延长东部Y306井山区2段储层特征研究毕业论文.docx

延长东部Y306井山区2段储层特征研究毕业论文目 录1.绪论11.1 研究目的及意义11.2 研究区研究现状11.3 主要研究内容21.4 技术思路及技术路线21.5 完成工作情况22.地层及构造特征42.1 地理位置42.2 地层简况52.2.1 地层划分52.2.2 地层横向对比112.3 构造特征143.储层特征183.1 储层沉积类型及特征183.1.1 沉积相的测井解释183.1.2 储集相带展布特征203.2 碎屑岩的成分233.2.1 矿物碎屑组分233.2.2 填隙物263.3 碎屑岩的结构及粒度分析313.3.1 碎屑颗粒的粒度313.3.2 孔隙结构333.3.3 胶结结构与胶结作用343.4 碎屑岩成岩作用363.5 储层物性特征373.6 储层的非均质性研究423.6.1 砂体微观孔隙结构特征分析423.6.2 储层层内非均质性研究433.6.3 储层层间非均值性研究473.6.4 储层平面非均质性研究494.储层展布与天然气分布534.1 储层空间特征534.2 气层分布特征554.3 储层特征与气层分布57结论59参考文献60致谢62801. 绪论1.1 研究目的及意义20世纪90年代以来，国内外油气田的勘探与开发进入高峰，勘探对象逐渐由构造油气藏向岩性油气藏与地层油气藏等隐蔽油气藏转化；低孔、低渗、低饱和度油气藏已经成为世界各国重要的油气资源之一。我国的非常规油气藏非常丰富，据统计，我国的低渗透砂岩油气藏约占总量的45%以上12。就探明储量与技术实力来讲，致密砂岩油气藏是我国最有意义的非常规天然气领域。鄂尔多斯盆地，北起阴山、大青山，南抵秦岭，西至贺兰山、六盘山，东达吕梁山、太行山。总面积37万平方公里，是我国第二大沉积盆地。经勘探表明，其盆地上古生界存在大量低孔、低渗致密砂岩油气藏13；盆地内已发现的大型气田主要有：延长气田、子洲气田、榆林气田、大牛地气田、靖边气田、苏里格气田等。延长气田的勘探开发尚处于起步阶段，其山西组山2段为主要的产气层位；该储层为典型的低孔、低渗储层。岩石岩性上为多物源、多种类型沉积特点，有石英含量90%以上的石英砂岩，也有岩屑、杂基含量很高的岩屑砂岩；同时孔隙类型多样、结构复杂，残余粒间孔、晶间孔、溶孔、微孔等多种孔隙类型；孔吼结构复杂，储集性能相差悬殊。本文以Y306井区的基本地质特征为基础，在这些背景下，以Y306井区的20口井的测井数据、粒度分析报告、粘土报告、薄片鉴定报告、扫描电镜结果等数据，对山西组山2段储层特征进行研究。 1.2 研究区研究现状Y306井区自勘探以来，前人对研究区及相邻区块进行了部分研究工作，其结果如下：1) 李文厚、杨县超等根据野外观察、钻井岩心观察和测井相分析，认为鄂尔多斯盆地东部古生界主要发育早奥陶世晚期蒸发台地沉积、晚石炭世早二叠世早期陆表海沉积和晚二叠世晚期晚二叠世近岸碎屑湖盆沉积，并可划分为三角洲、辫状河三角洲、湖泊、障壁海岸、陆鹏和碳酸盐台地6种沉积体系。2) 孙卫、杨希濮等通过先进的测试分析，从微观孔隙结构着手，深刻认识储层特征，在此基础上，对延安地区储层进行综合评价，划分出低孔、低渗背景上的优质储层，并从构造作用、沉积作用以及成岩作用综合分析的角度，对其主控因素进行探讨，认为延安地区山2段优质储层受构造作用、沉积作用和成岩作用共同控制。3) 季汉成、杨潇通过对山西组山2段储层孔隙类型及成因分析，认为该段储层储集空间以残余原生粒间孔和杂基、假杂基溶蚀孔为主；孔隙溶蚀的物质主要有杂基、假杂基，岩石类型和沉积相对其溶蚀作用有一定影响；并得出山2段储层的溶蚀强度呈现南强北弱的趋势的结论。4) 翁庆萍、季汉成等通过对山2段成岩相划分及展布的研究，得出山2段储层发育强压实、压溶石英次生加大、蚀变高岭石、沉淀高岭石、杂基充填、碳酸盐胶结交代和不稳定组分溶蚀等7种成岩相，其中对储层发育有利的成岩相为不稳定组分溶蚀成岩相等。1.3 主要研究内容利用研究区录井、测井、岩心分析、薄片鉴定、压汞分析、粒度分析等资料对Y306井区山2段储层的地质特征进行研究，包括Y306井区上古生界地层划分与对比、构造特征、储层岩石学特征、沉积微相、砂体展布特征等。通过对山2段储层物性分析、取心资料、测井解释等结果，结合区内试气成果，对山2段储集层的储集性能进行评价。