小规模的深层砂岩成岩异质性对储层质量的影响:一个案例研究从侏罗纪Ahe形成越低,东部库车萧条

文摘

较低的侏罗纪Ahe形成深层碎屑岩储层是一个重要的勘探目标,在东部库车萧条。Ahe形成砂岩显示非均匀孔隙度和渗透率储层。这些属性都知之甚少,限制石油积累,很难发展预测水库。基于岩心、薄片、扫描电镜和流体包裹体,本研究调查了砂岩成分和质地和成岩异质性的核心。目的是了解碎屑成分和结构的变化的影响在成岩和储层质量进化。Ahe形成砂岩是居多的细-粗粒岩屑砂岩,少量长石岩屑砂岩。在fining-up砂床,碎屑颗粒大小决定了机械压实度,因此,大量的孔隙度通过韧性谷物和泥泞的矩阵。当地完成方解石胶结是一个明显的例外总趋势。三个砂岩岩相已定义基于纹理和框架组成、碎屑矩阵,成岩作用、孔隙类型:(1)ductile-lean砂岩,(2)ductile-rich砂岩和钙质胶结砂岩(3)紧密。不同的岩相有经验的对比成岩和孔隙度演化路径。 Ductile-lean sandstones underwent lower degree of compaction relative to ductile-rich sandstones during the eodiagenesis stage, and extensive grain dissolution occurred. The petrofacies remained relatively porous and permeable before early oil arrival. With continued burial, the porosity and permeability in the sandstones were further reduced by cementation. The petrofacies still had moderate porosity and permeability and were substantially charged when late petroleum migrated into the reservoirs. Thus, ductile-lean sandstones constitute effective reservoir rocks in deep reservoirs. By translating petrofacies to signatures of well logs, the effective properties of the reservoir rocks can be forecasted at the well scale.

1。介绍

深层碎屑岩储层的勘探和开发在中国获得更多的关注。到目前为止,有三个深层碎屑岩储层最重要的省份:塔里木盆地库车萧条,四川盆地和准噶尔盆地中部1]。最深层砂岩经历了多级构造/埋葬过程和流动相互作用,和砂岩原始孔隙结构是葬礼期间广泛地修改。他们有整体超低孔隙度和渗透率和孔喉小2,3]。

然而,许多研究表明,深水库强烈非均质孔隙度和渗透率岩石物性性质。因此,良好的储层岩石孔隙度、渗透率和石油/天然气显示当地常见的异构水库(4- - - - - -6]。有效储层岩石的形成和分布是最重要的一个问题深层碎屑岩储层的勘探和预测具有重要意义的深层石油积累(7,8]。

异质性深埋地下的石油储层岩石物性性质的原始沉积条件的结果,postdepositional成岩作用和构造活动。砂岩成分和质地和原始孔隙度和渗透率确定的范围和分布eodiagenesis(0 - 2公里深度和> 70°C),进而产生实质性控制埋藏成岩作用(> 2公里深度和> 70°C) (9- - - - - -11]。碎屑成分和结构的变化会导致截然不同的成岩类型和内容,对比过程在一个intrachannel砂单元(12),而微分减少孔隙率在不同的位置。

因此,异构水库由透水岩石一般由低渗透性/不透水岩石:例如,完全细粒度、韧性grain-rich砂岩和钙质胶结砂岩区。这些低渗透性/不透水岩石被安排在不同规模的长度(7,8]。在这种异构的水库,石油运移和聚集非常不均匀,明显不同于在一个同质的储层(8,13]。因此,有必要了解砂岩成分和质地的影响成岩类型和过程的变化。这可以帮助了解异构储层演化和石油流在深埋,揭示的起源和分布在这种砂岩储层有效孔隙度和渗透率。

许多水井Dibei地区东部的库车抑郁自1998年以来(图1(一)),重要的石油发现了低侏罗纪Ahe形成。天然气储量估计约568亿立方米,凝析油石油储量估计约为260万吨,显示良好的深层勘探前景。Dibei区域,Ahe地层的埋藏深度通常超过4500。砂岩的峰值范围从0.3%到12.2%不等,渗透率0.01至2670。然而,在异构水库、有效储层岩石的形成和分布知之甚少,限制预测石油积累,很难发展。集成的薄片岩石学方法,SEM,和流体包裹体分析,研究试图解决以下问题:(1)砂岩岩相进行分类,并分析不同岩相的岩石和岩石物性特征(2)表明是否不同的岩相有不同的成岩通路进行(3)理解的形成异构深层储层的有效孔隙度和渗透率

