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孔隙演化定量分析及在盆地模拟中的应用——以鄂尔多斯盆地合水地区长8油层为例

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西北大学学报:自然科学版 2023年第5期53卷 843-856页

作者：尚婷王斌杨庆坤楚美娟康锐张晓磊白嫦娥咸阳师范学院地理与环境学院陕西咸阳712000 江西省数字国土重点实验室江西南昌330013 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院陕西西安710018 东华理工大学地球科学学院江西南昌330013

以鄂尔多斯盆地合水地区三叠系延长组长8段为研究对象,通过岩心观察和薄片鉴定分析,结合物性分析等方法,对研究区的岩石学特征、物性特征、成岩作用和成岩序列进行系统研究,并进一步对储层孔隙演化进行定量分析,最后利用定量的孔隙演化... 详细信息

以鄂尔多斯盆地合水地区三叠系延长组长8段为研究对象,通过岩心观察和薄片鉴定分析,结合物性分析等方法,对研究区的岩石学特征、物性特征、成岩作用和成岩序列进行系统研究,并进一步对储层孔隙演化进行定量分析,最后利用定量的孔隙演化结果进行油气运聚模拟恢复。研究表明,研究区储层岩性为粉砂岩夹泥岩或泥质粉砂岩,具有典型的低孔、低渗特征;在成岩作用特征和成岩史研究的基础上,依据大量的统计资料,并以现今孔隙度作为约束条件,定量恢复出了成岩期的孔隙演化过程,综合所得的孔隙演化的定量模拟结果与实际地质情况较为吻合;利用定量化的孔隙演化结果,运用PetroMod软件进行油气运聚模拟恢复,得出盆地石油充注开始于晚侏罗世(J_(3))末期,生排烃和聚集量均达到峰值出现于早白垩世(K_(1))末期,到白垩世末期时仍具有较高的聚集量,聚集量显著减少为现今阶段。同时,将该研究模型与实际钻探成果相叠加,对模拟结果进行检验,结果合理,可将其推广应用到同类型其他油田中,对进一步勘探开发提供一定借鉴。

关键词：鄂尔多斯盆地合水地区成岩作用孔隙演化盆地模拟

白云岩储层溶蚀过程中孔隙演化的核磁共振和频谱激发极化试验

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中国石油大学学报（自然科学版） 2022年第6期46卷 70-79页

作者：张天付倪新锋黄理力周进高于洲周慧易艳康婷婷张弛中国石油杭州地质研究院浙江杭州310023 中国石油勘探开发研究院塔里木盆地研究中心新疆库尔勒841000 中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000 堪萨斯大学地质系堪萨斯劳伦斯66044

通过实时监测不同孔隙类型、不同物性白云岩储层样品在固定温压(温度40℃、压力5.17 MPa)条件下,经乙酸(pH=3)溶蚀前后弛豫时间和电导率变化,揭示白云岩储层溶蚀过程的孔径、孔隙体积、渗透率等孔隙特征演化,探讨储层发育的影响因素。... 详细信息

通过实时监测不同孔隙类型、不同物性白云岩储层样品在固定温压(温度40℃、压力5.17 MPa)条件下,经乙酸(pH=3)溶蚀前后弛豫时间和电导率变化,揭示白云岩储层溶蚀过程的孔径、孔隙体积、渗透率等孔隙特征演化,探讨储层发育的影响因素。结果表明:白云岩溶蚀前后孔径分布特征一致,溶蚀后孔径分布为继承性分布特征;外界条件一定时,岩石的组构是影响溶蚀孔隙发育演化的主要因素,其次为孔隙类型与孔径大小,最后为原始物性;试验条件下,孔径大、物性好的孔洞型和孔隙型样品孔径随溶蚀作用的加强,孔径减少,孔隙度增加;孔径小、物性差的孔隙型样品随溶蚀作用的加强,孔径和孔隙度同时增加,且增加率远大于前者;溶蚀作用对渗透率的改造比对孔隙体积的改造更加明显,前者为数量级的提升;后者最大增大率为33%。

关键词：白云岩储层溶蚀过程孔隙演化核磁共振频谱激发极化

深埋条件下微生物碳酸盐岩成岩作用与孔隙演化——以四川盆地西部中三叠统雷口坡组为例

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石油与天然气地质 2023年第1期44卷 55-74页

作者：钱一雄武恒志周凌方董少峰王琼仙宋晓波邓美洲李勇中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214151 中国石化国际石油勘探开发有限公司北京100029 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 中国石化西南分公司石油勘探开发研究院四川成都610081

