注水开发对砂岩储层孔隙结构的影响

以中国东部某油田为例,讨论了注水开发对砂岩储孔浊结构的影响,孔隙结构参数表明,注水后砂岩储层的喉道平均直径和喉道直径中值明显增加,孔喉分布的峰态表明,由于注水开发的影响,喉道的分选程度降低,注水后,砂岩储层的退出效率降低,最小可流动孔喉直径增大,这表示流动主孔喉向大孔喉方向移动,而且流动主孔喉控制的孔隙体积也增加了,从而导致渗透率提高,注水后砂岩储层的孔隙结构和非均质性均发生了极大的改变,这项研究结果对提高采收率,尤其是对制订三次采油方案具有十分重要的意义。     

注水开发对储层影响的模拟试验研究

为了再现注水开发对严重非均质油藏储非均质性的影响过程,进行了4个驱替试验,以揭示注水开发对储层孔隙分布特征,孔隙结构,岩石矿物组成的影响,结果表明：储层中大孔隙的分布面积增加,小孔隙的分布面积减小,大喉道数量上增加,流动主孔喉增大,驱替试验造成岩石中易溶矿物溶解。     

注水开发对储集层孔隙结构的影响

为了查明注水开发多年后,储集层孔隙结构的变化情况,对注水开发前的取心井胡12－20井和注水开发后检查井胡检1井的资料进行了对比分析,并对驱替试验结果作了综合研究,结果发现,喉道均直径和喉道中值增大,喉道分选性变差,流动主孔喉增大,退出效率降低,该项工作为提高驱油效度及提高采收率提供了基础资料。     

低渗透砂岩储层微观孔隙结构特征及对物性影响——以下寺湾油田柳洛峪区块长2油藏为例

为有效量化评价下寺湾油田柳洛峪区块长2砂岩储层微观孔隙结构特征及物性,在储层常规测试研究的基础上,应用恒速压汞测试技术对储层含油砂岩样品微观孔喉结构特征进行量化分析,并探讨储层微观孔隙结构特征对物性的影响。研究表明:低渗-超低渗透储层喉道整体细小;孔隙度接近的样品其孔隙半径分布范围类似,但孔隙与喉道半径比差异明显;喉道结构特征控制着储层微观非均质性强度。储层物性与微观孔喉结构参数变化相吻合,喉道结构分布特征对储层渗透率影响显著,增加大喉道所占比例与孔隙连通性有利于提高储层物性与开发效果。     

特低渗透砂岩油藏储层微观孔喉特征

通过岩心样品的恒速压汞测试,对特低渗透砂岩油藏储层微观孔喉特征进行的研究结果表明,储层有效喉道半径、有效喉道体积、有效孔隙半径、有效孔隙体积及孔喉比等特征参数与孔隙度、渗透率之间具有较好的相关性;对于孔隙度、渗透率较高的岩样,有效喉道、有效孔隙发育程度较高,孔喉比较低;特低渗透砂岩油藏储层孔隙结构具有中等孔隙和小喉道发育、孔喉连通性差及孔喉性质差异大的特点,开发过程中可能存在潜在的贾敏效应伤害。特低渗透砂岩油藏储层性质主要由喉道控制,喉道半径分类明显。渗透率越低,喉道半径与渗透率的相关性越好。喉道控制储层渗透性,进而决定开发难度和开发效果。     

