四川盆地侏罗系致密储层孔隙结构特征

运用常规岩芯分析法、核磁共振T2弛豫谱法和气水高速离心法,研究四川盆地致密油藏储层孔隙结构特征,得到一系列岩芯饱和水状态及束缚水状态下岩芯T2谱,分析致密油藏储层孔隙结构类型、孔隙度及可动流体饱和度等特征,确定了致密砂岩的渗透率系数C和T2截止值.研究结果表明,T2谱能定性反映岩芯的孔隙类型,致密石灰岩为孔隙型储层和孔隙-裂缝型储层;致密砂岩为孔隙型储层,且以小孔隙为主,中大孔隙为辅,仅少量岩芯发育有微裂缝,改善了储层渗透性;致密砂岩与石灰岩气测孔隙度均值分别为4.88%和1.93%,核磁孔隙度一般小于气测孔隙度与水测孔隙度;流体可动性随渗透率、喉道半径和致密岩芯类型等不同而异;致密砂岩和石灰岩的T2截止值、渗透率系数均小于常用值.     

致密砂砾岩储层纳米-微米孔隙特征与地质意义

探讨致密砂砾岩储层中纳米-微米孔喉的特征及其与物性、产能的关系,为储层预测提供依据。通过薄片观察、扫描电镜、高压压汞、恒速压汞、物性测试手段对储集空间的类型、孔喉分布、连通性和物性特征开展系统分析。研究表明,致密砂砾岩发育溶蚀孔、黏土矿物晶间孔、原生粒间孔、微裂缝等微孔,长石溶孔和岩屑溶孔对孔隙度的贡献最大,黏土矿物晶间孔次之;孔喉的分布形态呈双峰状,绝大多数孔喉的半径小于1μm,孔隙仅与少数大喉道和微裂缝连通,导致孔喉连通性整体较差,造成孔隙度与渗透率的对应关系不佳。综合孔径分类、储层物性、储层产能分析表明,孔径类型对储层物性和产能具有控制作用,孔隙中纳毛细管、微毛细管越发育,储层的孔隙度(渗透率)、含气性、产能越低,反之越高,这从微观上解释了相对高孔隙储层和相对低孔隙储层勘探成效相差较大的原因。探讨了纳毛细管、微毛细管发育的地质条件,建议储层预测应加强沉积相平面预测和成岩相研究。     

用核磁共振和高压压汞定量评价储层孔隙连通性——以沾化凹陷沙三下亚段为例

孔隙连通性是致密储层有效性评价的关键.为了定量评价致密储层孔隙连通性,文中分析了核磁共振和高压压汞所反映的孔隙空间的差异,以核磁共振和高压压汞数据为基础,提出了一种用于评价致密储层孔隙连通性的方法,并用自发渗吸实验验证了其正确性,选取沾化凹陷沙三下亚段典型泥页岩样品为例,对其进行了实例分析.研究结果表明:沾化凹陷沙三下亚段泥页岩孔径分布呈三段式.0~50nm孔体积占总孔隙体积比例平均为66.2%,是泥页岩主要的储集空间;50nm~2μm和大于2μm分别为16.6%和17.2%,二者发育情况相当,是重要的储集空间及运移通道.孔隙连通受控于孔隙尺度及层理发育情况.孔隙尺度越大,其连接到运移通道的概率就越大,孔隙连通性越好;层理的发育一方面提高了大孔隙孔体积;另一方面改善了不同尺度孔隙的连通性.     

