鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩储层微观孔喉特征差异及其成因

为分析不同沉积与成岩作用改造下致密砂岩储层的孔喉类型及其参数差异，利用物性、铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、图像粒度与X衍射实验结果，对比了鄂尔多斯盆地合水地区延长组长8储层和薛岔地区延长组长6储层的孔喉类型，定量评价了孔喉参数，揭示了形成原因。结果表明，合水地区长8储层孔隙更为发育，粒间孔、溶蚀孔、晶间孔和微孔、弱压实成因缩颈状喉道和溶蚀成因、粘土胶结成因管束状喉道含量高；薛岔地区长6储层的孔隙类型少且发育程度较差，压实成因片状、弯片状喉道含量高。两个区块的孔隙参数差异小，喉道参数差异大，前者大喉道更为发育，喉道差异大，孔喉比大，对渗透率起贡献的喉道分布范围更宽。相同渗透率条件下，前者的平均喉道半径、主流喉道半径和孔喉比大于后者。沉积水动力条件、粒度、碎屑组分、填隙物、成岩作用类型及其改造程度是两个研究区孔隙发育程度不同、喉道类型差异和孔喉参数表现出不同特征的主要原因。     

鄂尔多斯盆地姬塬油田长7致密油储层微观孔喉结构分类特征

致密油储层微观孔喉结构特征是致密油储层研究的重点和难点,也是制约致密油开发的关键。以鄂尔多斯盆地姬塬油田安83区长7致密油储层为例,通过镜下观察和压汞实验对储层微观孔喉结构进行了分析。镜下观察该区孔隙类型主要为长石溶孔和粒间孔,喉道类型以弯片状、片状以及管束状喉道为主;压汞曲线显示排驱压力和中值压力偏高,中间过渡段相对较陡,喉道中值半径偏小,分选较好。孔喉结构的非均质性是决定致密储层渗流特征及其差异的主要因素,通过对孔喉分布、孔喉大小、连通性三方面参数与物性之间的相关性分析,表明孔喉分布特征参数中的分选系数、大小特征参数中的孔喉体积比、连通特征参数中的退汞效率与物性相关性最好,据此建立了适合致密油储层的分类评价标准,以指导致密油储层产能评价及相关措施优化。     

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;S_Hg-ΔS_Hg/ΔP_c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。     

鄂尔多斯盆地合水地区长4+5储层特征与低渗成因探讨

应用铸体薄片、扫描电镜、粒度分析、压汞等分析化验资料,对鄂尔多斯盆地合水地区长4+5储层的储层特征和低渗成因进行了分析.结果表明,本区岩石类型以岩屑质长石砂岩为主,成分成熟度与结构成熟度均较低;储层孔隙类型以残余粒间孔为主,其次为粒内溶孔和粒间溶孔;喉道类型以片状、弯片状喉道为主,喉道属微细喉道,分选与连通性较差;造成...     

鄂尔多斯盆地西南部上古生界致密砂岩储层孔隙结构研究

利用场发射扫描电镜技术、CT扫描技术结合常规薄片、铸体薄片分析对鄂尔多斯盆地西南部上古生界山1、盒8段致密砂岩储层孔喉结构特征进行研究。研究表明,盆地西南部上古生界致密砂岩储层发育大量微米-纳米级孔隙,微米级孔隙包括残余粒间孔、粒内溶孔及晶间孔,纳米级孔隙包括粒内孔、黏土矿物晶间孔和微裂隙。通过CT扫描分析对盆地西南部上古生界致密储层孔隙结构进行三维重构,对储层孔喉在三维空间的分布及其连通性分析,结果表明,盆地西南部上古生界致密砂岩储层非均质性较强,连通孔隙主要受喉道均值半径的控制,只占总孔隙度的40%~70%。     

鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩不同尺度孔喉分形特征及其控制因素

微观孔喉结构是影响致密砂岩油藏特征的重要因素。致密砂岩孔喉结构复杂,非均质性强,需结合分形理论对其进行研究。选取鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩进行铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞实验,分析致密砂岩孔隙和喉道的分布特征。在此基础上,结合分形原理和方法,对致密砂岩孔隙和喉道分形维数及影响因素进行研究。结果表明,鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩分形曲线存在明显的转折点,根据其对应的进汞压力,可以将致密砂岩孔隙和喉道分成大尺度和小尺度2种类型。利用线性拟合斜率计算孔隙和喉道分形维数(D),不同尺度孔隙和喉道该值差异较大。小尺度孔喉压实作用和胶结作用强烈,以晶间孔、剩余粒间孔和缩颈状喉道为主。该尺度孔喉非均质性弱,孔喉空间变形较少,分形维数较小(27)。压实作用、胶结作用和溶蚀作用严重影响着致密砂岩孔喉储集空间的大小和形状,决定着不同尺度孔喉的分形特征。     

