裂缝对致密碎屑岩储层弹性影响的数值分析

有效预测裂缝发育区是寻找致密气甜点区的关键,但目前海陆过渡相致密碎屑岩储层裂缝预测的效果较差。利用DEM理论模型获得岩石孔隙纵横比α及干岩石体积模量,探讨裂缝对致密碎屑岩地层岩石弹性的影响及不同尺度裂缝间的关联性。利用模型确定的α可以较好地识别出裂纹发育段,随着孔隙纵横比由1.0转变为0.01,地层岩石体积模量和剪切模量也逐渐降低,表明裂纹相比孔隙而言更容易引起岩石弹性发生改变。地层岩石由干岩石到饱和地层流体过程中,裂缝不发育地层的体积模量增加幅度为3.1%;对于裂缝发育地层段,孔隙度小于4.7%时其体积模量的增加幅度平均为7.0%,孔隙度大于4.7%时其体积模量增加幅度平均为23.0%,拐点处所对应岩石孔隙度可作为岩石内部裂纹发育程度的评价指标。对于裂缝不发育段地层,干岩石体积模量与剪切模量的比值和孔隙度具有较好的正相关性;对于裂缝发育段地层,干岩石体积模量与剪切模量的比值和孔隙度具有较好的负相关性。研究结果表明,利用岩石弹性性质可以定量表征碎屑岩地层裂缝的发育特征。      

基于阵列声波测井的海陆过渡相碎屑岩地层裂缝识别方法

针对海陆过渡相致密碎屑岩地层裂缝测井识别难度大的问题,提出结合Gassmann方程、自适应基质矿物及骨架模量提取方法及DEM理论模型,利用阵列声波测井资料对海陆过渡相碎屑岩地层单井裂缝发育段进行定量识别的方法。研究结果显示,提取的碎屑岩地层岩石基质矿物体积模量Ko分布在13~58 GPa,岩石体积模量Ks和干岩石骨架体积模量Kd略小于Ko;地层岩石基质矿物剪切模量μo分布在5~18 GPa,岩石剪切模量μs略小于μo;利用自适应方法可对地层横波时差进行有效预测,相对误差为3.5%;将采用自适应方法提取的模量参数代入DEM理论模型,可实现对地层裂缝的预测,该方法的识别效果明显好于常规测井、裂缝参数法、多因素概率判别法及R/S法等常规裂缝识别方法。研究表明,提出的新识别方法其计算结果与实际值的吻合度高,裂缝识别结果可靠。      

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。     

岩石物理在浊积岩储层岩性与气水识别中的运用

浊积碎屑岩体系在地震弹性性质及储层物性特征方面表现出一定的变化规律,认识这些变化规律对选择合适的方法及地震弹性属性进行储层岩性识别和孔隙流体检测有重要意义。对于砂岩—泥岩渐变沉积旋回,孔隙度表现为双峰模式,纵波阻抗(速度)—孔隙度关系呈现倒“V”型,纵、横波速度比随粘土含量的增加呈单调增加趋势,反映沉积过程中岩石骨架支撑颗粒性质的变化,因此横波相关弹性属性,如速度比等,对岩性变化有指示作用。对于深度差异不大且成分稳定的厚层砂、泥岩,水动力条件的变化同样会造成岩石分选性的差异,此时速度(阻抗)与孔隙度的关系可用临界孔隙度校正的Hashin Strikman模型下限定量表征,依此建立的针对特定储层的岩石物理解释图版可用于确定储层孔隙流体类型及岩性。利用浊积碎屑岩储层所表现出的岩石物理特性,用Bayes统计分类技术对浊积碎屑岩储层进行岩性与气水识别取得较好效果。     

