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。     

孔隙结构特征参数的分形表征

储层岩石的孔隙结构具有分形特征,孔隙结构的分形维数可以定量描述孔隙结构的复杂程度和变化规律.应用分形几何的原理,根据储层岩石孔隙分布和毛细管压力曲线的分形几何模型,建立了孔隙结构特征参数的分形表征方法.根据毛细管压力曲线资料,应用该方法计算了孔隙结构的分形维数和各种特征参数值.计算结果表明,孔隙结构的分形维数在2到3之间,用该方法计算得到的储层岩石孔隙结构特征参数的变化规律与传统统计参数的变化规律是一致的.该方法不仅简单易行,精度很高,并且使孔隙结构的特征参数从传统的定性描述转变为定量计算,对油田开发具有实际意义和参考价值.     

致密砂砾岩储层孔隙结构影响因素及定量评价——以玛湖凹陷玛131井区三叠系百口泉组为例

为了探索致密砂砾岩储层孔隙结构定量评价方法,并为油田的高效开发提供有效手段,以玛湖凹陷玛131井区三叠系百口泉组致密砂砾岩储层为研究对象,根据铸体薄片、扫描电镜、压汞和核磁共振等资料,分析了砂砾岩的孔隙结构及其影响因素。基于孔隙结构评价特征参数(孔喉半径均值、饱和中值压力、变异系数、排驱压力、核磁大孔比率、T_2几何均值)与储层品质因子(孔隙结构定量表征参数)的统计关系,探讨砂砾岩储层孔隙结构定量评价方法,建立了常规测井曲线连续表征储层品质因子计算模型,其计算结果与实验和油井测试结果相一致,从而实现了对玛131井区百口泉组地层条件下储层品质因子的连续、定量表征。该方法和研究结果可为玛湖凹陷及其类似地区储层孔隙结构定量评价提供参考。     

致密砂岩气储层微观孔隙结构与分形特征——以松辽盆地长岭气田登娄库组为例

致密砂岩储层的孔隙结构是决定其储层物性及油气产能的重要因素,也是当前致密储层研究的热点。以松辽盆地长岭气田登娄库组致密砂岩为研究对象,通过核磁共振、恒速压汞、铸体薄片及扫描电镜等实验资料,用定性和定量相结合的方法对致密气储层孔隙结构特征进行表征;基于饱和和离心状态下测量的T₂谱进行分形分析,探讨孔隙结构参数与可动流体之间的关系,开展储层孔隙结构分类评价研究。结果表明：登娄库组致密气储层孔隙类型多样,主要发育残余粒间孔、长石溶蚀孔和黏土矿物晶间孔,孔喉关系以大孔细喉和小孔粗喉为主,核磁共振T₂谱呈双峰或单峰分布。研究孔隙结构特征与可动流体关系发现,最大连通喉道半径才是控制可动流体大小的主要因素。致密气储层孔隙结构具有分形特征,离心状态T₂谱计算的分形维数D₂(2.355 1～2.803 5)要高于饱和状态的D₁(2.239 9～2.755 7),表明微小孔隙域决定了微观复杂性,中大孔隙域控制了宏观储层品质。综合储层的储集能力和流体的赋存特征将长岭气田登娄库组致密气储层划分为3种类...     

考虑启动压力梯度的致密砂岩储层渗透率分形模型

渗透率是描述储层渗流能力的物性参数。利用孔隙结构参数估算储层渗透率的经验公式是建立在理想化模型基础上的。在致密砂岩储层中,由于孔隙度、渗透率较低,喉道细小,边界层作用比较显著,流体渗流阻力大,存在明显的非达西渗流特征。与岩心分析方法相比,利用这种常规计算方法得到的渗透率与岩心渗透率偏差较大,无法准确进行产能计算。基于分形理论,考虑了毛细管迂曲度的分形维数和流体的非线性流动特征,利用毛管渗流模型建立了启动压力梯度存在时的渗透率分形模型。结果表明渗透率为储层孔隙度φ,储层孔喉分形维数Df、毛细管迂曲度分形维数DT以及最大孔喉半径rmax的函数,充分体现了储层微观孔隙结构和分形维数对渗透率的影响。通过与前人研究结果对比分析,新模型计算值相对误差较小,与实际岩心分析数据拟合趋势基本一致,表明新模型可以较好地预测致密油藏的渗透率。     

