超深层裂缝-孔隙型致密砂岩储集层表征与评价——以库车前陆盆地克拉苏构造带白垩系巴什基奇克组为例

以库车前陆盆地克拉苏构造带深层白垩系巴什基奇克组砂岩储集层为例,研究成岩压实和构造挤压双重作用下裂缝-孔隙型(裂缝-原生孔隙型和裂缝-溶蚀孔隙型两类)超深层储集层的表征和评价方法。巴什基奇克组砂岩储集层埋深超过6 000 m,属超深层储集层,针对性构建了集宏观微相-岩相识别、厘米—微米级裂缝描述、微米级孔隙刻画、纳米级喉道表征为一体的超深层裂缝性致密砂岩储集层表征与评价技术。研究认为有效储集层的储集空间由构造裂缝及微米级孔隙、纳米级孔喉组成,基质孔隙半径主要为2~100μm,基质喉道半径主要为10~500 nm,裂缝开启度主值区为100~300μm;有效储集层发育主要受控于微相-岩相、构造挤压和溶蚀作用。相对优质储集层的储集空间由裂缝、残余粒间孔和溶蚀孔隙组成,发育于弱构造挤压带与水下分流河道叠合区。7 000 m以深有利储集层可成带连片分布,8 000 m以深仍发育有效储集层。图13参28     

致密砂岩储集层微观孔喉结构及其分形特征——以西加拿大盆地A区块Upper Montney段为例

为表征致密砂岩储集层微观孔喉结构及其分形特征,利用铸体薄片、扫描电镜、高压压汞等测试方法,对西加拿大盆地A区块下三叠统Upper Montney段致密砂岩样品进行了研究。结果表明,研究区储集层主要孔隙类型包括溶蚀孔、原生剩余粒间孔和晶间微孔,见少量微裂缝;储集层孔喉半径多小于0.30μm,分布曲线呈多峰形态,有效储集空间主要由亚微米级和纳米级孔喉组成;研究区致密砂岩储集层可划分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类,其对应的孔喉总分形维数分别为2.31、2.46和2.63,Ⅰ类储集层的物性较好,非均质性相对弱;不同大小孔喉的分形特征有差异,通常亚微米级孔喉的分形维数较纳米级孔喉大,即亚微米级孔喉非均质性更强。孔喉分形维数与其结构有关,不同孔喉的发育造成了致密砂岩储集层非均质性各异。     

塔里木盆地库车坳陷克深地区白垩系低孔砂岩储层“三重介质特征”

塔里木盆地库车坳陷克深气田巴什基奇克组属于低孔裂缝性砂岩储层,储层埋藏深度大,基质致密,裂缝发育。由于该气田储层孔喉细小、结构复杂,传统孔喉表征技术难以定量系统表征,综合激光共聚焦扫描、场发射扫描电镜、微米CT、氮气吸附和核磁共振等先进孔喉表征技术,首次发现库车坳陷克深气田储层基质微观呈"三重介质"特征,即大孔喉介质、小孔喉介质和裂缝,其中大孔喉介质和小孔喉介质所占储集空间比重相当,但大孔喉介质对基质渗透率贡献率达95%以上;储层孔喉配置关系以大孔隙—粗喉道、小孔隙—细喉道配置为主,其次为小孔隙—粗喉道。研究区裂缝孔隙度仅占储集空间的1.8%~2.8%,但裂缝性砂岩岩心渗透率比基质渗透率高1~2个数量级。基于此建立了研究区砂岩储层"三重介质"概念模型,该模型可以很好解释储层渗流特征。     

高压低渗致密裂缝性砂岩测井评价技术

将库车前陆盆地高压低渗致密裂缝性砂岩储集层,按岩性、物性分为3种类型,通过对单井测井资料裂缝处理分析,结合构造背景,分别总结了致密裂缝性砂岩测井响应特征,并认识了本区裂缝分布规律。综合应用井壁成像测井和常规测井资料定量分析砂岩裂缝性储集层特性,深入评价了裂缝性砂岩储集层,建立了低渗致密裂缝性砂岩储集层评价标准图版,为应用测井资料评价复杂的油气储集层提供了新思路和方法。     

