岩心显微荧光薄片数字化应用系统及其在准噶尔盆地的应用

为了深入研究准噶尔盆地碎屑岩储集层岩石微观孔隙结构与流体赋存关系,明确储集层油水比例及其流体在微观孔隙结构中的赋存状态,提高储集层流体性质解释评价符合率,在简述岩心显微荧光薄片数字化应用系统功能以及量化数据采集与处理的基础上,以该盆地25口井共90个试油层为统计分析对象,应用显微荧光量化数据,结合常规荧光描述,首先确定了碎屑岩储集层显微荧光解释评价标准;然后针对量化数据中的荧光发光面积和颜值与储集层流体性质的研究,建立了利用荧光发光面积与颜值划分不同储集层的解释评价图板。将该标准与图板相结合不但可实现准噶尔盆地碎屑岩储集层的有效解释评价,而且在一定程度上还可体现储集层是否具有工业开采价值。2016年在位于准噶尔盆地西北缘及其腹地的20余口井收到了较好的应用效果。     

核磁共振+显微荧光技术在高压储集层含水性判别中的研究与应用

随着钻探深度的不断增加,异常高压储集层为录井解释评价带来较大挑战,尤其在储集层含水性判别方法上亟需寻找新的突破方向。在录井解释评价中发现,核磁共振技术与显微荧光薄片技术在含水性评价领域具有一定的指导作用,通过实验研究总结了核磁共振流体性质评价方法、显微荧光含水性判别方法,在储集层流体性质评价方面起到了很好的指导作用,避免了异常高压储集层的影响因素,并在核磁共振与显微荧光薄片技术融合的基础上创建了核磁-显微荧光三维立体评价模型。2020年在准噶尔盆地异常高压储集层勘探中,核磁-显微荧光三维立体评价模型应用效果显著,含水性判别符合率达到85.75%,为异常高压储集层含水性判别提供了有力的技术支撑,拓宽了录井技术在储集层含水性识别领域的发展思路。     

核磁共振横向弛豫时间谱分解法识别流体性质

在核磁共振横向弛豫时间(T_2)谱特征分析的基础上,利用信号分析方法分解T_2谱,提出了利用T_2谱分解法识别流体性质的新方法。由于T_2谱在横向弛豫时间轴上满足对数正态分布的特征,采用高斯函数对T_2谱进行拟合,可将T_2谱分解为2～5个独立的分量谱。通过分析原油和地层水自由弛豫响应特征以及岩心油水互驱的动态响应特征,明确了各分量谱的岩石物理意义。T_2谱可以分解为黏土束缚水分量谱、毛细管束缚流体分量谱、小孔隙流体分量谱和大孔隙流体分量谱。依据目标区原油性质,确定含油储集层T_2分量谱峰在T_2时间轴上的分布范围为165～500ms。据此可准确识别流体性质,对于低孔隙度、低渗透率储集层中复杂油水层的识别,具有较强的适应性。图9表2参13     

利用核磁共振测井判定低渗透砾岩储集层流体性质——以玛湖凹陷下三叠统百口泉组为例

准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组储集层岩性复杂,岩电参数变化大,常规测井方法难以有效识别其流体性质。利用核磁共振实验发现,洗油后饱和水岩样的T_2谱分布在横向弛豫时间100 ms之前,而对应深度的地层实际核磁共振测井T_2谱在横向弛豫时间100 ms之后仍有分布,反映油的信号。根据T_2谱的形态,以横向弛豫时间100 ms作为区分油和水的标志,构建敏感参数,建立流体识别图版。此方法对研究区储集层流体性质的识别与试油结论相吻合,在生产中具有较好的应用效果。     

页岩气储层孔隙流体划分及有效孔径计算——以四川盆地龙潭组为例

页岩气储层孔隙结构复杂,孔隙内富存的流体类型多样,按孔隙中流体的流动性,常将孔隙流体划分为可动水、毛管束缚水及黏土束缚水。为明确页岩气储层的孔隙流体的赋存及运移规律,选取四川盆地龙潭组7块含不同有机质及矿物组分的页岩样品,采用低场核磁共振的手段,测量了页岩气储层在变离心力与不同温度烘干状态下的低场核磁共振响应,分析页岩气储层岩心在不同离心力条件下离心以及在烘干过程中孔隙流体的赋存状态,以此对页岩孔隙流体类型进行划分;确定并划分出页岩储层的可动水、毛管束缚水和黏土束缚水的核磁共振T_2截止值。实验结果表明,可动水与毛管束缚水的核磁共振T_2截止值(T_2 c1)分布在0.55～1.00 ms,平均值为0.717 ms;毛管束缚水与黏土束缚水的核磁共振T_2截止值(T_(2c2))分布在0.27～0.53 ms,平均值为0.36 ms。根据核磁共振T_2谱弛豫时间与孔径的关系,确定了毛管束缚水与黏土束缚水的孔径截止值为4.52～5.65 nm,平均值为4.99 nm。该研究成果有利于划分页岩孔隙流体类型并计算其有效孔径下限,以期为页岩气储层的高效开发提供可靠依据。     

