（石油与天然气工程专业论文）合水地区长8储层评价与有利建产目标区优选.pdf

中文摘要 论文题目： 专 业： 硕士生： 指导教师： 合水地区长8 储层评价与有利建产目标区优选 石油与天然气工程 何涌( 签名) 刘晓娟( 签名) 玉幽 史成恩( 签名) 装盔盟： 摘要 合水地区属超低渗透重点开发区域，资源潜力大，为了经济有效的对该区进行大规 模开发，首先需要对其储层开展评价，研究油气富集规律，进而进行有利建产目标优选。 本文通过对岩心观察、岩心薄片分析、化验资料统计以及测井曲线对比等方法手段， 并结合开发动态资料，对合水地区沉积微相、成岩作用、储层非均质性等研究，最终得 出该区的有利沉积微相、成岩相展布以及流动单元分布。依据储层微观特征、储能丢失、 沉积、成岩相展布及流动单元的划分等多种因素对储层进行了综合分类评价，建立分类 评价标准，将该区长8 有效储层，分为最好、好、中等、差4 个等级。确定了7 个有利 建产目标区以及3 个后备建产区，有效指导了合水地区的开发工作。 关键词：超低渗透沉积微相储层评价成岩作用流动单元 论文类型：应用研究 h s u b j e c t ： t h e s e n r o i re v a l u a t i o na n ds c r e e n i n ga n ao ft h em e m b e r8o fy h n c h a n g f o 瑚a t i o ni nh e s h u ia 他a s p e c i a l i t y ： o i la n dg a se n g i n e e r i n g n a m e ： h ey o n g ( s i g n a t u r ) i n s t 邝c t o r l i u a o j u a n ( s i g n a t u 心) 兰丛丝鎏笔丝垫 s h ic h e n g e n ( s i g n a t l l r e ) a b s t r a c t 1 1 1 ec h 锄g8f o n n a t i o ni su l 胁l o wp e m e a b i l 姆r e s e o i ri n h e s h u ia r e aa n d 也e 缸i e m e n d o u sr e s o u r c ep o t e n t i a l i l lo r d e rt 0d e v e l o pt l l er e s e n ，o i re c o n o m i c a l l y 趾da v a i l a b l y ， t l l er e s e r v o i re v a l u a t i o n ，o i l - g 硒a c c 啪u l a t i o na i l ds c r e e i l i n ga r e a 、v e r es t u d l e d b yt 1 1 er e s e n ，o i rc o r ed e s c r i p t i 0 1 l ，c a s i n gs l i c e ，t e s t i n ga n a l y s i s ，c o n 仃a s t 洫gw e l ll o g g m g d a t a锄dd e v e l o p i n g 咖姗j c ，d i m e n t 哪 m a c r 0f a c i e s ， d i a g e n e s i s a n df o n n a t l o n h 曲e r o g e n e i 锣w e r e 锄a l y s i s e d m e a l l w l l i l e ，t h ed i 嘶b u t i o no fa d v 锄t a g e ds e d l m e n t a l y i i l a c r o f a c i e s ，d i a g e n e t i cf a c i e s ，舡l dr e s e r 、，o i r f l u i dn o wu 1 1 i t 、mp o i n t e d m t l lm ei i l i c r o c o s m l c c h a r a c t e r i s t i c s ，r e s e o i re n e r g y ，s e d i m e n t a d r 锄dd i a g e n e s i s 觚dn o wu i l i t ，恤f o m a t l o n c h a r a c 矧妣sw e r ec l a s s i f i e db ym ee v a l 崛t i o ns 伽l d 矾1 1 1 er e s u l ts h o w s t l l a t 也er e s e o l r w e r ec l a s s i f i e de x c e l l e n c e ，9 0 0 d ，m c d i 啪a n db a d m e 锄砌l e ，t h er e s e a r c hc o i