鄂尔多斯盆地富县地区长8层段致密砂岩储层特征及充注下限

石油充注下限是致密油成藏研究的基础。鄂尔多斯盆地富县地区长8层段致密砂岩储层微观结构十分复杂,储层微观结构是影响石油充注的关键。利用场发射扫描电镜和CT方法定量研究致密砂岩储层孔隙-喉道特征;采用力学方法、录井分析法以及有效孔喉法综合分析致密储层充注物性下限与充注孔喉下限。研究结果表明,致密储层孔隙大小以纳米和亚微米级为主,孔隙平均半径为1.2 μm,喉道平均半径为0.1 μm,属于细孔-微细喉储层。经计算,长8致密砂岩储层孔隙度充注下限为4.5%,渗透率充注下限为0.04×10-3 μm2,源储界面储层孔喉充注直径下限为15.77 nm,储层内部孔喉充注直径下限为24 nm。综合分析认为油气能充注纳米级孔,根据压实及胶结程度由弱至强,最终石油分别以油珠状、喉道状和薄膜式赋存。      

鄂尔多斯盆地长7油层组有效储层物性下限的确定

鄂尔多斯盆地长7油层组在湖盆中心大面积连续分布,孔隙度主要分布在4%~12%,渗透率一般小于0.3m D,属于典型的致密砂岩储层。而划分致密油含油边界关键技术之一是确定有效储层的物性下限。在测井解释、试油数据、储层物性分析等地质资料的基础上,根据统计学原理和超低渗透油藏流体渗流机理,分别采用经验统计法、物性试油法、孔隙度—渗透率交会法、油气驱替模拟实验法以及最小流动孔喉半径法5种方法,对该区有效储层物性下限展开研究。经过研究和综合对比,确定了长7油层组有效储层物性下限值为孔隙度5.7%、渗透率0.0276m D。     

二连盆地阿南凹陷白垩系腾一下段致密油有效储层物性下限研究

二连盆地阿南凹陷白垩系腾格尔组一段下亚段是该凹陷致密油勘探的主要目的层系,发育沉凝灰岩和砂岩2类有利的致密储层。腾一下段致密储层孔隙度、渗透率变化范围较大,含油非均质性强,受物性条件控制明显。在物性、试油、压汞等分析资料基础上,运用含油产状法、经验统计法、分布函数曲线法、试油法和最小有效孔喉法等多种方法,综合厘定了腾一下段致密油储层物性下限:其中沉凝灰岩类有效储层孔隙度下限为4.0%,渗透率下限为0.008×10-3 μm2;砂岩有效储层孔隙度下限为5.0%,渗透率下限为0.05×10-3 μm2。有效储层下限的确定可为致密油"甜点"储层预测、资源潜力评价和勘探目标优选提供依据。      

致密储层物性下限确定新方法及其应用

文中应用储层孔隙度、渗透率、储层产能、压汞测试和致密储层临界孔喉半径等分析资料,提出了2种求取致密储层物性下限的新方法:一是利用储层物性与产能相结合的经验统计法,分别对工业油层和低产油层储层物性按累计概率丢失10%进行统计分析,确定工业油层的物性下限为孔隙度ф=7.20%、渗透率K=0.050×10-3μm2,低产油层的物性下限为ф=4.50%,K=0.030×10-3μm2;二是利用致密砂岩临界孔喉半径与压汞资料相结合的函数拟合法,所确定储层物性下限为ф=4.48%,K=0.023×10-3μm2。考虑到经验统计法得到的低产油层储层物性下限值与函数拟合法得到的值近乎一致,故取该下限值作为研究区致密储层的物性下限。研究区储层孔喉分布特征亦表明,物性低于该下限值的储层,其孔喉整体小于致密储层临界孔喉,为无效储层。     

川东北超致密砂岩气田储层物性下限确定方法

储层物性下限一般为孔隙度下限,它直接关系到油田勘探、开发抉择。用生产法统计试气层段112个样品孔隙度都在2.5%以上,裂缝发育能进一步降低储层物性下限,同时也说明压裂等储层改造措施能有效地改造储层、提高产量。经验统计法以孔隙分布频率累计概率为20%所对应的孔隙度为储层物性下限值。最小流动半径法则利用毛管压力曲线反映储层微观孔隙结构,分析岩石微观孔喉结构,确定油气的最小流动孔喉半径;用统计分析方法建立孔喉半径与常规物性分析孔隙度和渗透率的关系,进一步求出储层的物性下限。以3种储层物性下限确定方法计算川东北致密砂岩储层的孔隙度下限为2.5%。     

