《[doc格式] 碎屑巖儲(chǔ)層物性的主要控制因素》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《[doc格式] 碎屑巖儲(chǔ)層物性的主要控制因素（16頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、碎屑巖儲(chǔ)層物性的主要控制因素2008年第13期內(nèi)蒙古石油化工61碎屑巖儲(chǔ)層物性的主要控制因素宋守德,(勝利油田有限公司現(xiàn)河采油廠)摘要:碎屑巖儲(chǔ)層作為中國(guó)油氣勘探的主要儲(chǔ)層之一,其物性受到多種因素的控制作用.沉積作用的巖性,巖石組構(gòu),沉積相等控制了儲(chǔ)層物性的原始條件和抵抗后期改造的能力,成巖作用和構(gòu)造活動(dòng)對(duì)儲(chǔ)層的原始條件進(jìn)行改造,成巖作用中溶蝕或溶解不穩(wěn)定組分產(chǎn)生次生孔隙,膠結(jié)和某些自生礦物的充填堵塞孔隙并降低滲透率,二者誰(shuí)優(yōu)誰(shuí)弱將會(huì)大大決定儲(chǔ)層物性,構(gòu)造條件中不整合面和斷裂的發(fā)育有利于改善儲(chǔ)層的物性,對(duì)形成有利儲(chǔ)層起著一定的促進(jìn)作用.關(guān)鍵詞:碎屑巖儲(chǔ)層;物理性質(zhì);控制因素碎屑巖儲(chǔ)層的發(fā)育程度

2、,物性條件及其時(shí)空展布受沉積作用,成巖作用,構(gòu)造活動(dòng)等諸多因素的控制.沉積作用在宏觀上控制了儲(chǔ)層砂體的類型,形態(tài),規(guī)模,原始物性條件及空間分布,成巖作用與構(gòu)造活動(dòng)結(jié)合對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行改造,在微觀上影響了儲(chǔ)層孔隙的演化與儲(chǔ)層物性的變化.但在具體的一個(gè)地區(qū),往往是多種因素中的幾個(gè)因素或是一個(gè)因素的幾個(gè)方面起主要作用.1沉積作用對(duì)儲(chǔ)層物性的影響沉積作用對(duì)儲(chǔ)層物性的影響主要表現(xiàn)在巖性,巖石組構(gòu),沉積相和沉積方式等幾個(gè)方面.1.1巖性對(duì)儲(chǔ)層物性的影響不同類型的巖石具有不同的碎屑成分及雜基含量,直接影響儲(chǔ)層原始孔隙的大小及保存及后期的成巖作用.1.2巖石的組構(gòu)對(duì)儲(chǔ)層物性的影響巖石組分主要有顆粒,雜基和膠結(jié)物,各

3、組分對(duì)儲(chǔ)層的物性均有影響.長(zhǎng)石,碳酸鹽巖屑等不穩(wěn)定組分含量較高的砂礫巖儲(chǔ)集層,物性好,而泥巖巖屑含量越高,物性越差13.總體上,儲(chǔ)層物性(孔隙度和滲透率)與粘土雜基含量,成分成熟度和膠結(jié)物的含量呈反比關(guān)系,其中孔隙度與巖石組分的相關(guān)性好于滲透率與巖石組分的相關(guān)性,原因是滲透率受孔隙結(jié)構(gòu)影響較大.粘土雜基含量高,占據(jù)了大量的原生孔隙,并且阻礙孔隙流體流動(dòng),抑制溶解成巖作用的進(jìn)行;膠結(jié)物既可以充填原生孔隙,也可以充填溶解孔隙,同樣大大較少儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間;成分成熟度越低,長(zhǎng)石和巖屑的含量越多,可為后期的酸性溶解作用奠定物質(zhì)基礎(chǔ)L2.1.3沉積相對(duì)儲(chǔ)層物性影響沉積環(huán)境不同是影響儲(chǔ)層性質(zhì)的重要因素.由于