1.4 技术思路及技术路线在编制研究底图的基础上，建好连井剖面，完成小层的划分以及对比；总结出小层段内地层的构造发育特；结合物性资料、岩心分析等资料，判断储层的沉积类型、岩石类型及成分、砂体形态、韵律结构、连续性及连通性、孔渗关系等；最后概述储层总的特征，并结合试气成果，探讨其对油气分布的控制和影响。图1-1技术路线图1.5 完成工作情况本次研究工作情况如下表：表1-1 工作情况统计表测井资料的整理20口井小层对比剖面图6张岩心观察4口井砂体等值线图3张岩心照片8张气藏剖面图1张铸体薄片12张沉积相剖面图2张电镜扫描6张沉积相平面图3张X衍射资料1份砂地比等值线图3张粘土分析报告1份顶面构造图3张压汞分析报告1份单井柱状图3张录井资料整理3口井毛管压力曲线图1张碎屑岩鉴定报告2份孔、渗分布图8张薄片鉴定报告2份填隙物三角图1张2. 地层及构造特征2.1 地理位置Y306井区位于陕西省延安市，研究区跨越延安市宝塔区、延川县、延长县三县，距延安市约40公里，气田北端距已探明的子洲气田约70公里（图2-1）。区内为典型黄土高原地貌，地势西高东低，区内海拔一般为8501200m。属温带和暖温带半干旱大陆性季风气候，年降水量300500mm，年平均气温9左右。图2-1 Y306井区地理位置图2.2 地层简况2.2.1 地层划分Y306井区上古生界是本次研究的目的层；上古生界地层沉积连续，它与下古生界成平行不整合关系，缺失了中上奥陶统、志留统、泥盆系和下石炭统地层。地层自下而上发育为：奥陶系马家沟组、石炭系本溪组、二叠系太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组和千峰组（表2-1）。各层段基本特征和划分依据简述如下：1) 石炭系上统本溪组石炭系上统本溪组与其下部奥陶系马家沟组地层成平行不整合接触关系。研究区内本溪组为三角洲前缘沉积，厚度一般为35m45m。上部发育有薄层灰岩和滨岸沙坝相的石英砂岩，其下部一般为灰色泥岩夹灰色细砂岩，下部为砂岩，在其底部广泛发育着一套铝土质泥岩，为风化壳的残疾、坡积物形成的。分析依据：本溪组下部的铝土质泥岩在本区沉积比较稳定，以这套铝土质泥岩的底部（马家沟组灰岩的顶部）作为本溪组与马家沟组界限，铝土岩的电性特点以极高的伽马值为特征，厚度一般412米，特征明显。表2-1 Y306井区上古生界地层简表层位层位代号厚度（m）岩相系统组段三叠系刘家沟组T1l380二叠系上统石千峰组P2s230280泛滥盆地上盒子组盒1P2h13040滨浅湖沉积盒2P2h23040盒3P2h33040盒4P1h43040下统下盒子组盒5P1h53040三角洲前缘沉积盒6P1h63040盒7P1h73545盒8P1h85070山西组山1P1s14060山2P1s24560太原组太1P1t13550滨、浅海碎屑岩碳酸盐沉积太2P1t22040石炭系上统本溪组本1C2B11020本2C2B24122) 二叠系下统太原组太原组地层与其下部本溪组为整合接触，太原组厚度25m40m。太原组下部以灰岩、砂岩为主，夹碳质泥岩和煤层，可见生物碎屑灰岩透镜体，上部以灰岩为主，含有煤层及碳质泥岩。分层依据：本区太原组下面的本溪组地层顶部普遍发育一套煤层，一般为513米，以此煤层作为很好的标志层。3) 二叠系下统山西组主要为一套河流相、湖成三角洲相沉积，其中以砂岩、泥岩为主，含有煤层，厚度一般为90m120m，自下而上分为山2、山1两段。l 山2段山2段是Y306井区的主要气层段，主要为灰白色中一粗粒石英砂岩、岩屑石英砂岩，烁砂岩，夹暗色泥岩及煤层，厚度一般45米60米。分层标志：以山西组底部“北贫沟砂岩”之底为界线，整合于太原组之上。下伏太原组以泥灰岩、灰岩出现为界，灰岩声波时差为低值，数值在160s/m左右，特征明显。本次研究的目的层即为山2段，根据沉积旋回以及特征性标志层煤，把山2段储层分为三段，由下到上依次为：山23，山22，山21（表2-2）；表2-2 山2段地层细分层小层平均厚度（m）山2段山2135山2211山2315山23小层层厚1024m，平均厚度15m；水下分流河道砂体的叠置加积现象十分普遍，形成厚层砂体，测井曲线多为箱形、钟形的组合；顶部煤层分布较稳定，是划分山22和山23的重要标志；山22小层厚度一般为715m，平均厚度为11m；在小层内发育23层区域性分布的煤层，尤其是山22顶部的煤层分布频率较高，是划分山22与山21气层组的重要标志层；山21小层厚度一般为2245m，平均厚度为35m；小层内发育有煤层；图2-1 Y178井山21小层岩性剖面图图2-2 Y178井山22小层岩性剖面图图2-3 Y178井山23小层岩性剖面图l 山1段岩性为中一细粒岩屑石英砂岩、石英砂岩、灰色深灰色泥质砂岩，和深灰色泥质岩为主，厚度一般40m50m。