川西深层致密碎屑岩储层测井评价

川西深层致密碎屑岩储层属低孔低渗、致密超致密储层,储层包括孔隙性、裂缝性、裂缝—孔隙型三类储层,其中裂缝—孔隙型储层是目前获得较高产量的主产层。因此,其裂缝的有效性评价及储层中的含气性识别是川西深层致密碎屑岩储层评价的关键所在。针对储层特征及储集空间类型,首先确定储层的基质孔隙度下限;再根据储层中裂缝的充填及溶蚀程度、构造应力场的变化程度、裂缝走向与现今主地应力方向的匹配关系、斯通利波的能量衰减与反射、钻井过程中的井漏显示等来评价裂缝系统是否有效;通过泊松比与岩石体积压缩系数交会法、核磁共振差谱与移谱法及井温异常法等对该类储层进行含气性判别。该方法弥补了以往用电阻率、中子等常规测井来判断储层流体性质的缺陷,在川西深层致密碎屑岩储层综合评价中应用效果显著,从而形成了一套针对致密碎屑岩储层更有效的测井评价方法。     

致密砂岩储集层微观孔喉结构及其分形特征——以西加拿大盆地A区块Upper Montney段为例

为表征致密砂岩储集层微观孔喉结构及其分形特征,利用铸体薄片、扫描电镜、高压压汞等测试方法,对西加拿大盆地A区块下三叠统Upper Montney段致密砂岩样品进行了研究。结果表明,研究区储集层主要孔隙类型包括溶蚀孔、原生剩余粒间孔和晶间微孔,见少量微裂缝;储集层孔喉半径多小于0.30 μm,分布曲线呈多峰形态,有效储集空间主要由亚微米级和纳米级孔喉组成;研究区致密砂岩储集层可划分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类,其对应的孔喉总分形维数分别为2.31、2.46和2.63,Ⅰ类储集层的物性较好,非均质性相对弱;不同大小孔喉的分形特征有差异,通常亚微米级孔喉的分形维数较纳米级孔喉大,即亚微米级孔喉非均质性更强。孔喉分形维数与其结构有关,不同孔喉的发育造成了致密砂岩储集层非均质性各异。     

济阳坳陷二叠系储集层特征及其控制因素

通过对济阳坳陷二叠系砂岩储集层岩石的压汞实验分析,结合薄片分析与扫描电镜观察,利用能反映储集层孔隙结构特征及渗流性能的参数,分析该区二叠系储集层岩石的储集特征.结果表明,该区二叠系碎屑岩储集层以成分成熟度和结构成熟度均较高的中粗粒及含砾中粗粒石英砂岩为主,属于典型的低孔低渗-特低孔特低渗型储集层;主要储集空间为次生孔隙和裂缝,具有孔喉半径小、分选性和连通性较差、渗流能力较差的孔喉特征;最大孔喉半径是决定其渗流能力的主要因素,反映了次生孔隙的发育对其储集性能的重要性.研究结果还表明.控制该区二叠系碎屑岩储集层发育的主要地质因素是沉积主水道(高能河道或分流河道)的分布型式、酸性水介质溶蚀相的发育程度及构造条件.     

川西新场须四段致密砂岩储层微观孔喉与可动流体变化特征

为了评价川西新场须四段致密砂岩储层,应用恒速压汞及核磁共振实验方法对储层微观孔喉与可动流体变化特征进行定量分析。结果表明,须四段致密砂岩储层可动流体参数、喉道特征参数及孔隙参数变化幅度大。微裂隙发育的致密砂岩储层孔隙对可动流体参数的影响较喉道要更大一些,在微观上可动流体参数主要受孔隙控制。孔喉半径比较大、分布范围宽是致密砂岩储层可动流体含量低、可动用程度差的主要原因之一。微裂隙发育的致密砂岩储层具有喉道进汞饱和度较孔隙进汞饱和度高的特点,说明新场须四段致密砂岩储层的储集空间类型主要为孔隙—裂缝型。     