4、沉積條件不同,如水流的強(qiáng)度和方向,沉積區(qū)的古地形,水盆的深淺,離物源區(qū)的遠(yuǎn)近,碎屑物質(zhì)供應(yīng)的差異,形成沉積碎屑物的成分,粒度,分選程度,膠結(jié)類型,孔隙充填,砂體形態(tài);側(cè)向連續(xù)性,縱向連通性,厚度等都不相同,造成了儲(chǔ)層的巖性,物性和內(nèi)部結(jié)構(gòu),層理構(gòu)造在縱向上和橫向上都有程度不同的差異.不同覯積相碎屑巖儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率(據(jù)張琴等,2004)孔/潮拋黜(拙.:13-2012O3000濱淺胡1015030006-15I-53000近巖扇根13?315?7oI384?72o0o一3o0o水下肩肩中9-2OI.4-650平原分支河道2836700120015-3550-7001300(扇)前緣分流河道

5、303510028001900:10-181-1003OOO孤東Ng勝索Es2現(xiàn)河莊Es3牛莊Es3林樊家Es3濱南利律地區(qū)南斜坡Es3(草112)南斜坡2(金31)永安鎮(zhèn)Es3(永116)勝索Es3(坨713)舟5-18I-203000林樊家Es3(樊104)剝前緣河口壩28352007.12.南斜坡Es3(112)2O一322OO一10002OOO利律Es2(和911)前緣席狀砂18-2510-1002300永安鎮(zhèn)Es3(永116)7201-402900牛莊永Es3(牛35)濁積扇15-251303000現(xiàn)河莊Es3(河l55)5-131-103300利律Es4(利911)所謂沉積環(huán)境對(duì)儲(chǔ)

6、集層的控制,其實(shí)質(zhì)上為沉積環(huán)境對(duì)砂體類型及其孔滲物性特征的控制,因?yàn)椴煌练e環(huán)境中水動(dòng)力條件不同,演化特征也各有差異,因而所發(fā)育的砂礫巖體在成分,粒度,分選性,雜基含量及砂礫巖體的組合類型上各具有特色,時(shí)空展布規(guī)律也大不相同,導(dǎo)致不同沉積微相的砂礫巖體具有不同的物性特征和分布規(guī)律1,原始儲(chǔ)集條件愈優(yōu)越,愈有利于保持和形成深層高孔隙發(fā)育區(qū)帶3.一般說(shuō)來(lái),三角洲相和河流相都具有較好的儲(chǔ)集砂體,扇三角洲,沖積扇的扇中亞相及湖泊相的濱淺湖亞相也具有一定的儲(chǔ)集性能,這需要根據(jù)具收稿日期:20o8一o215作者簡(jiǎn)介:宋守德(1978一),工程師,2001年畢業(yè)于石油大學(xué)(華東)石油與天然氣地質(zhì)勘查專業(yè),現(xiàn)

7、從事石油開(kāi)發(fā)地質(zhì)工作.62內(nèi)蒙古石油4L5-2oo8年第13期體的情況進(jìn)行分析.對(duì)東營(yíng)凹陷古近系碎屑巖儲(chǔ)層研究表明,不同的沉積相的物性是不同的,河流相與三角洲前緣水下分流河道和河口壩物性最好,濱淺湖與濁積扇物性略差,似乎可以認(rèn)為沉積條件對(duì)儲(chǔ)層物性的影響足最重要的.但仔細(xì)分析便會(huì)發(fā)現(xiàn),這種差異并非完全由沉積條件所引起,在很大程度上是受壓實(shí)作用和成巖演化程度控制的.從表1可以看出如下幾點(diǎn):河流相物性好是因?yàn)槠渎癫厣疃然旧隙贾挥?000多米,壓實(shí)和碳酸鹽膠結(jié)作用均較弱;三角洲前緣水下分流河道物性并非完全好,埋藏深度淺于2500m的水下分流河道物性確實(shí)好,但埋深在3000m以上的水下分流河道儲(chǔ)層因埋

