基于岩心脆性特征的致密砂砾岩储层水力裂缝复杂性分析

砂砾岩储层岩心的脆性特征与油气田水力压裂改造效果密切相关,探究砂砾岩储层的脆性特征对水力裂缝复杂性的影响能够为目标层段筛选及施工工法设计提供参考。考虑岩石破坏全过程即峰前和峰后阶段的脆性特征,提出基于岩心破坏全过程能量耗散的储层砂砾岩脆性评价模型;利用砂砾岩的单轴和三轴全应力-应变曲线以及现有脆性评价模型,验证新建立模型的准确性。在此基础上分析不同围压下岩心力学参数与脆性指数的相关性,并利用储层岩心室内测试结果和水力裂缝微地震监测结果研究储层脆性指数对水力裂缝复杂性的影响。结果表明：新建立的脆性评价模型可以综合评价岩心破坏全过程表现出的脆性特征,对不同岩性不同围压下岩石的脆 性变化较传统脆性评价模型更为敏感;不同围压下岩心强度参数和弹性模量与脆性指数呈负相关关系;脆性较强的层段更容易压裂改造形成复杂裂缝,获得更大的压裂改造体积,因此根据岩心脆性特征开展水力裂缝复杂性预测分析具有一定的可行性。     

玛湖油田致密砂砾岩储层岩心差应变实验北大核心CSCD

为了获得新疆玛湖油田百口泉组致密砂砾岩储层地应力大小数据并指导压裂设计和施工,利用该储层段钻井中获取的砂砾岩和泥岩岩心进行了室内差应变实验,并依据实验数据对储层三向主应力大小进行了分析。实验结果表明,百口泉组储层段水平最大主应力与垂向主应力大小相近,砂砾岩储层水平最大主应力平均为71.8 MPa,水平最小主应力平均为51.1 MPa;泥岩隔层水平最大主应力平均为72.9 MPa,水平最小主应力平均为56.1 MPa。同时,利用压裂、成像测井等工程数据对水平最大、最小主应力进行评价,验证了差应变实验数据解释地应力大小的可靠性,表明通过差应变实验得出的主应力数值能够反映玛湖油田百口泉组致密砂砾岩储层现今地应力状态,可用于钻井、压裂等工程设计。     

致密气藏储层常规渗透率校正实验

常规渗透率测试室内实验因其经济、快速而被广泛应用,但受实验条件制约,无法准确模拟致密气藏状态,使测得的渗透率值远大于气藏状态下渗透率值,并造成致密气藏储层测试渗透率精度偏低。基于岩心渗透率测试实验流程,分析了净上覆压力、滑脱效应、含水饱和度对常规测试渗透率值的影响。通过对常规渗透率值进行单因素修正,建立了测试渗透率值与修正渗透率值之间的数学公式,并形成了致密气藏储层渗透率值的校正方法。结果表明:致密气藏条件下的渗透率值小于常规测试渗透率值;随着净上覆压力、含水饱和度的增加以及滑脱效应的减小,测试渗透率值逐渐减小;校正后的渗透率值与地层条件下测得的渗透率值差异不大,能够满足工程计算的需要。     

王庄地区砂砾岩储层微观特征

通过岩心观察、薄片鉴定、特性分析及扫描电镜观察等,对王庄地区沙四段砂砾岩储层的主要岩石类型、成岩作用、储集空间类型及物性特征等进行了研究。根据储层物性的差异,把该区储层分为4类,其中Ⅰ—Ⅲ类储层分布相带为该区的勘探潜力区。     

兴城气田砂砾岩储层岩性测井解释方法研究

兴城气田是我国特大气田之一,是目前天然气勘探开发的主要领域。兴城气田储层主要以砂砾岩为主,具有多种岩性并存,成分复杂等特点,在缺少成像及取心资料的情况下,对于砂砾岩储层的识别存在很多困难。本文通过对比各种岩性的测井反映特征,总结了常规测井资料在泥岩,砂岩,砾岩沉积体中反映出的特殊响应特征,对测井曲线进行多种数据变换,建立了岩性与测井曲线值的对应关系图版,应用该图版到该区的其它井取得了较好的效果。     

致密碎屑岩储层岩石破裂特征及脆性评价方法

研究致密碎屑岩储层岩石破裂特征及脆性评价方法对致密油压裂优化设计具有重要意义。文章以辽河盆地沙河街组致密碎屑岩储层为例,开展了不同岩性岩石的三轴压缩实验,分析了宏观破裂行为和压后岩石显微裂缝的发育类型,通过对比常规的弹性参数法和矿物组分法等脆性评价方法,建立了基于三轴压缩破裂过程中能量守恒的新脆性评价方法。实验表明,岩石破裂特征受控于岩石脆性和岩石所处的围压条件。一方面,脆性较强的岩石主要发育穿晶张裂缝,随着脆性程度减弱,裂缝数量逐渐减少,类型则以晶内裂缝为主;另一方面,随着围压增加,压裂后岩石内部微裂缝类型从穿粒张裂缝向晶内裂缝过渡,说明围压极大地抑制了微裂缝的扩展。传统弹性参数法表征的脆性结果与实验描述的脆性破裂特征相反（即脆性指数高,而岩石破裂程度差）,而矿物组分法不能描述不同围压下岩石的脆性程度。本文提出的新脆性评价方法,可以连续地描述岩石从超脆性到韧性变形的力学演化过程,脆性指数不仅与峰前的杨氏模量有关,而且还与峰后应力降梯度（软化模量）有关。利用该方法表征了不同围压下致密砂岩脆性程度,其结果与实验描述岩石脆性破裂特征相符合,证实了方法的可行性。     