l f l 彻e ds e v e n s c r e e 血gd c v e l o p e dr e 西o i l s 雒d 妇em o t h b a l lr e g i o 璐t h er e s e a r c hs u p e i s e s 也co l l 删d d e v e l o p m e n ti nh e s h u ia r e 氖 k e yw o r d s ：u l t n 1 0 wp e r m e a b m 锣 s e d i m e n t a r ym a c mf a c i e s r e s e n r o i re v a l u a t i o n d i a g e n e s i s n o wu n i t t h e s i s ：f u n d a m e n ts t i i d y i l i 学位论文创新性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位 或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做 了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名：日期： 学位论文使用授权的说明 本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读 学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、 公开阅览、借阅以及申请专利等权利，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录 到中国学位论文全文数据库并通过网络向社会公众提供信息服务。本人离校后发表 或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大 学。 论文作者签名： 导师签名：妇磁缁 日期： 醐：掣 注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出( 含解密年限等) 第一章绪论 第一章绪论 1 1 国内外现状 鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地，具有典型克拉通沉积盆地的特点，盆地本部 面积为2 5 1 0 4 k m 2 ，可供勘探的面积1 0 1 0 4 k m 2 以上，盆地中生界石油资源量期望值已达 8 5 8 8 1 0 s t ，油气资源丰富。n 卜口1 目前国内在低渗透油藏的勘探开发实践方面，主要以 长庆油田公司为代表，通过长期的研究与实践，使渗透率大于0 3 o 5 i i l d 的油气层得到 了有效开发。 上世纪8 0 年代，以罗蛰潭、王允诚教授为代表，引进了系统的孔隙结构理论与研究 技术，开始对碎屑岩储层孔隙结构进行研究。王允诚等根据我国四个大区十二个油田一 千多块砂岩岩心压汞毛管压力曲线资料及铸体薄片等有关孔隙类型资料，提出了根据孔 隙类型和毛管压力特征进行分类评价的方法。罗蛰潭把它归为好至非常好的储集岩、中 等储集岩、差的储集岩和非储层四种类型。“卜随1 经过2 0 多年的发展，我国低渗透油藏已 经在油气成藏机理、勘探方法和开发评价等多方面得到了很好的应用和发展。成岩作用 研究也取得了很大进展。目前研究的重点都放在成岩作用对储层演化的控制作用上。坞卜 n 铂通过成岩作用的研究，弄清储层的成岩演化序列，及成岩作用对储层的改造过程，最 终预测有利的孔渗分布段。基于此，近年来国内提出了成岩相的概念，成岩相是反映成 岩环境的物质表现，即反映成岩环境的岩石学特征、地环化学特征和岩石物理特征的总 和，这些特征包括压实组构、自生矿物、胶结类型、溶蚀组构及孔隙组合等，是迄今为 止岩石所经历的全部成岩事件综合作用的产物。许多院校或专家以成岩作用研究为基础， 结合对不同成因砂体，不同储层部位的取样分析，从原生沉积因素和后生成岩作用两个 方面，进行微观孑乙隙结构进行研究，进而评价其渗流特征，找出油藏的控制因素并对出 水原因进行分析，已成为一种有效的研究技术和评价手段。n 3 h 1 钔 从整体来说，当前国内外油气储层研究的五大趋势是：对储层沉积学的研究日益 从宏观向微观方向发展。对储层的描述和预测日益从定性向定量方向发展。理论沉 积学向应用沉积学发展并形成储层表征技术。储层表征从单学科向多学科协同研究发 展。各种模拟方法和软件的不断涌现使储层的研究进一步计算机化，并且力求从三维 空间的角度对储层进行综合评价乃至定量预测，建立以相控及地质条件约束的储层建模， 以期达到储层的井间预测的目的。n 刀一蚴 目前国内外主要通过沉积相、储层综合评价和构造特征三个方面进行油藏富集规律 研究。以盆地区域地质背景为前提，研究盆地地质构造和沉积相对含油储集体形成及储 集性能的控制；以储层沉积学研究为基础，分析储集层的岩石学特征、孔隙发育特征： 在分析储层油水聚集空间的基础上，研究孔隙成因类型、裂缝分布特征及其控制因素 西安石油大学硕士学位论文 在沉积和储层综合研究的基础上，分析形成油藏圈闭的条件，研究油气的充注程度，分 析油藏控制因素及分布规律，为勘探开发提供依据。