2。地质背景

北部库车萧条位于塔里木盆地的一部分,并在南部的北天山造山带和他南部隆起带。大萧条延伸从东到西约550公里,30 - 80公里从南到北面积大约30000公里²(14]。大萧条时期分为7个单位:北部单斜层带,Kelasu-Yiqikelike带,Qiulitake带,轮台隆起带,乌石抑郁,白城抑郁,和杨抑郁14,15)(图1(一))。Dibei区域,本研究的重点,在于Yiqikelike带东部库车萧条。

库车萧条是一个原本是前陆盆地的叠合盆地从二叠纪与三叠纪末,然后张性抑郁症从侏罗纪盆地早第三纪,最后一个再生新第三纪前陆盆地的第四纪[16]。前陆盆地是由南天山造山带的抽插二叠纪末以来[17),完成其最终进化直到侏罗纪早期。当进入侏罗纪早期,塔里木盆地经历了热冷却下沉。此时,库车抑郁进入陆内伸展抑郁阶段。在晚白垩世隆起导致的损失上白垩纪沉积。随后,在早第三纪库车萧条慢慢消退,消退迅速在中新世。上新世以来,大萧条是由横向水平挤压应力来自天山的快速提升。前陆推活动占主导地位,导致大量的逆冲推覆体并折叠在库车萧条(图1 (b))。

中生代和新生代地层保存完好的在东部库车抑郁(图2)。较低的侏罗纪是由河流和三角洲沉积,中侏罗世是由三角洲和湖泊沉积,和上侏罗纪冲积扇的结合,三角洲冲击平原和湖泊沉积物18- - - - - -22]。侏罗纪Ahe形成越低,这个研究的焦点,特点是由辫状三角洲环境(18,23]。砂岩主要沉积在编织渠道在三角洲平原和三角洲前缘分流通道。这些河道砂体一般罚款单位等主要来自含砾石粗粒度砂岩与小细粒度砂岩粉砂岩和泥岩计算。总厚度约为240 - 300米Dibei地区砂约80 - 90%的分数。

烃源岩在东部库车抑郁含有泥岩和煤层沉积主要在三叠纪Huangshanjie Taliqike形成和侏罗纪杨Kezilenuer形成(图2)。三叠纪烃源岩总厚度小于582;泥岩总有机碳(TOC)含量0.4% - -24.4% (25]。侏罗系烃源岩的总厚度是202 - 1381;TOC值泥岩是0.3% - -16.4%25]。有机物主要是III型干酪根和小二型干酪根24,25]。在研究区,侏罗系烃源岩Ro值低于1.0%,而罗的三叠纪烃源岩值都大于1.0%25]。埋葬的历史研究领域的特点是长期浅埋藏早期和晚期快速深埋,这使烃源岩成熟迅速埋葬[末26]。侏罗系泥岩和中新世Jidike形成石膏矿床作为石油积累良好的盖层(图2)。

3所示。样品和方法

传统的测井系列11井在研究区(图1(一)),包括自然伽马射线(GR)、声波传播时间(DT)和深电阻率(RD),收集。四百年岩心孔隙度和渗透率的测量也。详细的岩心描述,包括石油表明,岩性、粒度、碳酸盐胶结,进行三个井(图3)。32薄片是确定砂岩的岩石学。x射线衍射粘土矿物分析数据收集从YN-4和YN-5。扫描电子显微镜(SEM)和能量色散x射线能谱(EDS)和后向散射电子(BSE)被用来进一步识别成岩矿物、不同矿物之间的结构关系,孔隙结构。利用流体包裹体岩相学和显微温度学也同时进行。细节对孔隙度和渗透率测量,取样和实验程序薄片岩石学、XRD、SEM和疯牛病,流体包裹体分析可在附录A。

