致密砂岩储层形成条件及其表征方法
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致密砂岩气藏储层成岩作用及其演化1致密砂岩气藏的概念致密含气砂岩的概念最早出现于美国。
美国早在年在天然气政策法案规定,砂岩储层对天然气的渗透率等于或小于0.1×10-3μm2时的气藏才可以被定义为致密砂岩气藏。
美国联邦能源委员会也把致密含气砂岩定义为空气渗透率小于0.1×10-3μm2的砂岩[1]。
Spencer[2]根据储层孔隙度的大小将致密储层划分为高孔隙度致密储层和低孔隙度致密储层。
高孔隙度致密砂岩储层指岩性为粉砂岩和细砂岩、粉砂岩中孔隙度变化范围为10%~30%,细砂岩隙度为25%~40%,但是渗透率都小于0.1×10-3μm2;低孔隙度致密砂岩储层指孔隙度范围在3%~12%之间,渗透率一般都小于0.1×10-3μm2Stephen A. Holditch[3]认为致密含气砂岩是一种不经过大型改造措施(水力压裂)或者是不采用水平井、多分支井,就不能产出工业性气流的砂岩储层。
因此就不存在典型的致密含气砂岩。
致密含气砂岩埋藏可以很深,也可以很浅;可以是高压,也可以是低压;可以是低温,也可以是高温;可以是单层,也可以是多层;可以是均质的,也可以是非均质的。
关德师等[4]认为致密砂岩气是指孔隙度低(<12% )、渗透率比较低(0.1×10-3μm2),含气饱和度低(<60% )、含水饱和度高(>40% )、天然气在其中流动速度较为缓慢的砂岩层中的非常规天然气。
李道品[5]根据油层平均渗透率把低渗透油田分为一般低渗透油田、特低渗透油田和超低渗透油田等三类,它们对应油层平均渗透率分别为50×10-3 ~10.1×10-3μm2, 10×10-3μm2~1.1×10-3μm2;和1.0×10-3~0.1×10-3μm2。
王允诚等[6]根据储层物性将低渗透性储层的孔隙度划分为8%~15%、渗透率为10×10-3~0.1×10-3μm2,致密储层的孔隙度为2%~8%、渗透率为0.1×10-3~0.001×10-3μm2。
综述与评述收稿日期:2012-07-06;修回日期:2012-07-30.基金项目:国家大型油气田及煤层气开发科技重大专项(编号:2011ZX05043-001)资助.作者简介:李建忠(1968-),男,河南辉县人,教授级高级工程师,主要从事油气资源评价和勘探部署研究.E-mail:lijizh@petrochina.com.cn.中国致密砂岩气主要类型、地质特征与资源潜力李建忠,郭彬程,郑 民,杨 涛(中国石油勘探开发研究院,北京100083)摘要:致密砂岩气已成为全球非常规天然气勘探的重点之一。
中国致密砂岩气分布范围广,目前已在鄂尔多斯和四川等盆地实现了规模开发;致密砂岩气藏主要有低缓斜坡型、背斜构造型和深部凹陷型3种类型,其基本地质特征表现为以煤系源岩为主,生烃强度高,具有持续充注的气源条件;致密砂岩与烃源岩紧密相邻,大面积接触,以近距离垂向运移成藏为主;源储有效配置形成致密砂岩气大气区,局部富集。
中国致密砂岩气的有利勘探面积约为32×104km2,可采资源量达(8~11)×1012 m3,目前中国致密砂岩气勘探开发技术已较成熟,具备加快发展的条件,在中国未来天然气发展中必将发挥重要作用。
关键词:致密砂岩气;地质特征;气藏类型;资源潜力中图分类号:TE122 文献标志码:A 文章编号:1672-1926(2012)04-0607-09引用格式:Li Jianzhong,Guo Bincheng,Zheng Min,et al.Main types,geological features and re-source potential of tight sandstone gas in China[J].Natural Gas Geoscience,2012,23(4):607-615.[李建忠,郭彬程,郑民,等.中国致密砂岩气主要类型、地质特征与资源潜力[J].天然气地球科学,2012,23(4):607-615.]0 引言致密砂岩气是一种储集于低渗透—特低渗透致密砂岩储层中的典型的非常规天然气资源,依靠常规技术难以开采,需通过大规模压裂或特殊采气工艺技术才能产出具有经济价值的天然气。
