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《西南石油大学》 2015年
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鄂尔多斯盆地西部盐池地区山1-盒8段储层特征研究

周世超  
【摘要】:苏里格气田是中国近几年来发现的大型气田。但随着该气田的开发,盆地的后备油气资源接替区不足,而位于盆地西部的盐池地区与苏里格气田相邻,为新开辟的勘探区域。上古生界山西组山1段和石盒子组盒8段是盐池地区和苏里格地区的主力储层,在产能上存在一定差异,本文结合多个学科领域的理论体系,采用多种分析测试手段并统计,对比研究盐池地区上古生界山西组山1段以及下石盒子组盒8(上、下)段的沉积微相、储层岩石学、孔喉微观结构、成岩作用类型、储层物性和非均质性特征,最终探讨了储层物性主控因素,并进行储层综合评价。鄂尔多斯盆地西部盐池地区上古生界石盒子组和山西组物源来源一致,母岩主要为元古宇孔兹岩、TTG片麻岩,以及泥盆—石炭纪火山—岩浆活动产物。源区构造背景为活动大陆边缘、被动大陆边缘和大陆岛弧等同时存在的复杂构造背景。主要物源方向分盆地西北缘的阿拉善古陆和盆地北缘的阴山古陆西段两个方向,在盐池—姬塬一带形成混合物源区,文章首次定义了混合物源区的形态,即两头尖中间宽的“S”梭形。山1段发育曲流河三角洲沉积,具有完整的二元结构;盒8段发育辫状河三角洲沉积,以砂体叠置为特征。两个层段均呈北西—南东向展布。盐池地区砂岩储层主要分布于发育辫状河三角洲的盒8段,在发育曲流河三角洲的山1段也有砂岩分布,但发育层数明显比盒8段少。山1段、盒8段的岩石类型大致相同,颗粒总体分选中—好,磨圆次棱,但是仍然存在着一定的差别。盒8段的石英含量相比山1段更高,具有更高的成分成熟度和岩屑成熟度,抗压实作用更强,从而保留了一定的原生孔隙。储集空间以各种粒间孔、晶间孔、溶蚀孔等复合孔隙为主,裂缝发育较少或不发育。山1段储层成分成熟度较低,岩性主要为石英砂岩、岩屑石英砂岩,岩屑含量较高,填隙物含量较高,常见高岭石、水云母、碳酸盐、硅质;盒8段储层成分成熟度高,以石英砂岩、岩屑石英砂岩为主,岩屑含量较低,原生孔隙较发育,填隙物含量较高,以高岭石、水云母、硅质为主。结合物性资料判断,两个层段均属于特低孔、特低渗的孔隙型储层。对研究区内目的层段5块样品进行恒速压汞测试,结果显示样品均属中-大孔微细喉型,其中孔隙半径的大小及分布形态对渗透率贡献值较大。从CT扫描上看,样品中有微裂缝存在,但延伸较短。成岩作用分建设性成岩作用和破坏性成岩作用两种,主要类型有压实与压溶作用、胶结充填作用、交代蚀变作用和溶蚀作用等。成岩演化阶段主要为晚成岩的B期至C期。但处于不同层位、区域、岩性等条件下砂岩所遭受的成岩作用的强度不一致。其中石英砂岩表现出弱-中等压实、中等一强胶结、弱溶蚀的特征;而岩屑砂岩则表现为中一强度压实、中等一强胶结、较强溶蚀的特征,岩屑石英砂岩的成岩作用强度介于二者之间。综合考虑岩性、孔隙结构、物性等各种因素,对盐池地区山1、盒8段储层的成岩作用划分出4种类型的成岩相,列举了典型井纵向上的主要成岩相,并在研究区内勾画出成岩相平面展布图,为储层的综合评价提供依据。物源区母岩的性质决定着研究区储层的岩石类型及其成分成熟度,物源的构造背景和来源方向影响着沉积砂体的空间展布,从而影响着沉积相带的划分。沉积作用控制了储层的粒度、碎屑组分、砂体接触方式,进一步影响到未成岩—早期成岩作用的强弱,是控制储层物性的最主要因素。中—晚期的成岩作用则进一步强化了储层物性非均质性。因此,物源、沉积和成岩作用是评价研究区两个层位储层特征的主要参考因素。综合考虑储层的岩性、物性、孔隙结构、毛管压力曲线特征、成岩作用强度、成岩相类型及特征等方面因素,对研究区储层进行综合分类,由好到差分了四类储层,并对研究区山1段、盒8段储层进行了有利区筛选,绘制了研究区山1段、盒8下亚段及盒8上亚段的有利勘探区预测图。
【关键词】:盐池地区 山1段—盒8段 沉积相 物源分析 成岩作用 储层特征
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P618.13
【目录】:
  • 摘要4-6
  • Abstract6-12
  • 第1章 前言12-23
  • 1.1 选题依据及意义12
  • 1.2 国内外研究进展及发展趋势12-18
  • 1.2.1 物源分析12-14
  • 1.2.2 沉积相研究14-16
  • 1.2.3 成岩作用研究16-17
  • 1.2.4 储层研究17-18
  • 1.3 鄂尔多斯盆地碎屑岩储层研究现状及面临的问题18-19
  • 1.4 论文的主要研究内容及技术路线19-20
  • 1.4.1 论文主要研究内容19
  • 1.4.2 技术路线19-20
  • 1.4.3 论文工作量20
  • 1.5 论文研究的创新点20-23
  • 第2章 区域地质概况23-40