4所示。结果

4.1。碎屑结构和成分

的砂岩Ahe形成细-粗粒度砂岩,和大多数砂岩中粗粒度的品种。碎屑颗粒的圆度从稍有棱角的到近圆形。排序是温和的,但含砾砂岩不排序。

砂岩主要是岩屑砂岩和小长石质岩屑砂岩(图4(一))。它们在低成分成熟度状态。下面的数字是指岩石碎屑分数的比例。石英的收益从18%到72%不等,平均为46%。钾长石颗粒小于18%,平均为8%,和斜长石颗粒小于10%,平均为1%。低档次的变质岩岩石碎片的碎片是最重要的组成部分(图4 (b)),介于5%和65%之间,平均为25%。把低档次的变质岩石碎片片岩、千枚岩、板岩、变质粉砂岩碎片。火山岩片段有内容的1% - -40%,平均为11%,和沉积岩碎片与8%的平均不到24%。此外,少量的莫斯科碎片存在于砂岩本地平均2%和15%。

碎屑在砂岩主要是粘土矩阵和矩阵的内容整个岩石的2% - -25%,平均为7%。

4.2。成岩作用

4.2.1。准备压实

逐渐增加,在葬礼上覆地层负荷会导致碎屑颗粒严重变形,旋转,混乱,和压碎,导致晶间孔隙度的损失。大多数韧性谷物(显然变形较低品位的变质岩碎片,改变火山岩片段,和泥岩片段)中观察到的薄片被严重变形石英和长石等刚性颗粒周围机械压实和被压缩成粒间孔隙(图5(一个))。因为砂岩成分和结构的变化,韧性砂岩的压实程度差。相对较细粒度、粘土matrix-rich砂岩有更高程度的压实比粗粒度砂岩减少矩阵(数字5 (b)和5 (c))。此外,在严格的钙质胶结砂岩、框架谷物有一个浮动的外观和显示弱压实(图5 (d))。

4.2.2。胶结

Ahe形成碳酸盐水泥广泛分布,主要由Fe-calcite、铁白云石和菱铁矿。内容Fe-calcite多达27%的整个岩石。基于其显微组织发生,两种类型的Fe-calcite砂岩是公认的。代表一种嵌晶结构,几乎完全填充粒间孔隙和次要取代谷物和粘土矩阵。框架谷物浮动外观之前指示降水明显的压实(图5 (d))。其他类型显示,而不完整的胶结和填充粒间孔和溶蚀孔隙和替换框架谷物(数字5 (e)和6(一))。根据片状方解石岩相学的证据,之后和/或与石英生长(图是同步的5 (f))。铁白云石含量小于3%。铁白云石水泥也有一个不完整的和当地的胶结,填补毛孔和取代碎屑颗粒。的铁白云石之后石英生长(图5 (g))。菱铁矿是罕见的,通常小于1%,填充溶解毛孔(数字6(一)和6 (b))。

石英水泥通常低于5%,主要是石英生长(数字5 (f)- - - - - -5 (h))。石英生长之前和/或同步参差不齐Fe-calcite和铁白云石(数字5 (f)和5 (g))。在某些地方,也可以观察到石英水泥填补毛孔粗短形式的双锥体晶体(图7(一))。

x射线衍射分析(图8)表明,砂岩中粘土矿物伊利石(平均69%),绿泥石(平均26%),和少量的伊利石/蒙脱石(平均4%)和高岭石(平均1%)。混合层伊利石/蒙脱石伊利石大约是70%。伊利石粘土细毛发状和片状形态(数字7 (b)和7 (c))和发生粮食外套或孔隙填充(数字6 (c)和6 (d))。伊利石一般intergrown石英晶体(图7(一)),吞没Fe-calcite(数字6 (c)和7 (d))。绿泥石通常发生在细血小板和与伊利石intergrown(数字6 (d)- - - - - -7 (e))。在细粒度,砂岩、伊利石粘土matrix-rich由片状形态(图7 (c))。

4.2.3。解散

解散主要局限于粗粒度砂岩含粘土矩阵。解散长石粒内很常见,岩石碎片,和粘土矩阵。水泥很少溶解。颗粒内的溶解毛孔和模孔是由部分或完整的解散框架谷物(数字5 (c),5 (e),6 (f),7 (f),9(一个)- - - - - -9 (c))。部分溶解毛孔充满了碳酸盐和石英晶体(数字5 (e),6(一)- - - - - -6 (c),9 (c))。

