砾岩储层结构模态及储层评价探讨

本文提出了山麓洪积相砾岩储层为复模态结构的概念。这种复模态结构,较之克拉克提出的海相砾岩双模态结构更为复杂,常规和特殊物性参数变差。通过单模态、双模态、复模态的数理分析,并应用实验资料,阐述了山麓洪积相砾岩储层的复杂性;通过实验分析,研究了影响砾岩储层孔隙结构的主要因素。     

利津地区砂砾岩体储层微观特征

东营凹陷北部陡坡带利津地区砂砾岩体是早第三纪沙四段时期形成的以砂、砾岩为主的近岸水下扇沉积体。储集层岩石结构成熟度和成分成熟度均较低，多为双模态和复模态结构。首先对影响储集层物性的主要成岩作用进行了描述，分析了该砾岩体储集层的孔隙类型和孔隙结构特征。该类砂砾岩体储集层孔隙类型多样，孔隙结构复杂，以中-低孔隙度、低渗透率储层类型为主。     

砂砾岩储层孔隙结构模态控制下的剩余油分布——以克拉玛依油田七东1区克下组为例

为阐明砂砾岩储层复杂孔隙结构模态对微观剩余油的控制作用,在325块分析样品实验数据基础上,利用针对砂砾岩大颗粒的大铸体薄片分析、核磁共振复杂孔隙结构表征及CT三维立体孔隙空间扫描等技术,研究水驱/聚驱条件下砂砾岩复杂孔隙结构模态对剩余油的控制作用。结果表明：①水驱剩余油分布规律比较明显。水驱时含油饱和度在50%～100%所占频率下降快,优先被动用;②聚驱中后期,聚合物堵塞了部分水驱阶段形成的水流优势通道,形成活塞式的驱动导致含油饱和度在37.5%～50.0%被大量动用。聚驱后剩余油以孤立状分布为主,局部存在连片状;③不同孔隙结构模态在水驱/聚驱剩余油中差异较大。单模态、双模态岩心驱油效率较高,其中聚合物提高驱油效率为9.30%～18.38%。单模态岩心水驱油效率较高,而双模态和复模态岩心水驱油效率相当。聚合物提高驱油效率以双模态岩心最高,单模态次之。单模态和双模态岩心注入聚合物后,含水率下降可达20%。     

克拉玛依油田七中、东区克下组砾岩储层孔隙结构特征及影响因素

利用铸体薄片、扫描电镜、岩石物性和压汞资料,对克拉玛依油田七中、东区克下组砾岩储层孔隙结构及影响因素进行了详细分析。研究区克下组属于中孔、中渗透储层,以粒间溶孔为主,次为原生粒间孔隙,优选出孔隙度、渗透率、均值、偏态、饱和度中值半径、最大孔喉半径、平均毛管半径、视孔喉体积比和非饱和汞孔隙体积百分数共9个能反映孔隙结构的参数,采用K-Means聚类分析方法将研究区克下组砾岩储层分为4类（Ⅰ—Ⅳ）,分别代表储层孔隙结构好、较好、较差、差;储层的微观孔隙分布主要有3种类型,孔隙直径分布分别呈单模态、双模态和复模态。影响孔隙结构的因素有构造作用、沉积作用和成岩作用。构造格局决定着储层的沉积格局,进而控制了储层的孔隙结构。沉积作用的影响主要表现在岩性对储层物性的控制。压实作用造成孔隙度降低;胶结作用使孔隙结构和物性变差;溶蚀作用产生的次生孔隙使储层孔隙结构和物性得以改善;重结晶作用产生的新生自形晶矿物全充填或半充填于粒间孔隙和喉道中,使孔隙减少、喉道变窄,孔隙连通性变差;压溶作用可产生压溶缝、缝合线或溶孔,扩大了孔隙空间。     