王家湾区长2油层组微观孔隙结构特征研究

孔隙研究是储层研究的核心,对油气的聚集和运移具有至关重要的作用。研究区长2储层内有效孔隙发育较差,属低孔低渗型致密储集层。在大量岩心常规薄片、铸体薄片、扫描电镜、高压压汞技术等资料统计分析的基础上,对鄂尔多斯盆地王家湾区长2储层孔隙结构特征进行研究。研究表明,研究区储层孔隙喉道类型多样是其渗透性差的主要原因,储层以残余粒间孔和溶蚀粒间孔为主。划分出了四类孔喉结构,其中前三种为研究区有效储层,后一种为非有效储层。     

鄂尔多斯盆地延长组长7油层组页岩-致密砂岩储层孔缝特征

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组是富有机质页岩和致密砂岩共生发育的富油层位,富有机质页岩既是生油层又是储层,并为致密砂岩提供油源。揭示页岩储层和致密砂岩储层之间的孔缝特征,对认识页岩油和致密油赋存空间和运移机理具有重要意义。综合岩心描述、场发射扫描电镜、激光共聚焦显微镜、核磁共振实验、高压压汞和低温吸附实验等手段,定性描述和定量表征相结合,刻画了富有机质泥页岩和致密砂岩储层中的孔隙类型和孔径大小。富有机质泥页岩孔隙类型包括粒间孔、粒内孔、有机质孔,页岩中孔隙的孔径范围总体分布在50 nm以下。页岩中的裂缝包括水平缝、低角度缝、高角度缝和近直立缝。致密砂岩储层孔隙类型包括剩余原生粒间孔、晶间孔和次生孔,且次生孔是主要的孔隙类型。致密砂岩孔隙直径多在2 μm以上,孔喉半径多集中在73.5 nm以下,但对渗透率起贡献作用的孔喉半径区间为73.5~735 nm,致密砂岩中同样发育微裂缝和高角度裂缝。页岩和致密砂岩孔隙的形成和演化均受沉积作用和成岩作用的影响,成岩作用流体和烃类流体的运移和充注将页岩和致密砂岩构成了有机整体。延长组长7油层组页岩-致密砂岩系统中存在3类孔缝网络和石油运移路径：①页岩内纳米-微米级孔隙-裂缝网络,形成页岩油的存储空间和石油源内运移的路径;②致密砂岩内纳米级喉道和微米级孔隙的孔隙网络系统,形成致密油的存储空间;③页岩和致密砂岩间差异孔喉结构-微裂缝-裂缝孔喉网络系统,构成源内石油向源外运移的路径。     

鄂尔多斯盆地长6油层组致密储层影响因素分析

鄂尔多斯盆地延长组广泛发育致密油藏.以致密油储集层的岩石学特征、物性及微观孔喉结构特征等测试分析结果为基础,对致密储层影响因素进行了分析.研究认为长6油层组岩石类型主要为中—细粒岩屑质长石砂岩,胶结类型主要为接触式胶结和接触—孔隙式胶结,物性总体较差,粒间残余孔、粒内溶蚀孔较发育,以微—细喉道为主,属低孔—特低渗储层;成岩早期的压实作用和中后期伊利石的胶结作用是造成储集层物性较差的主要原因,成岩中后期的溶蚀作用使储集层的物性得到一定改善.     