基于分形理论的低渗透砂岩储层孔隙结构评价方法

DY凹陷南坡沙河街组沙四段(E_(S4))储层以低渗透为显著特征,孔隙结构复杂,给储层有效性评价带来一定的困难。根据岩心、铸体薄片、压汞等分析资料,对E_(S4)低渗透砂岩储层孔隙结构进行分析,将其细分为3大类5小类。基于分形理论,利用压汞曲线、核磁共振T_2谱及CT图像分别探讨了分形维数和孔隙结构类型间的关系,明确了分形维数可以用于孔隙结构类型的表征,并试图推广运用到测井曲线上,但发现测井曲线分形与孔隙结构类型关系不明显,进而通过J函数提取了更能反映孔隙结构的参数R(K/ф~(1/2))曲线,而不同孔隙结构类型的储层可通过求取R曲线的盒维数(D_R)进行表征,并将声波、密度曲线结合起来,进行三维交会,基本能够识别井筒剖面不同层段的孔隙结构类型。     

确定孔隙结构分形维数的新方法

储层岩石的孔隙空间具有良好的分形特征。将分形几何学的原理运用于储层岩石的孔隙结构研究,能建立毛细管压力曲线、相对渗透率、孔喉大小分布等的分形模型。但这些模型只有在求取了孔隙结构分形维数D的基础上,才可能对孔隙结构作出预测。本文提出了在建立毛细管压力分形模型的基础上,运用毛细管压力资料预测分形维数D.通过实测检验证明,该方法不仅简便易行、精度高,而且能直接得到三维空间的信息,值得研究和推广应用。      

基于流动单元划分的砂砾岩储层渗透率校正方法

砂砾岩储层中,砾、砂、泥组分含量变化快,孔隙喉道结构复杂,渗透率计算误差较大。为了提高该类储层的渗透率计算精度,在渗透率主控因素分析的基础上,明确孔隙结构和黏土含量是准噶尔盆地滴南凸起乌尔禾组渗透率的重要影响因素。基于流动单元划分,分类建立渗透率计算模型,消除孔隙结构对渗透率的影响;根据流体渗流理论和岩石毛细管物理模型,推导得到考虑孔隙中黏土含量影响的渗透率模型,并进一步采取测井曲线组合法建立孔隙中黏土含量计算模型,从而得到黏土含量校正后的最终渗透率模型。结果表明,综合流动单元划分及黏土含量校正的渗透率模型计算精度更高,相对误差更小,与实验数据吻合度更高。该模型能有效提高砂砾岩储层渗透率的计算精度。     

分形几何在致密砂岩储层微观孔隙结构研究中的应用——以苏里格气田东南部上石盒子组盒8段为例

致密砂岩储层孔隙结构在一定尺度内具有统计自相似和分形特征。利用分形几何原理,结合压汞测试,建立了毛管压力曲线求取分形维数的方法,探讨了致密砂岩孔隙结构的分形特征,分析了储层物性及孔隙结构各类参数和分形维数之间的关系,进一步明确了孔隙结构分形维数可综合反映孔隙空间复杂程度的地质意义。结果表明,只有当孔隙半径大于趋势线拐点所对应的孔隙半径时,致密砂岩孔隙结构才具有分形特征,分形维数介于2.0~2.3。分形维数越大,致密砂岩孔隙结构复杂程度越高,非均质性越强。     