致密油储层岩石孔喉比与渗透率、孔隙度的关系

孔喉比是致密油储层岩石最重要的微观物性之一,对储层的剩余油分布与驱替压力影响很大。利用复合毛细管模型,考虑储层岩石的孔喉比、配位数、孔隙半径和喉道半径等孔隙结构参数,建立了致密油储层岩石的微观物性与宏观物性孔隙度、渗透率之间的理论关系式。并用44组板桥地区长6油层组致密油储层岩心的恒速压汞实验数据进行拟合。结果表明:致密油储层岩石孔隙度φ主要受孔隙半径影响,喉道半径控制岩石的渗透率k,孔喉比与φ0.5/k0.25间具有确定的函数关系。利用2组渗透率接近、孔隙度差异较大的岩心驱油实验,证实φ0.5/k0.25值大的致密砂岩,水驱油阻力大。     

塔里木盆地BK井区砂岩储层物性分布及孔隙结构特征研究

通过铸体薄片、物性分析、常规压汞等实验方法,开展了塔里木盆地BK井区致密砂岩储层物性特征研究及储层微观孔隙结构评价,并分析了微观孔隙结构影响因素。结果表明:研究区岩性主要为中-细粒岩屑长石砂岩,变质岩屑为主要岩屑类型;平均孔隙度为6.47%,平均渗透率为0.69×10~(-3)μm~2,储层属于特低孔-超低渗透致密砂岩储层,孔渗相关性整体较好;基于毛管压力曲线参数及形态可将研究区储层孔隙结构类型分为四类,Ⅰ类至Ⅳ类孔隙结构依次变差,孔喉半径与物性参数、压力参数及均值参数均有良好的相关关系,表明孔渗、进汞压力及孔喉分选特征是影响研究区致密砂岩储层的重要参数。     

CO2-水-岩石相互作用对岩石孔渗参数及孔隙结构的影响——以延长油田35-3 井储层为例

二氧化碳注入油藏后会与储层中的地层水和岩石发生反应,导致储层的孔隙度、渗透率和孔隙结构等物性参数发生改变。以延长靖边油田特低渗油藏35-3井储层岩心为研究对象,研究了不同反应时间和反应压力下CO_2-水-岩石相互作用后,岩石孔隙度、渗透率和孔隙结构分布的变化,考察了压力对CO_2-水-岩石相互作用后岩石表观形貌及溶液中Ca~(2+)浓度的影响。结果表明,岩石孔隙结构的变化受溶蚀作用、微粒运移和新生矿物沉积的综合影响;当反应时间和反应压力改变时,岩石内小孔隙的分布发生较大的改变,大孔隙分布变化不明显。CO_2-水-岩石作用6数24 h后,岩石水测渗透率均降低;随反应时间增加,岩石孔隙度先降低后增加,岩石渗透率恢复值逐渐增加,CO_2对储层渗透率变化的影响逐渐减小。CO_2-水-岩石在7数15 MPa下作用后,岩石水测渗透率均降低;随压力增加,岩石孔隙度先增加后降低,岩石渗透率恢复值逐渐降低,CO_2对储层渗透率变化的影响增加。反应压力增加,岩石溶蚀现象更加明显,溶液中Ca~(2+)浓度增加。     

渤海湾盆地沾化凹陷沙三下亚段页岩油层段微观孔隙结构

通过岩心观察、薄片鉴定、X-衍射、物性和有机质等分析测试工作,揭示了页岩油储层矿物成分、物性、有机质和岩性等地质特征,并在此基础上利用氩离子抛光-扫描电镜技术,分析研究了页岩油储层孔隙类型、结构等特征及其对储集性的影响。测试和研究表明,渤海湾盆地沾化凹陷沙河街组三段下亚段（沙三下亚段）矿物成分主要为粘土矿物、碳酸盐矿物和陆源碎屑,孔隙度和渗透率均很低,有机碳含量为0.52%～9.32%,干酪根类型为Ⅰ型,镜质体反射率（R_o）为0.7%～0.93%,岩性主要为泥质灰岩、灰质泥岩和含泥质灰岩,含少量灰质白云岩。通过氩离子抛光-扫描电镜实验,对罗69井10块钻井岩心样品进行了定性观察和定量统计。根据孔隙特征将孔隙分为微孔隙和微裂缝,微孔隙包括粒间孔、晶间孔、溶蚀孔和晶内孔。微裂缝、溶蚀孔、大孔径晶间孔和粒间孔是页岩油储层的主要储集空间。因主要孔隙类型和发育情况不同,不同岩性的岩石储集性存在差异,灰质白云岩储集性最好,灰质泥岩、泥质灰岩和含泥质灰岩依次变差,灰岩最差。     

