储层微观动态模型研究

长期注水开发油田的开发流体长期对储集层进行浸泡、驱动,使得整个储集层的众多微观孔隙与喉道相互连通的极其微小的空间范围内动态改变,岩石骨架、孔喉网络、粘土矿物等方面都发生动态变化。这些变化影响了地下剩余油的分布。该文针对胜坨油田沙二段8砂组三角洲储层,从岩石骨架、孔喉网络、粘土矿物3方面分析并建立了储层微观动态模型,研究了微观变化与剩余油的关系。研究认为这些变化是动态的、持续发生的,使得剩余油的分布更加复杂。      

微观剩余油动态演化仿真模型研究

长期注水开发使得储集层微观孔喉网络中的剩余油形成分布极复杂,应用仿真理论、方法和技术可以模仿不同油藏在不同含水阶段注水开发的动态演化过程,揭示剩余油形成机理和分布规律,研究表明,微观剩余油仿真研究是表征和研究剩余油演化规律的有效手段。在微观剩余油仿真研究中,应充分考虑和揭示孔隙非均质性、岩石润湿性、开发流体及温度、压力变化,经过多次修改和完善,建立精细仿真模型,有效地利用仿真技术研究剩余油的形成与分布。仿真模型的构筑是微观剩余油仿真研究的关键,仿真模型应包含油气藏本质属性,并能反映油气藏主要因素间的逻辑和数学关系。该成果已有效应用于油田开发,取得了显著效果。     

油藏动态模型和剩余油仿真模型

以三角洲前缘低渗透砂岩储层为例,综合应用多学科理论和技术,建立了长期注水开发低渗透砂岩油藏的动态模型和剩余油仿真模型,研究了剩余油分布规律,并建立了高含水率开发阶段储层微观剩余油的三类分布模式.研究结果表明,油藏开发流体动力地质作用控制了不同含水期三角洲前缘低渗透砂岩油藏参数的演化,储层宏观物性参数及微观孔喉网络演化有利于驱油.油藏仿真模型是揭示长期注水开发油藏储层三维空间演化规律、预测和评价剩余油分布的有效技术手段.     

准噶尔盆地阜东斜坡头屯河组微观非均质性与重点短期基准面旋回

为解决准噶尔盆地阜东斜坡区中侏罗统头屯河组岩性油气藏中剩余油难以挖掘以及采收率低等问题，对头屯河组二段储集砂体的微观非均质性特征进行了研究。利用压汞、X-衍射以及扫描电镜资料，通过颗粒非均质性、孔喉非均质性以及填隙物非均质性的分析，认为头二段储集砂体具有较强的微观非均质性。在高分辨层序地层格架内，探索了头二段重点旋回SSC4和SSC7与储集砂体微观非均质性的关系。SSC4上升半旋回内沉积物的供给量不低于可容纳空间（A/S ≤ 1）时，颗粒非均质性与填隙物（主要为杂基）非均质性引起的孔喉非均质性对储集层微观非均质性影响较大；沉积物的供给量低于可容纳空间（A/S>1）时，颗粒非均质性和填隙物（主要为胶结物）非均质性引起的孔喉非均质性对储集层微观非均质性影响较大。SSC7上升半旋回内，由颗粒非均质性引起的孔喉非均质性对储集层微观非均质性影响较大。针对不同重点短期旋回内砂体的开发，应注意判别微观非均质性的强弱变化，做到有的放矢，提高采收效率。      

渤海湾盆地胜坨油田二区储层微观渗流场演化研究

该文以长期注水开发的胜坨油田二区沙二段储层为例,应用岩心分析及实验室渗流物理模拟的数据,从岩石的润湿性、孔隙结构和相对渗透率等3方面的变化,研究长期注水开发储层的微观渗流场演化规律。研究认为,随注水开发程度加深,储层岩石润湿性、亲水性逐步增强;储层孔隙结构的演化趋势是孔隙均匀程度变好、喉道均质程度增高和孔喉连通性及控制流体流动能力变好;束缚水饱和度呈上升趋势,残余油中水相相对渗透率呈下降趋势,但变化不大。储层渗流场的演化控制和影响着储层中剩余油的数量及空间分布。      

