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。     

致密砂岩储层微观孔喉表征及渗流模拟

为全面表征致密油储层的微观孔隙结构,对松辽盆地下白垩统青山口组致密砂岩储集层样品进行微米、亚微米尺度CT三维成像研究.在微米尺度下,样品1的孔喉结构表现一定的非均质性;样品2的孔吼结构整体均质性较强.在亚微米尺度下,样品1的孔喉直径主要为2.0~3.9μm,其中存在一些较小的短管状、孤立球状微米级孔隙;样品2的孔喉直径主要为2.2~4.2μm,颗粒周围存在一些具有一定连通性的短管状微孔,兼具喉道与孔隙的双重功能.利用格子Boltzmann方法进行单相微观渗流模拟分析,在0.7μm分辨率下,样品1、2的提取孔隙度分别为6.25%、9.3%,模拟渗透率分别为0.042、0.13 m D;在1.46μm分辨率下,样品2的提取孔隙度为9.14%,模拟渗透率为0.071 m D.两块样品的渗透率都具有一定的各向异性.基于上述结果,总结出该地区超低渗的五个决定性因素.     

致密砂岩储层孔-喉连通性研究——以鄂尔多斯盆地长7储层为例

储层的孔-喉连通性是致密砂岩储层评价过程中所用到的一个重要参数,而孔-喉连通性的研究受到致密砂岩储层复杂的纳米喉道影响,其量化手段单一、表征参数不明,是当下该研究领域中的难点.为进一步完善储层连通性的表征手段,利用纳米CT技术、核磁共振冻融技术以及三离子束刻蚀结合场发射扫描电镜-PCAS(Pores and Cracks Analysis System)技术,从定性和定量两个角度对于鄂尔多斯盆地延长组7段典型(粉砂、细砂、泥质粉砂)致密砂岩样品的连通性进行不同尺度的表征分析.实验结果表明,致密砂岩孔隙的孔径大小与其所沟通的喉道数目呈正相关;致密砂岩中连通孔隙的体积对于连通性的贡献远高于连通孔隙的数目;油浸的细砂岩样品其连通性高于油斑的粉砂岩样品.实验分析认为,多方法联用的表征方法是致密砂岩储层连通性刻画的重要手段.     

致密砂岩储层敏感性评价及影响因素分析——以鄂尔多斯盆地盐池地区长8储层为例

以鄂尔多斯盆地盐池地区长8储层为例,利用薄片鉴定、X射线衍射、高压压汞和岩芯流体驱替实验等手段,对储层的敏感性开展定量评价,并深入剖析其影响因素。结果表明,鄂尔多斯盆地盐池地区长8致密砂岩储层的敏感性主要表现为中等偏强水敏、弱-中等偏弱酸敏、弱-中等偏弱碱敏和弱盐敏特征。储层的敏感性特征受黏土矿物成分、岩石矿物学特征、孔隙结构和物性影响,其中黏土矿物的含量和组成是主要影响因素,实际开发过程中应予以高度重视。研究结论可为致密砂岩油藏开发中后期提高采收率提供重要的科学依据。     

松辽盆地南部泉四段扶余油层致密砂岩储层微观孔喉结构特征

综合运用铸体薄片观察、扫描电镜、高压压汞、恒速压汞及图像分析等技术手段,对松辽盆地南部泉四段扶余油层致密砂岩储层储集空间、储集物性、微观孔喉分布及不同尺度孔喉对储层物性的贡献等特征进行精细表征,并分析不同微观孔喉参数与储层物性的相关关系。结果表明,研究区致密砂岩储层物性差、孔喉半径小;储集空间以粒内和粒间溶孔为主,含部分原生孔和黏土矿物晶间孔。储层孔隙半径分布差异不明显,而喉道半径与孔喉比分布差异较大;储层物性越好,喉道半径分布范围越宽,峰值喉道半径越大,并且右偏特征越明显;储层渗透率越高,对渗透率起主要贡献的孔喉半径越大;孔喉比分布与喉道半径分布呈现相反的特征。渗透率主要由岩石中少量的微米级孔喉贡献;纳米级孔喉所占体积很大,却只有较小的渗流能力,并且渗透率越低,纳米级孔喉所占的相对比例越大。微观孔喉结构参数对储层物性的影响主要体现在渗透率上,而对孔隙度的影响较小。     

