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。     

利用储层沉积学参数预测砂岩孔隙度

根据大量岩心资料，通过地质多元统计分析，将影响砂岩储层的地质因素，包括沉积相，骨架颗粒成分，成岩作用及埋藏史等量化为沉积学参数，并研究这些参数与孔隙度的关系，从而建立了砂岩储层孔隙度预测公式，用该公式对辽东湾及埕岛地区深部地层孔隙度进行了预测，误差一般小于2％。     

核岭回归方法解释致密砂岩储层孔隙度

致密砂岩储层的孔隙度解释多为非线性问题,常规基于线性变换的测井解释方法很难表征致密砂岩储层真实特征。提出基于原始数据非线性变换的核岭回归算法(KRR)。将基于核函数的核岭回归方法原理,首次应用于致密砂岩孔隙度解释中,通过对样本曲线选取以及核岭回归参数的优选,吉林红岗油田H90区块的预测孔隙度与真实孔隙度均方根误差为1.413 2,将其结果与一元回归、多元回归、BP神经网络、支持向量机等方法的结果进行对比。应用表明,基于核函数的核岭回归算法具有优秀的回归性能,在致密砂岩储层孔隙度解释上具有更高的准确率,值得推广使用。     

致密砂岩储层孔隙度渗透率随净上覆压力变化规律研究

为指导致密油藏的勘探与开发,以鄂尔多斯盆地陇东地区长7致密砂岩储层为例,基于应力敏感实验,开展了地层孔隙度、渗透率随净上覆压力变化规律研究。实验结果表明,随着净上覆压力不断增加,地层孔隙度和渗透率都有不同程度减小,但减小幅度不同。一元二次方程能较好地描述孔隙度、渗透率随净上覆压力的变化关系,由此建立的孔隙度、渗透率计算模型能有效弥补室内实验的有限性和局限性,为油田的勘探开发提供依据。     

利用储层沉积学参数预测砂岩孔隙度

根据大量岩心资料,通过地质多元统计分析,将影响砂岩储层的地质因素,包括沉积相、骨架颗粒成分、成岩作用及埋藏史等量化为沉积学参数,并研究这些参数与孔隙度的关系,从而建立了砂岩储层孔隙度预测公式.用该公式对辽东湾及埕岛地区深部地层孔隙度进行了预测,误差一般小于2%.     

基于常规测井的致密储层弹性参数预测

为了提高致密砂岩-泥页岩互层型储层弹性模量和泊松比的预测精度,文中通过岩石力学及声学测试,提出了一种基于Hoek-Brown准则的岩石弹性模量及泊松比评价方法。该方法适用于常规测井,不需要引入横波时差,可以避免因横波时差可靠性差而引起的误差扩大问题。系统分析了Hoek-Brown准则中各参数与实验获取的岩石力学参数、声学参数的关系。通过区分岩性,建立了基于Hoek-Brown准则的致密砂岩及泥页岩的弹性模量表达方程,弹性模量可由纵波波速求取。由于岩石泊松比与弹性模量具有较好的负相关性,因此,可利用弹性模量对岩石泊松比进行评价。采用该方法预测的岩石弹性模量和泊松比的误差均较小,能够满足工程需要,也验证了该方法的有效性。     

利用地应力校正致密砂岩储层弹性参数方法

文章以川西地区三叠系致密砂岩储层为例,利用差应变实验测试及压裂法确定储层地应力大小,在考虑岩石热膨胀系数(β)基础上,提出了利用地应力校正致密砂岩弹性参数(杨氏模量及泊松比)的方法,同时与常规解释方法进行了对比。研究结果表明,利用常规方法所建立的致密砂岩储层泊松比动静态值转换关系可靠性较低;而杨氏模量的动静态值转换关系基本可靠。β对地应力的影响不容忽视,目的层致密砂岩β值取9×10^-6/℃时,所提出的预测模型可靠。通过本文方法对弹性参数进行校正后,弹性参数变化规律与地应力间具有更好的相符性。该方法相比常规方法而言,解释结果更为合理。本文所取得认识对指导非常规致密储层地应力场模拟、压裂设计及井网优化等方面均具有一定参考价值。     

致密岩石孔隙度的动态测量

在实验和理论研究的基础上对瞬时脉冲装置的孔隙度测量部分从原理上提出了新的动态测量方案建立了瞬时脉冲装置孔隙支柱测量的数学模型，克服了以前在瞬时脉冲装置孔隙测量中，孔隙度测量误差较大，结果不稳定等问题。     

