特低渗透储层微观孔隙结构及可动流体赋存特征研究——以鄂尔多斯盆地合水-华池地区长6储层为例

在岩石薄片、扫描电镜观察微观孔隙结构的基础上,利用恒速压汞、核磁共振技术对合水-华池地区长6储层样品进行测试,研究结果表明:合水-华池地区长6储层孔隙类型主要有粒间孔、长石溶孔、岩屑溶孔;喉道主要为片状或弯片状喉道和缩颈型喉道;储层为大孔隙-细喉道、微细喉道组合的配置关系;合水-华池地区长6储层9块样品T2谱频率曲线可以分为单峰态和双峰态两类;可动流体主要赋存在大孔隙中,其次是大喉道中;储层可动流体饱和度受很多因素的影响,而喉道半径和有效孔隙空间对可动流体饱和度影响较大。     

华庆地区长81储层微观孔隙结构特征研究

通过铸体薄片、高压压汞、核磁共振以及恒速压汞等测试化验手段,深入研究了鄂尔多斯盆地华庆地区长81储层的微观孔隙结构特征,并分析了微观孔隙结构对流体微观赋存状态及其可流动性的影响。结果表明:华庆地区长81储层微观孔隙结构类型复杂,其中粒间孔-溶蚀孔孔隙组合类型连通性较好,孔喉半径较大,可动流体饱和度高,是有利于孔隙流体渗流的优势通道。孔喉类型、孔喉连通性、孔喉半径以及黏土矿物含量综合影响着孔隙流体的赋存状态及其可流动性,其中喉道大小对储层流体的渗流能力起主要控制作用,尤其是大喉道对储层渗流能力的改善具有明显优势。     

长8储层微观孔隙结构特征对可动流体的影响

鄂尔多斯盆地板桥-合水地区储层物性差、渗流机理复杂,制约了对该区块的勘探开发。通过对铸体薄片、高压压汞、SEM、恒速压汞和核磁共振等数据的研究归纳,总结了该地区主力油层长8储层的微观孔隙结构特征和储层流体微观赋存状态及其可流动性的影响。结果表明:长8储层砂岩类型为岩屑长石砂岩,孔隙类型为粒间孔和溶蚀孔,主要孔喉组合类型为粒间孔-溶孔,黏土含量高。孔隙类型、黏土矿物、喉道半径和孔喉比影响可动流体,其中喉道半径和孔喉比对储层可动流体饱和度起主要影响作用。     

特低渗储层不同孔隙组合类型的微观孔隙结构及渗流特征——以甘谷驿油田唐157井区长6储层为例

为了有效克服特低渗储层非均质性对注水开发效果的影响,首次从孔隙组合类型的角度出发,与高压压汞、恒速压汞、核磁共振和真实砂岩水驱油等实验相结合,从宏观和微观两方面对注水开发储层特征进行精细定量表征:标定了不同孔隙组合类型的主流喉道半径和可动流体饱和度的大小,明确了不同孔隙组合类型的驱替类型及残余油的赋存状态。结果表明:溶孔-粒间孔、粒间孔型储层具有物性好,压实率、胶结率均较低和含油饱和度较高的特征,多发育(水下)分流河道中。其可动流体饱和度最高,易形成优势通道。优势通道的主流喉道半径为0.963~1.494μm,驱替类型以指状驱替为主,为主要剩余油富集区;粒间孔-溶孔型和溶孔-微孔、微孔型储层特征依次变差,主流喉道半径分别为0.432~1.071μm和0.364~0.411μm,驱替类型,逐渐过渡到指状-网状、网状驱替,直至驱不动。     

苏里格气田东部盒8 储层微观孔隙结构及可动流体饱和度影响因素

鄂尔多斯盆地苏里格气田东部盒8储层微观孔隙结构复杂、渗流规律研究相对薄弱,利用常规方法难以对储层品质进行合理评价。为此,综合利用铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、核磁共振及真实砂岩微观水驱油模型对苏里格气田东部盒8储层微观孔隙结构与可动流体饱和度的影响因素进行研究。结果表明,研究区孔隙组合类型以残余粒间孔-晶间孔型、晶间孔-岩屑溶孔型和微裂缝-微孔型为主,其发育程度及储层物性依次变差,储层渗流能力、驱油效率、矿场采收率及可动流体饱和度依次降低,相应的驱替类型由网状-均匀驱替转变为指状驱替。核磁共振数据表明,研究区盒8储层可动流体饱和度平均为39.16%,以Ⅱ类、Ⅲ类及Ⅳ类储层为主。可动流体饱和度与孔隙度、渗透率、残余粒间孔面孔率、喉道半径平均值、有效孔隙体积和喉道体积呈正相关,而与孔喉半径比呈负相关。     

