特低渗储集层砂岩孔隙结构的分形研究——以安塞油田Y 区块和Z 区块为例

利用带有两参数分形几何公式对安塞油田Y、Z区块特低渗储集层岩心压汞资料数据进行了分析,结果表明,该区块储集层具有单一分形和多重分形特征。用由矩法计算所得孔隙结构特征参数均值、分选系数及变异系数与用整体线形回归所得分形维数的线性关系说明,用分形维数来定量描述储集层非均质性是可行的。此外,根据对不同分形特征孔隙结构微观分析,得出分形特征相似,其孔隙类型,沉积-成岩过程相似,当喉道半径变小(或孔隙总数减少),分形维数增加的结论。因此认为用分形特征来划分储集层的沉积-成岩相带或许是一种可行的方法。     

多方法协同表征特低渗砂岩储层全孔径孔隙结构——以鄂尔多斯盆地合水地区砂岩储层为例

高压压汞、恒速压汞、核磁共振实验在表征特低渗透砂岩储层的微观孔隙结构时存在局限性,其结果与铸体薄片和扫描电镜观察到的特征吻合度不高。为了解决这一问题,更加精细地刻画孔喉分布特征,以鄂尔多斯盆地合水地区砂岩储层样品为例,提出了多方法协同表征全孔径孔喉结构的方法。利用高压压汞所得毛管压力曲线与核磁共振联合高压压汞计算所得的伪毛管压力曲线对比,根据喉道分类分别计算吸附喉、微喉、细微喉、中细喉对应的孔隙空间的连通比。根据核磁共振实验原理,利用公式实现横向弛豫时间向孔径的转换,公式中比表面积利用高压压汞计算,弛豫率利用恒速压汞对比核磁共振T₂谱标定,将协同计算所得孔喉分布结果与对应的孔喉连通比相乘得到不同尺度喉道及孔隙连通空间分布曲线。结果显示：吸附喉连通比最低,其他类型的喉道连通比较高,且差异不大。喉道分布范围（0.003~3.661 μm）较恒速压汞结果变大,孔隙半径（0.8~91.4 μm）减小,孔喉比（16.4~58.6）减小,与铸体薄片与扫描电镜观察结果基本相符。说明多种方法协同计算一定程度上克服了高压压汞喉道与孔隙的叠加以及恒速压汞的计算误差,更接近于储层真实状态。     

特低渗透储集层成岩作用及孔隙演化定量表征——以鄂尔多斯盆地姬塬地区为例

采用薄片镜下观察、储集层物性分析相结合的方法,开展了成岩作用和成岩过程中孔隙演化的定量分析.研究表明,姬塬地区延长组长4+5、长6储集层以相对致密、低渗储集层为主,长石含量高、埋藏深度大及孔隙结构复杂等是储集层物性变差的重要因素;延长组长4+5、长6储集层经过了压实、胶结、溶蚀及交代等成岩作用改造,目前已处于中成岩阶段A期的晚期到B期的早期,压实作用造成孔隙度大量丧失,是储集层物性变差的最主要原因.     

S 区块低电阻率油层成因分析与评价

在S 区块发现了一批低电阻率油层（电阻率最低达1.7 Ω·m）,与水层电阻率相当,用常规测井解释方法识别油水层极为困难。以岩心扫描电镜、黏土矿物分析、毛管压力、地层水分析资料为基础,对S区块低电阻率油层成因机理进行了综合分析,认为该区油层低电阻率的主要成因是高矿化度地层水和低含油饱和度。针对不同成因的低电阻率油层,提出了视地层水电阻率与可动流体分析相结合的低电阻率油层评价方法。通过该区36 口井实际资料的处理,其应用效果较好。     

低渗、特低渗储集层微观孔隙结构分类表征——以延长油田延长组长2段和长6段储集层为例

利用恒速压汞等实验资料,对延长油田低渗、特低渗储集层的微观孔隙结构及微观油水分布规律研究结果表明,喉道是决定开发效果的关键因素,储集层渗透率主要由平均喉道半径和单位体积有效喉道个数共同控制,单位体积有效喉道体积、主流喉道半径、最大连通喉道半径对渗透率的影响程度依次减弱,与喉道进汞饱和度无关。孔喉半径比与孔隙度的相关性较差,而与渗透率呈较强的负相关关系。随着孔喉半径比不断减小,喉道发育程度不断转好,流体的渗流能力不断攀升,地层中的油气容易流经喉道被驱替出来,但是孔喉半径比与孔隙度的相关性并不明显,孔喉半径比不随孔隙度的改变产生规律性变化。     

