应用产能模拟技术确定储层基质孔、渗下限

采用WS-2000全模拟岩心综合测试系统，在全模拟条件下研究了四川盆地和鄂尔多斯盆地碎屑岩油、气藏在弹性开采过程中，产量和模拟生产压差的关系，得到了日产气（油）量与储层岩石物性呈正相关关系，在模拟生产压差范围内，单井产量随生产压差增大而增大的认识；根据工业产油（气）井的产量标准，应用产能模拟资料确定：鄂尔多斯盆地P₁x₈储层孔隙度下限为5%，渗透率下限为0.4×10^-3μm²；四川盆地J₃p储层孔隙度下限为6.7%，渗透率下限为0.4×10^-3μm²，T₃x²产层孔隙度和渗透率下限分别为3.3%和0.045×10^-3μm²；J₂s油藏的孔隙度下限为2.7%，而渗透率下限则为0.24×10^-3μm²。其中除T₃x²气藏外，其余油气藏下限值均已被生产证实。     

准噶尔盆地西北缘二叠系储层特征及分类

准噶尔盆地西北缘二叠系储层包括了砂砾岩、火山碎屑岩和火山岩两大类,总体上属于低-中孔渗储层,但孔隙度、渗透率的分布较为分散,显示了二叠系储层物性的非均质特征.碎屑岩储层中主要的储集空间为剩余粒间孔隙以及在此基础上扩大溶蚀的孔隙;火山岩储层中则以火山岩基质溶蚀孔为主,构造缝、溶蚀缝次之.次生溶蚀孔隙是形成高质量储层的重要组成部分.研究发现,次生孔隙发育带与地层沉积间断密切相关.通过对储层物性和孔隙结构等8个参数变量采用Q型因子分析后,确定了孔隙度下限为9%,碎屑岩储层的渗透率下限为0.2×10^-3μm²,火山岩储层的渗透率下限为0.2×10^-3μm².以此为标准可将二叠系碎屑岩储层和火山岩储层划分为类.     

致密砂岩气藏水相圈闭损害自然解除行为研究

致密砂岩气藏的高毛细管力及强水湿性使其易产生水相圈闭损害,影响气藏及时发现、准确评价及经济开发。目前消除水相圈闭的物理化学方法,由于可能诱发其他储层损害,应用尚受到限制。选取鄂尔多斯盆地渗透率小于0.1×10^-3μm²、介于(0.1~0.3)×10^-3μm²之间和大于0.3×10^-3μm²的致密砂岩岩样,利用氮气在恒定高压差与递增压差驱替原地有效应力下饱和模拟地层水岩样的实验,揭示致密砂岩水相自然返排行为。结果表明：随着时间增加,含水饱和度逐渐下降,渗透率越高,含水饱和度降低幅度越大,残余水饱和度越低;渗透率介于(0.1~0.3)×10^-3μm²之间的岩样,在前150h递增驱替比恒定高压差驱替含水饱和度降低慢,但水相返排率更高。分析表明,致密砂岩水相圈闭损害严重,孔隙结构、渗透率和压力梯度是影响水相返排的重要因素,孔喉非均质性强的储层宜采用递增压差驱替的方式;水相返排过程包括驱替和蒸发2个阶段,当气相在不同孔喉中形成渗流通道后,可适当提高压差加速水相蒸发。     

