶嵌式;研究区压实作用较强,颗粒之间以线接触和线 凹凸接触,以及颗粒支撑结构为主;成分成熟度指数Q /(F +R )在0.4~1.2之间,平均0.8,结构成熟度与成分成熟度均较低(图4)㊂图3 胜北洼陷中侏罗统致密砂岩成分三角图F i g .3 T r i a n g l u l g r d i a g r a m o f M i d d l e J u r a s s i c t i gh t s a n d s t o n e c o m p o s i t i o n s i n S h e n g b e i S a g从储层全岩X R D 测试结果来看,胜北洼陷中侏罗统储层砂岩石英和长石含量均较高,石英质量分数为23%~60%,平均45%㊂长石质量分数为10%~56%,平均37%;黏土矿物质量分数通常为3%~57%,平均16%;含有少量碳酸盐矿物,一般介于1%~13%之间,平均2%㊂3.2成岩作用类型胜北洼陷中侏罗统砂岩储层内的成岩作用类型主要包括机械压实㊁胶结㊁溶蚀和交代㊂研究区中侏罗统致密砂岩储层埋藏深度主要介于4000~5000m 之间,岩石薄片观察显示储层砂岩样品普遍遭受了强烈的机械压实,主要表现为:刚性颗粒石英受较强应力作用发生破裂(图4-a ),云母等软质颗粒发生弯曲变形(图4-b ),颗粒的定向挤压致密排列(图4-c ),其接触关系以线接触和线 凹凸接触为主(图4-a ,c)㊂黏土矿物和碳酸盐矿物是胜北洼陷中侏罗统致密砂岩储层内的主要胶结物类型,它们大多充填在原生粒间孔内(图4-d ,e 和图5-e )㊂黏土矿物主要由高岭石㊁伊利石和绿泥石构成,扫描电镜下自生高岭石为假六方片状,集合体主要呈书页状,胶结在粒间孔中(图5-e)㊂自生绿泥石主要呈叶片状㊁玫瑰花瓣状(图5-f )堵塞在孔隙内㊂伊利石呈细丝状充填在长石粒内溶蚀孔中(图5-g )㊂碳酸盐矿物以方解石和铁方解石为主,多呈粗晶或连晶状,以分散状孔隙式胶结物充填在石英粒间孔和长石颗粒溶蚀孔内(图4-d ,e)㊂长石溶蚀在胜北洼陷中侏罗统不同层位普遍存在㊂储层内长石溶蚀孔异常发育,长石经溶蚀后发育有大量的粒间溶孔㊁粒内溶孔,部分长石溶蚀后,粒内孔中可见沥青充填现象(图4-e)㊂交代作用在胜北洼陷中侏罗统砂岩储层中发育程度较高,岩石薄片在显微镜下主要表现为方解石与铁方解石等碳酸盐矿物呈锯齿状或港湾状交代石英㊁长石和岩屑颗粒(图4-e ,f)㊂3.3储层物性胜北洼陷中侏罗统发育低孔-特低渗致密砂岩储层㊂32个砂岩样品孔隙度与渗透率测试结果显示,研究区砂岩样品孔隙度多介于5%~10%之间,渗透率往往小于0.1ˑ10-3μm 2,孔隙度和渗透率之间没有显著的相关关系(图6)㊂中侏罗统不同层位砂岩储层物性存在一定差异㊂总体来看,三间房组最好,七克台组次之,西山窑组相对较差㊂七克台组储层砂岩孔隙度介于5.55%~10.31%之间,平均6.91%,渗透率介于0.008ˑ10-3~0.187ˑ10-3μm 2之间,平均0.067ˑ10-3μm 2;三间房组储层砂岩孔隙度介于3.80%~9.97%之间,平均7.50%,渗透率介于0.001ˑ10-3~0.775ˑ10-3μm 2之间,平均0.121ˑ10-3μm 2;西山窑组储层砂岩孔隙度介于5.04%~7.89%之间,平均6.61%,渗透率介于0.003ˑ10-3~0.068ˑ10-3μm 2之间,平均0.033ˑ10-3μm 2㊂391Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年a .胜深3井,J 2s ,4624.16m ,正交光下刚性颗粒石英破裂,粒内可见清晰裂纹,碎屑颗粒间呈线接触与线-凹凸接触;b .台参2井,J 2s ,4481.84m ,塑性矿物云母挤压弯曲变形;c .胜深3井,J 2x ,4891.62m ,颗粒间呈线-凹凸接触,颗粒定向排列;d .胜北11井,J 2q ,4208.80m ,正交光下含铁方解石胶结在碎屑颗粒间;e .台参2井,J 2x ,4768.68m ,正交光下可见长石溶蚀,方解石交代长石颗粒,沥青质充填溶蚀孔;f .胜北6井,J 2s ,4323.09m ,含铁方解石呈锯齿状或港湾状交代长石颗粒图4 胜北洼陷中侏罗统致密砂岩储层薄片观测F i g .4 T h i n s e c t i o n o b s e r v a t i o n s o f t h e M i d d l e J u r a s s i c t i g h t s a n d s t o n e r e s e r v o i r s i n t h e S h e n g b e i S a g3.4孔隙类型胜北洼陷中侏罗统致密砂岩储层粒间孔不发育,次生溶蚀孔隙相对发育,同时还发育一定数量的微裂缝㊂以胜北506H 井为例,该井中侏罗统七克台组和三间房组灰色荧光中砂岩铸体薄片在偏光下可见石英㊁长石以及碳酸盐矿物颗粒内发育溶蚀孔(图7-a ,c ,f),呈不规则状㊂研究区压实作用强烈,颗粒间主要呈线-凹凸接触,原始粒间孔因此急剧减少,三间房组灰色荧光粗-中砂岩内,碎屑颗粒间与颗粒接触边缘发育少量残余粒间孔(图7-d ,e );由于受到强烈挤压,石英颗粒发生破裂,其内微裂缝也较发育(图7-b ,d ,f )㊂中侏罗统储层孔隙发育的这种特征借助F I B -S E M 观测更为显著㊂F I B -S E M 观测结果进一步显示,胜北洼陷中侏罗统致密砂岩储层内长石粒内溶蚀孔异常发育,呈海绵状(图5-a ~c),石英颗粒内部发育呈圆形和不规则状的粒内溶蚀孔(图5-d ),黏土矿物主要由高岭石㊁绿泥石与伊利石组成,黏土矿物粒内孔或层间孔相对发育(图5-e ~g ),储层砂岩内微裂缝较发育,其内往往被黏土矿物等充填(图5-h ,i)㊂3.5孔径分布孔径分布通常采用累计孔体积或微分孔体积与孔径交会图来表示[27-29]㊂高压压汞实验结果采用微分孔喉体积与孔喉直径分布交会图来展示,第一种交会图为微分孔喉体积与孔喉直径分布交会图,可表征不同尺度孔喉丰度分布状况,第二种交会图为对数微分孔喉体积与孔喉直径分布交会图,除了表征孔喉分布外,还可比较不同尺度孔喉体积的相对贡献(图8)㊂在微分孔喉体积与孔喉直径分布交会图中呈以5~50n m 孔喉为主峰的单峰型,表明胜491Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第3期 陈淑鹏等:吐哈盆地胜北洼陷中侏罗统致密砂岩储层孔隙发育特征及控制因素a .胜北5井,J 2q ,4002.13m ,灰色中细砂岩,长石粒内溶蚀孔普遍发育;b .胜深3井,J 2s ,4452.01m ,灰色中砂岩,长石粒内溶蚀孔发育;c .胜北11井,J 2s ,4386.62m ,浅灰色中砂岩,长石粒内溶蚀孔普遍发育;d .胜深3井,J 2s ,4452.01m ,灰色中砂岩,发育石英粒内溶蚀孔;e .胜北10井,J 2s ,3900.00m ,灰色荧光粗-中砂岩,发育书页状或鳞片状高岭石,并充填粒间孔中;f .胜深3井,J 2s ,4452.01m ,灰色中-细砂岩,粒间孔中充填呈玫瑰花瓣状绿泥石;g .台参2井,J 2q ,4069.40m ,灰绿色细砂岩,发育细丝状伊利石;h .台参2井,J 2q ,4069.40m ,灰绿色细砂岩,微裂缝发育;i .胜深3井,J 2x ,4891.62m ,灰色粗砂岩,粒间微裂缝发育图5 胜北洼陷中侏罗统致密砂岩储层孔隙类型F i g .5 T y p e s o f p o r e s i n M i d d l e J u r a s s i c t i g h t s a n d s t o n e r e s e r v o i r s S h e n g b e i S ag图6 胜北洼陷中侏罗统致密砂岩储层孔隙度和渗透率交会图F i g .6 C r o s s p l o t o f p o r o s i t y a n d p e r m e a b i l i t y of t h e M i d -d l e J u r a s s i c t i gh t s a n d s t o n e r e s e r v o i r s i n t h e S h e n g b e i S a g北洼陷中侏罗统致密砂岩内5~50n m 孔喉最为发育(图8-a ~c )㊂在对数微分孔喉体积与孔喉直径分布交会图中大致呈以5~50n m ㊁100n m~1μm 和100~800μm 孔喉为主峰的多峰型分布特征,表明这3类孔喉对总孔喉体积的贡献相对较高(图8-d ~f)㊂这从不同直径的孔喉体积分布特征上进一步得到了证实㊂如图9所示研究区中侏罗统致密砂岩总孔喉体积分布在0.007~0.034m L /g 之间,均值0.021m L /g㊂其中,10~50n m 孔喉体积多介于0.001~0.006m L /g 之间,均值0.004m L /g;100n m~1μm 孔喉体积介于0.002~0.010m L /g 之间,均值0.005m L /g;100~800μm 孔喉体积介于0.001~0.020m L /g 之间,均值0.007m L /g㊂这3类孔喉体积占总孔喉体积的40.6%~95.6%,均值74.8%㊂591Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年a .灰色荧光中砂岩,J 2q ,4038.27m ,偏光下可见石英颗粒内溶蚀孔发育;b .灰色荧光细砂岩,J 2s ,4138.11m ,石英颗粒内溶蚀孔发育,并存在微裂缝;c .灰色荧光中砂岩,J 2s ,4141.01m ,镜下可见颗粒间残余粒间孔,以及碳酸盐矿物内部溶蚀孔;d .灰色荧光中砂岩,J 2s ,4235.70m ,单偏光下可见碎屑颗粒间残余粒间孔发育;e .灰色荧光粗砂岩,J 2s ,4236.86m ,碎屑颗粒间与颗粒接触边缘发育残余粒间孔;f .