简介:页岩气储层岩石物理评价方法包含一些基于矿物分析的工作流程,亦即利用传统核测井、电学与声波测量与先进地球化学测井技术相结合的一些手段。由于这种方法以综合描述矿物学、有机质含量、孔隙体积、流体分布等为目的,它似乎提供了一种最具综合性的非常规气藏岩石物性分析方法。然而,这一方法需要大量输入数据组以及一些关键的模型参数,而人们对这些参数的了解可能并不很好,比如,矿物元素重量百分比端点数据(mineralelementalweightfractionendpoints)。我们预计,由于采用的模型和参数不同,或者由于不能与岩心数据交互验证,经营者与服务公司之间的地化模拟结果会存在差异。而地化模拟的作用须从整个油田范围应用的角度考量,因为人们并不经常收集这类数据。我们讨论在海因斯韦尔气田(得克萨斯州)气井中应用三种解释技术获得的结果,它们与采用粉碎岩样(GRI)方法获取的岩心分析结果作了标定。首先,采用包括标准测井系列和地球化学测井在内的多矿物法的分析结果表明,由两个机构提供的独立岩石物理评价结果与在室内分析得到的岩石物性评价结果彼此不相符。其次,在只有这类测井资料可用的情况下,建议采用电阻率资料并结合两种孔隙度测井资料建立岩石物性模型。这种模型很容易拓展应用到许多有相同测井系列的井中,并可用于水平井。再其次,如果有足够多井的岩心数据,我们可以采用一种聚类分析方法,它能提供适合大区域研究的高质量的资料。我们把每种方法的结果与可用的岩心测量结果进行了对比,并就进一步应用提出了建议。文中还研究了实验室NMR(核磁共振)测量值对描述页岩气藏特征的支撑作用。在“接收时岩心所处状态下”对老岩心进行了实验室NMR测量。岩心的NMR孔隙�
简介:通过监测诱发的微地震事件可以描述水力裂缝的分布,这些裂缝一般沿着垂直于区域最小应力的方向生长发育。然而,在较小的规模上,岩石矿物成分的变化以及现有的断层和裂缝网络会影响人工裂缝网络的发育。我们把微地震事件的位置与由多道反射地震资料提取的地震属性进行了综合,这些地震资料包括波阻抗反演结果、拉梅参数以及地震曲率属性。研究发现,微地震事件位置与波阻抗低值以及入ρ和μρ低值区段具有很好的相关性,这些参数可以描述北得克萨斯州巴尼特组下段和上段页岩中易破裂层段的典型物理性质。此外,微地震事件位置与根据体积曲率(volumetriccurvature)确定的背斜构造的关联性比较弱。我们认为,波阻抗以及入ρ和μρ低值区与充填有方解石的裂缝和围岩之间的界面具有关联性。
简介:采用总油气系统评价单元的概念和基于网格的连续型(非常规)资源评价方法,评价了得克萨斯州中北部沃思堡盆地密西西比系巴尼特页岩中具有增储潜力的待发现天然气资源量。在本德穹隆-沃思堡盆地,巴尼特-古生界总油气系统的定义包含了作为古生界碳酸盐岩和碎屑岩油气藏主要烃源岩的富含有机质巴尼特页岩的分布区。近些年,巴尼特页岩成藏层带的勘探、技术服务及钻井活动迅猛发展,到2005年底,已完成了大约3500口直井和1000口水平井,其中85%以上的井都是在1999年以后完成的。利用在向水平井完成过渡前直井完井高峰期巴尼特气藏的历史生产数据和地质资料,美国地质调查所对巴尼特页岩气进行了评价。开展评价工作前完成了下列工作:(1)测绘关键的地质与地球化学参数,确定具有增储潜力的评价单元的面积;(2)确定供油气面积(网格大小)的分布和估算每个网格的最终开采量;(3)估算未来的成功率。