致密砂岩纵、横波速度影响因素的实验研究

为了研究孔隙度、孔隙结构、含水饱和度、压力、频率等对致密砂岩纵、横波速度的影响,利用脉冲透射法、差分共振声谱法和低频应力应变方法得到了6块致密砂岩样品的纵、横波速度,并利用Micro-CT得到了岩石的微观孔隙结构。实验结果表明,岩石样品的孔隙度与密度具有较好的负相关性;超声频率下,干燥岩样的纵、横波速度和孔隙度相关性较差,而饱水岩样的纵、横波速度与孔隙度相关性变好;样品纵波速度随围压增加急剧增大,围压增加到20 MPa时,其纵波速度增大了23%,这主要受岩石裂缝闭合的影响;不同含水饱和度下,在1 558 Hz下测得的纵波速度比1 MHz的纵波速度低3.5%~12.5%;从干燥到完全水饱和,1 MHz和600 Hz频率下体积模量均增加,两者变化趋势大体相同,且与岩石的渗透率具有较好的相关性。     

东营凹陷北部陡坡带致密砂砾岩体物性特征及弹性波速影响因素

济阳坳陷东营凹陷北部陡坡带深层发育巨厚致密砂砾岩体,其低孔低渗透储层存在地球物理响应特征存在难以识别的问题。通过对东营凹陷北部陡坡带10口取心井的104块样品的选取、测定以及实验数据的分析,确定了研究区砂砾岩体储层的物性特征,认为影响致密砂砾岩体纵、横波速度等弹性波速的主要因素为孔隙度和岩性,其次为胶结物含量;砂砾岩体储层中微裂缝的存在对地震波速度的影响不明显;不同性质流体会引起纵波速度的变化,而对横波速度影响较小,因此在理想状态下可以利用纵、横波速度比来识别流体性质;当砂砾岩体中孔隙度大于5%时,岩石的地震波传播速度与密度的相关性相对较好,而当孔隙度小于5%时,岩石的地震波传播速度与密度的相关性相对较差。     

测井纵横波速度的油气层侵入校正法

根据Gassmann方法,提出了被侵入的纯石油气层纵横波速度校正方法。在假定岩石体积模量是其上、下限值线性加权平均值的条件下,提出了泥质岩石油气层声波速度校正法。纯砂岩的校正精度百分误差小于5%;泥质砂岩校正误差绝大多数小于10%。与纵波速度校正相比,横波速度校正对参数要求不严且精度较高。     

岩石物理模型在横波速度估算中的应用

岩石物理模型是进行岩石物理研究、求取横波速度的重要基础。利用Xu-White砂泥岩混合模型,通过岩心测试数据、纵波和密度曲线、泥质百分含量及孔隙度测量得到岩石骨架的体积模量和剪切模量,然后计算不同流体及流体饱和度下岩石的有效弹性模量,进而计算出纵、横波速度。经过与实测密度、纵波资料的对比,调整参数循环迭代计算,得到最终横波速度。利用岩石物理模型估算横波速度,解决了平湖油气田放鹤亭构造常规测井缺乏横波资料的难题,为AVO正演模拟、叠前AVO/AVA同步反演提供了可靠的基础数据。     

川东北地区致密碎屑岩动静弹参数实验研究

利用“MTS系统”对四川盆地东北部上三叠统和中侏罗统致密碎屑岩进行了模拟地层条件下的波速及力学参数同步测试,并讨论了弹性参数的变化规律以及动静态参数间的关系。随着岩石中泥质含量和孔隙度的增加,波速和杨氏模量均降低。多数情况下,平行层理方向样品的波速、动态杨氏模量和体积模量大于垂直层理方向。随着温度的升高,波速、动态杨氏模量和体积模量都呈下降趋势。随着有效围压的增加,波速、动态杨氏模量和体积模量均呈现增加趋势,而泊松比在饱水时降低、干燥时增加。随着轴向差应力的增加,波速先增后降;对于砂岩,纵横波峰值速度大致在极限强度的80%和50%处。饱水样品的纵波速度和动弹模量明显大于干燥样品,而横波速度与饱水与否无关。动杨氏模量大于静杨氏模量,而动静泊松比间的相对大小关系不明显。      