n 7 h 矧 目前沉积相研究主要应用微地震相分析、古生态环境、测井相等方法，结合岩相细 分沉积相带，指导油气勘探开发。根据各类相标志，建立骨架井相剖面；研究主力层沉 积微相特征，建立沉积模式，分析沉积演化规律；开展各主力小层沉积微相研究，分析 有利沉积相带的展布，及沉积相带与含油性的关系。 低渗透油藏储层的综合评价研究主要是分析储集层的岩石学特征、孔隙发育特征； 研究储层孔隙介质的成因及其对矿物的溶解作用与次生孔隙的形成机制；在分析储层油 水聚集空间的基础上，研究孔隙成因类型、裂缝分布特征及其控制因素。因此在沉积微 相研究的基础上，开展室内化验分析( 包括铸体薄片、高压压汞、扫描电镜、粘土分析 等) ，进行储层特征研究、分析储层在纵、横向上的变化规律及影响储层储集性的因素， 结合储层四性关系及微观孔隙结构、非均质性进行综合评价，分类、优选有利储层；通 过解剖已发现油藏，研究油层组的成藏控制因素，探讨研究区成藏规律。 低渗透油田储层评价研究是多学科和多种技术综合应用的体现，在国内外研究中已 逐渐成为一门新兴的边缘学科，既具有多学科相互渗透和多种测试方法、技术相互配合 的综合理论技术性研究特点，又具有直接参与油气勘探开发的全过程、指导生产的应用 性特点。 1 2 研究目的及意义 为了中石油的大发展，长庆油田公司做出了开发超低渗透油藏的重大决策。西峰 合水地区属超低渗透重点开发区域，资源潜力大，但自西峰油田大规模开发后，近两年 该区再没有较大突破。因此，对合水地区长8 储层开展评价及有利建产目标优选，具有 重要的意义。 1 3 研究内容 其主要研究内容为以下几个方面： ( 1 ) 精细地层对比，建立研究区小层等时对比格架 1 ) 单井地层划分：根据基准面旋回特征，研究工区内最大湖泛面的分布位置，建 立长6 3 地层的旋回模式和短期基准面的叠加样式，完成单井等时划分。 2 ) 过井剖面的等时对比：根据短期基准面叠加样式控制小层时空展布的原理，将 具有相同短期基准面叠加样式的小层进行等时对比，建立工区内的等时地层剖面。 3 ) 小层对比等时闭合：在地层剖面对比的基础上，利用体积分配原理，对平面上 地层划分有矛盾的井进行适当调整，确保平面上地层划分的等时性，建立工区内统一的 地层对比格架。 ( 2 ) 以岩芯观察为主，结合化验分析资料及露头研究成果等，开展沉积体系、沉积 2 第一章绪论 微相的纵向及平面分布规律研究，预测砂体发育特征。 1 ) 岩芯观察与描述：岩芯观察是沉积相研究的基础。此次重点描述能够指示沉积 相标志的颜色、成分、粒度、结构、沉积构造以及沉积旋回特征，确定沉积相、亚相及 微相的类型，并适当取样进行补充化验分析。 2 ) 单井相分析：选择工区内平面分布均匀、取芯段长、录井资料齐全的井进行单 井相分析，研究精度至微相，重点研究沉积微相在垂向上的分布规律及组合形式，以及 工区内不同部位沉积微相垂向上的演化规律。 1 4 研究路线 本文的主要研究思路如下： ( 1 ) 收集研究区内已有的分层、砂厚、岩芯观察描述资料，根据砂地比分布规律及 沉积结构、构造的组合关系，进行砂体成因分析和砂体展布形态预测。 ( 2 ) 通过目的层顶界面的构造起伏变化与油气分布关系研究、通过利用测井资料计 算地层孔隙流体压力和流体势的分布规律与油气分布关系的研究。 ( 3 ) 系统收集整理研究区已有的铸体薄片、压汞、扫描电镜等化验分析资料，分析 储集砂体的孔隙结构、构造等微观结构和砂岩层成岩作用特征。 ( 4 ) 结合生产动态等资料，对储层非均质性进行研究，预测有利流动单元。 1 5 课题来源 硕士学位论文开题。 3 西安石油大学硕士学位论文 第二章地层对比 井下地层的对比划分是储层研究的重要工作内容，精细的地层对比是储层评价研究 的基础。根据研究区地层接触关系、沉积层序或旋回、岩性组合等要素进行小层划分与 对比，建立了研究区长8 油层组井下地层的等时对比关系。 2 1 地层对比划分的思路、原则 根据勘探开发生产和研究工作的需求确立地层对比划分思路，针对研究区目的层进 行精细的地层对比划分，以满足研究区沉积微相、砂体展布、储层评价、油层分布特征 的研究需要。应用高分辨率层序地层学的观点，应用高频旋回的分析对比方法，结合岩 性组合，按照时间地层单元，对研究区的长8 。、长8 。进行精细地层对比与划分。 根据研究区地质特征和研究工作实际，对研究区所有井的长8 。油层组自上而下细分 为长8 。1 、长8 。2 、长8 。3 三个小层。长8 。油层组自上而下进一步细分为长8 ：1 ，长8 ：2 两个 小层( 表2 1 ) 。 2 2 小层对比方法 在长8 地层对比过程中，地层岩性资料和测井资料相结合，以地层沉积特征作为小 层划分与对比的依据，选择代表井做地层对比的标准井。建立该地区顺物源方向和垂直 物源方向的对比剖面，从重点井入手，沿剖面逐层逐井进行对比，相邻的井井与井进行 对比。 