松辽盆地白垩系营城组火山机构储层定量分析

根据火山岩形态和内部结构,将松辽盆地白垩系营城组火山机构划分为火山口—近火山口相带、近源相带和远源相带。基于304个钻井岩样的孔隙度、渗透率和压汞法毛细管压力曲线资料,对火山机构3个相带的储层特征分析结果表明,火山口—近火山口相带的储层具有大孔隙、宽长裂缝、孔喉半径大、孔喉分选好的特征,实测孔隙度为2%～25%,平均为7.74%,实测渗透率为(0.01～100)×10^-3μm²,平均为1.99×10^-3μm²,属于中孔高渗储层,局部为高孔高渗储层。近源相带的储层具有中等孔隙、窄小裂缝、孔喉半径较大、孔喉分选较好的特征,实测孔隙度为1%～15%,平均为7.47%,实测渗透率为(0.01～20)×10^-3μm²,平均为0.95×10^-3μm²,属于中孔中渗储层,局部为中孔高渗储层。远源相带的储层具有中小孔隙、宽长裂缝、孔喉半径小、孔喉分选差的特征,实测孔隙度为1%～10%,平均为6.95%,实测渗透率为(0.02～1)×10^-3μm²,平均为0.13×10^-3μm²,属于中低孔低渗储层。目前火山岩勘探的有利目标为火山口—近火山口相带。     

沾化凹陷孤北油田古近系沙三段扇三角洲沉积特征及油气储层意义

不同类型的扇三角洲沉积可发育在断陷盆地演化的不同阶段。由于受沉积物供给速率、可容空间增长速率及湖盆边界断层性质等因素的影响,孤北油田沙三段发育4种扇三角洲沉积类型。在沙三段沉积早、中期,伴随湖侵发育退积型扇三角洲,而在沙三段沉积晚期,伴随湖退发育进积型扇三角洲。陡坡型和缓坡型扇三角洲在沉积特征、储层分布、储层物性等方面有明显差异,缓坡型扇三角洲前缘储层由于埋藏较浅,成岩作用较弱,平均孔隙度18.2%,平均渗透率约293×10^-3μm²,因此其储集物性优于陡坡型扇三角洲前缘。另外,沉积微相对储层储集物性也具有明显的控制作用,扇三角洲前缘水下分流河道砂砾岩体物性最好,平均孔隙度20.5%,渗透率350×10^-3μm²,可成为优质储集层。深湖相暗色泥岩为主要的烃源岩和盖层,扇三角洲前缘的砂砾岩体是较好的储集层,生、储、盖发育齐全,有着良好的勘探开发前景。     

致密砂岩储层多尺度裂缝渗透率定量表征及开发意义

为了研究不同尺度裂缝的渗流能力及其对天然气开发的影响,根据裂缝尺度,将库车坳陷克深5气藏的裂缝划分为4个级别,分别计算了每个级别裂缝的渗透率,并分析了裂缝线密度、有效开度对产能的影响,最后指出了开发井位部署的有利区域。研究表明：Ⅰ级裂缝的线密度为0.10条/m,平均有效开度为1.0～3.0cm,渗透率为8300.0×10^-3～225000.0×10^-3μm²;Ⅱ级裂缝线密度为0.21条/m,平均有效开度为1.5mm,渗透率为59.1×10^-3μm²;Ⅲ级裂缝线密度为1.00条/m,平均有效开度为0.4mm,渗透率为5.3×10^-3μm²;Ⅳ级裂缝线密度小于1.00条/m,平均有效开度为25.0μm,渗透率仅约1.3×10^-6μm²,对提高储层渗透率的贡献较小。依据裂缝渗透率的计算公式,结合不同尺度裂缝线密度、有效开度与渗透率的对比表明,裂缝线密度与产能并不一定成正比,裂缝有效开度对产能的影响更大,因此,在裂缝性储层评价中应将裂缝有效开度作为一个重要参数。克深5气藏背斜西侧裂缝充填程度较高,有效开度较小,产能较低;而背斜东侧的裂缝充填程度较低,有效开度较大,产能较高,应作为后续开发井部署的重点区域。研究结论可为克深5气藏开发井位的部署提供地质依据。     