低渗特低渗致密砂岩储层油水分布规律及主控因素--以鄂尔多斯盆地合水地区为例

为明确西峰油田长2油藏油水分布规律及主控因素,本文通过水质分析、压汞、核磁共振、物性测试、试气试采等可知,研究区地层水主体为CaCL2型,少量为Na2So4型,其中CaCl2型地层水为最原始的地层水水型,Na2So4型地层水可能是古大气水溶入地层中所致或者为水淹所致;地层水微观存在形式主要为自由水、毛管压力水;研究区油水分布规律较为复杂,平面上呈片状,空间上以透镜状为主,部分井存在"上油下水"现象。研究区油水分布主要受控于构造,其次是沉积相和储层分均质性,区域构造决定了东部以及北东部油气较为富集的基本格局,鼻状隆起控制油水接触关系;三角洲前缘亚相决定了水流优先从砂体轴向突进,导致储层非均质性较强,并在在水动力条件频繁变化的水下分流河道侧翼部位发育泥质夹层和钙质夹层,为油气的聚集和保存提供了非常好的遮盖条件。     

特低渗透储层微观孔隙结构参数对渗流行为的影响——以鄂尔多斯盆地长6储层为例

通过压汞和渗流实验对鄂尔多斯盆地长6特低渗透储层岩心进行了孔喉结构和渗流实验研究。压汞实验表明,研究区曲线类型总体上属于B类和C类;曲线偏向图的右上方分布,中间过渡段相对较陡,进汞曲线和退汞曲线夹角较小;门槛压力和中值压力高,分选性一般;孔喉半径对渗透率的贡献由单一区域向多区域均有分布;门槛压力、中值压力等与渗透率具有良好的相关关系,但退汞效率和退汞饱和度与渗透率相关性较差。单相渗流实验表明,部分样品在低压力梯度时具有非达西渗流特征,并过渡为达西渗流;两相渗流实验结果表明,储层具有高束缚水饱和度、高残余油饱和度,两相共渗区较窄的特征。     

碱性环境成岩作用及对储集层孔隙的影响——以鄂尔多斯盆地长7段致密砂岩为例

根据大量岩石薄片观察、扫描电镜和X衍射分析,详细研究鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段致密砂岩的岩石学特征、成岩作用及孔隙成因等,探讨长7致密砂岩碱性环境成岩作用及发育的各种伴生孔隙,并分析孔隙的演化过程及与其油气成藏的关系。长7段致密砂岩广泛发育碱性环境成岩作用,包括硅质的溶解及被交代、碳酸盐矿物胶结交代、钠长石化作用及大量伊利石、绿泥石沉淀。碱性环境下发育了多种伴生孔隙,如石英溶孔、黏土矿物晶间微孔、云母层间孔和钠长石化伴生孔隙。埋藏过程中,碱性环境成岩作用出现于早成岩B阶段和中成岩A2阶段,其中早成岩B期是主要碱性环境伴生孔隙发育阶段,大量黏土晶间微孔的出现严重损害了储集层的渗透能力,同时也导致后期酸性溶蚀强度降低,因此推测在大量烃类充注之前,长7段砂岩已经严重致密化,为典型的先致密后成藏。图7表2参34     

砂岩储集层中碳酸盐胶结物特征——以鄂尔多斯盆地中南部延长组为例

自生碳酸盐矿物是鄂尔多斯盆地中南部延长组砂岩储集层中最重要的胶结物,其主要类型有方解石、铁方解石、白云石和铁白云石,在不同层位上分布类型有较大差别,总体含量随地层深度增加而递减。偏光显微镜及SEM研究表明,该区碳酸盐胶结物主要呈充填粒间孔隙、交代矿物以及泥微晶环边赋存。碳、氧同位素分析揭示各种类型自生碳酸盐胶结物具有多期次、长时间的沉淀过程,其沉淀温度范围也存在较大差异。该区碳酸盐胶结物的物质来源主要有海洋碳酸盐岩岩屑的后期溶解、蒙脱石的伊利石化、相邻泥岩的压释流体以及长石和暗色亚稳定矿物的溶解等。由于碳酸盐胶结物较大规模地堵塞了孔隙,在个别部位形成了分割储集层的致密钙质层,且缺乏后期溶解作用,使其成为延长组储集层致密超低渗的一个重要因素。图7表2参36     

鄂尔多斯盆地山2段砂岩储层的孔隙类型与孔隙结构

在铸体薄片鉴定、粒度分析、压汞曲线及物性分析统计的基础上,对鄂尔多斯盆地山2段砂岩储层的孔隙类型、孔隙结构等微观特征进行了深入分析,结果表明:山2段储集空间主要为粒间溶孔、原生残余粒问孔、岩屑粒内溶孔、杂基溶孔和高岭石晶间孔,局部发育微裂隙;渗透率随孔隙度的增大而增大,而孔隙度和渗透率的大小又与砂岩的孔隙结构有关.根据砂岩的压汞参数及物性特征,划分出4类储层:Ⅰ类--优质储层,主要发育粒间溶孔.具有较好的颗粒支撑.孔隙连通性好;Ⅱ类—较好储层,其储集空间为粒间溶孔—粒内溶孔—高岭石晶间孔组合;Ⅲ类--较差储层.主要发育残余粒问孔—高岭石晶间孔组合;Ⅳ类--差储层,仅发育孤立微孔.指出粗粒结构与含砾支撑结构的石英砂岩储层物性较好;含砾支撑结构储层具有双众数粒度分布特征.有利于孔隙水的流动,促进填隙物溶蚀和粒间溶孔的形成,使得储层的渗透率得到提高.     