鄂尔多斯盆地中生界延长组特低渗-致密砂岩储层成藏动力学特征

鄂尔多斯盆地延长组特低渗-致密储层孔隙小、喉道细。高压压汞和恒速压汞实验显示,渗透率越低,排驱压力越大,中值半径越小,不同渗透率级别的储层,其渗透率往往由不同级别的喉道半径所控制。特低渗-致密储层具有非达西流的渗流特征,启动压力梯度大,尤其是渗透率小于0.3mD的致密油储层,其启动压力梯度一般大于1MPa/m,石油运移需要较大动力。由于喉道细微,毛细管阻力大,加之储层孔隙形状不规则,矿物颗粒表面以及喉道表面粘土矿物发育,比表面积大,石油通过时摩擦阻力较大,因此特低渗-致密储层中油水难以依靠自然浮力发生重力分异,使得石油无法因重力差异发生游离相"自发"运移,油气运移需外力驱动。长7优质烃源岩具有高产烃率和高排烃率,生烃体积膨胀作用明显,产生超压,是鄂尔多斯盆地延长组特低渗-致密储层石油运移的主要动力。     

致密油储层微观特征及其形成机理——以鄂尔多斯盆地长6-长7段为例

鄂尔多斯盆地陇东地区长（延长组）6段和长7段富含大量致密油,但由于对其微观特征与成因缺乏深入了解,阻碍了该区致密油的有效开采。为此,根据岩石孔隙铸体薄片、场发射扫描电镜等技术,对研究区长6段和长7段致密油储层微观特征及其成因进行了深入研究。结果表明：研究区致密油储层形成于三角洲前缘远端远砂坝-席状砂及半深湖-深湖重力流沉积环境,岩石粒度细（主要为极细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩）、杂基含量高（8%~10%）,几种储集岩的孔隙均极不发育,面孔率低,平均1.8%,孔径小（平均30 μm）,喉道细（平均0.08 μm）,平均孔隙度9%,渗透率基本上都低于0.3×10^-3 μm²,物性差。孔隙类型主要为粒间杂基微孔、长石及岩屑溶孔、胶结物晶间微孔。不同岩石类型其微观特征存在差异。沉积环境决定了其粒度细、粘土杂基高,细粒高粘土杂基岩石抗压性差,强烈的压实作用导致大量的原生孔隙损失,孔喉变得更加细小;孔喉细小的岩石由于孔隙中各种流体离子的半渗透膜效应引起强烈的碳酸盐和粘土矿物胶结,尤其是伊利石搭桥状和丝网状胶结,使岩石孔隙度渗透率进一步变差,后期酸性流体也难以进入发生溶蚀作用;云母与水云母杂基及碳酸盐胶结物对石英的强烈交代导致岩石抗压性变差以及固体体积增加,最终导致岩石的致密化。     

鄂尔多斯盆地富县地区长8层段致密砂岩储层特征及充注下限

石油充注下限是致密油成藏研究的基础。鄂尔多斯盆地富县地区长8层段致密砂岩储层微观结构十分复杂,储层微观结构是影响石油充注的关键。利用场发射扫描电镜和CT方法定量研究致密砂岩储层孔隙-喉道特征;采用力学方法、录井分析法以及有效孔喉法综合分析致密储层充注物性下限与充注孔喉下限。研究结果表明,致密储层孔隙大小以纳米和亚微米级为主,孔隙平均半径为1.2 μm,喉道平均半径为0.1 μm,属于细孔-微细喉储层。经计算,长8致密砂岩储层孔隙度充注下限为4.5%,渗透率充注下限为0.04×10^-3 μm²,源储界面储层孔喉充注直径下限为15.77 nm,储层内部孔喉充注直径下限为24 nm。综合分析认为油气能充注纳米级孔,根据压实及胶结程度由弱至强,最终石油分别以油珠状、喉道状和薄膜式赋存。     

致密砂岩孔喉大小表征及对储层物性的控制——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组为例

孔喉大小是评价储层质量的重要因素,而致密砂岩储层孔喉分布较强的非均质性使其表征难度较大。在分析目前孔喉表征方法的基础上,通过场发射扫描电镜、高压压汞和恒速压汞等实验,研究了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组7段致密砂岩储层孔喉大小分布特征及其对储层物性的控制作用。结果表明:储层孔隙类型主要为剩余粒间孔、溶蚀孔、微孔和少量微裂缝;高压压汞表征孔喉的大小分布在0.014 8~40μm,大于1μm的孔喉分布较少;恒速压汞测试表明对于不同物性的样品其孔隙半径分布相对集中,主要分布在80~350μm;喉道半径则表现出较强的非均质性,分布在0.12~30μm;高压压汞和恒速压汞结合有效地表征了致密砂岩储层整个孔喉分布特征,孔径分布在0.0148~350μm。储层渗透率主要由比例较小的大孔喉(大于R_(50))所控制,对于渗透率大于0.1 mD的致密砂岩,其渗透率主要由微孔和中孔所控制,而小于0.1 mD的致密砂岩则主要由纳米孔和微孔所控制;此外,小孔喉的比例随着渗透率的减小而增加,虽然其对渗透率影响较小,但对储层储集性的影响却十分重要。     

