鄂尔多斯盆地镇北地区延长组超低渗透储层孔隙结构及其分形特征

选取鄂尔多斯盆地镇北地区延长组7块超低渗透岩心样品,分别开展铸体薄片、扫描电镜、X衍射、高压压汞和核磁共振等实验,明确了超低渗透储层孔喉分布特征、孔隙类型、矿物组成及其含量;运用分形理论研究了储层孔喉分形特征,系统分析了分形维数与储层物性、孔隙结构参数和矿物成分及其含量之间的关系。结果表明:研究区储层孔隙类型主要为残余粒间孔、溶蚀孔和晶间孔。储层矿物成分以石英和长石为主,黏土矿物中绿泥石含量最高。根据毛管压力曲线形态和排驱压力可将储层孔隙结构分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类3种类型,其储集性能和渗流能力依次变差,孔隙结构非均质性逐渐增强。高压压汞所得的孔喉大小分布具有多重分形特征,依据分形特征曲线存在的明显转折点,将孔隙空间分为大孔、中孔和微孔,微孔相对于大孔和中孔而言孔隙分布较为均匀和规则,对应分形维数最小。核磁共振技术可以更全面地表征储层的孔隙空间,T2T2cutoff段孔喉分布不具有分形特征,T2T2cutoff段可动流体孔隙空间和有效孔隙符合分形结构,对应的分形维数均反映相互连通孔隙的复杂程度。储层孔喉分形维数与孔隙度和渗透率之间具有较好的负相关性,与孔隙结构参数之间也存在较好的相关关系,储层的矿物组成及其含量是决定分形维数大小的内在因素,进而影响储层质量和孔隙结构特征。     

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。     

渝西地区龙马溪组下部页岩储层发育特征及其影响因素——以重庆綦江观音桥剖面为例

渝西地区是重要的深层页岩气潜力区。该文以龙马溪组页岩储层为研究对象,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜、总有机碳(TOC)测试、X射线衍射、低温氮吸附实验、地球化学元素测试等技术手段,通过对储层特征、沉积环境的系统研究,建立FHH分形模型,综合讨论龙马溪组页岩储层发育特征及其影响因素。结果表明,龙马溪组下部页岩储层矿物组分脆性矿物以石英为主,黏土矿物以伊利石为主;TOC平均值为2.84%,达到过成熟阶段;孔隙类型主要为有机质及生物化石孔隙、溶蚀孔隙、粒间孔、晶间孔以及微裂缝。纳米孔提供了主要的比表面积和储集空间,孔隙的孔径集中于40 nm以下。分形特征明显,分形维数值为2.76～2.85,表明孔隙结构相对复杂,具有非均质性,部分样品表现为双重分形特征。将纳米孔划分为渗透孔隙和吸附孔隙,孔隙体积和平均孔径与分形维数负相关性,平均孔径越小,孔隙体积越小,分形维数越接近于3。     

准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组致密砂砾岩孔隙分形特征及影响因素探讨

致密砂砾岩储层孔隙结构复杂,孔隙类型多样,非均质性强,储层孔隙结构表征困难。基于高压压汞毛细管压力曲线,利用多种分形模型计算反映储层孔隙结构的分形维数,对比分析了分形维数与孔隙度、渗透率以及孔隙结构特征参数之间的关系。相比于J函数曲线分形模型与热力学分形模型,毛细管束分形模型计算的分形维数能更好地表征致密砂砾岩储层孔隙结构。进一步从岩石颗粒粒度、碎屑成分、黏土矿物及孔隙类型等多方面探讨分析了致密砂砾岩分形维数的影响因素。分析结果显示,碎屑成分与黏土矿物是影响分形维数的主要因素,孔隙类型多样及复杂程度是分形维数的直接表现。现场应用实例表明,试油产能越大,分形维数越小,产能与分形维数有着密切的关系,可以通过分形维数评价产能大小。基于致密砂砾岩储层孔隙分形特征,利用分形维数评价储层孔隙结构的方法为砂砾岩储层孔隙结构的评价提供了新的思路与研究途径。     

低渗透储层核磁共振可动流体研究-以姬塬地区长6储层为例

姬塬地区长6储层属典型的低渗透砂岩储层,微观孔隙结构复杂,流体赋存状态不同与常规储层。利用核磁共振技术对该储层样品进行了测试,对有效可动流体孔隙度进行了定义,分析了可动流体的变化特征及影响因素。研究结果表明,低渗透砂岩储层可动流体含量低,孔隙连通性决定可动流体饱和度的大小,喉道大小、有效孔隙空间和粘土矿物的赋存是可动流体含量的主要影响因素。     

基于恒速压汞法的低渗透储层分形研究

由于实验手段的限制,常规的孔隙分形结构研究无法得到储层孔道和喉道数量,影响了研究的可靠性。根据恒速压汞所提供的低渗透储层孔喉数量参数,分析了孔道和喉道的分布规律,推导了用分形维数表征的单个喉道渗透率贡献率、平均喉道半径以及微观均质系数公式。研究结果表明,储层中孔道与喉道分布分属2个不同的体系,其中喉道分布符合分形结构,而孔道不符合。喉道分布的分形维数与渗透率相关性较差。绝大部分低渗透储层喉道分形维数越大,储层非均质性越强,开发难度越大。     