鄂尔多斯盆地安塞油田长6储层微观孔隙结构

利用铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、核磁共振、真实砂岩微观驱替实验等测试手段,对安塞油田长6特低渗透储层微观孔隙结构、可动流体饱和度特征进行了研究。结果表明:粒间孔对可动流体饱和度具有较大的贡献,溶蚀孔不利于可动流体的赋存,喉道大小、孔喉比、分选系数对可动流体饱和度影响大,而储层物性、面孔率、孔隙半径的影响微乎其微。利用真实砂岩微观驱替型实验得到:不同物性样品的驱替类型及驱油效率存在明显差异。渗透率大于1.0×10-3μm2的样品,孔隙类型为溶孔-粒间孔型,驱替类型为网状-均匀驱替,最终驱油效率为69.3%;渗透率0.5×10-3~1.0×10-3μm2的样品,孔隙类型为粒间孔-溶孔型,驱替类型为指状-网状驱替,最终驱油效率为43.8%;渗透率小于0.5×10-3μm2的样品,孔隙类型为微孔-溶孔型,驱替类型为指状驱替,最终驱油效率为32.9%。     

致密砂岩气藏孔喉结构与可动流体赋存规律——以鄂尔多斯盆地苏里格气田西区盒8段、山1段储层为例

致密砂岩储层的研究中,可动流体赋存特征因能表征储层孔隙中流体的流动规律而备受重视。以鄂尔多斯盆地苏里格气田西区下石盒子组盒8段、山西组山1段核磁共振测试样品为研究对象,结合铸体薄片,扫描电镜,阴极发光,恒速压汞,黏土矿物X-射线衍射,高压压汞及气水相渗实验分析了研究区储层可动流体赋存特征,开展了可动流体赋存特征的影响因素研究.结果表明:研究区储层依据孔隙组合类型可分为粒间孔_溶孔型储层,溶孔_晶间孔型储层及孔隙+裂缝型储层,可动流体赋存能力及大孔喉发育情况依次变差;喉道越大且孔喉均质程度越好可动流体饱和度越高;储层亲水性能力提高造成水膜厚度增大导致喉道缩小甚至阻塞,可动流体饱和度降低。测井解释含气性与孔隙组合类型对应良好,为致密砂岩储层含气性评价提供了直接依据。     

柴达木盆地涩北地区第四系泥岩型生物气储层孔隙有效性评价

通过低场核磁共振实验分析了柴达木盆地涩北地区第四系泥岩型生物气储层在饱和水状态及渐变烘干温度状态下的T₂谱,明确了孔隙流体的核磁响应特征,以评价孔隙的有效性。研究结果表明： ①核磁共振实验是以饱和水状态T₂谱为基础,采用正态分布函数拟合构建了离心束缚水T₂谱,确定了可动流体和毛管束缚流体T₂截止值,用于划分出流体类型并开展了孔隙有效性评价。②研究区岩样饱和水状态T₂谱谱峰呈左小右大的形态,右峰幅度值远大于左峰,占T₂谱幅度值90%以上;随着烘干温度的升高,T₂谱幅度减小且左移趋势明显;束缚水T₂谱形态近似于正态分布,起始位置与饱和水状态的T₂谱基本重合。③研究区可动流体T₂截止值T_{2 C1}平均为3.3 ms,毛管束缚流体T₂截止值T_{2 C2}平均为1.8 ms;孔隙流体包括可动水、毛管束缚水和黏土束缚水,黏土束缚水T₂小于T_{2 C2},毛管束缚水T₂大于T_{2 C2}且小于T_{2 C1},可动流体T₂大于T_{2 C1};毛管束缚水含量最高,黏土束缚水其次,两者占总孔隙流体的84.43%～95.06%,可动水含量低。④研究区储层有效孔隙占总孔隙的54.99%,主要为毛管束缚孔,黏土束缚孔为无效孔隙;黏土含量越高,有效孔隙度越小。     

