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.     

基于CT扫描的低渗砂岩分形特征及孔渗参数预测

低渗砂岩孔喉狭小,结构复杂,难以进行岩石孔隙定量表征及物性参数的准确预测。为此,文中结合数字岩心技术及分形理论,提出了具有针对性的解决方法——选取四川盆地某气藏具有代表性的低渗砂岩岩样进行CT扫描,构建低渗砂岩微观结构图像和三维数字岩心,利用计盒维数方法分析低渗砂岩岩心孔隙空间的分形维数特征。结果表明:低渗砂岩孔隙空间具有良好的分形特征,利用分形理论可以描述其复杂的孔隙结构特征;通过建立岩石孔隙度、渗透率与孔隙空间分形维数的关系式,可有效预测该类低渗砂岩的孔渗参数,拓宽了分形理论在低渗储层物性评价中的应用范围。     

分形维数在储层微观孔隙结构研究中的应用

本文利用压汞分析数据,得到储层微观孔隙结构的分形维数,利用分形维数研究其与孔喉分选特征和储层物性之间的关系。最终发现:分形维数与孔喉分布呈反比;利用分形维数与孔渗的关系可较好的对储层物性加以区分,有利于储层特征的研究。     

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...     

核磁共振测井在低孔低渗储层渗透率计算中的应用

针对南海东部HZ地区低孔低渗储层普遍存在的孔渗之间相关性差、用常规方法计算渗透率精度低的问题,分析了研究区低孔低渗储层孔隙结构,研究了储层综合物性参数与岩石孔隙结构参数之间的关系,利用核磁共振测井弛豫时间分布对岩石孔隙结构的表征能力、由研究区储层岩心的核磁实验测量数据、建立了适合本地区计算低孔低渗储层渗透率的关系式,并用实例对该方法的可靠性进行了验证。     

基于分形与核磁共振测井的储层孔隙结构表征与分类

基于核磁共振测井与分形理论,对鄂尔多斯盆地彭阳地区长8储层孔隙结构多重分形特征进行了分析.根据核磁共振实验反映的岩石孔隙结构差异,将研究区岩石孔隙结构类型分为大孔占优、中孔占优、小孔占优3类;针对岩石不同类型孔隙结构的核磁共振T2谱计算奇异强度α、多重分形维数Dq、多重分形谱f(α)等多重分形参数,探索了孔隙结构类型与多重分形参数之间的关系.研究表明,核磁共振T2谱多重分形参数与孔隙结构类型有关,可用多重分形参数划分孔隙结构类型.利用该方法对核磁共振测井数据进行处理,基于多重分形维数图像和多重分形谱宽对不同类型孔隙结构进行可视化和定量化表征,实际应用效果较好,表明核磁共振T2谱具有多重分形特征,利用核磁共振T2谱多重分形参数能够较好地评价不同井段孔隙结构类型.     

应用逾渗网络模型研究几种不同孔渗储层岩石的电性特征

 根据不同孔渗特性储层岩心分析资料，建立了反映特定储层孔隙结构特征的三维逾渗网络模型。首先通过模拟结果和实验结果的对比，分析了不同孔渗储层电性的总体特征，然后通过数值模拟研究了地层水电阻率、泥质含量等对不同孔渗岩石电性的影响。研究结果表明：随着孔渗特性的降低，相同含水饱和度下电阻率升高；低孔低渗储层的束缚水饱和度大于高孔高渗储层。地层水电阻率、泥质含量等对岩石电性的影响同储层的孔渗特性有关：地层水电阻率、泥质含量等对低孔低渗储层岩石电性的影响幅度明显大于对高孔高渗储层岩石电性的影响幅度；当黏土阳离子交换浓度较低时，泥质对低孔低渗储层岩石的电性也有较大的影响。在低孔低渗储层电性研究及测井评价中，准确求取地层水电阻率、泥质含量等物性参数具有重要意义。     

基于孔隙分形特征的神木气田山西组成岩相定量分类

低孔低渗储层孔隙结构复杂,成岩作用是其主控因素。文中引入分形理论,结合压汞、物性资料,对储层孔隙结构进行定量评价,采用水银饱和度法计算孔隙结构的分形维数,并根据分形维数与储层物性的关系对孔隙结构进行研究;明确了储层孔隙结构在一定孔径范围内具有分形特征,且分形维数越小,物性越好。在此基础上,将研究区划分为5种成岩相类型,并建立孔隙结构分形特征与成岩相类型的对应关系,为寻找有利储层提供依据。     