利用核磁共振测井提高渗透率精度

核磁共振测井资料能够提供更为精确的储层渗透率参数,T_2截止值是决定性参数,室内岩心实验和核磁资料实际应用均已表明,不同的岩性和物性具有不同的T_2截止值,目前根据实验室或分层确定的T_2截止值不具有可操作性,且满足不了对渗透率精度的要求,连续求取T_2截止值是核磁测井提高渗透率精度的必要手段。本文通过理论及实验室和岩芯资料分析,在大量的实际核磁测井资料的基础上,建立了T_2截止值与T_2分布谱4-32ms的短弛豫时间占储层有效孔隙的含量关系,通过这种关系,就可以直接从当前的原始核磁测井资料中求得本井逐点的连续T_2截止值,这种方法依赖于实际当前核磁测井资料,不需测井前进行实验室分析,不需对区域情况进行评价,具可操作性,克服了人为因素的干扰,精度高。本方法在海拉尔地区进行验证,解决了该地区低孔、低渗储层渗透率难以求取的问题,渗透率相对误差由原来的一个数量级降到56%。T_2截止值是确定有效孔隙中毛管束缚水体积和可动水体积的决定性参数,因此T_2截止值的准确求取,也提高了计算毛管束缚水体积、可动水体积的精度。毛管束缚水体积准确求取为低渗透储层试油压后出水提供了依据,为产能预测提供了较为准确的参数,也为确定产能界限层和划分储层提供有利依据。     

荧光显微图像技术识别油水层的方法研究

荧光偏光显微图像技术是直接观察储集层中岩石结构、构造、储集空间与油水分布产状的微观识别技术。该文对该项技术的仪器、原理逐一进行了介绍，并结合大庆油田卫星-太东地区储集层特征，总结了油气水的荧光偏光显微图片特征。通过应用实例详细论述了荧光偏光显微图像技术在储集层性质、油水界面确定方面的优势，开阔了现场录井技术人员的眼界。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长7段致密储层水平向可动流体特征及其影响因素分析

以离心实验与核磁共振实验为主,辅以铸体薄片分析、场发射电镜扫描、纳米级CT扫描、X-射线衍射黏土矿物分析以及常规压汞分析,对鄂尔多斯盆地陇东地区长7段致密储层GP41-65水平井的6块岩心样品(水平跨度44.48m)进行水平方向可动流体特征及其影响因素研究。结果表明:研究区长7段致密储层饱和模拟地层水状态下T_2谱形态为左峰高于右峰的双峰态,对比离心后的T_2谱可知可动流体主要分布于中大孔隙内;并且6个岩心样品的微小孔隙与中大孔隙的比例有明显差异;核磁共振实验结果显示可动流体T_2截止值与储层孔隙度、渗透率相关性均较好,基于核磁共振实验原理可知T_2截止值与可动流体孔喉半径下限具有对应关系;通过T_2分布换算孔喉半径分布的方法,得出6个样品可动流体孔喉半径下限相差10.5倍,平均为0.62μm,可动流体分布特征与参数差异性表明长7段致密储层水平向非均质性较强;而储层孔喉半径分布、次生孔隙发育情况及孔喉连通程度、不同类型黏土矿物含量和赋存形态以及充填孔喉程度、微裂缝发育与充填程度是致密储层可动流体参数差异性较大的影响因素,其中长石溶蚀孔的发育和呈蜂窝状、搭桥状充填孔隙的伊利石的发育则为主控因素。     

微观剩余油核磁共振二维谱测试技术

多孔介质中油水的有效区分是目前微观剩余油研究中的一个难题。利用核磁共振T2谱可以准确测定多孔介质中流体饱和度的特点,通过引进扩散系数这一参数,将先进的核磁共振二维谱技术应用于微观剩余油赋存状态研究中,解决了油水定量区分的问题。同时,通过提升设备技术指标、优化计算方法、建立受激回波双极脉冲梯度法等方式,解决了高黏油测量中短弛豫组分缺失的问题,使得该技术可以充分满足剩余油微观赋存状态研究需求,为实现微观剩余油的定量表征提供了一种新的实验技术。     

