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致密储层孔隙结构表征技术及发展趋势 总被引：2，自引：0，他引：2
随着非常规油气勘探的兴起,致密储层微观孔隙研究备受重视,如何细致精确地研究致密储层的孔隙结构已经成为非常规油气勘探首要解决的问题之一,其对非常规油气勘探层位选取、资源潜力评价和油气渗流能力计算具有重要作用。重点介绍了几种致密储层微纳米孔隙结构表征技术方法及其应用,包括恒速压汞技术、氮气吸附技术、扫描电镜技术、激光共聚焦技术、微纳米CT扫描技术及核磁共振技术,并结合现有研究技术进行了展望。认为致密储层孔隙结构表征技术具有如下发展趋势:按不同层次对致密储层进行不同级别的孔隙结构分析,以对取样点的测试模拟为基础,通过数字岩心技术对整个致密储层结构进行空间构建,可以接近客观、全方位、精确地描述整个储层孔隙特征。 相似文献
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全球非常规油气资源极为丰富,可采资源总量为5 834×108 t,约占油气资源总量的80%。全球非常规油气资源类型包括重油、油砂、致密油、页岩油、油页岩油、致密气、煤层气、页岩气、天然气水合物等,其中致密储层所蕴含的资源量（致密油气）正成为油气勘探的重点和科学研究的热点领域。
致密油气是指储集在覆压基质渗透率小于或等于0.1 mD的致密储层中的油气,单井一般无自然产能或自然产能低于工业油气流下限,但在一定经济条件和技术措施下可获得工业产量的油气资源。
近年来,全球致密油和致密气勘探如火如荼。中国的致密油和致密气勘探开发和科学研究发展也非常迅猛。评价表明,中国致密油气地质资源量达（74~80）×108 t,可采资源量达（13~14）×108 t,可以预见,未来中国油气增储上产的主体将是非常规的致密油气。
随着致密油气勘探开发的蓬勃发展,地质学家们对储集油气资源的致密储层的认识程度也在不断提高。目前,人们关注致密储层类型划分、岩石类型及其地质特征、成岩过程和储层物性定量评价、致密储层形成机理和有利储层预测等。特别是“甜点”（异常高孔带、裂缝发育带）的形成机理和预测成为当前致密储层勘探开发的重要科学问题。显然,致密储层微观孔喉结构表征、致密储层裂缝发育识别表征是目前致密储层研究的热点领域及未来主要发展方向。
“致密储层成因机理与表征”主题专辑/ 地学前缘(Earth Science Frontiers)2018, 25 (2)中国陆相含油气沉积盆地发育多种类型致密储层,强烈的压实作用和胶结作用是较细粒储层致密化的主要原因。以埋藏成岩演化史为主线及约束,结合构造演化史和有机质热史,可定量分析不同成岩阶段储层物性演化,恢复储层实际孔隙演化史。研究表明,富含刚性颗粒的岩屑砂岩和含塑性颗粒的长石岩屑砂岩经历复杂的成岩作用和构造作用,可形成溶蚀孔隙和构造缝,致使储层孔隙度分布范围广、受裂缝影响的渗透率较高（储层甜点）。油气早期充注可减缓后期压实和胶结作用,晚期充注时期与区域构造挤压造缝时期配置良好,有利于烃类充注成藏,形成有利勘探目标。因此,致密砂岩储层成岩作用及孔隙（裂缝）演化研究是确定各成藏要素匹配关系、指导下步勘探的关键。
粒度偏细的凝灰质砂岩和凝灰质泥岩也是重要的致密储层类型。凝灰质砂岩主要分布于陆相湖盆（扇）三角洲前缘,压实作用较强,发育早期绿泥石包壳、长石和碳酸盐胶结物溶孔,储层物性较好。凝灰质泥岩主要分布于（扇）三角洲前缘席状砂较远端和滨浅湖环境,凝灰物质蚀变作用强,主要蚀变成黏土矿物,充填孔隙降低储层物性,储集空间发育较差,以微孔为主,但可发育构造微裂隙。
非常规致密储层类型多,孔隙结构复杂,非均质性强,研究难度大。合理应用CT扫描、气体吸附与压汞分析等技术是提高致密储层孔喉系统表征分辨率、提高表征维度、实现动态与静态同步表征并有利于致密储层孔隙结构评价技术优选的关键。非常规致密储层孔隙结构研究应加强多尺度数据融合,加强与可动流体评价结合,加强与储层改造研究结合,通过多领域、多学科、多视角联合攻关,实现储层有效性评价。结合地球物理方法,在沉积相精细划分、储层物性分析、测井信息约束下,应用地震相控反演,可预测低孔低渗致密储层“甜点”分布,为寻找预测规模有效“工程甜点区”提供技术支撑。
本专辑（专栏）共收录论文8篇,主要讨论了致密储层岩石类型、沉积过程和成岩演化序列、储层致密化机理和定量描述、致密储层的孔喉结构及其表征方法技术、致密储层“甜点”形成与分布特征,以及有利储层地质和地球物理综合预测的方法技术。显然,采用地质与地球物理方法相结合的研究方法,明确致密储层岩石特征、物性特征、时空分布特征,精细表征致密储层孔喉结构和综合预测储层“甜点”是今后重要的研究方向。
希望该专辑的出版发行能为中国非常规油气勘探开发和致密储层综合研究发挥积极作用。
感谢所有作者、审稿专家和编辑部人员为本专辑出版付出的辛勤劳动！ 相似文献
