长垣地区低孔隙度低渗透率砂岩储层中连通导电模型的应用

研究了长垣地区F油层储层特征,该区F油层为低孔隙度特低渗透率储层,泥质含量高,微孔隙发育,孔隙结构复杂,束缚水饱和度高。基于该区F油层具有泥质附加导电、束缚水导电和可动水导电的特征,结合连通导电理论,将地层划分为骨架相、自由流体相和黏土相。考虑了黏土水、束缚水、可动水导电路径不同对岩石导电性的影响,认为3个导电相有不同的导电指数,并对其分别应用连通方程,得出各相电导率。用混合导电理论将各相电导率与地层总电导率联系起来,建立适用于长垣地区F油层的连通导电模型。讨论了连通导电模型中水连通校正系数对岩石导电规律的影响,从理论上分析了各导电相导电指数间的相互关系,得出该地区F油层的骨架相和黏土相导电指数均小于等于自由流体相导电指数。利用岩电实验数据,采用最优化方法确定了模型中的各导电相导电指数。密闭取心井含水饱和度对比和试油结果验证表明,该模型可很好地应用于该区F油层的低孔隙度低渗透率泥质砂岩储层定量评价。     

基于水流与电流流动相似性的泥质岩石油水相对渗透率与电阻率关系

大庆G地区葡萄花油层具有高泥、复杂孔隙结构特征。建立该区葡萄花油层油水相对渗透率与电阻率之间关系必须考虑泥质对于岩石导电性以及渗流的影响。引入"三水"概念,将泥质岩石总孔隙水分成可动水、微孔隙水和黏土水,将可动水孔隙等效为n根毛细管组成,结合泊肃叶方程和达西定律,推导水相相对渗透率与含水饱和度及可动水流动等效曲折度之间的关系式。利用三孔隙导电模型推导只有可动流体孔隙存在的岩石电阻率增大系数与含水饱和度及可动水导电等效曲折度之间的关系式。再依据可动水水流与电流流动相似性原理建立泥质岩石水相相对渗透率与含水饱和度及电阻率增大系数之间的关系。依据可动流体孔隙各组分体积等量关系以及比面积概念推导出水相相对渗透率与油相相对渗透率关系式,得出泥质岩石油相相对渗透率与含水饱和度及电阻率增大系数之间的关系式。设计了岩石物理实验,保证储层孔隙结构和泥质含量在岩电和压汞实验测量中的一致性。利用泥质岩样的压汞实验数据根据Burdine模型获得水相和油相相对渗透率实验关系曲线,利用同一泥质岩样的岩电实验数据根据三孔隙导电模型获得假定只有流动孔隙存在的岩石电阻率增大系数值。泥质岩石油水相对渗透率与电阻率关系模型实验数据拟合,证明建立的泥质岩石油水相对渗透率与电阻率关系模型能够准确求取储层相对渗透率,可用于高含泥储层产水率测井解释。     

考虑黏土连续性影响的低孔隙度低渗透率砂岩储层导电模型研究

针对高含泥低孔隙度低渗透率储层具有连续产状的黏土和高束缚水等特征,基于有效介质对称导电理论,考虑黏土连续性对于岩石导电规律的影响,建立了低孔隙度低渗透率泥质砂岩储层电导率模型.理论分析黏土连续性对岩石导电规律的影响,发现当黏土产状从断续到连续时地层导电性增强、地层电阻增大系数降低;针对黏土包裹的球形颗粒立方体模型和斜方体模型,估算出了形成单层和双层黏土颗粒包裹所需的黏土含量界限值.通过岩电实验数据验证,说明黏土颗粒的连续性随黏土含量变化而变化.实际应用表明.该导电模型能描述高含泥低孔隙度低渗透率储层的导电规律.     

