中深层致密砂岩储集层成岩特征与孔隙演化定量研究:以沧东凹陷南皮斜坡孔店组二段为例.pdf
《中深层致密砂岩储集层成岩特征与孔隙演化定量研究:以沧东凹陷南皮斜坡孔店组二段为例.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《中深层致密砂岩储集层成岩特征与孔隙演化定量研究:以沧东凹陷南皮斜坡孔店组二段为例.pdf(14页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、书书书 第 卷第 期 年月古地理学报 ()文章编号:():中深层致密砂岩储集层成岩特征与孔隙演化定量研究:以沧东凹陷南皮斜坡孔店组二段为例韩国猛刘炎鑫,吴雪松纪友亮,牟连刚杨朋段润梅袁雪花郭秋霞中国石油大港油田公司大港油田勘探开发研究院,天津 中国石油大学(北京)地球科学学院,北京 北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室,地球与空间科学学院,北京 摘要渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组孔二段埋深普遍大于 ,埋藏史较长、致密化严重,而成岩特征和孔隙演化问题是该区进行油气勘探与开发的关键。本研究基于沉积岩石学、储集层地质学以及基本的岩石矿物学理论和相关分析测试的基本资料,对渤海湾盆地沧东凹陷南皮斜坡
2、孔二段储集层特征和成岩作用进行了系统研究,明确了成岩作用的类型及特征;结合成岩矿物流体包裹体均一温度及地温埋藏史,建立了针对研究区中深层储集层成岩演化的序列;建立了定量模型,利用“回剥法”在充分考虑沉积及不同成岩作用对孔隙演化影响的基础上,分析了各个成岩阶段的孔隙演化特征和孔隙演化过程。结果表明:研究区孔二段储集层目前处于中成岩阶段 期,储集层先后经历了压实作用、早期胶结作用、溶蚀作用及晚期胶结作用,其中压实作用是主要的储集层减孔因素并贯穿成岩过程始终。关键词 成岩作用成岩演化孔隙度定量计算沧东凹陷第一作者简介 韩国猛,男,年生,高级工程师,年毕业于中国石油大学(北京),现主要从事石油天然气地
3、质综合研究工作。:。通讯作者简介 刘炎鑫,男,年生,博士研究生,北京大学地质学(石油地质学)专业,从事沉积学及储层地质学研究。:。中图分类号:文献标志码:国家自然科学基金项目(编号:)“阵发性洪水条件下间歇性辫状河型冲积扇沉积构型和控制因素研究”资助。():收稿日期:改回日期:,(),古地理学报 年 月 ,(),(),(),(),:,:概述进入 世纪,致密油气在现有经济技术水平下展现了巨大的开采潜力,油气开采从常规油气领域向致密油气领域的跨越是现代石油工业发展的必然趋 势(邹 才 能 等,;贾 承 造 等,)。渤海湾盆地作为中国富油盆地之一,一直以来都是致密油气勘探与开发的热点地区。沧东凹陷为
4、渤海湾盆地古近纪独特的“坳断叠置”型湖盆,油气资源丰富,经过早期的勘探与开发,特别是在孔二段获得工业油气流后,认为该地区孔二段具有较高的油气成藏潜力。但近年来,随着正向构造带勘探程度的不断提高,已经很难再有规模发现,油气勘探目标必须向斜坡区中深层转移。前人针对中国各大盆地中深层致密砂岩储集层的有效成因及成岩作用进行了大量的研究(朱筱敏等,;葸克来等,;王恩泽等,;张艺楼等,),研究结果表明“沉积成岩”的综合控制因素决定了储集层的最终质量。储集层质量的优劣主要取决于孔隙大小及其连通性,在储集层的演化过程中,成岩作用则通过破坏性成岩作用、后期溶蚀改造直接控制储集层孔喉系统的发育。但对于现阶段的勘探