川西地区侏罗系致密砂岩储层孔喉特征对渗流能力的影响

针对川西地区侏罗系致密砂岩气藏储层,通过物性分析、铸体薄片、扫描电镜和恒速压汞等实验分析,对储层微观孔喉特征进行研究。分析发现在评价低渗储层渗流特征时,储层渗透率与孔隙度、喉道半径的相关性不高,但渗透率与恒速压汞得到的孔喉比值具有较好相关关系。研究认为,受岩石学特征和储层成岩作用的控制,川西侏罗系致密砂岩低渗储层的孔隙、喉道类型多样,孔喉结构复杂,储层渗透性受喉道与孔隙的匹配控制。孔喉比值不仅反映了储层喉道、孔隙特征,还能表征孔隙与喉道匹配的均匀程度。储层孔喉比值较小,表明孔隙和喉道匹配均匀程度高,储层的渗透性较好。反之,储层孔喉比值较大,表明孔隙和喉道匹配均匀程度差,储层的渗透性较差。因此,对于孔喉结构复杂的低渗致密砂岩储层,孔喉比值能较好地反映储层的渗流能力。开展孔隙、喉道及孔隙和喉道匹配关系综合分析,能够更好地分析致密砂岩低渗储层渗流能力。     

鄂尔多斯盆地华池-合水地区长3_1储层孔喉结构特征

鄂尔多斯盆地华池—合水地区长31低渗透砂岩储层物性差、孔喉结构复杂,存在注水开发效率低的问题,基于高压压汞、恒速压汞技术对孔喉特征进行研究,并结合镜下薄片鉴定及扫描电镜分析,探讨了微观孔喉结构的成因。结果表明:依据高压压汞实验结果可将储层孔喉发育程度分为较好、适中及较差等3类,依据恒速压汞实验结果可将储层分为Ⅰ类大孔中细喉型、Ⅱ类大孔细喉型和Ⅲ类大孔微细喉型等3类;不同孔喉结构储层孔隙特征相似,喉道特征差异明显,储层物性受单位体积有效孔隙体积与喉道参数影响,其中孔隙度主要受单位体积有效孔隙体积、单位体积有效喉道体积和单位体积有效喉道数量影响,渗透率主要受单位体积有效孔隙体积和喉道半径影响;Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类储层孔喉比依次增大,孔喉配置关系依次变差,孔喉比与渗透率负相关性好;微观孔喉结构受胶结作用、溶蚀作用控制,胶结作用越弱,溶蚀作用越强,孔喉结构越好。     

致密砂岩储层微观孔隙结构特征——以鄂尔多斯盆地延长组长7储层为例

运用物性分析、扫描电镜、铸体薄片及恒速压汞等技术,对致密砂岩储层进行了微观孔隙结构定量分析。研究结果表明：鄂尔多斯盆地长7油层组为典型的致密砂岩储层,渗透率小于0.3mD,孔隙类型以次生溶孔为主,平均孔隙半径为162μm,与渗透率无相关性;平均喉道半径为0.33μm,与渗透率具有很好的正相关性,是影响渗透率的主要因素;孔喉半径比大,平均为602,大孔隙被小喉道所控制,从而造成储层非均质性强、渗流能力差。致密砂岩储层的规模开发需采用先进的储层改造工艺,充分扩大喉道半径,降低孔喉比,提高储层渗流能力,这样才能取得更好的开发效果。     

港东开发区水淹前后储层参数变化规律及机理研究

为了探索水驱前后储层微观变化规律,指导油田注水开发,以探井和开发中后期检查井的岩心分析数据为基础,采用储层地质学和开发地质学的基本原理和方法,研究了港东开发区水淹前后储层参数变化规律。总体表明,水淹后次生粒间孔隙更加发育,特大粒间孔隙增加;中粗砂岩孔径和喉道增加,而粉细砂岩孔径和喉道减小;对于河道砂体,储层的孔、渗物性变好,泥质质量分数降低,颗粒中值变小;储层的润湿性向亲水方向发展;室内实验结果显示,注水后岩心样品的孔隙度和渗透率都有一定程度增加。认识上述变化规律,对油田开发后期制定生产措施具有很好的指导作用。     