马岭地区长8油层组低渗透储层孔喉微观结构研究

选取马岭油田长8油层组8块样品进行恒速压汞实验,研究低渗透储层孔隙微观结构,并对所得参数同渗透率的关系进行研究。在渗透率变化范围较小的情况下,分形维数及孔喉半径比与渗透率均呈现较好的负相关性;而孔隙半径、迂曲度等在普通储层中具有良好代表性的参数,同渗透率并没有很好的相关性,说明研究低渗透储层单因素与物性的变化可能不能呈现较好的相关性。     

低渗透岩性油藏长期水驱储层特征变化规律

低渗透砂岩油藏注水过程中,注入水对储层孔隙的长期冲刷会对储层岩石的矿物组成、物性、渗流特征带来影响,针对该问题运用X射线衍射、核磁共振、液测孔渗等实验技术,开展了岩心长期水驱前后储层矿物组成、物性、渗流特征的对比实验研究,得到了不同渗透率级别岩心的各项实验参数。研究结果表明：在注入水长期高压差、强冲刷作用下,低渗透岩心中的黏土矿物含量下降0.98%～3.39%,伊蒙混层含量下降5.00%～40.92%,渗透率和孔隙度分别增大0.94%和17.67%,且储层物性条件越好,物性特征变化越明显;同时,长期注水会导致水驱启动压力梯度降低25.81%～38.86%,岩心储层物性越差,该特征表现越明显。总体来看,低渗透岩心经过长期水驱后,储层的各项非均质性加剧,导致开发过程中注入水沿高渗带的窜流增强。研究结果为低渗透油藏后期驱替方式的调整提供了理论依据。     

利用NMRT2谱分布研究储层岩石孔隙分形结构

利用NMR T2 谱分布进行储层岩石分形结构研究, 进而分析岩石物性, 是一种分析、评价储层孔隙结构与物性的新方法。在前人研究的基础上, 首先, 对中-高孔渗储层的分形性质作了进一步的分析; 其次, 着重讨论了在低孔低渗情况下, 利用NMR T2 谱分布研究岩石分形结构这一方法的适用性与准确性; 最后, 对此方法在中-高孔渗储层与低孔低渗储层中的应用进行了对比分析。对中-高孔渗储层与低孔低渗储层研究均表明: 利用NMR T2 谱法可以较准确地判断岩石孔隙结构的分形性质与进行分形维数计算; 同时应用该方法求取的分形维数可以较好地表征岩石物性, 从而为储层特征研究、储层分类等提供参考依据     

低渗透储层应力敏感系数统一模型

低渗透储层应力敏感性的研究虽已引起中外学者的关注,但目前仍未形成统一认识。为了更准确地描述低渗透储层的应力敏感性,通过保持围压不变、改变流体压力的实验方法,研究了低渗透储层渗透率随有效应力的变化规律及其影响因素。在此基础上,按照岩石压缩系数的定义方法,提出了渗透率应力敏感系数的概念,在综合考虑孔隙结构、有效压力及滞后效应等参数的基础上,结合分形理论,建立了应力敏感系数的统一模型。结果表明,渗透率随有效压力的增加呈阶梯状减小,且与孔隙结构及有效应力加压方式有关;渗透率应力敏感系数可以定量表征储层渗透率随有效应力变化的敏感程度,其值越大说明储层敏感性越强;所建模型考虑了岩石内部孔隙结构、外部有效应力变化及滞后效应等多种因素的综合影响,可以全面表征储层的应力敏感性,并预测不同孔隙结构岩石的渗透率随有效应力变化的规律。     

腰英台地区青山口组储层物性特征及影响因素分析

通过岩心观察、薄片鉴定、录测井资料分析、物性分析等方法,研究了松辽盆地长岭凹陷腰英台地区青山口组储层的岩石学特征、孔喉特征和物性特征,分析了影响储层物性的主要因素。结果表明：储层岩石为细-粗粒长石砂岩．砂岩成分成熟度较低、结构成熟度中等-较低。储层为低孔-特低渗储层。孔隙类型为粒间孔隙、粒内溶孔、粒间溶孔和微裂缝,以粒间孔隙为主。砂岩面孔率在10％～15％之间,平均喉道半径、视孔喉比小。影响储层物性的因素主要为微观方面的岩石结构及填隙物特征、成岩作用和宏观方面的沉积微相。     

