应用恒速压汞技术研究致密油储层微观孔喉特征——以鄂尔多斯盆地上三叠统延长组为例

针对常规压汞获得的孔喉数值偏低,影响对储层的正确认识及后期开发技术政策的制定等问题,应用消除毛管压力影响的恒速压汞数据对鄂尔多斯盆地延长组致密油储层微观孔喉特征进行了直观、定量的分析。结果表明:致密油储层平均孔隙半径为153μm,与渗透率无相关性;平均喉道半径为0.34μm,是影响渗透率的主要因素,与渗透率具有很强的正相关性;孔喉半径比大,平均为556,与渗透率有较强的负相关性;汞进入阻力较小的大喉道所控制的孔隙时,总毛管压力曲线与孔隙毛管压力曲线几乎重合,喉道的影响不明显,随着进汞量的不断增加,毛管压力逐渐升高,喉道逐渐主导着进汞总量。因此,致密油的规模开发需应用先进的储层改造工艺,充分扩大、增加喉道,降低孔喉半径比,提高储层渗流能力,才能取得更好的开发效果。     

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。     

低渗致密火山岩气藏微观孔喉特征

储层岩石的微观孔隙结构特征直接影响其储集和渗流能力,并最终决定油气藏产能的大小。使用恒速压汞测试技术,对低渗致密火山岩气藏微观孔喉发育特征研究表明,低渗火山岩气藏喉道半径非常细微但孔道半径较大,不同渗透率大小的储层喉道发育特征差异明显,主流喉道半径与储层渗透率具有较好的函数关系,喉道控制储层渗流能力。与渗透率接近的砂岩储层相比,低渗火山岩储层孔道半径较大但分布范围相对较小、孔喉比超大且呈多峰态分布,孔喉匹配关系复杂,开发过程中极易产生水锁伤害。同时数学拟合结果表明,火山岩气藏孔喉半径比加权均值随渗透率的增大而减小,但其相关性小于低渗砂岩孔喉比均值与渗透率之间的相关性;储层有效孔道、喉道体积与孔隙度和渗透率具有较好的相关性,但其与前者的相关性好于后者,这与低渗砂岩储层规律相反。     

基于数字岩心的致密砂岩储层孔隙结构与渗流机理

针对致密砂岩储层微观孔隙结构复杂导致孔隙空间展布和渗流机理认识不清的问题,以莺歌海盆地乐东10区高温高压特低渗透致密砂岩储层为例,利用三维高精度Micro-CT扫描、纳米级电镜扫描等图像分析技术对致密砂岩储层的孔隙空间展布规律进行定量表征,建立基于数字岩心的双尺度三维孔隙结构模型,并基于双尺度孔隙耦合渗流模拟方法确定致密砂岩储层渗流机理。研究结果表明：①乐东10区致密砂岩储层主要发育3种尺度范围的孔隙,孔隙半径分别为0.070~3,3~40,40~300 μm;②在以长石溶孔、岩屑粒间孔为主的微孔隙尺度下,孔隙与喉道半径差异较小,渗流空间以微孔隙和喉道构成,表现为小孔小喉渗流模式,在气水两相渗流过程中水相渗透率下降快;③在由较大粒间溶孔、铸模孔与次级尺度孔隙共同组成的双尺度孔隙结构模型中,呈大孔小喉渗流模式,水相渗透率下降较缓。     

