联合压汞法表征致密油储层孔隙结构

致密油是非常规油气资源的重要组成部分,致密油储层的孔隙结构决定并影响着渗流规律。当下主要有2种压汞方法进行储层定量表征,分别为高压压汞法和恒速压汞法。通过对8块致密岩心样品先后进行高压压汞和恒速压汞实验,逐一分析阐明了2种方法在致密油储层孔隙结构表征方面的特性,联合2种压汞实验方法,在同一图版上绘出2种方法的压汞曲线,计算得到8块样品完整的孔径分布曲线,并根据Loucks的分类方法计算得到8块样品的孔径分布直方图。研究结果表明:（1）在低汞饱和度下,恒速压汞总体曲线和高压压汞的进汞曲线重叠完好,说明了该区域是反映同一种孔隙结构。（2）通过综合后孔径分布曲线可以明显看出,致密油储层孔隙半径分布在9.2 nm~500 μm之间,致密油储层孔径分布曲线呈多峰形态。右侧孔隙半径80~500 μm之间有一个峰,峰值在半径150 μm左右,孔隙半径小于1 μm的纳米级孔隙大量发育,并出现多个峰值。（3）根据Loucks的分类方法,纳米孔（<1 μm）是主要的孔隙孔径类型,大于62.5 μm的介孔数量次之,中间孔径即微米级孔隙分布最少。      

致密油储层可动流体饱和度计算方法——以合水地区长7致密油储层为例

致密油储层可动流体饱和度是评价致密油潜力的关键因素之一。核磁共振技术可以获得准确的可动流体饱和度,但因其成本较高、周期较长,应用的普遍性受到限制。核磁共振、恒速压汞和高压压汞的实验原理表明,T2谱、恒速压汞曲线和高压压汞曲线均是岩石孔隙结构的反映,他们之间具有内在的一致性。相同样品的核磁共振和恒速压汞测试结果表明,致密油储层可动流体饱和度与恒速压汞总进汞饱和度相关性极强,可通过恒速压汞总进汞饱和度参数计算致密油储层的可动流体饱和度,而高压压汞7.0 MPa时的进汞饱和度与恒速压汞总进汞饱和度相同,从而提出了利用高压压汞资料计算致密油可动流体饱和度的方法。计算结果表明,合水地区致密油储层可动流体饱和度较高,以Ⅲ类和Ⅳ类储层为主,其次为Ⅱ类储层。     

应用压汞实验方法研究致密储层孔隙结构 ——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

随着常规油气资源勘探瓶颈期的到来,致密油气藏越来越成为勘探开发研究的重点。为了进一步揭示致密储层微观孔隙结构特征及其对储层渗流能力的影响,运用常规压汞与恒速压汞方法,结合铸体薄片、扫描电镜等多种技术手段对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组致密储层的孔隙结构特征进行综合分析。结果表明:研究区芦草沟组致密储层孔隙以溶蚀与胶结综合作用下形成的粒内溶孔、半充填孔、粒间溶孔、晶间孔隙与晶内溶孔为主;依据常规压汞曲线分布位置、形态,兼顾孔隙度、渗透率及表征孔喉大小、分选、连通的各类参数,将储层划分为5大类进行分类评价。研究区储层喉道半径与孔喉配置关系较常规储层差别较大,储层渗流能力主要由喉道半径分布与孔喉半径比分布控制,而孔喉半径比呈现的双峰特征指示储层具有2种孔隙类型的组合,该类型的储层应成为该区未来勘探开发的重点。     