孔隙结构对砾岩油藏聚表二元复合驱提高采收率的影响

为明确聚表二元复合体系对不同模态岩心的驱替特征和剩余油动用规律,选用3种典型孔隙结构的天然岩心,分别从孔隙、岩心和矿场3个尺度研究孔隙结构差异对二元复合驱提高采收率的影响:①利用核磁共振原位驱替实验研究水驱、二元复合驱过程中各种孔隙结构岩心中的剩余油变化规律;②采用全直径岩心驱替实验研究不同孔隙结构岩心的驱替特征与驱替效果;③利用矿场开发数据对比双模态砂岩和复模态砾岩储集层二元复合驱开发特征的差异。研究结果表明:孔隙结构越复杂,水驱效果越差,二元复合驱提高采收率幅度越大;二元复合驱可以增加对单模态和双模态岩心中1～3μm孔隙区间内剩余油的动用程度,但复模态岩心仍以动用孔隙半径大于3μm孔隙区间内的剩余油为主;全直径岩心驱替实验表明二元复合驱体系的注入可大幅提升复模态岩心的驱替压力,同时乳化岩心中的剩余油,有效扩大波及体积,进而大幅提高采收率;与砂岩油藏相比,复模态孔隙结构的砾岩油藏更容易发生窜流,实施化学驱提高采收率,必须解决宏观高渗通道的封堵与微观孔隙结构差异导致的波及效率等问题。图14表6参19     

不同驱替阶段砾岩油藏内油采出规律

聚合物/表表面活性剂二元复合驱是在水驱后提高不同模态砾岩油藏采收率的重要技术,但应用二元复合 驱时,对不同砾岩油藏却产生了不同的驱油效果,而对于该方面的研究当前还比较少。基于室内岩心驱油实验 结合核磁共振在线监测和CT扫描,对单、双和复模态砾岩油藏在不同开采阶段的剩余油分布和不同孔隙内油的 采出规律进行研究。结果表明,水驱阶段,复模态岩心的采收率最高,其次是单模态岩心,双模态岩心的采收率 最低,3种模态岩心采收率分别为31.4%、25.8%、33.4%。而二元复合驱阶段岩心提高采收率幅度为：双模态>复 模态>单模态,分别提高了27.9、26.4、19百分点,且3种模态岩心在二元复合驱时的孔隙动用下限均降低,且复模 态岩心的降低幅度高于双模态岩心和单模态岩心。单、双、复模态岩心的非均质性逐渐增强,单模态岩心水驱阶 段均匀驱替,采收率高;复模态岩心中的油主要集中在孔径为32.7～52.5 μm的优势大孔中,在水驱阶段油也被 大量采出,导致剩余油量低;双模态岩心中大孔内油量较复模态低,水驱采收率低,剩余油量高。在二元复合驱 阶段,由于调驱作用和水驱后剩余油量影响,双模态岩心提高采收率效果最好,其次是复模态岩心。     

松辽盆地北部深层碎屑岩储层物性下限及与微观特征的关系

通过对具有不同产能的砂岩与砾岩储层的岩性、物性、孔隙结构和孔隙微观特征系统研究,结合试气成果建立了砂岩和砾岩孔隙度和渗透率与产能关系图版,并依此确定了具有储集和产出能力的储层的有效孔隙度和渗透率下限值.砂岩孔隙度下限为4.1%～5.5%,渗透率下限为0.06×10-3μm2.由于砾岩单层厚度大,微裂缝发育,排驱压力低,因此孔隙度下限仅为2.7%,渗透率下限为0.05×10-3μm2.进一步研究表明,气层和干层的主要孔隙类型、毛细管压力曲线特征、成岩特征及储层控制因素的不同导致储层的含气性不同;砂岩和砾岩由于在孔隙类型、排驱压力等储层微观特征方面具有较大差异,致使物性下限差别较大.     

