储层建模技术在低渗致密气藏的应用

建立储层地质模型以对油气储层进行精细描述是现代油气藏研究的先进技术手段,目前主要有两种途径,即确定性建模和随机建模.随机建模是指以已知的信息为基础,以随机函数为理论依据,应用随机模拟方法产生可选的、等概率的储层模型方法是目前常用的建模方法.西南油气分公司所属气藏具有"气藏所处开发阶段多、储层类型多、含气层系多、沉积类型多、储层致密低渗、埋藏深度范围广、压力系数差异大"等特点,针对不同气藏应该采用适应其自身条件的建模方法.本文详细对西南油气分公司在近年科技攻关中所形成的随机建模系列技术、主要特色和应用效果进行了介绍.     

川西拗陷须家河组致密砂岩成岩作用特征及其对储层的影响

通过对川西拗陷须家河组储层的岩石学、矿物学、物性等特征研究,明确了砂岩成岩作用特征及其对储层质量演化的影响.受沉积相和成岩作用的影响,川西拗陷须家河组砂岩储层致密-超致密并具极强非均质性.影响储层质量的成岩事件包括机械压实作用、石英颗粒压溶作用、自生矿物胶结作用、溶蚀作用以及绿泥石衬边的形成.压实作用是造成砂岩孔隙度降低的最主要因素.晚期碳酸盐胶结作用在须四段钙屑砂岩和须二段细粒砂岩中较为普遍,较高含量碳酸盐胶结物对储层具有明显的破坏作用.自生石英主要来自碎屑石英的压溶,在须二段砂岩中含量较高.具一定厚度、连续性较好的绿泥石衬边可以抑制石英胶结物的形成以及压溶作用进行,对须家河组,特别是须二段砂岩储层孔隙保存具有双倍积极作用.须家河组相对优质砂岩储层主要孔隙类型为剩余粒间孔和粒间溶蚀扩大孔,原生孔隙的保存对次生 孔隙形成以及储层质量至关重要.破裂作用可以提高砂岩的储渗能力,同时也有利于砂岩中溶蚀孔隙的形成.     

基于储层地应力大小与方向的致密砂岩压裂效果的评价方法

以致密气储层为研究对象,对该储层的地应力大小与方向可压裂性的测井评价方法进行了研究。总结并对比分析了测井计算地应力与压裂工程地应力、地层瞬时停泵压力的一致性,结合最小水平主应力平面分布图与方向玫瑰图对该区块地质特征进行了精细对比,建立了研究区适应性较好的地应力产能预测模型;为克服自然伽马和密度中子孔隙度差值分级产能不能精细划分的不足,应用品质相同的地质条件下的最小水平主应力对致密气层产能进行研究分析,从而认为具有相同品质的地质条件下最小水平主应力越小储层产能越高。以鄂尔多斯致密砂岩盆地东北部地层区块为例建立了致密气储层产能模型,形成了基于储层地应力可压裂性的效果评价流程。     

致密砂岩气层压裂后产能测井定量预测

针对鄂尔多斯盆地X地区石盒子组致密砂岩气层压裂后产能测井预测问题,首先研究储层品质对压裂后产能的影响,在渗流力学理论与毛管理论的基础上,可以确定储层压裂后每米产气量与有效流动孔隙度存在指数关系,并且确定计算有效流动孔隙度的T_2截止值为33 ms;然后依据阵列声波测井资料求得储层测井脆性指数(动态脆性指数),结合测试资料确定了岩石可压裂性的测井脆性指数下限为55%;最后,建立储层压裂后每米产气量测井定量预测模型。将压裂后产能测井定量预测模型应用于鄂尔多斯盆地X地区石盒子组致密砂岩气层的产能预测,预测结果与测试结果符合很好,相对误差均在10%以内,为相同地质区块的致密气藏压裂后产能测井定量预测提供一种思路。     