东胜气田致密砂岩储层渗流机理

致密砂岩气藏渗流阻力大,废弃压力高,采收率低,含水饱和度影响显著,明确致密砂岩储层气体的渗流机理对于气藏的有效开发具有重要意义。选取东胜气田致密砂岩储层样品100余块,开展了孔渗测试及其相互关系与分布特征分析;进行了致密砂岩储层在不同含水饱和度下的气体渗流特征实验,计算了单相气体及不同含水饱和度下气体渗流的滑脱因子;测试了样品在不同驱替压力下的气水两相相对渗透率曲线。实验研究结果表明：东胜气田致密砂岩储层覆压渗透率约为常压下测得的标准渗透率的1/10,且普遍低于0.1 mD,孔隙度偏低;滑脱效应受渗透率、孔隙压力、含水饱和度影响明显;干岩心气体临界流态特征明显,小于0.1 mD岩样渗流特征曲线为线性,大于0.1 mD岩样非线性特征明显;含水饱和度对于渗流特征曲线影响显著,随着含水饱和度增加,气体渗流由气态渗流过渡到液态渗流,气相渗流滑脱效应逐渐变弱;驱替压差对残余水饱和度影响大,控制气藏生产压差,防止大压差驱动储层水,导致气井大量产水。渗流机理研究对于东胜致密砂岩含水气藏的合理、有效开发具有重要的基础理论支撑作用。     

致密砂岩储层可动流体赋存特征及影响因素

应用核磁共振、恒速压汞、铸体薄片等实验手段,分析辽河西部凹陷南段沙三段致密砂岩储层可动流体赋存特征及影响因素。结果表明:可动流体T2谱截止值低,孔隙内可动流体饱和度与可动流体孔隙度低且数值波动大;T2谱形态主要呈单峰型、左峰高右峰低型和左峰低右峰高型;T2弛豫时间受孔喉结构控制,喉道特征决定流体的可动程度,孔喉半径比、分选系数和微观均质系数反映孔隙结构非均质程度与流体参数线性相关性较强,T2谱分布特征与孔隙组合类型和孔喉结构特征有关;胶结物类型、产状与含量对可动流体影响较大。微观孔隙结构特征是可动流体赋存特征的主要影响因素,胶结物次之,物性对可动流体的影响是两者的综合反映。     

储层特征与真实砂岩微观模型实验研究——以鄂尔多斯盆地华池地区长3储层为例

目的 探讨鄂尔多斯盆地华池地区长3储层特征.方法 利用真实砂岩微观模型实验对储层进行研究.结果 鄂尔多斯盆地华池地区长3储层为致密型砂岩,真实砂岩微观模型实验直观地显示出鄂尔多斯盆地华池地区长3储层具有很强的微观非均质性.结论 砂岩的成岩作用和孔隙结构是影响鄂尔多斯盆地华池地区长3储层微观非均质性的主要原因.在低渗透砂岩中,溶蚀作用引起砂岩产生强烈的非均质性,而这些砂岩则形成长3储层的高渗带.     