大港探区上古生界二叠系致密砂岩储层特征及成因王辉,马文华,张凡磊,崔宇(中国石油大港油田公司,天津300280)摘要:大港探区上古生界近期取得一系列的勘探突破,但上古生界的勘探还处于探索阶段,本文在岩心、薄片、测井和录井等资料研究的基础上,明确了二叠系致密砂岩储层储集空间以次生溶孔及微裂缝为主,原生孔隙由于压实及胶结作用基本不发育,其中二叠系下石盒子组孔隙度和渗透率均值分别为8%和0.15mD 。
分析认为,二叠系砂岩储层致密的主要原因为沉积-构造的双重影响,破坏性成岩作用占据主导,构造演化在一定程度上改善储层储集性能。
关键词:大港探区;上古生界;二叠系;致密砂岩;成岩作用中图分类号:TE122.2文献标识码:A文章编号:1673-5285(2018)04-0121-03DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2018.04.027渤海湾盆地黄骅坳陷第三系油气勘探已经进入中后期,寻找新的勘探接替战场迫在眉睫,近年来,围绕古生界的科研投入越来越大,陆续在大港探区港北潜山、王官屯潜山上古生界发现工业油气流,特别是近期在乌马营潜山二叠系下石盒子组致密砂岩获得工业气流,预示着二叠系致密砂岩良好的勘探前景,必将成为油田增储上产的重要接替层系。
从目前的油气发现井来看,二叠系致密砂层是上古生界最具潜力的含油气层系,但是,由于致密砂岩储层的低孔低渗等特征,如何寻找优质储层相带,有效勘探这类气藏变得尤为重要,本文重点分析了大港探区二叠系致密砂岩的储层特征,以及影响储层物性的主控因素,为如何在大港探区寻找这类低孔低渗的潜山气藏提供可靠的地质依据,具有重要的现实指导意义[1-3]。
1储层岩石学特征大港探区上古生界二叠系地层由山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组构成[4],其中下石盒子组砂岩最厚,上石盒子组次之,下石盒子组累计厚度可达80m ~184m ,依目前的油气发现,本文重点研究了上、下石盒子组的岩石学特征。
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。
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。
致密天然气砂岩储层成因和讨论随着全球能源需求的不断增长,天然气的地位越来越重要。
而致密天然气砂岩储层作为天然气的主要储藏之一,其成因和特征备受。
本文将致密天然气砂岩储层的成因作为主题,探讨形成该储层的主要因素及特征,旨在为相关领域的研究和应用提供参考。
致密天然气砂岩储层是指以砂岩为主要储集岩石,孔隙度较低,渗透率较低,储层压力较高的天然气储层。
致密天然气砂岩储层的成因类型主要包括沉积环境、成岩作用、构造运动和古气候等因素。
沉积环境是致密天然气砂岩储层形成的重要因素。
在一定的地质历史时期,特定的沉积环境导致砂岩沉积物的沉积方式和沉积厚度会影响砂岩储层的孔隙度和渗透率。
例如,在盆地中心和盆地边缘的砂岩沉积厚度较大,但孔隙度和渗透率较低,而在盆地边缘和斜坡上的砂岩沉积厚度较小,孔隙度和渗透率较高。
成岩作用也是致密天然气砂岩储层形成的重要因素。
在砂岩沉积后,会发生压实、胶结、重结晶等成岩作用,这些作用会改变砂岩的孔隙度和渗透率。
例如,压实作用会导致砂岩孔隙度降低,渗透率显著降低;胶结作用也会降低砂岩孔隙度,但渗透率降低程度较小;重结晶作用会改善砂岩的孔隙度,提高渗透率。
构造运动和古气候也是致密天然气砂岩储层形成的重要因素。
构造运动会影响砂岩的沉积环境和成岩作用,进而影响砂岩储层的孔隙度和渗透率。
古气候则会影响砂岩沉积物的成分和粒度,进而影响砂岩储层的孔隙度和渗透率。
致密天然气砂岩储层的成因是多方面的,主要包括沉积环境、成岩作用、构造运动和古气候等因素。
这些因素相互作用,共同影响着砂岩储层的特征和发育。
因此,在研究和应用致密天然气砂岩储层时,应该综合考虑这些因素,以期更加深入地了解该储层的特征和发育。