致密砂岩储层孔隙结构及其对渗流的影响——以鄂尔多斯盆地马岭油田长8储层为例

致密砂岩油藏岩性致密、孔喉细小,贾敏效应及应力敏感性强,导致油气渗流规律不同于常规储层。为研究致密储层孔隙结构对渗流的影响,首先通过岩心观察、铸体薄片、扫描电镜及高压压汞等实验方法,研究了鄂尔多斯盆地马岭长8致密砂岩储层微观孔隙结构特征。结果表明,该储层平均面孔率较低,孔隙类型复杂,非均质性较强;渗透率小于1×10^-3 μm²的岩心纳米级与亚微米级孔喉占总孔喉的比例均较高（30％～55％）,渗透率大于1×10^-3 μm²的岩心微米级孔喉占总孔喉的比例增大。应用毛细管渗流模型分析了不同尺度喉道对渗透率的贡献,指出研究储层中亚微米级孔喉对渗流起主导作用。通过岩心驱替实验发现,油相（S_wc）最小启动压力梯度与岩心最大喉道半径之间呈幂函数负相关,最大喉道半径小于1.0 μm时,油相（S_wc）最小启动压力梯度随喉道半径的降低迅速增加;随岩心渗透率的降低,喉道分布曲线左移,喉道半径减小,对应岩心的流速-压差曲线非线性段增长。     

红河油田长8致密砂岩储层微观孔隙结构及可动流体饱和度特征研究

致密砂岩储层微观孔隙结构复杂,常规方法获取的微观孔隙结构特征参数较难对储层物性及可动流体进行表征。在利用铸体薄片、扫描电镜和物性分析等常规方法研究基础上,采用恒速压汞、核磁共振等非常规方法,确定储层微观孔隙结构特征参数,并研究特征参数与物性、可动流体饱和度之间的关系。结果表明,孔隙半径与储层物性无相关性,喉道半径、孔喉半径比是影响储层渗透率、渗流能力的主要因素,其中渗透率越低、喉道半径影响程度越高;渗透率越高,孔喉半径比影响程度越高。     

华庆地区长6储层微观孔喉特征及对物性的影响研究

为了研究低渗透砂岩储层微观孔喉特征差异与物性的关系,笔者以鄂尔多斯盆地华庆地区长6储层为研究对象。首先分析了孔隙度和渗透率之间的关系,并在此基础上利用先进的恒速压汞技术,进一步研究了不同渗透性砂岩储层的微观孔喉分布特征,明确了孔隙结构微观特征对储层渗流能力的影响。研究结果表明:华庆地区长6储层孔喉分布具有较强的非均质性,孔隙半径分布相对集中,而喉道半径及孔喉半径比分布特征差异较明显。渗透率越低,喉道半径分布区间越小,孔喉半径比分布范围越宽,孔喉非均质性越强。对渗透率影响较大的喉道特征参数为:平均喉道半径、孔喉半径比、分选系数及主流喉道半径。说明研究区储层品质及渗流特征主要受喉道大小及分布的控制,喉道的发育程度及非均质性严重制约着长6储层的渗流能力。     

长7致密砂岩微观孔喉结构测试及特征

以岩心观察、测井、分析试验等资料为基础,探讨了鄂尔多斯盆地湖盆中部长7致密砂岩储层微观孔隙结构测试方法及特征.研究区致密储层以（岩屑）长石砂岩为主,沉积物粒度细,软组分含量高,可见孔面孔率低,多物源沉积造成孔隙结构及成岩作用具有明显差异;储层物性差,孔隙度介于4 ％～10％,平均约为9.12％,90％以上样品渗透率小于0.3× 1 0^-3μm^2介于0.16～0.25× 1 0^-3μm^2研究区裂缝发育;采用高精度扫描电镜、纳米CT等方法结合常规测试,实现致密砂岩储层微米-亚微米-纳米级多尺度孔喉精细识别,采用图像分析法-恒速压汞-高压压汞相结合的方法,建立起了致密砂岩储层孔喉定量化评价方法;测试结果表明：研究区致密砂岩储层微米级孔隙占比约为25％,亚微米级孔隙约为35.9％,纳米级约为30％.储层喉道半径小,孔喉比大,盆地致密储层发育纳米级喉道,主要分布在20～300 nm、配位数较低,孔喉系统复杂,孔喉网络系统由多个独立连通孔喉体构成.孔喉特征参数中最大连通喉道半径、孔喉均值、孔喉分选系数等与物性具有一定相关性,其中最大连通喉道半径与渗透率相关性密切,相关系数为0.918.     