2 2 1 选定标志层 标志层是准确划分与对比地层的主要依据，标志层愈多，地层划分的结果愈可靠。 本次研究的目的层是三叠纪上统延长组的长8 段，现将该段地层特征及标志层分布状况 简述如下： 在长8 段顶部，确切说是长7 段底部的泥质岩是区域地层对比的标志层( k ，) 。也是 本次地层划分与对比所用的标志层( 图2 1 ，图2 2 ) 。这套泥质岩厚约1 0 2 0 m ， 电性 上表现为自然电位高负异常，自然伽马、视电阻率和声波时差都表现为异常高值， 这套泥质岩在研究区普遍发育，分布稳定，电性特征十分醒目。长8 段的顶就划在 该套泥质岩的下部，电性上划在自然伽马、电阻和声波时差的转折位置。确保了长7 和 长8 两个层组的对比划分可靠可信。 4 第一章绪论 歹 巍 z h 9z h l 8z h l 8 3z h l 4 0 曼 _ 矿 ： ： ： ： 鼍 ： ： ： ： d 5 m 的总体分布频率达4 09 ) 是研究区长8 油层组的主要储渗砂 、f # 。冒11|jl谨一 |一，0、l，fi， p、f， 。衙旧偶旧 f14。t罩 、)ij，# 。”剖制吲吲一 r _ 一lll 西安石油大学硕士学位论文 体。 2 ) 叠加河砂体 在研究区分布很局限。由若干较完整的水下分流河道砂体叠置而成，各水下分流河道砂 体向上变细变薄，进积一加积一退积序列特征明显。叠加河砂体的总体分布频率低( 4 9 ) ，厚度介于3 l o m ，可形成局部的储渗性能较好的砂体。 3 ) 孤立河砂体 在研究区分布较广。为单个水下分流河道砂体和部分水下决口扇砂体，沉积序列特 征明显。与叠加河砂体的差异，在于它孤立地“漂浮”于泥岩基底中，未对先期沉积的 水下分流河道砂体造成冲刷。孤立河砂体的总体分布频率较大( 3 1 2 ) ，但厚度小( 厚 度 1 3 m 的总体分布频率达2 3 0 ) ，一般储渗性能差，局部厚度较大的储渗性能有所 改善。 表3 6 研究区长8 砂体沉积微相组合类型、厚度及分布 厚度m 微相组合类型 l 3 3 5 5 l o 1 0 1 5 1 5 2 0 2 0 同类型分布频率总体分布频率 水下分流河道 截削河砂体即形鼍 1 0 7 4 9：2 l ，杉筑84 2 9 1 9 72 1 4 9 8置6 厂1 叠加河砂体 貔蝴篇 6 6 7 3 33 3 3 1 6 彩 o 饱毽 毽鼢秀 砂体 孤立河砂体7 3 7 2 3 o1 5 8 4 9l o 5 3 。3 甄，o 您 q f qo o l 水下分流河道一 坝上河砂体 锻毽沁 5 0 0 4 93 3 3 3 31 6 7 1 6螫0 内 咖 河上坝砂体? i 隐。獬蹙。j i ：。魄缪 1 0 0 0 1 6；：o o g 伦l 河口坝砂体 孤立坝砂体7 5 o 4 92 5 o 1 6 潋：、笈建；施毛藐缀捌氩缸。璧篪。；。幺鳜篼；么 4 ) 坝上河砂体 分布局限。由下部河口坝砂体与上部水下分流河道砂体组合而成，沉积序列由下向 上由反序列变为正序列，坝上河砂体总体分布频率为9 8 ，厚度介于3 1 5 m ，可形成 局部的储渗性能较好的砂体。 5 ) 河上坝砂体 分布很局限。与坝上河砂体相反，河上坝砂体由下部水下分流河道砂体与上部河口 坝砂体组合而成，沉积序列由下向上由正序列变为反序列，河上坝砂体总体分布频率为 1 6 ，厚度介于1 0 1 5 m ，可形成局部的储渗性能较好的砂体。 6 ) 孤立坝砂体 分布局限。为单个河口坝砂体，呈反序列。 3 2 单并沉积相 观察描述岩心的取心井3 9 口( 图3 6 ) ，描述层位为长8 油层组，平均单井岩心视 厚度2 6 2 m 。按照布局大致均衡、长8 l 长8 2 兼顾的原则，精选典型井镇7 2 简述如下。 1 4 第三章长8 油层组沉积相 镇7 2 井： 位于研究区中部西缘。长8 油层组取心层位为长8 1 2 、长8 1 3 、长8 2 1 、长8 2 2 。 2 段取心，井深分别为2 0 0 40 0 2 2 1 82 0 、2 2 2 9o o 2 2 4 7 6 0 m ，视厚度1 42 0 l 口、1 8 6 0 总视厚度3 2 8 0 m 。在上取心段，井深2 2 1 3o 钿之上为长8 ，2 其下为长8 。、在下段取 段，井深2 2 4 14 3 m 之上为长8 ：，其下为长8 。2 ( 图3 7 ) 。镇7 2 井长取心段跨三角洲前缘( a ) 、前三 角洲( b ) 2 个亚相；长8 7 、长8 3 、长8 。2 取心段均 属三角洲前缘( a ) 亚相。在长8 7 取心段，即井深 2 2 4 54 0 2 2 4 7 6 0 m 井段至井深2 2 4 l4 3 2 2 4 54 0 m 井段为三角洲进积序列，印水下分流河道间微相 ( 凡) 水下分流河道微相( a ，) 。在长8 。1 取心段， 即井深2 2 3 70 0 2 2 4 1 _ 4 3 井段至井深2 2 2 90 0 2 2 3 21 3 井段，为三角洲退积序列，即水下分流河 道微相( 山) 前三角i | 微相( 臣) 。在长8 。