基于扩散双电层理论的低对比度油层判别新方法

对于渤海油田大量低幅度油藏背景下的中、高孔隙度渗透率低对比度油层,依靠现有自然电位等曲线建立的储层流体识别方法对判断界面附近的油、水层仍存在较大不确定性。从黏土矿物与周围溶液的扩散双电层理论着手,利用黏土水束缚水饱和度与基于电法测井计算得到的可动水饱和度进行叠合,当基于电法测井计算含水饱和度大于扩散双电层计算的黏土水饱和度时,表明地层存在可动水;反之为油层。该方法经实际资料应用证实能够较好判别界面附近的储层流体性质,可为其他类似储层流体识别提供技术支持。     

川西马井气田蓬莱镇组致密砂岩储层可动水饱和度计算方法

马井气田主力产气层段为侏罗系蓬莱镇组地层,该地层主要是具有复杂岩性、复杂孔隙结构、低孔隙度低渗透率等特点的致密砂岩储层,储层岩电参数之间表现出明显的非阿尔奇现象,使得常规阿尔奇模型难以准确计算储层含水饱和度;现有的建立在常规砂岩储层中的束缚水饱和度模型在复杂孔隙结构致密砂岩储层中应用效果较差,利用阿尔奇含水饱和度与常规束缚水饱和度的差值难以准确确定储层可动水饱和度.在储层基本特征分析的基础上,结合岩电实验数据研究认为双孔隙导电体积模型能较好表征储层的导电规律;在双孔隙导电体积模型的基础上,推导建立了可动水饱和度计算模型.基于岩电实验、核磁共振束缚水饱和度测试结果以及常规测井数据,分析了模型中的各个参数,提出确定束缚水饱和度的新方法,进而确定了模型中微孔孔隙度这一关键参数.现场实例应用表明,可动水饱和度计算结果与储层产水特征相符,利用计算的可动水饱和度判别储层中流体的可动性运用效果较好.     

成藏动力对束缚水饱和度的影响

束缚水饱和度是评价油层含油性的重要参数之一。前入研究普遍认为，砂岩储层的束缚水饱和度与砂岩类型、孔隙度和孔隙结构有关，粒度中值和孔隙度的影响最大。笔者认为，束缚水饱和度不仅取决于储层本身，还取决于储层之外的其他因素，其中成藏动力是决定其大小的一个重要因素。砂岩储层为孔隙型储层，它由微孔隙与有效孔隙组成。微孔隙完全被束缚水占据，流体在微孔隙中不能渗流；有效孔隙中充满油、气和水，水又分为可动水与束缚水，束缚水为亲水岩石孔壁及孔角上的薄膜滞留水。当有适当的外力驱动时，这部分束缚水是可以流动的，其含量取决于成藏动力的大小。     

白豹油田延长组低电阻率油层成因机理研究

白豹油田三叠系延长组长4+5储层孔隙结构复杂,引起束缚水饱和度高,测井显示高孔隙度、低渗透率.为提高测井解释符合率,研究了该储层低电阻率成因.利用测井、岩心物性、压汞、薄片、水性分析、试油等资料,对正常油层长3和低电阻率油层长4+5的岩石学特征、孔隙结构特征、物性、电性特征做了详细的对比研究和评价.分析了6种因素对长4+5储层形成低电阻率油层影响,即:泥质、阳离子交换量、地层水矿化度、高孔隙度、粒度、束缚水饱和度.认为复杂的孔隙结构、高束缚水饱和度、岩性粒度细和高孔隙度是长4+5形成低电阻率油层的主要原因.利用核磁共振测井资料确定束缚水饱和度的方法提高了低电阻率油层解释精度.根据研究结果对白豹地区的B154井进行地质解释,其结论与实际情况相符.     