基于流动单元的碳酸盐岩油藏剩余油分布规律

让纳若尔裂缝孔隙性碳酸盐岩油田Г北油藏储集层类型复杂多样,根据孔隙类型及其组合方式和不同孔隙组合的孔渗关系,将储集层划分为孔洞缝复合型、裂缝孔隙型、孔隙型和裂缝型4种类型,并实现了储集层类型的测井识别。孔洞缝复合型和裂缝型同类型储集层之间动用程度差异小,裂缝孔隙型和孔隙型同类型储集层之间动用程度差异较大,为了更准确地评价储集层动用的难易程度,优选了影响储集层动用程度的关键参数,裂缝孔隙型储集层为:储集层品质指数、饱和度中值喉道半径、总渗透率、裂缝渗透率与基质渗透率之比;孔隙型储集层为:储集层品质指数、饱和度中值喉道半径和基质渗透率。综合考虑基质和裂缝建立双重介质储集层流动单元划分方法,以关键参数作为聚类变量,利用神经网络聚类分析技术,将4种储集层类型划分为6类流动单元。建立流动单元三维地质模型和数值模拟模型,表征剩余油分布规律。根据剩余油研究结果,Г北油藏2013年投产8口井,初期日产油为周围老井的2.3倍。图12表5参10     

滨里海盆地东缘石炭系碳酸盐岩储集层孔喉结构特征及对孔渗关系的影响

滨里海盆地东缘石炭系碳酸盐岩储集层经受了复杂的沉积、成岩和构造作用,发育孔、洞、缝多种储集空间且组合方式多样,孔喉结构复杂,导致储集层孔渗关系复杂,严重制约储集层分类评价和高效开发。综合岩心、薄片、扫描电镜、高压压汞、常规物性分析及各类测试资料,对孔洞缝型、孔洞型、裂缝-孔隙型和孔隙型储集层的孔喉结构特征、主控因素及对孔渗关系的影响展开系统研究,取得了3项进展:①建立了一套适用于滨里海盆地东缘石炭系复杂碳酸盐岩的孔喉结构分类和描述方法,划分出多模态宽广型、双模态宽广型、单模态集中型和双模态高低不对称型4种孔喉结构类型,构建孔喉结构判别指数实现对孔喉结构类型的定量判别;②明确了孔隙型储集层的微观非均质性最强,4种孔喉结构均发育,其次是裂缝-孔隙型和孔洞缝型储集层,孔洞型储集层微观非均质性相对较弱,阐明了沉积、成岩和构造叠加改造作用形成的储集空间组合类型是孔喉结构差异的主控因素;③揭示了多种孔喉结构共同发育是导致各类储集层孔渗相关性差的关键因素,细分孔喉结构类型建立各类储集层孔渗关系是提高渗透率计算准确度的有效手段。上述研究成果加深了对复杂碳酸盐岩储集层孔喉结构的认识,对碳酸盐岩储集层分类评价、准确建立孔渗关系和高效开发具有较好的指导意义。图13表4参45     

鄂尔多斯盆地红河油田长8储层致密砂岩油藏注CO2提高采收率

鄂尔多斯盆地红河油田地层压力系数低,天然能量开发递减较快、采收率低,难以实现有效开发。而长8储层裂缝较发育,注水补充能量开发存在油井水窜严重、见效低等问题。为了解决补充能量的问题,进行红河油田长8储层注CO₂提高采收率的可行性实验研究,室内开展了PVT实验、最小混相压力实验和裂缝岩心CO₂驱油实验,并评价了CO₂吞吐的开发效果。实验结果表明：红河油田原油注入CO₂后体积增大,具有较强的膨胀能力。而且随着混合体系压力逐渐增大,原油与CO₂能产生明显的相互扩散传质作用。长细管混相仪法测得红河油田原油与CO₂的混相压力为17.34 MPa,低于红河油田原始地层压力,注CO₂驱油能达到混相条件。通过多轮次CO₂吞吐实验,在弹性开发采收率4.04%的基础上可提高采收率3.14%。综合室内可行性评价实验结果看,红河油田长8储层注CO₂补充能量开发具有可行性。     