四川盆地西部(简称川西)中三叠统雷口坡组白云岩是埋深超过5 000 m的油气勘探目的层之一。通过对10余口钻井以及多条实测露头剖面的研究,采用了包括薄片、铸体片、阴极发光、环境扫描电镜及能谱分析(SEM-EDS)、流体包裹体、微区碳-氧同... 详细信息

四川盆地西部(简称川西)中三叠统雷口坡组白云岩是埋深超过5 000 m的油气勘探目的层之一。通过对10余口钻井以及多条实测露头剖面的研究,采用了包括薄片、铸体片、阴极发光、环境扫描电镜及能谱分析(SEM-EDS)、流体包裹体、微区碳-氧同位素、碳酸盐岩△47团簇同位素温度计、方解石U-Pb定年以及FIB-CT等技术方法,探讨了深埋条件下微生物碳酸盐岩成岩流体与孔隙演化的机理。研究表明,研究区存在开放、封闭和半开放等3种早期成岩体系,分别对应于潮湿气候条件下的潮间带-潮下浅水带的藻(灰)云岩中的强大气淡水作用(带),干旱条件下的潮上-潮间带膏盐岩-含藻纹层泥晶云岩的弱大气淡水作用以及早期表生-浅埋藏下的细菌微生物-灰泥相互作用。大规模白云岩化作用,以及埋藏-构造期的去云化作用分别发生于晚三叠世的卡尼阶(226.50 Ma±9.68 Ma)与诺利阶(211.50 Ma±1.50 Ma),地层温度分别为43~54℃和50℃。在白云石(δ^(18)O_(水)=-0.83‰~9.70‰)与方解石(δ^(18)O_(水)=-1.16‰~12.94‰)的胶结过程中,随着胶结物晶体增大,δ^(18)O_(水)总体逐渐降低,指示了温度升高与盐度升降变化。统计结果表明,微生物碳酸盐岩的主要孔隙类型包括格架孔(占比32.38%)、扩溶缝洞(占比43.69%)和微孔隙。微孔隙连通性好,富有机酸的孔隙流体抑止了规模性的胶结作用,导致部分孔隙得以保存。向上变浅的浅水潮下带-潮间带“米氏(级)微生物岩沉积旋回”,以及开放-半开放早期成岩体系是孔隙发育的基础。埋藏成岩流体迭加改造作用导致了储层孔隙度在一定程度上减少。

关键词：孔隙演化成岩流体微生物碳酸盐岩雷口坡组中三叠统四川盆地西部

四川盆地川西坳陷须家河组三段致密砂岩储层成岩作用及孔隙演化

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天然气地球科学 2022年第3期33卷 344-357页

作者：许晗刘明洁张庄叶素娟杨映涛伍玲张玲南红丽谭秀成曾伟连承波西南石油大学天然气地质四川省重点实验室四川成都610500 西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 中国石化西南油气分公司勘探开发研究院四川成都610041

综合利用岩心、铸体薄片、阴极发光、X-射线衍射、扫描电镜、包裹体分析和孔渗数据等资料,对四川盆地川西坳陷须三段致密砂岩储层成岩作用和孔隙演化进行了分析。研究发现川西坳陷须三段主要发育岩屑石英砂岩和岩屑砂岩,结构成熟度与成... 详细信息

综合利用岩心、铸体薄片、阴极发光、X-射线衍射、扫描电镜、包裹体分析和孔渗数据等资料,对四川盆地川西坳陷须三段致密砂岩储层成岩作用和孔隙演化进行了分析。研究发现川西坳陷须三段主要发育岩屑石英砂岩和岩屑砂岩,结构成熟度与成分成熟度差—中等;储集空间类型主要为以岩屑粒内溶孔和长石粒内溶孔为主的次生孔隙,孔隙度多小于6%,渗透率多小于1×10^(-3)μm^(2),属于典型的致密砂岩储层。须三段砂岩主要经历了压实、溶蚀、胶结和交代等成岩作用改造,具体演化过程为压实作用→早期大气淡水溶蚀→早期石英、长石、高岭石等黏土矿物、方解石和白云石胶结→中期有机酸溶蚀→中期石英、高岭石等黏土矿物、铁方解石和铁白云石胶结→晚期粗晶—巨晶方解石充填裂缝。通过定量计算研究区砂岩储层的成岩演化过程可知,砂岩原始孔隙度为37.30%,经压实作用孔隙度减小为9.55%,早期溶蚀使孔隙度增至12.15%,此后因早期胶结作用孔隙度减小为9.49%,随后有机酸溶蚀使得孔隙度增至10.14%,最后经中期胶结作用和晚期粗晶—巨晶方解石充填裂缝,现今孔隙度减小为3.95%。尽管溶蚀作用产生次生溶孔(增孔率8.71%),但压实作用和胶结作用导致的减孔效应(减孔率分别为74.39%和23.72%),为须三段砂岩储层致密化的关键因素。