玛湖地区低渗透致密砂砾岩储层渗透率模型研究及应用

准噶尔盆地三叠系百口泉组发育了大量的低渗透致密砂砾岩油层,储层岩石颗粒粒级分布范围较大,非均质性较强,孔隙度渗透率关系规律不明显,给储层的评价带来困难。为建立适合低渗透致密砂砾岩储层的渗透率模型,从储层岩性、孔隙类型及黏土含量等因素分析储层渗透率的变化规律。储层发育较好的细砾岩渗透率最好,次生孔隙类型渗透率比原生孔隙发育好,储层渗透率随着黏土含量的增加而降低。提出在分岩性的基础上结合测井数据建立渗透率关于孔隙度和黏土含量的计算模型,并对其进行实际应用,对比常规渗透率模型计算的测井渗透率和分岩性多元回归方法计算渗透率,发现后者计算效果较好,为后期储层精细评价提供可靠依据。     

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。     

致密砂岩储层孔隙结构分形研究与渗透率计算——以川西坳陷蓬莱镇组、沙溪庙组储层为例

为厘清分形维数对储层物性特征的影响,并提高渗透率计算精度,通过对川西坳陷蓬莱镇组、沙溪庙组致密砂岩气藏12块岩心进行高压压汞实验;利用毛管束分形模型对进汞曲线进行分形处理,并结合物性资料,对分形维数与孔隙结构参数的关系进行研究;通过理论分析与多次试算,最终选取加权平均分形维数（D_ave）、分界压力（p_f）、中值半径（R₅₀）等对渗透率进行多元非线性回归计算。结果显示：研究区储层可划分Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类共4种孔隙结构类型;大、小孔孔隙结构相对独立,分形维数与孔隙结构参数关系复杂;多元回归计算的渗透率与实测渗透率相关系数平方达0.9。多元非线性回归计算模型对于渗透率的计算具有更高的精度,为致密砂岩储层渗透率的计算提供了新思路。     

川南龙马溪组页岩孔隙结构综合表征及其分形特征

为了科学评价川南地区龙马溪组页岩孔隙发育特征对页岩气赋存与流动过程的影响,综合采用压汞、液氮吸附及二氧化碳吸附等测试方法,对页岩孔隙结构进行全尺度表征,并对不同尺寸的孔隙进行分形拟合,计算综合分形维数,最后结合地球化学和矿物组成对综合分形维数的影响因素进行探讨。结果表明：页岩样品孔径分布呈多峰态,各阶段孔隙均对总体积有一定贡献,而孔隙比表面积主要由微孔和介孔贡献。龙马溪组页岩孔隙符合分形规律,具有自相似性,宏孔孔隙结构较介孔、微孔更为复杂。以2个孔径段的孔体积比为加权值,计算获得综合分形维数为2.491～2.623,平均为2.560,孔隙结构较为复杂。有机碳含量和矿物组成对综合分形维数具有明显控制作用,有机碳含量越高,综合分形维数越大。孔隙结构复杂程度与综合分形维数呈正相关关系,脆性矿物含量与综合分形维数呈负相关关系,有机质成熟度和黏土矿物对孔隙综合分形维数有积极影响。     

川南龙马溪组页岩孔隙分形特征

以川南长宁—兴文地区龙马溪组页岩为对象,基于压汞实验测试结果研究其分形特征。对压汞法实验结果进行分析,采用Menger海绵模型和基于热力学关系的分形模型,计算得到川南地区龙马溪组页岩的分形维数。研究结果表明基于热力学关系的分形模型比较恰当地反应了川南长宁—兴文地区龙马溪组页岩的孔隙结构;龙溪组页岩具有明显的分形特征及较大的分形维数,分形维数在2．9337～2．9941;页岩孔隙的分形维数与TOC含量、脆性矿物含量呈正相关,而与黏土矿物含量、碳酸盐岩含量及长石呈负相关,其中黏土矿物中高岭石和绿泥石、碳酸盐岩中方解石及脆性矿物的石英对页岩孔隙结构分布特征影响较大。     

