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涠洲11-7油田流三段特低渗储层成因机理及有利储集带预测

作　者: 张建光
导　师: 姚光庆
学　校: 中国地质大学
专　业: 油气田开发工程
关键词: 涠洲11-7油田流三段特低渗透储层成因机理有利储集带
分类号: P618.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本次研究的涠洲11-7油田位于北部湾盆地中部坳陷的涠西南凹陷,发育于中、新生代,包括涠洲11-4N区块、11-7区块及11-8区块三大块含油气区。流沙港组主要含油层段为流一段和流三段,流三段地层厚度180-280m,储层厚度140-200m,深度2700-3300m,初步可分为4个砂层组。流三段为始新世湖盆扩张时期,水进体系域充填,以扇三角洲及滨浅湖沉积为主,主要物源供给方向位于涠西南低凸起以东,区内物源供应多变,沉积相类型复杂,储层质量差,物性在纵向上和横向上表现出强非均质性,基于录井、岩心、粒度、薄片、压汞实验资料分析,得出流三段岩性类型多样,粗粒岩性常见,分选偏差,颗粒磨圆介于次棱和次圆之间,反映近源快速沉积为主。流三段储层渗透率基本在10—0.1毫达西之间,属于特低渗、超低渗储层之列,不同的岩石相类型对渗透率的影响远大于对孔隙度的影响。总体上从粉砂岩－中细砂岩－含砾砂岩－砂砾岩,渗透率依次增大。但从渗透率的分布范围上可知:中细砂岩的渗透率的跨度大,从致密级别至中渗或者高渗级别,非均质性强烈,其他岩石相类型的样品均为低渗与特低渗级别。流三段喉道中值半径R₅₀在0.056-1.72μm之间,平均为0.51μm,均为细喉。根据压汞曲线及喉道半径将孔隙喉道划分为四类,物性特征大致对应于本文划分的四类流动单元。流三段特低渗透储层明显受到成岩作用影响,影响机理复杂,本文在储层特征研究的基础上,进行了储层成岩作用的研究,储层成岩现象丰富,常见的为压实、胶结、交代、溶蚀等成岩作用类型。储层已进人深埋藏环境,主要处于晚成岩B期,镜质体反射率值为一般为2%左右,有机质已处于高成熟阶段,储层压实作用强烈,碎屑颗粒之间为线—凹凸接触,I/S混层大量向伊利石转化。基于地层埋藏史,利用Scherer压实公式及不同时期的胶结、溶蚀孔隙量计算,恢复了流三段储层孔隙演化历史。在42.5Ma（流三段地层处于1200m左右）之前地层处于快速埋藏阶段,压实作用是主要成岩作用类型,从30%迅速下降至22%左右;在42.5Ma至36Ma（流三段地层处于2300m左右）期间,受成岩释放流体改造,溶蚀段孔隙度回升明显,比正常压实曲线上升3.2%左右,20 Ma至今流三段地层沉降趋于平缓,晚期碳酸盐及石英次生加大再胶结,使得深部储集层岩石孔隙度又继续下降。结合孔隙演化历史分析,基于测录井资料、岩心、薄片、粘土矿物、地层水、埋藏及温压等资料,详细从沉积物源、沉积相带、岩石组分和构成、成岩作用、孔隙流体介质、埋藏与温压方面重点剖析了本区特低渗储层的成因机理,流三段岩石类型主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩,少量岩屑石英砂岩,岩石碎屑颗粒间填隙物含量高,呈不均匀分布,平均高达18.94%,杂砂岩比例高,可达16.2%,说明成分成熟度低。涠洲11-7油田各井沉积物中花岗岩与变质岩屑含量普遍较高,低变质的千枚岩、泥板岩、云母片岩及闪长片麻岩等花岗岩与变质岩岩屑抗压性差,本区发育的多晶石英岩屑一定程度上抑制了机械压实作用。从碎屑岩组分颗粒构成上看,其分选差,不论是砂岩还是砂砾岩,其颗粒的磨圆度均介于次棱和次圆之间。从岩石组构上看,本区成分成熟度和结构成熟度低,由Φo=20.91+（22.9/So）计算得到的初始沉积物孔隙度只有28.9896左右,与高成分成熟度与结构成熟度的砂岩相比,初始沉积孔隙度相差10个百分点,储层发育先天条件不足。从沉积初期开始至今,储层段接受强烈成岩作用的改造,是储层物性发育差的后天因素。其中39-46Ma埋藏期是储层压实破坏孔隙最重要阶段,本时期地层处于快速沉降埋藏阶段,由于地层上覆压力快速增大,机械压实效应强烈,由Scherer压实公式计算得到孔隙度迅速下降8.8%,孔隙破坏严重。从沉积初期（62Ma）至现今埋藏阶段,压实破坏的孔隙度平均占据了8596左右,胶结破坏15%左右,流三段储层绝大部分样品属于中强压实-弱胶结成岩相。可见在成岩作用中,压实作用占主导地位,是控制孔隙演化的主要成岩作用。涠西南凹陷地温梯度高,可达4.12℃/100m,晚成岩B期高地温环境下成岩流体活跃,但经地层水分析得知本区流三段地层属于封闭性成岩环境,地层孔隙流体活动范围局限,溶蚀改造储层程度有限,储层呈现出特低渗特征。在储层特征和成因研究基础上,利用Elman神经网络程序对单井流动单元进行解释,结合试采资料,研究了不同流动单元空间分布特征及与储层产能的关系。确定了流三段储层A、B、C、D四类流动单元,流三段主要是以较差的C和D流动单元类型为主。各类流动单元的岩性、渗流性能参数差别明显,射孔井段内A类与B类流动单元构成比例较大的井产能高,而C、D类流动单元构成比例较大的井单井产能低,低渗透油藏储层产能与流动单元有密切关系。最后,通过主力储集砂体沉积微相、砂体非均质展布特征、流动单元、含油性测井解释的分析评价,并结合现场试油等不同尺度资料对涠洲11-7油田相对高产能区进行了预测。流三段Ⅰ油组相对高产能分布区主要为WZ11-7-2、WZ11-8-2、WZ11-8-1井区一带;Ⅱ油组相对高产能分布区主要为WZ11-4N-1、WZ11-7-2及WZ11-8-1井区一带;Ⅲ油组相对高产能分布区主要为WZ11-7-2及WZ11-8-1井一带;流三段Ⅳ油组相对高产能分布区局限于WZ11-7-1及WZ11-8-2井一带。流三段Ⅱ砂组与Ⅳ砂组有利储集带发育良好。