微观孔喉结构非均质性对剩余油分布形态的影响

选取塔里木盆地东河砂岩储集层4块不同孔隙结构类型的岩心开展水驱油扫描成像实验,通过图像处理对油、水、颗粒三相进行精准分离,并建立孔隙网络模型,计算孔喉数目、喉道半径分布等参数,实现定量表征微观孔喉结构非均质性、驱替过程中油相的运移规律、驱替结束后剩余油的分布与形态规律等。研究结果表明:宏观孔隙度-渗透率相同的岩心,其微观孔喉结构非均质性仍存在较大差异;宏观孔隙度-渗透率、微观孔喉结构非均质性均不同程度影响油相的运移与剩余油的分布形态,非均质性越强,水相主要沿优势通道渗流,剩余油成片状滞留在小孔隙内,驱替过程中形成的油簇(滴)的数量越多,平均体积越小,剩余油以簇状连续相为主且饱和度较高;非均质性越弱,孔喉波及效率越高,剩余油主要以非连续相滞留在孔隙内。微观剩余油分布形态与绝对渗透率、毛细管数、微观非均质性有关,由此建立的微观剩余油分布连续性识别图版,可以很好地描述三者与剩余油分布的关系并准确识别剩余油分布的连续性。     

陆相断陷湖盆油藏微观流场演化规律及演变机理

利用对比井在不同含水期岩心的分析化验和物理模拟试验,研究了陆相断陷湖盆内不同类型储层在不同含水期内微观参数的变化特征,并揭示了其演变机理。研究结果表明,在陆相断陷湖盆中发育的不同成因类型储层的微观流场参数随油田含水率的提高发生各自有规律的变化,微观骨架场中颗粒支撑方式由紧密变松散、粘土矿物和地层微粒含量逐渐减少和局部富集,微观孔喉网络场的非均质性增强,渗流场中控制流体流动能力的参数变好,储层岩石的亲油性减弱,而其变化机理相同。     

粘土矿物成岩作用对油气储集性和产能的影响——以苏北盆地台兴油田阜三段储层为例

该文基于12口井的粘土矿物X-衍射、岩心铸体的测试数据及电镜扫描微观图象观察,对台兴油田阜三段4个油组储层的粘土矿物类型及分布特征进行了研究,阐述了粘土矿物类型与储层面孔率及孔喉结构的关系,分析了粘土矿物转化与孔隙演化的规律、粘土矿物产状对储集性的影响,同时对开发中粘土矿物成分对油层和产能的影响进行了分析。研究结果表明高岭石含量与孔隙度成正相关关系,绿泥石、伊利石的含量与孔隙度成负相关关系,尤其是绿泥石对孔隙度的负面影响较大,次生孔隙发育带基本相当于粘土矿物第一迅速转化带,其埋深为2350～2750m。最后对本区有利于次生孔隙发育的层位进行了预测。      

海相碎屑岩储层不同尺度微观剩余油分布及赋存状态——以哈得逊油田东河砂岩为例

基于常规物性、扫描电镜、铸体薄片、压汞测试等资料,对哈得逊油田东河砂岩的孔喉结构进行划分,选取各类型孔喉结构的典型岩心,通过微观刻蚀薄片驱替实验及水驱油过程的核磁共振、CT扫描研究微观剩余油不同尺度下的分布特征、赋存状态和动用机理。结果表明：研究区存在小孔细微喉-低渗储层、中孔细喉-中渗储层和大孔中喉-高渗储层。微观剩余油可分为单一孔喉尺度的原始状态型、孔内分散型、表面吸附型和角隅型剩余油,局部孔喉组合尺度的斑块状、多孔状和单孔状剩余油,岩心样品尺度的连片状富集、分散状富集和星点状富集剩余油。剩余油主要赋存于中、小孔喉内,赋存状态上分为离颗粒表面较远的游离态剩余油和颗粒表面的水驱难动用束缚态剩余油。随着孔喉结构的变好,孔内分散型剩余油比例有所增加,斑块状剩余油比例下降,剩余油星点状富集增强,束缚态剩余油逐渐减少。油层注水开发后,中、小孔喉内游离态的原始状态型剩余油比例最大,是后期重点挖潜对象,可以采用注微球封堵大孔喉后续水驱的方式进行开采,其潜力大小与游离态剩余油总量相近。     