4.2.4。压裂

砂岩裂隙通常发达,包括那些发生在颗粒边界的框架,切断谷物,和切断粘土矩阵或水泥(数字9 (d)- - - - - -9 (f))。裂隙通常有半径值小于50μm,细孔隙度一般小于0.1%,本地多达0.5%。传播路径的影响裂隙砂岩碎屑组分和成岩作用的类型和严重程度。岩相观察表明:这些裂隙沿晶界占40%,这些削减通过严格的石英和长石颗粒占39.2%,这些切割韧性岩石碎片占9.6%,这些削减粘土矿物占5.6%,其他水泥占0.8%,切断,切断毛孔占4.8%。

4.3。岩石孔隙类型和分布

砂岩包含主晶间孔隙(数字9 (g)和9 (h)),颗粒内的溶解毛孔和模孔(数字5 (c),5 (e),6 (f),7 (f),9(一个)- - - - - -9 (c))、微裂缝(数字9 (d)- - - - - -9 (f)),并在粘土矿物晶间孔隙(数字7(一)- - - - - -7 (e))。粗粒度,matrix-poor砂岩包含原生孔隙和溶蚀孔隙。他们有薄片孔隙度0.9% - -2.6%,平均为1.6%。原始粒间孔隙度小于0.5%;溶蚀孔隙度为0.9 -2.1%,平均1.5%;裂隙薄片孔隙度小于0.1%。零星的溶解毛孔被发现在相对细粒度,matrix-rich砂岩薄片孔隙度小于1%。严格钙质胶结砂岩包含几个毛孔。在粘土矿物晶间孔可以提供存储空间,但他们有小孔隙半径(主要是微米),不与其他大型初级粒间孔隙和溶解毛孔。

4.4。储层质量

上述分析表明,Ahe形成砂岩有高度异构的储层质量。这也是由岩心分析岩石物性性质。砂岩的峰值范围从1.6%到12.2%,平均为6.7%,并且渗透率介于0.008和605 mD,场均0.8710 mD(图10 ())。一般来说,孔隙度和渗透率属性在气体区域更适合生产比含气水区域和干燥区。然而,属性在气体区砂岩差异很大,含气性水区域,干燥区。它指出,孔隙度和渗透率值在这个数据集有一个正常的和对数正态分布,分别;空间孔隙度的变化总是与渗透率的对数(图的变化10 (b))。

4.5。分类的砂岩岩相

基于砂岩成分和质地,成岩类型和过程,孔隙类型和分布,Ahe中定义三个砂岩岩相是形成:ductile-lean砂岩,ductile-rich砂岩、钙质胶结砂岩(图11)。总结在表不同岩相的岩相特征1。

Ductile-lean砂岩主要是中长期粗粒度砂岩粒度中值值的0.27 - -0.54毫米。碎屑矩阵的内容较低(4.0 -8.0%)。砂岩岩相显示适度压实,韧性谷物的内容27.0 - -44.0%。水泥品种包括Fe-calcite、铁白云石、菱铁矿、自生石英、和粘土矿物,但水泥的总金额很低(1.0% - -4.0%)。长石的溶解和岩石碎片在岩相是很常见的。薄片孔隙度值从0.9%到2.6%不等,平均为1.6%。主晶间孔、晶内的溶解毛孔和骨折通常发达。疏的岩相岩石物性性能很好,4.7% - -9.5%(平均6.2%)和渗透率的0.118 - -4.724 mD(平均1.139 mD)(图10 (c))。

Ductile-rich砂岩很好,中等粒度的砂岩粒度中值值的0.06 - -0.26毫米。粘土岩相的矩阵是丰富的,它占10.0 - -15.0%。岩相显示强大的韧性压实,韧性谷物的内容40.0 - -50.0%。韧性谷物强烈变形沿刚性颗粒碎屑石英等,甚至挤进晶间孔。碳酸盐矿物有地方胶结、石英胶结并不发达的岩相。粘土矿物是由“蜂巢”变形,细片状伊利石粘土。零星的溶解毛孔发生在岩相,薄片孔隙度小于1%。岩相的岩石物性性能相对较差,峰值的1.3% - -5.1%(平均2.9%)和渗透率的0.014 - -3.650 mD(平均0.069 mD)(图10 (c))。