灰色荧光粗砂岩,J 2s ,4236.86m ,长石粒内溶蚀孔发育图7 胜北洼陷胜北506H 井中侏罗统致密砂岩孔隙类型F i g .7 T y p e s o f p o r e s i n t h e M i d d l e J u r a s s i c t i g h t s a n d s t o n e s f r o m W e l l S h e n g b e i 506H i n S h e n g b e i S ag图8 胜北洼陷中侏罗统致密砂岩储层孔喉直径分布图F i g .8 P o r e t h r o a t d i a m e t e r s d i s t r i b u t i o n o f t h e M i d d l e J u r a s s i c t i g h t s a n d s t o n e r e s e r v o i r s i n S h e n g b e i S a g3.6储层孔隙发育控制因素胜北洼陷中侏罗统致密砂岩孔隙度㊁渗透率㊁高压压汞总孔喉体积以及不同直径的孔喉体积与矿物组成相关性分析统计结果证实储层物性受50n m~691Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第3期 陈淑鹏等:吐哈盆地胜北洼陷中侏罗统致密砂岩储层孔隙发育特征及控制因素图9 胜北洼陷中侏罗统致密砂岩储层不同直径的孔喉体积分布F i g .9 P o r e t h r o a t v o l u m e s d i s t r i b u t i o n s w i t h d i f f e r e n t d i a m e t e r s i n M i d d l e J u r a s s i c t i gh t s a n d s t o n e r e s e r v o i r s i n S h e n g b e i S a g1μm 和100~800μm 孔喉发育程度控制,微纳米级孔喉发育程度与原始沉积环境和后期成岩作用改造关系密切㊂从表1统计分析结果来看,孔隙度㊁渗透率和高压压汞总孔喉体积与50n m~1μm 和100~800μm 孔喉体积均呈较好的正相关关系,指示胜北洼陷中侏罗统致密砂岩储层内50n m~1μm 和100~800μm 孔喉相对发育(图8),它们对储层物性具有重要控制作用㊂50~100n m 孔喉体积与100n m~1μm 孔喉体积具有显著的正相关关系,可能表明这2类孔喉空间分布上的密切相关性,即孔喉赋存载体在发育50~100n m 孔喉的同时,100n m~1μm 孔喉也相对发育㊂以此类推,10~50n m 孔喉体积和50~100n m 孔喉体积的显著正相关性可能也指示两者在空间分布上的共生关系㊂然而,10~50n m 孔喉体积与100n m~1μm 孔喉体积之间并不具有显著正相关关系,这可能一方面与其发育程度和孔喉体积贡献相对较小有一定关系,主要体现在10~50n m 孔喉体积与孔隙度和总孔喉体积之间相关性较低;另一方面也表明两者的赋存载体存在一定的差异性㊂从孔喉体积与矿物组成关系来看,50n m~1μm 孔喉体积与石英和长石含量均具有较好的正相关关系,与黏土矿物和碳酸盐矿物含量呈一定的负相关性,100~800μm 孔喉体积与石英㊁长石和黏土矿物含量呈弱正相关,与碳酸盐矿物含量呈显著负相关㊂这可能进一步表明研究区储层孔隙发育与原始沉积环境㊁压实和长石溶蚀及方解石交代关系密切㊂通常,储层内石英㊁长石和碎屑等矿物含量主要取决于原始沉积环境㊂例如,在高能沉积环境中,不稳定的碎屑矿物会被逐渐磨蚀,刚性石英矿物则被保留下来,它能够较好地抵御压实作用的影响,从而使地层保持较好的孔隙度和渗透性[30]㊂胜北洼陷中侏罗统致密储层富含石英和长石,以长石岩屑砂岩为主,且遭受了强烈的压实作用,表现为刚性石英颗粒破裂㊁塑性矿物颗粒云母等弯曲变形㊁石英与碎屑颗粒呈线接触和线-凹凸接触等(图4-a ~c),残余粒间孔的发育也多与石英分布关系密切(图7-d ,e ),加之石英颗粒内部发育溶蚀孔(图7-a ,b 和图5-d),其含量增加无疑有利于储层保持较高的孔隙度和渗透率,两者之间的正相关关系正是原始沉积环境对储层物性控制的重要体现㊂扫描电镜观测显示中侏罗统致密砂岩储层内长791Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年石颗粒内部溶蚀孔异常发育(图7-f 和图5-a ~c )㊂不仅如此,对照全岩X R D 测试结果与岩石薄片观测结果,可以看到两者的石英含量差别不大,而长石含量差异较大,全岩X R D 测试结果明显偏高一些,表明这部分长石应主要赋存在碎屑颗粒内,其内发育的孔隙可能与长石溶蚀关系更为密切㊂一般来讲,长石溶蚀与石油烃类生成过程中有机酸的大量生成密切相关[30-32]㊂中侏罗统致密砂岩储层内长石溶蚀现象普遍,表明地质历史过程中发生了石油烃类的大规模生成和运移,含有机酸的石油烃类流体进入到中侏罗统地层内促使长石发生大规模溶蚀,从而改善了储层物性㊂这从台参2井西山窑组储层薄片观测结果进一步得到了证实,该井4768.68m 处采集的一块浅灰色荧光细砂岩镜下观察可见沥青质充填于长石溶蚀孔内(图4-e),表明储层内确有石油烃类充注发生㊂众所周知,黏土矿物塑性较强,易于遭受压实,虽然其自身发育了矿物粒内孔或层间孔(图5-e ~g),但由于其遭受了强压实,本身难以为石油烃类提供有效的储集空间和渗流通道㊂从岩石薄片和扫描电镜观测结果来看,黏土矿物一方面作为胶结物充填在原始矿物粒间孔内,另一方面部分长石溶蚀孔和次生微裂缝也被其充填占据(图5-g ~i )㊂因此,这也就不难理解塑性黏土矿物含量增加不利于储层物性的改善了㊂同时,在矿物溶蚀过程中,通常伴有黏土矿物形成㊁转化和迁移[32],可能会形成少量较大的微米级孔隙,这可能是导致100~800μm 孔喉体积与黏土矿物含量弱正相关的主要原因㊂胜北洼陷中侏罗统储层内的碳酸盐矿物以方解石为主,它通常以胶结物的形式赋存在矿物粒间孔内(4-d ,e ),造成原生孔隙不断减少,同时它还与长石共生,往往充填在次生长石溶蚀孔内(图4-e ,f),这是长石溶蚀过程中方解石交代长石的结果[32]㊂从统计分析结果(表1)来看,方解石含量与小于5n m 的孔喉体积显著正相关,与100~800μm 孔喉体积显著负相关,表明方解石内小于5n m 的溶蚀孔可能较为发育㊂由于这种方解石矿物占据了大量原生矿物粒间孔和次生长石溶蚀孔,即便其内部发育少量溶蚀孔仍不足以抵消这种影响效应(图7-c)㊂因此,中侏罗统地层内方解石含量增加总体不利于储层物性的改善,尤其是对100~800μm 微米级孔喉的形成和保存不利㊂表1 胜北洼陷中侏罗统致密砂岩孔隙度㊁渗透率㊁高压压汞总孔体积以及不同直径孔喉体积与矿物组成相关性分析统计T a b l e 1 S t a t i s t i c a l t a b l e o f c o r r e l a t i o n s a n a l y s i s o f p o r o s i t y ,p e r m e a b i l i t y ,t o t a l p o r e v o l u m e o f h i g h -p r e s s u r e m e r c u r y pe n e t r a -t i o n a n d v o l u m e of p o r e t h r o a t s w i t h d i f f e r e n t d i a m e t e r s ,a n d m i n e r a l c o m p o s i t i o n s o f t igh t s a n d s t o n e s a m pl e s f r o m t h e M i d d l e J u r a s s i c ,S h e n g b e i S a g相关性孔隙度/%渗透率/10-3μm2T V孔喉直径<5n m[5,10)n m [10,50)n m [50,100)n m [100,1000)n m[1,10)μm [10,100)μm [100,800]μm 石英长石黏土矿物碳酸盐矿物孔隙度渗透率T V 孔喉<5n m[5,10)n m[10,50)n m[50,100)n m[100,1000)n m[1,10)μm [10,100)μm [100,800]μm 石英长石黏土矿物碳酸盐矿物1.000.531.000.450.801.00-0.35-0.13-0.021.000.02-0.15-0.230.181.000.45-0.020.15-0.260.321.000.500.560.65-0.38-0.290.531.000.520.720.68-0.36-0.250.320.841.000.130.450.480.02-0.43-0.040.320.041.000.310.06-0.08-0.210.29-0.10-0.11-0.02-0.341.000.510.480.62-0.35-0.28-0.040.210.080.360.151.000.330.210.22-0.17-0.100.430.300.320.17-0.110.141.000.140.040.16-0.18-0.140.100.400.290.150.040.12-0.341.00-0.30-0.14-0.190.010.26-0.38-0.38-0.28-0.49-0.150.14-0.71-0.151.00-0.22-0.14-0.310.550.07-0.18-0.36-0.25-0.070.15-0.51-0.11-0.23-0.221.00注:相关系数在0.5以上定义为显著相关;T V .总孔隙体积,单位μm34 结 论(1)胜北洼陷中侏罗统储层砂岩以长石岩屑砂岩为主,岩屑砂岩次之;储层孔隙度介于5%~10%之间,渗透率多小于0.1ˑ10-3μm 2,属于低孔-特低渗致密砂岩储层㊂(2)胜北洼陷中侏罗统砂岩储层的成岩作用类891Copyright ©博看网. 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鄂尔多斯盆地东南部下石盒子组盒8段物源特征与沉积相李亚龙;于兴河;单新;杜永慧;周劲松;韩小琴【摘要】二叠系下石盒子组盒8段为鄂尔多斯盆地东南部天然气主力产层.根据研究区盒8段砂岩组分、岩屑和重矿物分布等物源分析特征,结合粒度分析、岩石薄片和岩心沉积等资料,研究下石盒子组盒8段物源体系及沉积相展布规律.结果表明:盒8段物源主要来自北北东、北北西及南部方向,岩屑等组分的变化趋势指示物源在中心区域形成交汇区;砂岩组分以石英为主,岩屑次之,长石极少,岩屑以变质岩岩屑为主;沉积相主要为辫状河三角洲相,可进一步划分为三角洲平原和三角洲前缘亚相,其中三角洲平原亚相以水下分流河道为主要微相,三角洲前缘亚相以河口坝为主要微相;砂体形态以厚层宽浅型为主,粒度概率曲线主要为两段式、三段式、两段夹过渡式及多段式.该研究结果为研究区天然气进一步勘探开发提供指导.【期刊名称】《东北石油大学学报》【年(卷),期】2016(040)003【总页数】10页(P51-60)【关键词】粒度分析;重矿物;沉积相;下石盒子组;盒8段;鄂尔多斯盆地东南部【作者】李亚龙;于兴河;单新;杜永慧;周劲松;韩小琴【作者单位】中国地质大学(北京)能源学院,北京 100083;中国地质大学(北京)能源学院,北京 100083;中国地质大学(北京)能源学院,北京 100083;陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安710075;陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安710075;陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安710075【正文语种】中文【中图分类】TE121.3+1鄂尔多斯盆地石炭系本溪组、二叠系山西组和石盒子组发现丰富的天然气资源，其中下石盒子组盒8段为重要储层之一 [1]。