致密含气砂岩核磁共振-声波速度联合实验

为研究致密含气砂岩有效储层划分、流体识别方法,选取了典型致密含气砂岩样品,开展核磁共振-声波速度联合实验。以核磁共振实验为基础,结合压汞曲线特征,研究了储层孔隙结构特征,分析了储层可储性;以岩石声学特性实验为基础,研究纵、横波速对储层含气性的敏感性;分析了核磁共振T₂谱与横波速度对岩石孔隙特征的共性反映,得出了T₂几何平均值(T_2gm)与横波速度之间的关系,进而建立了核磁共振-声波速度联合含气性识别图版。研究表明,目标区致密砂岩储层有4种孔隙结构,孔隙发育尺度与粗-细小喉道交互配位关系,决定了4种孔隙结构储层的储集和渗透能力。致密含气砂岩纵波速度对含气性敏感,利用纵波时差与纵、横波速比交会识别含气性效果良好;核磁共振T_2gm与横波速度呈幂函数关系,为利用核磁共振测井预测地层横波速度提供了帮助。进而将不同含气岩石纵波时差与核磁共振T_2gm进行交会,显示该方法对致密砂岩储层含气性具有较好的识别效果。     

流体变化对裂缝岩石弹性性质的影响

为了进一步认识流体性质对裂缝岩石弹性性质的影响规律,结合线性滑移模型和各向异性Gassmann理论研究了孔隙流体变化对裂缝岩石弹性性质的影响.数值计算结果表明孔隙度和流体体积模量较小时,纵波各向异性和裂缝软度对流体变化比较敏感.干岩石和流体饱和裂缝岩石的纵波、快横波及慢横波速度都随基质孔隙度的增加而减小,并且随着基质孔...     

四川盆地简阳—大足区块地震技术应用效果分析及适用技术评价

川中须家河组及雷口坡组气藏分别属于致密砂岩油气藏及碳酸盐岩气藏。致密砂岩储层因低孔隙性和含油气饱和度变化所产生的地球物理特征相对变化微弱,储层和气层预测是地震预测难点;碳酸盐岩成岩作用比较复杂,速度、密度和孔隙度相关较差,储层物性定量预测难度较大。通过四川盆地大川中地区简阳—大足区块叠前地震资料处理和储层预测,本次攻关取得了如下主要成果:①分析了影响地震资料保幅处理的主要因素,提出了地震叠前保幅处理的关键技术,形成了有效的保幅处理流程;②典型井致密砂岩的岩石物理分析表明:弹性阻抗和纵横速度比有效区分岩性,纵波速度、横波速度和孔隙度相关较好,有效预测物性,储层预测思路是先区分岩性,后区分物性;③提出了弹性阻抗系数技术预测致密砂岩气层,基于储层特征参数约束下地震技术定量预测碳酸盐岩储层新方法。     

四川盆地简阳—大足区块地震技术应用效果分析及适用技术评价

川中须家河组及雷口坡组气藏分别属于致密砂岩油气藏及碳酸盐岩气藏。致密砂岩储层因低孔隙性和含油气饱和度变化所产生的地球物理特征相对变化微弱,储层和气层预测是地震预测难点;碳酸盐岩成岩作用比较复杂,速度、密度和孔隙度相关较差,储层物性定量预测难度较大。通过四川盆地大川中地区简阳—大足区块叠前地震资料处理和储层预测,本次攻关取得了如下主要成果：①分析了影响地震资料保幅处理的主要因素,提出了地震叠前保幅处理的关键技术,形成了有效的保幅处理流程;②典型井致密砂岩的岩石物理分析表明：弹性阻抗和纵横速度比有效区分岩性,纵波速度、横波速度和孔隙度相关较好,有效预测物性,储层预测思路是先区分岩性,后区分物性;③提出了弹性阻抗系数技术预测致密砂岩气层,基于储层特征参数约束下地震技术定量预测碳酸盐岩储层新方法。     

珠江口盆地东部新生界储层砂岩波速试验研究

为了解在珠江口盆地东部新生界储层砂岩纵横波速度变化特征及其影响因素,利用岩石物性参数自动测试系统(MTS)对在室内温度、压力及饱和气条件下的30个岩样进行了纵横波速度测定.试验研究结果表明:珠江口盆地东部新生界储层砂岩的纵横波速度之间存在明显的正相关关系,横波速度与岩石孔隙度、密度和渗透率的相关性均高于纵波速度.在此基...     

鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩气藏储层建模

鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩气藏普遍具有岩性致密、低孔、低渗的地质特征,其地球物理异常往往较为微弱,先验地质模型特征模糊、地球物理数据体约束性差,从而导致最终构建的储层地质模型不能充分体现致密砂岩气藏储层较强的非均质性特征。为了解决该区致密砂岩气藏储层建模中遇到的实际问题,提出了将地质研究和地震数据信息充分结合起来的储层模型构建方案。在该方案中,在储层地质研究的基础上构建储层地质知识库,量化先验地质认识;通过地震属性优化和储层地震反演,构建对储层参数较为敏感的地震约束信息库;通过精细速度模型构建,将时间域和深度域的数据信息很好地进行匹配;通过构造建模、沉积相/岩相建模、相控下的连续型储层参数建模,建立起完备的致密砂岩储层地质模型。通过该方案在大牛地气田致密砂岩气藏储层建模中的实施和应用,证实了该方案的有效性。     