裂缝对鄂尔多斯盆地陇东地区长7致密岩心水驱渗流特征的影响

在分析鄂尔多斯盆地长7天然裂缝和体积压裂人工裂缝特征的基础上,采用等效处理岩心实验法探索裂缝对长7致密岩心水驱渗流特征的影响。实验结果表明:不论是以基质渗流或者以裂缝渗流为主的岩心,油相相对渗透率都呈现出靠椅型相渗曲线特征;同时随着裂缝与基质渗透率级差和驱替压差的增大,与基质渗流为主的岩心相比,裂缝岩心渗透率曲线等渗点左移,油水相渗透率增大,但两相共流区变窄,含水上升加快,残余油饱和度升高。在同一驱替压差下,随着裂缝与基质渗透率级差的增大,致密岩心水驱油具有低含水时间短,见水后含水上升快的特征。随着驱替压差增大,以基质渗流为主的岩心,见水提前,但无水期驱油效率和最终驱油效率都增大;以裂缝渗流为主的岩心,见水提前,无水期驱油效率和最终驱油效率都降低。     

鄂尔多斯盆地湖盆中部长7致密砂岩储层特征

以岩心观察、测井、分析试验等资料为基础,系统研究了鄂尔多斯湖盆中部长7致密油储层岩石学特征、成岩演化、储层微观特征,结果表明:1研究区致密砂岩储层以(岩屑)长石砂岩为主,沉积物粒度细,软组分含量高,可见孔面孔率低,多物源沉积造成孔隙结构及成岩作用具有明显差异;2储层物性差,孔隙度介于4%~10%,平均约为9.12%,90%以上样品渗透率小于0.3×10-3μm2,介于(0.16~0.25)×10-3μm2,研究区裂缝发育。建立了适于鄂尔多斯盆地致密油储层孔喉分类及定量评价体系,将孔喉分为微米、亚微米、纳米级三类,研究区致密储层以亚微米、纳米级孔喉体系为主,二者占总喉道的70%以上。依据砂体结构、沉积相、岩性、物性、水驱油、启动压力梯度等参数建立了致密油储层分类评价方法,将研究区储层分为3类,其中Ⅰ类是研究区的好储层,主要分布于华庆、合水地区。     

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。     

鄂尔多斯盆地延长组长8油层浊沸石对储层影响因素

浊沸石在矿物中通常以长石砂岩和岩屑长石砂岩为主分布在陆相湖盆中,浊沸石密度小、抗压易溶对周围环境非常敏感,在特定的条件下可以作为成储及成藏的示踪矿物。浊沸石的特性影响储层孔隙度、渗透率,导致开采率降低。利用扫描电镜、X衍射、恒速压汞等研究方法,对岩石内部孔渗结构进行观察,以时间作为主轴对储层的成岩史、埋藏史、构造特征及岩石成分成熟度和结构成熟度的研究进行分析,结果表明孔隙之间连通性差,储层非均质性强,储层压实和胶结作用都是由胶结物与浊沸石胶结物影响储层使储层成为一个富集区域。     

鄂尔多斯盆地东部盒8段、太原组致密砂岩储层特征及低产因素

鄂尔多斯盆地致密气资源丰富,主要赋存于上古生界致密砂岩储层中。以岩心观察、分析试验等资料为基础,对鄂尔多斯盆地东部二叠系太原组、盒8段致密砂岩储层岩石学特征、孔隙特征、物性特征和成岩特征等进行研究,探讨其低产因素,为气藏开发提供依据。结果表明:盒8、太原组致密砂岩均以岩屑砂岩和岩屑石英砂岩为主,但其储层特征及低产原因有较大差别。盒8砂岩杂基含量少,原生粒间孔发育,但均被后期成岩矿物完全充填,以高岭石晶间孔为主;太原组砂岩杂基含量高,原生粒间孔不发育,储集空间以溶孔为主,形成于早成岩晚期-晚成岩早期阶段。太原组喷发岩岩屑、长石、火山灰的溶解为储层提供了较为丰富的储集空间;但晚成岩高温阶段形成的丝状、网状伊利石矿物充填孔隙,堵塞喉道,影响储层的渗流能力,是造成储集性能较差的主要原因之一。片状喉道为主、有效上覆压力大、软组分含量高、应力敏感性强,加之较低的原始含水饱和度、气藏压力低(压力系数为0.6~0.8),致使储层在钻井、压裂、酸化等过程中容易吸水,造成的水锁效应,是研究区低产的又一主要原因。     