人们对鄂尔多斯盆地的研究主要集中于盆地北部和西部沉积体系、沉积相及物源的研究[2-5]。

杨西燕等[6]对盆地北部乌审旗地区下石盒子组盒8段下亚段沉积相进行研究，提出盒8段下亚段为滩坝相沉积；席胜利等[7]对盆地西缘及西部—中东部沉积物来源进行对比，认为西缘沉积物主要来自北西方向，西部—中东部以北部物源为主；汪正江等[8]将盆地分为5个沉积体系，对每个沉积体系物源分别进行研究，认为盆地物源主要来自北部阴山古陆、西北缘阿拉善古陆及西南部六盘山古陆；刘锐娥等[9]认为盆地北部物源主要为盆地北缘阴山古陆。

第42卷 第5期2023年 9月 地质科技通报B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g yV o l .42 N o .5S e p .2023何云,王瑞飞,张占杨,等.鄂尔多斯盆地杭锦旗地区下石盒子组致密砂岩储层孔隙结构及可动流体特征[J ].地质科技通报,2023,42(5):94-102.H e Y u n ,W a n g R u i f e i ,Z h a n g Z h a n y a n g ,e t a l .P o r e s t r u c t u r e a n d m o v a b l e f l u i d c h a r a c t e r i s t i c s o f t i gh t s a n d s t o n e r e s e r v o i r s i n t h e L o w e r S h i h e z i F o r m a t i o n i n t h e H a n g j i n q i a r e a ,O r d o s B a s i n [J ].B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,2023,42(5):94-102.鄂尔多斯盆地杭锦旗地区下石盒子组基金项目:陕西省重点研发计划(重点产业创新链(群):2022Z D L S F 07-04);国家自然科学基金项目(51974253);陕西省教育厅重点项目(18J S 084);陕西省高校科协青年人才托举计划(20180703)作者简介:何 云(1982 ),男,高级工程师,主要从事油气生产技术管理工作㊂E -m a i l :376254397@q q.c o m 通信作者:王濡岳(1990 ),男,高级工程师,主要从事非常规油气地质与油气勘探规划研究㊂E -m a i l :w r y 1990@v i p .q q.c o m ©E d i t o r i a l O f f i c e o f B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y .T h i s i s a n o pe n a c c e s s a r t i c l e u n d e r t h e C C B Y -N C -N D l i c e n s e .致密砂岩储层孔隙结构及可动流体特征何 云1,王瑞飞2a,张占杨1,王濡岳3,尹 帅2b,何维领3,陈瑞娜2a,肖 雪2a(1.中国石油化工股份有限公司华北油气分公司,郑州450006;2.西安石油大学a .石油工程学院;b .地球科学与工程学院,西安710065;3.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院,北京102206)摘 要:核磁共振(NM R )及C T 扫描技术对致密砂岩储层评价正发挥越来越重要的作用㊂以杭锦旗地区下石盒子组盒1段致密砂岩储层为例,基于NM R 及C T 扫描系统探讨了致密砂岩中不同类型孔隙的响应特征及流体识别能力㊂结果表明,测试样品的孔隙度主要分布在1.7%~10%,气测渗透率主要分布在0.1ˑ10-3~1.4ˑ10-3μm 2,T 2弛豫时间截止值主要分布在1~14m s ,平均值为6.11m s ,属于典型的低孔㊁低渗型致密砂岩储层㊂根据离心前饱和分量T 2弛豫时间曲线,盒1段储层孔隙类型为双峰型(左峰为主,右峰不明显),包括3个亚类:微孔-小孔型㊁小孔-中孔型㊁微孔-小孔-中孔型,所对应的T 2弛豫时间区间分别为0.1~10,1~100,0.1~100m s ㊂三维C T 扫描结果显示,小孔-中孔型储层的物性特征最好,其次为微孔-小孔-中孔型储层,而微孔-小孔型储层的物性相对较差㊂T 2截止值与样品可动流体含量负相关㊂盒1段可动流体孔隙度与渗透率具有良好的正相关性,反映可动流体含量受储层渗透率与喉道显著影响㊂盒1段致密砂岩储层中可动水饱和度主要分布在4%~9%,平均值为5.8%㊂开发实践显示,盒1段原始可动水饱和度较低,具有较大开发潜力,从侧面证实了NM P 和C T 扫描技术结果的准确性㊂关键词:杭锦旗地区;核磁共振;C T 扫描;下石盒子组;致密砂岩;储层性质;孔隙结构;可动流体2022-02-10收稿;2022-02-28修回;2022-05-05接受中图分类号:P 130.2+1 文章编号:2096-8523(2023)05-0094-09d o i :10.19509/j .c n k i .d z k q.2022.0134 开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):P o r e s t r u c t u r e a n d m o v a b l e f l u i d c h a r a c t e r i s t i c s o f t i gh t s a n d s t o n e r e s e r v o i r s i n t h e L o w e r S h i h e z i F o r m a t i o ni n t h e H a n g j i n qi a r e a ,O r d o s B a s i n H e Y u n 1,W a n g R u i f e i 2a ,Z h a n g Z h a n y a n g 1,W a n g R u yu e 3,Y i n S h u a i 2b ,H e W e i l i n g 3,C h e n R u i n a 2a ,X i a o X u e 2a(1.S I N O P E C N o r t h C h i n a O i l &G a s B r a n c h ,Z h e n gz h o u 450006,C h i n a ;2a .S c h o o l o f P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g ;2b .S c h o o l o f E a r t h S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ,X i 'a n S h i y o u U n i v e r s i t y,X i 'a n 710065,C h i n a ;3.S I N O P E C P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d P r o d u c t i o n R e s e a r c h I n s t i t u t e ,B e i j i n g 102206,C h i n a )Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第5期何云等:鄂尔多斯盆地杭锦旗地区下石盒子组致密砂岩储层孔隙结构及可动流体特征A b s t r a c t:[O b j e c t i v e]I n r e c e n t y e a r s,n e w d i s c o v e r i e s h a v e b e e n m a d e i n t h e H e1M e m b e r o f t h e H a n g j i n-q i G a s F i e l d.A n d t h e i n i t i a l g a s p r o d u c t i o n o f s o m e w e l l s b y f r a c t u r i n g c a n r e a c h10ˑ104m3/d,w h i c h s h o w s t h a t t h e H e1M e m b e r h a s g r e a t e x p l o r a t i o n p o t e n t i a l.H o w e v e r,d u e t o t h e s t r o n g h e t e r o g e n e i t y o f t h e H e1M e m b e r,t h e g a s p r o d u c t i o n m e c h a n i s m o f t h e H e1M e m b e r i s n o t c l e a r a t p r e s e n t,w h i c h r e-s t r i c t s i t s e f f i c i e n t d e v e l o p m e n t.T o a c c u r a t e l y a n d q u a n t i t a t i v e l y c h a r a c t e r i z e t h e m i c r o s c o p i c p o r e s t r u c-t u r e a n d m o v a b l e f l u i d c h a r a c t e r i s t i c s o f t i g h t g a s s a n d s t o n e r e s e r v o i r s.