基于孔隙分形特征的低渗透储层孔隙结构评价

储层孔隙结构对低渗透储层的渗流能力和油气产能有重要影响,是低渗透储层研究的热点。 目前,急需一种在储层宏观尺度上反映强非均质性储层孔隙结构优劣的储层孔隙结构定量评价方法。 以塔南凹陷白垩系低渗透储层为例,在薄片观察、孔渗测试和毛管压力测试的基础上,将分形算法应用于储层孔隙结构评价,建立了利用压汞测试求取孔隙分形维数,进而定量评价储层孔隙结构的方法。 研究认为,该区发育粗态型、偏粗态型、偏细态型和细态型 4 种类型孔隙结构。 利用毛管压力对数与润湿相饱和度对数的线性关系可求取孔隙分形维数,且分形维数越小,孔隙结构越好。 结合薄片和试油资料建立了该区孔隙结构分类的分形维数标准,同时发现该区储层非均质性强,部分样品整体分形特征不明显,储层中的大孔隙和小孔隙均具有良好的分形特征,但是具有不同的孔隙结构特点,表现为毛管压力与润湿相饱和度关系的分段性。     

基于分形特征的碳酸盐岩储层孔隙结构定量评价

伊拉克W油田Mishrif组巨厚孔隙型生屑灰岩为强非均质性储层,孔隙结构评价难度较大。结合薄片、孔渗试验和压汞毛管压力曲线资料,使用分形理论研究储层孔隙结构,建立了以分形维数定量评价孔隙型生屑灰岩储层孔隙结构的方法和标准。该储层孔隙结构分形特征可分为2类,第1类储层孔隙结构整体具有显著的"单段型"分形特征;第2类储层孔隙结构整体分形特征不显著,但其较大孔喉系统和较小孔喉系统各自具有显著的分形特征,即"多段型"分形特征。分形维数能够反映孔隙型灰岩孔隙结构的复杂程度和非均质性,分形维数越大,孔隙结构越复杂;压汞毛管压力和含水饱和度分段越多,孔隙结构非均质性越强。利用孔隙结构分形维数的分区性对储层进行分类,同一类样品压汞毛管压力曲线的相似性验证了分形维数分类结果的合理性。Ⅰ类与Ⅱ类储层多对应"多段型"分形特征,Ⅲ类与Ⅳ类储层多对应"单段型"分形特征。该研究成果对相同类型碳酸盐岩储层孔隙结构定量评价具有指导意义。     

基于核磁共振T2谱分布的储层岩石孔隙分形结构研究

结合前人在储层岩石分形结构与利用核磁共振(NMR)T2谱分布评价孔隙结构这两方面的研究成果,推导出NMR T2值的分形几何表达式,建立了利用NMR T2谱进行储层孔隙分形结构研究的方法.该方法较常规的岩石孔隙分形结构研究方法具有快速、无损坏等特点,且进一步拓展了核磁共振资料的应用.应用此方法对A地区X井的10块岩心进行了分形结构判断与分形维数的求取,其判断结果与毛管压力判断结果一致,但其分形维数普遍低于应用毛管压力法求得的分形维数,此差异是由于二者所反映的孔喉空间不同造成的.研究结果同时表明:利用NMR T2谱分布求取的分形维数可以较好地表征岩石物性,可为储层特征研究、储层分类等提供一定的参考依据.     

分形几何在致密砂岩储层微观孔隙结构研究中的应用——以苏里格气田东南部上石盒子组盒8段为例

致密砂岩储层孔隙结构在一定尺度内具有统计自相似和分形特征。利用分形几何原理,结合压汞测试,建立了毛管压力曲线求取分形维数的方法,探讨了致密砂岩孔隙结构的分形特征,分析了储层物性及孔隙结构各类参数和分形维数之间的关系,进一步明确了孔隙结构分形维数可综合反映孔隙空间复杂程度的地质意义。结果表明,只有当孔隙半径大于趋势线拐点所对应的孔隙半径时,致密砂岩孔隙结构才具有分形特征,分形维数介于2.0~2.3。分形维数越大,致密砂岩孔隙结构复杂程度越高,非均质性越强。     

基于压汞实验资料研究低渗透储层微观特征——以鄂尔多斯盆地陇东地区长8_1储层为例

对鄂尔多斯盆地陇东地区长8_1低渗储层21个样品进行压汞测试,主要从毛管压力曲线形态、孔喉分布特征和孔隙结构分形特征三个方面对储层微观特征进行研究。根据毛管压力曲线形态和压汞参数,将研究区储层分为四种储层类型。根据孔喉分布直方图的峰型、峰形宽窄和峰型高度研究了储层的非均质程度。通过数据分析发现,长8_1储层分形维数和孔隙度、渗透率没有负相关关系,说明低渗储层微观非均质性和物性不是简单的负相关关系。     