严格钙质胶结砂岩限制中长期粗粒度砂岩粒度中值的0.48 - -0.72毫米。他们有一个低程度的韧性与浮动框架颗粒压实。特点是Fe-calcite水泥胶结。Fe-calcite有嵌晶结构填充毛孔和取代谷物和粘土矩阵,它占了整个岩石的22.0 - -27.0%。在岩相,解散长石和岩石碎片是非常罕见的,和零星的溶蚀孔隙是公认的。岩相疏密度从1.1%到3.5%不等,(平均2.9%)和渗透率从0.013到1.354(平均0.067 mD)(图10 (c))。

5。讨论

5.1。石油收取约会

无气孔油和吸附油在ductile-lean砂岩很常见。他们显示黄色和蓝白色荧光(数字12(一个)- - - - - -12 (d))。此外,棕色固体沥青也承认在毛孔(数字12 (e)和12 (f))。无气孔油、吸附油和固体沥青在ductile-rich砂岩和钙质胶结砂岩。

石油包裹体常见于ductile-poor砂岩。椭圆,细长,不规则的形状和通常小于5μm。石油包裹体主要分布在愈合裂隙切断或终止在石英颗粒(数字12(一个)- - - - - -12 (d),12 (g),12 (h))。小油包裹体分布在石英次生加大和碳酸盐水泥(数据12(我)和12 (j))。这些石油包裹体有黄色和蓝色荧光。

水夹杂物与黄色荧光石油包裹体均一化温度的主要90 - 140°C,而水溶液包裹体的均一化温度与蓝色荧光石油包裹体(图110 - 160°C13)。

的最低捕获温度的流体包裹体均一化温度和代表了最低宿主矿物的沉淀温度(28]。相关的测量均化温度可以burial-thermal历史揭示石油的时机。在大多数地质情况下,压力校正估计真正捕获所需的温度。在含烃砂岩,可溶性碳氢化合物的浓度接近或达到饱和水平在孔隙水29日]。因此,测量均匀化温度大约相当于真正捕获温度没有压力修正。

基于水流体包裹体的均一化温度分布(转换为年龄通过热历史),石油费用可分为两个阶段:25马马马12和5至今(图14)。这些结果与李等人的结果一致。30.,31日和史等。32]。他们表示,中新世的沉积形成Jidike马(23),三叠纪烃源岩开始进入成熟的阶段;当上新世库车形成沉积马(5 -),三叠纪烃源岩达到气体的产生和迁移的高峰期,和侏罗系烃源岩进入成熟阶段生成石油和天然气。

5.2。微分砂岩成岩和石油的历史

薄片、扫描电镜和疯牛病观察给洞察不同成岩矿物之间的结构关系,可以帮助建立成岩序列。主要eodiagenetic变化包括以下:(1)韧性谷物的机械压实,(2)小早期粘土层和孔隙充填粘土、早期Fe-calcite降水(3),(4)初始解散碎屑长石和岩石碎片(图14)。Mesodiagenetic变更包括以下:(1)解散碎屑颗粒,(2)改变蒙脱石向伊利石、伊利石的沉淀和少量绿泥石,(3)自生石英降水,(4)Fe-calcite后期,铁白云石和菱铁矿降水,(5)石油(图14)。然而,成岩演化途径由于不同的砂岩岩相有经验的对比在砂岩的主要纹理和成分。

5.2.1。Eodiagenesis

Ahe形成经历了长期的浅埋和eodiagenesis因为通过下第三系的沉积(图14)。碎屑成分和质地砂岩原始孔隙度和渗透率确定eodiagenetic改变的程度和分布(10,33]。相对较细粒度,matrix-rich ductile-rich砂岩经历了更高程度的机械压实相对粗粒度ductile-lean砂岩含更少的矩阵(数字14和15)。泥质韧性颗粒很容易变形,成为抹在表面的谷物和挤进毛孔粒间孔隙度的喉咙导致重大损失。不稳定碎屑长石和岩石碎片被大气水容易溶解在近地表条件下eodiagenesis的早期阶段。此外,煤在Ahe杨下地层上覆地层受到氧化降解或泥炭化酌产生有机酸和有限公司₂(34,35),也促进了解散碎屑长石和岩石碎片。