夫特砾岩油藏储层特征研究及开发对策

夫特砾岩油藏岩石结构、成分成熟度低,胶结物以凝灰质为主,具复模态结构,储层物性主要受裂缝影响。裂缝对孔隙度贡献较小,对渗透率贡献较大。裂缝充填差。多与断层平行,纵向上主要发育在砾岩段上部,平面上受断层影响明显。根据胶结物的类型、含量及裂缝发育程度,将储层划分为裂缝型、孔缝型、孔隙(洞)型三类,认为哈22断块三类储层均较哈43断块发育。根据此研究,在开发中确定了合理的注采比和压力水平,调整了注采层系及系统,在应用中取得较好的效果。     

塔里木盆地志留系沥青砂岩储集性非常规评价

塔里木盆地志留系沥青砂岩在宏观上以块状、顺层状、不均匀斑块状分布;在微观上,不同性质的沥青以充填状、侵染状充填于孔隙及胶结物中.实验表明,常规物性分析不能客观地表征被不同性质沥青充填的砂岩的储层物性及孔隙结构,因此在定量测算的基础上,提出了用残余孔隙度和残余渗透率来客观表征沥青砂岩储层物性及孔隙结构的方法.进一步的实验研究表明,低粘度原油可以再次充注残余孔隙度大于4%的沥青砂岩并溶解其中的有机质,使其残余孔隙度和残余渗透率大幅度提高,从而成为有效储层.     

羊三木油田储集层非均质性特征研究

为深入了解羊三木油田储集层非均质性特征,在相带和单砂体展布研究的基础上,利用取心井的岩心分析资料,结合测井多井解释评价求取的储集层参数,对羊三木油田馆Ⅱ上油层组储集层层内、层间及平面非均质性进行了研究。结果表明,羊三木油田馆Ⅱ上油层组为辫状河沉积,由于成因不同,不同微相非均质性差别较大,心滩沉积非均质性最强,分支河道沉积均质程度最高;储集层岩石颗粒的大小和颗粒分选性是影响储集层性质的重要参数,储集层渗透率与颗粒大小呈正相关,与颗粒分选性呈负相关。储集层的非均质性控制因素主要有储集层结构模态、成岩作用和黏土矿物,其中储集层结构模态中单模态储集层结构孔渗性最好,双模态次之,三模态充填式储集层孔隙性最差;成岩作用对储集层的影响实际上是次生孔隙形成和再分配的过程,导致该区储集层发育多种孔隙类型,孔隙成因组成结构复杂化;黏土矿物对储集层物性的影响主要表现为分散状分布的黏土矿物对储集层影响不大,而薄层状、搭桥式、填塞式分布的黏土矿物大幅降低了储集层的渗透性。     

鄂尔多斯盆地富县地区长6砂岩储层特征及评价

通过岩心观察, 结合铸体薄片、扫描电镜、物性、孔隙结构等分析化验资料研究表明, 富县地区上三叠统延长组长6 段为三角洲前缘相沉积的储层。岩性主要为长石砂岩及岩屑长石砂岩; 储集空间以剩余原生粒间孔+次生粒间溶孔组合为主, 储层物性较差; 排驱压力及饱和度中值压力较高, 孔喉半径小、分选性较差, 歪度细, 溶蚀作用对改善喉道连通性有限, 孔隙结构参数总体较差; 储层质量受沉积微相和成岩作用的综合影响, 其中水下分流河道和河口坝砂体为最有利储层发育的微相; 强烈的压实- 压溶作用是形成低孔低渗的主要原因之一。利用储层物性和孔隙结构参数将长6 段砂岩划分为4 类储层, 其中Ⅰ、Ⅱ类储层是未来开发的首选储层。     

Effects of composition, texture and diagenesis on porosity, permeability and oil recovery in a sandstone reservoir