二维核磁共振D—T_2测量数据处理算法及应用

在复杂油水气共存的储层中,一维核磁共振测井仪器测量的回波信号反演出的T_2谱会出现谱峰的重叠,导致油气水识别困难。二维核磁共振测井技术通过扩散系数D和横向弛豫时间T_2谱的探测,获得D—T_2谱,能够对井下流体类型及含量进行更精确的判别与分析。基于二维核磁D—T_2数据处理算法软件的研制,利用截取奇异值矩阵的方案进行数值模拟,通过实验室刻度验证,获得了一套可用于井下仪器的后处理算法软件,在渤海某井进行商业井作业,分析结果与地层特征吻合。     

姬塬油田长6储层可动流体赋存特征及渗流能力分析

以鄂尔多斯盆地姬塬油田长6段低渗透砂岩储层为研究对象,应用核磁共振、铸体薄片、扫描电镜、油水相渗等实验测试资料,对姬塬油田长6储层可动流体的赋存特征及渗流能力进行了研究。结果显示,长6段T2谱形态主要以左峰高右峰低型为主,可动流体饱和度差异较大,且整体偏低,渗透率与可动流体饱和度有良好的正相关关系。三种形态T2谱所对应不同品质的储层,渗流能力差异大;通过油水相渗实验发现,长6段整体束缚水和残余油饱和度较高,油相渗流能力差,随着储层品质变差,油水两相共渗区域也逐渐减小,两相共渗区域参数与可动流体饱和度也有较好的相关性。     

核磁测井解决致密碎屑岩束缚水饱和度计算难题

针对新场须四致密碎屑岩储层隐蔽性、非均质性、高含导电矿物等一系列特征,本文利用离心后T_2分布谱截止法、离心前后T_2谱累积线法、纯气层汞饱和度刻度法、利用综合物性指数确定T_(2cutoff),以此求取束缚水饱和度。考虑核磁测井仪器探测粘土信号的局限性,本文结合了常规测井资料能反映粘土含量的中子一密度孔隙度差值,分别对粗中砂岩和细粉砂岩核磁9个孔隙组分和中子一密度孔隙度差值与束缚水饱和度进行了多元回归,以此计算致密碎屑岩束缚水饱和度。核磁共振测井解决了不同岩性致密碎屑岩储层束缚水饱和度计算难题。     

三台油田头屯河组疏松砂岩油藏可动流体赋存特征

准噶尔盆地三台油田头屯河组疏松砂岩油藏储集层孔隙结构复杂,非均质性强,流体分布差异大。为确定疏松砂岩油藏储集层可动流体赋存特征,通过测试典型岩心样品离心前后的核磁共振T₂谱,定量评价疏松砂岩油藏储集层的T₂截止值及可动流体饱和度。分析结果表明,头屯河组头二段储集层孔隙类型复杂,喉道细小,连通性差;根据T₂谱计算,油藏的可动流体饱和度为80.42%~82.57%,平均为81.39%;可动流体孔隙度为13.91%~17.98%,平均为15.88%;T₂截止值为1.86~4.64 ms,平均为3.06 ms。可动流体主要来自较大孔隙,束缚流体则主要分布于较小孔隙。疏松砂岩岩心样品的最佳离心力为1.02 MPa,较大孔隙发育程度较差的4号和7号样品,4次离心过程中较大孔隙和较小孔隙的可动流体饱和度差异明显;而较大孔隙发育程度较好的5号样品,离心力的增大能够使整体的可动流体饱和度显著上升,在离心力接近1.02 MPa,即最佳离心力时,不同孔隙对于可动流体参数的贡献几乎没有差异。     

红台构造带轻质油储集层核磁共振录井解释评价方法

红台构造带储集层录井面临两方面的问题:一是钻井工程上PDC钻头、复合螺杆钻具等钻井工艺的应用,使岩屑细小,甚至呈粉末状,岩性识别困难,油气显示难于发现;二是轻质油储集层孔渗条件差,产层难于定量评价。核磁共振录井技术属于低磁场核磁共振范畴,适用于轻质油储集层物性参数的分析和油水性质的识别。在阐述核磁共振录井主要参数求取原理与t_2截止值确定方法的基础上,针对吐哈盆地台北凹陷红台构造带轻质油储集层的特点,通过对已有试油结论井层核磁共振录井谱图特征以及相应参数的统计分析与实验研究,分别建立油层、油水同层、含油水层、干层的谱图特征识别法,特征参数法和含油饱和度与可动流体饱和度图板法。实际应用表明,通过这3种方法的解释结果相互印证、综合解释,可实现该构造带轻质油储集层的有效解释评价。     