长期水驱砂岩油藏储层参数变化机理研究

利用不同含水阶段检查井岩心分析资料、测井对子井分析、室内渗流物理模拟、数值模拟等技术手段,研究了砂岩油藏储层参数的变化规律,得出了储层参数随含水率变化的定量表达式,并着重从储层中地层微粒、粘土矿物、支撑方式及孔喉网络等方面对储层参数的变化机理进行了研究。研究表明,由于长期水驱,砂岩储层的渗透率升高,含水率也升高,地层微粒被冲出,粘土矿物含量减少,颗粒支撑方式和孔喉网络连通性发生改变。     

致密砂岩储层可动流体分布特征及影响因素——以鄂尔多斯盆地姬塬油田延长组长8油层组为例

可动流体参数是评价致密砂岩储层渗流特征的重要指标。基于核磁共振可动流体测试原理,对姬塬油田延长组长8油层组不同小层下的6块典型致密岩心样品进行了可动流体特征研究,并以毛细管压力曲线为基础,将核磁共振T₂谱分布换算为孔喉半径分布,确定了可动流体的最小孔喉半径。利用铸体薄片、黏土矿物X射线衍射、场发射扫描电镜以及纳米CT扫描等技术,分析了可动流体的影响因素。分析表明,研究区长8油层组致密储层的核磁共振T₂谱形态主要表现为4种类型：右峰发育型、单峰型、右峰微发育型、左右峰相当型;可动流体主要赋存于大孔隙和中孔隙内,部分微-小孔隙中也赋存有一定量的可动流体;可动流体百分数为6.89%~70.09%,可动流体孔隙度为0.39%~5.62%,可动流体所占的最小孔喉半径为0.024~0.555 μm,其分布范围广,反映了姬塬油田长8油层组具有较强的非均质性。可动流体参数与储层孔隙度的相关性较差。造成长8油层组中可动流体参数差异较大的主要影响因素包括渗透率、孔喉结构特征、黏土矿物的含量及赋存方式、次生孔隙的发育程度及孔喉连通性、微裂缝发育程度等。     

横山油田魏家楼区三叠系延长组长6~1储层特征研究

针对横山油田魏家楼区长61油层段,对其储层岩石学、储层物性、孔隙结构及储层控制因素等进行了研究。该层段储层岩石类型主要为细粒长石砂岩和岩屑长石砂岩,成分成熟度低,结构成熟度高;岩石物性总体较差,属低孔、低渗储层,发育有粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、晶间微孔和微裂缝等几种孔隙,其中又以次生粒间溶孔为主。喉道以细喉-微喉为主;沉积作用发生后,成岩作用控制着储层孔隙结构特征及储层物性。根据岩性和物性特征,该区储集岩分为3类:Ⅰ类为好储集层,Ⅱ类为较好储集层,Ⅲ类为差储集层。     

红河油田长9特低渗油藏局部高孔渗优质储层特征

通过分析红河油田延长组长9段储层的岩石薄片、孔喉测试、油水相渗、启动压力梯度测试等岩心实验以及录井、测井等资料,研究了高孔渗储层特征。结果表明,高孔渗储层岩屑含量略高,云母及黏土含量低,压汞分析的孔喉结构明显优于低孔渗段,相渗曲线等渗点相对渗透率值明显高于低孔渗储层,相同含水饱和度条件下油相渗透率均较高,产水率则低10%以上;微观喉道半径大于1.2μm,启动压力梯度小于0.06 MPa/m。高孔渗储层主要成因是成岩中后期发生了较大规模的溶蚀作用,改善了长9段局部储集空间和渗流通道;高孔渗储层分布在长912储层的中下部,含油性明显要好于低孔渗段。     

