低渗透油藏动态渗吸机理实验研究及数字岩心模拟

在低渗油藏的开发过程中,渗吸作用对于产量提升起到重要作用.传统的岩心渗流实验难以从微观的角度较为清晰地描述岩石物性、孔喉分布、岩石组分构成等特征.利用数字岩心技术建立孔隙网络模型,对真实岩心孔隙结构进行渗吸模拟分析具有重要意义.对松辽盆地某区域岩心样品通过综合微计算机断层扫描技术(micro computed tomography,Micro-CT)、数字岩心分析技术,实现低渗储层数字岩心渗吸过程的模拟,与实验室岩心自发渗吸实验对照,结果表明,利用数字岩心技术模拟得到的孔隙度、渗透率参数与实验室测量结果相差较小,提取的孔隙网络模型与真实岩心误差较小,从而可以保证数字岩心得到的两相渗流模拟结果具有较高的可信度,为油藏渗吸作用的机理研究提供了新的思路,对指导实际油藏开发具有重要意义.     

基于CT扫描的天然气水合物储层微观孔隙结构定量表征及特征分析

基于X射线CT技术对祁连山木里研究区水合物储层岩心样品进行扫描与成像,进而构建数字岩心三维模型,并将最大球算法应用于相应孔隙网络模型的提取,实现岩心孔隙结构的三维显示,应用数值模拟方法获取孔喉尺寸分布、配位数等岩心孔隙结构参数,最终实现水合物储层微观孔隙结构的定量表征。此外,对不同微观孔隙结构参数与储层物性的相关关系进行分析。结果表明:研究区水合物储层物性差、孔喉半径小;储集空间主要以粒内溶蚀孔隙、粒间溶蚀孔隙与微裂缝为主,以原生孔隙为辅;微观孔喉结构参数主要影响储层的渗透率,对孔隙度的影响相对较小。     

致密砂岩储层微观孔喉结构表征方法及其应用——以鄂尔多斯盆地红河地区长8层为例

在调研国内外致密储层表征方法的基础上,结合陆相致密砂岩特征,筛选了以场发射扫描电镜直接观察、高压压汞和恒速压汞间接测定以及微米CT三维数字岩心的表征方法,结合前人提出的孔喉大小、分选以及连通性表征内容,提出反映致密砂岩孔隙结构特点的表征参数。孔隙方面,致密砂岩储层孔隙大小呈负偏态分布,以最大孔隙直径、平均孔隙直径、孔隙直径中位数和孔隙直径众数表征孔隙大小,以孔隙直径均质系数表征孔隙分选特征;喉道方面,以主流喉道半径表征喉道大小特征,以喉道均质系数表征喉道分选特征;结合二维图像观察与三维数字岩心技术,从定性和定量两方面以孔喉组合类型和最大连通体占储集空间的比例表征孔喉连通性。并以鄂尔多斯盆地南部红河地区典型致密砂岩储层为例,利用以上表征方法、参数研究的结果表明,不同物性储层的孔隙、喉道以及孔喉连通性差异较大,一定程度反映了本文表征方法与参数的适应性。     

川中自流井组大安寨段致密油储层微观孔隙特征

针对川中下侏罗统自流井组大安寨段致密油储层认识不清的问题,通过岩石化学分析数据统计、薄片观察,同时采用扫描电镜、高压压汞、CT扫描等高分辨测试手段和方法,对大安寨段致密油储层微观孔隙特征进行研究,发现储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔、晶间微孔、有机质孔等次生孔隙为主,部分孔隙已被不同程度充填。利用CT扫描技术对储层致密灰岩微观孔喉三维模型重建,发现大量纳米级孔隙存在于储层基质内部,孔喉连通性差。根据压汞曲线形态及孔隙结构参数将大安寨段储层孔隙结构分为3种类型。压实作用、重结晶作用及沥青质充填等,在一定程度上降低了储层渗流有效性;次生微裂缝成为孔隙间良好通道,有效提高了储层渗流能力。大安寨段致密油储层孔隙结构复杂,基质内部纳米孔隙及广泛发育微裂缝的贡献应引起重视。     