5、开发要求而言,仅仅依靠对成岩作用的定性研究已无法实现油气的有效动用,因此不论是对于理论研究还是实际生产,储集 第 卷第 期韩国猛等:中深层致密砂岩储集层成岩特征与孔隙演化定量研究:以沧东凹陷南皮斜坡孔店组二段为例层成岩及孔隙演化的定量表征都尤为重要。成岩演化模式的建立及孔隙度定量演化的研究对储集层成岩作用以及有利区带预测具有重要的作用,是影响致密储集层油气开发的重要因素(庞小军等,)。前人针对中国其他盆地的定量成岩作用进行了一定研究,通过成岩作用分析并建立成岩演化序列,计算不同成岩作用在各个时期的发育强度(压实、胶结、溶解等成岩作用造成储集层增减 孔 的 量)(王 恩 泽 等,;张 艺 楼 等
6、,;杨佳奇等,)。前人对中国其他盆地的孔隙度演化模式已建立了相关的分析模型,通过定量成岩作用的研究,结合原始孔隙度的计算,最终定量恢复不同成岩阶段的孔隙演化模式(陈冬霞等,;王彤等,)。但针对沧东凹陷南皮斜坡孔二段致密储集层,由于目前研究程度浅、开发程度低、井位少、可采储量高,因此亟需对该地区进行成岩演化及孔隙演化的定量研究,为油气生产开发提供理论依据。图 渤海湾盆地沧东凹陷位置及构造单元划分(修改自邓远等,;方正等,),(,;,)本研究资料涉及沧东凹陷南皮斜坡共 余口井,并对其中 口井进行取心,完成分析测试。通过铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、衍射、激光粒度测试、物性测试、流体包裹体分析测试等
7、多种实验分析方法,结合相关理论基础,对储集层特征、不同成岩作用进行分析,并建立数学模型,采用“回剥法”建立中深层致密砂岩储集层成岩及孔隙演化的定量模式。区域地质特征渤海湾盆地为中国东部富油盆地,位于华北平原地区,东临渤海湾,沧东凹陷位于渤海湾盆地中部地区,整体为 走向的狭长斜坡区,西部以沧东断层为界、东部以徐西断层为界(李勇等,;邓远等,;方正等,)(图 )。南皮斜坡位于沧东凹陷南部地区,由南到北呈现高斜坡区中斜坡区湖盆低斜坡的分布,其中中低斜坡区为含油气的主要构造部位(鄢继华等,)。研究区中低斜坡区为浅水沉积,主要发育辫状河三角洲水下分流河道及河口坝相,表现为长物源砂体沿斜坡区输入,在斜坡洼
8、槽处聚集,古地貌控砂,研究区自下而上共发育古生界、中生界、古近系孔二段、沙河街组、新近系、第四系等多套地层(徐祖新等,;鄢继华等,;王文广等,;周立 宏 等,;邓 远 等,;蒲 秀 刚等,;刘子藏等,;方正等,)。在 古地理学报 年 月孔二段沉积时期,研究区为相对稳定的坳陷构造,构造活动弱、物源供给稳定,形成稳定的大面积连片砂体,烃源岩发育的主要位置为湖盆区的孔二段(赵贤正等,)。储集层基本特征 岩石学特征对沧东凹陷孔二段储集层岩石学特征进行分析,结果表明:石英含量 ,平 均 ;长石含量 ,平均 ;岩屑含量 ,平均 ,主要为岩浆岩岩屑。根据岩石类型三端元图可知,研究区内储集层岩石类型主要为长石