鄂西鹤峰区块大隆组含页岩气地层潜力评价

针对鄂西地区二叠系含有机质页岩地层研究较少的实际,对该区二叠系大隆组地层特征进行研究。首先对大隆组分布面积、厚度展布及地层特征进行了详细描述,并采集露头样品进行了地球化学、储层物性及含气量测试分析,最后对大隆组页岩气资源潜力进行了评价。研究表明：大隆组分布面积较小,厚度稳定,以黑色炭质及炭硅质岩为主,主要沉积于水体较深的浅海外陆棚相沉积环境;大隆组TOC平均值为6.03%,R_o平均值为2.29%,达到过成熟阶段,有机质类型为腐泥腐殖型和腐殖型;大隆组主要矿物为石英和黏土矿物,脆性矿物含量高;岩石孔隙度为1.45%～4.26%,属于低孔-特低孔储层;渗透率为0.00017×10^-3～0.00385×10^-3μm²,属于特低渗储层。样品等温吸附测试含气量平均值为3.76m³/t,页岩气潜在资源量为1654.8´10⁸m³。大隆组含页岩气地层研究可为鄂西二叠系页岩气的后续勘探开发提供依据。     

鄂尔多斯盆地苏6加密试验区块盒8段储层地质建模研究

为准确预测鄂尔多斯盆地苏6加密试验区块盒8段有效储层的空间分布,利用苏6加密试验区块的地质、测井和生产动态资料,建立了包括地层格架、构造、沉积和储层属性等子模型在内的储层地质模型。研究表明,苏6加密试验区块盒8段为河流相沉积环境,储层砂体的成因类型包括点坝、心滩、河道等,呈南北向带状展布,横向尖灭快。储层孔隙度分布范围为3%～15%,渗透率为（0.1~2）×10^-3μm²,是典型的低孔低渗储层,储层非均质性强。应用储层地质模型,可以直接预测有效储层的空间分布,为气田开发井网的部署和调整提供地质依据。     

高含水低渗致密砂岩气藏储量动用动态物理模拟

气藏剩余压力分布能够直接反映其储量动用情况,采用长岩心多点测压实验装置,选择渗透率分布区间分别为(1.38~1.71)×10^-3μm²,(0.41~0.73)×10^-3μm²,(0.049~0.084)×10^-3μm²的多块砂岩岩心组合形成长度超过50cm的3组长岩心,模拟含水砂岩气藏衰竭开采。实验过程中实时记录气藏边界至气井不同位置处压力剖面变化,研究含水气藏储量动用特征。研究表明：致密砂岩储层产气特征、压力剖面形态、压降过程、废弃时剩余压力分布均与渗透率较高的储层(Ⅰ类)差异显著,明显受渗透率和含水饱和度控制。含水相同(约35%),生产至废弃条件时,Ⅰ类储层的压力剖面整体几乎降为0,而致密砂岩、剩余压力仍维持在原始压力的50%以上,且压力梯度大,表明含水气藏,渗透率越低储量动用越困难,动用均衡性越差;考虑含水,随含水饱和度增加,Ⅰ类储层压力剖面形态及下降过程变化不大;渗透率更低的储层(Ⅱ类)尤其是致密储层(Ⅲ类),其压力剖面形态变化极为显著,含水较高时,压力难以向外波及,储量难以有效动用,且非均衡性极强。     

鄂尔多斯盆地某地区石盒子组低渗透天然气储层产能测井预测

在油气田勘探与开发中,低渗透储层产能测井预测是一个关键也是一个难点。依据测井、测试和岩心实验资料,首先针对自然生产与压裂生产的不同生产措施,确定物性下限,孔隙度10%、渗透率1×10^-3μm²为自然生产储层物性下限,孔隙度6%、渗透率0.1×10^-3μm²为储层产能物性下限;然后根据生产情况,将产能分为自然生产、压后产气大于10 000m³/d、压后产气3 000～10 000m³/d和压后无产4个等级,总结常规测井响应特征,采用自然伽马与密度—中子视石灰岩孔隙度差值结合储层孔隙度、渗透率建立产能分级预测模型;其次由渗流力学和毛管理论可知,压后每米无阻产气量与可动流体孔隙度呈现指数关系,利用核磁共振测井确定储层有效流动孔隙度,建立压后每米无阻产气量测井定量预测模型;最后将产能测井预测模型应用于鄂尔多斯盆地某地区石盒子组低渗透天然气储层的产能预测,预测结果与测试结果符合很好,压后定量预测结果与测试结果相对误差均在10%以内。     