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致密油储层主要包括致密灰岩和致密砂岩,两者微观特征差异明显.但目前针对致密灰岩和致密砂岩的对比研究相对较少,因此开展致密油藏不同岩性微观孔隙结构特征及可动用性研究具有十分重要的意义.利用低温氮吸附比表面、核磁共振、压汞等方法,从纳米级、亚微米级、微米级孔隙等不同尺度表征了致密灰岩和致密砂岩孔隙结构差异,分析了不同孔隙对渗透率的贡献和对流体赋存的影响,研究了启动压力梯度的差异和喉道对启动压力梯度的影响.以川中灰岩和长庆砂岩为例,结果表明渗透率大于0.01 mD储层具备开发潜力,致密灰岩中的亚微米和微米级孔隙是重要的储集和流动空间,致密砂岩中微米级孔隙是重要的储集和流动空间.基于微观实验分析和低渗透油藏评价方法,提出了致密油藏分级评价参数,并给出了分级评价界限,对确定致密油藏攻关目标和优选区块新建产能意义重大. 相似文献
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油气储层中孔隙尺寸分级评价的讨论 总被引：1，自引：0，他引：1
《地质科技情报》2016,(3)
常规-非常规油气协同发展引发储集体类型的多样性,品质整体变差,孔隙结构更为复杂,亟需建立相对统一的孔隙结构评价方案,为储层评价与甜点区优选提供技术支持。基于岩石孔隙结构解剖,提出"孔隙结构四分法"评价方案,将孔隙系统分为毫米孔(大于1mm)、微米孔(1~1 000μm)、亚微米孔(100~1 000nm)及纳米孔(小于100nm);明确了不同类型孔隙系统发育位置、流体作用力及流动机理,建立了对应的分析评价技术。解剖了克拉2气田巴什基齐克组常规砂岩、新安边油田长7段致密砂岩、川中大安寨段介壳灰岩、川南龙马溪组页岩4类储层,明确了各储层类型孔隙结构的差异性及不同级别孔隙所占比例,探讨了孔隙结构对储层物性、资源经济性及开发工艺的影响;孔隙结构分级研究需与储层有效性评价紧密结合,特征尺度决定流体相态与作用力,影响流体可动性及油气开发工艺。进一步加强孔隙分级评价关键界限值的研究,完善孔隙结构表征技术的融合,建立孔隙结构与岩性和产能的定量关系是未来研究的重点。 相似文献
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针对致密砂岩气储层复杂的微观孔隙结构进行岩石物理建模,在模型中比较了单一孔隙纵横比、双孔隙模型两种表征孔隙结构的表征方式。岩石物理正演分析表明,两种孔隙结构模型均可解释致密砂岩复杂的速度-孔隙度关系。岩石物理反演结果表明,双孔隙模型对测井横波速度的预测精度更高,说明该模型更适用于表征研究区致密砂岩的孔隙结构,反演的软孔比例参数能够反映地层中孔隙结构的非均匀分布。应用双孔隙模型计算致密砂岩地层岩石骨架的弹性模量,与Krief及Pride等传统经验公式相比,该方法考虑了岩石骨架模量与矿物基质、孔隙度和孔隙结构等微观物性因素的关系,理论上更具有严谨性。对致密砂岩骨架模量计算结果的分析表明,少量微裂隙的存在即能够显著影响致密砂岩骨架的弹性性质,同时孔隙空间中的球形孔隙是致密气的主要赋存空间。并且,通过致密砂岩骨架弹性模量,进一步计算了可用于地层评价的Biot系数等岩石物理参数。致密砂岩骨架模量的预测结果可为Gassmann流体替换理论、BISQ孔隙弹性介质理论等岩石物理方法提供关键参数。 相似文献
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陆相致密砂岩储层作为一种非常规储集体,具有复杂的孔喉组合类型,研究其微观孔隙结构对于认识致密砂岩储层特征具有重要的意义。在充分调研国内外致密储层微观孔隙结构分类方法的基础上,应用铸体薄片、场发射扫描电镜、压汞分析等资料,对镇泾地区长8致密砂岩储层的孔隙结构类型进行了分类研究。研究表明,镇泾地区长8致密砂岩储层发育多种孔隙类型,主要包括原生残余粒间孔、溶蚀扩大粒间孔、溶蚀粒内孔和以高岭石晶间孔为主的微孔隙群。喉道类型以弯片状为主,结合喉道大小与可动流体饱和度的相关性分析,进一步将喉道分为宽片状、窄片状和极窄片状。建立了以粒间孔-弯片状喉道、粒内孔-弯片状喉道以及微孔隙群-弯片状喉道为基础的3种基本孔喉组合类型,并进一步以喉道大小为基础,划分出7种孔喉组合类型。不同的孔喉组合类型形成于不同的沉积成岩背景,具有不同的物性特征、压汞参数特征,为致密砂岩储层分类提供了坚实的地质基础。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>当前我国油气开发已进入常规油气稳产上升、非常规油气快速发展阶段,国内常规油气勘探难度大,非常规油气是有力的补充。非常规油气储层具有结构复杂、物性差和埋藏较深等特点,包括致密砂岩、泥页岩、致密灰岩和煤层等。在松辽盆地白垩系地层中分布大量的致密储层,其中大庆长垣泉三、四段致密砂岩类型主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,长石体积分数为8%~23%,岩屑体积分数为8%~27%,随储层砂岩埋深增加原生孔隙迅速减少,次生孔隙成为油气主要的储集空间。值得关注的是,泉三、四段 相似文献