砂砾岩物理相破裂压力及裂缝扩展规律

胜利油田沙四段砂砾岩体主要含4类物理相,需要确定压裂过程中各类物理相的破裂顺序.利用实际的取心岩心制作了人造岩心物模,通过系统进行了水力压裂模拟实验,研究了4类物理相在压裂过程中的破裂顺序和裂缝扩展规律.定性分析结果表明:胶结程度、孔隙结构是影响砂砾岩体物理相破裂压力高低的主要因素,而砂砾岩体物理相的砾石含量、粒径大小...     

渤海湾盆地东营凹陷深层砂砾岩储层成岩演化特征

渤海湾盆地东营凹陷深层砂砾岩扇体成岩演化复杂,影响因素多,油气储层预测难度大。以岩石镜下微观特征观察为基础,通过深入剖析内因与外因对深层砂砾岩储层成岩演化的影响,认为沉积相带、欠压实、盐膏刺穿、酸性流体溶蚀、烃类流体早期充注、构造活动、绿泥石膜等是影响储集性能的有利因素,而正常压实、碳酸盐与硫酸盐胶结、粘土矿物含量高、高矿化度地层水结晶、溶态盐扩散等是影响储集性能的不利因素。扇中相带、欠压实、烃类早期充注、绿泥石膜等有利于原生孔隙的保存,盐膏刺穿、构造活动等有利于裂缝的发育,酸性流体对碳酸盐和长石矿物的溶蚀是次生孔隙大量发育的主要原因,三者构成的立体连通孔—缝网络有效提升了深层砂砾岩储层的孔渗性能。     

盐家油田永921块沙四上砂砾岩储层特征研究

应用岩心、薄片、扫描电镜和生产数据等资料,对盐家油田永921块沙四上亚段储层特征及控制因素进行分析。结果表明:沙四上亚段主要为砂砾岩体储层,孔隙类型以次生孔隙为主,属于低孔低渗储层,共划分为5类砂砾岩储层,它们在纵、横向上分布差异较大。储集性能受沉积、岩性和成岩作用的控制,沉积作用和岩性特征是影响储层的决定性因素,压实和胶结作用导致该区储层物性变差,溶蚀作用对储层有明显改善作用。     

松北致密气藏压裂裂缝扩展形态及压裂参数优化

松北深层致密气藏沙河子储层属超深致密气藏、纵向呈多小层分布且小层发育薄。为了提高单井产量,针对沙河子组储层水平应力差大,天然裂缝不发育等不利条件,开展基于沙河子储层物理模拟和相关数学模拟的基础研究,建立了沙河子组致密气藏复杂裂缝判断图版并形成对应的体积压裂工艺优选技术,实现了不同区块、不同岩性储层的针对性改造。现场试验14口井,5口井试气产量超过10×10⁴ m³,压后工业气流井占比71%,整体提高了松北深层气井的开发效果。研究成果为大庆油田勘探储量的提交以及有效开发提供了有力的技术支撑,同时对国内其它相似油田的开发生产具有借鉴指导意义。     

低渗致密气藏压裂过程中伤害实验研究

水力压裂是川西低渗致密气藏勘探评价及开发建产的关键技术,但压裂过程中由于液相的浸入、压裂液破胶不彻底、压裂液残渣的滞留、压裂液老化等因素,大大降低了压裂增产效果。针对压裂过程中的各种伤害,通过实验进行了评价。研究结果表明,水锁与压裂液滤失是造成储层伤害的2个主要因素。水锁增加了启动压差,使得压后返排困难,破胶液在地层中长时间逗留,加大了压裂液对地层的伤害。压裂液滤失形成的滤饼大大降低了储层的渗透率,一般可达50％以上。研究结果表明,压裂施工中可以通过减少压裂液中的固相颗粒与加快返排速度等措施来减少对地层的伤害。     

致密气藏动态启动压力梯度实验研究

针对目前启动压力梯度测试不能准确表征储层真实启动压力梯度的现状,通过引入高精度回压控制系统,建立致密气藏储层条件下的启动压力梯度测试方法。与常压下测试结果相比,在渗透率相同的条件下,新方法得到的启动压力梯度更小,且岩心渗透率越低,2种方法测定结果相差越大。研究结果表明,启动压力梯度在开发过程中并不是定值,而是随着孔隙流体压力的下降而不断变化,呈现动态启动压力梯度。为此,提出并定义启动压力梯度敏感性和启动压力梯度敏感系数的概念,用其描述致密气藏动态启动压力梯度特征,并通过实验对动态启动压力梯度的影响因素进行分析。结果表明,启动压力梯度随孔隙流体压力的下降而线性增大。岩心渗透率越低、含水饱和度越大,在储层条件下的启动压力梯度越大,在开发过程中启动压力梯度的变化幅度也越大,启动压力梯度敏感性越强,动态启动压力梯度现象越明显。     