[M e t h o d s]I n t h i s p a p e r,t a k i n g t h e t i g h t s a n d s t o n e r e s e r v o i r i n t h e H e1M e m b e r o f t h e S h a n g s h i h e z i F o r m a t i o n i n t h e H a n g j i n q i G a s F i e l d a s a n e x a m p l e,NM R a n d C T t e s t s w e r e u s e d t o s t u d y t h e r e s p o n s e c h a r a c t e r i s t i c s a n d f l u i d i d e n t i f i c a t i o n a b i l i t y o f d i f f e r e n t t y p e s o f p o r e s i n t i g h t s a n d s t o n e.[R e s u l t s]T h e r e s e a r c h s h o w s t h a t t h e p o r o s i t y o f t h e t e s t s a m p l e s i s m a i n l y d i s t r i b u t e d i n1.7%-10%,a n d t h e g a s p e r m e a b i l i t y i s m a i n l y d i s t r i b u t e d i n0.1ˑ10-3-1.4ˑ10-3μm2,w h i c h b e l o n g s t o t h e t y p i c a l l o w-p o r o s i t y a n d l o w-p e r m e a b i l i t y p o r o u s t i g h t s a n d-s t o n e r e s e r v o i r.A c c o r d i n g t o t h e T2r e l a x a t i o n t i m e c u r v e o f t h e s a t u r a t i o n c o m p o n e n t b e f o r e c e n t r i f u g a-t i o n,t h e p o r e t y p e o f t h e r e s e r v o i r i n t h e H e1M e m b e r i s b i m o d a l(m a i n l y t h e l e f t p e a k,t h e r i g h t p e a k i s n o t o b v i o u s),i n c l u d i n g3s u b t y p e s:m i c r o p o r e-s m a l l p o r e t y p e,s m a l l p o r e-m e s o p o r e t y p e,m i c r o p o r e-s m a l l p o r e-m e s o p o r e t y p e.T h e T2r e l a x a t i o n t i m e i n t e r v a l s c o r r e s p o n d i n g t o t h e a b o v e t h r e e s u b t y p e s o f p o r e t y p e s a r e0.1-10m s,1-100m s,a n d0.1-100m s,r e s p e c t i v e l y.T h e r e s u l t s o f3D C T s c a n s s h o w t h a t t h e m i c r o p o r e-m e s o p o r e r e s e r v o i r h a s t h e b e s t p h y s i c a l p r o p e r t i e s,f o l l o w e d b y t h e m i c r o p o r e-s m a l l p o r e-m e s o p o r e t y p e,a n d t h e m i c r o p o r e-s m a l l p o r e t y p e r e s e r v o i r s h a v e r e l a t i v e l y p o o r p h y s i c a l p r o p e r t i e s. T h e T2c u t-o f f v a l u e s o f t h e t e s t e d s a m p l e s w e r e m a i n l y d i s t r i b u t e d b e t w e e n1a n d14m s,w i t h a n a v e r a g e v a l u e o f6.11m s.T h e r e i s a c e r t a i n n e g a t i v e c o r r e l a t i o n b e t w e e n t h e T2c u t-o f f v a l u e a n d t h e m o v a b l e f l u-i d p e r c e n t a g e o f t h e r o c k s a m p l e s.T h e m o v a b l e f l u i d p o r o s i t y a n d p e r m e a b i l i t y h a v e a v e r y g o o d p o s i t i v e c o r r e l a t i o n,r e f l e c t i n g t h a t t h e a m o u n t o f m o v a b l e f l u i d i s s i g n i f i c a n t l y a f f e c t e d b y t h e r e s e r v o i r p e r m e a b i l i-t y a n d t h e n u m b e r o f t h r o a t s.T h e m o v a b l e w a t e r s a t u r a t i o n i n t h e t i g h t s a n d s t o n e r e s e r v o i r s o f H e1 M e m b e r i n t h e s t u d y a r e a i s m a i n l y d i s t r i b u t e d a t4%-9%,w i t h a n a v e r a g e v a l u e o f5.8%.[C o n c l u s i o n] O v e r a l l,t h e o r i g i n a l m o v a b l e w a t e r s a t u r a t i o n o f t h e H e1M e m b e r i s l o w a n d h a s g r e a t d e v e l o p m e n t p o t e n t i a l. K e y w o r d s:H a n g j i n q i a r e a;n u c l e a r m a g n e t i c r e s o n a n c e;C T s c a n n i n g;L o w e r S h i h e z i F o r m a t i o n;t i g h t s a n d s t o n e;r e s e r v o i r p r o p e r t y;p o r e s t r u c t u r e;m o v a b l e f l u i dR e c e i v e d:2022-02-10;R e v i s e d:2022-02-28;A c c e p t e d:2022-05-05中国上古生界煤系碎屑岩蕴藏了丰富的天然气资源,是未来国内天然气增储的重要领域㊂根据覆压渗透率(k)的变化,碎屑岩储层可以被划分为3类[1]:常规储层,k>1ˑ10-3μm2;近致密(过渡型)储层,k介于0.1ˑ10-3~1ˑ10-3μm2之间;致密储层,k<0.1ˑ10-3μm2㊂对于常规碎屑岩储层,其孔隙度通常大于10%,孔隙间的连通性好;而对于近致密及致密碎屑岩储层,其孔隙空间相对闭塞,连通性差㊂碎屑岩储层的渗透率与孔喉直径大小有密切关联,孔喉直径的减小会使储层渗透率产生较大程度的降低[2]㊂已有的研究表明,常规砂岩储层的孔喉直径主要分布在5.5~16.7μm范围内;致密砂岩储层的孔喉直径主要分布在0.08~1μm范围内;而泥页岩的孔喉直径主要分布在0.008~0.1μm范围内[1-4]㊂储层物性及可动流体发育条件是决定油气储层的最终累产㊁储层评价及生产周期的重要参数,其除了与孔喉直径相关外,还受岩石孔隙度㊁孔隙连通性㊁颗粒密度㊁颗粒尺寸㊁分选性及成岩作用等因素的综合影响[5]㊂受强压实及胶结作用的影响,致密砂岩储层基质渗透率非常低[6-8]㊂致密砂岩储层具有强非均质性及强各向异性,岩石内部孔隙结构不仅受控于孔隙度而且还受控于成岩作用[6]㊂因而,采用先进的实验手段,对致密储层内部岩石及流体组分二元赋存特征进行定量评价可以为致密砂岩储层 甜点 预测提供新的思路㊂孔隙结构和可动流体性质是关系储层含烃及产烃能力的重要指标,该研究存在的科学问题是如何采用无损技术三维直观地揭示孔隙结构和可动流体性质之间的定量关系㊂对于研究程度尚欠的盒1段而言,该科学问题更为突出㊂核磁共振及C T扫描在近些年被广泛应用于不同类型致密储层综合评价中,C