碳酸盐岩双孔隙数字岩心结构特征分析

基于扫描电子显微镜(SEM),分别获取用来描述碳酸盐岩大孔隙和微孔隙特征的低分辨率岩心薄片和高分辨率岩心薄片,利用马尔可夫链蒙特卡洛方法构建相应的大孔隙数字岩心和微孔隙数字岩心,并通过叠加法构建出同时描述大孔隙和微孔隙性质的碳酸盐岩双孔隙数字岩心,最后对数字岩心的孔隙结构特征进行分析评价。结果表明:马尔可夫链蒙特卡洛法能够基于真实岩心薄片快速构建出三维数字岩心;叠加法构建的碳酸盐岩双孔隙数字岩心的孔隙连通体积比明显提高,微孔隙的叠加对提高整个碳酸盐岩双孔隙数字岩心的连通性有着重要影响;碳酸盐岩双孔隙数字岩心孔隙尺寸分布大体上遵从双峰分布,能够同时描述大孔隙和微孔隙特征。     

储层孔隙度-渗透率关系曲线中的截止孔隙度与储层质量

截止孔隙度可从储层孔隙度-渗透率关系曲线获取,是要获得某一特征渗透率所需要的孔隙度临界值,也是储集岩的岩石结构(杂基或灰泥的含量、碎屑的粒度和分选性)、自生矿物构成(如以孔隙衬里方式存在的自生矿物的数量)、白云石的含量和储层孔隙构成(粒间孔、晶间孔、粒内孔、铸模孔、大孔、中孔和微孔等)等各种沉积、成岩因素的表征。鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组不同油层组储层与0.1×10-3μm2渗透率对应的截止孔隙度大致变化在7%～12%之间,主要受印支期暴露时间间隔中大气水作用与次生孔隙形成的控制,如果以0.1×10-3μm2渗透率作为渗砂岩下限,相应孔隙度的下限也大致变化在7%～12%之间,这显然会影响不同油层组烃类的储量计算;以孔隙衬里方式存在的自生矿物对埋藏条件下储集空间具有保护作用,但这些胶结物数量的增加会导致储层截止孔隙度增加,储层质量比具有类似孔隙度但缺乏孔隙衬里胶结物的储层差;由不同类型孔隙构成的碳酸盐岩储层1×10-3μm2渗透率对应的截止孔隙度变化在5.4%～31.3%之间,粒间孔、晶间孔为主的碳酸盐岩截止孔隙度较小,储层质量较好,灰泥岩微孔为主的碳酸盐岩的截止孔隙度最大,储层质量最差,粒内孔和铸模孔为主的碳酸盐岩具有中等的截止孔隙度、中等的储层质量。     

碳酸盐岩双孔隙网络模型的构建方法和微观渗流模拟研究

碳酸盐岩油藏作为全球的主力油气储集层,在微观尺度上分布有大量发育的大孔隙和微孔隙,研究不同孔隙对其微观渗流特征的影响具有重要意义．本文基于碳酸盐岩中分别描述大孔隙和微孔隙特征的单一尺度孔隙网络模型,利用整合法构建出能够同时描述大孔隙和微孔隙特征的双孔隙网络模型,最后模拟各网络模型的渗流过程,计算相应的渗流特征参数并同岩心实验室渗透率进行了对比．结果表明,基于整合法构建的双孔隙网络模型可根据区间域随机产生任意大小的网络尺寸,不仅同时包含大孔隙和微孔隙的几何拓扑结构信息,而且可同时描述大孔隙和微孔隙的渗流特征,能够较好描述真实碳酸盐岩油藏中多尺度孔隙特征．双孔隙网络模型的绝对渗透率和实验室岩心结果基本一致,水湿油藏条件下对比各网络模型的相对渗透率曲线发现,双孔隙网络模型的等渗点含水饱和度均大于大孔隙和微孔隙网络,其残余油饱和度明显减少,这是由于大孔隙和微孔隙的整合极大地提高了双孔隙网络的连通性,进而大幅度提高网络的渗流能力,本研究为碳酸盐岩微观渗流研究提供了重要的理论基础．     

低孔低渗型砂岩储层物性特征及油层物性下限值确定——以塔里木盆地塔河西南为例

通过对塔里木盆地塔河油田西南部的志留系低孔-低渗型砂岩储层的分析,从砂岩储层的成岩作用、孔隙演化和物性孔隙结构特征等方面进行深入研究,为合理地认识低孔低渗透型储层提供一定的参照和依据。分析认为塔里木盆地塔河油田西南部的志留系低孔-低渗型砂岩储层的油气储集性能易受成岩作用、岩石基本组构的影响,其储层的物性孔隙结构特征有一定的差异,并影响其油层的有效储集性能。结合岩心分析的孔隙度、渗透率与含油岩心饱和度相渗透率的关系,确定油层的物性下限值:孔隙度下限值为6%,渗透率下限低值在1×10-3μm2,高值在10×10-3μm2.     