利用测井资料计算的含水率识别恩平凹陷低阻油层

恩平凹陷储层岩石颗粒细,泥质含量高,油藏幅度低,低电阻率油层发育,流体性质识别比较困难。由于受高泥质含量的影响,采用了能够消除泥质影响的印度尼西亚公式计算含水饱和度;利用孔隙度和渗透率建立与束缚水饱和度的关系,确定束缚水饱和度;利用相渗实验建立油水相对渗透率与含水饱和度、束缚水饱和度的关系,由此确定相对渗透率。在准确确定这些参数的基础上,利用测井资料计算含水率,由含水率大小确定储层的产液性质。实际应用表明,利用含水率能够较好地识别低电阻率油层,确定储层流体性质。     

基于有效介质与等效岩石元素理论的特低渗透率储层饱和度模型

清水洼陷沙三段储层属于特低渗透率储层,具有含泥质、微孔隙发育、束缚水饱和度较高、孔隙结构复杂的特征。建立该区块饱和度模型时应考虑这些因素对岩石导电性的影响。将含泥特低渗透储层等效成孔隙大小和形状及所含流体性质和含量不变的纯岩石,利用等效岩石元素理论描述孔腔和喉道比对岩石导电性的影响,利用有效介质对称导电理论描述孔隙结构对岩石导电性的影响,分别建立等效纯岩石的导电方程,并联立求解得出等效混合流体介质电导率表达式;再利用有效介质对称导电理论描述泥质附加导电对岩石导电性的影响,将求得的等效混合流体介质电导率代入该方程中,从而建立基于等效岩石元素理论和有效介质对称导电理论的含泥特低渗透储层导电模型。利用清水洼陷沙三段储层的岩电实验测量数据对该模型进行精度分析,测量岩样电导率值与计算电导率值平均相对误差很小,说明提出的模型能很好地描述特低渗透储层岩石的导电规律。利用建立的模型及确定的模型参数值处理了清水洼陷沙三段储层实际井资料,结果表明,所建立的模型适用于清水洼陷沙三段特低渗透泥质砂岩储层评价。     

低孔低渗致密砂岩气藏束缚水饱和度模型建立及应用——以苏里格气田某区块山西组致密砂岩储层为例

研究区的储层具有低孔隙度、低渗透率、低压力、低丰度和高含水饱和度等特点。束缚水饱和度与地层的孔隙结构、岩石性质及形成条件有关,所以对不同类型的储层,影响其束缚水饱和度的因素不同,求取方法也不同。针对研究区的实际情况,利用核磁共振资料、测井资料分别建立了3种计算束缚水饱和度模型:①孔隙度建立模型,该模型对低孔、低渗及孔隙结构复杂的储层适用性很差;②用多元线性回归求束缚水饱和度,该方法取得了较好的效果;③用孔隙结构指数建模,该模型与核磁分析吻合程度最高,效果最好。因此根据研究区储层特点,选择利用孔隙结构指数建立束缚水饱和度模型,大大提高模型准确度,为后期测井解释提供了可靠依据。     

低渗砂岩气藏的孔隙结构与物性特征

根据毛细管束模型,在分形几何、表面与胶体化学和气体分子运动论的基础上研究了低渗砂岩气藏的孔隙结构与物性特征之间的定量关系。孔隙结构特征表现为孔喉半径及其高宽比小,分形维数,毛细管弯曲度和孔-喉径比大。物性特征表现为渗透率低并对应力敏感、毛细管压力和束缚水饱和度高,但原生水饱和度则可能很低,纵向气、水分布异常——气、水分界模糊和可能气、水倒置,自由分子流动与粘滞流动共存以及气高速非达西流动和水低速非达西流动显著。从已建立的理论关系式来看,各种结构参数对物性参数的影响不尽--致,如孔喉半径对渗透率的影响比对毛细管压力的影响大,而分形维数对毛细管压力比对渗透率的影响要大。水膜厚度不影响孔喉有效尺寸,仅通过改变润湿性影响气、水分布,从而影响气、水的相渗透率。在低渗气藏中因孔喉很小,分子自由流动明显,无论在室内或地下均需校正滑脱效应。     

