基于等温吸附曲线煤储层评价指标的建立

云南YW煤层气区块9号煤层平均含气量虽然较高,达9.7 cm3/g,但由于地质构造复杂,经多年勘探评价,仍未取得突破,单井产气量仅50～300 m3/d.基于等温吸附曲线,从煤层气成藏要素-吸附气体、煤储层介质及外部围岩环境的角度,通过数学推导、计算及实验数据的统计分析,筛选并定义了三个煤储层评价指标-含气指数(GBI...     

页岩储层标准等温吸附曲线的建立——以鄂尔多斯盆地长7页岩储层为例

页岩的矿物成分复杂、孔隙结构多样,导致页岩吸附性能差异大,同一储层中不同岩样的等温吸附曲线形态变化大,有必要针对页岩建立标准等温吸附曲线。对来自鄂尔多斯盆地长7油层组的页岩储层样品进行了低温液氮等温吸附实验,将实验所得曲线进行初步标准化后按照BET理论中的常数C值取2为底的指数进行分类并标准化。再将所有样品的标准等温吸附曲线使用4种吸附层厚度方程在Matlab数值分析软件中进行参数拟合,用以验证标准等温吸附曲线。按拟合精度从小到大排列的4种吸附层厚度方程的顺序为：Carbon Black 2次方程 < Carbon Black 3次方程 < Halsey方程 < De Bore方程。最后通过参数平均得出了每一类型的页岩标准等温吸附曲线。所得页岩储层的标准等温吸附曲线代表了一系列表面性质相似的储层的吸附特征,可直接用于油藏数值模拟或油藏工程计算,简化了大量的繁琐计算过程,降低了岩样随机选择所导致的数据不确定性,且使计算结果具有较强的代表性。     

中高煤阶煤储层吸附能力演化历史定量恢复——以鄂尔多斯盆地韩城地区为例

中国的中高煤阶含煤盆地均经历了多次沉降和抬升,开展地质时期煤储层吸附能力演化历史研究对于认识煤层气的富集和成藏具有重要意义。根据中高煤阶煤储层样品的高温高压吸附实验,建立了煤储层吸附能力演化历史分析方法,恢复了鄂尔多斯盆地韩城地区主力煤层的吸附演化过程。研究表明,中高煤阶煤储层的吸附量受多种因素控制,吸附量与压力、热演化程度呈正相关,与温度、水分、灰分和挥发分呈负相关关系。在数学分析的基础上建立了基于温度、压力和热演化程度三参数Langmuir扩展的吸附量预测模型。结合韩城地区埋藏史和热史,恢复了研究区主力煤储层吸附演化过程,指出韩城地区主力煤储层吸附量随地质历史时期大致经历了低吸附稳定阶段、吸附增加阶段和高吸附稳定阶段3个阶段演化过程。     

基于模糊综合评判与层次分析的储层定量评价——以包界地区须家河组为例

储层的分类与评价是储层研究的重点,也是气藏描述的基础.基于以往的评价方法存在多解性及相互矛盾等问题,提出了模糊综合评判与层次分析相结合的储层定量评价方法,并建立了定量评价模型.该模型将2种系统评价方法有机结合,优势互补.将该方法运用于包界地区须家河组储层的定量评价,选取储层的平均孔隙度、平均渗透率、有效厚度、砂地比、泥质含量建立评价集,确定了参数分类的隶属函数及隶属度,并尝试应用层次分析法确定了参数的权重,经计算可得研究区储层的平均孔隙度、平均渗透率、有效厚度、砂地比、泥质含量的权重分别为0.194 8,0.405 2,0.203 4,0.098 1,0.098 5.通过试采资料检验,该方法的评价结果与试采结果吻合程度很高.     

基于孔隙演化的特低渗透储层成岩储集相定量评价——以GGY油田长4+5、长6储层为例

针对鄂尔多斯盆地陕北斜坡东部特低渗透非均质储层储渗特征受成岩作用控制的特点,基于GGY油田长4+5、长6成岩作用特征、孔隙度演化及成岩储集相有利因素和不利条件分析,将该区特低渗透储层分为Ⅰ类弱胶结强溶蚀的粒间孔-溶孔型、Ⅱ类中胶结中溶蚀的溶孔-粒间孔型、Ⅲ类较高胶结弱溶蚀的剩余粒间孔型、Ⅳ类高胶结弱溶蚀微孔型共四类成岩储集相,并阐明了该四类成岩储集相在岩性、物性、沉积微相、孔隙类型、结构、压汞图像等方面的分类特征。通过不同类别成岩储集相在压实、胶结、溶蚀等主要成岩阶段孔隙度演化模式的差异,建立了该区特低渗透储层成岩储集相评价划分的指标体系。评价出的Ⅰ类、Ⅱ类成岩储集相广泛分布在水下分流河道及河道叠置型河口坝微相带,且具有相对较好的孔隙结构和渗流、储集特性,是筛选相对高产高渗储集单元的有利层位和井区。     