多方法协同表征特低渗砂岩储层全孔径孔隙结构——以鄂尔多斯盆地合水地区砂岩储层为例

高压压汞、恒速压汞、核磁共振实验在表征特低渗透砂岩储层的微观孔隙结构时存在局限性,其结果与铸体薄片和扫描电镜观察到的特征吻合度不高。为了解决这一问题,更加精细地刻画孔喉分布特征,以鄂尔多斯盆地合水地区砂岩储层样品为例,提出了多方法协同表征全孔径孔喉结构的方法。利用高压压汞所得毛管压力曲线与核磁共振联合高压压汞计算所得的伪毛管压力曲线对比,根据喉道分类分别计算吸附喉、微喉、细微喉、中细喉对应的孔隙空间的连通比。根据核磁共振实验原理,利用公式实现横向弛豫时间向孔径的转换,公式中比表面积利用高压压汞计算,弛豫率利用恒速压汞对比核磁共振T₂谱标定,将协同计算所得孔喉分布结果与对应的孔喉连通比相乘得到不同尺度喉道及孔隙连通空间分布曲线。结果显示:吸附喉连通比最低,其他类型的喉道连通比较高,且差异不大。喉道分布范围（0.003~3.661 μm）较恒速压汞结果变大,孔隙半径（0.8~91.4 μm）减小,孔喉比（16.4~58.6）减小,与铸体薄片与扫描电镜观察结果基本相符。说明多种方法协同计算一定程度上克服了高压压汞喉道与孔隙的叠加以及恒速压汞的计算误差,更接近于储层真实状态。      

恒速压汞法在致密储层孔隙结构表征中的适用性

在深入分析恒速压汞法原理的基础上,结合鄂尔多斯盆地延长组致密油岩心实验结果,研究了该方法在致密油孔隙结构表征中的适用性。结果表明:运用恒速压汞法能够区分孔隙和喉道,获得孔隙半径、喉道半径及孔喉半径比分布,可以更全面地表征孔隙结构并揭示其对渗流能力的影响;恒速压汞法以准静态进汞,能够消除润湿滞后效应,同时修正了高压下介质变形的影响,实验数据相比于高压压汞法更为准确。然而,受最高驱替压力的限制,恒速压汞法最大汞饱和度较低,无法表征半径小于0.12μm的孔喉。总体而言,恒速压汞法在表征致密油孔隙结构方面有一定的优势,但还需要结合其他方法才能表征致密油完整的孔隙结构。     

致密油储层岩石孔隙结构特征的聚类分析——以吉木萨尔凹陷芦草沟组储层为例

为了优选出适合于致密油储层孔隙结构分类的最佳聚类分析方法,根据195个致密油储层岩心的高压压汞分析资料,分别选用系统聚类、快速聚类与二阶聚类三种聚类分析方法,对孔隙结构进行了分类评价。结果表明:二阶聚类分析方法是适合于致密油储层孔隙结构分类的最佳方法;芦草沟组致密油储层的孔隙结构分为三类,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类孔隙结构分别属于中孔中细喉、中孔微细喉和过渡孔微喉,平均毛管半径的聚类中心值分别为0.88μm、0.14μm和0.03μm,渗透率分别为1.696×10^-3μm²、0.289×10^-3μm²和0.025×10^-3μm²;致密层是吉木萨尔凹陷芦草沟组储层的主要类型;二阶聚类分析方法可有效地评价致密油储层孔隙结构的分类特征,具有重要的实用价值。     

页岩油储层微纳米孔隙小角中子散射实验研究

随着页岩孔隙结构测量技术的发展，页岩孔喉结构测量也更加准确以及定量化。为明确中国不同类型页岩油储层纳米级孔隙分布特征，确定了不同层理方向取样对小角散射结果的影响，并提出结合小角中子散射技术及高压压汞法进行全尺度孔径表征方法，进一步研究不同地区闭孔率及孔径分布特征。结果表明，垂直于样品层理取样切片所测的页岩孔隙度一般大于平行于页岩样品层理取样所测的页岩孔隙度；小角中子散射能测量孔径在1～100 nm左右的孔径分布特征，且结合压汞法能很好地进行全尺度孔径表征。所研究三个地区按样品闭孔率大小排序依次为：鄂尔多斯盆地长7段(L组及C67)、大港岐口凹陷沙三段(F39-0)、松辽盆地青山口组(Q1);三个地区孔径分布特征差异明显，以下降型和波浪形为主。小角中子散射技术结合高压压汞法进行全尺度孔径表征方法对研究孔隙结构具有借鉴意义。     