鄂尔多斯盆地致密储层微观孔隙结构特征与分类

致密储层的微观孔隙结构特征是衡量致密储层油气渗流能力和产量的重要因素,也是目前致密油气藏的研究重点和热点。以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长8致密储层为研究对象,通过开展恒速压汞实验和建立微观孔隙结构模型,分析了宏观储层物性参数与微观孔隙结构参数的关系,实现了对致密储层微观孔隙结构的精细划分。研究结果表明：喉道半径越大,总进汞饱和度、喉道进汞饱和度和孔隙进汞饱和度越大,残余的湿相饱和度越小;致密岩心喉道半径及孔隙半径均呈“两端分布少、中间多、左右不对称,粗(正)偏态”的正态分布特征,随着孔隙度和渗透率的增大,正态分布参数α和σ值有增大的趋势;以主流孔喉半径为判别特征参数,将致密岩心孔隙结构类型分为4类：Ⅰ类渗透率大于1×10^-3μm²,主流孔喉半径大于1μm;Ⅱ类渗透率为(0.5～1)×10^-3μm²,主流孔喉半径为0.7～1μm;Ⅲ类渗透率为(0.3～0.5)×10^-3μm²,主流孔喉半径为0.5～0.7μm;Ⅳ类渗透率小于0.3×10^-3     

压汞—恒速压汞在致密储层微观孔喉结构定量表征中的应用——以鄂尔多斯盆地华池—合水地区长7储层为例

鄂尔多斯盆地华池—合水地区是典型的致密油气富集区,储层物性差,微观孔喉结构特征复杂,孔喉结构对油气的富集和后期开采有较大影响。利用压汞—恒速压汞法探讨华池—合水地区延长组长7致密砂岩储层纳米孔喉定量表征及孔喉体系中流体渗流特征。研究表明:研究区储层排替压力较高,平均喉道半径较小,孔喉体积比及孔喉比较大,渗流能力差;不同物性岩样的孔隙半径分布范围一致,喉道分布差异明显,进汞饱和度随孔隙个数的增多而增大;SHg—ΔSHg/ΔPc曲线能较好地反映进汞速率及孔喉结构,致密储层中纳米级孔喉发育,且对储层储集及渗流能力有较大的贡献;流体在注入过程中,首先进入孔隙主控区,紧接着进入孔喉共控区,最后进入喉道主控区;恒速压汞在研究致密储层孔喉结构时不能反映纳米孔喉特征,评价物性较好的储层效果较好。     

鄂尔多斯盆地致密砂岩储层孔喉分布特征及其差异化成因

致密砂岩中广泛发育的微纳米级孔喉体系是致密砂岩储层与常规砂岩储层的本质区别,也是影响致密油藏渗流特征及开发效果的主要因素。利用铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞等方法,对鄂尔多斯盆地姬塬地区长6段、长7段储层的孔喉类型及分布特征进行了分析对比,并对其差异性成因进行了探讨。结果表明：长6段储层孔隙类型以剩余粒间孔为主,喉道多为压实成因,孔隙较喉道发育。长7段储层孔隙类型以长石溶孔为主,喉道多为溶蚀成因,喉道较孔隙发育。2个层位孔隙半径分布范围及平均值相近,长6段储层喉道半径分布范围及平均值明显大于长7段储层,其物性好于长7段储层。长6段储层为三角洲沉积,埋深较浅,较高的绿泥石膜含量和较低的压实强度使其较好地保持了原始沉积孔隙空间,而溶蚀作用又进一步扩大了孔隙空间。长7段储层为湖泊沉积,埋深较大,压实作用和胶结作用强烈,原始沉积孔隙空间被大量挤压,后期虽发生强烈的溶蚀作用,但溶蚀成因喉道连通性和渗流能力明显低于压实成因喉道,溶蚀作用虽能增大储集空间,但无法显著提高渗流能力。因此,连续沉积的长6段、长7段储层渗透率存在显著差异。     