伊利石粘土颗粒涂层,他们无意中颗粒表面发生(数字6 (c)和6 (d))。ductile-rich砂岩的粘土是非常普遍的。这些文本特征表明渗透起源,最终碎屑来源(36,37]。EDS分析表明(图6 (d)),混合层的颗粒涂层伊利石与少量伊利石/蒙脱石粘土和绿泥石。此外,颗粒涂层伊利石的形态,在某些地方,类似于蒙脱石,这表明蒙脱石前体被部分或完全改变为伊利石。这是支持的混合层粘土矿物x射线衍射分析(图所示8)。

Fe-calcite在严格钙质胶结砂岩代表一个嵌晶结构,填充的粒间孔隙;框架谷物有一个浮动的外观的存在未变形的延性谷物。这些岩石证据表明,Fe-calcite沉淀之前明显的压实(图5 (c))。罗西et al。37)报道,Fe-calcite¹³C值的-5.5 - -3.6‰,反映出混合溶解碳来源来自soil-derived碳酸氢盐和C的氧化₃和C₄植物在早期成岩作用(38]。铁的来源^{2 +}在Fe-rich Fe-calcite与解散,变质岩和火山岩碎片。EDS分析表明,泥质岩石碎片含有丰富的铁(图6 (e))。

5.2.2。Mesodiagenesis

自中新世Jidike形成的沉积,Ahe形成经历了快速沉降和埋藏和进入mesodiagenetic阶段(图14)。渐新世末,三叠纪烃源岩进入生烃的阈值(31日,32]。热降解的有机物释放大量的有机酸和有限公司₂遵循或伴随着石油代38- - - - - -40]。长石的溶解和岩石碎片仍在ductile-lean砂岩。岩相的证据末解散是一些长石溶解和岩石碎片有微妙的和完整的结构(数据6 (f)和7 (f))。在某些地方,溶解毛孔充满了晚的碳酸盐矿物和石英晶体(数字5 (e),6(一)- - - - - -6 (c),9 (c))。如果在早期成岩作用形成的,大多数的溶解颗粒会被摧毁在随后埋葬。

自生石英开始沉淀在mesodiagenetic阶段。长石的溶解,由粘土可以提供一个替代的SiO来源₂对石英水泥。这可能是令人信服的岩相支持的证据表明,石英晶体发生在长石溶解毛孔(图9 (c)),与伊利石黏土(图共存7(一))。改变蒙脱石向伊利石的层间的硅泥岩也可以被释放到孔隙水(41,42]。伊利石和绿泥石也沉淀在这个阶段。illitization形成的伊利石、蒙脱石的粘土矩阵,常常有蒙脱石前驱的“蜂窝”的结构,细片状形态(数字7(一)和7 (c))。毛发状伊利石(数据7(一)和7 (b))是由泥质岩石碎片的解散。EDS分析伊利石显示少量的铁,表明绿泥石(图的存在7 (b))。在岩相观察,伊利石和绿泥石的混合物在直接接触铁K-rich黏土,和铁的外缘,K-rich粘土进入伊利石和绿泥石充填孔隙(数字6 (c)和6 (d))。这铁,K-rich粘土可能再结晶的岩石碎片。Fe-calcite、铁白云石和菱铁矿开始沉淀在这个阶段。Zhang et al。43]表明Fe-calcite末和铁白云石¹³C值的-6.4%,至-10.4‰。倪和李44)报道,Fe-calcite¹³C值的-6.0到-18.9‰。这表明一个碳源有机物进行脱羧反应的酶(45]。

在这个阶段,早期的油和酸性流体主要限制在ductile-lean砂岩(图15)。相反,ductile-rich砂岩变得紧张由于强烈的压实成岩作用早期。他们几乎不收取的油和早期酸性液体,由固相改变蒙脱石向伊利石。严格方解石胶结砂岩也接受最小的酸性液体流入和石油。