微孔隙对低孔低渗砂岩储集层测井评价的影响——以苏里格气田A区块盒8段储集层为例

在低孔低渗砂岩储集层中,微孔隙给岩石的导电性及物性参数的评价带来了一定的困难。以苏里格气田A区块盒8段储集层为例,将动力与阻力平衡时所得到的孔隙半径0.15 μm作为微孔隙的上限,通过数值模拟及数理统计等手段解释了研究区的“非阿尔奇”现象。研究表明,孔隙类型决定微孔隙发育比例,孔隙度越大,微孔隙比例越小;随着微孔隙比例增大,渗透率明显降低;微孔隙发育的低孔低渗砂岩储集层具有中子孔隙度明显增大、密度和声波时差变化较小的特点,且随着黏土含量增多,束缚水饱和度增高,导电网络发育,导电性增强,电阻率降低。所以,微孔隙发育是研究区低孔低渗砂岩储集层出现低阻的主要原因。     

特低渗透储集层成岩作用及孔隙演化定量表征——以鄂尔多斯盆地姬塬地区为例

采用薄片镜下观察、储集层物性分析相结合的方法,开展了成岩作用和成岩过程中孔隙演化的定量分析。研究表明,姬塬地区延长组长4+5、长6 储集层以相对致密、低渗储集层为主,长石含量高、埋藏深度大及孔隙结构复杂等是储集层物性变差的重要因素;延长组长4+5、长6 储集层经过了压实、胶结、溶蚀及交代等成岩作用改造,目前已处于中成岩阶段A 期的晚期到B 期的早期,压实作用造成孔隙度大量丧失,是储集层物性变差的最主要原因。     

低渗油田可动油储集层流体性质评价方法——以鄂尔多斯盆地红河油田为例

鄂尔多斯盆地红河油田含油饱和度高的储集层测试往往为干层或水层,这是因为含油饱和度仅反映岩石空间中含油饱满程度,并不反映其可动流体的含油量。为提高储集层流体性质解释符合率,应用大量岩心核磁共振分析数据,开展了核磁共振谱图含油特征分析和可动油饱和度流体性质评价方法研究。首先,借鉴低渗储集层可动流体储集层物性评价方法,以可动流体中含油量为主要依据开展流体性质评价;其次,在物性评价基础上,开展有效储集层(Ⅲ类以上)含油饱和度和可动油饱和度与试油结论对比分析,建立可动油饱和度流体性质评价图板。结合物性评价将储集层流体划分为4类,解决了低渗储集层流体性质解释评价问题。研究认为,可动流体中的可动油对低渗储集层流体性质起关键性作用,如果原油在储集层内以束缚油形式存在,即使含油饱和度高也不产油,从而有效解决了红河油田含油饱和度高试油不出油问题。这种方法对类似低渗储集层流体性质评价亦有效。     

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。     

特低渗砂岩储层物性下限确定方法——以永进油田西山窑组储集层为例

准噶尔盆地永进油田西山窑组储集层孔隙度的分布范围在4%～6%之间,渗透率分布范围在0.01×10^-3～0.30×10^-3μm²之间,属典型的特低孔、特低渗储层。结合静态、动态资料及岩石物理实验,综合利用经验统计法、含油产状法、物性试油法、核磁共振法、最小流动孔喉半径法、驱替压力法等6种方法,确定了该储层有效物性下限孔隙度为6%、渗透率为0.08×10^-3μm²,为有效厚度划分及储量计算提供了依据。     

特低渗透砂岩储层油水微观渗流通道与驱替特征实验研究——以鄂尔多斯盆地延长组为例

以鄂尔多斯盆地延长组2个典型的特低渗透砂岩储层为例,利用真实砂岩微观模型水驱油实验模拟注水开发过程,对水驱油过程中油水微观渗流通道类型和驱替特征进行了定性分析和定量表征.实验过程中共观察到粒间孔、溶蚀孔、粒间孔一溶蚀孔、微裂缝、微裂缝-孔隙和微孔6种主要的油水渗流通道,其差异性与沉积微相、孔隙和喉道的分选、连通情况及粘...     