3 取心段， 井深2 2 1 72 0 2 2 1 8 2 0 母井段至井深2 2 1 30 5 2 2 1 3 5 0 m 井段，为三角洲进积逼积序列，即水下 分流河道问微相( 凡) 水下分流河道微相( a 1 ) 水下分流河道问微相( m ) 。在长8 2 取心段，即井深 2 2 0 4 0 0 2 2 1 3 0 5 m 井段，仅为水下分流河道问微相 ( 儿) 。 3 3 连井剖面沉积相 对于各连井剖面，以有关岩心观察描述井研究 成果( 依据沉积序列和沉积同生构造划分沉积微相) 为基础，结台测井相( 识别泥质岩、粉砂岩和砂岩) 和砂地比分析，采取淡化主体微相突出水下分流河道的方 法，对各小层进行沉积微相划分。长8 油层组沉积微相切 变线北北东向，现选择l 条北西西向镇7 2 庄1 2 2 连井 剖面描述如下。 囤，回- 日一 日困r 日 p 国； 自；团一日： 4 囤i s q t 圈t 巨亏m 田 & 2 = 田l t j # 圈“ 圃? 囤- 回一” 囤m 固，t ， 西安石油大学硕士学位论文 图3 _ 7 镇7 2 庄1 2 2 井连井剖面长8 油层组沉积相图 该剖面里北西西向。由镇7 2 、镇6 2 、西4 7 、西1 1 9 、西2 1 、庄1 7 2 、庄1 l o 、庄1 2 2 等8 口岩心观察描述井组成( 图3 7 ) 。 纵向上，长8 7 长8 ：讣层呈三角洲退积序列，长8 ：长8 层呈进积序列。其中 长8 ：2 长8 。层的退积速度、长8 2 长8 讣层进积速度均较快，眭8 。长8 - 孙层的 进积速度较慢。横向上，可见4 条较大的水下分流河道微相较均衡地分布于连井剖面中； 三角洲退积序列见于4 条水下分流河道微相，进积序列主要见于左起第2 、第4 条水下 分流河道微相。 3 4 沉积相区划 与连井剖面沉积相一致，岩心观察结合测井相和砂地比分析，采取突出水下分流河 道微相的方法，对各小层进行沉积微相的区划。 图3 _ 8 研究区长簖小层沉积相区划圈图3 一1 8 研究区长8 。讣层沉积相区划圈 图3 - 9 研究区长8 - 小层沉积相区捌圈圈3 一i o 研究区长8 2 小层沉积相区划图 厢3 _ 1 1 研究区长8 小层沉积相区劐围 西安石油大学硕士学位论文 3 5 储层沉积相单因数评价 3 5 1 小层储层分区评价 研究区长8 油层组5 个小层的储层，按油层组沉积相单因数划分为i 、i i 、i i i 级评 价区( 表3 7 ) ( 图3 一1 2 ) 。评价表明：长8 。的3 个小层的3 个级别的评价标准( 河地 比、砂地比) ，与长8 z 的2 个小层的同级别的评价标准相比，均低1 0 ；各小层的i 级储层区即水下分流河道微相分布区，i i 级储层区为水下分流河道间微相周边窄长环带， i i i 级区为水下分流河道间微相核心部位；各小层不同评价区的测井解释钻遇油层累积 厚度与该小层钻遇油层累积厚度之比值，在i 级储层区介于8 5 9 9 3 5 ( 均值8 8 9 ) ，i i 级储层区为4 1 8 5 表3 7 研究区长8 油层组小层储层沉积相分区评价标准 爹獭飞疆运? i i 级区级区 小层 l 河邈比砂邋比篦，河地比砂地比 河地比砂地比 长8 1 1 长8 。3磬 2 5 02 0 4 0 5 02 04 0 ， 长8 2 1 长8 2 2 远2 ：篓一? j3 0 5 0 6 03 05 0 ，。女k ；g 兹 表3 8 研究区长8 油层组小层储层沉积相分区评价 小层分区钻遇油层累积厚度( f y ) m 小层 ( f y ) 与小层全区钻遇油层累积厚度之比 一袭鹾 i i 级区i 级区 长8 1 1 ；5 7 4 5 8 8 2 5 3 3 8 2 2 3 4 3 6 长8 1 2 3 3 兀g 8 7 3 1 ： 3 l t4 8 11 8 o 4 6 ； 长8 1 3 l 熏4 3 ，8 8 5 ，8 ； 1 4 2 8 59 。5 5 7 长8 2 1l2 重2 ，9 9 3 s 霞 9 2 4 15 5 2 4 长8 2 2钧2 g 9 纯o j3 1 9 5 82 2 7 4 2 ， 合计 艮潞，。骡6 b 熏羔墅。璺。童幺么 1 3 9 9 7 17 9 1 4 o ( 均值7 1 ) ，i 级区为2 4 5 7 ( 均值4 o )( 表3 8 ) 。 1 8 第三章长s 油层组沉积相 圈3 一1 2研究匡长8 油层组小层储层沉积相分区评价图 3 5 2 小层储层比较评价 成岩相研究表明，厚度大的砂体易于保存藕余粒问孔，从而形成良好的砂岩储渗体。 综合各小层砂体厚度及油层厚度资料认为：长8 、长8 7 ，j 、层的储层为“好”储层，长 8 ，2 、长讣层的储层为“中”等储层，长8 3 小层的储层为“差”储层。 表3 _ 9 研究区长8 油层组小层储层沉积相比较评价 晨凛一一 西安石油大学硕士学位论文 第四章储层砂岩成岩相 4 1 岩性特征、孔隙类型及孔喉组合 4 1 1 岩性特征 研究区长8 油层组砂岩颜色为浅灰、褐灰、灰褐色。砂岩填隙物的特点为：填隙 物以成岩期间生成的成岩矿物为主，其中以绿泥石、方解石最发育，同类填隙物在不 同地层砂岩中的平均含量和分布频率变化不大。