鄂尔多斯盆地延长气田Y113—Y133天然气井区盒8段致密储层物性下限

阐明鄂尔多斯盆地延长气田盒8段致密储层物性下限及分布,可为延长气田致密砂岩气勘探开发提供理论依据。综合应用岩心、测井以及试气等资料,对鄂尔多斯盆地延长气田Y113—Y133天然气井区盒8段致密储层物性下限进行研究。结果表明：研究区盒8段主要为岩屑砂岩,填隙物主要为水云母和硅质,孔隙类型有原生孔隙和次生孔隙,后者居多;综合利用经验统计法、压汞法以及试气法进行研究,并通过建立物性模型、最大孔喉半径与物性拟合以及生产动态资料检验,最终认为盒8段致密储层孔隙度下限为5%,渗透率下限为0.06×10^-3μm²,对应的排驱压力为1.7 MPa,中值压力为20 MPa,最大孔喉半径为300 nm;在此基础上将有效储层分为3类：Ⅰ类储层物性、含气性等最好,是最有利储层,位于河道中心位置;Ⅱ类储层较好,分布于河道较中心位置;Ⅲ类储层最差,位于河道边缘位置。     

致密油充注孔喉下限的理论探讨及实例分析

通过分析致密油充注孔喉下限与流体力学作用的相互关系,结合油气充注满足的力学条件,对源储界面和储集层内部的致密油充注孔喉下限进行理论探讨和实例分析。基于充注力学平衡关系及Young-Laplace方程,根据源储界面附近和储集层内部的最大充注动力建立相应的充注孔喉下限理论模型。将该模型应用于鄂尔多斯盆地延长组、四川盆地中下侏罗统、美国威利斯顿盆地Bakken组致密油,确定其源储界面附近的充注孔喉下限分别为15.74 nm、29.06 nm和14.22 nm,储集层内部充注孔喉下限分别为39.45 nm、37.20 nm和52.32 nm;相应的源储界面渗透率下限分别为0.002 1×10-3μm2、0.006 1×10-3μm2和0.001 8×10-3μm2,储集层内部渗透率下限分别为0.010 0×10-3μm2、0.009 4×10-3μm2和0.016 9×10-3μm2。源储界面岩性复杂,孔隙度与渗透率相关性差;储集层内部岩性单一,孔隙度与渗透率相关性较明显,由此确定储集层内部相应的孔隙度下限为2.16%、2.00%和3.50%。     

致密砂岩储层油充注下限综合确定方法及其应用——以鄂尔多斯盆地马岭地区长8油藏为例

致密砂岩储层束缚水饱和度高、束缚水膜厚度相对较厚,实验条件过于理想,使得计算孔喉半径下限不能代表真实储层孔喉半径下限,制约了致密油生产开发。利用高压压汞、核磁共振以及录井、试油等多种资料,求取储层条件下束缚水膜厚度,对比实验与储层条件的差异,综合确定致密砂岩储层条件下的充注下限,并结合生产资料对求取结果进行验证。结果表明:研究区储层束缚水膜厚度为9.88～95.98 nm,平均为58 nm,综合确定长8储层孔隙度下限为6.35%,渗透率下限为0.049 1×10~(-3)μm~2,孔喉半径下限为0.077μm,求取结果与实际生产资料相吻合。该研究考虑了束缚水膜对储层充注下限的影响,对传统方法进行了修正,计算结果更加符合实际储层的充注条件,为致密油生产开发方案制定提供了可靠依据。     

鄂尔多斯盆地北部盒1段致密砂岩储层动态评价

砂岩储层在关键成藏期以后仍然经历了一个较长时间的成岩作用,储层性质一直在发生变化,属于一个“动态演化”过程,利用现今储层物性去评价成藏期储层含油气性,其效果往往不太理想。针对上述问题,以鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区独贵加汗区带致密砂岩气储层为例,从油气成藏动态角度出发,结合分析测试、测井解释、试气成果等多种地质资料确定了致密砂岩储层现今含气物性下限,然后利用盆地模拟和孔隙度埋深回推等方法恢复了储层成藏期后孔隙度变化增量,从而确定了致密砂岩气成藏期储层的临界物性下限,通过古孔隙度恢复方法分析储层在成藏期是否为有效储层,并进一步利用过剩孔隙度评价了砂岩储层的含油气性。研究结果表明：(1)研究区盒1段现今储层含气孔隙度下限为4.25%,储层成藏期后孔隙度变化增量平均值为3.1%,储层成藏期临界孔隙度为7.35%;(2)通过古孔隙度演化定量恢复方法确定盒1段砂岩储层在成藏期孔隙度基本大于成藏期储层临界孔隙度,判定砂岩储层在成藏期具有较好的横向输导天然气的能力;(3)过剩孔隙度与天然气日产量具有更好的相关性,揭示了利用过剩孔隙度评价致密砂岩储层含油气性是有效的。综合确定砂岩储层成藏期临界物性以及运...     