致密砂岩储层微观孔喉结构及其对渗流特征的影响——以鄂尔多斯盆地周长地区长8储层为例

通过铸体薄片、高压压汞、恒速压汞、X衍射、核磁共振及渗流实验等多种实验手段,分析研究了周长地区长8致密砂岩储层孔喉结构特征及其对渗流特征的影响。结果表明,研究区储层主要发育粒间孔和长石溶孔,孔隙面孔率低;喉道类型以片状-弯曲片状和缩颈式喉道为主;岩石排驱压力低,进汞饱和度高,但退汞效率低,一方面是由于孔喉连通性差,另一方面储层中的黏土矿物也对退汞效率产生了影响。孔喉结构是影响致密砂岩储层渗流特征的主要因素,其中,喉道半径、孔喉比及连通性等决定储层渗流能力的关键。大喉道主要提供储层的渗流能力,而中-小孔喉则对储集能力的贡献更大。     

鄂尔多斯盆地致密油储层微观孔隙结构研究

运用压汞、扫描电镜和低温氮吸附技术,研究鄂尔多斯盆地长7段致密油储层微观孔隙结构特征,获得储层毛细管压力曲线和低温氮吸附曲线,进而得到储层喉道类型、不同类型孔隙分布、孔隙特征与物性的相关关系等。研究结果表明:研究区储层孔隙度平均值为7.94%,克氏渗透率均值为0.033 m D,属于低孔、致密储层;研究区储层的毛管压力曲线从形态差异分为三类,Ⅰ类曲线储层宏孔最为发育,占全部空隙的80%,喉道以微细喉类型为主,微喉控制孔隙的退汞量占总退汞量13%;Ⅱ类曲线储层孔隙发育较差,喉道以细喉发育为主,微喉控制孔隙的退汞量占总退汞量25%;Ⅲ类曲线储层介孔最为发育,约占全部空隙的50%,喉道类型较为复杂,细喉、微细喉道和微喉均有发育,微喉控制孔隙的退汞量占总退汞量的46%;储层渗透性与储层比表面和孔喉比等特征参数呈负相关,且该储层微裂缝发育较差。     

西湖凹陷某构造花港组致密砂岩储层的渗流特征

研究西湖凹陷某构造渐新统花港组致密砂岩储层的渗流特征,旨在为该气藏的高效开发提供指导性意见。利用铸体薄片、扫描电镜资料,综合分析物性测试、压汞、核磁共振、水驱气等实验数据,研究西湖凹陷某构造花港组致密砂岩储层的孔隙结构、气水渗流特征及其影响因素。该区致密砂岩储层孔隙类型以粒间溶孔为主,孔喉半径细小,且孔喉分选性差,排驱压力高;致密砂岩储层束缚水饱和度高,两相渗流区窄,气相相对渗透率较低,且见水后急剧下降,残余气饱和度较高,最终采收率低,且无水期采收率占最终采收率的比例很大,应充分重视储层见水前的天然气开采。储层渗流特征受物性、孔隙结构、原始含水饱和度以及润湿性等多种因素的影响,其中孔隙结构影响最大。     

储层孔隙结构对油水两相相对渗透率影响微观模拟研究

油水相对渗透率曲线是表示两相渗流的重要信息,而储层微观孔隙结构特征是影响相对渗透率的重要因素.结合逾渗理论,采用截断威布尔分布作为孔喉分布函数,模拟初次油驱和二次水驱过程,建立了油水两相流的三维准静态孔隙网络模型.利用建立的孔隙网络模型,研究了水湿情况下储层微观孔隙结构参数如孔喉半径、孔喉比、配位数、形状因子等对油水相对渗透率的影响.结果表明:孔喉半径和孔喉比越大、配位数和形状因子越小,残余油饱和度越大,两相共流区越窄;配位数对非润湿相相对渗透率影响较大,而形状因子对润湿相相对渗透率影响较大.     