利用测井曲线的分数维分析火山岩地层的结构

火山岩除了岩性复杂外,储层孔隙类型和岩石结构也十分复杂。区别不同结构的火山岩对于后续的油气储层评价、裂缝发育情况估计是十分重要的。由于常规测井曲线反映矿物成分和含量的变化,关于岩石结构的信息很弱。矿物成分相同但结构不同的火山岩普遍存在,靠常规测井曲线难以识别出这种结构上的差别。大量的理论和实践证明测井曲线具有分形特征。不同的岩性在测井曲线上具有不同的响应特征,火山碎屑岩的测井曲线通常比火山熔岩的测井曲线抖动更剧烈。本文对测井曲线进行分数维的提取,观察到火山熔岩的分数维普遍比火山碎屑岩小,并且讨论当各种参数对计算分数维的影响。     

压汞法与数字图像分析技术在致密砂岩储层微观孔隙定量分析中的应用——以鄂尔多斯盆地吴起油田X区块为例

为了探究鄂尔多斯盆地吴起油田X区块三叠系延长组长4+5、长6和侏罗系延安组延9、延10等4个亚段致密砂岩储层的孔隙结构,对该区12块样品进行了储层物性分析、扫描电镜观察、全岩X衍射实验及高压压汞实验,并利用图像分析技术和分形几何学定量地表征了致密砂岩的孔隙参数与分形维数。此外,讨论了分形维数与样品物性(孔隙度、渗透率)、孔隙结构参数(平均孔喉半径、分选系数)、孔隙几何参数(主要孔径、周长面积比、孔体比)之间的关系,还量化分析了沉积相及成岩环境对孔隙结构的影响。分析结果表明,孔隙结构分形维数范围为2.164~2.895(平均2.395)。分形维数与渗透率、孔隙度、平均孔喉半径呈负相关关系,与分选系数呈强正相关关系。研究区致密砂岩主要孔径较小、周长面积比大、孔体比较小、分形维数高,且分形维数随着孔体比和周长面积比的增大而增大,随主要孔径的增大而减小。可见样品孔隙结构相对复杂、各向异性较强且沉积环境会影响储层岩石的成分成熟度和结构成熟度,压实、胶结、淋滤等成岩作用会对储层进行改造,二者对致密砂岩储层的孔隙结构有着至关重要的影响。      

致密砂岩分形渗透率模型构建及关键分形参数计算方法

针对现有渗透率分形模型关键参数计算方法与渗透率相关性较差、迂曲度分形维数不能反映三维特征,造成致密砂岩渗透率预测困难的问题,基于致密砂岩孔隙结构分形特征及迂曲毛管束模型,构建了一种致密砂岩渗透率预测模型,提出了分形维数、迂曲度分形维数、特征长度的有效计算方法,并探讨了不同迂曲度计算方法对致密砂岩渗透率预测的影响。研究表明:构建的渗透率模型可以有效预测致密砂岩渗透率,更接近于实测值,计算得到分形维数与岩心渗透率相关性更强;不同迂曲度计算方法得到的致密砂岩迂曲度值差异较大,选取合适的迂曲度计算方法可以提高致密砂岩渗透率预测精度。研究成果可以准确、快速地预测渗透率,对致密砂岩油藏储层评价与有效开发具有重要意义。     

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。     

克拉玛依油田五东区上乌尔禾组油藏敏感性特征研究

克拉玛依油田五东区上乌尔禾组油藏 $P_{2}w^{2}_{3}$ 砂层为主力油层,纵向非均质性较强,主要发育 3 套碎屑岩储集层。由于储集层岩性及胶结程度的影响,主力油层取心井段岩心难以钻切成形,开发至今一直缺少室内动态敏感性实验资料。采用多种物模,对不同胶结类型和胶结程度的砂砾岩段进行了敏感性特征评价,并从储集层中粘土矿物类型、产状、相对含量以及储集层孔喉的发育特征等方面进行了敏感性伤害机理分析,为现场制定开发方案和调整措施提供了相关的理论依据。