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储层物性下限研究对评价储层的储集产出性能及估算油气资源储量具有至关重要的意义。由于致密砂岩的孔隙微观结构和孔喉配置的特殊性,相同孔隙度的储层对应渗透率相差较大,常规储层的以孔隙度下限代表储层下限的指标体系不适用于致密砂岩储层下限的表征。基于此,本次研究以川中蓬莱地区上三叠统须家河组二段砂岩储层为用例,提供了一套适用于特低孔特低渗的致密砂岩储层下限求取的方法步骤。对于非均质性较强,孔隙结构复杂的储层,选取与气藏产能相关性较高的渗透率作为储层下限研究的关键参数来提高低孔渗储层的评价精度。以蓬莱107井区为例,根据不同的储集空间类型,将储集层分为孔隙型储层和裂缝-孔隙型储层。通过岩芯物性、试井、压汞分析成果等资料,运用经验统计法、最小孔喉半径法、气藏工程法、KH法、KH-产量相关法等多种方法对储层下限进行分析,确定研究区须二段储层储集渗透率下限为0.04×10^(-3)μm^(2)。研究区达到储量规范标准下工业产能的储层孔隙度下限:孔隙型储层为7.2%,裂缝—孔隙型储层为4.5%;达到中产产能的储层孔隙度下限:孔隙型储层为11.3%,裂缝—孔隙型储层为8.1%。 相似文献
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致密砂岩气作为一种非常规天然气在我国呈现出快速发展的趋势,然而目前致密砂岩气储层的评价仍然沿用常规油气藏储层评价的方法。事实证明常规油气藏储层评价的方法明显不适用于致密砂岩气。本文通过对比常规气藏与致密砂岩气的发育特点,以库车坳陷迪北地区致密砂岩气为研究对象,开展多手段的储层孔喉微观分析,认为喉道半径是控制致密砂岩气运聚与富集的关键因素之一。并通过改进的Windland方程以进汞饱和度35%时所对应的喉道半径（R35）为主要参数,建立了适合于研究区的致密砂岩气储层评价方法。评价结果显示,R35=0.17 μm是区分库车坳陷迪北地区致密气有效储层与无效储层的界线;同时依据R35的大小可进一步将有效储层划分出Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类储层。 相似文献
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构造应变与砂岩成岩的构造非均质性——以塔里木盆地库车坳陷研究为例 总被引：6，自引：2，他引：4
孔隙性砂岩在应变过程中首先发生应变局域化并形成肉眼不易识别的变形条带(deformation band),这与低孔隙性的碳酸盐岩的应变效应迥然不同.实例分析说明,天山南缘库车坳陷后期构造变形强烈,自白垩纪以来构造应变具有南北分带、东西分异的显著特征.结合盆地构造格架以及砂岩物性分布特征,本文提出了该区六类砂岩储层改造的构造样式,并描述了其中砂岩的构造非均质性.其中深层卷入型(3类)主要发育于盆地西部,而浅层卷入型发育于盆地东部,其分布受基底构造、盐煤等滑脱层、近南北向的调节断裂、盆山边界接触方式的控制.除变形条带外,研究发现本区最大埋深大于6500～7000m的白垩系致密砂岩的应变属性亲近灰岩,其由于后期抬升或深层次构造应变将容易导致裂隙的发育,这一点在有效储层预测中值得重视. 相似文献
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为了预测松辽盆地徐家围子断陷深层登娄库组二段致密砂岩的有利储层发育区,本文讨论了沉积相和成岩作用对致密砂岩储层物性的影响.结果表明:登二段最有利的沉积相是三角洲相和河道亚相,但进入晚成岩阶段A期以后,致密砂岩储层就难以产出工业气流;不同沉积相的砂体处于不同的成岩阶段,形成了登二段致密砂岩三种不同类型的储层(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类).应用成岩作用数值模拟技术,结合沉积相的研究成果,本文预测了登二段致密砂岩各种类型储层的平面分布特征.目前已发现的工业气流井主要位于Ⅱ、Ⅲ类储层分布的范围内,这些砂岩就是致密砂岩中有利储层的发育区. 相似文献