分层标志：与下伏山2段地层的分界以山西组中部煤层为标志，此煤层在本区发育广范、稳定。4) 二叠系下统下石盒子组 主要为一套三角洲前缘沉积，颜色以灰绿为主，发育有中粗砂岩、浅灰色含铝粗砂岩、及灰绿色细砂岩与灰绿色泥岩互层，砂岩发育有大型交错层理。自上而下分为四个层段(盒5盒8)，厚度140m160m。其中盒8段是含气层位，盒8上部为灰绿色泥岩、灰白浅灰色砂质泥岩与砂岩呈不等厚互层，底部为厚层灰绿色、褐灰色含气中一粗粒岩屑石英砂岩、石英砂岩、砾岩，厚度一般50m70m。分层依据：以盒8底部“骆驼脖砂岩”之底为底界，该砂岩顶部有一层“杂色”泥岩。下石盒子组总体表现为泥岩自然伽玛值高，与下伏山西组的深灰、灰黑含煤地层相比，电阻率略底。5) 二叠系上统上石盒子组上石盒子组自上而下分为四个层段(盒1盒4)，属滨浅湖、干旱湖泊沉积，砂岩不发育，主要以红色泥岩、砂质泥岩互层，夹薄层砂岩及粉砂岩，上部夹有13层硅质层，地层厚度一般140m160m。在测井曲线上一般表现出高电阻、高自然伽玛特征。分层依据：砂岩不发育，以红色泥岩与下伏灰白色砂泥互层分界为标志，其测井曲线上电阻、自然伽玛较下伏地层高。6) 二叠系上统石千峰组石千峰组一套以干旱湖泊环境为主的沉积，颜色以紫红色、棕红色为基调，色彩鲜艳，主要为紫红色长石岩屑石英砂岩、含烁砂岩、紫红色砂质泥岩互层，砂岩成分以石英、以岩屑、钾长石为主，由下而上分为五段(千1千5)。电性表现为高伽马、高电阻的特点。分层依据：本组岩性以紫线、棕红色为基调，以下伏石盒子组泥岩出现灰绿色花斑杂色，砂岩显绿，呈灰绿、绿灰色为标志。图2-4 Y306井区地层综合柱状图2.2.2 地层横向对比本次研究对Y306井区山2段20口井进行了小层划分，在小层划分的基础上，对小层共建立了6个对比剖面（图2-5），共绘制了6幅地层对比图，通过6条剖面的横向对比，地层总体具有如下特征：1) 山2段地层发育比较稳定，地层的厚度总体上变化不大，只在部分地区有少量的增减；2) 从东西向剖面中可以看出，山2地层与鄂尔多斯盆地上古生界大的构造背景一致，总体为一西倾单斜，倾角较小；3) 山2段的3段小层，受构造作用的影响，有起伏变化。图2-5 研究区底图及连井剖面图2-6 Y109井Y207井山2段小层对比图图2-7 Y130井Y474井山2段小层对比图图28 Y302井Y206井山2段小层对比图图2-9 Y303井Y307井山2段小层对比图图2-10 Y471井Y613井山2段小层对比图图2-11 Y542井Y336井山2段小层对比图2.3 构造特征Y306井区构造位置在鄂尔多斯盆地陕北斜坡东部。鄂尔多斯盆地是一个大型叠合沉积盆地，早二叠世太原期末，受到中晚期海西运动的影响，华北地块整体抬升，海水从盆地东西两侧迅速退出，盆地性质由陆表海盆演变为近海湖盆，沉积环境由海相转变为陆相，东西差异消失，南北差异增强；中生代三叠纪末以前属于华北盆地的一部分，中生代三叠纪晚期，鄂尔多斯盆地从华北盆地中独立出来。本次研究的目的层山2段气藏为源储互层的成藏模式，山西组中的煤层、暗黑色泥岩为主要的烃源岩，山西组的石英砂岩、岩屑石英砂岩为其储层，山西组上部的黑色泥岩为其盖层，同时又是有效的烃源岩。盆地内部古生界烃源岩发育好，储集空间多层系发育，区域性盖层分布广泛，这些奠定了形成天然气藏的基础。Y306井区位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡构造单元之上，该斜坡为一宽缓的西倾大单斜。在本次研究中，通过沉积旋回以及标志层煤，把山2段储层分为三段；其相应的顶面构造图如下：1) 山21顶面构造：图2-12 山21顶面构造图2) 山22顶面构造：图2-13 山22段顶面构造图3) 山23顶面构造：图2-14 山23顶面构造图3. 储层特征储层特征及其物性变化特征是影响Y306井区天然气分布的主要因素之一；山2段地层为三角洲前缘沉积，储层多为水下分流河道砂体。气藏的展布受河道砂体展布的控制。