Relationship among depositional texture, composition, diagenesis, porosity, permeability, initial water saturations and residual oil saturations have been investigated in a set of sandstone samples from a North American oil reservor. Pointcount, compositional and textural data obtained from thin sections were used.Grain size, sorting and mineralogy are closely interrelated. As grain size increases, sorting decreases and the proportion of readily soluble detrial grains increases.The type and extent of diagenetic alteration is related to grain size. Silica cement as overgrowths is more common in finer-grained sandstones with abundant monocrystalline quartz, whereas carbonate cement is more common in coarsergrained sandstones. Carbonate dissolution is extensive in some intervals in the reservoir.Sandstone samples were subdivided into tow subgroups in which relationshiops among grain size, porosity and permeability are significantly different: Sandstones with less than 13% porosity are strongly influenced by carbonate cement which controls porosity and permeability, independently of variations of grain size and sorting. Sandstones having porosity greater than 13% have undergone extensive carbonate dissolution, and coarse-grained sandstones have more secondary porosity than the finer-grained due to dissolution of unstable constituents. Both porosity and permeability are positively correlated with grain size in these samples.Initial (connate) water saturation increases with grain size because of the strong correlation between increasing grain size and polycrystalline grains which have intra-grain microporosity. Increasing heterogeneity with increasing grain size is thought to contribute to higher residual oil saturations in coarser-grained, more poorly sorted sandstones. A decrease in oil recovery efficiency with increasing grain size and permeability may be predicted for other sandstone reservoir rocks deposited in similar types of environments.     

鄂尔多斯盆地白豹—华池地区长6砂岩储层特征

根据铸体薄片、扫描电镜、碳氧同位素、物性、孔隙结构和声发射、岩心和测井分析和化验资料,对鄂尔多斯盆地白豹—华池地区长6砂岩储层特征进行的研究结果表明,该套储层储集空间以剩余原生粒间孔和次生粒间孔组合为主;储层物性较差,微裂缝对改善储层孔隙渗透性贡献不大;排驱压力和饱和度中值压力较高,孔喉半径小且分选性较差,歪度细,溶蚀作用对改善喉道连通性的效果不佳,孔隙结构参数总体较差。储层质量受沉积微相和成岩作用的综合影响,其中,由三角洲前缘滑塌形成的内-中扇较粗粒水道砂体为最有利储层发育的微相,成岩早期碳酸盐矿物和环边绿泥石胶结作用有利于部分原生孔隙和喉道的保存。利用储层物性和孔隙结构参数,将长6砂岩评价为4类储层,其中Ⅰ、Ⅱ类储层在目前的工艺技术条件下为可动用储层,是增储上产的首选储层。     

直罗油田长6砂岩储层微观孔喉结构特征

应用铸体薄片、扫描电镜、物性分析及压汞分析等技术手段,对鄂尔多斯盆地直罗油田长6砂岩储层微观孔喉结构特征进行了研究。结果表明:储层以细粒长石砂岩和岩屑长石砂岩为主;孔隙类型多样,主要为粒间溶孔和微孔;砂岩孔隙度平均7.64%,渗透率平均0.19×10-3μm2,属于低孔超低渗储层。不同沉积微相储层物性差异较大,水下分流河道和河口坝储层物性最好。孔隙多为小孔,孔喉中值半径平均0.078μm,属小孔、微喉道类型,分选一般,连通性较差。孔喉结构特征参数与物性的相关性研究表明,储层物性是排驱压力、中值压力、分选系数等多种因素共同作用的结果。利用储层物性、微观孔喉结构参数及单井产能等资料,将长6砂岩划分为3类储层,其中Ⅰ类、Ⅱ类是未来开发的首选储层。     