基于有效渗透率的单井增产潜力定量评价——以新疆H储气库为例

地下储气库为天然气季节调峰和应急安全供气提供重要保障,具有单井注采能力大、快速响应强注强采、大排量吞吐等特点。新疆H储气库是中国最大的地下储气库,在第1—第4周期注采运行过程中,存在同一构造区域内单井产能差异大、优化注采界限增产幅度有限的问题,因此开展了基于有效渗透率的单井增产潜力定量评价方法研究。利用动态和静态生产资料对单一产能主控影响因素进行分析,同时以稳定点二项式产能方程为基础,建立了一种基于修正有效渗透率的单井增产潜力定量评价模型,并绘制了模型图版,实现了对单井增产潜力的定量描述。截至第6周期采气末期,根据模型图版优选的5口措施井已完成酸化作业,总计增加产能191.0×10⁴ m³/d,模型预测产能符合率达93.8%,储气库整体调峰能力提升至1 691.0×10⁴ m³/d。     

储层裂缝定量预测方法研究——以楚雄盆地北部储层裂缝评价为例

裂缝是致密储层流体渗流的主要通道，裂缝的发育、分布规律控制着裂缝性油气藏的分布。根据研究区的地质特征，应用屈曲薄板应力场模拟法、构造主曲率法对楚雄盆地北部致密储层裂缝开展定量预测研究，指出有利的裂缝发育区。裂缝定量预测结论与野外露头剖面考察及钻井岩心裂缝发育规律吻合较好，表明屈曲薄板应力场模拟法、构造主曲率法用于开展裂缝定量描述是可行的。     

裂缝性油气储层定量综合评价——以辽河油田齐家古潜山基岩储层为例

古应力值、裂缝孔隙度和裂缝分维数等3个参数能从不同侧面对储层进行表征.古应力值是从裂缝的成因方面进行分析,通过建立地质模型,利用一定的构造约束条件,进行古应力场模拟计算获取最大古应力值的大小,应力值越大,裂缝越发育;利用双侧向测井曲线与裂缝层段的良好对应关系,识别出裂缝层段,然后再通过公式计算出裂缝孔隙度;依据裂缝发育具有分形的特点,利用三维地震资料预测裂缝带的分布,并用公式计算裂缝分维数,分维数反映了裂缝发育的复杂程度,分维数越大,裂缝越发育.综合这3个参数对研究区裂缝储层进行评价后认为,Ⅰ,Ⅱ类裂缝十分发育,且顺大断层方向呈块状排列,形成良好储层.     

基于多参数定量评价的低渗透砂岩成岩相划分——以鄂尔多斯盆地张韩地区长2_1储层为例

为探索定量划分成岩相的方法,以鄂尔多斯盆地张韩地区长21储层为研究对象,依据大量的化验分析资料,从成岩作用强度参数、孔隙发育程度参数的角度出发,建立适用于研究区的成岩相定量划分标准,阐述了不同成岩相的特征差异。结果表明:研究区长21储层岩性为岩屑长石砂岩和少量长石砂岩,压实率中等为主,含少量弱和强压实;胶结率中等含量最高,局部发育弱和强胶结;溶解率中等—强,分布少量弱溶解。基于成岩作用参数和孔隙发育程度参数的定量对比评价,考虑孔隙的组合关系和黏土矿物类型,划分出5种成岩相。不同成岩相特征差异大,弱—中等压实绿泥石胶结-粒间孔+溶蚀孔相的孔隙最发育、孔喉配置关系好、物性好、单井产量高,是最有利的成岩相带。     

