致密油储层孔隙度测定方法

致密油储层孔隙结构以微孔和纳米级孔隙为主,孔隙度一般小于10%。常规孔隙度测定方法很难准确、快速测定致密油储层孔隙度。因此,基于波义耳定律,同时引入孔隙度测定压力区分度函数,分析不同参数对孔隙度测定精度的影响,优化实验仪器参数,设计出适合致密油储层孔隙度测定的实验装置。利用该实验装置测定致密油储层岩心样品孔隙度为2.55%,而利用压汞法测定的孔隙度为2.40%,2种方法的测定结果相差不大。为了验证优化后的实验装置的准确性,利用该实验装置对已知孔隙度为25.16%的人造岩心的孔隙度进行测定,其值为25.56%,表明优化后的实验装置能够快速、准确测定致密油储层岩心样品的孔隙度。     

致密储层样品体积测量对孔隙度误差的影响

非常规油气致密储层孔隙度较低,一般小于10%,页岩储层甚至小于5%,常规方法对这类岩石样品孔隙度测定误差近来受到关注。针对常用的孔隙度测量方法（氦气注入法）,对致密储层和常规储层样品建立了孔隙度测量误差计算数学模型,统计样品体积测量的误差来源和误差限,结合数学模型和统计结果,确定孔隙度误差限。研究得出以下结论:①采用游标卡尺测量的致密储层孔隙度绝对偏差为0.59%~2.47%,高精度三维扫描方法孔隙度测量绝对偏差可以减小到0.38%~1.04%,与常规储层不同,致密储层需提高孔隙度测试精度并进行误差分析;②不同精度的测量方法均很难达到行业标准规定（孔隙度绝对偏差小于0.5%）,建议将孔隙度误差质量控制标准降低,即孔隙度绝对偏差放宽到小于1%,并给出了相应的体积测量误差要求;③孔隙度测量误差与样品长度成反比,为了提高测量精度,样品长度应尽量大于3 cm。      

松辽盆地北部致密油体积压裂裂缝形成机理及控制方法

松辽盆地北部中央坳陷区,致密油资源丰富。这种致密储层一般孔吼比大、吼道窄、启动压力高,储层孔隙度小于12%,渗透率小于0.1×10~(-3)μm~2,储层基质向裂缝供油能力较差,常规技术难以有效开发。为致密油储层的有效动用,研究应用了体积压裂技术。通过对大庆油田外围致密储层形成体积缝的延伸机理及特征研究,研发了有效的工艺控制及设计方法,并建立了致密油体积压裂压后产能分析图版。现场试验16口井,增产效果显著,有效指导了设计优化,降低了致密油工业动用孔隙度下限,为大庆油田致密油储层有效开发奠定了基础。     

海相页岩孔隙度GRI测定方法优化

孔隙度是研究页岩气储层最基本的参数之一,通常采用美国天然气研究所(Gas Research Institute,以下缩写为GRI)的方法测定页岩总孔隙度。为了解决GRI方法存在的样品总体积测量不准和烘干温度、粉碎粒径大小、饱和压力以及平衡时间等参数缺乏技术规范等问题,选取四川盆地荣昌地区下志留统龙马溪组海相页岩为研究对象,引入材料学科GeoPyc 1360体积测定仪和AccuPyc Ⅱ1340固体密度仪联合测量页岩总孔隙度,探讨样品烘干温度、粉碎粒径、样品洗油、饱和压力和平衡时间等因素对页岩孔隙度测定结果的影响情况。实验研究结果表明:①页岩样品孔隙度测定的最佳烘干温度为110℃,温度过高有可能会改变页岩孔隙结构;②孔隙度测定的最佳粒径为10.00～0.25 mm,粒径过小有可能破坏页岩的骨架结构;③高成熟页岩孔隙度测定样品不需洗油;④最佳饱和压力选择0.66～1.03 MPa,平衡时间不少于10 min。结论认为,通过对孔隙度GRI测定方法优化,实现了页岩不规则样品外观总体积的测量,给出了海相页岩孔隙度测量适宜的预处理条件和测试参数,改进后的方法可以节约钻取柱塞样的成本、缩短测定时间,并且能够满足页岩气勘探开发实验的需求。     

致密油储层常规测井系列适应性评价研究

致密油储层岩性细、物性差和非均质性强等特点,使有效储层与非储层、油层与水层、工业产层与低产层的测井响应特征差异非常小,测井对比度低。通过孔隙度测井和电阻率测井系列的适应性分析,提出了适应致密油储层的测井仪器精度要求,并在现有测井仪器精度条件下,发展了满足非均质和非线性要求的解释模型:选取自然伽马(GR)、声波时差(AC)、密度(DEN)和电阻率(Rt)四条测井曲线,采用模糊综合聚类方法建立了高精度的孔隙度和渗透率解释模型,结合核磁共振测井资料,建立了可变岩电参数饱和度修正模型,提高了储层参数解释精度。     