T扫描能够以三维无损方式直观㊁真实地揭示岩石内部孔隙结构,而核磁共振则是揭示岩石内部流体分布的可靠手段㊂因此,本研究采用这2种实验测试,可以有效获取孔隙结构和可动流体性质之59Copyright©博看网. All Rights Reserved.h t t p s://d z k j q b.c u g.e d u.c n地质科技通报2023年间的耦合关系㊂致密砂岩内部孔隙直径变化范围较宽,可从纳米级延伸到微米级[7-9]㊂目前,研究致密砂岩多孔介质孔隙结构的本构模型多是基于微观孔隙均匀分布且尺寸相差不大的假设,从严格意义上来说,这些模型通常不能准确地预测致密储层的本质属性特征㊂核磁共振(NM R)及C T扫描是近些年应用于非常规致密储层评价中的新技术,这些测试可获取储层多方面信息:①不同尺寸孔隙的数量及分布;②流体的可动性㊂基于以上优势,其在致密砂岩储层评价㊁气水层识别及压裂层位优选等方面正发挥越来越重要的作用[9-10]㊂三维C T扫描可以以无损方式直观展示岩石内部孔隙及喉道的分布及联通程度㊂NM R可以通过T2谱截止值有效区分岩石中束缚流体及自由流体㊂对于常规砂岩来说,C o a t e s等[11]的研究表明,其T2截止值为33m s㊂R e z a等[12]研究了含气致密砂岩的NM R响应特征,发现占有最大比重且具有类似尺寸的孔隙主要集中在1m s附近㊂高树生等[10]对四川广安气藏须家河组致密砂岩典型NM R曲线进行了分析,发现该致密砂岩T2时间分布在0.1~ 1000m s之间,具双峰分布特征,双峰峰值分别约对应4m s及60m s,小孔和中孔比例达80%㊂不同类型致密砂岩具有不同的NM R响应特征,利用NM R测试结果结合经典NM R模型[11-15]及回归分析计算,可以获取岩石有效孔隙度㊁总孔隙度及渗透率等储层物性参数㊂近年来,杭锦旗勘探新区盒1段不断获得新发现,部分井压裂初产气量可达10ˑ104m3/d,显示出盒1段具有巨大的勘探潜力㊂但是,受盒1段强非均质性的影响,目前对于盒1段储层微观产气机理尚不明确,制约了其高效开发㊂因此笔者将以杭锦旗地区下石盒子组盒1段为例,系统开展致密砂岩储层NM R及C T扫描测试,进而探讨基于这些新技术的致密砂岩中不同类型孔隙的响应特征㊂1实验样品及方法致密砂岩样品取自杭锦旗地区下石盒子组盒1段,样品共计10组,埋深分布于2572.29~ 3562.71m㊂所选的样品均取自具有一定气显示的砂岩段,且所取样品均为完整样品,从而保证样品具有代表性㊂所取样品的基本信息如表1所示㊂对于NM R测试,100%饱和地层水条件下(离心前)的饱和压力为2.76M P a,饱和时间为24h,地层水类型为C a C l2型,地层水矿化度为20000m g/ L㊂NM R测试曲线包含100%饱和地层水条件下(离心前)的T2时间谱曲线和2.76M P a离心后的T2时间谱曲线㊂核磁共振可动流体测试中,技术指标为最大工作温度155ħ/0.5h,最大工作压力137.9M P a,电子线路交流电电压180V,频率60 H z㊂探头直流电电压600V,800m A/脉冲㊂测量横向弛豫时间T2时的回波间隔T E为0.2m s,回波次数4100次㊂信噪比被控制在80以上㊂表1样品基本信息T a b l e1 B a s i c i n f o r m a t i o n o f t h e s a m p l e s样品编号井号深度/m氦气孔隙度/%气测渗透率/10-3μm2岩性1J1193372.447.00.69中粗砂岩2J1363562.711.70.08中砂岩3J1202572.294.20.26中砂岩4J1373422.387.90.56中砂岩5J1373422.936.20.26粗砂岩6J1193368.127.30.71粗砂岩7J1373424.089.11.13中粗砂岩8J1443223.366.70.52细砂岩9J1373474.109.21.19中砂岩10J512732.9410.10.61中砂岩此外,基于三维C T扫描技术对盒1段致密砂岩储层内部孔隙结构进行了扫描,样品尺寸为直径65μm的圆柱,处理软件为A v i z o+I m a g e J㊂该测试能够无损观察样品内部微观孔隙及喉道的分布及联通特征[16-17]㊂测试仪器为C a r l Z e i s s三维立体X 射线显微镜,其利用X射线穿透样品来观察样品内部孔隙结构及矿物组分㊂2实验结果及分析图1 NM R测试样品的渗透率与孔隙度的关系F i g.1 R e l a t i o n s h i p b e t w e e n p e r m e a b i l i t y a n d p o-r o s i t y o f NM R t e s t s a m p l e s2.1孔隙结构类型划分所测试的10组核磁共振样品的气测孔隙度及渗透率的关系如图1所示,可见两者具有非常好的正相关性㊂样品的孔隙度主要分布在1.7%~69Copyright©博看网. All Rights Reserved.第5期何云等:鄂尔多斯盆地杭锦旗地区下石盒子组致密砂岩储层孔隙结构及可动流体特征10%,气测渗透率主要分布在0.1ˑ10-3~1.4ˑ10-3μm2,属于典型的低孔㊁低渗致密砂岩储层㊂良好的指数相关性表明盒1段致密砂岩储层属于孔隙性储层㊂根据所测试的10组样品的核磁共振曲线及T2谱(图2),获得了样品的可动流体孔隙度㊁可动流体体积分数㊁T2截止值㊁束缚水饱和度等参数㊂离心前饱和分量核磁共振曲线的不同峰态特征可以反映岩石中不同尺寸孔隙所占的比例㊂此外,离心前NM R分量曲线T2弛豫时间谱还可以反映孔隙大小㊂大量研究表明,T2时间<1m s时指示微孔(孔径<0.1μm);T2时间介于[1,10)m s时指示小孔(孔径介于[0.1,0.5)μm);T2时间介于[10,100)m s时指示中孔(孔径介于[0.5,2.5)μm);T2时间介于[100,1000]m s时指示大孔(孔径介于[2.5,10]μm);T2时间>1000m s时则指示溶洞(孔径>10μm)[10]㊂通常,致密砂岩储层的NM R 曲线类型被划分为单峰㊁双峰及三峰3种类型[13]㊂通过分析认为研究区盒1段致密砂岩储层的NM R 曲线峰型相对单一,发育双峰型,且以左峰为主,右峰不明显(图2)㊂根据离心前饱和分量核磁共振曲线所反映的孔隙尺寸的不同,将盒1段储层孔隙类型划分为3类:微孔-小孔型㊁小孔-中孔型㊁微孔-小孔-中孔型㊂统计显示,上述3类样品分别为3组㊁4组㊁3组,即比例分别为30%,40%,30%㊂a.3号样品,2572.29m,微孔-小孔型;b.6号样品,3368.12m,小孔-中孔型;c.8号样品,3223.36m,微孔-小孔-中孔型图2基于离心前饱和分量核磁共振曲线的致密砂岩储层孔隙结构类型划分F i g.2 C l a s s i f i c a t i o n o f p o r e s t r u c t u r e t y p e s i n t i g h t s a n d s t o n e r e s e r v o i r s b a s e d o n NM R c u r v e s o f s a t u r a t i o n c o m p o-n e n t s b e f o r e c e n t r i f u g a t i o n79Copyright©博看网. All Rights Reserved.h t t p s://d z k j q b.c u g.e d u.c n地质科技通报2023年微孔-小孔型以3号样品为代表(图2-a)㊂离心前饱和分量曲线显示,3号样品T2弛豫时间主要分布在0.1~10m s范围,左峰的T2时间分布范围较窄,代表岩样中以微孔和小孔占绝对优势㊂小孔-中孔型以6号样品为代表(图2-b)㊂离心前饱和分量曲线显示,6号样品T2弛豫时间主要分布在1 ~100m s范围,左峰的T2时间分布范围较宽,代表岩样中以小孔和中孔占绝对优势㊂此外,根据T2谱的覆盖范围可知,小孔和中孔所占比例大体相当㊂微孔-小孔-中孔型以8号样品为代表(图2-c)㊂离心前饱和分量曲线显示,8号样品T2弛豫时间主要分布在0.1~100m s范围,左峰的T2时间分布范围非常宽,代表岩样中微孔㊁小孔及中孔均十分发育,且整体上小孔所占比例更高㊂对于所有样品而言,都存在一个T2弛豫时间分布在100~1000m s范围的小型右峰,但其比例较小,代表岩样中还发育少量大孔㊂此外,所有样品都不存在T2弛豫时间>1000m s的情况,表明岩样中不发育溶洞㊂6号样品三维扫描结果见图3㊂该技术从X㊁Y㊁Z3个方向对样品进行逐层无损扫描,通过滤波除噪,孔隙及矿物组分可以被区分开来(图3)㊂利用三维C T扫描结果进一步对比了上述微孔-小孔型㊁小孔-中孔型㊁微孔-小孔-中孔型储层的孔喉分布特征[18]㊂3号㊁6号及8号样品的孔喉空间分布如图4所示㊂该显示图像基于最大球法及球棍模型反演而来,红色代表孔隙,绿色代表喉道㊂统计结果显示,小孔-中孔型储层的物性特征最好,储层的平均孔隙度为7.6%,平均渗透率为0.74ˑ10-3μm2,平均配位数为3.3;其次为微孔-小孔-中孔型储层,该类储层的平均孔隙度为6.6%,平均渗透率为0.54ˑ10-3μm2,平均配位数为2.5;微孔-小孔型储层的物性相对较差,该类储层的平均孔隙度为4.4%,平均渗透率为0.28ˑ10-3μm2,平均配位数为1.6㊂a~b.样品逐层扫描;c.样品原始切片;d.阈值分割后提取的孔隙分布(蓝色);e.三维孔隙分布;f.