元坝地区须三、须四段致密砂岩孔隙结构及天然气运移特征研究

作     者：张存剑 

作者单位：中国石油大学(华东) 

学位级别：硕士

导师姓名：刘景东

授予年度：2021年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：元坝地区 须家河组 致密砂岩 孔隙结构 天然气运移 

摘      要：以四川盆地元坝地区须三、须四段致密砂岩储层为研究对象,开展薄片、扫描电镜、高压压汞、核磁共振等测试,定性-定量表征储层孔隙结构参数;结合阴极发光、电子探针等测试,定量评价成岩作用与孔隙结构的关系,进而综合研究储层孔隙结构发育的主控因素;基于优势微观运移通道、逐级增压气驱水物理模拟-核磁共振实验和理论分析,揭示不同孔隙结构下的天然气运移特征。研究结果表明,须四段以岩屑砂岩和长石岩屑砂岩为主,主要分布于元坝东部,须三段以岩屑砂岩为主,主要分布于元坝西部。根据孔喉发育特征将储层分为粒间孔-粒内孔主导型、晶间孔-粒内孔主导型、粒间孔主导型和裂缝主导型,其中前三类储层主要孔喉组合为“粒间孔-粒内孔-弯片状喉道和“粒间孔-弯片状喉道,裂缝主导型主要发育微裂缝。孔径联合表征及连通孔隙定量划分结果显示,四类储层主要孔隙半径依次介于20-300 nm、8-200 nm、40-300 nm、10-100 nm,优势连通孔隙比例分别为33.5%、10.4%、51.9%、4.6%。高压压汞与核磁共振分形计算显示,储层非均质性由强到弱为粒间孔主导型、粒间孔-粒内孔主导型、晶间孔-粒内孔主导型、裂缝主导型。分析认为,沉积、成岩和生烃作用控制研究区储层孔隙结构的形成。粒间孔-粒内孔主导型与晶间孔-粒内孔主导型脆性矿物含量高且搬运距离远,成分、结构成熟度高,孔隙结构相对较好,其中粒间孔-粒内孔主导型储层发育早期绿泥石,抑制硅质胶结,且后期溶蚀较强,孔隙结构最好;粒间孔主导型、裂缝主导型储层塑性矿物含量高且搬运距离近,成分、结构成熟度低,孔隙结构相对较差,但裂缝主导型储层生烃增压产生微裂缝一定程度上改善了连通性。生烃作用产生有机酸溶蚀早期颗粒型胶结物导致压实作用强烈,烃类占位抑制了黏土矿物转化。粒间孔-粒内孔主导型储层具有大喉道、高配位数的孔喉特征,优势微观运移通道为“粒间孔-粒内孔-弯片状喉道,气体流动机制为黏性流-滑移流;晶间孔-粒内孔主导型与粒间孔主导型储层具有小喉道、低配位数孔喉特征,优势微观运移通道为“粒间孔-弯片状喉道,气体流动机制为滑移流;裂缝主导型储层气体流动机制为黏性流。通过对比分析认为,喉道大、粗糙度低、迂曲度低、驱动压力大,有利于天然气运移。