基于核磁共振新参数的致密油砂岩储层孔隙结构特征——以鄂尔多斯盆地延长组7段为例

以核磁共振技术为基础,结合高压压汞、扫描电镜等实验资料,对鄂尔多斯盆地合水区块延长组7段致密油砂岩储层的66个岩心样品进行了分析,提出了一种新型孔隙结构参数--可动流体有效孔隙度。该参数不仅克服了核磁共振实验所测孔隙度偏小的影响,还将孔隙内的可动流体同时受到孔隙表面亲水性颗粒的黏滞及临近细小喉道的束缚这2个因素的影响考虑在内,对可动流体占据的有效孔隙空间的大小定量化标定出来,更加准确地反映了致密油储层的孔隙结构特征,弥补了可动流体孔隙度等现有参数对储层孔喉有效性评价的不足。研究孔隙结构特征与新参数影响关系发现,孔喉的连通性越好,可动流体有效孔隙度越大;孔喉分选系数介于1.4~1.9时,可动流体有效孔隙度达到最高;不同级别的孔喉配置关系是致密油砂岩储层孔喉有效性的关键。以可动流体有效孔隙度为主要标准,将研究区孔隙结构类型划分为3类：I类孔隙结构的可动流体有效孔隙度大于2 % ,II类孔隙结构的可动流体有效孔隙度介于1 % ~2 % ,III类孔隙结构的可动流体有效孔隙度小于1 % 。据此建立了适合致密油砂岩储层孔隙结构的分类评价标准,以指导油田的勘探开发。     

联合高压压汞和核磁共振分类评价致密砂岩储层——以鄂尔多斯盆地临兴区块为例

致密砂岩气藏储层的孔渗关系通常都较差,沿用常规的储层分类方案难以满足该类储层分类评价的需要。为此,以鄂尔多斯盆地东缘临兴区块二叠系致密砂岩气藏为例,借助高压压汞、核磁共振和扫描电镜等多种手段,刻画致密砂岩储层微观结构,研究微观结构参数对宏观物性的控制作用,进而在此基础上开展致密砂岩储层分类评价。研究结果表明:(1)核磁共振能够识别不同大小的孔隙分布,高压压汞能够反映储层的孔喉配置关系及渗流能力;(2)两种手段刻画结果吻合较好,随T2谱右峰比例的增加,进汞曲线呈现下凹形、孔喉半径增大,孔隙类型由粒内溶蚀孔和晶间孔逐渐过渡为粒间孔和粒间溶蚀孔,储层品质变好;(3)微观孔隙结构控制储层物性及流体可动性,大孔的孔隙度和有效孔隙度的相关性最佳,大孔孔隙度可用于评价致密砂岩的储集能力;(4)高压压汞获得的孔喉半径R15与孔隙度、渗透率相关性最佳,可用于评价致密砂岩的渗流能力;(5)综合大孔孔隙度和R15将临兴区块致密砂岩储层分为4类,分类结果与现场试气结果吻合度较高。结论认为,高压压汞和核磁共振两种方法相结合,能够有效识别反映致密砂岩储集能力和渗流能力的关键参数,提高储层分类的可靠性和完整性;通过优选反映储集能力和渗流能力的关键参数,可以指导致密砂岩储层的分类评价。     

海相页岩孔隙度GRI测定方法优化

孔隙度是研究页岩气储层最基本的参数之一，通常采用美国天然气研究所（Gas Research Institute，以下缩写为GRI）的方法测定页岩总孔隙度。为了解决GRI方法存在的样品总体积测量不准和烘干温度、粉碎粒径大小、饱和压力以及平衡时间等参数缺乏技术规范等问题，选取四川盆地荣昌地区下志留统龙马溪组海相页岩为研究对象，引入材料学科GeoPyc 1360体积测定仪和AccuPyc II 1340固体密度仪联合测量页岩总孔隙度，探讨样品烘干温度、粉碎粒径、样品洗油、饱和压力和平衡时间等因素对页岩孔隙度测定结果的影响情况。实验研究结果表明：①页岩样品孔隙度测定的最佳烘干温度为110 ℃，温度过高有可能会改变页岩孔隙结构；②孔隙度测定的最佳粒径为10.00～0.25 mm，粒径过小有可能破坏页岩的骨架结构；③高成熟页岩孔隙度测定样品不需洗油；④最佳饱和压力选择0.66～1.03 MPa，平衡时间不少于10 min。结论认为，通过对孔隙度GRI测定方法优化，实现了页岩不规则样品外观总体积的测量，给出了海相页岩孔隙度测量适宜的预处理条件和测试参数，改进后的方法可以节约钻取柱塞样的成本、缩短测定时间，并且能够满足页岩气勘探开发实验的需求。     