全文目录

作者简介  5-6
摘要  6-8
ABSTRACT  8-13
第一章绪论  13-19
  §1.1 选题来源、目的和意义  13
    1.1.1 选题来源  13
    1.1.2 目的和意义  13
  §1.2 低渗透储层研究现状  13-17
    1.2.1 初步认识阶段  14
    1.2.2 逐步重视研究阶段  14-16
    1.2.3 系统分析阶段  16-17
  §1.3 研究内容、研究方法和技术路线  17-19
    1.3.1 研究内容  17-18
    1.3.2 研究路线  18-19
第二章研究区域地质特征  19-30
  §2.1 研究区域地质概况  19-20
  §2.2 涠西南凹陷构造演化与古地理特征  20-23
    2.2.1 涠西南凹陷构造演化  20-21
    2.2.2 流三段沉积期古地理特征  21-23
  §2.3 地层细分及沉积体系特征  23-28
    2.3.1 地层特征  23-25
    2.3.2 沉积体系  25-28
  §2.4 涠洲11-7油田油气地质特征  28-30
第三章储集层岩石及物性特征研究  30-42
  §3.1 储集岩岩石学特征  30-34
    3.1.1 岩石类型特征  30
    3.1.2 岩石成分特征  30-31
    3.1.3 岩石颗粒分选及磨圆  31-32
    3.1.4 填隙物特征  32-34
  §3.2 储层岩物性差异  34-37
  §3.3 储集岩孔隙结构特征  37-42
    3.3.1 储集空间类型  37-38
    3.3.2 孔隙结构特征  38-42
第四章特低渗储集层成因机理分析  42-62
  §4.1 沉积作用对储集砂体物性的控制  42-48
    4.1.1 沉积物源因素分析  42-43
    4.1.2 沉积相带因素分析  43-44
    4.1.3 岩石组构因素分析  44-48
  §4.2 成岩作用对储集砂体物性的控制  48-60
    4.2.1 主要成岩作用类型  48-52
    4.2.2 成岩史过程分析  52-54
    4.2.3 孔隙演化过程分析  54-56
    4.2.4 破坏性成岩作用分析  56-57
    4.2.5 建设性成岩作用分析  57-60
  §4.4 埋藏及温压因素分析  60-62
    4.4.1 埋藏条件与物性  60-61
    4.4.2 温压条件与物性  61-62
第五章基于流动单元的有利储集带预测  62-80
  §5.1 流动单元研究  62-72
    5.1.1 流动单元含义及划分标准  62-63
    5.1.2 岩石测试样品聚类分析  63-67
    5.1.3 Elman神经网络识别模型建立  67-70
    5.1.4 流动单元分布特征  70-72
  §5.2 流动单元与产能关系分析  72-75
  §5.3 主要储集砂体非均质属性特征  75-76
  §5.4 相对高产能区综合评价与预测  76-80
第六章主要结论及认识  80-85
致谢  85-86
参考文献  86-90

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