准噶尔盆地西北缘二叠系储层特征及分类

准噶尔盆地西北缘二叠系储层包括了砂砾岩、火山碎屑岩和火山岩两大类,总体上属于低-中孔渗储层,但孔隙度、渗透率的分布较为分散,显示了二叠系储层物性的非均质特征.碎屑岩储层中主要的储集空间为剩余粒间孔隙以及在此基础上扩大溶蚀的孔隙;火山岩储层中则以火山岩基质溶蚀孔为主,构造缝、溶蚀缝次之.次生溶蚀孔隙是形成高质量储层的重要组成部分.研究发现,次生孔隙发育带与地层沉积间断密切相关.通过对储层物性和孔隙结构等8个参数变量采用Q型因子分析后,确定了孔隙度下限为9%,碎屑岩储层的渗透率下限为0.2×10^-3μm²,火山岩储层的渗透率下限为0.2×10^-3μm².以此为标准可将二叠系碎屑岩储层和火山岩储层划分为类.     

砾岩地层电阻率与孔隙度和孔隙形状关系数值模拟

砾岩储层岩性复杂,电阻率测井响应受岩石骨架和孔隙结构影响严重。建立各向异性砾岩地层模型,研究恒定电场中砾岩地层电阻率的三维数值计算方法及复杂砾岩地层模型网格剖分方法,分析各向异性砾岩地层中的电流分布,揭示了砾岩地层电阻率与孔隙度和孔隙形状的关系,给出了由地层因素和孔隙度数值拟合后确定各向异性砾岩地层岩性参数的方法,为砾岩油藏的评价和解释提供依据,扩展对各向异性的认识。     

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。     

特低孔渗储集层孔喉参数的计算

以实验资料为依据,提出了在压汞法测定毛管压力时,对孔喉直径均值等参数计算中存在的问题,并从理论上论证了问题的结症在于计算过程中所采用的单位不一致和对公式中分母中常数100的理解不一样,并忽略了测不出的微孔喉。通过实例计算指出应用φ值和最大进汞量进行计算是解决问题的合理方法。     

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。     

用常规测井资料评价塔北低阻储层孔隙组分的方法

针对三孔隙水导电模型的应用和储层精细评价的需要,提出了三孔隙组分(自由流体孔隙、微孔隙、粘土水)的数值解法,并根据塔里木盆地北部地区部分低阻层的储层物性特征,利用岩心分析数据与测井数据建立了一组三孔隙组分的地区统计关系式,较好地满足了生产的需要。     

用核磁共振技术确定岩石孔隙结构的实验研究

目前核磁共振技术对岩石的孔隙结构进行评价还停留在定性评价阶段。虽然多数核磁实验室开展了核磁共振评价孔隙结构的研究工作，建立了转换模型，但由于转换系数无法有效地确定，还不能进行应用。通过对岩心核磁共振T2谱与压汞孔径分布的对比，建立了转换模型系数与孔渗比的关系，同时考虑了顺磁物质对转换系数的影响，提出了确定转换模型系数的方法，为核磁共振技术进行孔隙结构的定量评价提供了新的方法。     

用核磁共振分析岩石孔隙结构特征

岩石核磁共振 t₂ 分布能够很好地反映岩石的孔隙特征,通过岩石压汞曲线与核磁共振 t₂ 分布建立的转换关系无法统一转换系数值,在实际应用中产生较大误差。从岩石核磁共振弛豫机理入手,合理制作了标准物理模型,并通过图像及核磁共振分析建立了砂岩核磁共振 t₂ 值与孔隙半径之间的数学模型,并确定了转换系数,取得了良好的应用效果,为核磁共振分析岩石孔隙特征提供了新方法。     