主砂体带在侧向岩性致密化，厚度变薄，尖灭相变为分流间湾泥质地层，从而对气藏形成侧向的岩性遮挡。分布在山1、山2段储层之间砂质泥岩、纯泥岩，封盖能力较强，构成了气藏的直接盖层，共同对气藏构成岩性圈闭(表31)。表3-1 Y306井区山2储层特征简介区块层位地层厚度（m）储层厚度（m）储层岩性沉积相储集类型储层物性Y306井区山257641021砂岩三角洲前缘孔隙孔隙度（%）渗透率（mD）5.390.1853.1 储层沉积类型及特征根据山西组沉积环境及沉积相的主要划分标志，山西组山2段主要为三角洲前缘亚相沉积，其微相可分为：水下分流河道、河口坝、分流间湾；3.1.1 沉积相的测井解释山2段沉积相在测井曲线上的特征为：1) 水下分流河水下分流河道是研究区最主要的沉积微相，构成了三角洲前缘的骨架砂体。在岩性和沉积旋回的特征上具有向上变细的特点，反映了正韵律的特点。测井曲线上主要表现为：自然电位、自然伽马、声波时差曲线表现为箱型、上圆锥形、钟形。越往上其幅度值越大。2) 分流间湾曲线近似为一条直线，反映了水动力条件较弱情况下的沉积；3) 河口坝河口坝砂体是沉积物在水下分流河口处由于水动力条件的减弱快速堆积形成的，也是三角洲相中沉积速率最高的沉积单元，岩性主要为粗砂岩、中砂岩。河口坝砂体具明显的反韵律结构：下部砂岩厚度薄、粒度细、泥岩夹层厚，向上砂层厚度增大、粒度变粗、泥岩夹层变薄。河口坝砂体的自然电位、自然伽玛曲线呈中高幅漏斗型，下部负异常幅度小，出现渐变的特点，越往上异常幅度越明显，常出现突变的特点，与粒度变化趋势一致。图3-1 Y178井山2段沉积微相剖面图图3-2 Y336井山2段沉积微相剖面图3.1.2 储集相带展布特征不同的沉积环境，由于沉积条件的差异，其形成的微相和砂体有着不同的形态、规模、分布组合特征。根据沉积微相划分标志、测井曲线的形态，对Y306井区20 口井各小层进行了沉积微相的划分，结合砂地比平面展布图，绘制了各小层的沉积微相及砂体厚度平面展布图。1) 山23小层沉积微相展布特征山23砂体最大厚度为13.6m，最小厚度为1.3m，平均厚度为6.9m；厚度大的砂体主要发育在Y544，Y307，Y471井附近。图3-3 山23小层沉积微相平面图2) 山22小层微相展布特征山22砂体最大厚度为10.4m，最小厚度为1.4m，平均厚度为4.5m；图3-4 山22小层沉积微相平面图3) 山21小层微相展布特征山21砂体最大厚度为15.45m，最小厚度为5.95m，平均厚度为10.48m；图3-5 山21小层沉积微相平面图山2段沉积砂体主要以水下分流河道为主，分流间湾沉积较少；最小厚度9.45m，最大厚度可为33.35m，平均厚度达22.05m。3.2 碎屑岩的成分3.2.1 矿物碎屑组分通过对Y336取心资料的处理，我们得出山2段砂岩的主要矿物成分以石英为主，平均占总碎屑组分的66%，其次为岩屑，平均占碎屑组分的29%，矿物颗粒中长石含量很低，平均含量不超过碎屑组分的4%。岩屑以变质岩和沉积岩屑为主，含少量的火山碎屑岩和岩浆岩岩屑。表3-2 山2段各矿物碎屑的含量石英长石岩屑733136831867517705167141573214672214544139745358484554158032553336142548536655206831968417图3-6 矿物碎屑三角图在此，我们对图中的A，B两点进行分析：对于A点，我们可以看出其石英含量为60%，岩屑含量约为36%，长石含量约为4%，由砂岩成分分类表（表3-3），我们可以定义该岩石为岩屑砂岩；对于B点，其石英含量约为56%，岩屑含量为40%，长石含量约为4%，由砂岩成分分类表（表3-3），我们依旧可以定义该岩石为岩屑砂岩。表3-3 砂岩成分分类表岩类名称岩石名称主要碎屑颗粒含量（%）备注石英长石岩屑石英砂岩石英砂岩大于80小于10小于10长石质石英砂岩65901025小于10岩屑质石英砂岩6590小于101025长石岩屑质石英砂岩508010251025长石砂岩长石砂岩小于75大于25小于10长石大于岩屑岩屑质长石砂岩小于65大于251025岩屑长石砂岩小于50小于10大于25岩屑砂岩岩屑砂岩小于751025大于25岩屑大于长石长石质岩屑砂岩小于65大于25大于25长石岩屑砂岩小于50大于25大于25说明当杂基含量大于15%时，岩石名称分别定为石英杂砂岩长石、杂砂岩和岩屑杂砂岩3.2.2 填隙物通过对Y336井的数据处理，我们得出山2段填隙物含量一般为9%11%，平均10%，主要为高岭石(2.1%)、水云母(4.1%)、绿泥石(1.4%)、硅质胶结物(2.5%)。