鄂尔多斯盆地太阳湾油区长2 储层非均质性研究

储层非均质性是影响剩余油分布的重要因素之一。 近年来,太阳湾油区剩余油滞留现象严重。 针对这一现象,结合该区实际地质情况,利用区内岩性、物性、电性及含油性等资料,定性评价该区长 2 储层非均质性及其成因,并分析非均质性对储层剩余油分布的影响。 采用实验、测井及标准对比等方法,将区域非均质性分为层内、层间、平面和微观非均质性 4 类进行探讨。 结果表明：研究区层内非均质性较强,主要受沉积构造、粒度韵律、渗透率非均质性及夹层分布等因素的控制;层间非均质性总体较强,各小层发育不均一,长 2³ 小层层间非均质性相对最强,长 2² 和长 2¹ 小层次之;平面非均质性受砂体及沉积微相展布影响较大;微观上孔隙结构复杂,各种成岩作用加剧了储层非均质性程度。通过对储层非均质性的研究,可以为掌握研究区剩余油分布状况及后期勘探开发提供重要依据。     

红河油田延长组长9储层孔喉结构特征

红河油田延长组长9段为低孔–中孔、特低渗–低渗储层,储层有效流动孔隙喉道小,产量普遍较低,采出程度低。基于岩心分析资料,以压汞资料为重点,结合薄片和扫描电镜资料,对研究区储层的孔喉特征开展研究并进行综合评价。结果表明,长9储层中细喉道对改善研究区储层物性起到主要作用,微喉道对渗透率几乎无贡献;有效动用微喉道占比较大储层所控制的储量、封堵渗透性较好的中细喉道,是解决采出程度低、注水效果不明显等开发问题的重要途径。     

鄂尔多斯盆地樊家川地区三叠系长63储层特征及主控因素

鄂尔多斯盆地樊家川长6储层为新的开发区域,其中长63为主力油层.为研究其致密储层特征及主控因素,开展了岩石薄片鉴定、常规物性及高压压汞分析等,对储层的岩石学、物性及孔隙结构特征进行了详细研究,建立了不同孔隙结构与成岩参数的识别函数,分析了不同孔隙结构储层储集性能主控因素.结果表明:①樊家川地区长63主要岩石类型为岩屑长...     

蟠龙油田长2储层裂缝分布及油气地质意义

岩心观察、薄片资料、常规物性分析等研究表明,鄂尔多斯盆地蟠龙油田长2储层天然裂缝发育,且主要为高角度裂缝,裂缝充填物主要为方解石,部分未充填裂缝含油性好。采用渗透率异常频率分析方法,研究长2储层裂缝平面变化规律,产量高的井主要落于渗透率异常值在5%~30%和大于50%两个区间内。宏观裂缝的大量存在,起到沟通长7有效烃源岩与长2储层的桥梁作用,从而形成长2储层丰富的石油聚集。微裂缝对基质孔隙的连通起到重要作用,是原油高产的因素之一。     

