碎屑岩低孔低渗储层成因特征及孔隙演化 ——以乌石凹陷和文昌A凹陷为例

论文摘要

选取断陷盆地缓坡带的北部湾盆地乌石凹陷流沙港组三段储层与断阶带的珠江口盆地文昌A凹陷珠海组储层为研究对象,研究相同区域构造背景、相似沉积体系、相近沉积时代低孔低渗储层差异成因特征及孔隙演化过程,完善储层评价机制,为南海西部低孔低渗储层研究提供了良好的对比实例,对北部湾盆地、珠江口盆地乃至整个南海西部该类储层的有利区带筛选具有重要指导意义。本论文在总结前人研究成果的基础上,利用储层沉积学、储层岩石学、石油地质学等相关理论知识,基于大量岩心、铸体薄片、扫描电镜、毛管压力测试、储层物性、稳定同位素等分析测试,系统开展构造演化、储层沉积学与岩石学、成岩作用和储层特征等方面的对比研究,深入剖析孔隙演化的控制因素,建立储层差异演化模式。取得主要成果认识如下:（1）乌石凹陷流三段储层发育于断陷盆地缓坡带,为缓速浅埋藏过程,发育稳定湖盆背景下的扇三角洲沉积体系,砂体主要富集在扇三角洲前缘水下分流河道、席状砂等微相,储层具有原貌堆积沉积特征。流三段处于中成岩阶段A期,现今平均埋深2500m。储层压实作用中等-强,胶结作用较弱,胶结物主要为高岭石和伊利石等自生粘土矿物,储层溶蚀作用强烈,发育开放体系有机酸供应充足条件下的长石溶蚀机制。（2）流三段属中孔、低渗储层,孔隙度较高,主要介于10%-23%,平均16.20%,渗透率主要分布在0.3×10-3μm2-80×10-3μm2,平均40.92×10-3μm2。储层孔隙类型以铸膜孔、粒间溶孔和残余原生粒间孔为主,发育部分高岭石晶间孔。毛管压力曲线显示低排驱压力、高进汞饱和度、高退汞效率特征,说明喉道较粗、孔喉连通性较好。对照基于储层物性、孔隙结构与成岩相的储层分类方案,流三段主要发育Ⅰ类、Ⅱ类和部分Ⅲ类储层。（3）文昌A凹陷珠海组储层发育于断陷盆地断阶带,为快速深埋藏过程,发育半封闭海湾背景下的扇三角洲沉积体系,砂体主要富集在扇三角洲前缘水下分流河道、潮汐水道和砂坪等微相,具有潮汐改造沉积特征。珠海组处于中成岩阶段B期,现今平均埋深3800m。储层压实作用强-很强,胶结作用强烈,胶结物类型多样,主要为（铁）方解石、（铁）白云石和硅质胶结,储层致密化较早,溶蚀作用中等-弱,发育封闭体系缺乏酸性流体条件下高岭石转化促进长石溶蚀机制。（4）珠海组储层物性相对差,为低孔、低-特低渗储层,孔隙度主要分布在4.9%-17.4%,平均10.39%,渗透率主要分布在0.1×10-3μm2-15.9×10-3μm2,平均5.20×10-3μm2,孔隙类型主要为残余原生粒间孔、粒间溶孔和自生矿物晶间孔,铸膜孔不发育。毛管压力曲线特征表现中-高排驱压力和中值压力,较高进汞饱和度和较低的退汞效率,说明储层喉道较细,孔喉连通性差。珠海组储层类型主要为Ⅱ类和Ⅲ类,Ⅳ类储层部分发育,Ⅰ类储层发育较少。（5）通过沉积环境、碎屑组分、压实作用、埋藏时间、自生矿物类型和沉淀机制研究,表征了原生孔隙差异演化特征。乌石凹陷流三段储层为原貌堆积缓速浅埋藏沉积体,杂基含量高,刚性颗粒与塑性颗粒含量分别为50%:50%,储层抗压能力弱,压实作用是原生孔隙降低的最主要因素;文昌A凹陷珠海组储层为潮汐改造快速深埋藏沉积体,刚性颗粒与塑性颗粒含量分别为60%:40%,储层抗压实能力较强,深埋藏条件下保留了一定量的原生孔隙,早期胶结物充填是原生孔隙降低的重要因素,二者原生孔隙减孔因素差别较大。（6）通过次生孔隙发育机制研究,表征了次生孔隙差异演化特征。乌石凹陷流三段储层早成岩阶段持续时间长,剩余原生孔隙度高,储层胶结作用不发育。流三段发育开放性成岩系统,晚期排烃有机酸进入储层,发育酸性流体环境下的长石溶蚀机制,共计增加孔隙度约4.87%;文昌A凹陷珠海组储层早期快速深埋,早期胶结物充填孔隙,剩余原生含量低,为封闭成岩体系,排烃有机酸难以进入储层,发育缺乏酸性流体环境下长石溶蚀机制,高岭石向伊利石转化一定程度上驱动了长石的溶蚀,溶蚀作用增加孔隙度约1.99%。（7）建立了“原貌堆积缓速浅埋藏”和“潮汐改造快速深埋藏”两种低孔低渗碎屑岩孔隙演化模式。以乌石凹陷流三段为例的原貌堆积缓速浅埋藏模式下,压实作用减孔量约12%,埋藏时间减孔量约0.99%,泥质、杂基和菱铁矿充填减孔量约5.07%,自生粘土矿物胶结物减孔量约6.84%,其他胶结物减孔量1.37%,溶蚀作用增加减孔量4.87%,最终孔隙度约16.21%;以文昌A凹陷珠海组为例的潮汐改造快速深埋藏模式下,压实作用减孔量约17.19%,埋藏时间减孔量0.504%,杂基减孔量1.64%,自生粘土矿物减孔量2.26%,碳酸盐和硅质胶结物减孔量8.43%,溶蚀作用增加减孔量1.99%,最终孔隙度约11.44%。