大部填隙物的平均含量与分布频率高 低匹配( 除上述绿泥石、方解石呈高平均含量、高分布频率之外，高岭石、铁白云石和 长石质均呈低平均含量、低分布频率) ，但部分中等平均含量的填隙物之分布频率高低不 等，如硅质、蚀变粘土、杂基和水云母在长8 油层组砂岩中的平均含量分别为1 9 、 2 o 、1 6 和2 o ，分布频率则分别为8 3 4 、6 4 3 、5 5 1 和2 5 5 。 碎屑颗粒接触方式以线状为主，线一凹凸、点一线状次之，个别凹凸状。胶结类型 有孔隙、加大、薄膜及它们的复合类型。其中以孔隙式最为多见，其次为加大一孔隙、 孔隙一薄膜、孔隙一加大、加大一薄膜和薄膜一孔隙式。 碎屑颗粒接触方式以线状为主，线一凹凸、点一线状次之，个别凹凸状。胶结类型 有孔隙、加大、薄膜及它们的复合类型。其中以孔隙式最为多见，其次为加大一孔隙、 孔隙一薄膜、孔隙一加大、加大一薄膜和薄膜一孔隙式。 表4 1研究区长8 砂岩填隙物类型、含量及分布 样墒黼填隙物类型 地层数量、懒高岭 槲杂基绿泥石 蚀变 方白雨 铁白 硅质蹶 块 率 石 粘土云石 平均含量 1 51 32 53 5 2 76 40 61 5o 3 长8 。18 7 分布频率 1 3 82 4 15 7 58 8 58 2 89 0 81 3 87 8 23 4 平均含量 2 01 81 4 6 51 15 00 31 7o 2 长8 1 25 9 分布频率 1 73 3 95 0 89 6 67 2 99 6 6 1 77 8 01 7 平均含量 0 42 61 15 91 44 50 02 40 3 长8 1 33 7 分布频率8 12 4 35 1 49 1 94 8 69 1 90 08 9 21 3 5 平均含量 1 32 21 95 o2 o5 7 o 5 1 70 3 长8 。1 8 3 分布频率 8 72 7 35 4 19 1 87 2 79 2 97 18 0 34 9 平均含量 0 4o 81 06 21 2 5 2 0 0 2 0 0 3 长8 2 15 1 分布频率 7 82 3 56 6 71 0 0 07 4 59 8 00 08 6 33 9 平均含量 0 52 4 1 46 91 34 10 02 2o 5 长8 2 28 0 分布频率 5 03 5 05 0 09 8 83 8 89 7 50 08 8 87 5 平均含量 o 51 91 26 61 24 50 02 1o 4 长8 z 1 3 l 分布频率 6 13 0 55 6 59 9 25 2 79 7 70 o8 7 86 1 长8平均含量 1 12 o王65 71 85 1o 51 9o 4 油层 3 王4 组 分布频率7 6 2 8 7 5 5 1 9 4 96 4 。39 4 94 18 3 45 。4 注：钙质砂岩、泥质砂岩不在统计之列 第四章储层砂岩成岩相 表4 2 研究区长8 砂岩胶结类型及分布 分布频率 样数 加大孔隙薄膜 地层 孔隙一加大一 块 孔隙力口大薄膜一孔一薄薄膜一孔隙一加 加大 薄膜 隙膜大 长8 1 1 9 44 2 61 13 26 4 2 1 35 37 43 29 6 长8 1 2 6 12 1 33 39 88 2 1 6 41 6 41 1 5o1 3 1 长8 1 3 4 11 9 54 92 41 2 2 1 2 21 2 29 84 92 2 o 长8 。 1 9 63 1 12 65 1 8 21 7 9l o 29 22 61 3 3 长8 2 15 31 7 01 93 81 7 o2 0 81 7 09 401 3 2 长8 2 28 31 5 71 23 61 9 31 0 82 8 91 4 506 0 长8 。 1 3 61 6 21 53 71 8 41 4 72 4 31 2 5 o8 8 长8 油层 组 3 3 22 5 o2 王4 51 2 31 6 。61 6 ol o 51 5重1 4 4 1 2 孔隙类型 砂岩可见孔的孔隙类型有剩余粒间孔、长石溶孔、岩屑溶孔、晶间孔、粒间溶孔和微 裂缝。其中以剩余粒间孔、长石溶孔为主，剩余粒间孔多分布在单层厚度较大，主要由 绿泥石胶结的砂岩中。另外，在三角洲前缘水下分流河道砂体中，常见碎屑颗粒定向分 布，因此剩余粒间孔的分布也受定向分布的刚性颗粒的制约。长石溶孔系长石颗粒经溶 蚀作用造成的粒内溶孔，其形态复杂，当长石溶孔含量较高时，砂岩孔隙结构则显得较 为复杂。 岩屑溶孔由富含长石或其它不稳定组分的岩石碎屑被溶蚀形成。岩屑溶孔平均含量 低，分布频率中等。它在长8 砂岩的平均含量为o 3 ，分布频率3 7 3 ；在长8 1 、长 8 2 砂岩的平均含量分别为o 3 、0 2 ，分布频率分别为4 5 4 、2 6 0 。 晶间孔指粘土矿物间孔隙；粒间溶孔由不明成分填隙物被溶蚀形成；碎屑破裂孔及 微裂隙的形成缘于压实作用。这3 类孔隙的平均含量和分布频率均低。 除上述可见孔隙外，在砂岩中一般还存在着一定数量的微孔隙。微孔隙是沉积的泥 状杂基收缩和粘土重结晶作用形成的孔隙。