致密油储层岩石孔喉比与渗透率、孔隙度的关系

孔喉比是致密油储层岩石最重要的微观物性之一,对储层的剩余油分布与驱替压力影响很大。利用复合毛细管模型,考虑储层岩石的孔喉比、配位数、孔隙半径和喉道半径等孔隙结构参数,建立了致密油储层岩石的微观物性与宏观物性孔隙度、渗透率之间的理论关系式。并用44组板桥地区长6油层组致密油储层岩心的恒速压汞实验数据进行拟合。结果表明:致密油储层岩石孔隙度φ主要受孔隙半径影响,喉道半径控制岩石的渗透率k,孔喉比与φ0.5/k0.25间具有确定的函数关系。利用2组渗透率接近、孔隙度差异较大的岩心驱油实验,证实φ0.5/k0.25值大的致密砂岩,水驱油阻力大。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩层系甜点体烃类可流动性影响因素

为研究吉木萨尔页岩油甜点储层中烃类可流动性影响因素,采用场发射扫描电镜、激光共聚焦显微镜、纳米CT、高压压汞法与氮气吸附联合分析、核磁共振分析等实验技术,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油微纳米孔隙及烃类赋存特征进行分析.结果表明:页岩油储层各类岩性的孔隙分布存在较大差异,以长石岩屑粉细砂岩最好,大于300 nm孔...     

联合高压压汞和恒速压汞实验表征致密砂岩孔喉特征

文中利用铸体薄片、扫描电镜、高压压汞和恒速压汞技术,定量研究了四川盆地下志留统小河坝组致密砂岩储层的孔喉结构特征.通过联合高压压汞和恒速压汞实验,有效表征了小河坝组砂岩的总孔喉大小,其中孔隙半径为50～260μm,喉道半径为0.004～50.000 μm.总体而言,致密砂岩渗透率(K)主要受控于小部分(小于40％)较粗...     

致密油储层孔隙结构核磁共振测井评价方法

对吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层孔隙流体分布、微观润湿性和流体弛豫性质的分析认为,致密油储层的小孔隙主要含水且亲水,大孔隙主要含油且亲油。依据核磁共振测井T2谱评价孔径分布的公式、亲水孔隙表面弛豫率和亲油孔隙表面弛豫率的大小,将水弛豫信号和油弛豫信号分别转换为含油孔径和含水孔径分布,二者相加得到岩石总的孔径分布。通过对核磁共振测井资料的处理及其与岩心分析资料的对比分析,验证了本方法的有效性和可靠性。     

应用恒速压汞技术研究致密油储层微观孔喉特征——以鄂尔多斯盆地上三叠统延长组为例

针对常规压汞获得的孔喉数值偏低,影响对储层的正确认识及后期开发技术政策的制定等问题,应用消除毛管压力影响的恒速压汞数据对鄂尔多斯盆地延长组致密油储层微观孔喉特征进行了直观、定量的分析。结果表明:致密油储层平均孔隙半径为153μm,与渗透率无相关性;平均喉道半径为0.34μm,是影响渗透率的主要因素,与渗透率具有很强的正相关性;孔喉半径比大,平均为556,与渗透率有较强的负相关性;汞进入阻力较小的大喉道所控制的孔隙时,总毛管压力曲线与孔隙毛管压力曲线几乎重合,喉道的影响不明显,随着进汞量的不断增加,毛管压力逐渐升高,喉道逐渐主导着进汞总量。因此,致密油的规模开发需应用先进的储层改造工艺,充分扩大、增加喉道,降低孔喉半径比,提高储层渗流能力,才能取得更好的开发效果。     

