鄂尔多斯盆地东部山西组山2段致密砂岩储层特征研究

发布时间：2020-07-30 05:41

【摘要】：鄂尔多斯盆地东部山西组储层主要为致密砂岩气藏,这种致密储层普遍含气层系多,储层分布范围广,孔隙度、渗透率低,微观孔喉结构复杂,同时还具有非均质性强,储层内气水关系复杂,且多具异常压力等特点,致使勘探难度大。且前期勘探过程中,多以粗砂岩、中砂岩储层作为研究及勘探目标,获得了一定的工业产能,但对物性更差、微观孔喉结构更复杂的细砂岩、粉砂岩储层并没有进行详细研究。山西组内主要含有4号和5号煤层,对储层含气性有着较大的影响,使煤层附近的细砂、粉砂也有一定的勘探潜力,对研究区后期勘探有着不可忽视的重要意义,本次主要针对研究区山西组山2段细砂岩、粉砂岩储层进行详细研究。本文以沉积学、储层地质学为指导基础,充分利用野外露头、岩心、测井资料、录井资料,借助铸体薄片、扫描电镜、X-衍射分析、高压压汞、核磁共振、常规物性分析、氮气吸附、微米CT等技术手段,分析研究区细砂岩、粉砂岩储层的基本岩石学特征、孔渗特征和微观孔喉结构等特征,划分成岩相类型,对研究区储层进行综合分类评价。研究区山西组山2段细砂岩、粉砂岩储层主要岩石类型为岩屑石英砂岩、岩屑砂岩,以及少量石英砂岩。结构成熟度和成分成熟度均较高。填隙物以水云母、高岭石、铁白云石和硅质为主,含有少量白云石、菱铁矿和黄铁矿。研究区山西组山2段可见孔隙类型有原生孔隙如粒间孔、粒间溶孔,次生孔隙如粒内溶孔、岩屑溶孔、晶间孔、铸模孔和微裂隙等,但以晶间孔为主要孔隙类型,其次为微裂隙和粒间孔。借助高压压汞、氮气吸附、核磁共振实验数据联合表征,结合微米CT技术,建立了研究区山西组山2段细砂岩、粉砂岩三维模型,分析微观孔喉空间结构,通过形状因子、孔喉配位数及孔喉连通性函数研究细砂岩、粉砂岩的孔喉分布情况。研究区山西组山2段细砂岩孔隙半径分布范围在4-630nm,孔体积主要由中孔和过渡孔提供,中孔、过渡孔、微孔提供了绝大部分比表面积。粉砂岩孔隙半径分布范围在4-100nm,孔体积主要由中孔和过渡孔提供,过渡孔、微孔提供了绝大部分比表面积。利用X-衍射全岩分析山2段细砂岩、粉砂岩储层石英矿物含量较高,其与脆性指数成正比,从研究区整体脆性指数分布可以看出,脆性指数一般大于60%,储层脆性较大,有利于开展大型压裂改造。综合致密砂岩(细砂岩、粉砂岩)储层物性、储层孔喉结构参数与储层流体渗流参数,同时比较胶结物含量的成岩特征的差异,将研究区主要成岩相带划分为4种,其中较为有利的成岩相为高岭石胶结粒内溶蚀相和伊利石+高岭石胶结晶间微孔相。从岩性上总结出研究区山西组山2段9种常见的砂、泥、煤基本组合类型,基本组合间相互叠置形成完整的含气组合。分析发现细砂岩、粉砂岩在靠近煤层处有较好的含气性显示。根据储层物性特征、微观孔喉结构特征、沉积相类型、成岩相类型、砂体结构类型和砂体厚度,对研究区山西组山2段细砂岩、粉砂岩储层进行综合评价,将研究区细砂岩、粉砂岩储层分为四类,以Ⅲ类(较差)区和Ⅳ类(差)区为主,而Ⅰ类(好)、Ⅱ类(中等)有利区分布范围较小,主要分布在研究区西北部及南部。
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P618.13
【图文】：

技术路线图,孔喉,山西组,储层

析测试、核磁共振分析测试、氮气吸附分析测试等方法定量描述研究区储层的孔径分布、孔喉连通性、孔容、孔隙比表面积等微观孔喉结构特征。通过微米 CT建立微观孔喉三维模型，分析得出关于孔隙以及喉道的相关数据，利用孔隙截面形状因子、孔喉配位数和孔喉连通性函数来定性表征微观孔喉结构。（3）储层组合特征研究研究区山西组山 2 段内广泛发育 4 号和 5 号煤层，通过对储层内砂、泥、煤等岩性组合类型、特征和叠置关系研究，分析储层内不同的砂、泥、煤组合对储层含气性的影响。（4）致密砂岩储层分类评价标准建立根据研究区山西组山 2 段沉积特征、砂体展布和储层特征研究，采用微观孔喉测试技术，参考长庆油田山西组致密砂岩储层综合评价结果，建立出研究区山西组山 2 段细砂岩、粉砂岩储层分类评价的标准。1.3.2技术路线研究思路与方案如下图所示：

构造单元

第 2章区域地质概况斯盆地北起阴山，南至秦岭，东抵吕梁山，西达腾格里沙宁夏、内蒙古、山西五个省区，是一个构造简单的大型多我国第二大沉积盆地，面积约为 3.7×105平方公里[39]。2.1 区域构造特征斯盆地基底为太古代、元古代结晶岩与变质岩，沉积盖层生代沉积。盆地边缘断裂褶皱发育，构造相对复杂，周缘以离石断裂带为界，南部为渭河地堑北界断裂，北临河套桌子山东断裂带和惠安堡-沙井子断裂带。盆地内部构造相主，不发育二、三级构造，地层较为平缓。总体来看，盆为特征，具有整体抬升、持续沉降、坡度宽缓、低隆起、

地层分布,柱状剖面图,晚古生代,鄂尔多斯盆地

11图 2-2 鄂尔多斯盆地晚古生代地层柱状剖面图Fig.2-2 The columnar section in late paleozoic of Ordos Basin5）上石盒子组石盒子组地层顶部有一层“杂色泥岩”，呈紫红色的特征，夹薄层砂，与下伏下石盒子组为整合接触关系，地层岩性以泥岩和砂质泥岩互层的厚度较厚，范围在 100-160m，具有中部厚、南北薄的地层特征自下而上可以分为盒 4段、盒 3 段、盒 2段和盒 1段四个岩性段。（图6）石千峰组千峰组为鄂尔多斯盆地上古生界最顶部的地层，地层分布范围广。岩

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