鄂尔多斯盆地长7段致密油成藏物性下限研究

鄂尔多斯盆地延长组长7段致密砂岩储层在湖盆中心大面积分布,成藏期的储层物性下限是决定油气是否充注储层的重要参数。运用恒速压汞和纳米CT扫描技术分析了长7段湖盆中心渗透率小于0.3×10^-3 μm²、孔隙度小于12%的致密砂岩储层的物性及微观孔喉特征。结果表明,其平均孔隙半径为160μm,喉道半径不超过0.55μm,均值为0.33μm。在分析致密油成藏期储源压差、原油物理性质及盆地流体特征的基础上,结合致密储层油气驱替模拟实验及最小流动孔喉半径法,综合确定了研究区长7段致密油成藏期油气开始充注时的孔喉下限为14 nm,孔隙度下限为4.2%,渗透率下限为0.02×10^-3 μm²,要达到含油饱和度超过40%而实现致密油的大面积连续分布,孔喉半径下限应为0.12μm,孔隙度下限为7.3%,渗透率下限值为0.07×10^-3μm²。     

库车坳陷下侏罗统阿合组致密砂岩储层孔隙微观结构特征及其对致密气富集的控制作用

库车坳陷是近年来塔里木盆地深层致密砂岩气勘探的重要领域。通过开展物性测试、铸体薄片镜下鉴定、常规压汞实验、微米CT扫描实验及包裹体测试,分析库车坳陷迪北致密砂岩气藏下侏罗统阿合组致密砂岩储层孔隙微观结构特征,结合测井解释结果和包裹体实验,探讨孔隙微观结构对致密砂岩气富集的控制作用。结果表明:库车坳陷下侏罗统阿合组致密储层主要发育溶蚀孔隙(包括长石和岩屑等粒内溶孔、胶结物溶孔)和微裂缝,残余粒间孔隙较少。阿合组致密储层孔隙微观结构可分为3类:第一类主要发育在粗砂岩中,孔喉分选差、孔喉半径大但孔喉比小,孔喉系统为毛细管束状,具有较好的渗流能力;第二类主要发育在粗-细砂岩中,孔喉分选较差,孔喉半径小于第一类储层但孔喉比大,孔喉系统为墨水瓶状;第三类主要发育在细-粉砂岩中,孔喉分选相对较好,孔喉半径小于第二类储层,孔喉系统也表现为墨水瓶状,但渗流能力差。第一类孔喉系统可形成天然气在致密储层中的运移通道;第二类孔喉系统是致密砂岩气主要的储集空间,有利于致密砂岩气的聚集;第三类储层为无效储层,无天然气充注。     

鄂尔多斯盆地旬邑探区延长组储层特征和开发效果

鄂尔多斯盆地旬邑探区延长组开发潜力较大,储层特征的定量评价对准确预测开发效果具有指导意义。选取延长组6段（长6）和延长组8段（长8）储层典型岩心进行实验分析,核磁共振实验结果显示长6和长8储层孔喉分布特征较为单一,不进行离心实验的情况下可利用核磁共振渗透率和T₂几何平均值计算可动流体百分数。恒速压汞实验结果表明,孔隙比喉道发育均匀,未开展其他实验的情况下可利用恒速压汞实验计算孔隙度。通过建立核磁共振和恒速压汞耦合求取完整孔喉半径分布的方法,确定了旬邑探区延长组长6和长8储层的表面弛豫率为0.15 μm/ms。核磁共振孔喉半径分布的计算结果显示,长6储层孔喉半径分布范围为0.01~433.10 μm,长8储层孔喉半径分布范围为0.01~403.91 μm,长6储层孔喉发育比长8储层均匀。通过定义拟粒间孔和拟溶蚀孔,拟溶蚀孔绝对体积占比揭示,长8储层渗流能力强于长6储层。建立了"拟溶蚀孔+含油饱和度"方法预测开发效果,分析认为拟溶蚀孔对试油产量的影响更大,进一步揭示了旬邑探区长8储层整体开发效果好于长6储层。     