砂岩储集层致密与成藏耦合关系——以鄂尔多斯盆地西峰—安塞地区延长组为例

以鄂尔多斯盆地西峰地区长8段和安塞地区长6段为研究对象,通过镜下包裹体荧光鉴定、孔隙度演化模拟以及石油充注临界实验,确定西峰—安塞地区三叠系延长组砂岩储集层致密与成藏时间的先后顺序。镜下包裹体荧光鉴定发现,延长组砂岩储集层普遍存在石英次生加大边夹沥青和烃类包裹体现象;孔隙度演化模拟表明,成藏期延长组砂岩储集层孔隙度大于10%,未达到致密状态;石油充注临界条件实验发现当西峰地区长8段和安塞地区长6段砂岩孔隙度小于10%时,即使在加压条件下,石油仍不能充注进入砂岩。综合研究表明鄂尔多斯盆地西峰—安塞地区延长组砂岩储集层先成藏后致密,为典型的"后成型"致密砂岩油藏。成藏期之后,压实作用和自生矿物胶结作用才使得延长组砂岩储集层致密化。图8参37     

砂岩成岩过程中的孔隙演化定量模拟———以鄂尔多斯盆地安塞地区长 8 油层组储层为例

孔隙度在埋藏成岩过程中的变化是一个连续的过程,对油气成藏和区域储层评价具有重要意义。 目 前大部分实测孔隙度在深度上都是断续的,针对这一现状,以鄂尔多斯盆地安塞地区长 ₈ 油层组储层砂 岩为例,应用数理统计和数字模拟方法来定量模拟整个埋藏成岩过程中的孔隙演化。 在岩石学特征、成岩 作用特征以及地层埋藏史和成岩史研究的基础上,以现今孔隙度为约束条件,以埋藏深度和埋藏时间为 变量,将研究区长 ₈ 油层组孔隙演化进程分为孔隙度减小和孔隙度增大 2 个过程,并分别建立了相应的 从埋藏初始至今的孔隙演化定量模型。 结果表明,机械压实作用阶段的孔隙度减小过程是以埋藏深度为 自变量的连续函数;压实胶结作用阶段的孔隙度减小过程、增孔窗口阶段（65～100 ℃）及次生孔隙度保持 阶段均是埋藏深度和埋藏时间的连续函数。 因此,分段模型叠加得到的总孔隙演化模型为一个四段式函 数。 利用研究区实际地质资料对孔隙演化定量模型进行的实例验证表明,该模型在砂岩孔隙演化模拟方 面有较好的应用效果。     

典型致密砂岩气储层孔隙结构分类及其意义——以鄂尔多斯盆地盒8段为例

在分析目前储层孔隙结构分类方法的基础上,根据鄂尔多斯盆地盒8段265块典型致密气储层砂岩样品的压汞测试数据,提出了适应于盒8段致密砂岩气储层孔隙结构的分类方案。分类鉴于反映孔隙结构的参数间信息具有一定的重迭,聚类分析前,利用Q型主因子分析将优选出的孔隙度(φ)、渗透率(K)、排驱压力(Pd)、中值压力(P50)、中值半径(R50)、分选系数(Sp)和最大进汞饱和度(Smax)等7个孔隙结构参数提取为3个主因子,依据主因子所涵盖的综合信息特征,分别命名为孔喉大小因子、孔渗因子及孔喉分选因子。以3个主因子作为聚类分析的新变量,并结合毛管压力曲线特征、镜下孔隙特征等,将典型致密气砂岩孔隙结构划分为4种类型。运用Fisher判别法对聚类结果进行了回符检验,判别正确率达87.5%。在此基础上,建立了定量的典型判别函数来划分孔隙结构类型:Ⅰ型(Y_12.51),Ⅱ型(Y_1=-0.12~2.51),Ⅲ型(Y_1=-3.72~-0.12)和Ⅳ型(Y_1-3.72)。研究结果表明:Ⅰ型或Ⅱ型孔隙结构的致密砂岩气储层为有利储层,据此分类与试气结果十分吻合,可对今后寻找有利储层、致密气的规模勘探开发提供有效地质依据。     

致密砂岩脆性指数测井评价方法 ——以鄂尔多斯盆地陇东地区长7段致密砂岩储集层为例

岩石的脆性指数是致密砂岩油气体积压裂设计中应考虑的重要因素之一。通过对岩石弹性参数法和矿物成分法两种脆性指数测井评价方法的分析,并应用岩石力学实验和全岩X衍射分析实验标定,建立了应用常规测井的多矿物模型确定致密砂岩脆性指数的方法。对鄂尔多斯盆地陇东地区长7段致密砂岩储集层实际资料处理结果表明,应用常规测井资料对岩石脆性指数进行评价,可以弥补由于阵列声波（或声波扫描）测井采集井数较少难以开展岩石脆性指数平面分布研究的不足,为致密砂岩油气“甜点”优选提供技术支持。