鄂尔多斯盆地富县地区长8层段致密砂岩储层特征及充注下限

石油充注下限是致密油成藏研究的基础。鄂尔多斯盆地富县地区长8层段致密砂岩储层微观结构十分复杂,储层微观结构是影响石油充注的关键。利用场发射扫描电镜和CT方法定量研究致密砂岩储层孔隙-喉道特征;采用力学方法、录井分析法以及有效孔喉法综合分析致密储层充注物性下限与充注孔喉下限。研究结果表明,致密储层孔隙大小以纳米和亚微米级为主,孔隙平均半径为1.2 μm,喉道平均半径为0.1 μm,属于细孔-微细喉储层。经计算,长8致密砂岩储层孔隙度充注下限为4.5%,渗透率充注下限为0.04×10-3 μm2,源储界面储层孔喉充注直径下限为15.77 nm,储层内部孔喉充注直径下限为24 nm。综合分析认为油气能充注纳米级孔,根据压实及胶结程度由弱至强,最终石油分别以油珠状、喉道状和薄膜式赋存。      

二连盆地阿南低渗透火山碎屑砂岩油藏储层特征及其对开发的影响

阿南砂岩油藏储集岩以长石岩屑砂岩为主,属近源快速沉积的水下扇砂体,且沉积时受火山活动影响明显。岩石中火山成因岩屑及凝灰质胶结物含量高,岩石成分成熟度和结构成熟度均较低,储集体具有埋藏浅但压实作用、胶结作用等成岩后生作用强烈的特点,导致油层原生孔隙不发育,主要发育次生溶孔。孔喉以微喉为主,吼道分选差、储渗能力较弱,油藏具有典型的低渗火山碎屑砂岩油藏特征。油藏注水开发后,由于水敏和速敏等因素的影响,孔隙结构进一步变差,油层驱替压力上升,无水采收率和最终驱油效率下降,油藏注水开发表现出注水压力不断上升、地层憋压现象明显但油井供液能力普遍不足等特征。随后开展了细分开发层系和加密井网等措施,开发状况得到一定程度的改善。     

苏丹Melut盆地北部油田储集层孔隙结构特征分析

对苏丹Melut盆地北部油田储集层孔隙结构研究结果表明，该油层储集层以岩屑石英砂岩及长石石英砂岩为主，结构成熟度、成分成熟度中等；成岩作用类型多样，成岩阶a为早成岩B亚期；孔隙类型以原生粒间孔为主，少量溶蚀孔；孔隙结构以粗孔粗喉型为主，中孔中喉型次之；黏土矿物包括高岭石、伊利石、伊／蒙混层等，其中高岭石含量最高，具有潜在速敏性。分析认为，在油田注水开发时，为防止伤害孔隙结构导致降低开发效果，应将注水速率控制在储集层岩石临界速率以内。图3表3参8     

准噶尔盆地三叠系百口泉组特低渗砂砾岩储层孔喉结构定量表征

针对特低渗砂砾岩储层非均质性强、孔喉结构复杂、定量表征难度大等问题,综合应用铸体薄片观察、常规压汞和恒速压汞等技术对准噶尔盆地三叠系百口泉组特低渗砂砾岩储层孔喉结构进行研究。结果表明:储层非均质性强,砾岩含量超过50%,孔喉分选系数为1.10～3.60,平均为1.97;储层平均孔隙半径和平均喉道半径分别为127.80、0.25 μm,主流喉道半径为0.71～1.12 μm,平均为0.91 μm;对于微观孔喉非均质性较强的砂砾岩储层,主流喉道半径应作为衡量砂砾岩储层渗流能力的最重要指标。建议采用“水平井+体积压裂”方式提高储量动用程度和单井产量,采用气驱和注气吞吐提高采收率。该研究定量认识了特低渗砂砾岩储层孔喉结构特征,为开发对策的制订指明了方向。     

致密储层物性下限确定新方法及其应用

文中应用储层孔隙度、渗透率、储层产能、压汞测试和致密储层临界孔喉半径等分析资料,提出了2种求取致密储层物性下限的新方法:一是利用储层物性与产能相结合的经验统计法,分别对工业油层和低产油层储层物性按累计概率丢失10%进行统计分析,确定工业油层的物性下限为孔隙度ф=7.20%、渗透率K=0.050×10-3μm2,低产油层的物性下限为ф=4.50%,K=0.030×10-3μm2;二是利用致密砂岩临界孔喉半径与压汞资料相结合的函数拟合法,所确定储层物性下限为ф=4.48%,K=0.023×10-3μm2。考虑到经验统计法得到的低产油层储层物性下限值与函数拟合法得到的值近乎一致,故取该下限值作为研究区致密储层的物性下限。研究区储层孔喉分布特征亦表明,物性低于该下限值的储层,其孔喉整体小于致密储层临界孔喉,为无效储层。     