致密砂岩气藏储层物性上限界定与分布特征

致密砂岩气成藏形成过程受到砂岩储层低孔、低渗特点的控制,人们已经认识到只有在某一上限值以下的储层中才会形成大面积低丰度的致密砂岩气聚集,但这一界限值一直缺少公认的标准。通过收集国内外典型致密砂岩气藏实测储层物性数据,经过统计分析,研究致密储层渗透率、孔隙度分布规律,总结致密物性的形成原因和致密砂岩气成藏特征。数据分析结果表明国内外典型致密砂岩气藏常规测试渗透率有超过80%的数据点小于0.1×10^-3 μm²。经过校正的原地渗透率值比常规渗透率低一个数量级。据此可以用常规渗透率0.1×10^-3 μm²作为致密砂岩储层物性上限,具有合理性和可操作性。通过统计全球致密砂岩气藏数据,认识到致密砂岩储层形成环境多样,深度跨度大,地质年代差异大。构造活动、沉积环境和成岩作用是形成储层致密的主要原因,但在各个盆地具体表现各有不同。通过气源、构造活动强度和储层致密程度可以圈定致密砂岩气的分布范围。     

苏里格气田盒8砂岩储层的气储特征

苏里格气田是鄂尔多斯盆地新近发现的最大整装气田,其产层主要是二叠系的盒8砂岩。该砂岩河道成因,具有厚度大、岩性均一的特征,其成分主要由石英构成。储层物性非常好,表现为中一高孔渗条件,含气性也好。砂岩含气后,泊松比明显下降,表现出地震纵波速度和地层密度的相应变化,这种变化有利于采用AVO方法进行砂岩含气性的检测。     

Performance comparison of novel chemical agents in improving oil recovery from tight sands through spontaneous imbibition

Tight sands are abundant in nanopores leading to a high capillary pressure and normally a low fluid injectivity.As such,spontaneous imbibition might be an effective mechanism for improving oil recovery from tight sands after fracturing.The chemical agents added to the injected water can alter the interfacial properties,which could help further enhance the oil recovery by spontaneous imbibition.This study explores the possibility of using novel chemicals to enhance oil recovery from tight sands via spontaneous imbibition.We experimentally examine the effects of more than ten different chemical agents on spontaneous imbibition,including a cationic surfactant(C12 TAB),two anionic surfactants(0242 and 0342),an ionic liquid(BMMIM BF4),a high pH solution(NaBO_2),and a series of house-made deep eutectic solvents(DES3-7,9,1 1,and 14).The interfacial tensions(IFT) between oil phase and some chemical solutions are also determined.Experimental results indicate that both the ionic liquid and cationic surfactant used in this study are detrimental to spontaneous imbibition and decrease the oil recovery from tight sands,even though cationic surfactant significantly decreases the oil-water IFT while ionic liquid does not.The high pH NaBO_2 solution does not demonstrate significant effect on oil recovery improvement and IFT reduction.The anionic surfactants(O242 and O342) are effective in enhancing oil recovery from tight sands through oil-water IFT reduction and emulsification effects.The DESs drive the rock surface to be more water-wet,and a specific formulation(DES9) leads to much improvement on oil recovery under counter-current imbibition condition.This preliminary study would provide some knowledge about how to optimize the selection of chemicals for improving oil recovery from tight reservoirs.     

歧东油田明下段油藏测井储层表征

歧东油田明下段油藏的储层砂体主要为曲流河相,其储油物性略亚于相邻的周边地区,但测井曲线特征明显、易于进行储层划分和对比。自然电位曲线负异常,泥岩具有低值的自然电位和低电阻率特征、且曲线较平直;储层砂岩测井曲线具有箱式特点,下部异常略高于上部异常。其孔隙度和含油饱和度与声波速度和地层密度具有较好的一致关系,测井资料储层表征明显     

从模拟实验看致密砂岩储层的石油成藏条件

通过不同系列物理模拟实验,对致密砂岩储层中油水倒置成藏的临界地质条件进行了研究.模拟实验结果表明,对于密度约为0.8g/cm³的原油,材质相同的各种毛细玻璃管孔喉半径为1.8 mm时,或砂柱中砂体粒径小于0.35～0.40 mm时,即能够产生稳定的油水倒置现象.油水倒置现象的产生与流体浮力和毛细管力之间的力平衡有关,油的密度在油水倒置关系的形成过程中起着比表面张力更为重要的作用.因此,致密砂岩储层油水倒置油藏形成的临界地质条件,主要取决于储油砂层的孔喉半径及其与原油密度之间的关系.     