9、砂岩、岩屑长石砂岩(图)。分选系数 ,磨圆主要为次棱角次圆状,以细砂岩和粉砂岩为主。图 渤海湾盆地沧东凹陷南皮斜坡孔二段岩石类型(),()物性特征根据研究区的物性实测数据统计,研究区内孔隙度为 ,主要集中在 之间,平均为 (图 ),渗透率为(),主要集中在()之间,平均为 (图 )。南皮斜坡孔二段储集层深度分布集中在 之间。由图 可知,研究区储集层物性随深度增加而变差,其中在约 之间发育相对高孔渗储集层,图 渤海湾盆地沧东凹陷南皮斜坡孔二段储集层孔渗分布(),()其孔 隙 度 最 高 可 达 以 上,渗 透 率 可 达 以 上。根 据 石 油 行 业 标 准 对储集层孔隙度进行分级,储集层总体
10、表现为低孔低渗超低孔超低渗特征,部分为致密储集层,局部发育物性相对较好的中孔中渗储集层。储集层空间类型研究区储集层孔隙类型主要为次生孔隙,其次为粒间残余原生孔隙。根据铸体薄片面孔率鉴定结果,研究区储集层次生孔隙占比为 ,主要分布于 ,平均为 。由于刚性岩石颗粒(石英等)的发育及异常高压等因素,部分样品的原生孔隙格架保存较好,多呈棱角形(图 ),扫描电镜下可观察到部分矿物表面发育黏土矿物包膜,支撑颗粒,形成残余原生孔隙(图 );次生孔隙主要为长石、岩屑溶蚀后形成的粒间孔和粒内孔(图 ),偶尔可见由次生溶蚀作用形成的超大孔(图 ),该类孔隙的互相连通有利于改善 第 卷第 期韩国猛等:中深层致密砂岩
11、储集层成岩特征与孔隙演化定量研究:以沧东凹陷南皮斜坡孔店组二段为例图 渤海湾盆地沧东凹陷南皮斜坡孔二段储集层测井解释物性分布(),()致密储集层的渗透率。储集层成岩作用南皮斜坡区孔二段对储集层孔隙度演化起到重要控制作用的成岩作用主要为中等强的压实作用,压实作用导致了储集层 的减孔量,各种类型的胶结作用由于其发育存在期次性,同样显著影响了储集层孔隙度发育模式,较强的溶蚀作用则为储集层主要的建设性成岩作用,是影响后期储集层孔隙度演化模式的重要因素(刘炎鑫等,)。压实作用南皮斜坡区孔二段的埋深普遍大于 ,压实作用较强,破坏了大部分原生孔隙。根据薄片镜下观察,压实作用主要表现为岩石颗粒接触关系的变化,
12、随着埋深增加,地层压力增大,颗粒间接触关系逐渐变为线接触,部分样品发育缝合线接触,使得储集层孔隙大量损失(图 )。胶结作用南皮斜坡孔二段储集层胶结作用十分发育,主要发育碳酸盐胶结、黏土矿物胶结、硅质胶结、石膏胶结等,其中碳酸盐胶结及黏土矿物胶结发育最为广泛。碳酸盐及石膏胶结碳酸盐胶结为储集层主要的胶结类型之一,南皮斜坡孔二段储集层碳酸盐胶结物主要为方解石、铁方解石和铁白云石。根据全岩 ,其含量为 ,平均为 。在阴极发光下(图 )可明显识别 期碳酸盐胶结物,其中早期碳酸盐胶结物镜下表现为亮橙黄色,分布广泛,多呈嵌晶状胶结,主要为方解石;晚期碳酸盐胶结物镜下主要为亮洋红色,颗粒形状一般较好,此外部
13、分晚期碳酸盐胶结物充填于被溶蚀的方解石胶结物或塑性矿物颗粒中,主要为铁方解石、铁白云石,总体上晚期碳酸盐胶结物含量相对较低。据铸体薄片观察可见,早期碳酸盐胶结物主要发育于粒间残余原生孔或溶蚀程度较弱的粒间溶孔(图 ),此 古地理学报 年 月图 渤海湾盆地沧东凹陷孔二段储集层储集空间类型及成岩作用 ,外可见部分晚期碳酸盐胶结物充填被溶蚀的长石、岩屑孔隙或交代原始矿物(图 ,)。此外铸体薄片下可观察到少量石膏胶结,石膏胶结形成于碳酸盐胶结之后,通常使得储集层在发生碳酸盐胶结的基础上进一步致密化(图 )。黏土矿物胶结根据黏土 及扫描电镜等分析可知,南皮斜坡孔二段储集层主要发育伊 蒙混层、绿 蒙混层、