鄂尔多斯盆地南部延长组长8油层组差异成藏过程

鄂尔多斯盆地南部延长组长8油层组为岩性油藏,其在东部富县地区和西部庆阳地区勘探成果和成藏过程存在差异,究其原因,对长8油层组的沉积规模、储层特征、成藏年代进行了研究,总结出富县和庆阳两个地区在不同时期运聚成藏模式的差异性。结果表明：(1)富县地区和庆阳地区分别发育三角洲前缘沉积相和辫状河三角洲沉积相,庆阳地区沉积规模小于富县地区;(2)由于受到沉积作用和成岩作用的影响,总体上庆阳地区储层物性比富县地区差;(3)富县地区经历了2期油气充注,第1期油气充注为晚侏罗世-早白垩世,第2期油气充注为早白垩世中期,庆阳地区主要经历了1期油气充注,成藏时间为早白垩世中期;(4)东、西部运聚成藏存在差异：在晚侏罗世,富县地区长9作为主要的供烃来源,长9油气沿砂体向长8油层组进行运移,同时也可在其内部进行长距离的侧向运移,而庆阳地区此时长9源岩生烃强度不大,只有少量油气沿砂体进入长8储层,成藏组合为下生上储;在早白垩世,庆阳地区构造活动强烈,长7和长9作为主要的供烃来源,油气沿断裂带进行大量充注,成藏组合为下生上储和上生下储,而富县地区此时长7源岩有油气生成,但由于断裂带不发育,油气充注相对庆阳较弱。明...     

致密砂岩裂缝填充识别及其测井响应特征——以鄂尔多斯盆地镇泾油田延长组为例

鄂尔多斯盆地镇泾油田延长组发育致密砂岩裂缝,准确识别裂缝的填充程度有助于更好地评价和开发致密砂岩储层。运用延长组的岩心资料、成像测井资料和常规测井资料,统计裂缝的产状、填充矿物和填充情况,确定研究区裂缝主要岩性为细砂岩和粉砂岩,主要填充物为方解石,通过交会图和正态分布,总结了有填充裂缝和未填充裂缝的测井响应特征,对比了有填充裂缝和未填充裂缝的测井响应差异,选取裂缝敏感的测井参数,构建曲线变化幅度参数和曲线变化率参数,进而构建裂缝有未填充的综合指数识别方法。结果显示,感应测井对裂缝有填充和未填充响应有明显差异,孔隙度测井对裂缝有填充和未填充有一定的响应差异,岩性测井响应差异最不明显。将响应特征和识别方法应用于研究区2口井,对裂缝有未填充的综合识别率达76%。结果表明该响应特征和识别方法可为致密砂岩裂缝填充评价提供新思路,完善裂缝致密砂岩储层的评价方法。     

鄂尔多斯盆地麻黄山西区块长6油组致密储层特征及物性主控因素研究

根据鄂尔多斯盆地麻黄山西区块大量的岩心、测井、录井和分析化验资料,从储层岩石学特征、物性特征、孔隙类型及孔隙结构三个方面对长6油组储层特征进行研究。针对储层超低-特低孔、超低-特低渗的特点,从沉积相和成岩作用两方面对致密储层物性的主控因素进行分析。研究表明,长6油组储层岩石类型主要为岩屑质长石砂岩和长石质石英砂岩,成分成熟度和结构成熟度中等-好;储集空间主要为原生粒间孔隙和粒间溶孔,孔隙结构以微喉道和片状喉道为主。水下分流河道砂体物性最好,为最有效储层;压实和胶结作用均导致储层物性变差,溶解和交代作用有利次生孔隙形成;但程度较弱,对储层改造作用有限。     