也需要注意保护环境,合理利用资源,实现可持续发展。
致密砂岩气藏是一种非常丰富的天然气资源,但由于其储层特征的复杂性和隐蔽性,使得致密砂岩气藏的储层识别和开发难度较大。
因此,研究致密砂岩气藏储层特征及有效储层识别方法对提高天然气开采效率和降低开发成本具有重要意义。
第29卷 第1期O I L &G AS GE OLOGY 2008年2月 收稿日期:2007-08-29。
作者简介:张哨楠(1957—),男,教授、博士生导师,石油地质、储层地质。
文章编号:0253-9985(2008)01-0001-10致密天然气砂岩储层:成因和讨论张哨楠(成都理工大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室,四川成都610059)摘要:致密天然气砂岩储层具有高的毛管压力和束缚水饱和度,孔隙类型以次生孔隙为主。
根据致密成因可以将致密砂岩储层划分为4种类型:1)由自生粘土矿物的大量沉淀所形成的致密砂岩储层;2)由胶结物的晶出改变原生孔隙形成的致密砂岩储层;3)高含量塑性碎屑因压实作用形成的致密砂岩储层;4)粒间孔隙被碎屑沉积时的泥质充填形成的致密砂岩储层。
有关致密砂岩储层次生孔隙的成因有多种理论,但是由于致密砂岩储层的复杂性,没有一种理论可以将所有的孔隙成因完全解释清楚,因此次生孔隙的成因机制仍然存在争议。
尽管致密砂岩储层经历了复杂的成岩演化历史,成岩作用对储层的致密化起决定作用,然而沉积环境依然是控制致密砂岩储层形成的基本因素。
深入了解沉积环境和成岩作用对致密砂岩储层的共同作用,有助于对致密天然气砂岩储层的预测和评价。
关键词:次生孔隙;砂岩;致密储层;成因;天然气中图分类号:TE122.2 文献标识码:AT i ght s andstone ga s reservo i rs :the i r or i g i n and d iscussi onZhang Shaonan(S tate Key L aboratory of O il and Gas R eservoir Geology and Exploitation,Chengdu U niversity of Technology,Chengdu,S ichuan 610059,China )Abstract:Tight gas reserv oir sandst ones are generally defined as gas 2bearing and 2yielding sandst oneswith por osi 2ty of less than 10%and per meability t o gas less than 0.1md .Tight gas reservoir sandst ones are characterized by high cap illary entry p ressures,high irreducible water saturati ons and p redom inance of secondary pores .This paper suggests that tight reserv oir sandst ones be classified int o four ty pes in ter m s of the origin:1)tight sand f or med by sedi m entati on of large a mount of authigenic clay m inerals;2)tight sand resulted fr om crystallizati on and p reci p itati 2on of ce ments altering p ri m ary pores;3)tight sand caused by co mpacti on of large a mount of ductile clasts;4)tight sand for med by filling of intergranular pores by detrital clay matrix .T o exp