煤层气储层“三品质”测井定量评价方法研究——以鄂尔多斯盆地东缘韩城矿区为例

煤层气储层品质、顶底板封盖品质及完井品质("三品质")对煤层气的富集高产起决定作用。充分利用测井、煤岩心化验分析等资料,在详细探讨了煤层气储层"三品质"各个主控因素的测井评价方法之后,采用有机融合各主控因素的手段建立了煤层气储层"三品质"的定量评价方法,并以此方法对研究区煤层气储层的"三品质"展开了定量评价。研究表明:所提出的一整套方法能够有效地对煤层气储层的"三品质"进行定量评价,评价结果与煤岩心分析化验、压裂动态排采基本一致;11#煤层气储层,中部区域的储层品质明显好于东北部、西南部,东北部又略好于西南部;整体上,11#煤层顶底板的封盖品质好,封闭类型以Ⅰ类、Ⅱ类为主,封盖品质好的区域位于研究区中部,较差的区域位于研究区东北部和西南部;脆性指数大、煤层及其顶底板应力差大、煤层应力差异系数小,且煤体结构指数高的煤层,可压裂性强,压裂排采后产能见效显著。煤层气井要获得稳定高产,不仅要具备良好的储层品质和顶底板封盖品质,压裂层段的完井品质也是不容忽视的重要因素。     

基于气水相对渗透率曲线的产水气井开采效果评价——以苏里格气田致密砂岩气藏为例

如何定量评价不同产水量对气井开采效果的影响程度,一直是业内期待解决的问题。为此,依据气水两相渗流理论,在深入对比研究的基础上,提出了利用气水相对渗透率曲线定量评价产水气井开采效果的新方法,从而实现了对产水气井产能、产量、最终累计采气量和采收率的定量评价。进而以鄂尔多斯盆地苏里格气田致密强非均质性砂岩气藏为例,充分利用不同类型及不同产水程度气井实际生产动态资料,在进行大量计算的基础上,验证了该方法的实用性与可靠性,最终建立了苏里格气田产水气井在不同水气比条件下,气井产能、产量、最终累计采气量及采收率定量评价的经验公式和图版,为现场推广应用提供了技术支撑。研究结果表明:目前苏里格气田西区产水严重,水气比变化范围大,若平均水气比为1.0 m~3/10~4m~3,则气井产能、累计采气量及采收率的降低程度分别为24.4%、24.4%、17.4%;若气井水气比为2.0 m~3/10~4m~3,则气井产能、累计采气量及采收率的降低程度分别为40.2%、40.2%、33.2%。     

固井水泥浆对裂缝割理发育型煤层气储层的伤害机理

我国滇东黔西地区煤层气储层割理、裂缝发育,破裂压力低,固井水泥浆(以下简称水泥浆)容易侵入煤层气储层,造成储层伤害以及储层改造破裂压力异常升高等现象。为了揭示水泥浆伤害该类煤储层的机理,在分析煤岩的理化性能和潜在伤害方式的基础上,通过CT扫描、电镜扫描等技术手段,直观分析煤心内部污染前后裂缝、孔隙结构发育情况与水泥浆在裂缝、孔隙中的侵入、堵塞情况,进而计算得到水泥浆和裂缝在煤心中的体积占比关系,建立了水泥浆伤害煤储层的定量评价方法。研究结果表明:(1)水泥浆及其滤液在压差作用下沿煤储层的裂缝侵入储层内部,其侵入程度随裂缝、孔隙发育程度变化,裂缝、孔隙越发育,侵入程度越高;(2)侵入储层内部的水泥浆经胶结固化后,形成的水泥产物在裂缝、孔隙中致密填充,并致密覆盖煤心表面,严重堵塞煤层气流通通道,表现出固化后的水泥产物使煤心渗透率降低、煤岩抗压强度升高,使后续压裂破裂压力异常升高,影响压裂改造效果;(3)水泥浆滤液对煤岩的碱敏、速敏影响程度远小于水泥浆侵入对煤岩的伤害程度。结论认为,所建立的水泥浆污染煤储层的定量评价方法对提高煤储层固井质量、保证煤层气高效开发等都具有指导作用。     

基于多参数评价的致密砂岩气藏成岩相定量划分——以鄂尔多斯盆地神木气田山1段储层为例

为探讨致密砂岩气藏成岩相的定量划分方法,以鄂尔多斯盆地神木气田山₁段储层为例,综合利用多种测试结果和测井资料对成岩作用类型、成岩作用强度和成岩相进行了分析评价。根据成岩和测井参数建立了成岩相划分标准,阐述了不同成岩相的基本特征。研究区山₁段储层发育溶蚀孔、晶间孔和少量粒间孔,压实程度中等为主,局部发育弱和强压实,胶结程度中等为主,含少量弱和强胶结,溶解程度中等-强。依据成岩作用强度、胶结类型和孔隙类型,可划分出5种成岩相,基于自然伽马、深侧向电阻率、声波时差和密度资料建立的测井参数划分标准可对成岩相进行有效识别。成岩相与沉积微相之间存在良好的对应关系,优势沉积微相控制有利成岩相分布。不同成岩相的特征存在明显差异,分布于三角洲平原分流河道微相的中等压实伊利石、绿泥石胶结-溶蚀孔+粒间孔相和中等压实伊利石、高岭石胶结-溶蚀孔+晶间孔相是研究区的有利成岩相带。     