东营凹陷沙河街组近岸水下扇低渗储层成因

为了阐明渤海湾盆地东营凹陷北部陡坡带近岸水下扇低渗储层成因,应用岩心和储层分析资料,通过储层岩石特征、成岩作用、成岩序列和孔隙演化及其控制因素分析,指出东营凹陷北部沙河街组近岸水下扇砂体由长石砂岩、长石质岩屑砂岩等构成,储层经历了较强机械压实作用、碳酸盐胶结作用、碳酸盐和长石溶解作用等成岩作用,现储层埋深1 700~3 500 m,处于中成岩演化阶段,总体形成了中低孔低渗（孔隙度平均为11.3%,渗透率平均为23.12×10^-3 μm²）储层。储层中低孔低渗主要受控于较强的压实作用和较强的碳酸盐胶结作用,但溶蚀成岩作用对于改善储层质量起到了重要作用。主要在2 900~3 200 m深度段,有机酸对砂岩长石颗粒的溶蚀,形成的粒间和粒内孔隙不仅增加了孔隙度,而且提高了储层渗透率,改善了储层质量（孔隙度可达到25%,渗透率达到1 000×10^-3 μm²）。显然,发现溶蚀作用及其形成的次生孔隙发育深度段对于预测有利储层是非常重要的。     

致密砂岩气藏储层物性上限界定与分布特征

致密砂岩气成藏形成过程受到砂岩储层低孔、低渗特点的控制,人们已经认识到只有在某一上限值以下的储层中才会形成大面积低丰度的致密砂岩气聚集,但这一界限值一直缺少公认的标准。通过收集国内外典型致密砂岩气藏实测储层物性数据,经过统计分析,研究致密储层渗透率、孔隙度分布规律,总结致密物性的形成原因和致密砂岩气成藏特征。数据分析结果表明国内外典型致密砂岩气藏常规测试渗透率有超过80%的数据点小于0.1×10^-3 μm²。经过校正的原地渗透率值比常规渗透率低一个数量级。据此可以用常规渗透率0.1×10^-3 μm²作为致密砂岩储层物性上限,具有合理性和可操作性。通过统计全球致密砂岩气藏数据,认识到致密砂岩储层形成环境多样,深度跨度大,地质年代差异大。构造活动、沉积环境和成岩作用是形成储层致密的主要原因,但在各个盆地具体表现各有不同。通过气源、构造活动强度和储层致密程度可以圈定致密砂岩气的分布范围。     

准噶尔盆地南部霍玛吐构造带古近系紫泥泉子组储层发育特征与控制因素分析

油气勘探与评价结果表明,储层发育的复杂性是除复杂构造变形特征与构造样式之外控制准南前陆盆地霍玛吐构造带油气成藏与油气分布的另一重要因素。从沉积相和岩石学特征入手,结合常规薄片观察、扫描电镜、压汞实验等分析成果,对霍玛吐构造带古近系紫泥泉组储层特征进行分析研究。结果表明,紫泥泉子组三段储层岩性主要为细砂岩和粉砂岩,岩石粒度偏细。由于沉积作用和成岩作用的共同控制,决定了霍玛吐构造带3个构造储层物性的差异性：玛纳斯背斜储层物性最好,孔渗分布模式呈现“后峰型‘’;霍尔果斯背斜储层物性中等,孔渗分布较均匀,呈现“双峰型”;而吐谷鲁背斜储层物性最差,孔隙度分布略呈现“双峰型‘’,渗透率分布则呈现“前峰型”。     