8、深大,碳酸鹽膠結(jié)作用強(qiáng),成巖演化程度高,物性就很差.如果把不同的沉積微相放在大致相近的埋深條件下來(lái)討論,它們的物性實(shí)際上差異是不大的.這一現(xiàn)象說(shuō)明沉積條件只是在一定程度上對(duì)儲(chǔ)層物性有影響,儲(chǔ)層物性更大程度上受巖石的壓實(shí)和膠結(jié)作用控制.1.4沉積方式對(duì)儲(chǔ)層物性的影響1.4.1傾4積側(cè)積指沉積物堆積于一個(gè)斜坡地貌上,整個(gè)沉積過(guò)程不改變斜坡的地形特征,只引起向下坡7J”向的側(cè)向移動(dòng).曲流河點(diǎn)壩砂體就是側(cè)積7J”式的典型代表,其層內(nèi)非均質(zhì)性是粒度向上變細(xì),滲透率向上變低的典型正韻律.即底部最粗的滯流段向上漸變?yōu)樽罴?xì)的泛濫沉積.側(cè)積體之間保留的泥質(zhì)層則成為砂體上半部的隔夾層,此類沉積方式形成的砂體,其非

9、均質(zhì)性最突出.14.2垂積垂向加積是指在整個(gè)沉d程中沉積表面的地形只是直接向上延展而不發(fā)生任何側(cè)向移動(dòng).辮狀河心灘即是垂積的一種結(jié)果.多次洪泛密向加積而形成的辮狀河心灘壩,由于各次洪泛能撼的強(qiáng)弱不同,所攜帶的加積物質(zhì)的粒度也隨之變化,而且無(wú)一定規(guī)律,因此層內(nèi)滲透率變化也高低交錯(cuò).這種垂向加積的一種特殊類型為填積.填積是指一些河道內(nèi)充填式的沉積方式.既由于碎屑物的供給超過(guò)河道的攜帶能力,而在”超載”條件下的沉積方式.限制性河流和三角洲平原上的順直性分流河道即以這種方式沉積.碎屑物在充填時(shí)受重力作用的粗略分異呈粗糙的下粗上細(xì)的正韻律粒序.滲透率向上變小,但差異程度比側(cè)積形成的正韻律要小得多.河道多

10、次填積時(shí),很可能在內(nèi)部保存河道短暫廢棄時(shí)充填的泥質(zhì)薄層,成為砂體內(nèi)連續(xù)性較好的隔夾層.1.4.3前積碎屑物于一定環(huán)境下,在多次沉積事件中不斷從上游向下游方向向前加積,稱為前積.下一次沉積事件的上游相帶的較粗碎屑物,上覆于上一次沉積事件的下游相帶較細(xì)碎屑物質(zhì)之上,因此沉積體出現(xiàn)向上變粗的反韻律,如三角洲前緣河口砂壩.層內(nèi)薄泥質(zhì)夾層總分布于這類砂體下部.1.4.4選積選積是指在較高能水動(dòng)力環(huán)境中,碎屑物在波浪往復(fù)篩選作用下的沉積.三角洲間沿岸環(huán)境的灘,壩沉積物是受這一沉積方式影響的常見(jiàn)產(chǎn)物.選積作用總是從壩頂把細(xì)粒碎屑物質(zhì)篩選到壩緣,使壩頂砂變得較粗而又潔凈.加劇了沿岸壩粒序的反韻律性,層內(nèi)滲透率

11、向上變大,最高滲透率段處于頂部.我國(guó)巾新生代湖盆中,選積沉積一般見(jiàn)于灘壩沉積和三角洲前緣席狀砂中.這些砂體的開(kāi)發(fā)效果都很好.1.4.5濁積濁積巖以正遞變粒序?yàn)樘卣?但反映在層內(nèi)滲透率的非均質(zhì)性上,與河流砂體的正韻律粒序并不相同.由于濁積物分選差,且砂體底部最差,向上變好,粒序的下粗上細(xì)與分選的下差上好相結(jié)合,使最高滲透率段不是位于底部而是位于中下部.我國(guó)中,新生代盆地中已發(fā)現(xiàn)的濁積巖儲(chǔ)集層,以濁流水道粗相帶部分為多,由多次濁流沉積疊加成一個(gè)厚砂體,但內(nèi)部常保留一些穩(wěn)定的泥質(zhì)薄層.2成巖作用對(duì)儲(chǔ)層物性的影響成巖作用對(duì)儲(chǔ)層物性的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:溶蝕或溶解不穩(wěn)定組分產(chǎn)生次生孑L隙,膠結(jié)和某些