岩心渗透率的精确计算方法及其适用范围实验研究

通过对非达西二项式渗流方程推导,建立了计算高速非达西渗透率的方法,并结合400块岩心的气体单相渗流实验结果,明确了不同渗透率计算方法的适用范围:储层渗透率小于10×10-3μm2时,滑脱效应对气体渗流产生了较大影响,应进行克氏渗透率校正计算;大于50×10-3μm2时,高速非达西渗流对气体渗流产生了较大影响,达西定律不再适用,应采用高速非达西渗透率的计算方法;介于(10~50)×10-3μm2时,需要同时考虑两种渗流规律的影响而采用复合计算方法。经与岩心分析资料对比,用此计算方法得到的渗透率值更加接近实际地层情况。     

南堡凹陷滩海地区储层特征及含油气性预测

为研究南堡凹陷滩海地区深层储层特征和输油性能,采用铸体薄片、岩心分析化验等资料,从控制渗流能力和油气运聚成藏角度出发,选取孔隙度、渗透率、孔隙半径、排替压力4个参数,建立储层输油性能评价预测体系,运用公式法,进行定量评价,研究储层含油气性下限值.结果表明:研究区储层储集空间以残余原生粒间孔隙、粒间溶蚀孔隙和粒内溶蚀孔隙为主;次生孔隙主要为碳酸盐岩胶结物和长石颗粒溶蚀形成,其次为岩屑溶蚀.溶解成岩作用有利于深部储层次生孔隙发育,减弱储层总孔隙度损失量,有利于砂体输油性能的改善.储层含油气性下限预测值分别为孔隙度8.24%,渗透率0.10×10~(-3)μm~2,孔喉半径0.28μm,排替压力0.84 MPa.这有助于南堡凹陷深层储层特征研究和勘探目标优选.     

胍胶降解菌对地层压裂液伤害的修复机制

针对低渗致密砂岩油藏压裂中压裂液对油层的污染和伤害,研究采用微生物方法修复胍胶压裂液地层伤害的机制。从油藏产出水中,以胍胶为唯一碳源采用稀释平板法分离筛选出胍胶降解菌;通过菌落和细胞形态、生理生化特征以及16S r DNA序列分析对菌株进行鉴定;通过测定菌株降解胍胶中表观黏度、平均相对分子质量变化以及对压裂液残渣和粒径的分析,评价菌株对胍胶压裂液的降解效果;并通过岩心流动模拟实验,研究压裂液对岩心的伤害及微生物修复效果。结果表明:从地层产出水中分离的7株细菌中,1株细菌可高效降解胍胶,经鉴定为Bacillus paralicheniformis(CGS)。该菌降解胍胶压裂液后,表观黏度从117 m Pa·s降低到3.3 m Pa·s,降黏率达到97.0%;平均相对分子质量从119 062降低到28 089;降解过程中有CO_2、N_2O气体的产生并代谢产生了可使胍胶降解的活性物质;压裂液残渣从81.67 mg变为51.67 mg,降低了36.73%,残渣粒径从78.598μm变为59.905μm,降低了23.78%。原始渗透率为108.70×10~(-3)和16.90×10~(-3)μm~2的岩心在压裂液污染后渗透率分别为5.18×10~(-3)和7.93×10~(-3)μm~2,经微生物修复后,渗透率恢复为92.58×10~(-3)和16.32×10~(-3)μm~2,恢复率分别为85.17%和96.57%。     

一种利用毛管压力确定致密储层岩石润湿性的方法

致密砂岩储层孔隙尺度微小,孔隙结构复杂,毛管效应明显,为明确该类储层岩石润湿性,本文提出一种利用毛管压力确定岩心润湿性的方法。首先,通过压汞实验明确致密砂岩储层孔隙结构特征,明确孔隙结构参数与毛管压力关系,确定毛管压力主要影响因素;其次,开展动态毛管压力测定实验,建立毛管压力和喉道半径关系;最后,开展不同渗透率岩心油驱水和水驱油实验,确定岩石润湿性。研究结果表明：致密砂岩储层喉道半径呈对数正态分布,其分布参数与渗透率的相关性很好,喉道半径是渗流能力的主控因素;当渗透率大于10×10-3μm2时,毛管压力的动态效应影响较弱,当渗透率小于1×10-3μm2时,毛管压力的动态效应明显;通过测定岩心两端的压差,可以利用毛管压力能够确定岩石润湿性,结果准确,与接触角法与吸入法结果相同,验证了该方法的准确性。     

注水开发对碎屑岩储层物性影响规律实验研究

针对渤海油田碎屑岩储层长期注水开发导致储层黏土矿物的含量及构成发生变化,进而影响储层的物性及油田开发效果的问题,采用注水模拟实验、岩心观测、扫描电镜、密闭取芯等手段对水驱前后储层孔隙度、孔隙结构、渗透率、岩心电阻增大率的变化进行了研究,并对其变化原因进行了分析。实验结果表明:在油田注水开发过程中孔隙度基本不发生改变。渗透率为(200～400)×10~(-3)μm~2的储层注水后期渗透率呈上升趋势,电阻增大率指数以及饱和指数下降,孔隙结构变化幅度较小。渗透率为(20～100)×10~(-3)μm~2的储层在注水后期渗透率呈下降趋势,电阻增大率指数以及饱和指数上升,孔隙结构变化幅度较大。     

实际油藏条件下毛管力曲线测定方法

研发高温高压毛管力曲线测定仪,使用地层水和含有溶解气的地层油,模拟油藏温度和压力条件,测定渗透率不同的3块岩心的地下毛管力曲线,并与压汞法得到的地下毛管力曲线进行对比。结果表明:由压汞毛管力曲线按照常规转换方法得到的地下毛管力曲线均比实测毛管力曲线低,两种曲线在曲线平缓段有较大差别,渗透率为(0.3~1.3)×10~(-3)μm~2的岩心,润湿相饱和度70%时毛管力差值为0.08~0.12 MPa;通过压汞毛管力曲线与实际毛管力曲线拟合,渗透率为(0.3~1.3)×10~(-3)μm~2的岩心实际转换系数为4~5(常规转换系数为7.26),渗透率越高的岩心拟合系数越低。