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。     

鄂尔多斯盆地东缘康宁地区二叠系致密储层成岩作用与孔隙度演化

鄂尔多斯盆地东缘康宁地区具有广阔的天然气勘探前景,是我国致密气勘探开发的重点区域之一。为研究其储层成岩作用及致密化机理,开展了铸体薄片鉴定、扫描电镜分析、X射线衍射测试、粒度分析等研究,对二叠系致密储层的岩石成分、孔隙类型和成岩演化等进行了深入探讨。结果表明：①岩石类型以细-中粒长石岩屑砂岩和岩屑砂岩为主,石英体积分数平均49%,岩屑体积分数平均36%,长石体积分数平均15%;②储层物性以低孔-特低渗型为主,平均孔隙度为7%,平均渗透率为0.46 mD,为典型致密储层;孔径小,喉道细,分选差,以次生溶蚀孔隙为主;③二叠系砂岩经历了压实作用、胶结作用、溶蚀-交代作用,成岩阶段为中成岩A-B期。④压实作用是导致储层致密的主要因素,使得初始孔隙度减少了16.39%,碳酸盐胶结作用和黏土矿物的充填作用次之,使孔隙度减少了约12.30%,后期溶蚀作用使孔隙度增加了6.01%,这一结论与现今实测平均孔隙度平均值7.46%较为吻合。上述研究成果对研究区致密气藏勘探中寻找次生溶蚀"甜点"具有一定的参考价值。     

鄂尔多斯盆地定边油田长7 致密砂岩储层成岩作用及孔隙演化规律

鄂尔多斯盆地定边油田延长组长7储层石油地质储量丰富,但砂体致密、非均质性强等因素严重制约了油气的有效勘探开发。综合运用铸体薄片、扫描电镜等资料,深入分析研究区储层的岩石组分、孔隙类型、物性特征及成岩作用,将成岩演化事件与地质响应有机匹配建立研究区孔隙演化模型,厘清储层成岩演化及孔隙演化规律,同时对比不同深度成岩作用对孔隙演化规律的影响程度。结果表明,研究区长7储层以长石砂岩为主,主要发育黏土、碳酸盐等胶结物,有效孔隙类型以残余粒间孔、次生溶孔及晶间微孔为主,为典型的特低孔、超低渗透致密砂岩储层。成岩演化过程先后经历快速压实—早期胶结、胶结—早期溶蚀、溶蚀增孔、压实—晚期胶结等阶段,目前处于中成岩A期。压实作用是导致孔隙减小、储层致密的主控因素,平均减孔量为20.40%;胶结作用平均减孔量为14.02%,其中晚期胶结是储层致密的关键因素;溶蚀作用平均增孔量为5.87%,可延缓储层致密过程。长7^1油层段底部与长7^2油层段中部储层压实、胶结作用减孔量相对较弱,溶蚀增孔量相对较大,可作为研究区勘探开发的首要目标。     

裂缝性致密砂岩储层裂缝孔隙度建模——以四川盆地平落坝构造须家河组二段储层为例

裂缝性致密砂岩储层的非均质性突出,相对于沉积相变对储层所造成的影响,后期成岩与构造运动对储层的改造更重要,裂缝的发育特征常是影响这类储层有效性的关键因素。常规描述储层性质的孔隙度、渗透率参数难以确切描述该类储层的性质。在评价裂缝性致密砂岩储层时,将裂缝破碎带作为优质储层研究对象,以裂缝孔隙度作为储层评价关键参数,是研究裂缝性致密砂岩有效储层分布规律的重要途径。在裂缝孔隙度建模过程中,构造裂缝孔隙度的空间结构信息是建模的关键,在建立地震属性与裂缝的相关性基础之上,使用地震属性构造了裂缝孔隙度的空间结构参数。生产数据表明,地震分频属性能够在整体上指示裂缝孔隙度的平面分布特征,可以用来构造裂缝孔隙度的变差函数,但该属性不能定量给出裂缝孔隙度的空间分布特征,因此不能用于辅助参数进行协同计算。将地震蚂蚁体数据和通过成像测井校正的单井裂缝孔隙度解释数据共同作为模拟裂缝孔隙度模型的输入参数,使用协同建模的方法建立裂缝孔隙度的空间分布,从而定量评价了裂缝性致密砂岩储层裂缝孔隙度的空间展布规律,为数值模拟提供数据支持。     

基于有限元的致密砂岩储层电阻率特性模拟

CT扫描和数值模拟技术已广泛应用于电阻率等岩石物理参数的模拟,但在致密砂岩储层电阻率特性模拟方面,该方法的适用性存在局限,主要原因在于分辨率的限制和过于简单的孔隙分割方法。在分析各种孔隙发育特征的基础上,通过引入MAPS和QemScan等高精度配套实验确定了致密砂岩的矿物组成、不同矿物的孔隙分布特征和图像特征,将微米图像的每个像素点作为具有一定体积和一定孔隙度的储层单元,从而构建基于1 in(25 mm)柱塞样品微米CT图像的高分辨率虚拟三维孔隙格架。采用有限元法对全尺寸的孔隙格架开展大型数值模拟计算,在高含水区间模拟结果与驱替实验结果基本一致,但在致密砂岩常常发育的低含水饱和度区间内,数值模拟结果揭示RI-S_w曲线呈现弯曲现象,更符合指数变化规律,据此计算的含油饱和度结果也得到了密闭取心资料的验证,证明了该方法研究思路正确、研究结果实用。     