全球致密砂岩气资源分布特征与规律

致密气已成为全球非常规天然气勘探开发的重要领域之一,特别是美国致密气大规模开发利用,推动了许多国家进行致密气勘探开发的进程。从全球致密气盆地分布情况入手,对致密气盆地的盆地类型、沉积环境、源岩岩性、源岩成熟度、储层埋深等特征进行了系统研究。研究表明全球致密气资源丰富,分布范围十分广泛。目前,全球已有美国、加拿大、澳大利亚、墨西哥、委内瑞拉、阿根廷、印尼、中国、俄罗斯、埃及、沙特等十几个国家和地区已进行了致密气藏的勘探开发。其中,美国和加拿大在致密气资源勘探开发方面处于世界领先地位。     

储层岩石微观孔隙结构研究方法探析

储层的储集与渗流能力受其微观孔隙结构很大程度影响,所以对储层微观孔隙结构特点展开研究,可有效促进对储层展开科学的分类评价,进而明确储层分布状况,改善油气产能及油气采收率。文章将进一步对储层岩石微观孔隙结构研究方法展开探讨。     

致密油储层多级压裂下直井产能预测

采用信息量分析法,分析了油层厚度、油层压力、渗透率和含油饱和度等因素对产量的影响。引入相关系数及灰色关联度计算的方法,可以得到各个不同的地质因素与直井产油量的灰关联度,在各类地质因素中油层厚度、油层压力这两个因素与直井产油量的关联度相对较大,因此,这两个因素是影响直井产能的主要因素,最终运用多元回归法推导直井产能公式。     

致密砂岩气计量的旋进漩涡流量计设计及应用

针对致密砂岩气开采过程中无计量装置或计量装置不合理,数据监测采集难的现状,设计了一种能适用于致密砂岩气计量的智能旋进漩涡流量计,通过一次仪表结构设计提升了流量计的耐高压,耐磨损性能,通过二次仪表内嵌低功耗物联网通讯模块,定时发送流量计监测的数据,实现致密砂岩气开采计量的信息化管理。     

基于交叉验证的SVM对致密砂岩岩性的识别

利用苏里格研究区岩屑录井资料,优选了对岩性差异具有较好指示作用的自然伽马和光电吸收截面指数两条测井曲线参数作为训练和测试样本,并且做归一化处理以消除测井响应特征量纲不一致的影响,使用交叉验证方法对支持向量机的关键参数则进行最佳寻优,得到了一种基于交叉验证优化的支持向量机岩性识别模型并在研究区对多口井样本进行岩性识别。对比实验结果,支持向量机法平均符合率达到了91.25%,高于神经网络法和交会图法的识别准确率,而且收敛速度更加快,取得良好的应用效果。     

安塞西区延长组长6储层孔隙结构特征及评价

根据岩心观察、岩矿薄片、铸体薄片及扫描电镜等分析结果,认为安塞两区长6油层组储层岩石以细粒长石砂岩为主,其次为中-细粒、中粒及粉-细粒、粉粒长石砂岩,该储层主要储集空间类型有沸石溶孔、粒间孔和粒内溶孔(长石溶孔、岩屑溶孔).主要的孔隙组合类型有粒间孔-溶孔型、溶孔-粒间孔型、粒间孔型及复合型等.研究区反映孔喉特征的各种参数变化较大,砂岩孔喉分布不均,孔喉配置关系主要为中孔-细喉型和小孔-微细喉型.     

基于图像处理的矿石颗粒三维微观孔隙结构演化

采用高精度显微CT技术及三维图像分析方法研究氧化铜矿石颗粒在酸浸前后内部微观孔隙结构特征及其演变,考察孔隙率、孔隙尺寸分布、孔隙连通度、孔隙分维等参数的变化规律.结果表明：酸浸后矿石颗粒的孔隙率明显增加,孔隙尺寸分布范围更广,出现一定比例的大孔隙,平均孔隙直径增加2~3倍;孔隙连通度在酸浸前基本为零,酸浸后明显增加,并在各方向上呈现空间变异性;孔隙分维数在浸出结束后也有所增大,且在一定范围内与孔隙率及平均孔隙直径呈指数增长关系.借助三维图像分析可实现矿石浸出过程中内部微观孔隙结构的定量描述,从而揭示矿石颗粒孔隙结构的演化规律.