致密砂岩相对高渗储层特征及分布控制因素研究——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长8_2为例

为了阐明致密砂岩中相对高渗储层发育的主控因素及分布规律,以陇东地区延长组长8_2致密砂岩为研究对象,以野外露头、岩心观察为基础,综合采用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物X衍射、物性分析、恒速压汞、微米-CT扫描、C-O同位素分析等多种测试手段,系统研究了储层的岩石学特征、孔隙结构和成岩作用特征,分析了长8_2储层差异致密化的成因和相对高渗储层的形成条件,认为致密储层主要发育在低能、薄层砂体中,储层压实作用强烈,压实作用使原始孔隙度大大降低,碳酸盐胶结、硅质胶结作用使储层物性进一步变差.三角洲前缘高能、厚层河道砂体是研究区相对高渗储层形成的优相基础,早期绿泥石环边胶结作用利于粒间孔隙的保存,是相对高渗储层原生孔隙保存的关键,长石溶蚀作用有助于相对高渗储层次生孔隙的形成.研究结果表明:陇东地区长8_2储层为低孔致密储层,孔隙度大多小于10%,渗透率小于1mD.长8_2低渗致密背景下发育相对高渗储层,高渗储层具有较低的塑性组分含量,绿泥石环边胶结物百分比一般小于7%;孔隙类型以绿泥石膜胶结残余粒间孔、溶孔为主,喉道半径大于1μm,孔喉连通性好.     

东营凹陷南坡低渗透储层孔隙结构及有效性分析

为了明确胜利油田低渗透砂岩孔隙结构特征及有效储层需满足的条件,选取东营凹陷南斜坡沙河街组三段(E_(s3))低渗透砂岩为研究对象,在分孔隙结构类型的基础上,利用压汞、氮气吸附与AutoScan等资料研究了不同孔隙结构类型的特征及储层有效性,认为低渗透砂岩储层有效性受孔径分布及最小孔径下限的约束.研究结果表明:低渗透砂岩孔径介于100~10 000nm的大孔较发育,中孔表现为狭缝状的毛细孔,孔径主要集中在3~7nm,且平均孔径大,孔隙体积、比表面积较小;储层的有效性与孔隙分布的均匀性与集中程度关系密切,进而确定出Es3有效储层的大孔孔径下限约为160nm,且大于该孔径的孔隙占比为90%以上,对应的孔隙度与渗透率下限约为8.0%和0.10mD,这为今后低渗透砂岩储层流体识别及有效储量估算与开发提供参考.     

致密砂岩储层物性特征及其控制因素——以松辽盆地大安地区白垩系泉头组四段为例

为了阐明致密砂岩储层的物性特征及其控制因素,以松辽盆地大安地区白垩系泉头组四段致密砂岩为例,综合采用覆压孔渗测试、X衍射分析、恒速压汞测试及岩样显微观察等方法,系统研究了常规条件下和覆压条件下储层物性特征及孔、渗关系,分析了致密砂岩储层物性特征的控制因素,认为普遍致密背景下存在部分物性较好的"甜点"储层是致密砂岩储层的典型特征,沉积微相类型和孔喉结构特征是储层物性差异的主控因素.研究结果表明:孔隙度和渗透率在覆压条件与常规条件下的测量结果都近似呈线性变化关系,覆压条件下孔隙度损失比例约为5%,渗透率损失比例约为26%.常规条件下,致密砂岩储层的孔隙度分布范围为1.1%~13.5%,渗透率分布范围为0.01~16.00mD,孔渗关系表现为"分段"特征.考虑到不同地区砂岩的致密化成因、"甜点"储层发育程度及地质条件的复杂性等因素,建议将致密砂岩储层的物性上限定义为:90%样品的常规渗透率值小于1.00mD,并确定泉四段致密砂岩"甜点"储层的物性下限为:常规孔隙度值为7.5%,常规渗透率值为0.2mD.泉四段储层物性特征及其差异性是沉积作用和成岩作用的综合响应,强压实和多成分胶结是储层普遍致密的主控因素,沉积微相类型和不均衡溶解是储层物性差异的主控因素,孔喉结构特征是渗透性好坏的关键影响因素.     