微孔隙度量常用孔隙度与面孔率之差来表示， 对于没有孔隙度资料的砂岩，一般可参考研究区砂岩的平均孔隙度进行大致估算。微孔 隙含量的高低主要取决于颗粒大小和泥质物质含量，在颗粒偏细、泥质物质含量偏高的 砂岩中微孔隙常是主要的孔隙类型。 西安石油大学硕士学位论文 表4 3 研究区长8 砂岩孔隙类型、含量及分布 样孔隙含 孔隙类型 面孔率、 地层数量、分布 剩余长石 岩屑 晶间孔微裂缝 分布频 块频率 粒间孔溶孔溶孔 率 平均含量 1 30 7o 3o 3o 42 3 长8 。18 7 分布频率 8 0 5 8 0 55 2 92 1 8 1 7 28 6 2 平均含量1 80 9o 3o 30 3 2 6 长8 1 2 5 9 分布频率 6 9 57 9 73 3 91 5 32 5 48 1 4 平均含量 1 51 0o 3o 50 42 6 长8 。33 7 分布频率 7 3 o7 8 44 5 91 0 81 8 98 3 8 平均含量 l - 5o 8o 30 30 42 5 长8 。1 8 3 分布频率 7 5 47 9 84 5 41 7 52 0 28 4 2 平均含量 1 3o 6o 2o 30 51 9 长8 2 1 5 l 分布频率5 8 5 7 8 4 2 7 52 7 51 9 6 8 2 4 平均含量1 9 o 5 0 3 0 30 32 2 长8 2 2 8 0 分布概率5 3 86 2 52 5 o1 2 51 6 36 8 8 平均含最 1 6o 6o 2o 34 22 o 长8 21 3 1 分布频率 5 5 76 8 72 6 o1 8 31 7 67 4 o 长8 油平均含量 1 6o 7o 3o 3o 42 3 层组 3 1 4 分布频率 6 7 27 5 23 7 31 7 81 9 17 9 9 注：钙质砂岩、泥质砂岩不在统计之列 4 1 3 孔喉组合 研究区长8 储集砂岩的孔喉组合特征以中孔一中微喉型为主，大孔一中微喉型 及小孔一中微喉型为次。长8 储集砂岩的接触关系以线状为主，线一凹凸次之，砂岩 中填隙物含量较高，绿泥石膜胶结、石英加大和压溶现象也比较常见。因承受较强的压 实作用，或者由于压溶作用使部分石英再生长，其再生长边之间包围的孔隙变得较小， 一般是四面体或多面体形。这些孔隙互相连通的喉道就是晶体之间的晶间隙。这种晶间 隙视颗粒形态的不同有可分片状的和弯片状的，其有效张开宽度常小于1 微米，个别几 十微米。在杂基和各种胶结物含量较高的砂岩中，原生的粒间孔隙几乎完全被堵塞，在 杂基和胶结物中的许多微孔隙( 即 5um 的孔隙) 本身既是孔隙又是连通通道。这些微 孔隙像一支支微毛细管交叉地分布在杂基及胶结物中。 4 2 成岩作用类型 4 2 1 压实、压溶作用 这是使岩石密度增大、原生孔隙度大幅度降低的主要成岩作用。其强弱取决于岩石 埋深、地温梯度及碎屑矿物组分等。浅埋藏时以机械压实作用为主，随着埋深加大，转 而以压溶作用为主。 第四章储层砂岩成岩相 研究区长8 砂岩石英含量不大，塑性岩屑含量偏大，碎屑粒度偏细，砂岩的抗压实 能力较弱，因此砂岩中颗粒定向排列、塑性岩屑变形现象非常普遍，颗粒间多以线状、 线一凹凸状方式接触，压溶现象常见。 4 2 2 胶结作用 胶结作用缘于自生矿物在孔隙中的沉淀并导致沉积物固结。研究区长8 砂岩胶结作 用主要有有绿泥石膜胶结、方解石胶结及石英加大边胶结，它们对岩石储渗性极具破坏 性，但也有保护孔隙的有利一面。 1 ) 粘土矿物胶结作用 包括绿泥石胶结、伊利石胶结、高岭石胶结、蚀变凝灰质胶结和蚀变粘土胶结等。 其中绿泥石胶结不仅在粘土矿物胶结中最为发育，而且在所有胶结作用中首屈一指。绿 泥石胶结物在长8 砂岩的平均含量为5 7 ，分布频率9 4 9 ；在长8 。、长8 。砂岩的平 均含量分别为5 0 、6 6 ，分布频率分别为9 1 8 、9 9 2 。主要胶结型式为绿泥石 膜。早期绿泥石沿碎屑颗粒表面垂直生长，可形成等厚的颗粒包膜：绿泥石生长过程中 有时穿插石英加大、铁方解石胶结，因而在同一岩样中，部分粒表的绿泥石膜相对较薄， 而剩余粒间孔壁的绿泥石膜的厚度较大；也有部分自生绿泥石膜形成较晚，呈衬里分布 在剩余粒间孔环边。 自生绿泥石膜不仅增强砂岩抗压实能力m 引，而且阻碍石英颗粒成为自生石英的附 着体发生再生长，因此发育绿泥石环边的剩余粒间孔易于保存；但如果环边的厚度过大 以至将喉道和粒间孔的大部分充填，则反而减弱砂岩的储渗性。另有少量绿泥石呈绒球 状附着于剩余粒间孔的孔壁，属潜在的速敏伤害因素，幸在研究区并不多见。 长8 砂岩普遍呈现石榴石i 榍石、绿帘石等富铁重矿组合特征，厚度较大的水下分 流河道砂体具备畅通的渗流系统，这对自生绿泥石的形成极为有利。 蚀变粘土胶结、自生伊利石胶结发育较差。两种胶结物在长8 油层组砂岩中的平均 含量分别为1 8 、2 o ，分布频率分别为6 4 3 、2 8 7 。它们在长8 1 砂岩中的平 均含量分别为2 0 、2 2 ，分布频率分别为7 2 7 、2 7 3 ；在长8 2 砂岩中的平均 含量分别为1 2 、1 9 ，分布频率分别为5 2 7 、3 0 5 。 