孔喉结构对CO2驱储层伤害程度的影响

在CO₂驱提高采收率的过程中,CO₂与原油、基质矿物的相互作用会对储层孔喉结构造成一定的伤害。为了揭示孔喉结构对CO₂驱储层伤害程度的影响,利用高压压汞、扫描电镜结合核磁共振技术,通过室内物理模拟实验确定岩心样品的孔喉堵塞程度,评价了不同孔喉结构的岩心样品在CO₂驱过程中的伤害程度,明确了CO₂驱储层伤害机理。实验结果表明：CO₂驱过程中产生的沥青质沉积及酸化作用对储层孔隙度的影响很小,实验岩心样品的孔隙度降幅为1%左右,而渗透率受到的伤害程度较高,Ⅲ类孔隙结构岩心的渗透率降幅达20.55%,且渗透率越低、孔喉结构越差,渗透率受到伤害的程度越高;孔喉堵塞程度与孔喉结构参数成正相关关系,孔喉结构越差,中值半径越小,越容易发生孔喉堵塞;Ⅰ类孔隙结构岩心的孔喉堵塞程度较低,Ⅲ类孔隙结构岩心的孔喉堵塞程度明显增高,最高可达到34.32%。该研究结果可为CO₂驱现场高效应用提供依据。     

致密油藏孔喉分布特征对渗吸驱油规律的影响

自发渗吸是致密油藏中一种重要开发机理,构建准确的渗吸驱油数学模型对明确致密油藏渗吸驱油规律具有重要意义。基于毛管束模型,考虑束缚水和残余油饱和度,利用二维高斯分布函数拟合从高压压汞测量得到的致密砂岩孔喉分布,构建岩心尺度致密砂岩基质渗吸驱油数学模型,并通过致密砂岩渗吸实验对数学模型进行验证,开展渗吸规律影响因素分析,明确孔喉分布、润湿角、界面张力等因素对渗吸驱油速率的影响。结果表明,致密砂岩微纳米孔喉分布在半对数图中呈二维高斯分布特征;在自发渗吸初期,渗吸驱油速率主要取决于大孔分布特征,岩心渗透率越高,渗吸驱油速率越大;在自发渗吸中后期,渗吸驱油速率主要受纳米孔喉分布影响;渗吸驱油速率随润湿角降低、油水界面张力增大、原油黏度降低而增大。明确致密储层孔喉分布特征能够准确预测致密油藏渗吸驱油速率,对致密油藏开采制度的确定具有一定的指导作用。     

直罗油田长6砂岩储层微观孔喉结构特征

应用铸体薄片、扫描电镜、物性分析及压汞分析等技术手段,对鄂尔多斯盆地直罗油田长6砂岩储层微观孔喉结构特征进行了研究。结果表明:储层以细粒长石砂岩和岩屑长石砂岩为主;孔隙类型多样,主要为粒间溶孔和微孔;砂岩孔隙度平均7.64%,渗透率平均0.19×10-3μm2,属于低孔超低渗储层。不同沉积微相储层物性差异较大,水下分流河道和河口坝储层物性最好。孔隙多为小孔,孔喉中值半径平均0.078μm,属小孔、微喉道类型,分选一般,连通性较差。孔喉结构特征参数与物性的相关性研究表明,储层物性是排驱压力、中值压力、分选系数等多种因素共同作用的结果。利用储层物性、微观孔喉结构参数及单井产能等资料,将长6砂岩划分为3类储层,其中Ⅰ类、Ⅱ类是未来开发的首选储层。