基于压汞实验的致密油储层孔隙分形特征分析——以鄂尔多斯盆地定边油田延长组长7油层为例

为准确评价致密油储层参数,为资源量评价及有效开发方式制定提供依据,以鄂尔多斯盆地定边油田延长组长7致密油储层为例,利用高压压汞实验和分形原理分析了目的层砂岩的分形特征,探讨了岩石分形特征参数对岩石渗透率的影响。结果表明:砂岩样品的分形维数(D_f)分布在2.759～2.987,平均2.890;毛细管平均迂曲度分维值(D_T)分布在1.194～1.553,平均1.391,D_fD_T。D_f与D_T与岩样的渗透率间均存在较好的负相关性,致密砂岩的D_f和D_T值要大于中砂岩,表明与中砂岩相比,致密砂岩内部微孔的分布较为杂乱,孔隙间的连通性差,且其毛细管迂曲度较大。因此,致密砂岩中流体渗流所需通过的路径更长,这是造成其渗透率低的重要原因。利用分形模型对砂岩岩样的渗透率进行了预测,预测效果非常好,表明利用分形理论预测致密油储层渗透率是有效的。     

致密砂岩中岩屑溶蚀及其伴生胶结对孔隙发育的影响——以川东北元坝西部须二下亚段为例

本文旨在厘清致密砂岩储层成岩作用对孔隙发育的影响.以四川盆地东北元坝西部须二下亚段为例,采用铸体薄片、氩离子抛光及扫描电镜观察、NESE Geo图像分析和物性测试等手段分析岩石成分,确定成岩特征,获取孔隙度和渗透率值,认为岩屑溶蚀及其伴生胶结影响孔隙的垂向分布和发育程度.研究结果表明:元坝西部须二下亚段主要岩石类型为岩屑砂岩,在埋藏过程中,中成岩阶段发生岩屑溶蚀作用,孔隙度增加3.35%,产生的粒内溶孔成为储层主要孔隙类型.垂向上,岩屑溶蚀析出产物由溶蚀段向上覆及下伏储层迁移,由近及远沉淀绿泥石胶结物(其中发育绿泥石晶间微孔)、硅质胶结物(距溶蚀段2～3 m)及钙质胶结物(距溶蚀段3～4 m),导致储层孔隙度自溶蚀段起向上下逐渐降低.     

黔西比德-三塘盆地煤储层NMR T_2谱及气水相渗特征与控制因素

通过核磁共振(NMR)与气水两相相对渗透率实验,描述黔西比德-三塘盆地煤储层NMR T2谱与气水相渗特征,并结合压汞、最大镜质体反射率以及煤物质组成等基础测试,从煤级、显微组分、孔隙结构等角度分析主要控制因素,最后通过与沁水盆地高煤阶煤储层、美国中-低煤阶煤储层相关结论进行对比,揭示本区煤层气开发潜力.研究结果表明:本区煤储层以无烟煤为主,NMR T2谱呈双峰态分布,不可动峰明显而可动峰微弱,揭示束缚水饱和度高,有效孔隙度较低,两峰相互分离,截止值T2c为10ms,对应孔隙直径约为100nm,表明扩散孔(100nm)和渗流孔(100nm)之间连通性差.T2谱特征与压汞孔隙结构具有良好的匹配性,即微小孔发育、中大孔不发育,中孔比例极低,孔隙类型以半封闭孔为主,连通性较差,说明煤级控制之下的孔隙结构决定了T2谱的形态特征.气水相渗特征受控于孔隙结构、煤级、显微煤岩组分等因素,本区相渗条件总体优于沁水盆地南部,但相比于美国中-低阶煤储层,仍然表现出残余水饱和度高、残余水条件下气体相对渗透率低、气水两相流区间窄等特点,揭示本区煤层气开发面临着我国高煤阶煤储层普遍存在的解吸与渗流瓶颈问题.     