防砂充填颗粒对地层的作用机理研究

充填砂砾随携砂液进入地层时的运动状态对充填防砂的效果有着重要的影响,也是研究充填防砂作用机理的关键所在。利用液固两相流理论分析了充填砂粒流经炮眼时的受力情况和运动状态,得到了砂砾最大加速距离以及喷射速度与携砂液流量的关系;从能量守恒的角度分析了颗粒群与地层的作用,得到了充填砂砾破坏地层胶结物所需的最小喷射速度;分析了后续施工所产生高压对已形成砂墙的压实作用,得到了砂墙的当量直径表达式。计算结果表明,通常情况下,充填砂砾的加速距离小于炮眼深度,即砂砾以最大喷速进入地层,而且随着施工的进行,该喷射速度可以达到破坏地层胶结物所需的最小速度。     

煤系致密砂岩气运聚动力与二维可视化物理模拟研究——以川中地区三叠系须家河组致密砂岩气为例

煤系地层致密砂岩气是中国陆相盆地主要的致密砂岩气类型,这种致密砂岩气源来自煤系烃源岩。中国煤系致密砂岩气以四川盆地须家河组和鄂尔多斯盆地上古生界最为典型。煤系烃源岩呈广覆式分布,大面积生排烃,进入大范围砂体后,天然气运移聚集过程中,砂体的非均质性控制了致密砂岩气局部富集和甜点形成。基于典型气区解剖和地质建模,开展了不同粒径砂与黏土相似材料模拟致密砂岩气运聚机理实验研究,以揭示煤系致密砂岩气充注、运移和聚集规律。实验结果表明,砂体渗透率级差控制天然气聚集的有效性、速率和含气饱和度。当砂体渗透率级差值为2.8时,即砂体非均质性较弱时,砂体内天然气不能有效聚集,而是运移和散失;当砂体的非均质性增强,渗透率级差值增加到5.4时,其中的天然气开始聚集成藏;当砂体非均质性进一步增强,渗透率级差值增加到9.0以上时,砂体内天然气发生大规模的有效聚集和成藏。在气源充足的条件下,大面积非均质性砂体中,物性相对越好的局部砂体,且该局部好砂体中均质性和连通性越好,含气饱和度越高。有断层连通的情况下,砂体的成藏速率增大。致密砂岩气运聚机理研究表明,勘探中应找分流河道、岩屑溶蚀相、断层裂缝和局部构造等部位物性较好的砂体,而其外围被物性较差的砂体或泥岩围限,则有利于天然气有效聚集和保存。     

鄂尔多斯盆地致密储层井下控砂压裂技术

鄂尔多斯盆地储层致密且特征复杂,常规体积压裂难以形成复杂裂缝,单井产量低,为此引进了井下控砂压裂技术,并通过研发专用井下混砂工具、开展井下混砂工具全尺寸地面模拟试验、优化压裂工艺关键参数,形成了井下控砂压裂工艺,以实现实时控制井底砂浓度、形成缝内支撑剂架桥、提高裂缝复杂程度的目的。该技术在鄂尔多斯盆地30口井的压裂作业中进行了成功应用,最高砂浓度1 800 kg/m3（20/40目石英砂体积密度1.62 g/cm3、视密度2.64 g/cm3）,与应用混合水压裂的油井相比,平均产油量显著提高,且可节省1/3左右水功率和用液量,大幅降低了压裂成本。应用结果表明,采用井下控砂压裂技术可以达到提高致密储层缝内净压力、增加裂缝复杂程度的目的,能够实现致密油储层的有效改造,提高单井产量。      

临兴区块致密砂岩气储层损害机理及钻井液优化

致密砂岩气储层钻井过程中,钻井液入侵将造成严重的储层伤害难题。通过岩心分析技术、岩心流动实验等系统分析了临兴区块致密砂岩气储层主要损害机理,统计并分析了现场钻井液存在的技术难题,并优化出具有良好性能的致密砂岩气储层保护钻井液。研究结果表明,临兴区块致密砂岩气储层岩石具有中-粗砂状结构,胶结致密,孔喉细小,含敏感性黏土矿物,储层潜在严重的水锁伤害与中等偏强的水敏性及应力敏感性损害（临界压力为7.0 MPa）,潜在中等偏弱的速敏性（临界流速为0.75 mL/min）、盐敏性（临界矿化度为7500 mg/L）、碱敏性（临界pH值为10.0）及土酸敏感性损害;临兴区块主要存在储层损害、钻井液漏失、井眼垮塌、摩阻扭矩大与井眼清洁等钻井液技术难题。优化出的钻井液封堵性能良好,滤液表面张力低（23.3 mN·m-1）,能减少固相侵入,削弱水锁效应,提高岩石渗透率恢复值至91.3%,具有良好的储层保护性能。现场应用结果表明,该储层保护钻井液完全满足复杂井段或水平井段钻进的钻井液技术要求。