表3-4 山2段填隙物含量填隙物名称含量（%）高岭石2.1水云母4.1绿泥石1.4硅质2.4图3-7 填隙物成分柱状图图3-8 Y178井电镜扫描图片（S16c：粒间分布蚀变高岭石）图3-9 Y178井电镜扫描图片（S17c：粒间分布片状、丝缕状伊利石）图3-10 Y178井电镜扫描图片（S17d：粒间堆积、蚀变高岭石及伊利石）图3-11 Y178井电镜扫描图片（S18b：粒间堆积、书页状高岭石）图3-12 Y178井电镜扫描图片（S18c：粒间分布片状、丝缕状伊利石）图3-13 Y178井山23段取心图3-14 Y336井山2段取心图3-15 Y544井山22段取心3.3 碎屑岩的结构及粒度分析碎屑岩的结构是指构成碎屑岩的矿物和岩石碎屑的大小形状填隙物的结构以及不同组分之间的关系；包括碎屑颗粒的结构、杂基和胶结物的结构、孔隙的结构以及碎屑颗粒与杂基和胶结物之间的关系。3.3.1 碎屑颗粒的粒度通过Y178井，我们得出目的层的粒度值主要分布在23，具体分布如下表：表3-5 值分布值频率累积0以下0001001234.4134.412344.0278.433410.9989.42451.5891大于59100图3-16 值分布累计曲线及频率表3-6 粒度分布表粒级频率砾石10巨砂100粗砂011.1中砂1248.29细砂2440.81粉砂450.8粘土59图3-17 粒度分布直方图Y306井区山2段储层的岩性主要为石英砂岩与岩屑石英砂岩，其石英砂岩以中砂、细砂结构为主，主要粒径分布范围为0.30m1.5m，碎屑分选中等到好，磨圆度多为次棱角状。3.3.2 孔隙结构碎屑岩孔隙主要分为原生孔隙和次生孔隙两大类。原生孔隙主要是粒间空隙，即碎屑颗粒原始格架间的孔隙。原生的孔隙度和渗透率与碎屑颗粒的粒度、形状、分选性、球渡、圆度和填集性质有关。次生孔隙绝大多数是形成于成岩作用中期之后及后生期，一般是岩石组分发生溶解作用的结果，也包括岩石因破碎或是收缩作用而形成的裂缝。图3-18 178井山2段铸体薄片（s16a：粒间残余孔隙）图3-19 Y178井山2段铸体薄片（s17a：粒间残余孔隙）3.3.3 胶结结构与胶结作用常见的胶结充填结构有：1) 非晶质及隐晶质结构蛋白石级碳酸盐矿物常形成此结构。2) 显晶粒状结构胶结物呈晶粒状分布于碎屑颗粒之间。3) 嵌晶结构胶结物的结晶颗粒较粗大，晶粒间呈镶嵌结构，每一个晶粒中都可以包含多个碎屑颗粒。4) 自生加的结构硅质胶结物围绕碎屑石英颗粒生长，两者成分相同，表现为完全一致的光性方位。按照颗粒和填隙物的相对含量，碎屑结构的胶结类型可以分为：基地胶结、孔隙胶结、接触胶结、镶嵌胶结。1) 基底胶结填隙物含量较多，碎屑颗粒在其中互补接触呈漂浮状，填隙物主要为原杂基（或由之转变的正杂基）。该胶结类型一般代表着高密度流下的快速堆积、分选较差的沉积特征，加之杂基含量高，所以储层质量较差。形成于沉积同生期，系粗沉积物同时快速沉积而成。2) 孔隙式胶结一种最常见的颗粒支撑结构，碎屑颗粒构成支架状，颗粒间多呈点状接触；胶结物较少，充填在碎屑颗粒间的孔隙中，它们是成岩期或是后生期的化学沉淀产物。该胶结类型反映了稳定水流沉积作用和波浪淘洗作用，加之胶结物含量较少，所以储层质量好。3) 接触胶结也是颗粒支撑结构的一种类型，颗粒间呈点接触或线接触，胶结物含量较少，仅分布于碎屑颗粒相互接触的地方。这种交接方式只在比较特殊的条件下才能产生。它可能是干旱气候带的砂层，因毛管压力作用，溶液沿颗粒间细缝流动并发生沉淀作用而形成的；或者原来的孔隙式胶结物经地下水淋滤改造作用而形成的，具有良好的储层质量。4) 镶嵌胶结在成岩期的压实固结作用下，特别是压溶作用明显时，砂质沉积物中的碎屑沉积物中的碎屑颗粒会更紧密地接触。颗粒间由点接触发展为线接触、凹凸接触，甚至形成缝合状接触。这种颗粒直接接触构成的镶嵌式胶结；储层质量较差。图3-20 178井山2段铸体薄片（S16el：粒间胶结紧密）图3-21 Y178井山2段铸体薄片（S18a：粒间残余孔隙，石英次生加大）3.4 碎屑岩成岩作用根据Y306井所作的粘土矿物X衍射(表3-7)等资料分析，伊利石平均含量为50%，伊/蒙间层平均含量为12.6%，高岭石平均含量为26%，绿泥石平均含量为11.3%，伊/蒙间层比小于10。