异常高压油气藏储层物性随有效压力变化的研究

选取中原油田文13西块和渤中25-1油田共50块岩心样品进行岩心覆压孔渗实验,对异常高压油气藏储层孔隙度和渗透率随有效压力的变化进行了研究。孔隙度和渗透率随有效压力的增加呈非线性减小,在有效压力小于20MPa时减小幅度最大。建立了以不同有效压力为基准的异常高压油气藏储层孔隙度和渗透率随有效压力变化的通用数学模型,即幂函数模型,并在渤中25-1油田某油井射孔段进行了实际应用。     

致密油流动孔隙度下限——高压压汞技术在松辽盆地南部白垩系泉四段的应用

以松辽盆地南部让字井斜坡区白垩系泉头组四段致密层密闭取心井30块样品为研究对象,根据高压压汞实验和氦气测定孔隙度,以及含油饱和度数据分析,确定其致密油流动孔隙度下限及流动孔隙度控制因素。将油藏条件毛管压力与压汞实验得到的毛管压力进行换算,可计算不同油藏注入压力条件下的流动孔隙度,通过求取含油样品流动孔隙度最小值与不含油样品流动孔隙度最大值,确定研究区含油样品的流动孔隙度下限为3.2%,对应油藏条件下注入压力为0.35 MPa,高于此注入压力致密油可发生有效流动与聚集。致密层流动孔隙度与孔喉比呈负相关,储集层孔喉连通性变差时,需要更高注入压力流动孔隙度才能达到3.2%;流动孔隙度达到3.2%所需注入压力与储集层质量系数呈较好负相关性,随着储集层质量系数增加,流动孔隙度达到3.2%需要的注入压力有降低趋势。基于致密油流动孔隙度下限和油藏条件下注入压力,建立了致密油有效聚集判别图版。     

页岩气层关键参数评价及射孔压裂优化选层

针对四川盆地海相页岩气藏,以岩心分析为基础,综合利用钻井、测井、录井、地质、试气、岩心等资料,构建有机碳含量(TOC)、孔隙度(POR)、含气量(GAS)、脆性指数(BI)、破裂压力(PF)等页岩气层关键参数评价模型,依次优先考虑TOC、POR、GAS和BI四参数,分区块建立了页岩气测井解释标准,提出了页岩水平井射孔-压裂优选层原则。在四川盆地两个国家页岩气示范区应用30口井,页岩气层关键参数相对误差最大为7.6%,页岩气层测井识别正确率达95.0%,有力驱动了我国南方页岩气的勘探开发。     

考虑启动压力梯度的页岩气藏数值模拟

页岩气作为一种重要的非常规能源,其渗流及开发原理越来越受到关注。在页岩气井开采过程中,为了全面认识井底压力的响应特征及影响因素,根据页岩气渗流机理、吸附气解吸特征、渗流理论和质量守恒定理,建立双孔介质页岩气藏数学模型。模型以启动压力梯度和等温吸附的原理为前提,应用有限差分法,得到数值模型,编制相应程序对数值模型求解,分析了启动压力梯度、几何因子、储容比、Langmuir压力、Langmuir体积对气井井底压力变化的影响。结果表明:双重介质模型能够准确描述吸附气在储层中的解吸过程、基质系统和裂缝系统之间的窜流过程;考虑启动压力梯度更加接近实际地层;考虑吸附解吸作用使井底压力缓慢降低,探测地层边界较晚;利用地层参数分析及室内实验可以间接求出页岩气藏解吸附过程中Langmuir压力和Langmuir体积,这对气井井底压力分析和产能预测非常重要。     

页岩与致密砂岩气井产气机理及生产动态模拟对比

为揭示页岩和致密砂岩气开发方式差异性的原因,运用页岩与致密砂岩全直径岩心模拟气井全生命周期开发动态,研究2种气藏产气机理.实验结果表明:页岩气生产过程包括高速、中速和低速开发3个阶段,只有中速开发阶段地层视压力与累计产气量呈线性关系,压力降到12 MPa时偏离原有的线性关系;而致密砂岩地层视压力与累计产气量基本呈线性关...     