     

四川盆地高磨区块龙王庙储层岩性特征及其孔隙特征分析

研究区在寒武纪时位于上扬子地块的西部,是扬子克拉通基础上发展起来的板内沉积盆地的一部分。根据钻井资料、岩心观察、普通薄片、铸体薄片等分析,对龙王庙组储层进行了研究。通过结合实验测试资料对高磨取龙王庙储层岩性及孔隙特征进行分析得出:龙王庙储层岩性特征主要分为3类,分别是颗粒白云岩,晶粒白云岩和花斑状白云岩;储层孔隙特征主要为粒间孔、晶间孔、溶孔溶洞3种。     

分析砂岩型铜矿床成矿流体性质及演化

针对目前砂岩型铜矿床成矿的科研缺陷,文章分析了砂岩型铜矿床的成矿特征以及砂岩铜矿石包裹体的变化情况,并提出了砂岩型铜矿床成矿的流体演化过程,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。     

剪切浓密床层孔隙网络模型与导水通道演化

剪切作用是膏体重力浓密制备的基础要素, 本文研究了浓密床层孔隙和喉道的变化对导水通道的影响, 揭示了水分排出的来源与比例. 开展半工业实验并结合计算机断层扫描(CT)与孔隙网络模型(PNM)提取床层微观孔隙结构, 利用最大球搜索算法识别并分析剪切前后孔隙与喉道的演化规律. 结果表明, 添加转速为2 r·min-1的剪切作用将尾砂底流浓度(即底流的固相质量分数)由55.8%提升到58.5%, 孔隙率由43.05%降低到36.59%, 孔隙率降低的比率为15%. 通过PNM技术将孔隙空间划分为"球体"储水孔隙与"棍体"喉道; 剪切后球体和棍体数量分别增加了16.5%和22%, 球体平均尺寸小幅下降, 球体半径多集中在40~60 μm之间. 棍体平均半径由9.83 μm降低至8.58 μm, 降低了12.7%, 棍体长度变化较小. 剪切作用下的球体配位数在5~10的部分从25.73%增加至44.58%, 配位明显增多, 颗粒接触紧密. 本文提出"球棍比"的概念用于孔隙结构的定量表征. 剪切后球体体积占比由14.14%降低至12.75%, 球体体积减少的比率达到9.83%;棍的体积由28.91%降低至23.84%, 棍体积减少的比率为17.54%. 球棍比由48.91%增加至53.48%, 球棍比提升的比率达到了9.34%, 与球体体积减小相比, 棍的体积减少的幅度更大, 导致球棍比上升. 本文从孔隙结构变化的角度揭示了全尾砂重力浓密剪切排水机理; 剪排水过程中主要排出的是喉道中的水分, 孔隙中的水分排出较少.      

运城市盐湖区沉积盆地砂岩热储层回灌试验的研究

对于砂岩盆地地热资源的回灌模式的研究,在实际的回灌操作中起着重要的指导意义。本文通过对运城市盐湖区砂岩储层进行不同时间段回灌模式的试验研究,研究表明"回扬-回灌"的循环运行模式能够保证地下水回灌的持续性,能够增加回灌井的回灌量,是现阶段比较适宜砂岩盆地回灌系统的运行模式。相对回灌量比较小的地热水井,要结合具体情况来确定其回扬时间或回灌率的最佳时间,确保该地区地热资源可持续利用。     

剪切浓密床层孔隙网络模型与导水通道演化

剪切作用是膏体重力浓密制备的基础要素,本文研究了浓密床层孔隙和喉道的变化对导水通道的影响,揭示了水分排出的来源与比例.开展半工业实验并结合计算机断层扫描(CT)与孔隙网络模型(PNM)提取床层微观孔隙结构,利用最大球搜索算法识别并分析剪切前后孔隙与喉道的演化规律.结果表明,添加转速为2 r·min~(-1)的剪切作用将尾砂底流浓度(即底流的固相质量分数)由55. 8%提升到58. 5%,孔隙率由43. 05%降低到36. 59%,孔隙率降低的比率为15%.通过PNM技术将孔隙空间划分为"球体"储水孔隙与"棍体"喉道;剪切后球体和棍体数量分别增加了16. 5%和22%,球体平均尺寸小幅下降,球体半径多集中在40～60μm之间.棍体平均半径由9. 83μm降低至8. 58μm,降低了12. 7%,棍体长度变化较小.剪切作用下的球体配位数在5～10的部分从25. 73%增加至44. 58%,配位明显增多,颗粒接触紧密.本文提出"球棍比"的概念用于孔隙结构的定量表征.剪切后球体体积占比由14. 14%降低至12. 75%,球体体积减少的比率达到9. 83%;棍的体积由28. 91%降低至23. 84%,棍体积减少的比率为17. 54%.球棍比由48. 91%增加至53. 48%,球棍比提升的比率达到了9. 34%,与球体体积减小相比,棍的体积减少的幅度更大,导致球棍比上升.本文从孔隙结构变化的角度揭示了全尾砂重力浓密剪切排水机理;剪排水过程中主要排出的是喉道中的水分,孔隙中的水分排出较少.     