鄂尔多斯盆地致密油储层微观孔隙结构

运用压汞、扫描电镜和低温氮吸附技术,研究鄂尔多斯盆地长7段致密油储层微观孔隙结构特征,获得储层毛细管压力曲线和低温氮吸附曲线,进而得到储层喉道类型、不同类型孔隙分布、孔隙特征与物性的相关关系等。研究结果表明：研究区储层孔隙度平均值为7.94%,克氏渗透率均值为0.033mD,属于低孔、超低渗储层; 研究区储层的毛管压力曲线从形态差异分为三类,Ⅰ类曲线储层宏孔最为发育,占全部空隙的80%,喉道以微细喉类型为主,微喉控制孔隙的退汞量占总退汞量13%;Ⅱ类曲线储层孔隙发育较差,喉道以细喉发育为主,微喉控制孔隙的退汞量占总退汞量25%;Ⅲ类曲线储层介孔最为发育,约占全部空隙的50%左右,喉道类型较为复杂,细喉、微细喉道和微喉均有发育,微喉控制孔隙的退汞量占总退汞量的46%;储层渗透性与储层比表面和孔喉比等特征参数呈负相关,且该储层微裂缝发育较差。     

川中安岳地区须二段致密砂岩储层孔隙结构特征及测井识别

通过对岩心、铸体薄片、扫描电镜和压汞实验等资料分析,对四川安岳地区须二段致密砂岩储层岩石学、物性、孔隙结构特征及分类标准等进行研究。分析不同孔隙结构类型的常规测井曲线响应特征,建立测井定量识别标准,进而划分安岳地区各单井孔隙结构类型。研究结果表明:储层主要发育粒间、粒内溶孔、杂基孔、晶间微孔和微裂缝等,孔隙结构具有小孔隙、微喉道、细歪度、分选差、孔喉非均质性强和连通性较差的特征。根据铸体薄片、岩心物性分析、毛细管压力曲线及孔喉半径的组合关系,将须二段储层孔隙结构划分为4类,即Ⅰ类大孔粗喉型、Ⅱ类中孔中喉型、Ⅲ类中孔细喉型和Ⅳ类小孔微喉型,不同孔隙结构类型的储层具有不同的物性特征。Ⅰ类储层含气性和渗流能力最好,常与构造裂缝伴生,Ⅱ类物性和含气性较好,Ⅲ类和Ⅳ类通常储集性能较差,对应差储层或无效储层。     

利用升尺度模拟研究低渗透油藏渗流规律

针对低渗透油藏的不同岩心样品,选取相应的二维薄片,用模拟退火算法构建三维数字岩心并提取相应的三维孔隙网络模型;以孔隙网络模型为研究平台,模拟水湿油藏条件下油水一次驱替和二次吸吮过程,获取各岩心样品的相对渗透率曲线;通过毛管力平衡法对相对渗透率曲线进行粗化,得到能够描述整个低渗透油藏的相对渗透率曲线.利用这种升尺度模拟方法可以研究低渗透油藏的渗流规律.     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油聚集过程模拟及主控因素分析

以芦草沟组为研究对象,采用物理模拟和数值模拟方法,综合铸体薄片、高压压汞和微米CT等分析测试,分析致密储层含油饱和度增长过程,揭示致密油聚集过程及其主控因素。结果表明:致密储层含油饱和度增长模式分3种,相渗曲线和最终含油饱和度存在较大差异;致密油聚集过程及渗流特征主要受充注压力和孔隙结构控制,充注压力是含油饱和度增长的必要条件,孔隙结构是导致含油饱和度增长过程存在差异的主要因素,其中孔喉半径和配位数控制作用明显;孔喉半径增大,水相相对渗透率减小,油相相对渗透率和有效渗透率均增大;配位数增大,水相相对渗透率增大,油相相对渗透率减小,但油相有效渗透率呈指数增大,石油渗流能力增强,储层含油饱和度增长速度呈逐渐增大的趋势,最终含油饱和度也逐渐增大。     