低孔低渗砂岩储层特征及岩石物理实验分析

随着石油勘探和开发程度的延伸．低孔渗油田储量所占的比例越来越大。低孔低渗储层压实程度高，成岩作用复杂，地质解释模型和测井解释模型拟合复杂。低孔低渗储层孔隙的形成和演化受成岩作用的控制，主要成岩作用有机械压实作用、胶结作用和溶蚀作用。压实作用、胶结作用不利于孔隙的演化，而溶蚀作用有利于次生孔隙的形成。从岩石物理实验的角度开展研究．分析了低孔低渗岩石地层因素与孔隙度、电阻增大率与含油饱和度的关系以及核磁共振横向驰豫（T2谱）特性等，对低孔低渗砂岩与常规砂岩物性进行了对比分析，指出了低孔渗储层岩石物理特征的特殊性，为准确测井解释油气层提供了依据。     

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。     

低渗油气储层孔喉的分形结构与物性评价新参数

通过常规压汞手段，获得了松辽盆地南部长岭凹陷大情字井地区下白垩统泉四上亚段低渗碎屑储集岩的孔喉空间分布数据。储集砂岩孔喉分布的自相似结构宽广而连续，在整个孔喉测度区间0.02～104 μm的宽广孔喉尺寸范围内，泉四上亚段低渗透砂岩均具分形特征。孔喉的分布在整个可测区间均具有两个无标度区的多重分形性质，不同尺度（无标度区）上的分维值不同，无标度区1的分维值平均为2.995，无标度区2的分维值平均为2.512。无标度区2的下限、上限以及其分维数与储集物性（特别是渗透率）关系密切。据此提出了评价储集层的“喉道分形综合指数”--ITF。ITF与渗透率的正相关系数的平方可达0.91，与孔隙度的正相关系数的平方，为0.65。该参数综合反映了低渗储集层的储集和渗滤性能，充分揭示了油气储集岩的孔喉结构特征对其储渗性能（特别是渗流能力）的影响。     

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。     

安塞油田低渗透储层岩石物性特征实验研究

方法通过实验对安塞油田低渗透储层岩石物性特征进行研究。目的了解低渗透储层在物性和孔隙结构等方面的特点，进而分析低渗透储层对物性测量、渗流能力的影响。结果低渗透岩心物性对上覆压力有一定的敏感性，而且孔隙度与渗透率间不存在线性关系，因此在物性测量、储层评价及开发过程中要考虑这一因素带来的影响。结论安塞油田低渗透岩心存在多种孔喉体系，孔隙间片状喉道较发育；而岩心中的微裂缝在储存能力上不起主导作用，但在一定条件下可改善低渗透储层的渗流能力；采用早期压裂注水可以改善开发效果     

低渗砂岩气藏的孔隙结构与物性特征

根据毛细管束模型,在分形几何、表面与胶体化学和气体分子运动论的基础上研究了低渗砂岩气藏的孔隙结构与物性特征之间的定量关系。孔隙结构特征表现为孔喉半径及其高宽比小,分形维数,毛细管弯曲度和孔-喉径比大。物性特征表现为渗透率低并对应力敏感、毛细管压力和束缚水饱和度高,但原生水饱和度则可能很低,纵向气、水分布异常——气、水分界模糊和可能气、水倒置,自由分子流动与粘滞流动共存以及气高速非达西流动和水低速非达西流动显著。从已建立的理论关系式来看,各种结构参数对物性参数的影响不尽--致,如孔喉半径对渗透率的影响比对毛细管压力的影响大,而分形维数对毛细管压力比对渗透率的影响要大。水膜厚度不影响孔喉有效尺寸,仅通过改变润湿性影响气、水分布,从而影响气、水的相渗透率。在低渗气藏中因孔喉很小,分子自由流动明显,无论在室内或地下均需校正滑脱效应。     