库车坳陷下侏罗统阿合组致密砂岩储层孔隙微观结构特征及其对致密气富集的控制作用

库车坳陷是近年来塔里木盆地深层致密砂岩气勘探的重要领域。通过开展物性测试、铸体薄片镜下鉴定、常规压汞实验、微米CT扫描实验及包裹体测试,分析库车坳陷迪北致密砂岩气藏下侏罗统阿合组致密砂岩储层孔隙微观结构特征,结合测井解释结果和包裹体实验,探讨孔隙微观结构对致密砂岩气富集的控制作用。结果表明：库车坳陷下侏罗统阿合组致密储层主要发育溶蚀孔隙（包括长石和岩屑等粒内溶孔、胶结物溶孔）和微裂缝,残余粒间孔隙较少。阿合组致密储层孔隙微观结构可分为3类：第一类主要发育在粗砂岩中,孔喉分选差、孔喉半径大但孔喉比小,孔喉系统为毛细管束状,具有较好的渗流能力;第二类主要发育在粗-细砂岩中,孔喉分选较差,孔喉半径小于第一类储层但孔喉比大,孔喉系统为墨水瓶状;第三类主要发育在细-粉砂岩中,孔喉分选相对较好,孔喉半径小于第二类储层,孔喉系统也表现为墨水瓶状,但渗流能力差。第一类孔喉系统可形成天然气在致密储层中的运移通道;第二类孔喉系统是致密砂岩气主要的储集空间,有利于致密砂岩气的聚集;第三类储层为无效储层,无天然气充注。     

车西洼陷低渗透储层孔隙结构特征及物性

根据岩心观察描述、铸体薄片、岩心分析化验等资料,研究了车西洼陷沙四上亚段低渗透储层孔隙结构特征,探讨了影响低渗透储层物性的主要因素。研究结果表明研究区沙四上亚段储层岩性以细砂岩和粉砂岩为主,平均孔隙度为14.3%,平均渗透率为13.2×10-3μm2,以低渗透砂岩储层为特征,储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔和微裂缝为主,储层孔喉半径一般小于6μm。当孔喉半径小于0.24μm,渗透率小于0.4×10-3μm2,排替压力大于1 MPa时,储层含油气性变差。影响沙四上亚段储层物性的主要因素包括孔喉半径、沉积物颗粒大小、溶蚀孔隙和微裂缝的发育情况,以及泥质质量分数和碳酸盐岩质量分数。孔喉半径大的储层沉积物颗粒相对较粗,储层物性相对较好。溶蚀孔隙主要发育在2 000～2 600 m和3 000～3 700 m,溶蚀孔隙的发育能有效改善储层物性。微裂缝主要发育在断裂带附近,可提高储层渗透率5.4～220.1倍。泥质质量分数和碳酸盐岩质量分数的增加使孔隙度减少3%～5%。     

鄂尔多斯盆地长7段致密油成藏物性下限研究

鄂尔多斯盆地延长组长7段致密砂岩储层在湖盆中心大面积分布,成藏期的储层物性下限是决定油气是否充注储层的重要参数。运用恒速压汞和纳米CT扫描技术分析了长7段湖盆中心渗透率小于0.3×10-3 μm2、孔隙度小于12%的致密砂岩储层的物性及微观孔喉特征。结果表明,其平均孔隙半径为160μm,喉道半径不超过0.55μm,均值为0.33μm。在分析致密油成藏期储源压差、原油物理性质及盆地流体特征的基础上,结合致密储层油气驱替模拟实验及最小流动孔喉半径法,综合确定了研究区长7段致密油成藏期油气开始充注时的孔喉下限为14 nm,孔隙度下限为4.2%,渗透率下限为0.02×10-3 μm2,要达到含油饱和度超过40%而实现致密油的大面积连续分布,孔喉半径下限应为0.12μm,孔隙度下限为7.3%,渗透率下限值为0.07×10-3μm2。      