川南地区龙马溪组页岩岩相对页岩孔隙空间的控制

页岩的孔隙类型、孔隙结构的定量化表征以及孔隙空间的控制因素是页岩储层研究的重要问题。川南地区龙马溪组的页岩岩相按矿物组分可分为硅质页岩、混合质页岩和黏土质页岩。利用扫描电镜矿物定量评价（QEMSCAN）技术、低温N₂和CO₂吸附实验以及高压压汞实验对川南地区龙马溪组不同页岩岩相的孔隙类型、结构特征及孔隙空间的控制因素开展了分析。研究结果表明,黏土质页岩多发育黏土矿物片状粒内孔且多被迁移有机质充填;混合质页岩多发育有机质孔和碳酸盐矿物溶蚀宏孔;硅质页岩多发育有机质孔。页岩的总面孔率主要由孔径为0~500 nm的孔隙提供,矿物（除碳酸盐矿物与长石外）及有机质中的孔隙均以粒内孔为主,有机质的面孔率高达32.37%,为矿物颗粒的8~16倍。页岩的中孔是孔体积的主要贡献者,微孔是孔比表面积的主要贡献者。混合质页岩的总面孔率、孔体积与孔比表面积的平均值与硅质页岩相近,具有良好的储集能力。高TOC含量的混合质页岩与硅质页岩的孔隙空间主要受有机质孔控制,TOC含量较低的黏土质页岩的孔隙空间则主要受有机质孔和伊利石相关孔隙共同控制。     

一种计算聚合物不可及孔隙体积的方法

由于聚合物分子是具有一定水力直径的分子团,在聚合物驱过程中无法进入一部分较小的孔隙,形成不可及孔隙体积(IPV).聚合物不可及孔隙体积对于聚驱效果既有正面影响,也有负面影响,在聚驱注入参数设计和效果预测时,必须考虑IPV.该文介绍了一种应用聚合物分子回旋半径和储层微观孔隙结构参数计算聚合物不可及孔隙体积的方法,与实验结果吻合较好;同时给出了大庆喇嘛甸油田葡I组油层、萨Ⅱ-Ⅲ组油层以及杏南开发区葡I组油层的聚合物相对分子质量、油层渗透率与不可及孔隙体积的关系图版和关系式.利用此计算方法,可以得到任意聚合物相对分子质量在任意渗透率油层的不可及孔隙体积,该方法简便、准确,实用性强.     

苏北盆地金湖凹陷碳酸盐岩孔隙类型及孔隙结构特征

在岩心观察基础上,根据铸体薄片、压汞等资料,对苏北盆地金湖凹陷碳酸盐岩的岩石类型进行了细分,并研究了其孔隙类型、孔隙结构特征及影响因素。研究结果表明,研究区以生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩为主,溶蚀孔发育,喉道分布不均匀,局部孔喉很发育,甚至呈蜂窝状或管状,是比较好的储集层段,但其它部位又存在岩性致密、孔隙度小、喉道细,连通性较差的情况。岩性、沉积环境、成岩作用是该区孔隙结构的主要影响因素。     

完全含水多孔岩石电学性质及其孔隙结构实验研究

在双对数坐标系中,由低孔隙到高孔隙整个范围,砂岩地层因素与孔隙率的关系为一个二次函数.根据岩电实验规律和实验样品孔隙结构特征,可以将这个二次函数简化为两个线性函数,这两个线性函数分别受砂岩储层两类孔隙结构特征控制.阿尔奇地层因素公式只反映具有网络状孔隙结构储层的电学性质.岩电实验参数m、a具有良好的相关性,表明它们均受孔隙结构特征影响.用孔隙率和渗透率可以定性表征储层孔隙结构特征,并可以预测岩电实验参数m和a值.本文提出的修正的阿尔奇公式适用于具有不同孔隙结构的储层.