12、自生礦物的充填堵塞孑L隙并降低滲透率.因此,在成巖過(guò)程中,這兩大因素誰(shuí)優(yōu)誰(shuí)弱將會(huì)大大決定儲(chǔ)層物性.大量資料表明,成巖作用既可以破壞原生孔隙,也可以形成次生孔隙.從成巖作用類型的角度分析,壓實(shí)壓溶作用和膠結(jié)作用是破壞儲(chǔ)層的主要因素,可以不同程度地降低碎屑巖的孔隙度.早,中期的碳酸鹽巖膠結(jié)作用在堵塞粒間孑L的同時(shí),也強(qiáng)烈抑制了機(jī)械壓實(shí)作用的進(jìn)行,為以后溶解作用形成次生孑L隙提供物質(zhì)基礎(chǔ)晚期的鐵白云石和鐵方解石膠結(jié)則可以重新堵塞次生孑L隙,使儲(chǔ)層變得更為致密,形成低孑L低滲,特低孔特低滲儲(chǔ)層6.粘土礦物的成分,含量,其產(chǎn)狀特征以及在成巖過(guò)程中的演化也是影響碎屑巖孔隙結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)集物性的重要因素.溶解作用

13、有助于碎屑巖儲(chǔ)集性能的改善.碎屑巖中各種碎屑組分,膠結(jié)物及雜基,在地下埋藏期特定的成巖環(huán)境下,都可以經(jīng)孑L隙水溶解形成次生孑L隙,構(gòu)成良好的次生孔隙砂體7.2.1溶解作用溶解作用主要是有機(jī)質(zhì)在成熟過(guò)程中生成的有機(jī)酸和二氧化碳酸性水溶液對(duì)砂巖的可溶性組分的溶解,是使儲(chǔ)集物性得到改善的建設(shè)性作用.一般可溶性組分包括長(zhǎng)石顆粒和碳酸鹽膠結(jié)物兩種類型,在某些情況下,粘土雜基也可被溶解.可溶組分的溶解作用一方面使得次生孑L隙形成,另一方面孑L隙水中的sioz濃度增加,硅質(zhì)增生也很普遍,形成了溶解作用與膠結(jié)作用的共生組合.盡管硅質(zhì)增生會(huì)降低原生孔隙,但由于硅質(zhì)增生的豐度同時(shí)也反映了較強(qiáng)的溶解作用和次生孑L隙

14、的發(fā)育程度,因而往往會(huì)表現(xiàn)為硅質(zhì)增生豐度越大,儲(chǔ)集性能反而越好的現(xiàn)象3.如果溶解下來(lái)的物質(zhì)能被環(huán)流的地下水帶到遠(yuǎn)處,那么溶解作用對(duì)改善儲(chǔ)層的物性無(wú)疑是十分有利的.溶蝕作用在宏觀上主要受區(qū)域構(gòu)造背景控制,在微觀上主要受巖性控制.2.2壓實(shí)作用壓實(shí)作用對(duì)儲(chǔ)層物性具重要的影響,隨著上覆地層不斷增厚,壓實(shí)作用逐漸增強(qiáng),碎屑顆粒問(wèn)由點(diǎn)接觸一線接觸,最后為凹凸接觸,甚至為縫合接觸,使儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間變小,孔隙度,滲透率降低.異常高壓有利于儲(chǔ)層高孑L隙發(fā)育帶的形成,異,g-高壓帶與次生孑L隙發(fā)育帶具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,位于高壓封蓋層之下的砂巖儲(chǔ)層孔隙度比具正常壓實(shí)趨勢(shì)的砂巖高出58.儲(chǔ)層異常高壓的作用主要表現(xiàn)在:

15、異常高壓可以減緩壓實(shí),有效地保護(hù)已形成的孑L隙;異常高壓可以促進(jìn)溶解作用的進(jìn)行.由于異常2008年第13期高守德碎屑巖儲(chǔ)層物性的主要控制因素63高壓帶為封閉或準(zhǔn)封閉的溫壓和流體體系,隨著烴類的生成和粘土礦物的大量脫水,使得地層流體在溫度和壓力增加的同時(shí),酸性組分釋放出來(lái)并溶于孔隙水中形成酸性水介質(zhì),導(dǎo)致各種可溶組分的溶解作用增強(qiáng),從而產(chǎn)生大量的次生孔隙.2.3膠結(jié)作用膠結(jié)作用以碳酸鹽為主,其次是石英次生加大和自生粘土礦物膠結(jié).從對(duì)儲(chǔ)層性質(zhì)的影響來(lái)看,碳酸鹽膠結(jié)作用最重要,它使儲(chǔ)層的孔隙度和滲透率大大降低.碳酸鹽膠結(jié)作用對(duì)儲(chǔ)層物性有很大的影響.碳酸鹽膠結(jié)作用越強(qiáng),物性越差.碳酸鹽膠結(jié)強(qiáng)弱與成巖演

16、化程度有密切關(guān)系:早期主要為方解石膠結(jié),形成于早成巖B階段,隨埋藏深度的增加,砂巖成巖演化程度增高,碳酸鹽膠結(jié)作用進(jìn)一步加強(qiáng),出現(xiàn)鐵方解石和鐵白云石,晚期碳酸鹽膠結(jié)物疊加在早期碳酸鹽之上,使巖石變得更加致密.通過(guò)對(duì)碳酸鹽含量與埋深之間的關(guān)系研究證實(shí)了這一點(diǎn):埋藏深度每增加1000m,碳酸鹽含量大約增加3.早期碳酸鹽膠結(jié)物一方面減少孔隙空間,使孔隙度,滲透率降低,同時(shí),早期膠結(jié)作用可有效地抑制壓實(shí)作用的進(jìn)行,保存大量的儲(chǔ)集空間,為形成更深層的次生孔隙提供了可溶物質(zhì)若其在后期發(fā)生溶蝕作用,可形成晶間溶孔或晶內(nèi)孔及溶孔,有效地改善儲(chǔ)層的孔,滲性,形成次生孔隙發(fā)育帶.石英次生加大對(duì)減小孔隙空間有明顯的

17、影響.局部強(qiáng)烈的硅質(zhì)膠結(jié),可使次生加大的石英呈嵌晶式膠結(jié),使儲(chǔ)層變得更加致密,物性變差.次生加大的石英含量與孔隙度呈明顯的負(fù)相關(guān)性.石英次生加大作用不僅減少了儲(chǔ)層的孔隙空間,也改變著儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu),多次石英加大可使儲(chǔ)層的粒間管狀喉道變?yōu)椤逼瑺睢被颉笨p狀”喉道,嚴(yán)重地影響了流體的滲流,從而大大地降低了儲(chǔ)層的滲透率_8.3構(gòu)造作用對(duì)儲(chǔ)層物性的影n向3.1不整合對(duì)儲(chǔ)層影響不整合的間斷時(shí)間越長(zhǎng),地層遭受剝蝕的時(shí)間就越長(zhǎng),大氣淡水的滲流作用對(duì)儲(chǔ)層的影響就越明顯,不整合面作為有機(jī)酸運(yùn)移通道的運(yùn)移能力就越強(qiáng).不整合的存在對(duì)其下伏地層中儲(chǔ)層發(fā)育有著非常重要的控制作用,這主要表現(xiàn)在:地層抬升地表遭受剝蝕時(shí),地表

18、酸性水向下滲流,進(jìn)入儲(chǔ)層使地層水呈酸性,導(dǎo)致不整合面附近地層中的酸不穩(wěn)定礦物溶解形成次生孔隙;不整合面可作為地下流體運(yùn)移通道,當(dāng)有機(jī)酸運(yùn)移通過(guò)時(shí)使地層水呈酸性,導(dǎo)致酸不穩(wěn)定礦物溶解形成次生孔隙.3.2斷裂作用對(duì)儲(chǔ)層物性影響斷裂作用也是影響儲(chǔ)層物性的重要因素之一.斷層對(duì)儲(chǔ)層物性的影響主要表現(xiàn)在兩方面:斷層活動(dòng)形成裂縫,有利于次生孔隙的形成,提高儲(chǔ)層孔隙度和滲透率;斷層活動(dòng)時(shí)或處于開(kāi)啟狀態(tài)的斷層可以作為流體運(yùn)移通道,為儲(chǔ)層巖石發(fā)生溶解作用提供酸性介質(zhì).因此,構(gòu)造斷裂對(duì)埋藏期的溶蝕作用及表生作用帶的再溶蝕有著非常積極的影響.通常情況下靠近斷層的儲(chǔ)層物性較好.4結(jié)論碎屑巖儲(chǔ)層的發(fā)育程度,物性條件及其時(shí)