lain the origin of se 2condary pores in these sandst ones,researchers have devel oped many theories .Ho wever,none of the theories are capable of clearing all the doubts due t o the comp lexity of this kind of reserv oirs .A s a result,the issue is still in debate .Des p ite their comp lex burial hist ory of tight reserv oir sandst ones and diagenesis being deter m inant in tightening of sandst ones,o 2riginal depositi onal envir on ment is still a basic fact or contr olling the f or mati on of tight sandst one reservoir .Deeper understanding of their depositi onal envir on ment and the diagenetic hist ory is critical t o the p redicti on and evalua 2ti on of tight reserv oir sandst ones .Key words:secondary pore;sandst one;tight gas reservoir;origin;natural gas 随着人类对清洁、环保、高效能源需求的持续高涨,天然气需求的增加日益明显。
鄂尔多斯盆地长6致密储层特征及主导因素鄂尔多斯盆地位于中国北方,是中国最大的陆上盆地之一,也是世界上最大的火山巨塔盆地之一、该盆地的6-3.8亿年前的上古生界中段是鄂尔多斯盆地具有挤压变形构造风格的典型代表。
在长6储层中,富蕴含石油资源的致密砂岩是非常重要的产油层。
1.储层类型:长6致密砂岩主要由粒径较细的石英颗粒组成,其孔隙度和渗透率较低。
这种储层具有致密、低孔隙度和低渗透率的特点,使其难以长期储集和流动油气。
2.孔隙结构:长6致密砂岩孔隙结构复杂,孔隙类型主要有粘土矿物胶结孔、溶解孔、颗粒间隙和微裂隙。
其中,颗粒间隙和微裂隙对油气储集具有最大的贡献。
然而,由于致密储层的孔隙度较低,油气储集空间被大量的礁盖材料填塞,导致有效孔隙度进一步降低。
3.孔隙连通性:长6致密储层的孔隙连通性差,主要原因是粒间孔隙被黏土矿物充填、颗粒间隙沥青质充填以及颗粒间隙之间缝合石英颗粒的存在。
4.孔隙度和渗透率:长6致密砂岩的孔隙度一般在2%-8%之间,渗透率在0.01×10-3μm2以上。
因此,其渗透性差,油气流动性低。
1.成岩作用:长6致密砂岩形成后经历了多期变质作用、后期伸展作用和压实作用等成岩作用。
这些作用对砂岩的物质组成和孔隙结构产生了重要影响,导致储层孔隙度和渗透率的不均一性。
2.岩石力学性质:长6致密储层的力学性质对储层的压实和改造产生了重要影响。
盆地内的挤压构造作用导致砂岩储层的断裂和变形,进一步降低了储层的孔隙度和渗透率。
3.沉积环境:长6致密储层的储层性质与其沉积环境密切相关。
在鄂尔多斯盆地,长6储层主要发育于浅水碳酸盐沉积环境,碎屑物质较少,这种碳酸盐胶结的砂岩致密度较高,孔隙度和渗透率较低。
总的来说,鄂尔多斯盆地长6致密储层具有致密、低孔隙度和低渗透率的特点。
其形成和发育受到多种因素的共同作用,包括成岩作用、岩石力学性质和沉积环境等。
对于有效的开发利用,需要深入研究这些主导因素对储层特征的影响,以确定合适的开发方法,提高油气资源的开采效率。