页岩气藏地质资源量、可采资源量和井控可采储量的确定方法

页岩气的主要成分为甲烷（占98.5%以上）,含少量和微量的乙烷、丙烷、氦气、氧气和二氧化碳气。页岩气藏是一种特殊的封闭性气藏,它的储集层由超致密的基质和微裂缝系统组成。基质中的天然气以饱和吸附状态储存于纳米（10-9m)到微米（10-6m)级的颗粒表面;微裂缝中的天然气以自由气状态存在于微裂缝之中,而且两者是一个压力平衡体系。由于页岩的密度较大,而裂缝的孔隙度很小,因此,吸附气为页岩气的主要储量。目前,由文献报导的评价页岩气资源量的方法是不正确的,所评价的结果也是不可靠的。提出了评价页岩气藏地质资源量的体积法、评价可采资源量的动态平衡法和评价井控可采储量的产量递减法。     

川东下侏罗统自流井组页岩储层特征及勘探潜力评价

通过对侏罗系自流井组页岩层系的岩心和野外露头观察、薄片鉴定、氩离子抛光、扫描电镜、压汞和气体吸附等手段,研究了页岩层系的岩石类型及储层微观类型和特征。页岩层系的岩石类型以黑色页岩为主,黑色页岩储层以矿物质粒间残留孔为主,微裂缝和有机质孔发育较少,孔隙度分布在1.4%～4.9%,孔隙结构以直径小于100 nm的孔隙为主,占85%以上。与研究区海相页岩相比,陆相侏罗系页岩微观储层有机质气孔较少、孔隙度较小且孔喉直径也较小。在勘探上,考虑到侏罗系大面积和全层系油气显示以及页岩油气在个别地区的突破,建议在侏罗系页岩（烃源岩）厚度较大和成熟度较高的区域开展研究.这些地区具有较好的页岩油气形成物质基础和储集条件,在紧邻页岩的致密砂岩或灰岩也可能具有致密油气或常规圈闭油气成藏的良好条件。     

四川盆地下志留统龙马溪组页岩裂缝孔隙定量表征

裂缝和孔隙是致密储层重要的储渗空间,对其识别、描述和定量评价也是页岩气储层评价的重点和难点。为此,以四川盆地涪陵气田和长宁气区钻井资料为基础,通过建立双孔隙介质孔隙度解释模型,对该区下志留统龙马溪组(含上奥陶统五峰组)富有机质页岩段的裂缝孔隙进行了定量评价,并得到以下认识:①应用双孔隙介质模型开展页岩裂缝孔隙度解释,是实现页岩储层裂缝孔隙定量评价的有效办法,也是对海相页岩储集空间定量表征技术的丰富和发展;②该区主力产层基质孔隙体积及其构成区域分布稳定,基质孔隙度总体保持在4.6%~5.4%;③裂缝孔隙发育特征在不同构造区、同一构造的不同井区和不同层段差异较大,显示出页岩储渗条件具有很强的非均质性。根据裂缝孔隙定量表征结果判断,四川盆地五峰组—龙马溪组发育基质孔隙+裂缝型和基质孔隙型这两种类型的页岩气藏:前者主要发育于特殊构造背景区,具有裂缝孔隙发育、含气量大、游离气含量高、产层厚、单井产量高等特点,在该盆地的分布范围可能相对局限;而后者具有基质孔隙度较高、裂缝孔隙不发育、单井产量中高等特征,预计其在该盆地海相页岩气分布区占据主导地位。     

大牛地气田致密砂岩储层测井评价

针对大牛地气田低渗、低孔致密岩性气藏,建立了一套适用的测井识别与评价技术。通过分析大牛地气田上古生界致密储层的"四性"关系,深化了对大牛地气田上古生界低孔、低渗致密含气储层测井响应特征的认识;分类提取了测井特征参数,建立了大牛地气田的气层测井划分标准和分类评价标准,为正确评价储层及气层提供了技术条件。提出了对储层进行产能预测评价的方法——测井参数优化合成法,利用孔隙度、有效储层厚度、密度、电阻率、泥质含量、声波时差和含气饱和度,分不同层组建立了无阻流量的合成系数公式以及无阻流量的估算公式。实际资料处理结果表明,预测产量与实际产量较吻合,为油气井后期测试投产提供了依据。     

页岩气藏吸附特征及其对产能的影响

页岩气藏中部分气体以吸附态存在,且受页岩性质和储集层条件的影响,吸附气约占总含气量的20%~85%.页岩吸附能力与有机质含量、矿物成分、储集层温度、压力和孔隙结构等因素有关。针对页岩气等温吸附特征（吸附曲线形状、Langmuir体积、Langmuir压力）,采用数值模拟方法,分析了吸附气对页岩气井产能的影响。结果表明,等温吸附曲线越接近于线性,Langmuir压力越高,吸附气解吸越容易,气井产出量越高;Langmuir体积越大,或者气藏中吸附气含量占气体储量的比例越高,页岩气井产能相对降低。