核磁共振录井可动流体t2截止值确定方法

可动流体t2截止值在核磁共振录井测量中是一项重要的参数,它与储集层岩石孔隙大小有关,而与孔隙度和渗透率之间均没有很好的相关性.离心标定法是准确确定可动流体t2截止值的有效方法,但该方法不能满足现场核磁共振录井快速测量分析的需要.针对此问题,在阐述确定可动流体t2截止值影响因素和室内离心标定法的基础上,对辽河油田可动流体t2截止值归类结果进行了分析探讨,结果表明t2弛豫谱图形态经验判断法、岩性经验判断法是现场快速确定可动流体t2截止值的有效方法.该方法为辽河油田有效应用核磁共振录井技术提供了技术保证,也为其他油田确定可动流体t2截止值提供了参照依据和途径.     

致密砂岩储层核磁共振T_2谱分析研究

为了分析岩石孔隙中流体分布,使用核磁共振(NMR)仪器对致密砂岩储层不同井位岩心进行了测量,得到T_2谱分布。核磁共振(NMR)T_2谱可较为直观的反映岩石孔隙中流体分布。实验结果表明,样品T_2截止值较小,并且其T_2谱分布主要为双峰,横坐标表示横向弛豫时间,横向弛豫时间对应孔隙的大小,1 ms~10 ms对应小孔隙,10 ms~100 ms对应的中等孔隙,100 ms以上对应大孔隙。小孔隙中的流体由于毛管力作用导致流体不可流动,也就是所谓的束缚流体,而大中孔隙中流体可以在驱动力作用下流动也就是常说的可动流体。     

核磁共振测试特低渗透砂岩的可动流体赋存状态

特低渗透砂岩储层流体赋存状态有异于常规储层。利用核磁共振技术对选自可动流体变化特征与差异性成因进行了分析。结果表明:延长组岩样T_2谱分布主要表现出双峰的特征,T_2截止值中等偏高,可动流体参数与岩样物性存在一定的相关性,渗透率较小时,可动流体参数变化幅度较大,当渗透率增大到一定程度后,可动流体参数数据点缓慢收敛,变化幅度减小。     

t2弛豫谱在核磁共振录井解释中的应用

核磁共振录井测量过程中，t2弛豫谱是重要的参数，其中包含着孔隙度、可动流体、含油饱和度等储集层物性信息。根据t2弛豫谱分析原理着重介绍了t2弛豫谱形态在不同性质储集层中的特征，列举了油气水层的典型谱图特征：油层的谱图特征为弛豫时间较长，右半部分谱图较发育，可动流体值高、含油饱和度高；水层的谱图特征为可动流体值较高，油信号谱峰低、孔隙中以可动水为主；油水同层的谱图特征为油信号谱峰与水层相比较高，但大部分孔隙空间被可动水充填，含油饱和度一般为10％～40％；干层的谱图特征为低孔隙度、低渗透率、低可动流体、低含油饱和度。进而通过实例分析，说明了t2弛豫谱在储集层评价和油气水层解释中的重要作用。     

深层高压低渗砂岩储层可动流体赋存特征及控制因素——以东濮凹陷文东沙三中油藏为例

利用核磁共振技术,对东濮凹陷文东沙三中深层高压低渗砂岩储层样品进行测试分析,通过可动流体百分数、可动流体孔隙度参数分析了可动流体的赋存特征及控制因素。研究结果表明,不同离心力的T2谱形态表现为4种类型,T2截止值与物性呈正相关关系。可动流体含量低且其分布具有较强的非均质性,渗透率越高,主流喉道半径越大,可动流体参数值越大,可动流体参数与渗透率的相关关系越好;渗透率越低,可动流体参数衰减越快。储层微观孔隙结构是可动流体赋存的主要控制因素。应用喉道半径区间分布表征微观孔隙结构对可动流体分布的控制,效果较好。物性越好,大喉道控制的可动流体量越高。     

基于核磁共振T_2谱储层产水率测井评价技术

前人基于油水相渗实验数据建立了多种评价储层产水率的方法,大都基于大量实验分析数据,在分析数据缺乏的新探区,所计算的产水率精度较低,不能满足生产需求。为满足连续高精度计算需要,提出基于核磁共振T_2谱的油水两相流产水率计算模型。该方法在毛细管束模型的基础上,考虑储层的不同尺寸孔径组分对储层各相流体渗流的贡献,并综合考虑储层束缚水、残余油的赋存形式,建立数学模型。通过油水相渗实验资料刻度关键参数,最终建立反映储层静态特征的"伪油水相渗曲线"及"伪产水率计算曲线",进而实现储层产水率的计算。该方法在LX地区新井流体性质识别及产能预测中进行了应用,取得了显著效果。