中国南方海相页岩储层可动流体及T2截止值核磁共振研究

为了分析中国南方海相页岩气储层的可动流体及T₂截止值特征,结合低场核磁共振和高速离心实验进行了页岩可动流体测试。实验结果表明：页岩饱和水状态和束缚水状态的建立至关重要,中国南方海相页岩建立饱和水状态的最佳压力为12MPa,建立束缚水状态的最佳离心力2.76MPa。其可动流体T₂截止值为1.07～3.22ms,平均值为1.8ms,明显小于致密砂岩的T₂截止值。使用经验值13ms来进行页岩可动流体的计算将会产生很大误差。结合饱和水状态和束缚水状态的核磁共振T₂谱,得到可动流体饱和度为23.19%～30.84%,平均值为27.28%,束缚水饱和度高,超低含水饱和度现象明显。将核磁共振T₂谱转换成孔径分布,得到页岩孔隙半径主要分布在20～200nm。     

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。     

致密砂岩储层可动流体分布特征及影响因素——以鄂尔多斯盆地姬塬油田延长组长8油层组为例

可动流体参数是评价致密砂岩储层渗流特征的重要指标。基于核磁共振可动流体测试原理,对姬塬油田延长组长8油层组不同小层下的6块典型致密岩心样品进行了可动流体特征研究,并以毛细管压力曲线为基础,将核磁共振T₂谱分布换算为孔喉半径分布,确定了可动流体的最小孔喉半径。利用铸体薄片、黏土矿物X射线衍射、场发射扫描电镜以及纳米CT扫描等技术,分析了可动流体的影响因素。分析表明,研究区长8油层组致密储层的核磁共振T₂谱形态主要表现为4种类型：右峰发育型、单峰型、右峰微发育型、左右峰相当型;可动流体主要赋存于大孔隙和中孔隙内,部分微-小孔隙中也赋存有一定量的可动流体;可动流体百分数为6.89%~70.09%,可动流体孔隙度为0.39%~5.62%,可动流体所占的最小孔喉半径为0.024~0.555 μm,其分布范围广,反映了姬塬油田长8油层组具有较强的非均质性。可动流体参数与储层孔隙度的相关性较差。造成长8油层组中可动流体参数差异较大的主要影响因素包括渗透率、孔喉结构特征、黏土矿物的含量及赋存方式、次生孔隙的发育程度及孔喉连通性、微裂缝发育程度等。     

基于核磁共振实验的火山岩气藏原始含气饱和度分析

为分析X气田低渗透火山岩气藏的含气饱和度,采用核磁共振实验,对5口井50块岩心进行了含气饱和度测试。结果表明,离心实验标定离心力为2.760 MPa时,对应的有效渗流喉道半径下限为0.053μm时,求取的可动流体饱和度与实验结果和生产数据吻合均较好;当离心力大于2.760 MPa,随离心力的继续增加,岩心的束缚水饱和度变化很小;离心力小于2.760 MPa时,可动流体饱和度近似为储集层的原始含气饱和度,该离心力下实验标定的T2(可动流体弛豫时间)值即为目标储集层的T2截止值,可用来直接判断气藏储集层的原始含气饱和度和原始含水饱和度。利用核磁共振T2谱法能够较准确地评价火山岩气藏原始含气饱和度,为相似岩性气藏的含气饱和度测井解释提供了岩石物理理论基础和技术支撑。     