储层孔隙结构的分形几何描述

储层岩石在0.2～50μm的尺度范围内具有良好的分形特征。根据分形几何原理,可推导出储层岩石孔隙分布、毛管压力、J函数和相对渗透率曲线以及岩石孔隙表面接触角的分形几何公式。前人指出,岩性相近岩石的J函数曲线相近,而推导出的J函数曲线分形几何公式表明,相近的实质是指孔隙的分维数和毛管弯曲度。根据毛管压力曲线和J函数曲线的分形几何公式计算孔隙的分维数,该法比扫描电镜法简便易行,便于广泛应用。根据毛管压力曲线,计算的孔隙分形参数,可用以了解储层水敏损害及酸化作用的程度。     

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。     

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四川西部新场上侏罗统蓬莱镇组储层物性和孔隙结构与低孔渗的上三叠统—中侏罗统致密砂岩比较，其储集条件明显变好，孔隙度一般为１５％～１８％，平均渗透率３６３×１０－３μｍ２，属致密型向常规型过渡的储层类型。储层砂体厚度自西向东有增厚的趋势，储集性也逐渐变好，但总体差异不大；有四种基本孔隙类型，孔隙宽度服从正态分布；从Ⅰ类储集岩到Ⅳ类储集岩，孔隙结构由好变坏、毛细管压力由粗歪度变为细歪度、排驱压力和饱和度中值压力由小变大、孔喉半径依次变小、储渗性依次下降，直至变为非储集岩。储渗性主要受方解石含量和粘土矿物产状的影响。     

致密砂岩储层物性及非均质性特征

中国西南地区四川盆地上三叠统须家河组碎屑岩地层为典型的非常规致密砂岩储集层,迄今已探明天然气储量已达万亿立方米,其中四川盆地中部广安地区须家河组六段（须六段）具有较大的勘探开发潜力。以须六段气藏段致密砂岩为研究对象,通过镜下薄片、物性和压汞等测试,结合分形理论研究,系统分析了其孔隙结构、物性特征和储层非均质性。结果表明：须六段砂岩储集层可明显划为3类。Ⅰ类储层（平均孔隙度12.27 %,平均渗透系数6.037 6 × 10^-3 μm²）以大孔或中孔为主,分形维数范围为2.42～2.59;Ⅱ类储层（平均孔隙度9.26 %,平均渗透系数1.152 3 × 10^-3 μm²）以中孔为主,小孔为次,大孔发育差,分形维数范围为2.47～2.56;Ⅲ类储层（平均孔隙度5.20 %,平均渗透系数0.351 7 × 10^-3 μm²）以小孔或中孔为主,大孔发育差或不发育,分形维数范围为2.45～2.81。孔隙类型的差异分布导致各类储层非均质性变化明显,主要表现为Ⅲ类储层非均质性强于Ⅰ类储层。相关性分析表明物性条件耦合于储层非均质性,且存在关键临界值,分形维数范围在2.45～2.60时,孔隙度与分形维数为正相关关系,渗透系数与分形维数的关系无明显规律;而分形维数大于2.60时,孔隙度与分形维数为负相关关系,渗透系数与分形维数为斜率接近0的线性关系。基于致密砂岩储层物性条件与分形特征的定量研究,探讨非常规天然气优质储层的评价标准,对指导中国非常规储层的勘探与开发研究具有重要理论与现实意义。     

应用分形理论研究鄂尔多斯MHM油田低孔渗储层孔隙结构

基于岩样的毛管压力分析数据,讨论了岩石孔隙结构的分形特征。用孔径小于某一值r的孔隙体积百分比S与r的拟合关系,计算了鄂尔多斯盆地西部MHM油田三叠系延长组和侏罗系延安组低孔、低渗储层孔隙结构的分形维数。计算结果表明,两个层段的毛管压力曲线都存在一个标度区间,在该区间内孔隙结构表现出分形特征。同一块样品的大孔隙段与小孔隙段表现出多重分形,延10段储层孔隙结构的分形维数在大孔隙段比小孔隙段小,而长6段储层的分形维数分布特征却与延10段储层相反。在大孔隙区间延10段的分形维数比长6段小,反映出长6段储层孔隙结构比延10段复杂。研究分析认为,利用孔隙结构分形维数并结合其他孔隙特征参数,可以很好的反映出储层微观孔隙结构的复杂性,为研究储层孔隙结构微观非均质性提供了一个方便有效的手段,并为进一步的储层评价奠定了基础。