致密砂岩储层物性下限确定新方法及系统分类

扶余油层致密砂岩储层是大庆油田目前勘探开发的新目标,但对其储层物性的下限缺乏明确界定。因此,采用储层物性与产能相结合的经验统计法,分别对工业油层和低产油层储层物性按累计概率丢失10%作统计分析,确定工业油层物性下限为：孔隙度=7.1%,渗透率 =0.08 mD,低产油层物性下限为：孔隙度=5.6%,渗透率=0.047mD。 再利用致密砂岩临界孔喉半径与压汞资料相结合的函数拟合法,确定储层物性下限为：孔隙度=4.46%,渗透率=0.041mD,该值与低产油层储层物性的下限值较为接近,故将其作为致密砂岩储层的物性下限。依据致密储层物性下限、工业油层物性下限及常规储层物性分类界限,将砂岩储层系统分为致密Ⅲ类、致密Ⅱ类、致密Ⅰ类、低孔渗、中孔渗、高孔渗和特高孔渗储层。致密砂岩储层物性下限的确定和储层系统的分类可为致密油储层产能的计算及储层评价提供参数指标和技术支撑。     

恒速压汞及核磁共振技术在四川盆地西部致密砂岩储层评价中的应用

在深入分析恒速压汞法和核磁共振实验原理的基础上,结合岩心实验结果,分析川西新场地区上三叠统须家河组四段储集空间类型、孔隙结构类型、孔喉特征、孔喉比特征及其与孔、渗相关关系,研究孔隙和喉道对毛细管曲线的影响,探讨孔喉特征对可动流体参数的影响.川西须四段为低孔、低—超低渗致密储层,孔隙度介于1.6％～10.9％,平均5.9...     

鄂尔多斯盆地致密储层微观孔隙结构特征与分类

致密储层的微观孔隙结构特征是衡量致密储层油气渗流能力和产量的重要因素,也是目前致密油气藏的研究重点和热点。以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长8致密储层为研究对象,通过开展恒速压汞实验和建立微观孔隙结构模型,分析了宏观储层物性参数与微观孔隙结构参数的关系,实现了对致密储层微观孔隙结构的精细划分。研究结果表明：喉道半径越大,总进汞饱和度、喉道进汞饱和度和孔隙进汞饱和度越大,残余的湿相饱和度越小;致密岩心喉道半径及孔隙半径均呈“两端分布少、中间多、左右不对称,粗(正)偏态”的正态分布特征,随着孔隙度和渗透率的增大,正态分布参数α和σ值有增大的趋势;以主流孔喉半径为判别特征参数,将致密岩心孔隙结构类型分为4类：Ⅰ类渗透率大于1×10^-3μm²,主流孔喉半径大于1μm;Ⅱ类渗透率为(0.5～1)×10^-3μm²,主流孔喉半径为0.7～1μm;Ⅲ类渗透率为(0.3～0.5)×10^-3μm²,主流孔喉半径为0.5～0.7μm;Ⅳ类渗透率小于0.3×10^-3     

松辽盆地北部扶余油层致密油成藏条件及甜点区优选

松辽盆地北部扶余油层致密油是典型的源下致密油藏,具有形成大规模、连续型致密油藏的有利地质条件。通过对大量实验数据及钻井资料分析统计,对松辽盆地北部扶余油层致密油烃源岩条件、沉积环境、储层特征等成藏条件进行了综合分析,研究表明扶余油层致密油形成受成熟烃源岩与三角洲前缘相带控制,主要储集体为曲流河点坝砂体、分流河道砂体,具有单层厚度薄、横向变化快、垂向错叠连片的特点。储层主要以微米—纳米孔隙为主。常规储层和致密储层的分界为孔隙度为12%、渗透率为1×10-³μm²、孔喉半径为350nm,以孔隙度为8%、渗透率为0.1×10-³μm²、孔喉半径为75nm为界将致密储层细分为Ⅰ类和Ⅱ类。扶余油层致密油藏主要成藏动力为青一段有效烃源岩的生烃增压作用,属于倒灌成藏机制,断裂是主要的运移通道,构造高部位是致密油富集场所。优质甜点区主要分布在大庆长垣、三肇凹陷中心部位,以及齐家古龙凹陷西侧。     