鄂尔多斯盆地苏里格气田苏6区块盒8段致密砂岩储层微观孔隙结构特征及其意义

应用铸体薄片、扫描电镜、三维CT扫描、高压压汞和恒速压汞等方法,对苏里格气田苏6区块盒8段致密砂岩储层的微观孔隙结构特征进行定量表征,探讨孔隙结构差异性成因,进而优选出反映致密砂岩微观孔隙结构特征的储层评价参数。结果表明:储层孔隙类型主要为(颗粒、胶结物)溶孔、黏土矿物晶间孔及少量残余粒间孔;不同渗透率的储层孔隙半径差别不明显,但喉道半径分布差异较大,储层越致密,喉道半径分布范围越小、小喉道所占比例越高,喉道占有效储集空间的比例也越高;中粗粒岩屑石英砂岩和中粗粒岩屑砂岩结构成熟度高、原始孔隙度高、溶蚀作用强烈,溶蚀孔隙所占比高,形成的半径大于1μm的孔喉含量显著增加;细粒(长石)岩屑砂岩分选差、原始孔隙度低,溶蚀作用弱,孔隙类型主要为黏土矿物晶间孔,形成的孔喉主要为半径小于1μm的孔喉;主流喉道半径对储层渗流能力起主要控制作用,并且可以很好地反映储层的孔喉分布、有效储集空间及非均质性等微观孔隙结构特征,应当作为致密砂岩储层重要的储层评价参数。     

鄂尔多斯盆地盒8段致密砂岩气藏微观孔隙结构及渗流特征

应用铸体薄片、恒速压汞、高压压汞、气水相渗、水锁伤害、应力敏感等分析测试技术,对鄂尔多斯盆地上古生界二叠系石盒子组盒8段储层微观孔隙结构及渗流特征进行了分析,对钻井、储层改造、气藏开发等工程工艺措施提出了针对性改进建议。结果表明:盒8气藏为致密砂岩气藏,储层孔隙半径分布曲线主峰为70～200μm,喉道半径分布曲线主峰为0.2～2.2μm,属大孔、中_细喉储层;渗透率>1×10^-3μm²、(1.0～0.5)×10^-3μm²、(0.5～0.1)×10^-3μm²、(0.1～0.01)×10^-3μm²等4个级别储层中,由半径<0.062 4μm喉道控制的孔隙体积分别占总孔隙体积的18.8%、38.4%、57.3%、71.6%,小喉道控制的孔隙体积比例高;喉道半径大小决定了储层渗透率高低,也控制了渗流特征,水锁和应力敏感是影响盒8致密砂岩储层渗流能力的主要因素;盒8气藏压力系数低,加之储层强亲水,易发生水锁伤害,气相渗透率随含水饱和度升高急剧降低;盒8段储层管束状、缩颈状喉道发育,易发生应力敏感伤害,应力敏感伤害率为40%～80%;盒8致密砂岩气藏储层改造应广泛采用体积压裂以减弱小喉道对孔隙的控制,在钻井、储层改造过程中应尽量避免使用水基工作液,多采用欠平衡作业等措施,减少或避免水基工作液侵入。开发生产过程中应尽量避免大压差生产和频繁开关井,主动排水采气,以保护储层,提高采收率。     

基于恒速压汞技术的特低—超低渗砂岩储层微观孔喉特征

基于恒速压汞测试结果,对鄂尔多斯盆地延长组特低、超低渗砂岩储层的微观孔喉特征进行了分析,定量表征了孔喉特征参数的变化。结果表明,特低、超低渗储层的孔隙半径分布特征相似,介于100~200μm之间,峰值基本在140μm左右;相对于特低渗储层而言,超低渗储层的喉道分布范围更窄,小于1μm的喉道含量较高,变化更为敏感,孔喉半径比分布范围较宽,喉道进汞饱和度受渗透率影响较大;特低、超低渗储层孔喉特征的差异主要体现在喉道上。总体毛细管压力曲线表现出3个变化阶段,渗透率不同,各阶段受孔隙和喉道的影响程度也不同;处于中后期的超低渗储层更应注重喉道的开发。