样品内部含铁矿物三维分布图3研究区盒1段致密砂岩储层6号样品三维C T扫描结果F i g.33D C T s c a n r e s u l t s o f S a m p l e N o.6o f t i g h t s a n d s t o n er e s e r v o i r s i n t h e H e1M e m b e r i n t h e s t u d y a r eaa.3号样品,微孔-小孔型,孔隙度4.2%,渗透率0.26ˑ10-3μm2;b.6号样品,小孔-中孔型,孔隙度7.3%,渗透率0.71ˑ10-3μm2;c.8号样品,微孔-小孔-中孔型,孔隙度6.7%,渗透率0.52ˑ10-3μm2图4基于三维C T扫描的致密砂岩样品的孔喉分布特征F i g.4 P o r e t h r o a t d i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f t i g h t s a n d s t o n e s a m p l e s b a s e d o n3D C T s c a n n i n g基于NM R及C T测试的储层可动流体孔隙度与孔喉参数的关系如图5所示㊂微孔-小孔型储层的喉道数目低于2500,配位数主要分布在1.4~1.7;小孔-中孔型储层喉道数目分布在11000~60000,配位数主要分布在2.8~3.5;微孔-小孔-中孔型储层喉道数目分布在10000~15000,配89Copyright©博看网. All Rights Reserved.第5期 何 云等:鄂尔多斯盆地杭锦旗地区下石盒子组致密砂岩储层孔隙结构及可动流体特征图5 基于NM R 及C T 测试的储层可动流体孔隙度与孔喉参数的关系F i g .5 R e l a t i o n s h i p b e t w e e n p o r o s i t y a n d p o r e t h r o a t pa r a m e t e r s o f r e s e r v o i r m o v ab l e f l u i d b a s e d o n NM R a n d C T m e a s u r e m e n t s位数主要分布在2.1~2.8㊂小孔-中孔型储层的微观孔喉配置使得储层有相对较高的可动流体孔隙度或渗透性㊂整体而言,小孔-中孔型储层孔隙及喉道的联通性好,且孔隙分布比较均匀(图4-b );微孔-小孔-中孔型储层局部具有较强的非均质性(图4-c );而微孔-小孔型储层内部孔隙相对比较孤立,因而孔隙间的连通性相对较差(图4-a)㊂2.2T 2截止值分析致密砂岩储层内部孔隙及喉道空间狭小,具有一定束缚水及可动水分布,NM R 的T 2时间谱可以对不同赋存状态的流体进行识别[12]㊂离心前与离心后T 2曲线间的部分定义为可动流体;而离心后T 2曲线中高于T 2截止值的部分定义为可动水㊂T 2截止值可根据离心后样品累计核磁信号强度在离心前(100%饱和水)样品T 2累计信号强度曲线上的投射点值确定[19]㊂高于T 2截止值的离心后曲线所覆盖面积代表可动水,相应低于T 2截止值的离心后曲线所覆盖面积代表束缚水(图6)㊂所取致密砂岩样品的T 2截止值主要分布在1~14m s ,平均值为6.11m s (图7-a )㊂通过图7-b可以看出,T 2截止值与孔隙度间的相关性不明显,其与所研究致密砂岩的孔隙结构较为复杂及其T 2截止值分布变化范围较窄有关[20-21]㊂T 2截止值与岩样的可动流体体积分数间具有一定负相关性(图7-c)㊂对于微小孔隙内流体或与较大孔隙固体表面紧密接触的流体,孔隙表面与流体间作用力很强,此时,流体组分的T 2弛豫时间很短,流体为束缚流体或不可动流体㊂对于与孔隙表面未紧密接触的流体,流体与孔隙固体表面的作用力较弱,此时,流体的T 2弛豫时间较长,流体为自由流体或可动流体[13]㊂因此,T 2弛豫时间长短和孔径具有正相关性㊂当T 2截止值较高时,岩石中束缚水饱和度上升,相应可动流体体积分数下降㊂图6 利用NM R 曲线识别T 2截止值示意图F i g .6 S c h e m a t i c d i a g r a m o f i d e n t i f y i n gt h e T 2c u t -o f f v a l u e u s i n g NM R cu r v e s 可动流体体积分数与束缚水饱和度之间具有非常好的负相关性(图7-d )㊂通常来说,陆相致密气砂岩的T 2截止值较为离散,T 2截止值与可动流体组分间并不一定具有相关性㊂而此次分析表明,盒1段T 2截止值与可动流体组分间存在一定关联㊂2.3可动水饱和度分析通常来说,可动流体量的多少主要受储层渗透率影响,即主要由储集空间中的喉道所控制㊂因此,可动流体含量与物性参数之间均具有一定正相关性㊂可动流体孔隙度为可动流体体积分数与孔隙度的乘积㊂该参数综合考虑了可动流体及孔隙度两个参数㊂分析可动流体孔隙度与渗透率的关系可以发现,两者具有非常好的正相关性,相关系数R 2达到0.8437(图8)㊂近年来,鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气藏出现了不同程度的产水现象,平均产水量约为9m 3/d,这些水来源于地层中的可动水,气井出现产水99Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年图7 研究区盒1段致密砂岩样品T 2截止值㊁物性参数及流体参数的分布特征F i g .7 D i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e T 2c u t o f f v a l u e ,p h y s i c a l p r o p e r t y pa r a m e t e r s a n d f l u i d p a -r a m e t e r s o f t i g h t s a n d s t o n e s a m p l e s i n t h e H e 1M e mb e r o f t h e s t u d y ar ea 图9 致密砂岩样品可动水饱和度(a )㊁束缚水饱和度(b)与孔隙度的关系F i g .9 R e l a t i o n s h i p b e t w e e n m o v a b l e w a t e r s a t u r a t i o n (a ),i r r e d u c i b l e w a t e r s a t u r a t i o n (b )a n d p o r o s i t yo f t i g h t s a n d s t o n e s a m pl es 图8 可动流体孔隙度与渗透率的关系F i g .8 R e l a t i o n s h i p be t w e e n t h e m o v a b l ef l u i d p o -r o s i t y a n d r o c k p e r m e a b i l i t y水现象后会对气井产气能力产生极大的不利影响[14-15]㊂核磁实验测试结合生产动态数据分析,发现致密砂岩气藏气井产水强度与可动水饱和度间具有密切联系[15]:①当可动水饱和度<6%时,气井几乎不产水;②当可动水饱和度位于[6%,8%)范围时,气井只产少量水;③当可动水饱和度位于[8%,11%]时,气井开始大量产水;④当可动水饱和度>11%时,气井严重产水㊂因此,致密砂岩气藏开发应优选含气饱和度>50%且可动水饱和度<8%的气层,当地层中可动水饱和度>11%时,含气层无开发价值㊂对于本研究的盒1段致密砂岩储层而言,其可动水饱和度主要分布在4%~9%,平均值为5.8%(图9-a),表明盒1段储层中原始可动水饱和度较001Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第5期何云等:鄂尔多斯盆地杭锦旗地区下石盒子组致密砂岩储层孔隙结构及可动流体特征低,该值低于8%且接近6%,进而说明开发过程中在注意储层保护及生产压差等工作制度制定合理条件下,气井将具备较高的产气能力㊂测试岩样的可动水饱和度与孔隙度间的相关性不显著(图9-a)㊂测试岩样的束缚水饱和度与孔隙度间具有一定负相关性(图9-b)㊂随着孔隙度增加,束缚水饱和度的降低幅度较大,而可动水饱和度的增长幅度相对平稳(图9)㊂本研究采用核磁共振及三维C T扫描定量分析了杭锦旗地区下石盒子组致密砂岩储层的孔隙结构及可动流体特征㊂该研究一方面直观㊁可视化获得了致密砂岩内部孔隙结构,阐明了孔隙结构类型(或孔喉配置)与可动流体参数间的相互关系,因而可以为优质储层 甜点 评价指标的制定提供依据;另一方面,通过定义的可动水饱和度指标可以优选有利射孔㊁压裂层段及气藏气井产水强度预测,进而为气藏开发方案的制定提供依据㊂3结论(1)基于NM R探讨了杭锦旗地区盒1段致密砂岩中不同类型孔隙的响应特征及流体识别能力㊂根据离心前饱和分量T2弛豫时间曲线,盒1段储层孔隙类型为双峰型(左峰为主,右峰不明显),分为3个亚类:微孔-小孔型㊁小孔-中孔型㊁微孔-小孔-中孔型,其所对应的T2弛豫时间区间分别为0.1~10,1~100,0.1~100m s㊂所测试样品的T2截止值主要分布在1~14m s,平均值为6.11m s㊂T2截止值与岩样的可动流体体积分数呈负相关关系㊂(2)三维C T扫描结果显示,小孔-中孔型储层的物性特征最好,平均孔隙度㊁渗透率及配位数分别为7.6%㊁0.74ˑ10-3μm2及3.3;其次为微孔-小孔-中孔型,该类储层的平均孔隙度㊁渗透率及配位数分别为6.6%㊁0.54ˑ10-3μm2及2.5;微孔-小孔型储层的物性相对较差,其平均孔隙度㊁渗透率及配位数分别为4.4%㊁0.28ˑ10-3μm2及1.6㊂(3)盒1段致密砂岩储层可动流体孔隙度与渗透率具有非常好的正相关性,反映出可动流体量的多少受储层渗透率及喉道的显著影响㊂盒1段可动水饱和度主要分布在4%~9%,平均值为5.8%㊂结合开发实践,盒1段原始可动水饱和度较低,具有较大开发潜力㊂(所有作者声明不存在利益冲突)参考文献:[1] B e l i k o v B P,A l e k s a n d r o 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致密砂岩储层特征及主控因素分析作者：贺刚来源：《中国科技博览》2019年第01期[摘要]苏里格东三区南部盒八段的砂岩储层普遍致密，通过储层特征及主控因素的研究，对指导今后研究区的天然气勘探与开发具有重要意义。