表3-7 山2段储层粘土矿物X衍射报告表层位矿物含量/w%伊/蒙间层比伊利石伊/蒙间层高岭石绿泥石山249 15 25 11 1051 8 30 11 1050 1523 12 101) 压实、压溶作用研究区山西组山2段砂岩在埋藏成岩演化过程中经历了不同程度的压实。在压实过程中还有一定的粘土矿物析出，主要成分为绿泥石，以薄膜状态附着于颗粒表面，对孔道具有一定的堵塞。随着上覆地层厚度的增加，以及地层压力、温度的升高，又广泛发育压溶作用，颗粒间镶嵌与长石、石英次生加大发育，使得原生的孔隙、喉道半径缩小，物性进一步变差。其中，在成岩作用早期，由于绿泥石薄膜的析出与初步固结，所以有效保护了储层的原生孔隙，并为后期储层物性演化的溶蚀型次生孔隙发育提供了较好的地质条件。2) 胶结充填作用由于地层在埋藏史中深度增加，地层温度与压力增大，孔隙水化学性质改变，各种成岩自生矿物相继析出，对孔隙产生胶结充填，所以储层的胶结作用也是导致研究区目的层储层砂岩物性变差的一个主要原因。3) 溶蚀作用依据对区内铸体薄片与扫描电镜观察，发现溶蚀作用是目的层形成次生孔隙、改善储层物性条件的主要影响因素。3.5 储层物性特征1) 通过Y109井测井数据处理得出的山21段物性孔隙度最大值为10.59%，平均值为3.2%；渗透率最大值为0.11，平均值为0.01；图3-22 Y109井山21段孔隙度分布图图3-23 Y109井山21段渗透率分布图图3-24 Y109井山21段孔渗关系图图3-25 Y109井山22段孔隙度与含水饱和度关系图2) 通过Y336井测井数据分析得出的山21物性关系：孔隙度最大为10.91%，平均为7.9；渗透率最大为2.91mD，平均为0.34；图3-26 Y336井山21段孔隙度分布区间图3-27 Y336井山21段渗透率分布区间图3-28 Y336井山21段孔渗关系图图3-29 Y336井山21段孔隙度含水饱和度关系图3) 取心所得山2段总体物性特征：图3-30 山2段孔隙度频率分布图图3-31 山2段渗透率频率分布图孔隙度最大为13.4%，平均为7.2%，主要孔隙度分布范围在6%8%；渗透率最大值为16.2mD，平均为1.2mD，主要渗透率分布在0.11mD。4) 测井数据处理得出山2段储层物性通过Y306井区20口井的测井数据处理，得出山2段储层物性特征：孔隙度最大为10.91%，平均值4.93%，主要孔隙度分布范围是2%4%；渗透率最大值为12.46mD，平均值为1.0mD，主要渗透率分布在0.11mD.图3-32 山2段孔隙度频率分布图图3-33 山2段渗透率频率分布图表3-8 山2段储层物性分析结果表层位孔隙度（%）渗透率（mD）最大值主要分布范围平均值最大值主要分布范围平均值山210.91684.932.910.010.10.1553.6 储层的非均质性研究储层非均质性是指表征储层特征的参数在空间上的不均匀性。我国学者裘怿楠（1987，1989年）根据我国陆相储层特征生产实践，把碎屑岩储层的非均质性由小到大分为四级，即：微观孔隙非均质性、层内非均质性、平面非均质性以及层间非均质性。3.6.1 砂体微观孔隙结构特征分析通过对Y178井2378.78米处的压汞数据的处理，我们得出了毛管压力曲线：图3-34 毛管压力曲线类型1图3-35 毛管压力曲线类型2图3-36 孔喉半径分布及累计曲线图3-37 孔喉半径及毛管压力关系图毛管压力曲线相对偏向图的左下方。孔隙度为2.8%，渗透率为0.008mD，歪度为-4.1029，中值压力为0，排驱压力为8.47MPa，麻痹效应点数为0，退汞效率为37.92%，分选系数为0.71，中值半径为0，样品体积为11.79cm3，变异系数为0.05。3.6.2 储层层内非均质性研究层内非均值性是指一个单砂层规模其内部垂向上的储层性质变化。其重点分析的内容主要有：垂向粒度分布的韵律性、层理构造、层内夹层、层内渗透率非均值性。1) 层内夹层通过对研究区20口井的电测资料以及部分井的取心资料，得出山2段内夹层主要为泥质夹层。泥岩夹层厚度较小，测井曲线自然伽马出现高值，自然电位向泥岩基线偏移，密度曲线出现低值，Rd、Rs曲线偏差不是很明显。