鄂尔多斯盆地旬邑探区延长组储层特征和开发效果

鄂尔多斯盆地旬邑探区延长组开发潜力较大,储层特征的定量评价对准确预测开发效果具有指导意义。选取延长组6段(长6)和延长组8段(长8)储层典型岩心进行实验分析,核磁共振实验结果显示长6和长8储层孔喉分布特征较为单一,不进行离心实验的情况下可利用核磁共振渗透率和T2几何平均值计算可动流体百分数。恒速压汞实验结果表明,孔隙比喉道发育均匀,未开展其他实验的情况下可利用恒速压汞实验计算孔隙度。通过建立核磁共振和恒速压汞耦合求取完整孔喉半径分布的方法,确定了旬邑探区延长组长6和长8储层的表面弛豫率为0.15μm/ms。核磁共振孔喉半径分布的计算结果显示,长6储层孔喉半径分布范围为0.01～433.10μm,长8储层孔喉半径分布范围为0.01～403.91μm,长6储层孔喉发育比长8储层均匀。通过定义拟粒间孔和拟溶蚀孔,拟溶蚀孔绝对体积占比揭示,长8储层渗流能力强于长6储层。建立了"拟溶蚀孔+含油饱和度"方法预测开发效果,分析认为拟溶蚀孔对试油产量的影响更大,进一步揭示了旬邑探区长8储层整体开发效果好于长6储层。     

鄂尔多斯盆地致密油、页岩油特征及资源潜力

长庆油田对渗透率为0.3～1mD的超低渗透油藏已实现了规模有效开发。考虑到鄂尔多斯盆地石油勘探开发实际,将储集层地面空气渗透率小于0.3mD,赋存于油页岩及其互层共生的致密砂岩储层中,石油未经过大规模长距离运移的油藏称为致密油,包括致密砂岩油和页岩油2大类。延长组致密油主要发育于半深湖-深湖相区,以延长组7段（简称长7）油层组油页岩、致密砂岩和湖盆中部的延长组6段（简称长6）油层组致密砂岩最为典型。致密油具有分布范围广,烃源岩条件优越,砂岩储层致密,孔喉结构复杂,物性差,含油饱和度高,原油性质好,油藏压力系数低的特点。纳米级孔喉系统广泛发育是致密油储集体连续油气聚集的根本特征,延长组致密砂岩储层中大多数连通的孔喉直径大于临界孔喉直径,满足油气在致密储层中运移的条件。根据致密油层与生油岩层的接触关系,确定了3种致密油储集层类型：①致密块状砂岩储层;②砂岩-泥岩互层型储层;③油页岩型致密储层。鄂尔多斯盆地长6和长7油层组致密油分布广泛,初步预测致密油总资源量约30×10⁸t,其中长7油层组页岩油资源量超过10×10⁸t,长7油层组致密砂岩油资源量约9×10⁸t,长6油层组致密砂岩油资源量约11×10⁸t。致密油资源是长庆油田实现年产油气当量5000×10⁴t并长期稳产较为现实的石油接替资源。     

鄂尔多斯盆地超低渗透油藏渗吸特征及其影响因素——以渭北油田三叠系延长组三段储层为例

鄂尔多斯盆地渭北油田属于超低渗透油藏,具有孔隙细小、孔喉结构复杂的特点。在前期的注水开发中存在明显的渗吸现象,对油田开发效果有一定的提高,但渗吸作用特征以及通过渗吸作用提高采收率的幅度认识不清。选取渭北油田三叠系延长组三段(长3)储层样品,通过物性测试、铸体薄片分析、扫描电镜、高压压汞和各类渗吸等实验,分析了研究区储层物性和孔喉结构特征,进行了不同介质类型以及不同含油饱和度下的渗吸实验。结果表明研究区储层溶蚀孔、粒间孔以及晶间孔三类孔隙比较发育,不同孔隙类型为主储层对应的孔喉结构特征差异较大,溶蚀孔、晶间孔为主的储层其孔喉结构逐渐变差。直接渗吸实验表明,裂缝型储层渗吸驱油效率均高于基质型储层,平均渗吸驱油效率分别为34.8%和23.2%;残余油下渗吸作用可以提高储层驱油效率,但幅度有限(5.3%~6.7%)。储层物性、介质类型、孔喉结构、渗吸时机等是影响渗吸驱油效率的主要因素,当储层物性越高、孔喉结构越好、含油饱和度相对较低时,储层渗吸作用相对较弱,渗吸驱油效率相对较低。