煤系致密砂岩润湿性沉积微相控制 ——以临兴—神府地区上古生界为例

论文摘要

砂岩润湿性受沉积-成岩作用控制,影响到致密砂岩气产能释放及最终采收率,但就煤系致密砂岩而言,目前知之甚少。为此,本文以临兴-神府地区石炭-二叠纪煤系致密砂岩为研究对象,利用野外露头、岩心编录、测井资料和样品测试等资料,重点针对煤系砂岩润湿性的沉积微相控制开展研究,取得如下创新认识。通过固液间表面力分析,发现砂岩矿物组成决定煤系致密砂岩润湿性均为亲水,流体性质及地层温度直接影响砂岩的润湿性。砂岩的亲水性与石英含量、表面粗糙度、pH（>5）、地层温度均呈正相关关系,与粘土及碳酸盐填隙物含量、流体盐度、离子价态均呈负相关关系。发现沉积微相和成岩作用通过控制砂岩成分结构而间接控制砂岩润湿性。水下分流河道上下部、砂坪、障壁砂坝等水动力强的沉积微相中的致密砂岩多亲水、强亲水,多为气层-差气层,天然气采收率高;水下分流河道顶部、水下天然堤、混合坪、河口坝、分流间湾等水动力弱的沉积微相中的致密砂岩常弱亲水,多为干层-差气层,天然气采收率低。由此,进一步揭示了层序地层格架对致密砂岩润湿性分布的控制规律。强亲水、亲水砂岩集中分布在SQ2的砂坪、障壁砂坝及SQ4、SQ7、SQ8、SQ10的水下分流河道主体段。LST致密砂岩厚砂体中部主体多为亲水、强亲水,顶底部多为弱亲水,TST和HST致密砂岩薄砂体多为弱亲水。发现致密砂岩样品以纳米-亚微米级孔隙为主,束缚水饱和度高,气水相互干扰强烈,气水过渡带长。润湿性对其流体的赋存渗流影响较大,在0.05-1um孔喉中,亲水性增强使水膜厚度增大、毛细管力增大和有效喉道半径减小,导致砂岩束缚水饱和度上升,可动水饱和度下降。基于上述认识,选取与润湿性密切相关的特征参数,建立了致密砂岩润湿性评价预测模型。论文有图114幅,表39个,参考文献183篇。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• abstract
• 1 绪论
•   1.1 研究意义
•   1.2 研究现状
•   1.3 现存问题
•   1.4 研究方案
•   1.5 论文工作量
• 2 地质背景
•   2.1 区域构造及其演化
•   2.2 区域地层
•   2.3 水文地质条件
•   2.4 小结
• 3 致密砂岩样品描述
•   3.1 致密砂岩样品采集
•   3.2 砂岩样品岩石学特征
•   3.3 砂岩样品孔隙结构
•   3.4 砂岩样品地球化学特征
•   3.5 小结
• 4 致密砂岩润湿性及其一般性影响因素
•   4.1 润湿性测定方法
•   4.2 砂岩性质对其润湿性影响
•   4.3 流体性质对砂岩润湿性影响
•   4.4 温度对砂岩润湿性影响
•   4.5 小结
• 5 沉积微相及其对砂岩润湿性的控制
•   5.1 沉积相类型及沉积特征
•   5.2 层序地层格架与对比
•   5.3 层序地层单元古地理及其演化
•   5.4 沉积微相对润湿性的影响
•   5.5 小结
• 6 致密砂岩润湿性预测
•   6.1 润湿性与砂岩物性的关系
•   6.2 润湿性对流体赋存渗流的影响
•   6.3 致密砂岩储层气水分布规律
•   6.4 致密砂岩储层润湿性预测模型
•   6.5 小结
• 7 结论与创新点
•   7.1 主要结论
•   7.2 创新点
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集

文章来源

类型: 博士论文

作者: 宋雪娟

导师: 秦勇

关键词: 煤系,致密砂岩,润湿性,沉积微相,评价预测,临兴

来源: 中国矿业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,石油天然气工业

单位: 中国矿业大学

基金: 国家科技重大专项“煤岩系多种气体资源综合开发模式(2016ZX05066-04)”

分类号: P618.13

DOI: 10.27623/d.cnki.gzkyu.2019.000024

总页数: 180

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