裂缝性致密砂岩气藏出砂原因及对产气量的影响——以塔里木盆地克深气田为例

为了解决塔里木盆地克深气田面临的气井出砂问题,从储层改造方式、裂缝壁面上岩石颗粒脱落条件、产气量及井筒完整性等4个方面分析了该气田气井出砂的原因,并基于井筒内砂粒受力分析,建立气井临界携砂产气量计算公式,进而研究气藏出砂对产气量的影响。在此基础上,针对气井出砂的不同阶段提出了相应的治砂对策。研究结果表明:(1)引起裂缝性致密砂岩气藏出砂的原因包括储层裂缝发育、储层改造规模大、产气量高及井筒完整性差等方面,其中储层裂缝发育和产气量高是主要的出砂原因;(2)对于无游离砂的情况,当气井产气量大于21.2×10~4m~3/d时,近井区域裂缝壁面的砂粒逐渐脱落;(3)对于存在游离砂的情况,当气井产气量大于9.4×10~4m~3/d时,近井区域裂缝壁面砂粒逐渐脱落;(4)井口及井底积砂是影响气井产气量的关键因素,在出砂早期阶段井口积砂是导致产气量降低的主要因素,在出砂中后期阶段井底积砂是导致产气量降低的主要因素;(5)克深气田出砂临界产气量较低,临界携砂产气量相对较高,及时排砂以避免井筒大规模积砂是治理该类气藏出砂的关键。结论认为,该研究成果可以为裂缝性致密砂岩气藏治理出砂问题提供借鉴。     

滇黔北地区五峰组—龙马溪组页岩气富集条件及有利区预测

滇黔北地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相页岩具有较好的页岩气资源前景,但目前对于其复杂地质条件下的页岩气成藏富集规律仍不明确。为此,基于最新的钻井资料,结合野外露头剖面观察和样品测试结果,对该区五峰组—龙马溪组的沉积环境,优质页岩的分布与埋深、有机地球化学指标、储集性参数、含气性等页岩气富集条件进行了系统分析,预测了优质页岩有利区带并评价其勘探潜力。结果表明:(1)该区五峰组—龙马溪组为浅水陆棚—深水陆棚沉积,沉积环境控制了优质页岩的厚度与分布,地史沉积格局和后期构造运动改造控制了底界埋深——底界埋深介于0~4 000 m,优质页岩沉积厚度介于0~60 m;(2)该区优质页岩有机碳含量高(1.0%~4.0%),热演化程度高(过成熟),有机质类型稳定(腐泥型—偏腐泥混合型),生烃强度高(1.0×10~8~4.0×10~8m~3/km~2),生烃潜力较大;(3)优质页岩脆性矿物含量较高,破裂潜力较好,储层储集空间类型多、微裂缝发育;(4)区内局部保存条件较好,具备页岩气成藏的良好地质条件。结论认为:盐津西、筠连南、威信—叙永—古蔺、习水东等4个区域五峰组—龙马溪组页岩气成藏条件优越,具备良好的页岩气勘探潜力,为该区最有利的页岩气勘探区带。     