基于导电孔隙的中基性火山岩储层含气饱和度解释模型

由于中基性火山岩储层的特殊性,很难利用传统的导电模型求准舍气饱和度.为准确计算储层含气饱和度,对研究区中基性火山岩储层孔隙类型、特征及岩电实验资料进行了研究,结果表明:储层孔隙类型主要有气孔、溶蚀孔及微缝,且具有超高孔喉半径比,储层中存在不导电孔隙和导电背景;对Maxwell导电模型进行分析推导,将总孔隙分为导电孔隙和不导电孔隙,引入孔隙联通因子,得到导电孔隙度;应用电导率叠加原理,建立了基于导电孔隙的原始舍气饱和度模型,该模型处理的含气饱和度与毛管压力分析饱和度相比,平均绝对误差小于3%,且与试气资料具有较好的一致性.     

砂岩单轴压缩下声发射特征与损伤演化

为获取钨矿砂岩矿柱岩石破坏过程中声发射特性及损伤演化规律,对其进行单轴压缩条件下同步测试应力-应变曲线、声发射参数-时间变化曲线的室内声发射试验,通过分析声发射参数与应力变化关系,并试用声发射振铃计数、能量计数来表征岩石损伤。结果表明:该岩石的声发射分布可分为三个不同阶段;第Ⅰ阶段为相对平静期,振铃计数较小、幅值较小,能量释放值较低;第Ⅱ阶段为活跃期,声发射活动分布逐渐密集,但大多数信号值都处于低级别水平,岩石仍处于稳定阶段;第Ⅲ阶段为失稳前兆期,振铃计数、幅值均值和弹性能释放迅速增大,且分布更为密集,出现多个峰值,峰值处都对应着应力-应变曲线上的拐点,岩石失稳时各声发射参数都达到最大值。用声发射振铃计数或能量计数能较好的反应岩石内部的损伤演化过程。     

单轴压缩下粉砂岩热图像特征粗糙度演化特性

为探寻粉砂岩破裂失稳过程中红外异常,引入分形理论,通过盒维数法计算出粉砂岩红外热图像特征粗糙度,结合方差及AIRT对单轴压缩下粉砂岩特征粗糙度演化特征进行分析。结果表明：热图像的特征粗糙度演化过程与方差相似,具体可分为3个阶段：在压密阶段,特征粗糙度和方差迅速增大且方差在这个阶段刻画较好;弹性阶段,特征粗糙度开始变小,两者刻画能力相当;塑性-峰后阶段,特征粗糙度值波动性增强,跳动幅度和频率都明显增加,且在应力峰值点转为变大,此现象即为岩石破裂红外前兆信息,阶段刻画能力较方差更理想。     

铝用石墨质阴极不同焙烧温度下孔隙结构演化

采用图像分析方法研究铝用石墨质阴极在不同焙烧温度下孔隙结构特征及其演变,考察孔隙率、孔径分布、形状因子、视孔隙比表面积、连通性等参数的变化规律和孔隙复杂度的分形特征.结果表明：随着焙烧温度增加,孔隙率逐渐增大,而视孔隙比表面积、形状因子和连通性呈先减小后增大趋势;石墨质阴极试样不同温度下焙烧生成孔隙均符合分形规律,借助图像分析孔隙结构参数和分形维数可界定不同典型焙烧温度下阴极孔隙结构的演变特征,并据此提出相应的孔隙特征演化模式.