迈陈凹陷东部涠洲组储层特征及影响因素——以XW6油藏为例

利用岩石铸体薄片鉴定、扫描电镜分析、X射线衍射分析等测试手段,以XW6油藏为例,对北部湾盆地迈陈凹陷东部涠洲组储层的岩石学特征、物性及孔隙结构特征及影响储层物性的主控因素进行了分析。结果表明,涠洲组储层物性总体较差,涠二段砂岩储层颗粒较细,分选中—差,以中孔—中低渗—中细喉类储层为主,储层物性相对较好;涠三段砂岩储层颗粒较粗,分选差,以特低孔、低孔—超低渗、低渗—细微喉类储层为主,储层物性相对较差。影响储层物性的因素有:压实作用是导致储层物性变差的主要原因;油气充注对溶蚀孔隙的形成和孔渗空间的保存起到了较好的作用;相同埋深情况下,沉积微相和岩石类型对储层的物性起着重要的控制作用。     

泌阳凹陷梨树凹地区储层特征及成因分析

通过梨树凹地区的岩心观察、扫描电镜、薄片鉴定、物性、压汞等资料分析,对该区储层物性、孔隙结构特征等进行了系统研究。该区储层砂岩的主要类型为岩屑长石砂岩,岩性复杂,从岩性较粗的含砾粗砂岩、粗砂岩到岩性较细的细粉砂岩都具有含油性。储层孔隙类型以原生粒间孔为主,有少量粒内溶孔发育,孔喉分选不均匀,分选中等-差,孔喉比大,配位数偏低,孔喉连通性差。该区储层孔隙度中等,渗透率纵向差异较大,总体上属中孔、中-低渗透储层,主要取决于物源远近及所处的沉积相带,储层物性平面及纵向非均质性较强。     

鄂尔多斯盆地吴旗地区长6 储层特征及影响因素分析

通过研究区内大量铸体薄片及物性资料分析, 对鄂尔多斯盆地吴旗地区长6 油层组储层的岩石学特征、孔渗特征、孔隙结构及孔隙类型等进行深入研究, 分析影响储层储集性能的主要因素。结果表明, 三角洲前缘亚相沉积的长6 储层具矿物成熟度低而结构成熟度高的岩石学特点, 储层以粒间孔和溶蚀孔最为发育, 中孔和小孔是主要的油气储集空间, 细喉和中喉则是长6 的基本渗流通道, 为典型中低孔、特低渗储集层。储层物性受沉积微相和成岩作用双重控制, 平面上储层物性受沉积相带的控制, 垂向上压实和胶结作用使储层物性明显变差, 而溶蚀作用产生的次生孔隙使储层物性得到改善。     

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。      

鄂尔多斯盆地旬邑地区长6油层组储层特征及分类评价

鄂尔多斯盆地旬邑地区上三叠统延长组长6油层组是典型的低孔低渗储层,岩性主要是长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,孔隙类型主要是残余粒间孔及长石溶蚀孔隙,孔喉组合主要是细孔细喉型与细孔微细喉型,储层非均质性强。储层物性主要受岩石成分、沉积相带、孔隙结构及成岩作用共同影响。长6油层组储层分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类,综合评价其储层主要属于Ⅰ、Ⅱ类储层。     

济阳坳陷二叠系储集层特征及其控制因素

通过对济阳坳陷二叠系砂岩储集层岩石的压汞实验分析,结合薄片分析与扫描电镜观察,利用能反映储集层孔隙结构特征及渗流性能的参数,分析该区二叠系储集层岩石的储集特征.结果表明,该区二叠系碎屑岩储集层以成分成熟度和结构成熟度均较高的中粗粒及含砾中粗粒石英砂岩为主,属于典型的低孔低渗-特低孔特低渗型储集层;主要储集空间为次生孔隙和裂缝,具有孔喉半径小、分选性和连通性较差、渗流能力较差的孔喉特征;最大孔喉半径是决定其渗流能力的主要因素,反映了次生孔隙的发育对其储集性能的重要性.研究结果还表明.控制该区二叠系碎屑岩储集层发育的主要地质因素是沉积主水道(高能河道或分流河道)的分布型式、酸性水介质溶蚀相的发育程度及构造条件.