强非均质致密砂岩气藏剩余气分布定量描述与挖潜对策——以苏里格气田苏11区块北部老区为例

鄂尔多斯盆地苏里格气田苏11区块北部老区经过十余年的开发，低产低压气井逐年增多、储量动用不均衡、剩余气分布复杂等问题越来越突显。为了改善其开发效果，在调研同类型气藏开发经验的基础上，应用复杂河流相砂岩储层精细刻画技术和地质建模、数模一体化剩余气评价技术，准确描述井间、层间剩余气的分布，然后在明确侧钻水平井、侧钻井和调层井选井选层技术界限的基础上，制订出具体的挖潜对策，指导了该区块现场挖潜工作。研究结果表明：①复杂河流相砂岩储层精细刻画技术可以实现单砂体级别的精细刻画，对优势储层进行定量描述，为河流相储层地质研究提供了模式指导；②“动态分析法＋数值模拟法”天然气剩余储量评价技术精准描述了剩余气的平面和纵向分布特征，为下一步挖潜指明了方向；③苏11区块北部老区天然气剩余储量分布可划分为井网未控制型、层内非均质型及层间非均质型3种模式，针对井网未控制型优先考虑侧钻水平井挖潜，针对层内非均质型优先考虑侧钻井挖潜，针对层间非均质型则优先考虑部署调层井挖潜；④确定了侧钻水平井、侧钻井、调层井选区选井选层技术界限，在苏11区块北部老区已累计部署侧钻水平井5口、侧钻井8口、调层井79口；⑤截至目前，现场措施井有效率达100%，累计增产天然气1.01×108 m3。结论认为，基于该项研究成果所提出的致密砂岩气藏开发老区挖潜对策，取得了较好天然气增产效果，值得借鉴和推广。     

产水凝析气藏循环注气受效评价标准讨论——以大涝坝凝析气藏为例

塔里木盆地大涝坝凝析气藏开发中后期采取循环注气,由于反凝析和水侵作用,注气机理、注气作用已不同于常规凝析气藏循环注气。为此,首先分析了注入气在地下的流动过程、与地下流体的接触作用,总结出注气过程中主要发生注气驱油、反蒸发、气窜和抑制水侵等作用。进而以注气机理为基础,结合注气前后生产井地面参数、流体监测数据、PVT数据和曲线形态特征,综合评价了生产井受效情况,并给出了各参数变化特征和变化范围。最后据典型参数变化特征,建立了3大类4种受效特征共计15项评价参数,实现了凝析气藏注气受效半定量—定量评价。大涝坝凝析气藏运用该评价标准,确定注气过程中以气驱油作用为主,产水井抑制水侵效果好,距离注气井近的生产井气驱油过程伴有反蒸发作用,生产井未发生气窜。结论认为:该评价标准为进一步优化注气方案提供了依据,并且所描述的注气机理和所建立的受效标准对采取循环注气开发的凝析气藏有一定的参考作用。     

基于岩石物理相分类确定致密储层孔隙度——以苏里格气田东区为例

针对鄂尔多斯盆地苏里格气田东区致密储层受多期不同类型沉积、成岩作用及构造等因素影响,储层孔隙空间小、孔隙类型结构和测井响应复杂等问题,分析了致密储层岩石物理相分类评价体系,从而提出利用岩石物理相分类确定致密储层孔隙度的技术思路。利用研究区致密储层各类测井、岩心及试气资料,建立了不同类别岩石物理相储层孔隙度参数解释模型;在分类岩心刻度测井解释模型的数据点分布拟合中,分类模型具有相对集中分布趋势及较好的线性关系;特别是分别利用分类的密度、声波时差孔隙度参数模型的综合拟合值来求取有效孔隙度参数,这集中地体现出岩性、物性、孔隙类型结构及测井响应特征与差异,明显改善和提高了致密储层孔隙度参数的计算精度和效果,克服了致密储层低信噪比、低分辨率的评价缺陷。现场应用效果表明,致密储层分类建模技术实现了将非均质、非线性的问题转化为相对均质、线性的问题来解决,为准确建立致密储层参数模型提供了有效方法。     

低孔低渗碎屑岩储层流体性质测井识别技术——以四川盆地安岳气田须家河组气藏为例

四川盆地上三叠统须家河组二段是安岳气田的主要产气层段。由于该储层非均质性强、孔隙结构复杂,属于低孔、低渗-特低渗、高含束缚水饱和度储层,加之受到构造、岩性的影响,气水分异程度差,气层、气水同层,水层的测井响应特征差异不明显,致使储层流体性质识别难度大,试气成功率较低。针对这一现状,利用测井、试气等资料,结合须家河组储层特点,系统地分析了储层气水测井响应特征;采用饱和度重叠法、电阻率-孔隙度交会法、侧向-感应电阻率比值法、纵横波速度比法,从不同角度反映储层物性和气、水、干层之间的差异,综合判别安岳气田须二段的储层性质。通过对2011-2012年的新井跟踪对比分析,最终优选出以饱和度重叠法、电阻率-孔隙度交会法为主的流体性质判别技术,在对该区４６层的储层流体性质识别中,测井解释符合率由６０％提高到了83%,试气成功率也明显提高。该套技术适用性强,具可操作性,对川中地区其他区块也具有很好的指导作用。