论文目录

• 作者简历
• 摘要
• abstract
• 第一章 前言
•   1.1 选题目的及意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 陆相低渗储层沉积与成岩作用
•     1.2.2 低孔低渗储层孔隙结构与孔隙演化
•     1.2.3 研究区研究现状
•   1.3 研究内容和技术路线
•     1.3.1 研究目标和内容
•     1.3.2 技术路线
•   1.4 完成的主要工作量
•   1.5 创新点
• 第二章 区域地质概况
•   2.1 地理位置及区域构造背景
•   2.2 构造演化及地层特征
•     2.2.1 构造演化
•     2.2.2 地层特征
•   2.3 勘探开发现状
• 第三章 储层沉积学特征
•   3.1 物源体系分析
•     3.1.1 古地貌分析
•     3.1.2 重矿物分析
•     3.1.3 粒度特征分析
•   3.2 乌石凹陷流三段储层沉积学特征
•     3.2.1 单井相特征
•     3.2.2 沉积微相空间展布规律
•   3.3 文昌A凹陷珠海组储层沉积学特征
•     3.3.1 单井相特征
•     3.3.2 沉积微相空间展布规律
• 第四章 储层岩石学及成岩作用特征
•   4.1 储层岩石学特征
•     4.1.1 岩石类型
•     4.1.2 碎屑结构
•     4.1.3 填隙物
•     4.1.4 岩石学特征差异性
•   4.2 成岩作用类型
•     4.2.1 压实作用
•     4.2.2 胶结作用
•     4.2.3 溶蚀作用
•   4.3 成岩作用对储层物性的影响
•   4.4 成岩演化序列
•     4.4.1 成岩阶段研究
•     4.4.2 成岩演化序列
•   4.5 成岩相研究
• 第五章 低渗储层物性及孔隙结构特征
•   5.1 储层物性特征与孔隙类型
•     5.1.1 储层物性特征及其影响因素
•     5.1.2 孔隙类型
•   5.2 储层孔隙结构特征
•   5.3 储层分类
•     5.3.1 储层分类评价
•     5.3.2 流三段与珠海组优质储层类型
• 第六章 低孔低渗储层孔隙演化及成因模式探讨
•   6.1 原生孔隙演化模式
•     6.1.1 沉积作用对储层原生条件的制约
•     6.1.2 压实作用对原生孔隙的影响
•     6.1.3 埋藏时间对原生孔隙的影响
•     6.1.4 原貌堆积与潮汐改造条件下原生孔隙演化模式
•   6.2 次生孔隙演化模式
•     6.2.1 长石类矿物溶蚀机制
•     6.2.2 乌石凹陷流沙港组次生孔隙演化模式
•     6.2.3 文昌A凹陷珠海组次生孔隙演化模式
•   6.3 南海西部低孔低渗砂岩储层成因模式探讨
•     6.3.1 原貌堆积缓速浅埋藏低孔低渗砂岩孔隙演化模式
•     6.3.2 潮汐改造快速深埋藏低孔低渗砂岩孔隙演化模式
• 第七章 结论与认识
• 致谢
• 参考文献

文章来源

类型: 博士论文

作者: 袁晓蔷

导师: 姚光庆

关键词: 南海西部,古近系,低孔低渗砂岩储层,成因特征,演化模式

来源: 中国地质大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,石油天然气工业,石油天然气工业

单位: 中国地质大学

基金: “十三五”国家重大科技专项“南海西部海域低渗油藏勘探开发关键技术”子课题“北部湾盆地,珠江口盆地古近系低渗储层成岩作用和储层特征研究”

分类号: P618.13;TE311

DOI: 10.27492/d.cnki.gzdzu.2019.000113

总页数: 134

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