进一步深埋,压力解散石英颗粒之间发生,成为广泛(图5 (h)),可以提供一个的SiO来源₂对石英降水。碳酸盐继续沉淀。在库车的沉积地层,后期石油费用发生。压裂发生在这一时期。后期费用主要发生在ductile-lean砂岩。Ductile-rich砂岩和钙质胶结砂岩紧密不起诉,虽然有些骨折可能帮助少量的碳氢化合物(图15)。

5.3。不同岩相的储层质量预测

由于砂岩纹理和颗粒组成的变化,不同的砂岩岩相有经验的对比成岩演化途径导致伟大的岩石物性性质的差异。通过使用曹等人的方法。46),孔隙度演化模型,建立了三个岩相(图16)。

在eodiagenetic阶段,韧性压实控制ductile-rich砂岩,并引起了广泛的粒间孔隙度损失。方解石胶结物占据了几乎所有紧密钙质胶结砂岩粒间孔隙。Ductile-lean砂岩有一个相对较低的压实度相对于ductile-rich砂岩,解散和强劲的发生。当早期石油到达ductile-rich砂岩和紧密方解石cemented-sandstone实现疏密度很低,分别为10%和5%(图16),他们随后不收取的石油。

ductile-lean砂岩仍然相对疏松,孔隙度为18%(图16),被早期明显带电油。与进一步的葬礼,ductile-lean砂岩的孔隙度是进一步降低到石英胶结,碳酸盐和粘土矿物。当碳氢化合物的电荷发生后期,ductile-lean砂岩仍有温和的孔隙度,约12%,并优先控石油。Ductile-lean砂岩构成有效的储集岩深水库。

在这项研究中,砂岩岩相的分类是基于纹理和砂岩的成分,成岩作用类型和过程,孔隙类型。岩相的分类方法与测井响应是一致的。测井响应可以用来识别和预测井岩相变化缺乏核心。DT值对GR和RD值(图绘制17)。Ductile-lean砂岩含有较少丰富clay-rich岩屑和泥泞的矩阵和GR值ductile-rich砂岩相比相对较低。他们的DT读数高是由于丰富的毛孔。Ductile-rich砂岩和钙质胶结砂岩紧密DT值低,但Ductile-rich砂岩的GR值明显高于紧密钙质胶结砂岩。在一个典型的垂直剖面,水库更不均匀,不同岩相显示一个交流空间分布(图18)。

岩相的概念可以用来识别的主要控制因素影响砂岩储层的(47,48]。砂岩岩相的测井响应可用于标定地震签名获得的一致理解地下水库。这是对定量评价具有重要意义的异质性深水库和预测深部储层的储集物性。

5.4。流体流动的空间相关性

流动的相互作用是空间相关的所有规模的长度(49,50]。图19显示了测井属性序列谱的规模作为空间频率的幂律 , , 。标度指数范围从0.96到1.36,平均值 ,高度符合研究Leary et al。49]。γ日志可以跟踪放射性核素的分布元素U, Th, K在可溶性矿物质,因此显示以及流体流动。伽马射线活动从溶质矿物质通过流体流动显示一个粉红噪声分散,规模不变, 配电。

如预期的数据10 (b),10 (d),(11日),系统空间孔隙度之间的相关性和磁导率的对数表明岩煤质波动空间组织在大致相同的方式。这表达了经验空间波动关系 。此外,看到的是一个正态分布的孔隙度会导致渗透率的对数正态分布,如图10 ()和10 (c),如果它是认识到,渗透率需要满足连接条件。生产力是对数常态分布由于孔隙度、空间相关 。不同的砂岩岩相有不同范围的孔隙度和渗透率(图10 (c)),但是毛孔在每个岩相从根本上控制渗透率和孔隙连接形式。此外,垂直的解释砂岩岩相序列,ductile-lean砂岩和砂岩ductile-rich正态分布(图20.)。紧密钙质胶结砂岩的分布是非常罕见的,不计算。这正态分布可以很好的解释地壳流空间变化的经验系统地从毫米到公里相关。将流空间相关特性转换成数字形式有利于流体流动模拟(49]。