压汞—恒速压汞在致密储层微观孔喉结构定量表征中的应用——以鄂尔多斯盆地华池—合水地区长7储层为例

鄂尔多斯盆地华池—合水地区是典型的致密油气富集区,储层物性差,微观孔喉结构特征复杂,孔喉结构对油气的富集和后期开采有较大影响。利用压汞—恒速压汞法探讨华池—合水地区延长组长7致密砂岩储层纳米孔喉定量表征及孔喉体系中流体渗流特征。研究表明:研究区储层排替压力较高,平均喉道半径较小,孔喉体积比及孔喉比较大,渗流能力差;不同物性岩样的孔隙半径分布范围一致,喉道分布差异明显,进汞饱和度随孔隙个数的增多而增大;SHg—ΔSHg/ΔPc曲线能较好地反映进汞速率及孔喉结构,致密储层中纳米级孔喉发育,且对储层储集及渗流能力有较大的贡献;流体在注入过程中,首先进入孔隙主控区,紧接着进入孔喉共控区,最后进入喉道主控区;恒速压汞在研究致密储层孔喉结构时不能反映纳米孔喉特征,评价物性较好的储层效果较好。     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩储层孔隙结构定量表征

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组是重要的页岩油气聚集区。通过铸体薄片、压汞及核磁共振等分析,结合医用CT、微米CT扫描技术、扫描电镜矿物定量评价（QEMSCAN）及Avizo可视化软件先进的数学算法,构建了吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩储层的三维数字岩心并提取了孔隙网络模型参数,获取全尺度孔径分布曲线,从多个维度综合开展其微观孔隙结构定量表征研究。研究结果表明：①研究区芦草沟组页岩储层的孔隙度平均为7.6%,渗透率平均为0.37 mD,为“低孔-特低渗”型致密页岩储层,其主要储集空间类型为次生溶蚀孔,含残余粒间孔、生物体腔孔和成岩微裂缝。②孔喉尺度为纳米—微米级不等,以0.12~1.75 μm喉道贡献率最高,亚微米—微米级孔喉对渗流的贡献较大,孔隙展布形态多为孤立状和条带状,孔隙半径大多为4.5~12.5 μm;喉道半径大多为1.3~5.1 μm,喉道长度为5~15 μm;孔喉配位数为1~2,孔隙结构具有非均质性强、连通性差等特点,孔喉连通性比孔隙尺度对渗流的贡献更大。③纳米尺度下,基质矿物主要为石英和钠长石,纳米级微孔大多分布于矿物颗粒（晶体）内部有机质孔及胶结物微孔隙,孔径为0.015~5.000 μm。     

砂岩酸化微观孔隙结构研究

通过岩心恒速压汞技术可直观地观察出酸液对岩石微观孔隙结构特征的改变。酸化前后两块岩样的恒速压汞试验结果表明,酸化作用能够使岩石内部的喉道发育程度、孔隙发育程度大幅度提高,孔喉半径比大幅度减小,从而大幅度改善储层的微观孔隙结构特性,有利于原油采出。     

致密砂岩储层孔隙结构分形特征对气水渗流规律的影响——以苏里格气田东南部桃2区块山1段为例

为了研究致密砂岩储层孔隙结构分形特征对气水渗流规律的影响，选取苏里格气田东南部桃2区块山1段8块岩心样品，利用铸体薄片、高压压汞、恒速压汞、气水相渗与真实砂岩模型气水驱替等实验,对不同半径的孔隙结构分形特征与气水渗流特征进行研究。结果表明：山1段储层发育的孔隙类型为残余粒间孔、长石溶孔、岩屑溶孔与晶间孔，喉道类型为缩颈状、片状、弯片状及管束状。采用高压压汞与恒速压汞实验对孔隙结构联合表征，依据样品物性、退汞效率、排驱压力及分选系数等参数，将储层样品划分为Ⅰ类与Ⅱ类。借鉴Hartmann等对孔隙的分类标准，将孔隙分为大孔（半径大于2.5μm）、中孔（半径0.1～2.5μm）和微孔（半径小于0.1μm）。根据分形理论，研究区不同半径孔隙的平均分形维数均在2.2～2.8，大孔的分形维数与渗透率贡献值呈现明显的负相关性，中孔、微孔与渗透率贡献值的相关性弱。气水相渗实验结果表明，研究区样品束缚水饱和度较大，Ⅰ类储层的共渗区明显大于Ⅱ类储层。真实砂岩模型气水驱替实验的驱替形态与不同孔隙类型及其平均分形维数有对应关系。Ⅰ类储层为均匀驱替，Ⅱ类储层为网状驱替和指状驱替。因此，大孔分布频率高及分形维数较...     