板桥-合水地区长8油层微观渗流特征及驱油效率分析

通过观察大量岩心、铸体薄片、扫描电镜对储层岩石学,沉积等特征分析的基础上,对研究区长8储层的微观孔隙结构作分析,利用水驱油实验分析储层微观的驱替类型及驱油效率的影响因素。分析表明:长8储层微观驱替方式主要有均匀水道驱替型,指状绕流驱替型,网状驱替型3种类型,流体渗流效果的不同受微观孔隙结构特征,储层物性,微观非均质性等诸多因素的影响。其中渗透率较孔隙度能够更加有效提高驱油效率;最大孔喉半径、最大进汞饱和度均是储层孔喉连通性的重要参数,直接反应孔喉的储集和渗流能力;储层孔喉的连通程度越高,孔喉半径越大,储层渗流能力越强,驱油效率越高。     

数字岩心物性数值模拟

针对岩心物性实验周期长且实验结果难以复现等缺点,利用数字岩心对储层岩石物性进行数值模拟。使用计算机断层扫描(CT)技术,获得CT序列图;并由序列图构建三维岩心图像。利用最大内切球方法建立岩心图像的孔隙网络模型,计算岩心渗透性以及岩心中孔喉参数;利用分形维数描述岩心图像的均质性。将数字岩心物性模拟结果和毛管压力曲线数据进行对比,分析了当前物性数值模拟和真实物性实验之间的差距。利用多组岩心样本进行了实验。结果表明,由于成像设备的原因,岩心图像只能表征岩石中的大尺寸孔隙特征;此外,CT图像得到的均质性和物性实验具有很好的一致性,渗透性和物性实验具有一定的出入。     

鄂尔多斯东南部延长组致密油储层微观特征及主控因素

通过岩心观察、薄片鉴定、测井、扫描电镜和恒速压汞实验等资料分析,利用储层地质学等理论技术和知识,对鄂尔多斯盆地东南部延长组致密油储层的岩石结构和组分、孔喉结构和类型、孔渗分布等微观特征及其相关性和主控因素进行研究。延长组致密油储层以细粒长石砂岩为主,岩石结构和成分成熟度较低;平均孔隙半径为10μm且孔隙连通性差,孔隙以粒间孔、长石溶孔和裂缝为主,平均喉道半径为0.41μm,喉道以微细-微喉道为主。孔喉结构的非均质性决定了致密油储层的储集和渗流能力,压汞曲线表现出高排驱压力、中值半径偏小、细歪度、分选中等、退汞效率低的特征显示研究区致密油储层储集能力较强,而渗流能力较差;孔隙度均值为8.5%,渗透率均值为0.69 m D,孔隙度和渗透率表现为线性正相关(R2=0.389),微裂缝的存在使部分样品表现出低孔高渗的特征,储层总体表现为特低孔、超低渗、非均质性强的致密性特点。通过相关性分析,岩石组分主要影响储层的孔隙度,岩石组分中(铁)方解石与孔隙度相关性最好;喉道主要影响储层的渗透率,压汞实验分析表明孔喉大小、分布和连通性特征参数中的孔隙体积、分选系数、排驱压力与渗透率的相关性最好,相关系数均大于0.9,沉积作用(埋深、沉积微相)、成岩作用(压实、胶结和溶蚀)、构造作用等是研究区储层特征的主要控制因素,其中水下分流河道的储层物性最好,是研究区"甜点"储层的指向区;压实作用对储层致密性的贡献大于胶结作用,酸性流体大量生成时储层已在压实和胶结作用下接近致密,因此无法与长石等易溶组分充分接触而发生大规模的次生溶蚀;此外,后期构造运动生成的裂缝由于缺乏酸性流体而无次生溶蚀孔隙生成,储层的致密性无法得到根本性的改善。     

