双峰系统结构陆相致密碎屑岩储层泥质含量评价.pdf

第16卷第22期2016年8月1671~1815(2016)22—0028—⑥.‘‘双峰系统”结构陆相致密碎屑岩储层泥质含量评价杨文娜,熊伟叶礼友高树生尹帅(中国科学院渗流流体力学研究所,中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007中国地质大学能源学院,北京100083)摘要“双峰系统”结构碎屑岩中随着泥质含量()从0到100%的变化过程中,岩石的孔隙度先降低,后增加。在较低及较高时,岩石的孔隙度会出现两个高峰,但岩石渗透率却随的增加而一直降低。因此出现的两个孔隙度高峰分别对应高孔高渗砂岩及高孔低渗泥页岩。该现象可以由砂一泥质颗粒充填模型进行合理解释。通过对川西三叠系须家河组须五段地层的致密砂岩及泥页岩进行物性、声学测试、大量薄片观察统计及测井分析,认为该地层碎屑岩具有明显的“双峰系统”结构特征,在约为35%时,岩石物性最差。所研究泥页岩中微裂缝较为发育,这是造成其物性相对较好的重要啄因。由于所研究碎屑岩地层砂泥岩频繁互层,岩性变化较快,常规自然伽马方法并不能准确评价地层岩石,采用三孔隙度模型对地层进行预测,取得了较好的评价效果,平均绝对误差为6%。该研究对陆相致密碎屑岩储层评价、岩石力学研究及工程施工设计等方面均有一定参考价值。关键词“双峰系统”陆相致密碎屑岩泥质含量实验分析三孔隙度模型中图法分类号P548;文献标志码A碎屑岩储层岩石主要由具有较大颗粒尺寸的砂质组分(又称骨架组分)及拥有较小颗粒尺寸的泥质组分(又称基质组分)组成,这种结构又被称为“bimodalsystem(双峰系统)”结构¨。不同类型颗粒的尺寸大小及分布特征取决于沉积过程中母岩沉积环境、复杂埋藏史及沉积成岩作用。Thomas认为,碎屑岩中泥质组分的分布型式主要有分散态、块状结构态及层状分布3种,其中块状结构态及层状分布的泥质(或黏土)组分往往为原始沉积,而分散态泥质组分可能经历了矿物转化等后生成岩作用而形成。上述碎屑岩中不同类型组分分布型式造成了岩石的非均质性,对碎屑岩储层的岩石孔渗、力学性质、测井及地震等方面均具有一定程度影响。碎屑岩中的泥质含量通常与岩石的粒度相关,例如,细粒度砂岩相比粗粒度砂岩来说,含有更多泥质组分,因而前者渗透率往往相对更低一些。Yin等认为,碎屑岩岩性的变化由岩石中砂质及泥质(主要为黏土)问的相对含量所决定,当碎屑岩中泥质含量<10%时,定义为纯砂岩;当泥质含量介于2016年4月3日收到国家科技重大专项(2016ZX05037)资助第一作者简介:杨文娜(1991一),女,硕士研究生。研究方向:油气田勘探开发、致密砂岩气开发。E—mail:******@。10%~33%时,定义为泥质砂岩;当泥质含量>33%时,定义为泥(页)岩。对于优质砂岩储层,其中泥质含量通常低于15%,随着泥质含量的不断增加,砂岩储层的物性会发生显著降低。对于非常规泥页岩储层而言,虽然泥质含量较高J,但在一定有利沉积及构造演化作用下,仍可形成大型油气藏。碎屑岩中的泥质组分对自然伽马(GR)、L)、声波(AC)、自然电位(sP)及电阻率(RD)等测井参数的变化均有影响。如果地层中泥质含量预测结果误差过大,会对储