鄂尔多斯盆地镇北地区延长组超低渗透储层孔隙结构及其分形特征

选取鄂尔多斯盆地镇北地区延长组7块超低渗透岩心样品,分别开展铸体薄片、扫描电镜、X衍射、高压压汞和核磁共振等实验,明确了超低渗透储层孔喉分布特征、孔隙类型、矿物组成及其含量;运用分形理论研究了储层孔喉分形特征,系统分析了分形维数与储层物性、孔隙结构参数和矿物成分及其含量之间的关系。结果表明:研究区储层孔隙类型主要为残余粒间孔、溶蚀孔和晶间孔。储层矿物成分以石英和长石为主,黏土矿物中绿泥石含量最高。根据毛管压力曲线形态和排驱压力可将储层孔隙结构分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类3种类型,其储集性能和渗流能力依次变差,孔隙结构非均质性逐渐增强。高压压汞所得的孔喉大小分布具有多重分形特征,依据分形特征曲线存在的明显转折点,将孔隙空间分为大孔、中孔和微孔,微孔相对于大孔和中孔而言孔隙分布较为均匀和规则,对应分形维数最小。核磁共振技术可以更全面地表征储层的孔隙空间,T2T2cutoff段孔喉分布不具有分形特征,T2T2cutoff段可动流体孔隙空间和有效孔隙符合分形结构,对应的分形维数均反映相互连通孔隙的复杂程度。储层孔喉分形维数与孔隙度和渗透率之间具有较好的负相关性,与孔隙结构参数之间也存在较好的相关关系,储层的矿物组成及其含量是决定分形维数大小的内在因素,进而影响储层质量和孔隙结构特征。     

低渗储层孔隙结构分形特征及对水驱油效率的影响

低渗储层岩石的孔隙结构是影响储层岩石物性及水驱油效率的重要因素之一,但一直以来难以确定一个有效的参数或方法定鼍的反映储层岩石孔隙结构的非均质性.通过使用分形几何方法及对6个地区的低渗储层岩石的毛管压力曲线进行分形特征分析及分形维数计算,分析研究了低渗储层岩石孔隙结构的非均质性.研究表明:低渗储层岩石孔喉的分形特征存在整...     

压汞法与数字图像分析技术在致密砂岩储层微观孔隙定量分析中的应用——以鄂尔多斯盆地吴起油田X区块为例

为了探究鄂尔多斯盆地吴起油田X区块三叠系延长组长4+5、长6和侏罗系延安组延9、延10等4个亚段致密砂岩储层的孔隙结构,对该区12块样品进行了储层物性分析、扫描电镜观察、全岩X衍射实验及高压压汞实验,并利用图像分析技术和分形几何学定量地表征了致密砂岩的孔隙参数与分形维数。此外,讨论了分形维数与样品物性(孔隙度、渗透率)、孔隙结构参数(平均孔喉半径、分选系数)、孔隙几何参数(主要孔径、周长面积比、孔体比)之间的关系,还量化分析了沉积相及成岩环境对孔隙结构的影响。分析结果表明,孔隙结构分形维数范围为2.164~2.895(平均2.395)。分形维数与渗透率、孔隙度、平均孔喉半径呈负相关关系,与分选系数呈强正相关关系。研究区致密砂岩主要孔径较小、周长面积比大、孔体比较小、分形维数高,且分形维数随着孔体比和周长面积比的增大而增大,随主要孔径的增大而减小。可见样品孔隙结构相对复杂、各向异性较强且沉积环境会影响储层岩石的成分成熟度和结构成熟度,压实、胶结、淋滤等成岩作用会对储层进行改造,二者对致密砂岩储层的孔隙结构有着至关重要的影响。      

砂岩储层微观结构分形特征研究——以胜坨油田古近系沙河街组储层为例

岩石微观结构研究是当今储层研究的难点问题,储层微观结构影响和控制了储层微观性质和宏观特征。运用胜坨地区3口井的40个不同沉积类型储层的岩心薄片分析资料及压汞资料求取了其分形维数,利用分形几何的基本理论研究了储层微观结构参数特征,结果表明储层微观孔隙结构在一定的尺度范围内具有分形特征,进一步研究了储层物性、储层微观结构参数与分形维数的定量关系。研究发现,无论从单井数据还是多井数据的分析结果均表明,分形维数与储层物性参数、孔隙结构参数具有较好的相关性,[JP3]且与三角洲平原储层相比,三角洲前缘储层的分形维数与物性参数、储层微观结构参数的相关性更好。可见,分形维数可以综合反映孔隙空间复杂程度,可以用于储层微观结构分析。     