延长气田延气2井区山2段微观孔隙结构特征及其对气水渗流规律的影响

储层微观孔隙结构特征控制着气水渗流特征,影响着气井的生产能力。延气2井区山2段砂岩储层气井产量差异明显,微观孔隙结构和气水渗流特征复杂。通过铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、气水相渗等实验,对山2段储层的孔隙类型、孔隙组合类型、孔隙结构特征和气水两相渗流特征进行了描述,并在此基础上对影响气水相渗特征的因素进行了探讨。储层的孔隙类型主要为粒间孔、岩屑溶孔、晶间孔。根据毛管压力曲线形态特征,结合排驱压力、孔喉分选性、进汞饱和度、中值压力等参数,将研究区毛管压力分为四类:粒间孔类,粒间孔-岩屑溶孔类,岩屑溶孔-晶间微孔类和晶间微孔-微裂缝类;4类孔隙结构有着不同的气水渗流规律,应采取不同的开发策略。     

陇东地区长7致密油储层微观孔喉结构特征

对11块不同渗透率级别的致密油岩心进行了恒速压汞测试,定量对比分析了孔喉特征参数的差异程度,明确了制约储层品质的关键因素。研究表明:不同渗透率级别样品微观孔喉特征的差异主要体现在喉道参数上,样品渗透率越小,小喉道所占比例越高,对渗透率起主要贡献的喉道所占比例越少,孔喉比差异增大;主流喉道半径与渗透率之间表现出良好的相关性:渗透率较小时,主流喉道的较小波动会引起渗透率的明显变化;孔隙、喉道和总进汞量主要受渗透率影响,喉道进汞量受渗透率的影响更大。致密油储层物性(尤其是渗透率)受喉道参数(尤其是主流喉道)的控制,喉道半径大小制约致密油储层品质,影响开发效果。     

致密砂岩气藏微观孔隙结构参数定量评价——以苏里格气田东南区为例

常规镜下实验对储层微观孔隙结构的描述只能达到一个定性-半定量的结果,这对进一步研究储层的微观孔隙结构及其对储层渗流能力的影响是不够的。该文在常规镜下实验的基础上,通过高压压汞实验、恒速压汞实验等先进的实验手段对鄂尔多斯盆地苏里格气田东南区盒8段致密砂岩储层的微观孔喉特征进行了分析。结果表明,研究区内致密砂岩储层孔隙主要以溶蚀孔、晶间孔为主,喉道类型以管束状、片状喉道为主。储层主要以喉道控制型为主,孔喉配置关系主要为大孔-细/微细喉道。同时,根据恒速压汞实验结果,分别分析孔隙与喉道对渗流能力的影响,得出该区域致密砂岩气藏储层渗流能力主要受喉道控制,而喉道的发育程度决定了储层的最终物性特征。     

王府火山岩气藏储层及渗流特征研究

针对王府火山岩气藏储层岩性复杂,气、水渗流规律认识不清的问题,利用X衍射、压汞、核磁共振、阈压梯度等实验技术,对王府火山岩气藏储层特征和单相气体、气水两相渗流规律进行了研究。结果表明,王府气田储层岩性主要为流纹岩、安山岩、火山角砾岩,属低孔致密储层,储集空间类型为孔缝型。火山岩岩心单相气体渗流时,1~2 MPa是气体单相渗流流态发生转折的临界点;若以流量和压力平方梯度作为描述气体渗流曲线的坐标轴,其曲线特征以0.05×10-3μm2为界限分为2种渗流形态。含水火山岩岩心气体渗流时,当束缚水饱和度小于60%时,孔缝型岩样阈压梯度明显低于孔隙型岩样。     

苏里格气田东区致密砂岩气藏孔渗特征的实验研究

综合应用铸体薄片、扫描电镜、压汞测试等分析化验资料,对苏里格气田东区盒8段致密砂岩储层的微观孔隙特征进行了详细的研究。研究结果表明,沉积作用和成岩作用的双重影响使盒8段储层孔隙结构异常复杂,粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔等次生孔隙构成了本区的主要储集空间。致密砂岩储层岩心的孔喉中值半径与渗透率的相关程度明显低于主流喉道半径与渗透率的相关程度,说明主流喉道半径对渗透率起主要的控制作用,主流喉道半径0.7~1.8μm。大喉道对高渗透率岩心的渗透率贡献大,而小喉道对特低渗透率岩心的渗透率贡献大,从而导致致密砂岩储层渗流阻力大,开发难度增加。