川西新场须四段致密砂岩储层微观孔喉与可动流体变化特征

为了评价川西新场须四段致密砂岩储层,应用恒速压汞及核磁共振实验方法对储层微观孔喉与可动流体变化特征进行定量分析。结果表明,须四段致密砂岩储层可动流体参数、喉道特征参数及孔隙参数变化幅度大。微裂隙发育的致密砂岩储层孔隙对可动流体参数的影响较喉道要更大一些,在微观上可动流体参数主要受孔隙控制。孔喉半径比较大、分布范围宽是致密砂岩储层可动流体含量低、可动用程度差的主要原因之一。微裂隙发育的致密砂岩储层具有喉道进汞饱和度较孔隙进汞饱和度高的特点,说明新场须四段致密砂岩储层的储集空间类型主要为孔隙—裂缝型。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组孔隙结构定量表征

吉木萨尔凹陷芦草沟组属于典型的页岩油储集层,而页岩油储集层"甜点"作为开发的主要目的层,其孔隙结构特征是储集层研究的根本。运用低温液氮吸附、高压压汞、扫描电镜和核磁共振4种实验方法,对吉木萨尔凹陷芦草沟组储集层孔隙特征进行了分析。结果表明,芦草沟组储集层孔隙类型主要为纳米孔和亚微米孔,纳米孔隙直径主要分布在10～80 nm,亚微米孔隙直径主要分布在0.1～0.3μm.并对4种方法进行了对比,明确解释了它们的优缺点以及侧重点。     

低渗透砂岩微观孔隙结构特征及其对储层物性的影响研究

以储层岩石学特征、物性特征分析为基础,通过常规压汞结合更为先进的恒速压汞测试开展安塞油田长6储层微观孔隙结构特征精细表征,并探讨孔隙结构特征对储层物性的影响。结果表明,储层岩石类型以长石岩屑砂岩、长石砂岩为主,孔隙结构可划分为Ⅰ类为低排驱压力—中小孔喉型、Ⅱ类较低排驱压力—小孔喉型、Ⅲ类中排驱压力—细孔喉型、Ⅳ类高排驱压力—微孔喉型4种。孔喉平均半径、孔喉中值半径以及分选系数、最大进汞饱和度均与物性呈正相关关系,歪度系数、均值系数与物性呈负相关,退汞效率、结构系数与物性无明显相关性。恒速压汞实验结果进一步表明,储层物性主要受控于喉道的大小及其分布形态,因此实现喉道的有效开发及合理保护可在低渗透储层开发中获得良好的效果。     

古龙南凹陷葡萄花油层致密油成藏机理研究

古龙南凹陷葡萄花油层油水关系复杂,由凹陷中心向四周表现为致密油藏-油水过渡带-常规油藏的特点。通过沉积微相、储层微观孔隙特征、成岩作用、恒速压汞实验、相渗实验研究可知,凹陷中心区以三角州前缘席状砂为主,北部和西部物源交互沉积,形成了条带状或透镜状砂体。砂体泥质含量较高,成岩作用较强,储层岩石亲油。凹陷内储层喉道半径大于构造高部位区储层喉道半径,且分选性较差;凹陷区储层孔隙半径小于高部位区储层孔隙半径,且分选性较好。凹陷区储油空间以喉道为主,凹陷区内储层孔隙、喉道数量较少,孔喉半径比相对较小,孔隙连通性较差;构造高部位区储油空间以孔隙为主,储层孔隙、喉道数量较多,孔喉半径比较大,孔隙连通性较好;石油成藏动力以喉道毛管力与下伏地层生烃压力为主。