致密砂岩气藏井网加密优化

采用物理模拟实验与数学评价方法相结合,系统研究了井控范围从500 m逐步加密至100 m(相当于井距从1 000 m加密至200 m）过程中不同渗透率砂岩储层在不同含水饱和度条件时的储量采出程度,揭示了井网加密对提高储量采出程度作用,以采出程度提高5%~10%和大于10%为依据,建立井网加密可行性判识图表,为气藏井网部署和加密方案优化提供了参考依据。实验岩心常规空气渗透率分别为1.63×10^-3 μm²、0.58×10^-3 μm²、0.175×10^-3 μm²、0.063×10^-3 μm²,含水饱和度介于30.3%~71.1%之间。研究结果表明：渗透率为1.63×10^-3 μm²的储层,采出程度总体均较高,除了在含水饱和度高达69.9%时的采出程度与井控范围有关外,其余含水饱和度条件下,采出程度与井控范围关系不大,可以采用大井距开发;渗透率为0.58×10^-3 μm²的储层,采出程度与含水饱和度和井控范围关系密切,随含水饱和度降低、井控范围加密而增加;渗透率为0.175×10^-3 μm²的储层,采出程度受含水饱和度的影响十分显著,只有在含水饱和度≤52.3%时,井网加密优化可提高储量采出程度,当含水饱和度>52.3%时,储量采出程度均较低,一般≤10%,即使井控范围加密至100 m,也难以得到提高;渗透率为0.063×10^-3 μm²的储层,总体上采出程度非常低,即使含水饱和度仅有31.6%,井控范围加密至100 m,其采出程度最高也只有2.3%,因此,该类储层依靠井网加密难以得到有效动用。     

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四川盆地中部公山庙沙一段油藏为构造岩性复合油藏 ,单井测试日产原油在数吨至百吨之间。储层具典型的低孔渗特征 ,产层段孔隙度一般在 3%～ 6 % ,平均 3.9% ;渗透率在 1.0× 10 -4μm2 ～ 1.0× 10 -3 μm2 ,平均2 .6 4× 10 -4μm2 。文章在静态、动态分析的基础上 ,应用核磁共振、水膜实验、渗流能力模拟及岩心产能模拟等机理实验研究表明尽管储层基质物性为低孔低渗 ,但其仍具备储渗能力 ,储渗类型为裂缝—孔隙型。并在此基础上结合地层能量以及原油性质综合研究认为低孔渗储层基质产油有以下主要原因 :①孔隙结构好的储层为油流提供了较好的储渗体系 :②充足的地层能量为原油渗流提供了动力基础 ;③以小分子为主的低粘度、低密度优质油有助于原油的渗流。较好的解释了该油藏低孔渗储层产油的机理 ,对以低孔渗储层为主的四川盆地砂岩油气藏勘探具有重要指导意义。同时对国内此类低孔渗油气藏勘探也具借鉴意义     

基于物性上、下限计算的致密砂岩储层分级评价——以苏北盆地高邮凹陷阜宁组一段致密砂岩为例

致密储层分级评价是致密油资源评价的核心内容之一,通过确定致密油储层的不同物性界限能准确有效的建立致密储层分级评价标准,为致密储层分级提供理论依据。以高邮凹陷阜宁组一段致密砂岩储层为例,运用含油产状法、核磁共振法确定了致密储层的含油物性下限,运用核磁共振法、最小流动孔喉半径法、试油法等确定了致密储层的可动物性下限,运用力平衡法确定了致密储层的物性上限;结合致密储层的渗流特征并辅以孔隙结构分类验证,建立了致密砂岩储层的分级评价标准,将高邮凹陷阜宁组一段致密砂岩储层划分为无效致密储层、致密含油储层、可动致密储层及易动致密储层4个级别,渗透率界限分别对应0.07×10^-3,0.12×10^-3,0.50×10^-3和1.13×10^-3μm²。致密储层的分级结果与储层试油试采结果相一致,印证了利用致密储层物性界限进行致密储层分级评价的准确性和适用性。     