南祁连盆地三叠系碎屑岩储层特征及综合评价

对南祁连盆地三叠系碎屑岩储层特征及储层发育的控制因素进行了研究.结果表明,研究区三叠系碎屑岩储层以中一细粒长石砂岩为主,砂岩的结构成熟度和成分成熟度均较低.主要储集空间为填隙物内孔隙、溶蚀孔隙和裂缝,具有孔喉细小、分选极差、连通性及渗流能力普遍较差的孔隙结构特征.储层物性条件较差,整体表现为低孔低渗的特点,储层的发育状况主要受沉积作用、成岩作用及构造运动的影响.综合分析,将南祁连盆地三叠系碎屑岩储层划分为Ⅴ类、Ⅵ类和Ⅶ类储层,整体属于特低孔渗的致密储层.     

黔西响水井田XV-1井主采煤层孔隙结构及分形特征

基于压汞实验,分析黔西响水井田XV-1井8个煤样的孔隙结构及分形特征,揭示孔隙结构参数之间的相互关系。煤储层孔隙系统具有3个特征:(1)瘦煤煤层孔隙度条件明显优于贫煤煤层,瘦煤煤层平均孔隙度为12.38%,渗流孔隙平均孔容含量达70.59%,孔喉连通性好,对煤层气开发极为有利。(2)孔隙度与孔容、渗流孔隙孔容含量及孔喉直径均值均呈正相关关系,与总退汞效率呈负相关关系,且不同孔径段的退汞效率存在明显差异。(3)不同煤样孔隙体积分形下限存在差异,分形下限与孔隙度具有负相关关系。     

基于氮吸附和压汞数据确定致密储层孔径分布——以松辽盆地大安油田扶余油层为例

为实现对致密砂岩储层孔隙结构特征的整体分析,以松辽盆地大安油田扶余油层的致密砂岩样品为研究对象,利用先验概率比值合并的数学方法,将氮吸附和压汞法观察到的不同尺度的孔喉分布参数进行有效整合,实现从整体上对致密砂岩储层孔喉分布特征的准确把握,为客观合理进行致密储层综合研究与评价打下基础.研究结果表明,利用先验概率比值合并的数学方法,可有效地将氮吸附法和压汞法观察到的孔径范围进行整合;氮吸附法仅能测得小于63 nm的孔喉,压汞法仅能测得大于6.3 nm的孔喉.根据整合分析结果,由样品的整体孔喉分布特征可知,S87号样品的孔喉主要分布在25~400 nm,S105号样品的孔喉主要分布在10~400 nm;致密砂岩中,储层孔隙度相同时,渗透率越大,其大孔喉的含量越高.     

黔北地区下古生界页岩气储层孔隙结构特征

页岩孔隙结构是影响页岩气储层储集能力和页岩气开采效果的重要因素.以下寒武统牛蹄塘组和下志留统龙马溪组页岩样品为研究对象,综合运用扫描电子显微镜、高压压汞、CO2和N2气体吸附等实验方法,对黔北地区下古生界页岩气储层孔隙度、孔隙类型与特征、孔径分布进行了研究,认为该区下古生界页岩发育多种成因类型的微米-纳米级孔隙,为页岩气赋存提供了储集空间.研究结果表明:1)黔北地区下古生界页岩孔隙度为1.30%~13.37%,平均4.56%;2)下古生界页岩微观孔隙类型多样,以粒间孔、有机质孔和粒内孔最为常见;3)微孔(2nm)和介孔(2~50nm)为黔北地区下古生界页岩气储集的主要载体,两者比表面积之和占总比表面积的94.3%,两者孔容之和占总孔容的59.1%,孔径主要分布于0.4~0.7nm,3~10nm和0.05~200.00μm这3个区间段,为狭缝状孔、管状孔和墨水瓶状孔;4)龙马溪组页岩孔隙度、孔径与牛蹄塘组页岩存在一定的差异,龙马溪组页岩孔隙度平均为6.4%,孔径均值为4.71nm,牛蹄塘组页岩孔隙度平均为5.3%,孔径均值为4.23nm;5)下古生界页岩气储层孔隙结构受页岩有机碳、有机质成熟度及矿物成分的影响:随着有机碳、石英含量的增加,页岩孔隙度和微孔孔容呈增加趋势;随着成熟度R_o、黏土矿物含量的增加,页岩孔隙度和孔容呈降低趋势.     