把连续型巴尼特页岩气藏划分为两个单元并分别进行了评价,得出有增储潜力的待发现天然气资源总量为26.2万亿立方英尺。大纽瓦克东裂缝遮挡连续型巴尼特页岩气评价单元代表着核心产气区域,这里厚层、富含有机质的硅质巴尼特页岩处在生气窗内(Ro≥1.19/6),上覆与下伏均为非渗透的灰岩地层(分别是宾夕法尼亚系马布尔福尔斯灰岩地层和奥陶系韦厄拉灰岩地层),这两套地层在完井期间会限制诱发裂缝的发展,从而最大限度提高天然气开采量。扩展的连续型巴尼特页岩气评价单元的勘探程度比较低,这里巴尼特页岩:(1)位于热生气窗内;(2)层厚大于100英尺(30米);(3)至少缺少一个非渗透的灰岩遮挡层。大纽瓦克东评价单元内,具有增储潜力的待发现天然气资源量平均值为14.6万亿�
简介:上侏罗统海因斯韦尔组页岩目前被认为是美国陆上潜力最大的新兴页岩气区带之一。其天然其估算资源量高达数百万亿立方英尺,单井控制储量估计多达754z,立方英尺。这个页岩区带分布在得克萨斯州东部和路易斯安那州西部的边界附近,跨越了16个以上的县。虽然其所在的盆地已经有了很长的油气勘探历史,而且对中生界地层的研究也已比较深入,但还没有开展过针对海因斯韦尔组页岩的综合地质研究。文中首次分析了这套页岩的构造背景、地层发育、沉积环境和沉积相、断裂发育以及页岩气开发面临的诸多挑战。基底构造和盐构造运动影响了伴随墨西哥湾开启而发生的碳酸盐和硅质碎屑沉积。海因斯韦尔组页岩是一套富有机质且富碳酸盐的泥岩,沉积环境是局部缺氧的静海深海盆地,沉积时期是启末里支期到早提通期,与导致全球性富有机质黑色页岩沉积的二级海侵事件(second-ordertransgression)有关。海因斯韦尔页岩盆地的北面和西面分别是斯马科弗(Smackover)和海因斯韦尔LimeLouark层序的碳酸盐岩陆架。多条河流分别从西北面、北面和东北面向这个盆地输送沙质和泥质沉积物。海因斯韦尔泥岩由多种岩相构成,包括生物扰动钙质泥岩、纹层状钙质泥岩和粉沙质球状粒硅质泥岩,还有未分层的富有机质硅质泥岩。可见数量不等的草莓状到胶状黄铁矿,它们以结核、薄层和单个微球丛的形式出现,并交代方解石胶结物和软体动物壳。海因斯韦尔页岩气储层的特点是超压,孔隙度平均为8-12%,含水饱和度(Sw)20-30%,渗透率在纳达西级,厚度70-100米,初产量最高可达3000万立方英尺/日。储层埋深在3000-4700米之间,页岩气井的水平井段长度一般为1000-1700米。典型的海因斯韦尔页岩气生产井的产量递减曲线要比其他页岩气区带的
简介:本文探讨了砂岩的成岩蚀变作用和由此导致的储层物性变化是否受到了沉积环境和层序地层的影响。研究对象为厄瓜多尔奥连特(Oriente)盆地白垩系纳波组(Mapo)的u段和T段砂岩。这些砂岩的沉积相为河流相、海陆过渡相和海相,包含低水位体系域(LST)、海侵体系域(TST)和高水位体系域(HST)。通过微探针分析、稳定同位素和流体包裹体分析等方法,我们进行了详细的岩石学观察并得出了相关资料。纳波组u段和T段砂岩由细粒一中粒石英砂屑岩和亚长石砂岩组成。成岩事件包括绿泥石、早期和晚期高岭石/地开石、早期和晚期碳酸盐(菱铁矿、含铁白云石/铁白云石)以及石英的胶结作用。成岩早期的作用包括绿泥石颗粒包壳的形成、高岭石颗粒填充和菱铁矿胶结。