西233区长7致密储层三维脆性分布特征

明确致密储层的三维脆性分布特征,有助于压裂层段优选和压裂施工设计。文中以鄂尔多斯盆地西233区长7致密储层为研究对象,利用岩心矿物组分、岩石力学化验分析和地球物理测井资料,在岩心刻度测井的思想指导下,对研究区目的层的矿物组分、弹性模量、泊松比进行了处理解释,构建了基于矿物成分-力学参数的脆性指数计算模型;基于脆性指数,采用三维地质建模的思想,构建了脆性指数三维分布模型,进而刻画了脆性三维分布特征。研究结果表明:西233区长7致密储层脆性分布连片性较差,整体上脆性受储层岩性和非均质性影响较大;脆性发育区向西南方向延伸,并演化为西北、西南和东南方向3条次级脆性发育带,南部脆性连续性较差,整体上呈现出较强的脆性非均质性。     

神木气田多层系致密气藏有利区优选

神木气田多层系致密气藏以"纵向发育多套含气层系,储层致密、单层产量低"为主要特征,科学、准确地优选有利区是实现这类气藏有效开发的重要保障。综合指数法综合考虑了储层岩性、物性、气层厚度及生产动态等多种因素,归一化处理后,通过与产量的线性相关系数对各影响因素赋予不同权重,得到单层的综合指数。在此基础上,结合各层产气量的贡献率大小,将各单层的综合指数加权求和,最后通过经济评价确定其界限,进而预测有利区。该技术在神木气田产能建设中得到了有效应用。     

致密地层岩石脆性指数的测井优化建模

脆性评价是页岩油气、致密油气等非常规油气藏的大型压裂、开发等储层改造工程中的关键工作。根据岩石力学、动态弹性参数和岩石物理、X-射线衍射、地球化学等资料,分析了国内外几种常用脆性指数之间的相互关系,研究了弹性参数法脆性指数与岩石矿物组分及含量的关系,明确了矿物及组分对脆性的影响并应用多元回归法建立了基于权重矿物组分的脆性指数模型。构建新的岩石物理体积模型,应用最优化测井方法得到岩石的矿物和孔隙含量,实现了基于常规测井资料的脆性指数精确计算。研究表明:岩石脆性指数与矿物组分及含量有关,不同区块、不同地层的矿物具有不同的脆性特征;该工区方解石是使岩石脆性增强和裂缝产生的主要矿物,有机碳、黏土、石英和斜长石是降低脆性的重要矿物;基于常规测井资料的优化计算所得岩石组分及含量与实验数据一致性高;将处理结果与矿物组分模型相结合得到的脆性指数与弹性参数法脆性指数基本一致,为无横波资料井的岩石脆性评价奠定了基础。     

试油数据在估算致密砂砾岩储层渗透率中的应用

利用试油数据估算渗透率是致密砂砾岩储层渗透性评价的新途径.试油、试井数据均能综合反映储层流体流动能力,其中由试井测得的试井流体系数本身就是渗透率的函数,但试井作业周期长、费用高,而试油资料较易获取.文中基于压裂试油获取的累计产液量、入井压裂液总量、压力等参数,构建了试油物性指数,进而开展试油物性指数与试井流动系数对比分...     

致密砂砾岩油藏开发中地质工程一体化实践与思考

准噶尔盆地环玛湖地区致密砂砾岩是中国陆地的重要油气富集地,但开发中面临着地质条件复杂、工程难度大、成本高等挑战.以环玛湖地区玛2井区百口泉组油藏为例,运用地质工程一体化思想对该区致密砂砾岩油藏开发进行集中攻关.研究表明:优质储层是提高单井品质的地质基础;优质油层钻遇率是影响水平井产量的关键因素,而精细三维地质模型指导下...     

盐家地区沙四段上亚段砂砾岩体储层特征及成岩演化

复杂砂砾岩体储层岩性混杂、物性变化及成岩演化特征复杂,制约了盐家地区沙四段上亚段砂砾岩体的储层评价及勘探部署.应用岩心、测井资料以及大量的分析化验数据对该区砂砾岩体储层特征及成岩演化差异性进行了研究.结果表明:盐家地区沙四段上亚段储层岩性以含砾砂岩为主;储层物性受沉积相带控制,近岸水下扇扇根亚相物性最差,扇中亚相物性最好,扇缘亚相物性变差.在成岩演化方面,扇根成岩作用主要以压实作用和强烈胶结作用为主,次生孔隙不发育;扇中则压实、胶结、洛解及交代作用均可发生,次生孔隙发育;扇缘压实、胶结作用发育,常发育超压裂缝.在此基础上,建立了盐家地区沙四段上亚段砂砾岩储层成岩演化模式.