夹层的描述通常采用夹层频率（单位厚度岩层中夹层的层数，单位为层/m）和夹层密度(夹层总厚度占所统计的砂岩剖面总厚度的百分数)来表示。通过对研究区山2段20口井的夹层统计，我们得出以下结果：表3-9 山2段各小层夹层统计层名地层平均厚度（m）砂层平均厚度(m)夹层平均厚度(m)夹层平均层数夹层频率(层/m)夹层密度(%)山213510.50.53.00.084.8山22114.90.31.90.176.1山23167.00.42.20.145.72) 层内渗透率非均值性层内非均质性在纵向上多表现为渗透率的非均质程度。表征层内渗透率非均质性的定量参数有渗透率变异系数(Kv)、渗透率突进系数(Kt)和渗透率极差系数(Kj)；渗透率变异系数Kv=i=0nKi-k2n-1/k ；渗透率极差Kj=Kmax/Kmin ；突进系数Kt=Kmax/k ；以上三式中，Kmax为最大渗透率值，Kmin为最小渗透率值，k为平均渗透率值，Ki为耽搁样品渗透率值，n为统计样品的个数；图3-38 Y109井山21段渗透率纵向分布图Kv=1.47，Kj=19.39，Kt=6.28图3-39 Y336井山21段渗透率纵向分布图Kv=1.57，Kj=6.53，Kt=19.33图3-40 Y544井山21段渗透率纵向分布图Kv=2.80，Kj=109.23，Kt=11.49图3-41 Y178井山22段渗透率纵向分布图Kv=0.61，Kj=3.38，Kt=253.44图3-42 Y303井山22段渗透率纵向分布图Kv=0.48，Kj=2.95，Kt=1.70图3-43 Y306井渗透率纵向分布图Kv=0.59，Kj=10.19，Kt=1.73) 层理构造碎屑岩储层中常发育各种层理，它们的存在会引起渗透率的各向异性，对注水以及三次采油开发动态有影响。通过对Y178井、303井、336井、544井的取心及录井资料，发现山2段储层发育的层理包括：板状斜层理、交错层理等。图3-44 交错层理（Y178井山2段2379.64m2379.84m取心）图3-45 板状斜层理及交错层理（Y178井山2段2377.97m2278.08m取心）3.6.3 储层层间非均值性研究层间非均质性是指垂向上各种环境的砂体交互出现的规律性，以及作为隔层的泥质岩类在剖面上的发育和分布情况，是对一套砂泥岩间互的含油层系的总体研究，属于层系规模的储层描述。层间非均质性研究的主要内容有：砂层的发育和分布：分层系数以及垂向砂岩密度等；各砂层间渗透率非均质程度；主力储油层在剖面中的位置；层间隔层的岩性；构造裂缝的发育程度、产状和分布规律； 1) 分层系数是指一定层段内砂岩的层数。通过对Y306井区20口井的统计，得出以下数据：表3-10 分层系数统计小层砂层平均层数山212.2山221.5山231.752) 垂向砂岩密度又称砂岩系数，是指剖面上砂岩总厚度占地层总厚度的百分数。数值越大，砂体越发育，连续性越好。通过对Y306井区20口井数据的处理，我们得出：表3-11 垂向砂岩密度表分布小层平均垂向砂岩密度（%）山2130山2242山23453) 层间隔层层间隔层是指位于单砂体之间的特低渗透与不渗透岩层。本研究统计的是砂体之间的泥岩（煤也归为隔层的范畴）厚度：表3-12 山2段各井隔层厚度统计井号山21段隔层厚度（m）山22段隔层厚度(m)山23段隔层厚度(m)Y10932.156.509.54Y13033.806.102.43Y14919.965.5015.76Y16630.497.108.25Y17834.957.5012.37Y20627.203.804.47Y20723.755.406.06Y30231.875.059.35Y30323.453.256.16Y30623.155.154.91Y30718.659.306.77Y33523.054.7015.63Y33620.759.508.18Y47110.938.8014.40Y47222.757.1012.33Y47424.2011.0512.31Y54130.159.155.52Y54230.245.8010.52Y54420.202.955.68Y61328.504.559.563.6.4 储层平面非均质性研究平面非均质性是指一个储层砂体的几何形态、规模、连续性，以及砂体内孔隙度、渗透率的平面变化所引起的非均质性。本次研究中，主要采用砂体密度来衡量储层的平面非均质性（图3-46，3-47，3-48）。