绿泥石在TST砂岩中缺失,但在LST-HST砂岩中很常见。成岩早期的高岭石在LST中未有发现,但在LsT—HsT砂岩中常见。u段和T段中,成岩中期的胶结物相对于层序地层的分布是不一样的。在u段砂岩中,方解石常见于LST砂岩,但在LST-HST砂岩中没有分布。含铁白云石/铁白云石仅常见于TST砂岩。s2菱铁矿可见于TST和LST砂岩,但在LST—HST砂岩中没有分布。石英胶结物和高岭石/地开石在所有体系域中都有类似的分布。在T段砂岩中,含铁白云石/铁白云石(Fe—dolomite/ankerite)仅常见于TST砂岩,而方解石、石英和地开石在所有体系域中都有相似的分布。高岭石胶结物的分布被认为是在海平面下降期间、相对较剧烈的大气降水注入的结果,而绿泥石胶结物可能是先成粘土矿物(如磁绿泥石)埋藏成岩转换的结果。磁绿泥石是在潮汐水道和河口湾环境申海水一淡水的混合水体中沉淀而成的。U段和T段绿泥石胶结物似乎抑制了石英次生加大边的发育,从而使砂岩保留了12-13%的原�
简介:墨西哥东南部的韦拉克鲁斯盆地中新世和上新世在板块的交互作用下,经历了削减、走滑和火山作用等一系列演化过程。根据时代和构造变形类型将盆地分成六个构造区,盆地充填可以分为两个长期沉积阶段,每一个沉积阶段都能够和主要盆地边界构造事件的强弱变化联系起来。第一个沉积阶段发生在早至晚中新世,受拉腊米造山运动减弱的影响。中新世的盆地是从构造陡峭的盆地边缘演变来的,穿过盆地的深峡谷被切割,并不同程度的被泥岩、粗粒砂岩和砾岩的薄层的侵蚀残余填充。这个侵蚀和无沉积的地带逐渐过渡成厚的富砂的盆底扇。在第一个沉积阶段晚期,由于远处的板块俯冲,水下的火山在海上生长,并形成一个深海的屏障,阻止浊流涌入原来的墨西哥湾。这些火山也作为固定的支柱,作为对区域性削减的响应,在它们周围发育了一些盆地内的逆冲断层带。第二个沉积阶段受到内部盆地的削截和北部盆地边缘——众所周知的贯穿墨西哥的火山岩带的抬升所限制。这个抬升引起沉积物分散体系强烈的结构变形,由此引发大陆架下斜坡沉积沿着盆地由北向南前积。与第一阶段的上超叠加样式相反,第二阶段沉积单元以强烈的退覆样式堆积。已证明和假定的储层圈闭组合,包括从四向到三向组合(地层),再到纯地层圈闭都是一致的。根据二维和三维的地震数据画出的四向圈闭很大(P50:5000km^2)并被巨厚的下中新统冲积扇砂岩覆盖。地层圈闭在规模上更薄更小(P50;1000km^2),但比四向的封闭多。因为一些构造经历了长期的压缩脉冲作用,所以顶部的盖层对保存大的气柱高度有较大的地质风险。
简介:在墨西哥湾,分布广泛的下第三系威尔科克斯群(Wilcox)深水扇沉积体系是一个重要的勘探目的层,但有关其与对应的陆上同时代河流相、三角洲相和浅海相储层的关系,人们还没有清楚的认识。采用一个大规模的三维地震数据集(8500km2,我们研究了未经勘探的得克萨斯州海岸带第三系下段的构造和地层,这个海岸带区域从古大陆架边缘下倾方向大约96km处延伸至深水油气发现上倾方向322km处。在马塔戈达湾(MatagordaBay)附近推断的整个古新统至上始新统层段都识别出了海底峡谷,但本次研究的重点是最年轻的海底峡谷。这些海底峡谷一般是3~4km宽、200~500m深。主下切谷的轴向大都是沿陆坡向下,但也有一些存在分叉现象。早期的盐构造运动似乎产生了不规则的古大陆坡地貌,陆坡的坡度被改变,从而影响了沉积物流动路径。