基于双重孔隙理论的各向异性致密油砂岩地震岩石物理模型

致密油砂岩储层低孔低渗、矿物组分多样以及孔隙结构复杂,为岩石物理建模带来了较大挑战。基于致密油砂岩的特殊性,从岩石固体组分和孔隙结构2个方面对致密油砂岩地震岩石物理模型做了改进,实现了基于双重孔隙理论的各向异性致密砂岩油储层的岩石物理建模方法,并系统研究了新理论模型下泥质含量和泥质类型、孔隙连通性以及孔隙类型4种因素对岩石物理建模的影响。研究结果表明,泥质、孔隙连通性和孔隙类型对致密油砂岩均会产生较大的影响,证实了所提出的岩石物理建模方法的合理性。     

一种同时反演地层水电阻率和含水饱和度的方法

对于低孔低渗、泥质含量较高的泥质砂岩储层,我们提出了一种新的模型来反演地层水电阻率和含水饱和度。它首先对阿尔奇公式进行了泥质校正和粘土附加导电校正,同时采用变m指数部分补偿了低孔低渗的影响,然后利用得到的模型通过规划求解的方法同时反演得到了含水饱和度和地层水电阻率。计算结果与试油资料的对比证实了该方法的可行性。     

孔隙结构对低孔低渗储集层电性及测井解释评价的影响

近年的研究发现，在低孔低渗储集层中，孔隙结构直接影响储集层产能评价和油、气、水层测井评价的准确性。分析了研究地区低孔低渗储集层的孔隙结构特征及其对储集层产能和电性的影响，发现对于纯水层而言，在地层水电阻率及其他因素相同的情况下，孔隙喉道连通性越好电阻率则越低，相反，孔隙结构越差（孔隙喉道连通性不好）电阻率则越高。有些孔隙结构差的水层电阻率甚至会超过油层的电阻率，因而地层电阻率对油、水层分辨能力降低，测井解释难度增加。研究表明，根据不同孔隙结构改变岩电参数m值，可较好地解决孔隙结构影响低孔低渗油、气、水层测井解释准确性的问题。研究区块的应用表明，采用可变的m值计算储集层的含油饱和度来评价油水层，可取得较好的效果，使得低孔低渗储集层测井解释符合率由原来的64％提高到85％以上。图7表1参15     

基于岩石电阻率参数研究致密砂岩孔隙结构

低孔低渗致密砂岩储层孔隙结构特征是影响其油气储集能力和采收率的重要因素，故对其孔隙结构特征进行研究具有重要的意义。文章主要探讨了利用电阻率参数开展该类储层孔隙结构特征研究的方法。基于铸体薄片和压汞实验数据反映出的此类储层孔隙结构的特征，选取毛细管束模型推导并建立了致密砂岩储层孔隙结构特征参数计算模型，并结合岩电实验数据对模型进行了验证。结果表明：从电阻率参数计算得到的岩石孔隙结构参数能较好地反映岩石的孔隙结构特征，利用电阻率计算得到的岩石孔隙结构参数是随含水饱和度变化而变化的量，其变化量及变化的速率能够反映出储集层开采过程中油气藏内部流体的分布变化；利用井下不同时刻实测电阻率参数计算得到的岩石的孔喉半径，仅代表测井时刻地层内导电流体所占据的孔隙空间的半径，而计算得到的岩石迂曲度也只反映了当前状态下导电流体的分布状况。     

利用水膜厚度确定低渗透砂岩储层孔隙度下限

针对现今低渗透砂岩储层孔隙度下限确定的不准确性,本文从孔隙结构和常规物性两个方面来研究,并通过水膜厚度最终确定低渗透砂岩储层孔隙度下限。孔隙结构参数是描述岩石孔隙结构特征的定量指标,以此来研究低渗透砂岩储层的孔隙结构特征。在低渗透砂岩储层中,孔隙吼道参数与水膜厚度在同一数量级上,利用水膜厚度,结合压汞资料,做出孔隙度和大于0.195μm孔喉体积百分数图版,确定低渗透砂岩储层孔隙度下限。     