致密油藏不同微观孔隙结构储层CO2驱动用特征及影响因素

致密砂岩储层微观孔隙结构对CO₂驱油特征有重大影响。基于铸体薄片分析、扫描电镜、高压压汞和核磁共振测试等实验结果,建立了姬塬油田长8油层组微观孔隙结构分类标准,并选取每种类型储层有代表性的岩心样品开展不同驱替压力下的CO₂驱油实验,辅以核磁共振T₂谱,对3种类型孔隙结构储层在不同驱替压力下大、小孔隙中的原油动用特征进行了研究,详细分析了储层物性、孔隙结构和黏土矿物对CO₂驱油效率的影响。结果表明：研究区长8油层组的孔隙结构可以划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,3种类型孔隙结构对应的储集空间和渗流能力依次下降。Ⅱ类储层CO₂混相驱油效率最大,Ⅲ类储层CO₂非混相驱油效率最大;不同孔径孔喉中原油的动用特征随驱替压力和储层孔隙结构类型的不同而存在较大差异。CO₂非混相驱油效率与岩石渗透率、孔喉半径、分选系数和黏土矿物含量存在较好的相关性,而CO₂混相驱油效率的高低与孔隙结构参数和黏土矿物含量有关。Ⅱ类储层作为未来主要挖潜层位更适合开展注CO₂驱。     

镇北油田延长组长3 油层组精细地层划分与对比

利用测井曲线和岩心资料, 分析了研究区100 余口探井的岩、电特征, 对镇北油田长3 油层组进行了精细划分与对比, 将长3 油层组自上而下划分为长3₁¹、长3₁²、长3₁³、长3₂¹、长3₂²、长3₂³、长3₃¹、长3₃²、长3₃³ 等9 个不同级别的小层, 各小层厚度大致相等。其中长3₂²、3₃¹ 小层为水下分流河道沉积, 砂体发育, 是研究区长3 油层组的主力产油层。长3 油层组的精细地层划分与对比为研究沉积微相、砂体展布、储层非均质性及预测有利含油区块提供了地质基础数据, 对油田开发具有非常重要的意义。     

超深层致密砂岩构造裂缝特征及其对储层的改造作用——以塔里木盆地库车坳陷克深气田白垩系为例

库车坳陷克深气田是塔里木盆地天然气上产增储的最重要战场之一,也是国家“一带一路”能源大通道的主要气源区,但产气储层埋深超过6 000m,网状缝—垂向缝发育、密度为3~12条/m,基质孔隙度平均为3.8%,基质渗透率平均为0.128×10^-3μm²。为揭示超深层裂缝对储层性质及天然气高产稳产的影响。综合岩心、薄片及成像测井资料,对库车坳陷克深气田巴什基奇克组致密砂岩储层构造裂缝特征进行了表征,并分析了构造裂缝对储层的改造作用。克深气田的构造裂缝包括近EW向、高角度为主的张性裂缝和近NS向、直立为主的剪切裂缝2组,前者充填率相对较高,后者多数未被充填;微观构造裂缝多为穿粒缝,缝宽10~100μm;构造裂缝在FMI成像测井图像上以平行式组合为主。构造裂缝对克深气田储层的改造作用主要体现在3个方面：构造裂缝直接提高了储层渗透率;沿构造裂缝发生溶蚀作用有效改善孔喉结构;早期充填裂缝仍可作为有效渗流通道。背斜高部位是构造裂缝渗透率的高值区,控制了天然气的富集高产。网状及垂向开启缝与储层基质孔喉高效沟通,形成视均质—中等非均质体,可使天然气产量高产且长期稳产。     

鄂尔多斯盆地华庆地区长8致密砂岩储层特征及其成因

鄂尔多斯盆地华庆地区长8段砂岩为一套典型的低孔、低渗到特低孔、特低渗的储层,平均孔隙度为8.27%,平均渗透率为0.51×10^-3 μm²,主要孔隙类型为剩余粒间孔隙,孔隙结构以小型小孔喉和微型小孔喉为主。长8致密砂岩储层经历了压实、胶结、溶解等复杂的成岩作用,其中压实和胶结等破坏性成岩作用使储层的原生孔隙大大减少,且长8储层在镜下发现沥青充填孔隙,降低了储层的物性,导致储层致密。成岩作用对储层的致密化起决定性作用,沉积环境是控制致密砂岩储层形成的基本因素,三角洲前缘砂体中的水下分流河道砂体物性最好;主砂体展布带内中心部位物性好,向两边逐渐变差。随着填隙物含量的增加,储层物性逐渐变差。     

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。