单井岩石地质特征分析

2022-09-11

储层岩石的地质特征对储集层的含油气情况有直接影响。现代地质录井技术已经在该领域有了较完善的分析方法,岩石矿物特征分析就是其中主要方法之一。

本文以某井为例,应用岩石矿物特征分析,针对现场地质录井做一个单井岩石地质特征评价。

该井设计井深3200m,实际井深3011.26m钻达目的层沙三下段,钻探目的是为了进一步了解地层生储盖组合特征;取全取准各项资料及了解构造含油气情况。

本井由上至下钻遇地层为第四系更新统平原组,上第三系上新统明化镇组;下第三系渐新统沙河街组,沙三上段、中段、下段(末穿)。进行岩矿、物性、古生物等25项化验分析。

本文主要根据岩矿及物性分析资料对该井储层特征进行分析。

1 储层岩矿特征

1.1 沙三上段

该段井深726m~1048m。

(1)岩石组份及类型。

碎屑颗粒以石英,长石,岩屑为主。石英含量44%~48%,平均46%;长石41%~4 5.5%平均4 3.9%;岩屑含量7%~1 4.5%平均10.1%。据三角图,岩石类型以长石细砂岩为主,部分粉砂岩。

石英普遍干净明亮,部分具波状绢光,个别石英见次生加大现象。长石以碱性长石为主,普遍具浅~中度的绢云母化,高岭土化。岩屑成份为酸性喷出岩、凝灰岩、凝灰岩、泥岩和碳酸岩;其中,以酸性喷出岩和凝灰岩为主,泥岩和碳酸盐岩含量少,成份成熟度中等。

(2)岩石结构。

岩石粒度为细砂和粉砂,分选好,磨圆度为次尖~次圆,胶结类型为基底式,颗粒以悬浮式接触为主。

(3)胶结物特征。

胶结物为方解石、白云石和少量泥质,其中以方解石含量为最高,约占25%~32%平均28.5%,白云石含量较少为0.5%~4%平均2.25%。方解石为重结晶方解石,晶体充填孔隙,致使孔隙不发育,且方解石有交代颗粒现象。白云石常呈串珠状包绕颗粒。

1.2 沙三中段

(1)岩石组份及类型。

碎屑成分为石英、长石、岩屑;石英含量占34%~47%。据三角图,岩石类型以长石细砂岩为主,次为粉砂岩,成分成熟度属中等。

石英干净明亮,部分具波状消光且边缘有轻微溶蚀现象呈凸凹状,见石英次生加大,加大级别为一级。长石以钾长石为主,有少量斜长石。普遍具有浅~中度的高岭土化绢云母化,岩屑仍以酸性喷出岩和凝灰岩为主。

(2)岩石结构。

岩石分选中~好,磨圆度为次尖~次圆,多为孔隙式胶结,颗粒接触关系以线~点为主。

(3)胶结物特征。

胶结物为泥质、方解石、白云石。方解石占2%~16%,均9%;白云石1%~8%平均4.5%;泥质0.5%~16%。该段下部胶结物有所变化,方解石减少,粘土物质增加,并开始出现自生高岭石。

1.3 沙三下段

(1)岩石类型及组份。

碎屑仍以石英、长石、岩屑为主,石英29%~34%平均32%;长石15%~22%,平均18.2%。岩屑中酸性岩屑占32%,凝灰岩10%,花岗岩1.7%,岩石类型为岩屑中砂岩,细砂岩。