从古地理的角度来看,这个海底峡谷沉积复合体处于大陆坡的中段到下段,位于威尔科克斯群陆架边缘峡谷体系的正下倾方向。虽然这些海底峡谷并不是都一定与上倾方向上的陆架边缘峡谷连在一起,但它们属于墨西哥湾西部边缘一带大规模峡谷沉积复合体的一个组成部分,而这个复合体担当了已成功地进行过钻探的深水下第三系威尔科克斯群浊积岩油气储层的沉积物输送通道。这些研究成果不仅对于得克萨斯州陆架区的勘探前景有重要意义,而且对于认识墨西哥湾古新世到早始新世的古地理也有积极作用。
简介:1998年,在先前未产气的侏罗纪Abenaki碳酸盐岩边缘相发现了大型的储集层。大多数白云岩储集层孔隙发育。这些白云岩取代了与礁和邻近的沉积环境有关的原先的粒泥状灰岩、粒灰岩以及粒状灰岩。许多白云岩随后发生了重结晶或溶解,形成了保存下来的次生孔隙的大部分。后来产生的裂缝有助于提高储集层的渗透率。先进的岩相研究技术确定这些先前的白云岩化结构的溶解,在这些白云岩中产生了大量的次生孔隙。衍射平面偏光展示了标准显微观察到的残余颗粒和结构。岩相学和地球化学观察同样确定在初期压力溶解之后在深埋条件下发生了溶解作用。溶解作用不限于白云石化颗粒的中心,就如在交代白云石化作用初期阶段,当残余方解石颗粒溶解时,通常看到的那样。换句话说,在残颗粒内白云石化是无序的,孤立的白云岩晶体同样受到不同程度的溶解。这些白云岩的地球化学特征和伴生的晚期方解石意味着盆地热流体和热水流体的沉淀作用。晚期的成岩流体(酸性或富钙),或许两者在不同的时期(基于伴随的矿化作用)看来都促进了白云岩的溶解作用。构造裂缝和缝合线构造、氨气以及在地震资料上观察到的断层的出现都意味着沿Abenaki地台边缘发生的白云岩化和其后的溶解作用受与基底相连的活化转换断层所控制。在较小的规模上,成岩流体运移通过裂缝并压力溶解裂缝。至今收集到资料支持了我们的白云石化作用和溶解作用论点,这两种作用在Abenaki储集层中产生了绝大部分的孔隙,是后缝合化作用和深埋藏成因。根据对这个区域的构造活动时间的确定以及推断与成岩作用相连系,至少部分的成岩流体是水热液性质的。
简介:特伦普-格劳斯(Tremp—Graus)背驮式盆地(西班牙比利牛斯山南部)中的下中新统Montllobar组是在冲积平原上和曲流河体系中发育的一套沉积地层,它在PontdeMontanyana露头上有很好的出露。本文重点论述如何把常规研究方法(航空摄影嵌镶图、地层记录对比和古水流资料分析等)与数字露头模型的3D解释相结合,开展露头描述。识别出的构型单元(architecturalelements)包括侧向加积地层、河床沉积(曲流河、流槽[chute]和远端冲积扇)、漫滩席状砂(翼部[wings]和决口扇沉积)和泛滥平原细粒沉积(floodplainfines)。根据宽度(W)/厚度(T)比把河道化沉积地层划分为带状沉积[ribbons](W/T≤15)和狭窄席状沉积(narrowsheets)(W/T≤100)。砂泥比的变化(砂岩占比介于20%到90%以上)和曲流河床沉积内部结构的变化说明,在截弯取直(cutoff)过程的不同时间和相对于活跃河道的不同位置发生了牛轭湖沉积作用。建立了上部地层段的高分辨率3D岩相模型,包含了点坝及相关的河床沉积。然后利用代表点坝储层的岩石物理数据充填了这个模型。开展了基于注水开发策略的流体流动模拟。根据曲流河床沉积的极强内部非均质性确定了流动特征和死油分布。导致这种非均质性的因素很多,包括岩相变化、侧向加积沉积地层的倾斜层面、河床沉积的岩性、顺河曲向下游的粒度变细、侧向加积层面的方位因点坝扩展和旋转而产生的变化等。以砂岩为主的河床沉积砂体中的可动油得到了有效泄油。然而,有27%以上的可动油仍保留在侧向加积储层的最上部。