塔里木盆地库车坳陷克深构造带克深8区块裂缝性低孔砂岩储层地质模型

塔里木盆地库车坳陷克拉苏冲断带克深地区是天然气勘探开发的重要阵地,储层埋深为6 000~8 000m,储层基质孔隙度均值为5.5%,基质渗透率均值为0.089×10^-3μm²,裂缝渗透率为（0.5～30）×10^-3μm²,地层储层总渗透率为（1～50）×10^-3μm²,储层性质总体为特低孔、特低渗—低渗。为揭示深层相对优质储层发育规律,以克深8区块深层白垩系巴什基奇克组为例,基于大量实验分析、露头储层模型及测井FMI成像资料,通过基质建模与裂缝建模相融合的方法,建立了裂缝—孔隙型双重介质储层地质模型。研究表明：克深8区块储层构造裂缝开度主要为25~150μm,其中构造核部裂缝开度一般为50~250μm,翼部裂缝开度<100μm;基质粒间孔半径主要为5~160μm,孔隙连通率平均为48%;孔隙喉道半径主要为0.01~1μm,其中产气层有效喉道半径>0.05μm,占比91%。储层基质孔隙度相对高值段主要分布于白垩系巴什基奇克组中部和上部,相对高渗透段主要集中于构造背斜高部位、东西向翼部、南北边界断裂带及内部次级断裂带。该地质模型及技术方法为克深8区块天然气高效勘探开发及克深气田60亿m产能建设提供重要依据。     

致密砂岩储层物性及非均质性特征

中国西南地区四川盆地上三叠统须家河组碎屑岩地层为典型的非常规致密砂岩储集层,迄今已探明天然气储量已达万亿立方米,其中四川盆地中部广安地区须家河组六段（须六段）具有较大的勘探开发潜力。以须六段气藏段致密砂岩为研究对象,通过镜下薄片、物性和压汞等测试,结合分形理论研究,系统分析了其孔隙结构、物性特征和储层非均质性。结果表明：须六段砂岩储集层可明显划为3类。Ⅰ类储层（平均孔隙度12.27 %,平均渗透系数6.037 6 × 10^-3 μm²）以大孔或中孔为主,分形维数范围为2.42～2.59;Ⅱ类储层（平均孔隙度9.26 %,平均渗透系数1.152 3 × 10^-3 μm²）以中孔为主,小孔为次,大孔发育差,分形维数范围为2.47～2.56;Ⅲ类储层（平均孔隙度5.20 %,平均渗透系数0.351 7 × 10^-3 μm²）以小孔或中孔为主,大孔发育差或不发育,分形维数范围为2.45～2.81。孔隙类型的差异分布导致各类储层非均质性变化明显,主要表现为Ⅲ类储层非均质性强于Ⅰ类储层。相关性分析表明物性条件耦合于储层非均质性,且存在关键临界值,分形维数范围在2.45～2.60时,孔隙度与分形维数为正相关关系,渗透系数与分形维数的关系无明显规律;而分形维数大于2.60时,孔隙度与分形维数为负相关关系,渗透系数与分形维数为斜率接近0的线性关系。基于致密砂岩储层物性条件与分形特征的定量研究,探讨非常规天然气优质储层的评价标准,对指导中国非常规储层的勘探与开发研究具有重要理论与现实意义。     

大民屯凹陷静安堡西侧低潜山变质岩储层裂缝发育特征

大民屯凹陷静安堡西侧低潜山储层裂缝以高角度缝为主,次为倾斜缝.裂缝的发育经历了中生代晚期早第三纪早、中期和早第三纪晚期两次大的形成期.物性分析表明,潜山变质岩储层基质孔隙度很低,一般只有1%～5%,渗透率大多低于1×10^-3 μm²,因此这些基质孔隙对油气储集作用非常有限,构造裂缝是变质岩储层的主要储集空间和运移通道.裂缝的形成与发育程度受岩性、断层、埋深及古风化作用的影响,随着岩石中浅色矿物的增加,岩石脆性成分变多,岩石的宏观裂缝就越发育;越靠近断层和构造活动区,裂缝发育程度就越高;裂缝的有效性随着埋深的增加而变差,甚至成为无效裂缝;一般来说,潜山风化带顶面的裂缝较发育,但这些裂缝容易受到泥质的充填,极易成为无效裂缝.因此,潜山风化带的储集物性并不一定好.