致密砂岩储层孔隙结构多重分形特征定量表征

致密砂岩储层孔隙结构复杂,对油、气渗流具有重要影响,需要精细表征,分形几何理论为孔隙结构定量表征提供了有效途径。基于大庆FY油层致密砂岩岩样压汞数据,通过分形区间和分形维数两个参数定量研究了致密砂岩储层孔隙结构的多重分形特征。结果表明,致密砂岩微观孔隙结构具有多重分形特征,其分形区间个数能够表征储层非均质性,分形区间个数与孔隙半径分布曲线峰值个数相同,分形区间个数越多,非均质性越强,储层孔、渗透条件越差。对于同一储层,孔隙半径越大的分形区间的分形维数越大,区间内孔隙结构非均质性越强。对不同储层,综合分形维数越大,分形区间越多,储层孔、渗透条件越差。     

鄂尔多斯盆地塔巴庙地区石炭系太原组太2段储层特征及综合评价

鄂尔多斯盆地塔巴庙地区石炭系太原组太2段地层为一套浅海潮坪沉积,发育呈南西─北东向条带状展布的障壁砂坝,岩石类型为石英砂岩及少量岩屑石英砂岩.从实验分析统计看,在较强烈成岩作用下,太2段储集空间类型主要有粒间孔、溶蚀孔、晶间微孔等,储集岩配位数较低,孔喉比较高,毛管压力曲线整体上呈陡斜式,孔喉组合以小孔-微细喉为主,孔隙度分布在0.8%~15.7%,平均孔隙度7.6%,渗透率分布在0.05~6.4 mD,平均渗透率0.625 mD,表明太2段储层物性和孔隙连通性较差,非均质性较强,为低孔特低渗致密储层.根据储层的物性和压汞参数等特征,将太2段储层分为3类.结合气层试气成果评价认为,Ⅰ类和Ⅱ类储集岩具有储产能意义,为有效储集岩,Ⅲ类为非有效储集岩,基本无储集意义.     

YD油田延长组长4+5、长6砂岩储层成岩特征

通过对YD油田延长组长4+5、长6砂岩储层薄片样品的系统研究,并结合样品的岩石学特征,详细分析了研究区所经历的成岩作用类型,建立了研究区延长组长4+5、长6砂岩的成岩演化序列,并划分了研究区的成岩阶段及孔隙演化。结果表明,研究区砂岩的成岩作用异常强烈且类型较多,其中对延长组砂岩储层原生孔隙大量消失起到关键作用的是压实、压溶和胶结作用,这些作用可使地下酸性流体失去流动能力,导致溶蚀作用发育较差,储层致密;根据碎屑岩成岩阶段划分规范,延长组砂岩目前已处于晚成岩初(A)期;砂岩孔隙的演化过程从原始孔隙的缩减演化到粒间孔的少量保留,最后演化为各类溶蚀孔发育,其中长4+5上储层更有利于油气的渗流与储集。     