关键词：成岩作用孔隙演化致密砂岩须三段川西坳陷四川盆地

西湖凹陷西次凹平湖组储层质量控制因素与孔隙演化

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中国海上油气 2023年第5期35卷 47-60页

作者：李志远黄志龙马崇林张武屈童郭小波张景缘潘永帅赵静中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中海石油(中国)有限公司上海分公司上海200335 西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安710065

西湖凹陷西次凹平湖组主要发育低渗—致密储层,储层非均质性较强,明确储层质量控制因素及成岩演化过程,对于油气勘探具有重要意义。利用微区C-O同位素、包裹体测试数据及矿物转化关系,并结合薄片鉴定及定量分析结果,进行了储层质量控制... 详细信息

西湖凹陷西次凹平湖组主要发育低渗—致密储层,储层非均质性较强,明确储层质量控制因素及成岩演化过程,对于油气勘探具有重要意义。利用微区C-O同位素、包裹体测试数据及矿物转化关系,并结合薄片鉴定及定量分析结果,进行了储层质量控制因素分析,精确厘定了研究区成岩演化序列。结果表明:①沉积条件是控制储层质量的重要因素,较粗的粒径、较高的长石组分含量,利于孔隙的保存与溶蚀,储层质量较好。②压实作用是导致储层孔隙减小的最主要原因,并在晚期碳酸盐胶结及自生伊利石的共同作用下导致储层致密,有机酸溶蚀是储层最主要的增孔作用。③沉积条件控制下储层发生差异成岩演化,长石含量较高、粒度较粗的富长石中砂岩,溶蚀作用较强,储层物性相对较好,现今储层仍未致密;中粒、中—细粒长石岩屑砂岩等贫长石砂岩,溶蚀作用较弱,储层物性较差,现今基本致密;细—极细砂岩及极细砂岩泥质含量高,碳酸盐胶结作用强,储层致密时间早,现今储层质量普遍最差。西次凹平湖组沉积条件控制下的储层成岩差异演化是导致储层质量差异、储层致密时间不同的主要原因,而胶结物与酸性流体的耦合关系则进一步控制了储层的差异演化。

关键词：西湖凹陷平湖组低渗—致密储层储层质量成岩作用孔隙演化

准噶尔盆地南缘西段白垩系清水河组储层成岩作用及孔隙演化

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石油实验地质 2023年第4期45卷 632-645页

作者：王剑高崇龙白雷向宝力刘金鲜本忠连丽霞刘可中国石油新疆油田分公司实验检测研究院新疆克拉玛依834000 中国石油砾岩油气藏勘探开发重点实验室新疆克拉玛依834000 新疆砾岩油藏实验室新疆克拉玛依834000 中国石油大学(北京)克拉玛依校区石油学院新疆克拉玛依834000 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318

准噶尔盆地南缘西段白垩系清水河组具有十分优越的油气勘探前景,系统研究其成岩作用特征及孔隙演化过程,明确有利储层发育区,可以为后期油气精细勘探评价提供指导。基于普通薄片、铸体薄片、全岩X衍射、粒度、扫描电镜、碳酸盐胶结物碳... 详细信息