简介:墨西哥湾(GOM)盆地西北部上侏罗统海因斯维尔(Haynesville)和博西尔(Bossier)页岩气区带的产层为碳酸盐岩一碎屑岩混合沉积体系内海进体系域到高位体系域的富有机质泥岩。选取了200多口深井的现代电缆测井组合,开展了详细的井间对比,同时结合采自上启莫里支阶(Kimmeridgian)一下提通阶(Tithonian)的10多个岩心样品的观测结果,开展了详细的岩相、地层和岩性分析。海因斯维尔页岩发育在一个二级海进体系域(TST)中,由后退(back-stepping)的缓坡碳酸盐岩(近源端)和最大海泛面(MFS)之下的海相页岩(远源端)构成。这套页岩上超退积的碳酸盐岩和基底隆起,而其上则是一个二级最大海泛面。博西尔页岩和局部砂岩向盆地方向进积到海因斯维尔页岩之上,并下超一个二级最大海泛面。它们沿上倾方向向上渐变为高位体系域(HST)的卡顿瓦利群(CottonValley)厚层河流三角洲相砂岩。在远源端,在博西尔(组沉积时)的局限环境中发育了富有机质页岩相,这也是一套有潜力的页岩气储层。南部先存的几个基底隆起以及西北部和西部的碳酸盐岩台地使这个盆地成为受限盆地并把它分隔几个部分,从而影响了富有机质页岩地层和贫有机质页岩地层以及以硅质碎屑沉积为主地层和以碳酸盐为主地层的分布。海因斯维尔页岩和博西尔页岩都由三个向上变粗的旋回构成,它们可能分别代表了规模比较大二级TST和早期HST内的三级层序。博西尔页岩的三级旋回大都以含量不等的硅质碎屑为主。海因斯维尔泥岩的沉积部位是风暴浪基面之下,大都是存在氧化障碍的环境(dysoxicconditions),适合于底栖双壳类群落和生物扰动类生物生存,而且会周期性地震荡转变为海底更加缺氧的环境。然而,在这些泥岩中发现的稀有动物群大都是浮游�
简介:在深度大于4500m的深到超深油气藏中,储层性能是一种很重要的风险因素。对美国得克萨斯州墨西哥湾海岸北部古近系威尔科克斯群砂岩的分析,提供了有关浅到超深埋藏成岩作用期间储层性能演化的深入认识。使用深度为200到6700m、温度为25N2300C的样品,评价了威尔科克斯群砂岩的孔隙度和渗透率随埋藏作用的下降。根据岩石学数据和岩心分析解释了成岩作用和岩石物理性质。威尔科克斯群砂岩主要是岩屑长石砂岩和长石质岩屑砂岩,平均成分是Q59F221K19。在本区的成尔科克斯群砂岩沉积期间,物源区没有明显变化,而在下、中和上威尔科克斯群之间平均的砂岩成分也没有改变。但砂岩成分却随层序地层位置有变化,例如低水位陆坡扇沉积砂岩所含岩屑要多于高水位或海进体系域的沉积砂岩。从这一陆上数据集的观测结果来看,沉积于墨西哥湾深水环境的威尔科克斯群砂岩的岩屑含量可能要高于与其相关的高水位沉积同期层位。威尔科克斯群砂岩的孔隙类型在较浅深度是原生和次生孔隙以及微孔隙的混合存在,而到较大深度变为次生孔隙和微孔隙占优势。威尔科克斯群砂岩显示了稳定的孔隙度缩减,即从38℃时的33%减至132~(2时的12%,而在更高温度下几乎没有新的缩减。