[关键词]致密砂岩储层、低孔低渗、主控因素中图分类号：TE312 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0022-01近年来，随着常规油气藏储量的减少以及勘探难度的增加，致密砂岩储层已成为国内外众多学者研究的热点及前沿问题。

研究区苏里格东三区南部盒八段气藏储集砂体具有岩性致密、物性较差、成岩作用复杂等地质特征，勘探开发难度大，开发程度较低。

笔者拟从微观的角度出发，通过研究该地区储层的岩石学特征及孔隙结构特征，分析“有利区”储层的主控因素。

盒8段孔隙度为1%～7%，渗透率为0mD～0.3mD。

属于典型的低孔低渗储层，通过分析研究区岩石学特征和微观孔隙结构特征，来寻找“有利区”储层的主控因素。

进而划分有利区，为今后致密砂岩储层油藏的勘探及开发提供借鉴意义。

1 岩石学特征根据岩心描述及薄片统计表明，苏里格东三区南部盒八段的砂岩类型主要为石英砂岩及岩屑石英砂岩。

盒八段的碎屑成分主要以岩屑和石英为主，其体积分数分别为75.7%和18.7%，填隙物的体积分数为3.6%。

填隙物以水云母、高岭石、硅质、铁方解石为主。

胶结物是指成岩期在颗粒之间孔隙中或缝隙中由于孔隙水的物化条件变化而形成的化学沉淀物，主要是碳酸盐、硅质、自生粘土矿物，还有少量的胶结物及黄铁矿等，在本区主要是铁方解石、高岭石、绿泥石、硅质、水云母。

2 结构特征根据粒度资料分析表明，研究区目的层位储层以粗砂岩、中-粗砂岩为主，所占比例为85%，砂岩粒度大。

粉砂所占比例很小。

砂岩粒度大，碎屑颗粒粒径主要分布在0.2mm-1mm 之间，表明粒度分布整体偏粗，说明砂岩分选中等～好。

磨圆度指碎屑颗粒被磨蚀圆化的程度，盒8段砂岩的磨圆度为磨圆呈次棱角状，次棱角状-次圆状，次圆状，说明研究区砂岩磨圆度较差。

延川南地区下石盒子组致密砂岩气储层特征及成藏条件
李理
【期刊名称】《中国煤炭地质》
【年(卷),期】2013(000)008
【摘要】延川南地区位于鄂尔多斯盆地东南缘晋西挠褶带与渭北隆起交汇处，区内2口钻井在盒6、盒8段试气获得中-高产气流。

在前人研究的基础上，对下石盒子组致密砂岩气储层的沉积相类型、储集空间特征、储层物性以及影响气藏发育的主控因素进行分析，认为下石盒子组产气层位一般发育在河道的砂体富集带的心滩微相，储层岩石类型以长石岩屑质石英砂岩为主，岩屑砂岩、岩屑质石英砂岩次之。

研究区河道砂体富集带在上部受泥岩封盖，侧向上受逆断层遮挡，形成岩性-地层复合型气藏。

【总页数】4页(P20-23)
【作者】李理
【作者单位】中石化华东分公司石油勘探开发研究院，江苏南京 210011
【正文语种】中文
【中图分类】TE132.2
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1.英吉苏凹陷英南2致密砂岩气形成条件与成藏模式 [J], 谭万仓
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鄂尔多斯盆地东部盒8段致密砂岩储层特征——以子洲气田清涧地区为例郭智;冀光;王国亭;彭艳霞【摘要】清涧地区位于鄂尔多斯盆地东部,是子洲气田稳产的主力接替区块.研究区面积大,钻井数目少,地质认识程度低,尚处于开发评价阶段.以盒8段为研究对象,开展了沉积、储层等精细地质研究工作,并与苏里格致密砂岩气田进行综合对比,落实了有效砂体的厚度、规模、发育频率,总结了有效砂体在空间的分布规律,认识到区内有效砂体分布零星,连续性差,与心滩等优势相带对应关系较好,平面上主要集中在研究区的西砂带,垂向上在盒8上2、盒8下2小层相对发育.结合地质与试气资料,以“连续性有效厚度”为主要依据,将储层分成好、中、差、干层等4种类型,优选了富集区,按照开发级次将研究区划分为3类区,建议在一类区、二类区优选直井开发,不建议部署水平井开发.本研究为气田开发方案编制提供了地质依据,同时也可对类似气田的地质工作起到借鉴作用.【期刊名称】《现代地质》【年(卷),期】2016(030)004【总页数】10页(P880-889)【关键词】子洲气田;清涧地区;盒8段;有效储层;连续性有效厚度【作者】郭智;冀光;王国亭;彭艳霞【作者单位】中国石油勘探开发研究院北京100083;中国石油勘探开发研究院北京100083;中国石油勘探开发研究院北京100083;中国地质大学(北京)能源学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE122.2致密砂岩气是全球非常规油气资源的重要组成部分，美国、加拿大等国家的相关研究起步早，技术、经验较为成熟，这些国家比较重视储层岩石学和渗流机理等基础研究[1]，具有完善的致密砂岩分析实验室，能有效评价致密砂岩储层渗透率，在开发中充分利用地球物理技术，刻画储层的空间分布，为井位部署提供依据。