煤层气储层孔隙结构分形特征定量研究

与常规天然气储层相比,煤层气储层具有更复杂的孔隙结构。根据分形理论,推导了一种利用毛管压力曲线,采用导数法计算煤层孔隙分形维数的方法,并且对计算过程中的分段性进行了讨论。根据沁水盆地煤样的实测毛管压力曲线计算储层的分形维数,并对分形维数的影响因素进行了分析,发现不同煤阶的煤层样品具有不同的孔隙类型,分形维数有明显区别。     

鄂尔多斯盆地志丹探区西南部延安组和延长组储层物性比较研究

通过对岩心观察、测井曲线、岩石薄片、扫描电镜、物性和压汞资料的综合分析，对志丹探 区西南部中生界储层特征进行了系统研究。认为三叠系—侏罗系储层分布广，且厚度较大， 除延10油层组为辫状河河道砂体外，延长组和延安组大量为三角洲前缘砂体，其中延长组大 量为细粒、极细粒长石砂岩，延安组大量为中粒、中细粒次岩屑长石砂岩、长石砂岩，少量 长石石英粗砂岩和含砾粗砂岩；储集空间主要为残余粒间孔和粒间溶蚀孔，其中延安组储层 孔隙结构好，物性明显优于延长组，属中孔中渗型储层，部分高渗型，而延长组储层孔隙结 构较差，属中低孔低渗—低孔低渗型、特低渗型储层；较好的储层主要发育于延8-延10和长 2油层组，其次为长6²、长6³油层段。     

利用分形维数研究储层的孔隙结构特征

以分形理论为基础,结合压汞测试资料,计算了鄂尔多斯盆地东-韩地区延长组长2段储层孔隙结构的分形维数。结果表明,储层孔隙空间存在单一分形和多重分形的现象,中孔隙的分形维数大于小孔隙的分形维数,中孔隙的均匀程度差于小孔隙。分形维数与孔隙结构参数呈微弱的正相关性,分形维数越大,孔隙分布的非均质性越强。     

低渗透致密砂岩储层中石油微观赋存状态与油源关系——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组为例

明确低渗透储层孔隙分布及不同尺度孔隙中石油微观赋存状态是认识致密油特征的关键。应用核磁共振测试技术对鄂尔多斯盆地延长组低渗透致密砂岩储层进行研究,发现了鄂尔多斯盆地延长组低渗透致密砂岩储层普遍发育纳米孔隙,具大孔、中孔、小孔、微孔及纳米孔多尺度孔隙发育特征。通过对近源与远源油藏储层多尺度孔隙中石油的微观赋存状态分析,明确了近源油藏储层具从大孔到纳米孔隙连续性赋存石油特征,且微孔至纳米孔隙含油饱满;远源油藏储层石油有选择性地赋存在大至中孔隙中,纳米孔隙不含油。延长组7段(长7)生烃增压产生的异常压力,控制石油在具多尺度孔隙的低渗透致密砂岩储层中差异性赋存,这为认识盆地致密油分布规律提供了理论依据。由此指出长7烃源岩分布区的长8油层组上部、长7油层组和长6油层组下部致密砂岩是今后致密油研究和勘探开发的主要目标。     

致密油储层微观特征及其形成机理——以鄂尔多斯盆地长6-长7段为例

鄂尔多斯盆地陇东地区长（延长组）6段和长7段富含大量致密油,但由于对其微观特征与成因缺乏深入了解,阻碍了该区致密油的有效开采。为此,根据岩石孔隙铸体薄片、场发射扫描电镜等技术,对研究区长6段和长7段致密油储层微观特征及其成因进行了深入研究。结果表明：研究区致密油储层形成于三角洲前缘远端远砂坝-席状砂及半深湖-深湖重力流沉积环境,岩石粒度细（主要为极细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩）、杂基含量高（8%~10%）,几种储集岩的孔隙均极不发育,面孔率低,平均1.8%,孔径小（平均30 μm）,喉道细（平均0.08 μm）,平均孔隙度9%,渗透率基本上都低于0.3×10^-3 μm²,物性差。孔隙类型主要为粒间杂基微孔、长石及岩屑溶孔、胶结物晶间微孔。不同岩石类型其微观特征存在差异。沉积环境决定了其粒度细、粘土杂基高,细粒高粘土杂基岩石抗压性差,强烈的压实作用导致大量的原生孔隙损失,孔喉变得更加细小;孔喉细小的岩石由于孔隙中各种流体离子的半渗透膜效应引起强烈的碳酸盐和粘土矿物胶结,尤其是伊利石搭桥状和丝网状胶结,使岩石孔隙度渗透率进一步变差,后期酸性流体也难以进入发生溶蚀作用;云母与水云母杂基及碳酸盐胶结物对石英的强烈交代导致岩石抗压性变差以及固体体积增加,最终导致岩石的致密化。     