川南地区三叠系须家河组致密砂岩孔隙类型及物性控制因素

通过普通及铸体薄片、扫描电镜、岩心物性及压汞数据等资料,研究了川南地区须家河组致密砂岩储层的孔隙类型和物性特征,并探讨了孔隙发育类型、孔-渗关系控制因素及砂岩物性空间变化与沉积条件的关系。结果表明,川南地区须家河组以原生粒间孔发育为特征,次为溶蚀孔隙和晶间微孔,渗透率随孔隙度增加呈迅速增加—稳定—再次增加的三段式分布,主要原因是绿泥石、伊利石胶结物的生长抵消了孔隙度增加对渗透率的贡献。平面上,砂岩物性的变化与沉积条件密切相关：短距离搬运或沉积水动力弱的砂岩成分及结构成熟度差,物性差;长距离搬运且沉积于强水动力条件的砂体孔隙发育。纵向上,单一河道砂体的中-中下部物性好于顶、底部,原因是河道沉积时水动力由强变弱,砂体中部成分、结构成熟度好于顶、底部,这也导致了砂体内部成岩作用的非均质性,并最终影响了孔隙的纵向分布。     

裂缝性致密砂岩储层井周液相时空分布规律

裂缝性致密砂岩气藏在各项工程作业过程中,工作液滤液侵入导致井周含水饱和度上升,储层水相圈闭损害,气相渗透率降低甚至为零。特别是在储层微裂缝发育带,在正压差钻完井作业过程中,工作液滤液将侵入到地层深部,致使测试或测井解释将储层含水饱和度解释偏高,将气层解释为气水同层或水层,延缓油气层的发现和开发。建立了综合利用地质参数和工程参数的裂缝性致密砂岩储层工作液滤液侵入数学模型,利用该模型模拟井周储层在作业过程中液相饱和度时空分布。研究结果揭示出,微裂缝的存在加快了滤液侵入速度,加大了滤液侵入深度,并显著提高微裂缝邻近基块的液相饱和度。     

致密砂岩储层差异性成岩演化对孔隙度演化定量表征的影响——以鄂尔多斯盆地华庆地区长63储层为例

基于鄂尔多斯盆地华庆地区长6₃致密砂岩储层三角洲前缘及半深湖的稳定沉积特征,按照碎屑岩成岩演化特征或地质综合效应,建立与孔隙度对应的模拟方程。采用铸体薄片及扫描电镜描述岩石的矿物组分及孔隙类型;图像粒度获取碎屑颗粒的结构特征及分选性;沉积微相、测井、样品取样点常规物性及深度分析获取沉积环境、埋藏深度、物性;同时测试古温度、镜质组反射率、最高热解温度、黏土矿物等数据,开展成岩作用、孔隙演化、相对高渗成因的研究;结合研究区埋藏史研究,为致密砂岩储层油气勘探开发提供理论参考。4类典型样品分析结果表明,目的层主要属于压实型成岩改造类型,差异性成岩演化过程是导致储层物性不同和孔隙结构差异的根本原因。     

致密砂岩储层孔隙度定量预测——以鄂尔多斯盆地姬塬地区长8油层组为例

鄂尔多斯盆地姬塬地区长8油层组为典型的低孔、低渗致密砂岩储层。由于其孔隙结构复杂、非均质性强,应用传统的孔隙度计算方法误差较大,结合姬塬地区长8油层组的具体地质特征,运用广义回归神经网络模型对致密砂岩储层孔隙度进行了预测。结果表明,利用该方法预测的孔隙度与利用岩心分析的孔隙度符合率较高。该方法对于未取心井区致密砂岩储层孔隙度的研究具有很好的应用前景。     

致密砂岩储层埋藏-成岩-油气充注演化过程与孔隙演化定量分析——以鄂尔多斯盆地东部上古生界盒8段天然气储层为例

目前国内对致密砂岩的成岩-孔隙演化过程、埋藏-热演化史、油气充注史基本停留在相对独立和单一的静态研究阶段,因此,对于砂岩的岩石学组分及其差异性成岩演化过程导致的储层致密化过程与油气充注时序关系的研究依然十分薄弱。通过各类薄片显微镜下研究与定量统计,结合扫描电镜、阴极发光、包裹体均一温度与激光拉曼探针成分等多种分析测试手段,开展了鄂尔多斯盆地东部上古生界盒8段不同类型致密砂岩的埋藏-成岩-油气充注-孔隙动态演化历史的精细研究,在此基础上讨论了各砂岩致密化过程与油气充注在时序关系上的差异性。研究结果显示,钙质胶结砂岩和高塑性岩屑砂岩的成岩-油气充注演化过程相对简单,前者经历中成岩阶段A期碳酸盐胶结作用后基本成为致密储层,时序关系为先充注后致密;而后者经历早成岩阶段压实作用后一部分成为致密储层,时序关系为先致密后充注;石英砂岩和岩屑石英砂岩经历了较为复杂的成岩-油气充注演化过程,时序关系为边充注边致密。     

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。