14、伊利石、绿泥石、高岭石等,自生黏土矿物含量较高,其含量为 ,平均为 ;其中以 伊 蒙 混 层 含 量 最 高,平 均 相 对 含 量 为 ,平均绝对含量为 ;绿 蒙混层含量最低,平均相对含量小于 。绿泥石主要以衬垫薄膜状、片状的形态附着于矿物颗粒之上,常见于辫状河三角洲水下分流河道相;高岭石及绿泥石含量较低,主要以书页状、片状的形式存在于矿物粒间孔隙之中(图 );伊 蒙混层、绿 蒙混层、伊利石等含量较高,在储集层中广泛分布,其主要以膜状附着于其他矿物颗粒表面(图 ),形成自生黏土矿物膜。硅质胶结根据镜下薄片鉴定分析结果可知,研究区致密砂岩储集层中的硅质胶结的主要形式为石英次生加大,根据矿物统计
15、数据,石英胶结物含量分布在 之间,此外在扫描电镜下可观测到石英微晶颗粒充填于粒间孔隙中(图 )与黏土矿物伴生,形态良好,或作为次生加大边存在(图 )。溶解作用研究区储集层发育大量的长石、岩屑等易溶蚀物质,丰富的不稳定组分为溶蚀作用提供了物质基础。储集层溶解作用主要受到酸性地层水或有机酸的影响,在铸体薄片下可观察到储集层中长石及岩屑的溶蚀现象十分普遍,储集层主要发育粒间孔隙(图 ),少数较差的储集层可见大量连通性较 第 卷第 期韩国猛等:中深层致密砂岩储集层成岩特征与孔隙演化定量研究:以沧东凹陷南皮斜坡孔店组二段为例差、半径较小的粒内微孔隙(图 ,),部分长石或岩屑被彻底溶蚀,形成超大孔(图 )
16、,部分长石溶孔沿其解理缝发育(图 ),形成连通性较好的孔隙。储集层成岩及孔隙演化 储集层成岩演化 成岩演化阶段根据黏土 实测,研究区孔二段储集层中伊 蒙混层中的蒙脱石比分布在 之间,平均为 ;研究区内孔二段现今镜质体反射率 分布范围为 ,均值为 ;根据埋藏史和地温演化史恢复,现今孔二段深度为 ,其地温范围一般为 (表)。根据 碎屑岩成岩阶段划分标准 ,确定南皮斜坡孔二段储集层处于中成岩 期。表 渤海湾盆地沧东凹陷南皮斜坡孔二段储集层、地温及伊 蒙混层比测定 ,井号深度 平均地温 伊 蒙混层蒙脱石平均占比 测定数 成岩演化序列前人根据镜质组反射率、最大热解峰温、伊 蒙混层比等的分析,结合镜下观察
17、的自生黏土矿物发育特征及矿物间交切关系,已初步建立沧东凹陷孔二段储集层成岩序列及演化规律模式(廖然,),但成岩演化模式中特别是碳酸盐胶结物、硅质胶结物与溶蚀作用之间的关系研究不清。因此需要在前人研究基础上,针对成岩演化序列进行系统研究。)黏土矿物演化序列。根据铸体薄片及扫描电镜下不同矿物的充填切割关系发现,主要黏土矿物(伊 蒙混层、绿泥石等)与原始储集层颗粒间存在互相包络的关系(图 ,),因此大部分自生黏土矿物的生成贯穿成岩作用始终,而自生高岭石等矿物一般与储集层溶蚀作用有关,通常大规模发育于溶蚀作用期间。)硅质胶结物演化序列。据扫描电镜观察可知,研究区储集层硅质胶结物部分发育于伊 蒙混层或绿
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 深层 致密 砂岩 储集层成岩 特征 孔隙 演化 定量 研究 凹陷 南皮 斜坡 孔店组 二段
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。