我国致密气开发起步晚，近10年来发展迅速，2015年致密气产量已占到全国天然气总产量的1/3，建成了以鄂尔多斯盆地为代表的致密砂岩气大型产业基地。

致密砂岩储层微观孔隙结构特征及物性影响因素分析——以延长探区上古生界山西组为例尚婷;曹红霞;郭艳琴;吴海燕;强娟;武渝;高飞;罗腾跃【摘要】Based on the core observation,analyses on lug data of casting thin sections,SEM,cathode lumi-nescence,image size,high pressure Hg injection,mercury and etc,the microscopic pore structure character-istics and its effects on reservoir quality were studied. The result shows that the porosity and permeability were positively correlated unless the cracks affect the development of high permeability,and the Shan 1 reservoir physical property is a little better than that of the Shan 2. The overall pore doesn′t develop and has poor physi-cal property. The size and connectivity of the pore and roar lines determine the quality of the reservoir. The study area shows the typical tight sandstone reservoir gas reservoirs. The distributary channel sandstone reser-voir is better than inter-distributary bay. The layer rock is mainly lithic quartz sandstone,lithic sandstone and quartz sandstone. The final physical properties is generally better than the former,and the latter is relatively poor. The high permeability reservoir has big particle size with pore development. Compaction is the general background of reservoir densification,siliceous cementation and late carbonate cementation are the main cause of densification. Cemetation of illite,kaolinite and illite-smectite are the main controlling factors of permeabili-ty. A great quantity chlorite thin film formation on detrital grains have resulted in significant primary inter-granular porespreserved,and limited dissolution has a certain degree of improvement to the reservoir porosity and permeability. The above results are of significance both in theory and practice for tracing "sweet spots"in natural gas-bearing reservoir as well.%在岩心观察的基础上,根据大量的岩石薄片、扫描电镜和阴极发光镜下的观察和统计,运用图像粒度和高压压汞分析,探讨鄂尔多斯盆地山西组砂岩储层微观孔隙结构的特征及物性影响因素.研究结果表明,研究区除局部存在受裂缝影响发育的高孔渗段外,整体孔隙度与渗透率呈正相关;山1段物性较山2段好,整体孔隙不发育,物性较差;孔隙和吼道的大小及连通性直接决定着物性的好坏,表现出典型的致密砂岩型气藏.在沉积相中,水下分流河道较分流河道间的孔隙度和渗透率好.研究区以发育岩屑石英砂岩和岩屑砂岩为主,其次为石英砂岩,石英砂岩的孔渗物性整体较好,岩屑石英砂岩次之,岩屑砂岩最差;砂岩的粒度越粗,孔隙越发育,物性越好.在经历了强烈的压实作用后,硅质胶结及晚期形成的碳酸盐胶结是储层致密、物性差的主要原因.黏土矿物中,伊利石、高岭石和混层类的充填胶结作用是影响渗透率的关键性因素.石英颗粒表面绿泥石薄膜保护了原生粒间孔隙,而本区有限的溶蚀作用对储层起到一定程度的改善作用.该研究对在上古生界大面积低丰度天然气藏的背景下,发现"甜点式"的油气富集区具有重要的理论意义和实际指导意义.【期刊名称】《西北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(047)006【总页数】10页(P877-886)【关键词】微观孔隙结构;上古生界;山西组;延长探区【作者】尚婷;曹红霞;郭艳琴;吴海燕;强娟;武渝;高飞;罗腾跃【作者单位】延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安 710069;延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安 710069;西安石油大学地球科学与工程学院,陕西西安 710065;延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安 710069;延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安 710069;延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安 710069;延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安 710069;延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安 710069【正文语种】中文【中图分类】TE122.2鄂尔多斯盆地是一沉降稳定、扭动明显、拗陷迁移的多旋回克拉通盆地,由不同时代、不同沉积类型叠合到一起而成，富含石油、天然气、煤炭和铀矿等多种能源[1-2]。

1.2 致密储层研究1.2.1 致密储层的基本特征致密砂岩储层具有岩性致密、低孔低渗、气藏压力系数低、圈闭幅度低、自然产能低等典型特征。

由于不同学者所研究的对象和角度不同，对致密的理解也不相同。

低渗透储层本身就是一个相对概念，随着资源状况和技术条件的变化，致密储层的标准和界限也会随之变化，因此长期以来致密砂岩储层一直没有一个完整的、明确的定义和界限。

美国联邦能源管理委员会(FERC)把低渗透(致密)天然气储层定义为估算的原始地层渗透率为0．1 X10-3 um2或者小于0．1×10-3 u m2(B．E．Law等，1986)的储层。

关德师( 1995) 等在《中国非常规油气地质》 中,把致密砂岩气藏的储层描述为孔隙度低(小于12%)、渗透率比较低( 1 ×10- 3 um2) 、含气饱和度低( 小于60%)、含水饱和度高( 大于40% )。

杨晓宁( 2005) 认为致密砂岩一般是指具有7% ~ 12%的孔隙度和小于1. 0× 10- 3 um2的空气渗透率,砂岩孔喉半径一般小于0. 5 um。

按照我国的标准, 致密储层有效渗透率 ≤0. 1 ×10- 3 um2(绝对渗透率≤1 ×10- 3 um2)、孔隙度≤10%。

另外一般具有较高的毛细管压力，束缚水饱和度变化也比较大，一般储层中的束缚水饱和度都比较高。

张哨楠根据对鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩储层束缚水饱和度的分析，束缚水饱和度都在40％以上；在孔隙度为4％～11％的范围内，束缚水饱和度在42％～56％之间变化。

他根据对四川盆地上三叠统致密砂岩储层孔隙度和束缚水饱和度的统计(表1)，用两种方法测试的结果表明束缚水饱和度和孔隙度之间存在负相关关系。

鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩储层的孔隙度、渗透率和束缚水饱和度之间的关系同样说明致密砂岩储层的束缚水饱和度随着孔隙度和渗透率的降低而增高(图1)。

1.2.2 致密砂岩储层的成因类型致密砂岩储层与常规砂岩储层相比具有特殊的特征。

百家述评•264【参考文献】[1]李锦锋.研究油田长8段致密砂岩油藏成藏条件及有利发育区预测[J].石油地质与工程,2016,30(2):9-11+16.[作者简介：沈冰玥，胜利油田分公司物探研究院东辛地区油气勘探。

]文/沈冰玥致密砂岩油藏成藏主控因素及勘探潜力分析摘要 研究区域构造为一平缓西倾单斜，内部构造相对简单，斜坡带上发育一系列规模大小不一且由东向西倾没的低幅度鼻状隆起构造。

盆地先后经历了中晚元古代坳拉谷、早古生代陆表海、晚古生代海陆过渡、中生代内陆湖盆及新生代周边断陷等五大演化阶段，形成了下古生界碳酸盐岩、上古生界海陆过渡相煤系碎屑岩、及中新生界内陆碎屑岩沉积的三层结构。

研究区A段属深湖浊积扇沉积，砂岩十分致密，地质基础研究十分薄弱，对其致密砂岩储层特征及主控因素、致密砂岩油藏成藏条件及主控因素等认识尚不明确。

根据探井和评价井的测井、录井和岩心资料，对研究区A致密砂岩油藏成藏条件及主控因素进行分析，并圈定出有利勘探区域，对今后研究区及鄂尔多斯盆地其他区域致密砂岩油藏的勘探开发具有重要的参考。

关键词 A组;致密砂岩油藏;成藏条件;主控因素;勘探开发1 成藏主控因素分析1.1 优质烃源岩是成藏的基础优质的烃源岩是致密砂岩油气藏形成的物质基础。

研究区位于鄂尔多斯盆地沉积—沉降中心处，油源十分丰富。

广泛分布的X1油页岩和A油页岩是研究区良好的生油岩系，为A段致密砂岩油藏的形成奠定了丰富的物质基础。

本次研究结合前人在鄂尔多斯盆地做的X1油层组及A油层组烃源岩分布规律，绘制了研究油田X1烃源岩及A烃源岩厚度等值线图。

在研究区X1烃源岩较厚的区域主要位于研究区西南部柳洛峪区，厚度均超过50m，具备很好的生烃潜质。

1.2 优越的沉积微相之下优良的储层物性是成藏的关键研究表明，优越的沉积相和成岩相有利于形成厚度大且储集性能好的储层，是油气富集的主要区域。

在研究区，已发现的A油层组有较好油气显示且已获工业油流的井位大部分均分布在深湖区浊积扇扇中浊积主水道部位，而扇中浊积主水道是浊积扇主要砂体发育区。