致密砂岩油气藏形成机理及勘探技术(调研报告)编写人:牛宝荣孙占东主要参加人:王幸才王琦莫增敏李元萍杨丹王成辉审核:刘永军吐哈油田公司勘探开发研究院科技信息中心二零零九年三月目录一、致密砂岩油气藏形成机理及特征 (1)1.致密砂岩的形成机制 (1)2.致密砂岩的封闭机理及储层特性 (2)3.致密砂岩油气藏特征 (4)4.致密砂岩气藏的划分 (5)4.1两种气藏成藏特征异同点 (7)4.2两种气藏成藏条件异同点 (8)4.3两种气藏成藏模式及分布规律异同点 (13)二、典型致密砂岩油气藏实例 (14)1.加拿大阿尔伯达盆地深盆气藏 (14)2.美国落基山地区深盆气藏 (15)3.鄂尔多斯盆地上古生界深盆气藏 (16)4.四川盆地西部坳陷的中生界陆相致密砂岩气藏 (17)三、致密砂岩油气藏的勘探技术 (18)1.用屏蔽暂堵技术提高致密砂岩油气层测井识别能力 (19)2.致密砂岩孔隙度计算方法 (23)3.地震裂缝综合预测技术 (26)4.致密砂岩油气层测井评价新技术 (30)5.致密砂岩气层的识别技术方法 (32)6.致密含气砂岩的多参数联合反演预测技术 (35)四、勘探技术现实中的应用 (41)1、屏蔽暂堵技术应用效果(以鄂尔多斯盆地北部塔巴庙致密砂岩气藏为例) (41)2、致密砂岩孔隙度计算方法的应用效果(以鄂尔多斯盆地北部下二叠系下石盒子组测井数据为例) (42)3.地震裂缝综合预测技术应用效果(以川西BMM 地区侏罗系沙溪庙组地层为例) (43)4、致密砂岩油气层测井评价新技术的应用效果(以鄂尔多斯盆地上古生界以陆相、海陆交互相碎屑岩为例) (43)5、致密砂岩气层的识别技术方法的应用效果(以鄂尔多斯盆地陕北斜坡东南部陕北富县探区上古生界致密砂岩为例) (45)6、多参数联合反演预测技术的应用效果(以川南须家河组致密砂岩储层为例) (46)五、结论 (49)六、结束语 (51)致密砂岩油气藏形成机理及勘探技术一、致密砂岩油气藏形成机理及特征1、致密砂岩的形成机制砂岩发生机械压实作用,其孔隙及喉道被粘土矿物、自生矿物次生加大充填而形成网格状微细孔喉结构,具有较高的毛细管压力,由此演化成为低渗透致密砂岩。
112近年来,我国国民经济持续快速发展,能源需求剧增,缺口不断扩大。
仅靠常规油气资源已难以满足国内能源的需求,严峻的能源供给形势不仅制约我国国民经济的发展,甚至将影响国家的能源安全,非常规油气勘探开发势在必行。
我国非常规油气资源丰富,种类多,分布广;其中致密砂岩油气资源的比重较大,致密砂岩作为致密油气的主要赋存场所,分析其致密化成因,可为致密砂岩油藏的勘探以及后期开发提供一定的指导。
1 致密砂岩油气资源分布国内致密砂岩气发现时间相对较早,但在2000年以前致密砂岩气并没有给予足够重视,勘探进展较为缓慢;致密油的研究则相对较晚,2008年美国威利斯顿盆地Bakken 组以及德克萨斯南部Eagle Ford致密油的成功勘探开发,才使得致密油成为国内继页岩气之后的又一新的热点领域。
目前,随着水平井与压裂改造等技术的进步,已经在四川、鄂尔多斯、松辽、渤海湾、塔里木、柴达木及准噶尔等盆地发现了丰富的致密油气资源,是未来国内油气勘探的重要领域。
2 国内致密砂岩特征从国内几个典型致密砂岩油气盆地储层特征来看,国内致密砂岩储层长石和岩屑含量普遍较高,石英砂岩较为少见,成分成熟度以及结构成熟度总体较低。
从碎屑颗粒大小来看,碎屑颗粒粒度分布范围较宽,分选性差,且储层中泥质含量较高,从而使得储层在压实作用下原生孔隙大大减少,使得储层物性变差。
致密砂岩储层物性统计分析表明,国内致密砂岩储层孔隙度一般小于10%,渗透率一般小于0.5×10-3μm 2。
通过压汞等手段对致密砂岩储层微观孔喉分析可知,国内致密砂岩孔喉直径一般介于25nm~900nm之间。
总之,储层孔喉较小,排替压力较大,进汞饱和度较低,退汞效率很差。
3 致密砂岩致密化成因砂岩储层的致密化不仅影响油气成藏过程中油气的充注,而且对开发过程有一定的影响,因此对致密砂岩致密化成因进行分析可为致密砂岩油藏的勘探开发提供一定的指导意义。
针对致密砂岩致密化成因,Soeder等人根据原生孔隙减小的原因将其分为自生粘土矿物沉淀型、自生胶结物的堵塞型以及沉积时杂基充填型致密砂岩储层;但Shanley等人通过研究发现,虽然一些砂岩储层的成分成熟度较高,但其仍存在致密储层,因此他们认为:砂岩储层的致密化并不总是砂岩成分的不成熟、泥质杂基含量高而造成的。