西昌盆地B1井龙马溪组页岩储集空间发育特征及影响因素

为研究西昌盆地B1井龙马溪组页岩储集空间发育特征,结合氩离子抛光和高分辨率扫描电镜观察技术对样品储集空间发育特征进行研究,并确定其发育类型,通过氩气（Ar）吸附—脱附测试测量样品的孔隙结构参数,实现了1~300 nm范围内的储集空间定量表征。结果表明：西昌盆地B1井龙马溪组页岩微观孔以有机质孔为主,部分为粒间孔、粒内孔。氩气（Ar）吸附等温曲线“滞后环”形态显示,孔隙形态以墨水瓶状为主,部分为狭缝状,孔隙直径分布呈“双峰”特征,孔隙直径分布差异较大,呈现较强非均质性。总有机碳含量和脆性矿物含量对样品中微纳米级储集空间的发育起主要控制作用,两者与孔隙的比表面积及比孔容等孔隙结构特征参数均呈正相关性;分形维数随着总有机碳含量和脆性矿物含量的增加而增大,孔隙结构愈加复杂,有利于页岩储层吸附能力的增强。该成果对研究西昌盆地龙马溪组页岩储集空间结构特征具有重要意义。     

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。     

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松辽盆地南部的十屋断陷是晚侏罗世以来发育而成的箕状断裂,主要经历了火石岭组－营城组断陷沉积;营城组沉积末期抬升剥蚀;登娄底组断陷沉积;登娄库组沉积末期抬升,走滑,断块作用;泉头组－嫩江组坳陷沉积;嫩末,明末挤压抬升,走滑作用 。形成了多期构造叠加、多期成藏的特点。笔者在综合分析十屋断陷构造构架演化和烃源 岩埋藏史的基础上,对油气有利区带和有利圈闭进行了评价。.     

火山岩储层中的烃碱流体作用及其地质意义

徐家围子断陷位于松辽盆地北部,断陷发育期火山活动强烈,早白垩世营城组火山岩分布最为广泛,是松辽盆地北部深层天然气的重要储层类型。兴城地区营城组火山岩气藏储层以酸性火山岩为主,储集空间可分为原生孔隙、次生孔隙和裂隙3种类型。其中次生溶蚀孔隙是本区主要储集类型之一。烃碱流体作用对改善储层的储渗能力具有重要意义,主要体现在次生孔隙带的形成、发育程度上。烃碱流体不仅可以使火山岩体处于开放体系,原有矿物发生交代蚀变、溶蚀,造成岩石内部结构破坏、机械强度减低、孔隙度增加,形成类似海绵体的结构,也可以充填、阻塞孔隙而降低孔渗性质,这取决于烃碱流体在储层中引起物质带入与带出的比例。     

松辽盆地南部德惠断陷合隆-兰家反转带泉一段致密气储层特征及分级评价

开展储层精细评价和分级评价对致密砂岩气资源开发具有重要意义。利用铸体薄片、扫描电镜等实验,从储层岩石学、孔隙类型、成岩演化和储层分类等方面对松辽盆地南部德惠断陷合隆-兰家反转带泉一段致密气储层发育规律及有利储层分布进行研究。结果表明:研究区泉一段致密气储层孔隙以溶蚀的粒间孔、粒内孔为主,物性较差,主体呈低孔-低渗或超低渗特征。成岩演化序列为:①早成岩A-B期,含一定量的高岭石,同时石英次生加大指示发生早期压实作用;②早成岩B期,少许不稳定组分被方解石交代并发生方解石粒间胶结;部分白云石交代早期形成的方解石,形成白云石内方解石的交代残余;③中成岩A期,酸性水体环境会诱发高岭石的沉淀和碳酸盐矿物的溶解;④中成岩B期,沉淀的铁白云石与铁方解石以及石英加大造成孔隙大大降低,后期溶蚀作用较弱,储层致密程度加深。利用K-means聚类方法将研究区泉一段致密储层划分为4类,主要以III类、IV类为主。其中:I类储层主要位于研究区北部和中部,分布范围最小,约占总体储层分布的5%;II类储层在研究区北部,分布范围较大,约占10%;III类储层的分布范围最大,约占60%;IV类储层较II类储层发育,呈连片状、条带状分布,约占25%。     

松辽盆地南部东南隆起区储层特征

松辽盆地南部东南隆起区深层发育4种类型的储层,以往的勘探成果证实,砂岩、砂砾岩是主要储集层.各断陷的岩石类型主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩.成岩作用强烈,不同程度地改变了储层的储集性能.由于各种因素的影响,盆地东南深层的砂岩和砂砾岩储层中,发育3个次生孔隙发育带,不同程度地改善了储层的储集条件.综合评价认为,各断陷中泉头组一段储层的物性相对较好,应是今后勘探的主要目的层;王府断陷各层位的储层物性相对较差.      

松辽盆地南部十屋断陷北部深层油气成藏条件

运用层序地层学分析的方法,综合分析了松辽盆地南部十屋断陷北部深层隐蔽油气藏成藏条件。表明断陷北侧是主要的物源区,有利储集体主要分布在弯折带内,尤其是沙河子组和营城组沉积时期沿弯折带走向成裙状分布,伸入到南侧深洼的低位扇和高位轴向辫状河三角洲朵体应该成为十屋断陷隐蔽油气藏成藏的主要勘探方向。     

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。