  • 2.1 研究区位置23-24
  • 2.1.1 地理位置23-24
  • 2.1.2 构造位置24
  • 2.2 地层24-31
  • 2.2.1 地层划分26-31
  • 2.2.2 地层特征31
  • 2.3 地层对比及展布31-40
  • 2.3.1 地层对比31-37
  • 2.3.2 地层平面展布37-40
  • 第3章 岩石类型40-46
  • 3.1 砂岩40-44
  • 3.1.1 含砾粗砂岩41
  • 3.1.2 粗砂岩41-42
  • 3.1.3 中砂岩42
  • 3.1.4 细砂岩42-44
  • 3.2 粉砂岩44-45
  • 3.3 泥岩45-46
  • 第4章 物源特征分析46-65
  • 4.1 盆地主要物源发育区简述46-48
  • 4.2 物源分析方法简介48-61
  • 4.2.1 矿物组分分析48
  • 4.2.2 石英阴极发光48-50
  • 4.2.3 重矿物50-51
  • 4.2.4 稀土元素51-55
  • 4.2.5 古水流分析55-56
  • 4.2.6 微量元素分析56-57
  • 4.2.7 锆石同位素分析57-59
  • 4.2.8 砂体变化59-61
  • 4.3 物源分析结果与讨论61-65
  • 4.3.1 母岩的性质61
  • 4.3.2 源区构造背景61-62
  • 4.3.3 物源方向62
  • 4.3.4 对混合物源区范围的确定62-63
  • 4.3.5 对混合物源区形态的定义63-65
  • 第5章 沉积相特征65-98
  • 5.1 沉积相划分标志65-77
  • 5.1.1 岩性65-68
  • 5.1.2 沉积构造68-71
  • 5.1.3 生物71-72
  • 5.1.4 剖面结构72-75
  • 5.1.5 测井曲线形态75-77
  • 5.2 沉积相类型及分布特征77-96
  • 5.2.1 区域演化背景78
  • 5.2.2 沉积相类型78-83
  • 5.2.3 测井沉积相纵向分析83-85
  • 5.2.4 沉积相横向特征85-90
  • 5.2.5 沉积相平面展布特征90-96
  • 5.3 沉积相的演化96-98
  • 5.3.1 山1段沉积期96
  • 5.3.2 盒8下亚段沉积期96-97
  • 5.3.3 盒8上亚段沉积期97-98
  • 第6章 成岩作用98-122
  • 6.1 研究分区98-99
  • 6.2 成岩作用类型99-110
  • 6.2.1 破坏性成岩作用99-108
  • 6.2.2 建设性成岩作用108-110
  • 6.3 成岩作用阶段划分110-114
  • 6.3.1 成岩阶段的划分依据111-112
  • 6.3.2 储层成岩阶段的划分112-114
  • 6.4 成岩相划分114-122
  • 6.4.1 成岩相划分依据114
  • 6.4.2 典型单井砂岩段成岩相划分114-116
  • 6.4.3 成岩相平面展布116-122
  • 第7章 储层发育特征122-161
  • 7.1 储层岩石学特征122-127
  • 7.1.1 储层砂岩类型122-123
  • 7.1.2 填隙物成分及特征123-125
  • 7.1.3 储集砂岩的结构特征125-127
  • 7.2 储集空间类型及孔隙结构127-136
  • 7.2.1 孔隙128-133
  • 7.2.2 裂缝133-134
  • 7.2.3 孔隙组合类型134-135
  • 7.2.4 喉道类型及特征135-136
  • 7.3 孔隙结构特征136-150
  • 7.3.1 常规压汞分析孔隙结构特征136-140
  • 7.3.2 恒速压汞分析孔隙结构特征140-147
  • 7.3.3 CT扫描分析孔隙结构特征147-150
  • 7.4 物性特征150-154
  • 7.4.1 山1段砂岩物性特征150-152
  • 7.4.2 盒8段砂岩物性特征152-154
  • 7.5 储层综合分类154-155
  • 7.6 储层分布155-161
  • 7.6.1 储层纵向分布155-157
  • 7.6.2 储层横向分布157
  • 7.6.3 储层平面分布157-161
  • 第8章 优质储层控制因素分析161-171
  • 8.1 优质储层典型井选择161-163
  • 8.2 优质储层控制因素分析163-171
  • 8.2.1 沉积作用163-166
  • 8.2.2 成岩作用166-171
  • 第9章 结论171-173
  • 致谢173-174
  • 参考文献174-184
  • 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果184

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