鄂尔多斯盆地南梁—华池地区长81致密储层微观孔喉结构及其对渗流的影响

鄂尔多斯盆地南梁华池长81油藏孔喉结构多样、渗流特征复杂,成藏及油水关系认识不清,制约了该区石油勘探突破及规模开发进程。通过铸体薄片、恒速压汞、核磁共振、油水相渗测试等方法,系统研究了南梁—华池地区长8₁储层微观孔隙结构,对比分析了该区不同物性样品微观孔喉结构差异及其对油水渗流特征的影响。结果表明:①储层物性越好,微观非均质性越强,可动流体饱和度越大,无水期驱油效率先增后减,最终水驱油效率越高。②当渗透率大于1.000 mD时,渗透率贡献率主要依靠少数半径大于6.00μm的连通喉道;当渗透率小于1.000 mD时,渗透率贡献率主要由喉道半径峰值区间的小喉道决定。③连通喉道半径小于0.10μm的孔隙流体为不可流动的束缚流体,储层物性越好,半径大于0.50μm喉道控制的孔隙体积越大,可动流体饱和度越高。④研究区油水相渗特征可以分为3类,其中Ⅰ类相渗物性最差、驱油效率最低;Ⅱ类相渗喉道半径为0.50~1.00μm,两相共渗范围较宽,无水期驱油效率和最终驱油效率均最高;Ⅲ类相渗喉道半径多大于1.50μm,含水上升较快,无水期驱油效率最低,但最终驱油效率只略低于Ⅱ类相渗最终驱油效率。喉道半径的分布、连通特征决定了储层渗透率和可动流体饱和度大小,影响油水两相渗流规律,对石油充注、成藏以及开发均有重要的影响,是该区油水关系复杂的重要因素之一。该研究成果对分析岩性油藏油水关系、预测有利储层分布具有一定指导意义。     

低渗透砂岩储层可动流体赋存特征及影响因素研究——以姬塬油田长6储层为例

为了评价姬塬地区长6致密砂岩储层,综合应用恒速压汞及核磁共振等实验对储层样品进行了测试,探讨了储层微观孔喉与可动流体的赋存特征及影响因素。研究结果表明,孔喉半径比大、分布范围宽、主流喉道半径小是导致低渗透储层物性差、孔隙结构复杂、可动流体含量低的关键因素,从而使低渗透储层表现出排驱压力高、小喉道发育、可动流体动用程度低等特点;可动流体的充注以及驱替受到孔喉特征与配置关系的影响,流体可动用程度低是致密砂岩储层开发效果较差的重要因素;储层的开发效果可以通过可动流体的赋存特征来预测。     

致密砂岩储层可动流体分布及影响因素研究——以吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

明确可动流体含量、分布及影响因素是有效评价致密储层开发潜能的基础。选取准噶尔盆地芦草沟组21块致密砂岩样品,采用核磁共振T₂谱分析和离心实验相结合的方法,测量岩样在不同含水饱和度下的核磁共振T₂谱,并辅以铸体薄片和扫描电镜技术分析储层可动流体含量差异的影响因素。结果表明：储层岩样核磁共振T₂谱主要呈现为5种形态,复杂的储层微观特征和孔喉结构均是导致核磁共振T₂谱形态多样的主要原因;储层建立束缚水饱和度的最佳离心力是400～450 psi,计算得到可动流体饱和度为29.44%～68.92%,平均值为46.69%,不同岩样可动流体含量和分布均有明显差异,可动流体分布的有效孔喉半径下限约为50 nm,储层主流喉道半径为70～200 nm;可动流体含量和物性参数之间的关系表明,对于物性较差的储层,渗透率是决定可动流体含量的主要因素,但对于物性较好的储层,渗透率对可动流体含量的影响较小;孔隙类型、形状及表面粗糙程度均会影响储层束缚水含量和分布;储层次生孔隙的发育程度及分布、孔喉半径大小及连通性、黏土矿物的充填程度及产状和裂缝的发育情况都会对可动流体含量产生影响。该研究成果可为致密储层开发潜力评价提供依据。     

页岩油储层D—T2核磁共振解释方法

D—T₂二维核磁共振能够快速、直观地区分不同性质、不同赋存状态的孔隙流体,已成为储层评价的热门技术,但对于页岩油储层,常规储层的D—T₂孔隙流体解释图版并不适用,考虑受限扩散、内部梯度等影响因素的修正图版也难以满足页岩油储层油、水识别的要求。为此,采用理论分析与实验分析相结合的方法,对D—T₂孔喉尺度分辨率、流体含量分辨率、孔隙流体解释图版3个关键要素进行了深入研究。结果表明,D—T₂孔喉尺度分辨率、流体含量分辨率均低于T₂一维核磁共振,难以检测到T₂短于2 ms、含量低于0.2%的流体信号;D—T₂信号位置与流体含量有关,且随着流体含量的递增,具有随机游走特性。2口页岩油井的应用表明,基于流体含量信号响应轨迹的D—T₂流体解释图版能够实现页岩油储层的准确解释。