准噶尔盆地南缘西段白垩系清水河组具有十分优越的油气勘探前景,系统研究其成岩作用特征及孔隙演化过程,明确有利储层发育区,可以为后期油气精细勘探评价提供指导。基于普通薄片、铸体薄片、全岩X衍射、粒度、扫描电镜、碳酸盐胶结物碳氧同位素与流体包裹体分析,综合研究准南西段清水河组成岩特征及其孔隙演化过程,并进一步探讨了不同成岩相间的储层孔隙演化过程差异。研究表明:(1)研究区清水河组储层以砂砾岩为主,岩屑含量高,平均占比65.97%,并以凝灰岩岩屑为主。胶结物主要为方解石。储层平均孔隙度为6.2%,平均渗透率为7.45×10-3μm2,整体表现为低孔—低渗型的致密储层,但局部仍有优质储层发育;(2)储层埋藏方式以长期浅埋—晚期快速深埋为特征,并可进一步划分出长期浅埋、构造抬升至近地表、正常深埋和快速深埋4个演化阶段。其中在长期浅埋、构造抬升至近地表、正常深埋阶段储层成岩演化处于早成岩A期,而快速深埋阶段储层处于早成岩B期—中成岩A期;(3)清水河组储层可划分出4种典型成岩相,即强压实相、钙质/铁泥质强胶结相、凝灰质充填—弱溶蚀相和弱压实—孔隙发育相,并以成岩相为约束建立准噶尔盆地南缘清水河组碎屑岩储层孔隙演化模式。弱压实—孔隙发育相为优质储层成岩相类型,其次为凝灰质充填—弱溶蚀相。

关键词：成岩作用成岩相孔隙演化清水河组准噶尔盆地南缘

川东大竹—开江地区下三叠统飞仙关组二段储层白云石化成因与孔隙演化——来自岩石结构、原位主微量元素以及锶同位素的证据

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地质学报 2023年第1期97卷 150-167页

作者：叶子旭袁海锋杨鹏易娟子谌辰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 中国石油西南油气田分公司重庆400021

近年在四川盆地开江-梁平海槽周缘下三叠统飞仙关组的勘探开发中,已发现普光、七里北、龙门等气田,获探明储量6316×108m3,展现出较大勘探潜力,其中储集层段主要为鲕滩相白云岩储层。为探讨该区域白云石化作用及其对储层发育的控制,本... 详细信息

近年在四川盆地开江-梁平海槽周缘下三叠统飞仙关组的勘探开发中,已发现普光、七里北、龙门等气田,获探明储量6316×108m3,展现出较大勘探潜力,其中储集层段主要为鲕滩相白云岩储层。为探讨该区域白云石化作用及其对储层发育的控制,本文以薄片观察及连井剖面对比等手段为基础,结合阴极发光、微区原位主微量元素、锶同位素及流体包裹体分析,对研究区白云石的类型、分布、形成机制及白云岩储层的孔隙演化进行了讨论。川东大竹—开江地区飞仙关组二段岩石类型主要有泥晶灰岩、颗粒灰岩及白云岩;白云岩主要包括残余颗粒白云岩和晶粒白云岩,过渡岩类如云质颗粒灰岩同样较为常见,而颗粒灰岩和白云岩的发育及分布主要受沉积相带控制。在飞一段沉积晚期—飞二段沉积早期,研究区西南部沙坪场构造一带为开阔台地沉积,鲕粒滩呈点状分布且白云石化程度相对较弱;随着飞二段沉积中晚期鲕粒滩向海槽方向的进积作用,形成滩后或滩间的局限环境,双家坝-龙门构造一带鲕粒滩白云石化作用增强,形成了分布范围广、厚度大的白云岩发育区。区内白云石在阴极射线下为暗红光—不发光,为同生—准同生期高盐度卤水渗透回流交代下的产物。云化流体主要为飞仙关组同期海水,部分形成于相对低能环境的白云岩云化流体是海水与大气淡水的混合流体,但仍以海水为主且不是白云石化流体的主要来源。Mg2+主要由飞二段沉积早期鲕粒滩的垂向加积作用形成的滩后灰质潟湖以及飞二段沉积中—晚期鲕粒滩加积及进积作用所形成的膏质潟湖和云质潟湖等局限环境提供。研究区飞仙关组二段储集岩中主要的储集空间为粒间孔、铸模孔及晶间孔等孔隙,裂缝不发育。结合成岩及孔隙演化序列以及流体包裹体的分析认为,孔隙发育与白云岩分布有较好的一致性,白云石一定程度上增加了储集岩的抗压实性,其晶间孔为烃类的充注提供了储集空间,因此白云石化作用为储层的发育提供了良好的基础。该地区飞二段储集岩中识别出液态烃及天然气充注,说明至少存在两期油气成藏,而孔隙发育与油气充注同样具有较好的耦合关系。