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The exploration targets in the Kuqa Depression at present are mainly structure traps in Cretaceous-Tertiary. Due to the complexity of mountain distribution and reservoir forming conditions, the exploration of Jurassic in the eastern Kuqa Depression has been in a state of semi-stagnation since the discovery of the Yinan-2 gas reservoir. According to the concept and theory of “continuous petroleum reservoirs” and the re-analysis of the forming conditions of the Yinan-2 gas reservoir and regional natural gas in the eastern Kuqa Depression, it is believed that the deep Jurassic has good natural gas accumulation conditions as well as geological conditions for forming continuous tight gas reservoirs. The boundary of the Yinan-2 gas reservoir is not controlled by a structural spillpoint. The downdip part of the structure is dominated by gas, while the hanging wall of the fault is filled by water and forming obvious inverted gas and water. The gas reservoir has the normal temperature and ultra-high pressure which formed in the near source or inner-source. All of these characteristics indicate that the Yinan-2 gas reservoir is different from conventional gas reservoirs. The deep Jurassic in the eastern Kuqa Depression has multisets of source-reservoir-cap assemblages, which comprise interbedded sandstones and mudstones. These assemblages are characterized by a self-generation, self-preserving and self-coverage model. Reservoir sandstones and coal measure mudstones are interbedded with each other at a large scale. As the source rocks, Triassic-Jurassic coal measure mudstones distribute continuously at a large scale and can generate and expel hydrocarbon. Source rocks contact intimately with the overlying sandstone reservoirs. During the late stage of hydrocarbon expulsion, natural gas charged continuously and directly into the neighboring reservoirs. Petroleum migrated mainly in a vertical direction over short distances. With ultra-high pressure and strong charging intensity, natural gas accumulated continuously. Reservoirs are dominated by sandstones of braided delta facies. The sand bodies distribute continuously horizontal. With low porosity and low permeability, the reservoirs are featured by strong heterogeneity. It is hypothesized that the sandstones of the interior depression tend to be relatively tight with increasing depth and structure stress weakness. Thus, it is predicted that continuous tight gas reservoirs of ultra-high pressure may exist in the deep formations of the eastern and even the whole Kuqa Depression. So, it is worth evaluating the exploration potential. 相似文献
