致密砂岩气藏作为一种非常规气藏,其潜在的巨大资源量,可以有效弥补常规天然气的储量递减,在气藏的勘探开发领域业已成为国内外众多学者的研究热点和前沿问题。而塔巴庙区块下石盒子组盒二、盒三段储层具有岩性致密、物性差、气藏压力系数低、圈闭幅度低、自然产能低等致密砂岩气藏典型的特征。初步研究表明,储层非均质性是导致该区产能差异分布的重要因素之一。因此,加强对致密砂岩储层的非均质性研究,找出其内在的成因机制及其影响因素,对该区天然气的勘探开发就显得尤为重要。 本文针对塔巴庙区块下石盒子组盒二、盒三段储层致密的特点,以储层非均质性研究为中心,综合利用岩芯、测井、分析化验、生产测试等静态和动态资料,借助于计算机制图、数理统计分析等先进的技术手段,深入开展了致密砂岩储层的非均质性研究,从宏观和微观两个尺度全面揭示了致密砂岩储层的成因机理及其非均质分布特征。在此基础上,优选出储层宏观和微观非均质性评价参数,进行储层多参数综合评价,并进一步探讨储层非均质性与产能非均质分布之间的内在联系,从而为气藏的勘探开发提供重要的地质依据。 本文主要取得了以下成果和认识: (1)塔巴庙区块下石盒子组盒二、盒三段储层主要发育辫状河沉积体系,局部具有曲流化辫状河特征,其中辫状河道、河道边缘、洪泛平原等微相较为发育,辫状河道砂体是本区的主要储集体,具有横向、纵向变化大,岩性物性平面分布差异大,非均质性强等特点。沉积微相的空间展布,宏观上控制了砂体的几何形态、岩性、物性以及产能的差异分布。沉积微相的变化、岩性及其矿物组成的差异以及微观孔隙结构的非均质性等都是导致研究区储层致密的重要因素。 (2)对六个小层的岩性的垂向和平面非均质性研究,得出岩性非均质程度强弱顺序为:H2-2(2)>H3-2>H2-2(1)>H2-1(2)>H3-1>H2-1(1)。对地层含砂率、储层密度的分析,得出各小层的连通性由强至弱的顺序为:H2-1(1)H2-2(1)>H2-1(2)、H3-1>H3-2>H2-2(2)。 (3)研究区盒二、盒三段储层岩屑含量普遍较高,平均含量为 26.5%,主要发育一套浅灰色中粒、中-粗粒岩屑石英砂岩,浅灰色中粒岩屑砂岩以及少量的细-中粒长石岩屑砂岩。孔隙类型以粒间溶孔、粒内溶孔、晶间微孔及晶间缝等次生孔隙为主,喉道类型以中-细喉为主,孔隙结构非均质性严重。通过聚类分析方法将储层的孔隙结构分为三类,其中Ⅰ类储层毛细管压力曲线粗歪度,分选好,具有一个平台段,排驱压力低,最大连通孔隙半径大,喉道半径分布曲线以单峰型为主,主峰位对应粗喉,孔隙结构相对均质,物性好,<WP=7>为研究区的优质储层;Ⅱ类储层为研究区的次好储层,Ⅲ类为研究区的差储层。 (4)通过对盒二、盒三段储层的成岩作用研究以及粘土矿物 XRD 全定量分析,认为该区既有酸性溶蚀孔隙发育带也有“酸性+碱性”叠加溶蚀孔隙发育带。次生孔隙带的发育是致密砂岩储层产生异常高孔渗的重要原因,因此,对致密砂岩储层次生孔隙发育带的识别将有利于预测高产区块的分布规律,有利于气藏的勘探开发部署。 (5)在综合研究各种储层宏观和微观非均质性参数对储层质量的影响的基础上,开展了储层多参数综合评价,确定了评价的标准,将盒二、盒三段储层划分为三种类型,并在平面上勾画出了六个小层的综合评价图。其中Ⅰ类储层为研究区的优质储层,与测试高产区块有较高的吻合度,Ⅱ类储层有少量低产井,Ⅲ类储层不能形成有效储层。 (6)在上述储层非均质性研究的基础上,总结出了储层非均质性与产能差异分布的内在规律,指明了勘探的有利方向及开发的重点,对于指导塔巴庙区块下石盒子盒二、盒三段储层的勘探开发,以及对于拓展致密砂岩储层的研究思路都有重要的意义。