准噶尔盆地金龙油田佳木河组火山岩储层孔隙类型及特征

准噶尔盆地金龙油田佳木河组发育良好的火山岩储层,明确火山岩储层特征及有利储集相带分布是进行火山岩储层勘探和开发的关键。本文通过岩心、薄片观察和高压压汞分析,结合物性资料,分析火山岩储层岩石学及物性特征,并预测了有利储层的分布。结果表明,佳木河组火山岩类储层包括火山熔岩类、火山碎屑熔岩类、火山碎屑岩类和沉火山碎屑岩类4种。火山岩储层物性总体上具有中-低孔和低-特低渗的特征。储集空间类型根据形态分为孔隙和裂缝两大类,根据成因都包括原生和次生两类,其中收缩孔、缝为主要的储集空间类型。不同的火山岩性和岩相表现出不同的压汞曲线类型,包括双峰正偏态细孔喉型、单峰正偏态细-微孔喉型和单峰负偏态微孔-极细微孔喉型3类,总体以微细-细孔喉为主,分选差-中等。岩性上火山角砾岩、玄武岩和安山岩是工区内最好的储层,岩相上火山爆发相和喷溢相上部储层物性最好,平面上最好储集相带位于研究区中部呈北西-南东的条带状分布。     

鄂尔多斯盆地姬塬油田长7致密油储层微观孔喉结构分类特征

致密油储层微观孔喉结构特征是致密油储层研究的重点和难点,也是制约致密油开发的关键。以鄂尔多斯盆地姬塬油田安83区长7致密油储层为例,通过镜下观察和压汞实验对储层微观孔喉结构进行了分析。镜下观察该区孔隙类型主要为长石溶孔和粒间孔,喉道类型以弯片状、片状以及管束状喉道为主;压汞曲线显示排驱压力和中值压力偏高,中间过渡段相对较陡,喉道中值半径偏小,分选较好。孔喉结构的非均质性是决定致密储层渗流特征及其差异的主要因素,通过对孔喉分布、孔喉大小、连通性三方面参数与物性之间的相关性分析,表明孔喉分布特征参数中的分选系数、大小特征参数中的孔喉体积比、连通特征参数中的退汞效率与物性相关性最好,据此建立了适合致密油储层的分类评价标准,以指导致密油储层产能评价及相关措施优化。     

高邮凹陷高含水砂岩油藏储层物性变化特征及影响因素分析

高含水砂岩油藏经过长期注水后,其物性会发生变化,对油藏开发产生明显的影响。为此,通过利用不同渗透率的岩心开展了水冲刷实验研究,并在实验基础上分析了黏土矿物、孔喉特征及岩石润湿性等对储层物性变化的影响。实验结果表明,渗透率较大的样品随着注水倍数的增加,渗透率逐渐增大;渗透率较小的样品随着注入倍数的增加,渗透率逐渐减小;且不同注入速度会影响物性的最后变化程度;黏土矿物含量、孔喉特征和岩石润湿性三者对储层物性变化有影响,其中黏土矿物含量对物性变化影响最大,孔喉特征和岩石润湿性影响较小。     

渤海湾盆地沾化凹陷新近系馆陶组储层敏感性

储层敏感性分析是判别储层伤害程度的重要手段,对后期高效开发和剩余油挖潜具有重要意义。选取渤海湾盆地沾化凹陷垦西油田新近系馆陶组储层岩心样品,结合薄片观察、X射线衍射分析及压汞测试、流动水驱实验,对馆陶组上段和下段储层伤害指数和敏感性特征进行了分析。研究结果表明：(1)渤海湾盆地沾化凹陷新近系馆陶组储层岩石胶结疏松,孔隙结构总体孔径较大,孔喉分布较均匀,连通性较好;岩石矿物组成以石英、斜长石、钾长石和岩屑为主,黏土矿物主要包括高岭石、伊利石、绿泥石及伊蒙混层;馆上段以细粒为主,馆下段以中粒为主。(2)馆陶组储层普遍具中等速敏性、弱碱敏性、弱盐敏性特征;上下两段的酸敏性特征差异较大,上段具有非酸敏性特征,而下段具有强酸敏性特征,酸敏指数达78.28%;(3)研究区馆陶组铁白云石、绿泥石含量及孔隙结构对储层敏感性具有控制作用。(4)控制注采流速是研究区开发方案中的重要内容,对馆下段酸敏带来的储层伤害要进行防护和治理。