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It was showed that understanding of the diagenetic modifications and its associated products in the deeply to ultra-deeply buried tight sandstone reservoirs (DUDTSR) is great important for reservoir characterization and hydrocarbon prediction. However, the fine characterization of diagenetic evolution via geologic modelling in tight sandstones remains a great challenge as for complexity of lithology, temperature, pressure and formation fluid throughout the entire life cycle of tight sandstone reservoirs. To help get a comprehensive idea of the distribution of diagenetic processes on the formation of DUDTSR in the long geological period, type-I and type-II fine sections of diagenetic stage for clastic reservoirs were creatively proposed and its essence was illustrated using the Paleogene Huagang (E3H) Formation in the southern Xihu Sag. Through combination of both quantitative and qualitative methods which began with current formation temperature, vitrinite analysis, illite and I/S mixed layers based on analytical testing of the E3H Formation, (1) Paleotemperature (T), vitrinite reflectivity and smectite in mixed layer during burial processes were restored based on numerical analysis, (2) The accurate division of diagenetic evolution was identified from coarse to fine process using new model, (3) And finally the geological significance of fine division of the conventional diagenetic stage was illustrated for low-porosity and tight sandstone reservoirs.
相似文献15.
全球常规油气及非常规油气资源极为丰富,其中致密油气是非常规油气资源的主要类型,是当前非常规油气勘探的重点,也是未来接替常规油气资源的重要领域。致密储层具有油气资源量大、分布面积广、成岩作用强、单井产量较低、储层非均质性强等特点。在富含油气资源的致密储层中,具有良好物性的“甜点”是提高产量的有利勘探目标,其“甜点”主要包括两类,一类为异常高孔带,另一类为裂缝发育带。目前,致密储层的研究现状主要包括致密储层划分、地质特征、形成机理和有利储层预测等。近年来,“甜点”的形成机理和预测成为当前致密储层勘探开发的重要科学问题。因此,致密储层微观孔喉结构表征、致密储层裂缝发育识别表征是目前致密储层研究的热点领域及未来主要发展方向。 相似文献