砂体密度是指在垂向地层剖面上，砂岩总厚度占地层总厚度的百分比。其比值大小一方面反映了层间非均质程度的差异，另一方面可以定性的分析同一砂层组的连通性差异31。图3-46 山23段砂体密度图3-47 山22段砂体密度图3-48 山21段砂体密度山23段砂体密度最大达到了0.76，最小为0.1，平均值为0.45；山22段砂体密度最大为0.66，最小为0.18，平均值为0.42；山21段砂体密度最大为0.51，最小为0.16，平均值为0.3；根据裘怿楠32（1990）在研究某地区的砂体展布时，得到的结论是：砂岩密度大于0.30时，砂体开始有一定连通；0.30-0.50之间时为局部连通；大于0.50时，砂体的连通性显著增加。由此我们得出山21段砂体连通性较差，平面非均质性较强；山22整体表现为局部连通强，平面非均质性一般；山23段平面非均质性不是很突出，连通性较好。4. 储层展布与天然气分布4.1 储层空间特征对于储层空间特征的研究，做了山2段3个小层的砂体等厚图，如下：1) 山21段砂体等厚图图4-1 山21砂层等厚图2) 山22砂层等厚图图4-2 山22砂层等厚图3) 山23砂层等厚图图4-3 山23砂体等厚图4.2 气层分布特征通过测井解释成果以及取心数据，做出了山2段各小层的气体等厚图：1) 山21段气层厚度图4-4 山21气层等厚图2) 山22段气层厚度测井及取心数据展示，研究区山2段不含气。3) 山23段气层厚度图4-4 山23段气层等厚图4.3 储层特征与气层分布通过气层等厚图(图4-4，4-5)，我们可以看出，气体主要分布在研究区的西南部和东南部；研究区山22小层不含气，山23小层含气较丰富；山2段气层最小厚度为1.2m，最大含气厚度达到10m，平均为5.7m。通过山21段气层等厚图（图4-3）与山21段砂岩等厚图（图4-1）对比，我们不难发现：气层主要分布在砂岩厚度大，砂层连通性较好的区块；如Y130、Y544等井附近，砂体厚度大，彼此间连通性较好，含气较多；山23砂岩等值线相对密集，显示出了储层较弱的平面非均质性，储层砂体间连通良好，含气性较强。通过取心，我们得出山2段储层的物性为：孔隙度最大为13.4%，平均为7.2%，主要孔隙度分布范围在6%8%；渗透率最大值为16.2mD，平均为1.2mD，主要渗透率分布在0.11mD。可以看出山2段储层属于低渗透储层，其气藏属于致密气藏。结论本次研究中，通过对Y306井区20口井测井数据的处理，结合扫描电镜，岩石铸体薄片，粘土资料，压汞数据，录井资料等，在编制研究底图，建好单井剖面的基础上，完成了区域内小层划分对比以及地层解释，并总结小层地层及构造发育特征；同时分析研究了砂岩储层沉积类型、砂体形态、韵律结构等；分析了砂岩储层岩性、物性、成岩作用、微观结构等特征及影响因素；我们得出以下结论：1) 由测井资料岩电结合，根据沉积旋回以及特征性标志层煤，本次研究中把山2段分为三个小层，自下而上分别为：山23，山22，山21；山2段厚度在5965米之间，平均厚度为63米；山21段厚度为2245m，平均厚度为36米，平均砂岩厚度为10.5m；山22段厚度为815米，平均厚度为11米，平均砂岩厚度4.5米；山23段厚度为1024米，平均厚度为16米；砂岩平均厚度为6.9米；2) 山2段沉积相为三角洲前缘沉积，主要微相为分流间湾和水下分流河道沉积；其有利的储层带微相为水下分流河道沉积；3) 山2段岩性主要为石英砂岩，以中粒、细粒为主；分选中等到好，磨圆度多为次菱角状；残余粒间孔隙尤为发育，石英次生加大结构发育普遍；4) 通过取心得出山2段物性为：孔隙度最大为13.4%，平均为7.2%，主要孔隙度分布范围在6%8%；渗透率最大值为16.2mD，平均为1.2mD，主要渗透率分布在0.11mD；通过测井解释得出该段物性为：孔隙度最大为10.91%，平均值4.93%，主要孔隙度分布范围是2%4%；渗透率最大值为12.46mD，平均值为1.0mD，主要渗透率分布在0.11mD。可判断山2段储层属于低渗透性储层。5) 研究区山2段气层主要分布在山23小层，山22小层不含气。参考文献1. 朱筱敏沉积岩石学M第四版北京：石油工业出版社，2008401242. 夏位荣，张占峰，程时清油气田开发地质学M北京：石油工业出版社，199906263. 柳广弟，张厚福石油地质学M北京：石油工业出