文中的蚀变粘土是指那些常呈网状或丝网状充填孔隙并交代长石的粘土矿物。从其 形态和产状分析，大多可能是伊利石和蒙脱石的间层粘土，也可能是绿泥石和蒙脱石或 者是云母与蛭石的间层粘土。由于在砂岩中的含量不高或者分布不均一，但在砂岩薄片 中明显区别于其他已知粘土，暂称其为蚀变粘土。自生伊利石呈孔隙充填状或孔隙环边 状，其形成晚于绿泥石膜，环边状伊利石可能因成岩温度升高由绿泥石转化而来，也可 能是自生形成的。 高岭石胶结发育更差。胶结物在长8 油层组砂岩中的平均含量为1 1 ，分布频率 7 6 。自生高岭石形成略晚于绿泥石膜，在它与碎屑颗粒之间常见断续状绿泥石膜；部 西安石油大学硕士学位论文 分高岭石系同沉积火山灰的蚀变产物，这类高岭石结晶程度低，常与残余火山灰交织出 现；少量具碎屑外形的高岭石团块，则由碎屑完全高岭石化形成。 2 ) 碳酸盐胶结作用 以方解石( 包括铁方解石和无铁方解石) 胶结为主，偶见铁白云石胶结。方解石胶 结发育程度仅次于绿泥石胶结。方解石胶结物在长8 油层组砂岩中的平均含量为5 1 ， 分布频率9 4 9 。在长8 。、长8 ：砂岩的平均含量分别为5 7 、4 5 ，分布频率分别 为9 2 9 、9 7 7 。据1 9 6 块长8 1 砂岩薄片资料统计，含量大于2 5 的有9 块，占5 ；大于2 0 的有2 5 块，占1 2 8 ；大于l o 的有4 6 块，占2 3 5 。据1 2 9 块长8 2 薄片资料统计，含量大于2 5 的有6 块，占4 7 ，大于2 0 的有9 块，占7 ，大于 l o 的有2 4 块，占1 8 6 。方解石常呈连晶或嵌晶状充填孔隙、交代长石，在砂体中 呈均一状或凝块状产出。 完全或大部分被方解石胶结的砂岩为致密砂岩，且少见方解石的溶蚀现象；但斑状 分布的方解石胶结物可使砂岩的抗压实能力增强，利于保存部分粒间孔。 方解石胶结多分布砂体的顶底或粒级偏粗的砂体中部。砂岩中丰富的碳酸盐可能与 上覆长7 富含碳酸盐岩碎屑的沉积物或长8 本层砂岩中钙长石的溶解和粘土矿物的形成 有关。钙质砂岩及以方解石为主胶结的含钙砂岩中，方解石是在轻微埋藏以后形成的。 孔隙水中含有一定数量的碳酸盐是方解石胶结物形成的前提。碳酸盐的溶解度对溶液的 p h 值极敏感，随着p h 值的升高，其溶解度降低而发生碳酸盐沉淀。富含碳酸盐同生水 的沉积砂体，一经埋藏之后，温度升高，c 0 2 压力降低，p h 值增加，而使碳酸盐溶解度 降低，而引起方解石沉淀。 研究区长8 砂岩方解石胶结物的高含量和高分布频率，可能与砂体厚度普遍偏小和 不稳定碎屑含量偏高有关。砂体越小，砂岩比表面积越大，早成岩阶段遭遇含碳酸盐孔 隙水的几率就越高，单位体积砂岩的方解石沉淀量也越大；而不稳定组分含量高，可提 供化学沉淀的物质便较丰富，也使方解石胶结易于发生。 铁白云石胶结在研究区并不多见，常充填孔隙或沿颗粒边缘发生交代。 3 ) 硅质胶结作用 研究区长8 砂岩硅质胶结仅次于绿泥石胶结、方解石胶结。硅质胶结物在长8 油层 组砂岩中的平均含量为1 9 ，分布频率为8 3 4 。在长8 1 、长8 2 砂岩中的平均含量 分别为1 7 、2 1 ，分布频率分别为8 0 3 、8 7 8 。硅质胶结呈现与绿泥石胶结类 似的长期、多期的共性。硅质胶结最常见的型式是石英颗粒的光性连续增生，即石英自 生( 次生) 加大，使石英颗粒呈自形晶面或镶嵌状结构。部分石英加大边与石英颗粒间 无其它胶结物，大部分其间则夹有较薄的绿泥石膜。此外，一些具绿泥石环边的剩余粒 间孔和一些长石溶孔内也有自生石英晶粒生长。 部分石英加大胶结使颗粒紧密镶嵌，由此降低砂岩的储渗性；而早期的局部石英加 大胶结在砂体中则形成支架结构，因而增强砂岩抗压实能力，利于保留部分粒间孔。 2 4 第四章储层砂岩成岩相 硅质胶结与方解石胶结类似，胶结物来自孔隙水，胶结作用不要求溶液过饱和( 有 几十个p p m 的浓度便可) ，但要持续不断地循环；不同的是石英沉淀时要求孔隙水呈酸性。 火山玻璃的蚀变、粘土矿物转变、硅酸盐类矿物的溶解及压溶作用均能提供硅质胶结需 要二氧化硅。 4 ) 自生长石胶结作用 布频率为5 4 。胶结物为钾长石和钠长石，它们多沿长石颗粒边缘局部再生长呈 加大边( 自生长石胶结作用微弱。长石胶结物在长8 砂岩中的平均含量为o 4 ，部分 呈微晶生长于颗粒溶孔内) 。 4 2 3 矿物的成岩转化作用 矿物的成岩转化作用非常普遍，诸如粘土矿物间的成岩转化，凝灰质、粘土杂基、 自生绿泥石等填隙物的成岩转化，碎屑云母的蚀变等。尤其黑云母在泥化、碳酸盐化、 钛铁矿化后的体积膨胀，在压实作用下的形变、压溶，均使砂岩孔隙体积减少，储渗能 力降低，是造成延长组储集砂岩普遍低渗的重要因素之一。 4 2 4 溶蚀作用 研究区长8 砂岩长石和岩屑的溶蚀作用比较常见，但强度不大，粒间溶孔很少。尽 管如此，对于特低渗透砂岩储层而言，少量的次生孔隙可使储渗性得到一定程度改善。 延长组砂岩的溶蚀作用贯穿整个成岩期，可分3 期：准同生期，石英、长石、岩 屑等碎屑边缘弱溶蚀成港湾状；浅埋藏期，因温度、压力升高，