鄂尔多斯盆地富县地区延长组长6储层特征

鄂尔多斯盆地富县地区长6油层组主要发育三角洲沉积,其中分流河道和水下分流河道是主要的油气储集层。长6油层组储集层岩石类型以岩屑长石细砂岩和长石细砂岩为主,颗粒间多为线、点—线接触,孔隙和薄膜式胶结,总体具有成分成熟度低、结构成熟度高的特征。粒间孔和长石溶孔是主要的储集空间,其中以小孔和微孔为主,渗透率小于3×10-3μm2,为特低渗储层和接近致密储层。研究区较强的压实作用、胶结作用是形成低孔低渗的主要因素,而溶蚀作用是储层物性改善的主要因素。     

旬邑-宜君区块长3段孔隙结构特征及其在储层评价中的应用

低渗透储层微观孔隙结构是储层研究的重点与难点,直接影响储层评价的准确性。以鄂尔多斯盆地旬邑-宜君区块延长组长3段低渗透储层为例,在薄片观察、岩石孔渗、压汞测试与测井资料分析基础上,研究储层微观孔隙结构类型及特征,将储层分为4种孔隙结构类型,阐述各类储层的储集空间类型、孔渗特征、毛管压力曲线特征差异,Ⅰ类和Ⅱ类储层为研究区有利储层;选用储层品质系数与储层微观孔隙结构特征参数(排驱压力、平均孔喉半径和分选系数),对储层进行评价;WB44等4口井评价结果表明,储层孔隙结构类型影响低渗透储层的产能评价和测井解释。     

鄂尔多斯盆地南部延长组7段页岩孔隙特征及页岩油赋存方式

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)页岩油勘探潜力巨大,开展页岩储层特征研究对于明确优势储层、指导下一步页岩油勘探部署具有重要意义。基于露头及岩心观察、岩石薄片鉴定、地球化学特征和孔隙度、渗透率等测试资料,系统分析了鄂尔多斯盆地南部长7段页岩的孔隙特征,并探讨了长7段页岩油的赋存方式。盆地南部地区长7段发育隐纹层型、粒序纹层型、波状纹层型、平直纹层型和断续纹层型5类页岩,储集空间类型包括有机储集空间、无机孔隙和裂缝。平直纹层型页岩是最好的页岩油储集岩性,主要发育超压破裂缝、有机质孔和弯曲—平直狭长缝状粒间孔等储集空间,以平行板状宏孔和中孔为主。页岩油储层中孔和宏孔的复杂程度会影响孔隙结构分形维数D₁和孔隙表面分形维数D₂的相对关系,而大量发育的微孔可能会提高孔隙结构的复杂性。结合页岩类型和孔隙特征,认为长7段页岩油具有"自生自储"、"近源聚集"和"短距离聚集"3类富集模式特征,受控于连续沉积的页岩岩相沉积序列,表现为连续成藏—富集。     

鄂尔多斯盆地镇北地区长4+5储层微观孔隙结构研究

鄂尔多斯盆地镇北地区延长组长4+5以成岩型低渗透储层为主,常规方法较难评价该类储层微观孔隙结构品质。利用铸体薄片、扫描电镜和物性分析等方法对影响储层微观孔隙结构特征的因素进行了定性分析,恒速压汞方法对储层微观孔隙结构特征参数进行了定量表征。研究表明:镇北地区长4+5低渗透储层微观孔隙结构与成岩作用密切相关,主要表现为机械压实作用和碳酸盐胶结作用越弱,长石溶蚀作用越强烈,粒间孔和溶蚀孔越发育,孔喉连通性越好,渗透率越大;微观孔隙结构和渗透率受大于0.12μm的喉道控制明显,主要表现为平均喉道半径越大,渗透率越大,孔喉半径比越小,微观孔隙结构越好,储层品质因子越大,试油产液量越高,尤其当平均喉道半径小于1.60μm时。喉道是影响低渗透储层微观孔隙结构品质的主要因素。