(2)岩石结构。

岩石分选中~好,磨圆度为次尖~次圆,多为孔隙式胶结,颗粒接触关系以线~点为主。

(3)胶结物特征。

该段重结晶方解石略有增加,整个碳酸盐含量占12%~25%,粘土矿物含量占4%~11%。

从以上三段地层矿物特征来看,变化不大,成份成熟度、结构成熟度中等,可推断其碎屑搬运距离较远。

2 储集空间特征

本井储层孔隙以次生孔隙为主。原生孔隙较少见,次生孔隙多为粒间溶孔、粒内溶孔、晶体间孔和少部份的铸模孔及裂缝。

(1)原生粒间孔:为碎屑颗粒原始格架间的空间。该井这种孔隙较少见,为一些三角形及多边形孔隙,边缘清晰、平直。(2)粒间溶孔:本井粒间溶孔主要由溶解作用形成。是粒间胶结物、方解石、白云石、碎屑颗粒边缘发生交代溶解。孔径一般在0.02mm±。(3)粒内溶孔、晶间孔:这种孔隙多为长石粒内溶孔,由长石溶解形成。这种孔隙一般与岩石粒间孔连通差。晶间孔多为方解石晶间、高岭石晶间孔。(4)裂缝:本井在1987.31m~1993.01m处见一构造溶蚀蜂,在1528.61m~1533.86m处见构造张缝。这些裂缝是由于构造运动,压力影响等形成。

3 成岩作用对储层物性的影响

本井根据一系列岩石特征,认为成岩期自1500米开始进入早成岩阶段(半成熟);自1900米(热解峰温435℃)进入成熟期(晚成岩)。

在成岩过程中,岩石受到各种作用影响。主要有压实作用、压溶作用、胶结作用、重结晶作用等。在该井主要表现有以下几点。

(1)压实作用:指沉积物在上覆水体和沉积物负荷压力下,不断排出水份,体积缩小,孔隙度降低的过程。在本井表现为岩石胶结类型由基底式到孔隙式,颗粒接触关系由悬浮到点一线接触,一些塑性颗粒被挤形成假杂基堵塞孔隙,岩石密度增大,孔喉变小,致使孔隙度,渗透率降低。

(2)压溶作用:在压力作用下沉积物或沉积岩内发生的溶解作用,包含有物理和化学两方面。

本井自1500米开始出现石英次生加大,加大级别为1级,1800米以后,石英次生加大更为普遍,加大级别多为2级,加大边宽一般为0.02mm~0.03mm,这种现象属于压溶作用的产物。

石英次生加大部份所需sio2主要来源:部份先靠化学压实,而更多的靠粘土中大量的sio2及铝、硅酸盐和长石溶蚀过程中置换出来的sio2。这些加大边填充孔隙,堵塞喉道,对岩石孔隙也有很大影响。

(3)胶结作用:是指矿物在碎屑沉积物空隙中沉淀,并使沉积物固结成岩的作用。

本井出现的为碳酸盐胶结及粘土矿物胶结。碳酸盐胶结会对砂岩孔隙起堵塞作用,降低孔隙度。但早期碳酸盐胶结可起支撑作用,使压实作用减弱;为后来的溶解作用,次生孔隙的形成提供了有利条件。

(4)溶蚀作用:由于受地下水影响作用,使砂岩中的不稳定组份发生溶解。

该井见到的溶蚀现象主要有:碳酸盐溶解、长石溶解、少量石英边缘溶解。

碳酸盐溶解:是由于水液中存在大量CO2;降低PH值,使方解石、白云石发生溶解。

长石溶解:是在酸性水介质条件下发生的,长石溶解形成大量长石溶孔,有利于次孔隙发育。

砂岩中产生的酸性水主要与相邻地层(泥岩或页岩)中的有机物在成熟过程脱羧作用有关,随上覆压力从泥岩中排出。

4 认识

由以上岩矿特征及分析来看,该井储层物性较差,岩石孔隙度,渗透率均较低;由于成岩作用的影响,孔隙以连通性较差的次生粒间孔为主。不利于油气储存和运移,应对砂岩进行人工改造。并寻找储层物性良好地区,利于油井开采。

摘要:储层岩石地质特征分析是储集层评价的一个重要手段。本文以单井为例,对储层岩石的矿物特征,填隙物成份及孔隙特征进行分析,推断了储层的储油气能力,还原储层形成的沉积环境及影响储层物性的地质因素。阐明了储层岩石地质特征的单井分析方法。

关键词:储集层,胶结物,储集空间,成岩作

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