鄂尔多斯盆地西部延长组长8~长6段致密储层微观孔隙特征差异

阐明鄂尔多斯盆地西部延长组长8~长6段致密储层微观孔隙特征的差异,对揭示致密油差异富集规律,实现有利储层的分级评价具有重要意义。运用铸体薄片、X射线衍射、场发射扫描电镜和高压压汞等技术手段,对长8~长6段致密储层样品进行测试,获取不同层段孔隙类型特征和孔隙结构特征。研究表明:从长8~长6段,致密储层面孔率先减小后增加,长8段以微裂缝和粒内溶孔为主,长7段和长6段以微裂缝和粒间孔为主,长6段杂基孔和粒内溶孔也较为发育。长8段孔喉半径最大,分选最好,歪度最粗,主要发育0.01~1μm的中孔喉,孔体积也最大。长7段和长6段歪度相近,均以1~10 nm的小孔喉为主,但长6段退汞效率最高,孔喉分选性和孔体积均好于长7段。结合毛细管压力曲线形态和孔隙结构参数,将孔隙结构分为Ⅰ中孔喉型、Ⅱ中细孔喉型、Ⅲ细孔喉型、Ⅳ微细孔喉型和Ⅴ微孔喉型5种类型。长8段和长6段孔隙结构分别以Ⅰ型和Ⅳ型为主,长7段以Ⅲ型和Ⅴ型为主。     

鄂尔多斯盆地庆城地区长7段致密砂岩成岩演化与孔隙结构特征

利用薄片观察、扫描电子显微镜(SEM)观察、X射线衍射(XRD)分析和高压压汞实验等手段,系统地研究鄂尔多斯盆地庆城地区三叠系延长组七段(长7段)致密砂岩的岩性、物性、孔隙结构以及成岩作用特征,揭示孔隙结构和成岩作用对储层物性的控制作用,进而提出针对研究区长7段致密砂岩油储层的分级评价标准.长7段致密砂岩以长石岩屑砂岩...     

鄂尔多斯盆地西区油田延长组长8储层特征及影响因素

通过岩心观察、测井及各类分析测试资料,对西区油田长8储层岩石学、孔隙结构和储层物性等特征进行了研究.结果表明:研究区延长组长8储层为典型的特低孔-特低渗储层,层内非均质性较强,主要呈强-中等非均质型;储层砂体为成分成熟度和结构成熟度都较低的岩屑质长石砂岩和长石质岩屑砂岩;储集空间主要为粒间孔和长石溶孔;孔隙结构类型以小孔中细喉型和小孔微细喉型为主;研究区长8储层物性受沉积微相、孔隙结构、成岩作用的共同影响;不同沉积微相储层的物性差异较大;成岩作用对储层物性的影响具有两面性,压实作用、胶结作用导致储层致密,物性变差;溶蚀作用与烃类充注改善了储层物性.     

鄂尔多斯盆地富县地区长8成岩相及其对储层类别的控制

富县地区延长组长8油层组是重要的产油层段之一,储层性能除了受沉积环境的影响之外,还受成岩作用、尤其是成岩相的控制.综合利用储层铸体薄片、压汞、扫描电镜和物性分析等资料对富县地区长8油层组碎屑组成、胶结物组分和储层孔隙结构、物性特征、成岩相及储层类别进行了详细研究,分析了储层成岩相分布规律及其对储层类别的控制作用.得出以下结论：研究区长8油层组主要发育5种成岩相：绿泥石薄膜胶结相、泥质胶结相、石英及长石胶结相、碳酸盐胶结相和长石溶蚀相.储层物性分布规律明显受成岩相控制,绿泥石薄膜胶结相和长石溶蚀相区储层物性最好,为Ⅱ类储层,为研究区最有利储集层发育的相带;泥质胶结相及石英、长石胶结相区储层物性稍差,为Ⅲ类储层;泥质胶结相及碳酸盐胶结相区储层物性最差,为Ⅳ类储层,即非储集岩.