构造毛管压力曲线法在A油田储层评价中的应用

苏北盆地A油田的中低孔渗储层,由于受不同成岩作用的影响,孔隙结构复杂,且储层段存在不同流体时的电性关系复杂,基于电法测井的解释图版难于识别储层含油性,测井储层参数的计算精度也偏低。在现有研究成果的基础上,引入综合物性指数C分类选取毛管压力曲线的进汞压力初始点,分类构造相应每一个进汞饱和度下的进汞压力与孔隙度和渗透率之间的对应函数关系,再逐点构造新的毛管压力曲线。通过与实测毛管压力曲线对比可知,该方法所构造的毛管压力曲线可较好地适用于中低孔渗储层。采用该方法计算的含水饱和度与核磁共振计算的束缚水饱和度综合,建立了储层流体的识别图版,在苏北盆地A油田的中低孔渗砂泥岩储层评价中取得了较好效果。     

基于三水模型的储层分类方法评价低孔隙度低渗透率储层

低孔隙度低渗透率储层由于孔隙类型多样,结构复杂,往往孔隙度变化范围不大,而渗透率变化范围却很大.测井评价这类储层一直是难点.根据毛细管压力曲线形态,将研究区的储层分为4类,依据孔隙半径大小,计算出对应各类储层的自由孔隙度、微孔隙度和黏土孔隙度,把这3种孔隙度按各自占总孔隙的百分比投到孔隙分类三角图上,得到各类储层在三角图上的位置,根据岩心物性分析资料,分别建立孔渗关系.根据三水模型计算出各种孔隙度的大小,投到分类三角图上,得到各井连续的储层分类,选择相应类别的渗透率公式对储层进行综合评价.该方法在研究区应用中取得了满意的效果.     

基于孔隙分形特征的低渗透储层孔隙结构评价

储层孔隙结构对低渗透储层的渗流能力和油气产能有重要影响,是低渗透储层研究的热点。 目前,急需一种在储层宏观尺度上反映强非均质性储层孔隙结构优劣的储层孔隙结构定量评价方法。 以塔南凹陷白垩系低渗透储层为例,在薄片观察、孔渗测试和毛管压力测试的基础上,将分形算法应用于储层孔隙结构评价,建立了利用压汞测试求取孔隙分形维数,进而定量评价储层孔隙结构的方法。 研究认为,该区发育粗态型、偏粗态型、偏细态型和细态型 4 种类型孔隙结构。 利用毛管压力对数与润湿相饱和度对数的线性关系可求取孔隙分形维数,且分形维数越小,孔隙结构越好。 结合薄片和试油资料建立了该区孔隙结构分类的分形维数标准,同时发现该区储层非均质性强,部分样品整体分形特征不明显,储层中的大孔隙和小孔隙均具有良好的分形特征,但是具有不同的孔隙结构特点,表现为毛管压力与润湿相饱和度关系的分段性。     

Evaluation of Pore Geometry and Saturation Degree Influence to Electrical Resistivity Dispersion: A Potential Application to Extract Porosity

Surface conductivity is indicated by electrical resistivity dispersion in low water saturation. When evaluating surface conductivity, the pore geometry should be considered because a large structure is easier to saturate rather than a small structure. This work underlines the evaluation of pore geometry distribution and saturation degree of reservoir rock and its effect to electrical dispersion. It is found that pore radius distribution and porosity has a good correlation with electrical dispersion. The large structure reflects more electrical dispersion compare to the small one. In high water salinity, surface conductivity occurs at low water saturation degree and vanishes with more water saturation addition. The potential indicator to estimate rock porosity derived from electrical dispersion has been verified in this article.