19、空展布受沉積作用,成巖作用,構(gòu)造活動(dòng)等諸多因素的控制;沉積作用對(duì)儲(chǔ)層物性的影響主要表現(xiàn)在巖性,巖石組構(gòu),沉積相和沉積方式等幾個(gè)方面;成巖作用對(duì)儲(chǔ)層物性的影響主要表現(xiàn)在溶蝕或溶解作用和膠結(jié)作用兩個(gè)方面,誰(shuí)優(yōu)誰(shuí)弱將會(huì)大大決定儲(chǔ)層物性;構(gòu)造作用中不整合面和斷裂的發(fā)育有利于改善儲(chǔ)層物性.參考文獻(xiàn)1張善文.濟(jì)陽(yáng)坳陷深層稠油成因機(jī)理,儲(chǔ)層評(píng)價(jià)與成藏規(guī)律.中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所博士學(xué)位論文,2002.Ez-I陳世悅,操應(yīng)長(zhǎng),徐振中等.濟(jì)陽(yáng)坳陷中生界沉積特征與儲(chǔ)層研究.內(nèi)部研究報(bào)告,2005.3陳純芳,趙澄林,李會(huì)軍.板橋和歧北凹陷沙河街組深層碎屑巖儲(chǔ)層物性特征及其影響因素.石油大學(xué)(自然科學(xué)版),20

20、02,26(1):47.4-1張琴,朱筱敏,鐘大康,宋剛.山東東營(yíng)凹陷古近系碎屑巖儲(chǔ)層特征及控制因素.古地理學(xué)報(bào),2004,6(4):493502.E53陳孟晉,劉銳娥,孫粉錦,拜文華.鄂爾多斯盆地北部伊盟地區(qū)山西組碎屑巖儲(chǔ)層特征分析.沉積,1999,17(增刊):723727.6鞠俊成,張鳳蓮,喻國(guó)凡等.遼河盆地西部凹陷南部沙三段儲(chǔ)層沉積特征及含油氣性分析.古地理,2001,3(1):6370.7-1王秉海,錢凱.勝利油區(qū)地質(zhì)研究與勘探實(shí)踐.東營(yíng):石油大學(xué)出版社,1992.E83許建華,張世奇,紀(jì)友亮.藏北羌塘盆地中上侏羅統(tǒng)碎屑巖儲(chǔ)層成巖演化特征.石油大學(xué)(自然科學(xué)版),2001,25(1)

21、:48.MainControllingFactorsonPropertyofCiasoliteReservoirsoNGShoude(XianheOilProductionPlant,ShengliOilfieldCo.Ltd.,SINOPEC,Dongying,257068China)Abstract:ClasoliteReservoirisoneofthemainreservoirinoilandgasexplorationinchina,whichpropertyiscontrolledbymanyfactors.Lithologiccharacter,depositionalfabri

22、candfaciesinsedimentationcontroltheoriginalpropertyandabilitythatresiststhelaterreconstruction,andactivestructurerecon-structtheoriginalproperty.Corrosionordissolutionofunstablecomponentinlithogenesisformssec-ondarypore.Cementationandsomeauthigenicmineralscanfillandblockuptheporeandmakethepermeabilitylower.PredominancebetweenthecorrosionordissolutionandC:ementationandauthigenicmineralswilldeterminethepropertyofreservoir.Unconformitysurfaceandfaultsinactivestructurearefavourofthepropertyofreservoir,andcanaffecttoformtheprofitablereservoir.