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。     

致密油储层微观特征及其形成机理——以鄂尔多斯盆地长6-长7段为例

鄂尔多斯盆地陇东地区长（延长组）6段和长7段富含大量致密油,但由于对其微观特征与成因缺乏深入了解,阻碍了该区致密油的有效开采。为此,根据岩石孔隙铸体薄片、场发射扫描电镜等技术,对研究区长6段和长7段致密油储层微观特征及其成因进行了深入研究。结果表明：研究区致密油储层形成于三角洲前缘远端远砂坝-席状砂及半深湖-深湖重力流沉积环境,岩石粒度细（主要为极细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩）、杂基含量高（8%~10%）,几种储集岩的孔隙均极不发育,面孔率低,平均1.8%,孔径小（平均30 μm）,喉道细（平均0.08 μm）,平均孔隙度9%,渗透率基本上都低于0.3×10^-3 μm²,物性差。孔隙类型主要为粒间杂基微孔、长石及岩屑溶孔、胶结物晶间微孔。不同岩石类型其微观特征存在差异。沉积环境决定了其粒度细、粘土杂基高,细粒高粘土杂基岩石抗压性差,强烈的压实作用导致大量的原生孔隙损失,孔喉变得更加细小;孔喉细小的岩石由于孔隙中各种流体离子的半渗透膜效应引起强烈的碳酸盐和粘土矿物胶结,尤其是伊利石搭桥状和丝网状胶结,使岩石孔隙度渗透率进一步变差,后期酸性流体也难以进入发生溶蚀作用;云母与水云母杂基及碳酸盐胶结物对石英的强烈交代导致岩石抗压性变差以及固体体积增加,最终导致岩石的致密化。     

基于微观孔喉结构及渗流特征建立致密储层分类评价标准——以鄂尔多斯盆地陇东地区长7储层为例

以鄂尔多斯盆地陇东地区长7致密储层为例,通过物性分析、铸体薄片、扫描电镜、CT扫描、高压压汞、恒速压汞等实验对微观孔喉特征进行分析,结合核磁共振、可视化多相渗流实验分析流体渗流特征,选择合理的评价参数对致密储层进行分类评价。陇东地区长7致密储层平均孔隙度、渗透率分别为9.33%和0.18×10-3 μm2;孔隙类型以长石溶孔、粒间孔为主,平均面孔率为1.89%,孔喉半径主要分布在小于1 μm的范围内,其储集能力较强,但连通性差;主要受细小孔喉控制,可动流体饱和度及驱油效率较低,非均质性对驱油效率也有一定影响。选择孔隙度、渗透率、面孔率、平均孔喉半径、均值系数、排驱压力、可动流体饱和度、驱油效率作为评价参数,利用多元分类系数法进行分类并建立致密储层评价标准,将储层由好到差依次分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类。      

松辽盆地三肇凹陷扶余油层致密储层分类精细评价

精细评价的方法主要体现在精细分类和纵向细分层2个方面。通过沉积及砂体特征的精细研究,利用恒速压汞、高压压汞以及纳米微观分析等手段综合研究,认为扶余油层致密储层可以划分为2大类3小类,即Ⅰ-1,Ⅰ-2和Ⅱ类,其中致密油储层与常规储层的分界物性为孔隙度12%,渗透率1×10-3 μm2,孔喉半径为350 nm;其余Ⅰ-1和Ⅰ-2类以及Ⅰ-2和Ⅱ类物性标准分别以孔隙度10%和8%,渗透率0.25×10-3 μm2和0.1×10-3 μm2为界,对应的孔喉半径分别为150 nm和75 nm。通过纵向细分层精细12分的砂层组级研究,每一层砂层组内仅含有1～2个砂体,I类致密油集中发育在FⅠ2-1,FⅠ3-1以及FⅡ2-2砂层组。在分层落实不同类型致密油剩余资源后,通过致密油水平井钻探及大规模体积压裂,可以有效开发致密油资源。      

基于孔隙结构控制的致密砂岩可动流体评价——以鄂尔多斯盆地华庆地区上三叠统长6致密砂岩为例

以鄂尔多斯盆地华庆地区长6致密砂岩为研究对象,利用QEMSCAN、光学显微镜、场发射扫描电镜、微米CT、高压压汞、核磁共振等方法对孔隙结构与可动流体进行了研究。结果表明,华庆地区长6储层发育原生粒间孔、颗粒溶蚀孔与粒间溶蚀扩大孔,以钾长石、岩屑、方解石溶蚀为主;CT三维孔喉模型指示孔喉连通性中等—好,连通孔隙体积比例与储层物性呈正相关关系。长6致密砂岩可动流体饱和度介于70%~90%之间,可动油饱和度介于40%~65%之间,与储层物性呈正相关关系。不同渗透率样品可动流体与可动油分布的优势孔喉尺寸具有差异性,当空气渗透率从大于1 ×10^-3μm²到(0.1~1)×10^-3μm²再到小于0.1×10^-3μm²,可动流体饱和度分布的优势孔喉半径从0.1~1μm减小到0.01~0.1μm再到0.001~0.01μm,可动油饱和度分布的优势孔喉半径从1~10μm减小到0.1~1μm再到0.001~0.01μm。研究结果有助于进一步明确致密砂岩储层微观孔隙结构与可动流体的关系,为鄂尔多斯盆地致密油勘探开发提供参考依据。