含油气致密储层纳米级孔喉特征及意义

从毫-微米级孔喉圈闭油气,向微-纳米级孔喉连续型油气延伸,是油气储层地质研究的趋势,加强对非常规油气储层微观表征研究意义重大.应用场发射扫描电镜和纳米计算机断层扫描重构等先进技术,在含油气致密泥页岩、砂岩和灰岩储层中发现孔径小于1μm的纳米级孔喉系统普遍发育.研究发现,在非常规源储共生层系油气储层内,纳米级孔喉是储集空间的主体,占储集空间总体积的70%~80%,微米到毫米级孔隙、裂缝等储集空间仅局部发育.非常规油气致密储层主体孔径为20~500 nm,其中页岩气储层孔径为5~200 nm,页岩油储层孔径为30~400 nm,致密灰岩油储层孔径为40~500 nm,致密砂岩油储层孔径为50~900 nm,致密砂岩气储层孔径为40~700 nm.油气水在纳米级孔喉系统中,渗流能力差,油气被滞留吸附,在源储共生层系中大面积连续分布,泥页岩烃源层中可能滞留了占总生烃量30%~40%的油气资源,近源致密砂岩、灰岩等储层中可能聚集了20%~30%的油气资源,纳米级孔喉储集空间中很可能聚集了超乎想象的巨量油气资源.非常规致密储层中纳米级孔喉系统的发现,改变了对油气储层微观孔隙空间的传统认识,对认识非常规源储共生层系油气连续聚集的地质特征,拓展资源潜力有重要战略价值.     

基于恒速压汞技术的致密砂砾岩储集空间刻画

利用恒速压汞技术分析松辽盆地徐家围子断陷沙河子组致密砂砾岩的储集空间特征,明确孔隙和喉道的大小、分布、连通性以及与储层物性的关系。结果表明,砂砾岩孔隙半径的分布100~200μm,形态呈单峰状,孔隙半径与孔隙度、渗透率均呈较弱的正相关关系,表明孔隙对物性具有一定控制作用,但不是很显著。喉道半径分布的离散程度较高,随着渗透率的增大,喉道半径的分布区间和峰值呈增大趋势,但不超过5μm。喉道半径与储层孔隙度的关系不显著,与储层渗透率明显呈现正相关关系,即喉道半径对砂砾岩储层的致密和渗流能力具有绝对控制作用。砂砾岩储层孔喉连通性差,孔喉比分布在20~600。有利储层的喉道半径多数大于0.5μm,孔喉比多数小于200。     

基于压汞实验的致密油储层孔隙分形特征分析——以鄂尔多斯盆地定边油田延长组长 ７油层为例

为准确评价致密油储层参数,为资源量评价及有效开发方式制定提供依据,以鄂尔多斯盆地定边油田延长组长 ７致密油储层为例,利用高压压汞实验和分形原理分析了目的层砂岩的分形特征,探讨了岩石分形特征参数对岩石渗透率的影响。结果表明：砂岩样品的分形维数（Ｄ_ｆ）分布在 ２.７５９～２.９８７,平均２.８９０;毛细管平均迂曲度分维值（D_Ｔ）分布在 １.１９４～１.５５３,平均 １.３９１,Ｄ _ｆ＞Ｄ _Ｔ。Ｄ _ｆ与 Ｄ _Ｔ 与岩样的渗透率间均存在较好的负相关性,致密砂岩的 Ｄ_ｆ和 Ｄ_Ｔ 值要大于中砂岩,表明与中砂岩相比,致密砂岩内部微孔的分布较为杂乱,孔隙间的连通性差,且其毛细管迂曲度较大。因此,致密砂岩中流体渗流所需通过的路径更长,这是造成其渗透率低的重要原因。利用分形模型对砂岩岩样的渗透率进行了预测,预测效果非常好,表明利用分形理论预测致密油储层渗透率是有效的。     

大北高陡构造地应力测井解释及致密砂岩储层有效性评价

塔里木油田库车前陆盆地地层高陡、地层异常高温高压、地应力分布复杂,储层具有基质孔隙度低、孔隙结构复杂、裂缝发育等典型非常规致密砂岩特征。现有研究资料表明,该区地应力大小和方向与储层有效性关系密切。利用常规测井和声电成像测井资料,基于岩石力学实验,结合压裂、地层测试等实测数据,建立了适合于大北地区致密砂岩储层的地应力计算模型,并提取储层有效性评价指标,为工区从地应力角度评价低孔低渗裂缝性致密砂岩储层有效性提供了重要的判据。