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综合利用岩心、薄片、扫描电镜以及测井资料,对准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组一段致密砂岩气储集层特征及致密化成因进行研究。结果表明: (1)三工河组一段储集层平均埋深超过4500 m,具低—特低孔、低—特低渗特征,属于典型深层致密砂岩气储集层;(2)沉积类型为浅水三角洲—湖泊相沉积,三角洲前缘水下分流河道砂岩为主要储集层;(3)岩石类型以细砂岩、粉—细砂岩为主,主要为低成分成熟度的岩屑砂岩,具有岩屑和塑性岩屑含量高及胶结物含量低的“两高一低”特征;(4)储集层孔隙类型以混合孔为主,孔隙-孔喉组合类型以中细孔-细喉型为主,孔喉分选性、连通性和渗流能力相对较差,微观孔隙结构总体较差;物质成分、压实作用及胶结物充填是3个导致储集层致密化的因素,从而形成三工河组一段深层致密砂岩气储集层。 相似文献
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砂砾岩储层中的低渗—特低渗砂岩对储层整体油气运聚、成藏起到了重要影响。利用恒速压汞技术探讨石臼坨凸起陡坡带东三段扇三角洲砂砾岩储层中不同渗透率级别的低渗—特低渗砂岩储层微观孔喉分布特征及不同尺度孔喉的物性贡献。研究表明:(1)低渗—特低渗砂岩和常规砂岩相比具有孔隙大小中等,喉道半径偏小,孔喉比异常大的特点。渗透率受孔喉半径变化影响更明显,大半径喉道数量和分布是影响储层渗流能力的关键因素;(2)低渗—特低渗砂岩孔隙主控进汞区是控制流体流动最有效最主要的空间,渗透率越高,孔隙主控区的喉道半径范围越大。孔喉过渡进汞区进汞贡献主要来自孔隙和喉道联合进汞,随着喉道半径减小,细喉道逐渐成为流体储集和流动的主要空间;喉道主控区渗透率贡献也很低,微细喉道及微喉道是进汞主体空间,孔隙贡献基本为0,该阶段流体流动能力受喉道半径变化影响较大。随着渗透率增加,低渗—特低渗砂岩渗流能力的决定性喉道半径值从1~2μm增大到3~4μm。基于恒速压汞技术的低渗—特低渗砂岩微观孔喉定量表征填补了渤海海域相关研究的空白,从而有助于实现该类储层全面准确的储层评价。 相似文献
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川西坳陷东坡沙溪庙组气藏成藏演化模式 总被引：1，自引：0，他引：1
川西坳陷东坡气藏主力产层为沙溪庙组,其圈闭类型以构造-岩性圈闭为主,多为致密砂岩储层,但断层发育,有效改善了储层物性,断砂匹配样式与构造演化对油气成藏过程有重要影响。基于前人已有的认识,通过沙溪庙组气藏成藏动力演化、气水分布特征及生烃期次分析,结合构造演化、成藏幕次等研究,认为沙溪庙组天然气成藏受构造古隆起、断砂配置、储层物性、构造演化影响,形成了“构造控向、断砂控运、储层控藏、演化控调”的成藏演化模式,同中存异,高庙子地区古构造的控制作用更为明显,而中江地区岩性控制作用占主导。沙溪庙组气藏间歇性充注具“燕山期三幕成藏,喜山期调整改造”的成藏特征,多期构造演化和较强的储层非均质性影响了含气饱和度,导致沙溪庙组气藏分布、气藏产能差异大。 相似文献
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致密油分子尺寸及流动性的研究对致密油藏评价及开发具有重要意义.为明确吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油的分子尺寸及其对原油流动的影响,综合核磁共振、红外光谱、元素分析和相对分子质量测定等结果,计算了典型井致密油不同馏分段的分子结构参数,采用Chemoffice软件模拟了相应的分子结构.结果显示致密油组分主要集中在350~500℃馏分段,平均分子中含有多环环烷烃和多环芳烃结构,平均分子尺度为1.232~4.026 nm,表明原油分子在纳米孔喉中占有率较高,影响孔喉流动下限. 相似文献
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川西坳陷中部新场构造带须家河组砂岩主要分布在须二段和须四段,由于埋藏深,普遍经历了复杂的成岩作用,普遍为特低孔隙、低渗透超致密砂岩,但仍较发育有一定数量的相对优质储层并形成致密砂岩气藏。为了更有效地预测和扩展须家河组致密砂岩的相对有利优质储层,则需理清相对优质储层的形成机理。本文通过薄片鉴定、扫描电镜、物性测试、阴极发光及电子探针等测试分析手段,以岩石与矿物学特征、储层特征、成岩作用研究为基础,重点分析物质组成、结构特征、早期胶结作用、流体-岩石相互作用、构造活动、生排烃期次等对于原生孔隙保存及次生孔隙的形成、保存两大方面的影响,最终达到对研究区须家河组致密砂岩中相对优质储层形成机理的系统性研究和认识。结果表明,主要形成机理包括残余原生孔隙的保存和次生孔隙的形成两个方面,其中残余原生孔隙的保存机制主要为早期绿泥石环边、早期适度碳酸盐胶结、部分裂缝导致的油气充注,而次生孔隙则主要来自于长石和少量不稳定岩屑的溶蚀作用,以及破裂作用形成裂缝及其引起的溶蚀作用。 相似文献