玛湖凹陷风城组页岩孔隙结构与储层质量测井表征
作者单位：中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室 中国石油大学(北京)地球科学学院
会议名称：《第十七届全国古地理学及沉积学学术会议》
会议日期：2023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]
关 键 词：孔隙结构 二维核磁测井 页岩油 风城组 玛湖凹陷
摘 要：随着国内外非常规油气不断获得战略突破,微纳米孔喉页岩系统油气成为油气资源接替的重要新领域。我国准噶尔盆地中-下二叠统发育巨厚烃源岩,2020年玛页1井的工业突破,标志着玛湖凹陷碱湖页岩油勘探开发进入新的阶段。玛湖凹陷风城组页岩具有陆相咸化湖盆背景、多元混积、源储一体、纹层叠置、强非均质性等典型特点,导致储层呈现出低孔低渗、微纳米孔隙结构复杂等显著特征。如何实现页岩油甜点的精细识别及优质储层的精确预测是决定页岩油能否进行商业开发的关键与挑战。微观孔隙结构控制着页岩油储层的物性、含油性及可动性,成为了决定页岩油甜点发育的关键因素。本文通过将岩心核磁实验与核磁测井相结合,开展孔隙结构的精细表征,并利用二维核磁测井明确孔隙结构与储层质量之间的关系,为实现页岩油甜点的测井精细评价与规模效益开发提供参考。本研究通过利用岩心薄片、扫描电镜、XRD全岩衍射分析及岩心核磁实验等分析手段,厘清了玛湖凹陷风城组页岩的矿物组分与孔隙类型特征。结果表明,风城组页岩主要以层状长英质页岩、纹层状云质页岩及块状混合质页岩为主,孔隙类型包括粒间孔、粒内孔、溶蚀孔、有机质孔及微裂缝。利用岩心核磁实验获得的T2谱形态、T2几何均值、总孔及可动孔隙度等参数,结合对应的扫描电镜图像特征将风城组页岩划分出4种孔隙结构类型,并明确和对比其差异特征。通过将一维核磁实验及二维核磁测井相结合,采用21ms作为可动流体与束缚流体的截止值。进而基于二维核磁测井T1-T2交会图表征页岩的含油性与可动性,从Ⅰ型到Ⅳ型孔隙结构,反映可动烃类流体信号的能量团簇在右上角逐渐减少,代表粘土束缚水及沥青等束缚流体的能量团簇在左下角逐渐增多。其次,明确了矿物成分和纹层结构的非均质性是导致孔隙结构类型及分布复杂性的关键因素。其中抗压性强的陆源碎屑石英有利于保持原生粒间孔隙,同时长石受有机酸溶蚀也易产生溶蚀孔;白云石的晶间孔和溶蚀孔可为提供有效孔隙空间,而方解石的胶结作用减孔作用明显。总体上长英质矿物含量的增加有利于改善风城组页岩油储层的孔隙结构和含油性,且优质的微纳米孔喉结构与裂缝的有效耦合配置关系是造成储层高产的关键。整体来看,风城组上甜点以层状长英质页岩为主,发育丰富原生粒间孔与溶蚀孔,总孔隙度与可动流体占比高;风城组下甜点以纹层状云质页岩为主,发育白云石晶间孔与溶蚀孔,两者均反映出优质的储层质量与油气勘探潜力。本研究为陆相页岩油储层的孔隙结构与储层质量测井表征提供了新的视角,为指导页岩油的甜点评价及优选提供支撑。