到1320C时,大多数原生孔隙已因机械压实作用而丧失或被石英胶结作用堵塞。尽管在深埋藏期间有平均3.5%的钾长石溶蚀,但次生孔隙的体积基本保持稳定。钾长石的这一晚期溶蚀体积被次生孔隙中沉淀的铁白云石、钠长石、伊利石和少量石英所抵消。存在于自生黏土、蚀变颗粒和基质中的微孔隙度的比例在最深的砂岩中有增大。随温度升高而发生的孔隙类型比例的变化以及总孔隙度的缩减改变了孔隙度一渗透率转换关系。由于大多数深到超深的威尔科克斯�
简介:在阿拉斯加北极野生动物保护区内,沿着1002评估区的东南部边缘,通过岩相学、流体包裹体和裂隙胶结物的稳定同位素分析与锆石裂变径迹相结合所提供的证据表明,布鲁克斯山脉褶皱断裂带内气体的产生和形变之间有着明显的联系。所采集的三叠系和侏罗系岩石样品中石英胶结裂隙包括堵塞裂隙结构、闭合微裂隙、弯晶和流体包裹体群。这表明,胶结作用分别发生在形变之前、之中和之后。裂隙样品中流体包裹体的均一温度(175-250℃)和温度变化趋势说明了胶结物形成于地层由埋深到抬升的过渡阶段以及地层抬升的早期。在Shublik组和Kingak组的页岩中,富甲烷(干气)包裹体所获得的物质具有很高的热成熟度。通过对这些富甲烷包裹体进行压力模拟得知,在裂隙被胶结的过程中,孔隙流体具有异常高压。该地区的锆石裂变径迹数据记录了64±3百万年前沉积期后的剥蚀作用,这与布鲁克斯山脉早期的构造变形有关。闭合温度为225-240℃,与Shublik组和Kingak组的地层中富含水和干气包裹体的均一温度相重叠。这种时温关系表明了裂隙的胶结作用发生在布鲁克斯山脉发生构造变形的早期,富干气包裹体则证明了这个时期Shublik组和Kingak组的烃源岩已经超过了油气生成的最高温度,构造圈闭已经形成。因此,烃类生成期与构造变形相关,给这个地区的天然气的勘探工作造成了很大风险。然而,有机质高的热成熟度又表明了可能已经有大量的气体生成。
简介:在经历过剥露作用的含油气盆地,烃源岩、储层和盖层的最大埋深一般都具有不确定性。澳大利亚东南部重要的产气区奥特韦盆地(Otway)就是如此,该盆地曾经历过多期次的剥露作用。在分析下白垩统河流相页岩声波时差资料的基础上,我们估算了110口陆上和海上油气井中地层的剥露幅度(exhumationmagnitudes)。结果表明,在奥特韦盆地东部陆上部分,后阿尔布期(post—Albian)的净剥露量很大(〉1500m),而在该盆地的其它地方,净剥露量一般很小(〈200m)。这些结果与根据热史资料得出的估算值一致。与中白垩世和新近纪挤压构造有关的净剥露量分布表明,剥露作用主要受控于板块边界作用力驱动下的短波长盆地反转(short—wavelengthbasininversion)。白垩纪早期,在奥特韦盆地东部陆上部分和盆地北部边缘一带,较大的埋深与高地热梯度耦合,使下白垩统烃源岩大都进入过成熟状态,来自最初充注的任何剩余烃类可能都被捕集在高度压实的储层和/或(与裂缝有关的)次生孔隙中。然而,在埋藏较深时期,这些储层中的蒙脱石粘土矿物转变为伊利石,使储层脆化,发生天然水力破裂作用,为低渗透率油气区带的发育创造了条件。当前接近最大埋深的烃源岩,其温度适合于天然气的生成,控制这些地区油气勘探潜力的关键因素是断裂圈闲的密封性以及油气充注和圈闲发育的时空配置。