6。结论

(1)Ahe形成砂岩在东部库车抑郁细-粗粒度砂岩。的砂岩由岩屑砂岩和长石岩屑砂岩。低级变质岩岩石碎片的碎片是最重要的组成部分(2)基于砂岩碎屑组分和质地,成岩类型和程度,和孔隙类型,三个岩相被定义:ductile-rich砂岩,ductile-lean砂岩、钙质胶结砂岩。Ductile-lean砂岩主要是中长期粗粒度的品种少碎屑矩阵和压实度相对较低,水泥总含量低、谷物和强劲的解散框架。岩相包含主晶间孔、晶内的溶解孔隙、裂隙和有良好的储层。相反,ductile-rich matrix-rich砂岩,细到中等粒度的砂岩,显示强烈的压实。他们有相对贫穷的储层质量。严格钙质胶结的砂岩主要是中长期粗粒度砂岩压实度较低。这岩相也相对质量(3)在eodiagenetic阶段,粒间孔隙度广泛降低ductile-rich砂岩和钙质胶结砂岩紧密由于强韧性压实和完整的方解石胶结。在早期充油(25-12 Ma),两岩相演变成紧密的岩石和被早期的油不带电。相反,在eodiagenetic阶段ductile-lean砂岩的压实程度相对较低,粮食解散广泛。当石油早期到达时,ductile-lean砂岩相对多孔和早期明显收取的油。继续埋葬,ductile-lean砂岩的孔隙度是进一步恶化由于胶结石英、碳酸盐和粘土矿物。晚期烃费用发生时(5 Ma), ductile-lean砂岩仍有中等孔隙度条件和优先被指控通过石油。Ductile-lean砂岩有效储层岩石深水库形成的(4)通过岩相翻译中文签名,可以在不同的砂岩岩相井缺少核心。垂直的解释砂岩岩相序列有一个正态分布。可以预测流体变化的空间相关性的观察经验well-core和测井属性

附录

. 1。样品和方法

A.1.1。孔隙度和渗透率测量

孔隙度和渗透率测量使用ultrapore - 200 a氦孔隙度仪和一个ULTRA-PERMTM200渗透仪在室温和大气压力(23°C, 0.1 MPa)和50%湿度。

A.1.2。薄片岩石学

确定砂岩岩石学,32个样本选择从传统核心代表不同的岩相、油显示。所有样品都与蓝色环氧树脂浸渍前准备薄片孔隙度。一半的每个薄片染色茜素红S和K-ferricyanide区分不同的碳酸盐矿物。砂岩岩石学,包括框架谷物、碎屑矩阵,自生矿物晶粒尺寸、圆度和排序、和孔隙度由300 -指出模态分析使用蔡司范围。A1显微镜。

A.1.3。x射线衍射(XRD)

< 2μm分数是分开的砂岩研究粘土物种使用D / max - 2500 x射线衍射仪(铜Ka辐射、40 kV, 40 mA)。

A.1.4。扫描电子显微镜(SEM)和后向散射电子(疯牛病)

此外识别成岩矿物、不同矿物之间的结构关系,和岩石孔隙结构特征、十个样本选择扫描电子显微镜(SEM)观察。一颗新星NanoSEM 450高分辨率场发射扫描电镜配备牛津阿兹特克能谱仪(EDS)和后向散射电子(BSE)检测器是用于这项研究。这些样品是金色涂布和固定碳磁盘上。所有的图片都在工作距离20 keV 5 - 8毫米。

A.1.5。流体包裹体分析

18个样本收集的100年做准备μ米厚,双抛光部分流体包裹体的岩相观察和microthermometric测量。流体包裹体研究使用尼康80我显微镜下传播和紫外线(UV)光。发射荧光的波长大于420纳米。利用流体包裹体均一化温度测量进行了使用校准Linkam THMSG600 heating-freezing阶段。精度±0.1°C。流体包裹体显示结构或microthermometric证据伸展、收缩、泄漏或爆裂作用被排除在本研究之外。

数据可用性

薄片岩石学、SEM和流体包裹体数据用于支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项研究已经由战略重点资助的研究项目的中国科学院(没有。XDA14010202)和国家科技重大项目(没有。2017年zx05008 - 004)。本研究也已经由中国国家自然科学基金资助(号。41902135,42030808,41372151)。作者感谢Jiangjie博士张他的帮助关于傅里叶分析测井数据。

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