关键词：四川盆地飞仙关组二段白云石化作用台地边缘颗粒滩孔隙演化

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沙河子组致密砂砾岩成岩相及孔隙演化分析

西南石油大学学报（自然科学版） 2022年第1期44卷 13-26页

作者：冉清昌钟安宁周翔王超杨丹丹中国石油大庆油田勘探开发研究院黑龙江大庆163712 中国石油长城钻探工程有限公司辽宁盘锦124010 中国石油大庆油田井下作业分公司黑龙江大庆163716

通过岩芯、砂岩薄片、扫描电镜和物性、X衍射等综合分析,系统剖析徐家围子断陷沙河子组致密砂砾岩储层成岩相特征及成因。结果表明,沙河子组发育泥质杂基充填相、长石岩屑溶蚀相、石英次生加大相、绿泥石环边胶结相和碳酸盐胶结相等5种... 详细信息

通过岩芯、砂岩薄片、扫描电镜和物性、X衍射等综合分析,系统剖析徐家围子断陷沙河子组致密砂砾岩储层成岩相特征及成因。结果表明,沙河子组发育泥质杂基充填相、长石岩屑溶蚀相、石英次生加大相、绿泥石环边胶结相和碳酸盐胶结相等5种成岩相;由沉积作用形成的碎屑矿物组分、结构差异决定了各成岩相初始孔隙度,各成岩相中成岩作用类型和强度差异导致其孔隙演化路径各不相同,造成平面上宏观物性和微观孔隙结构的差异性分布。辫状河三角洲前缘沉积中长石岩屑溶蚀相和扇三角洲前缘沉积中绿泥石环边胶结相在天然气充注前仍具有较高的物性,是研究区致密砂砾岩最有利的成岩相带;泥质杂基充填相、碳酸盐胶结相和石英次生加大相在天然气充注前已完成致密化过程,不利于天然气聚集成藏。

关键词：成岩相致密砂岩孔隙演化沙河子组徐家围子断陷

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页岩中单体有机质孔隙演化的原位热模拟实验

石油实验地质 2023年第5期45卷 1016-1025页

作者：席斌斌潘安阳鲍芳卢龙飞曹涛涛王晔马中良刘显中国石化油气成藏重点实验室江苏无锡214126 页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室江苏无锡214126 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 湖南科技大学页岩气资源利用与开发湖南省重点实验室湖南湘潭411201 长安大学西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室西安710054

有机质孔隙是我国南方页岩气重要的储集空间,而有机质类型与有机质孔隙发育息息相关。为实现单体有机质孔隙演化过程的原位观测,揭示下古生界页岩显微组分热解过程中的孔隙演化过程,以低成熟度的美国俄亥俄上奥陶统页岩以及欧洲波罗的... 详细信息

有机质孔隙是我国南方页岩气重要的储集空间,而有机质类型与有机质孔隙发育息息相关。为实现单体有机质孔隙演化过程的原位观测,揭示下古生界页岩显微组分热解过程中的孔隙演化过程,以低成熟度的美国俄亥俄上奥陶统页岩以及欧洲波罗的海东部下志留统页岩为研究对象,联合运用飞秒激光、冷热台、显微镜以及扫描电镜等技术,实现页岩中单体有机质孔隙演化过程的原位观测,进而辨别不同类型有机质的孔隙发育过程和演化规律。对低成熟度的“倾气”型笔石以及“倾油”型层状藻类体孔隙热演化过程的原位观测分析结果表明:(1)笔石的体积开始发生明显变化的起始温度要高于层状藻类体,生烃演化要晚于层状藻类体;(2)笔石和层状藻类体在热演化过程中均形成了明显的收缩缝,但就形成收缩缝的规模而言,笔石明显较小,生烃转化率要低于层状藻类体;(3)笔石与层状藻类体内部孔隙的演化存在明显的差异,笔石原有的生物组织孔在高温阶段发生了明显的扩容并且有新的内部孔隙生成,而层状藻类体在整个热演化过程中并未形成内部孔隙,证实了“生气窗”是有机质孔隙大量发育的主要阶段。有机质组成以及结构的不同可能是造成上述两种有机质孔隙演化过程存在差异的主要原因。

关键词：单体有机质孔隙演化原位观测热模拟实验