鄂尔多斯盆地南部盒8段致密砂岩储层微观孔隙结构表征与评价

鄂尔多斯盆地南部上古生界致密砂岩气藏储层的研究程度较低,而微观孔隙结构一直是致密砂岩油气藏储层研究的热点和重点。运用岩心观察、铸体薄片、恒速压汞、常规压汞曲线、气水相对渗透率曲线和核磁共振等多种实验方法,对鄂尔多斯盆地南部盒8段储层储集空间类型及微观孔隙结构进行了详细研究及分类表征与评价。结果表明,鄂尔多斯盆地南部盒8段储层的孔隙类型以岩屑溶孔、晶间孔和粒间孔为主。主流喉道半径与渗透率相关性较好,渗透率可作为致密砂岩储层的分类依据。依据渗透率和压汞参数,将盒8段储层分为4类。Ⅰ类~Ⅳ类储层孔隙度和渗透率不断变差,中值半径不断减小;气、水等渗点相对渗透率不断增大;自由流体驰豫时间和饱和度不断减小。选取孔隙度、渗透率、中值半径、可动流体饱和度、等渗点相对渗透率、测井解释结论六项参数,建立了鄂尔多斯盆地南部盒8段储层微观孔隙结构分类评价标准。其中Ⅰ类和Ⅱ类储层为有效储层,Ⅲ类和Ⅳ类储层为无效储层。     

基于压汞和核磁共振对致密油储层渗透率的评价:以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长7油层组为例

为探讨鄂尔多斯盆地致密油储层渗透率与孔喉半径、T_2弛豫时间的相关性,在分析目前对常规储层渗透率评价方法的基础上,基于压汞和核磁共振实验数据,利用线性回归分析建立了适应于长7致密油储层渗透率评价的方法。研究结果表明:不同于常规储层和其他类型的致密砂岩储层,长7致密油砂岩累积进汞饱和度5%所对应的孔喉半径(r_5)与渗透率产生了良好的相关性,是渗透率预测的最佳孔喉半径,且在这个孔喉范围内孔喉大小主要介于0.1~1μm,由微孔和中孔构成;核磁共振渗透率评价参数T_2截止值(T_(2cutoff))和T_2谱峰(T_(2peak))对长7致密砂岩储层不再适用,而T_2几何平均值(T_(2gm))是长7致密砂岩渗透率评价的重要参数,其与渗透率、孔隙度产生良好的关联性,建立的评价方法结果显示预测渗透率与实测渗透率非常接近,吻合度较高(R~2=0.9599)。利用孔喉半径和T_2弛豫时间建立的渗透率评价方法匹配使用,对今后鄂尔多斯盆地致密油储层质量预测具有指导意义。     

鄂尔多斯盆地西部长6砂岩致密化过程分析

通过储层物性、铸体薄片和带能谱仪的扫描电镜,对鄂尔多斯盆地西部长6砂岩的致密化过程进行定量研究。研究表明,鄂尔多斯盆地西部长6超低渗透砂岩的原始沉积物孔隙度为39.3%,渗透率为22400×10-3 μm2,其致密化过程分为2个阶段;早成岩阶段的压实作用和方解石及绿泥石膜胶结作用,导致砂岩的孔隙度和渗透率急剧下降到8.0%和0.17×10-3 μm2,砂岩转化为超低渗透储层;中成岩阶段A期的油气充注成藏过程中,油气携带有机酸性流体进入超低渗透储层,长石与有机酸性流体发生反应,产生长石溶蚀孔隙,使孔隙度和渗透率提高到11.6%和0.61×10-3 μm2;鄂尔多斯盆地西部长6超低渗透砂岩致密与成藏的配置关系为"先致密后成藏,边成藏边扩容增渗"。      

致密砂岩气层的测井评价--以鄂尔多斯盆地大牛地山西组一段气田为例

大牛地气田山西组一段储层的孔隙度和渗透率均低、孔隙结构复杂、非均质性强，具有低压、低产的特征。利用测井资料，采用人工神经网络技术对致密砂岩的岩性进行了识别，共识别出中—粗粒岩屑砂岩、岩屑石英砂岩两种岩性，结合三种孔隙度测井方法进行了孔隙度和渗透率的预测，利用岩电实验资料，建立了储层微观孔隙结构与胶结指数、饱和度指数、岩石弹性力学参数之间的统计关系，获得了有效的饱和度评价参数，提高了饱和度的解释精度。并以压汞、相渗等岩芯分析资料进行了束缚水饱和度的解释，并采用多种交绘图技术，有效地识别了致密砂岩气层。该方法的特点是充分放大测井信息对天然气的响应特征，增强了气层和干层的判别差异。实践表明，上述方法对于鄂尔多斯盆地大牛地气田致密砂岩气层测井评价的符合率达到95％以上。     

致密砂岩储层不同成岩作用对孔隙度定量演化的影响：以鄂尔多斯盆地姬塬油田长6储层为例

鄂尔多斯盆地姬塬油田长6储层压实作用和成岩作用强烈,储层的强非均质性制约了油气勘探效益的提高。通过开展常规物性、图像粒度、铸体薄片、X衍射、扫描电镜、高压压汞和恒速压汞等实验研究储层的微观特征,以时间为主轴,综合沉积环境、埋藏深度、古地温、构造等因素,采用“成岩演化特征”和“地质综合效应”相结合的方法建立了姬塬油田长6致密砂岩储层的孔隙度演化模拟方程,分析了致密砂岩储层成岩作用、孔隙演化等的成因机理。孔隙度演化计算结果表明姬塬油田长6段致密砂岩储层初始孔隙度为3733%,压实作用损失的孔隙度为2247%,早期胶结-交代损失的孔隙度为369%,产生的次生孔隙度为653%,中晚期胶结-交代过程孔隙度损失平均值为697%,计算孔隙度平均值为1006%。致密砂岩储层的差异性成岩演化过程是导致储层物性和微观孔隙结构差异的根本原因。     

致密砂岩储层孔隙结构与可动流体赋存特征:以鄂尔多斯盆地华庆地区长6_3致密砂岩储层为例

应用核磁共振实验对鄂尔多斯盆地华庆地区长63致密砂岩储层可动流体赋存特征进行了研究,并结合铸体薄片、图像孔隙、高压压汞、恒速压汞及真实砂岩微观水驱油实验,对可动流体赋存特征的微观孔隙结构影响因素开展了探讨。结果表明:华庆地区平均孔隙度为8.71%,平均渗透率为0.148×10~(-3)μm~2,可动流体饱和度平均值为33.89%;主要孔隙组合类型为残余粒间孔型、溶蚀孔型及孔隙+裂缝型,不同孔隙类型的储层可动流体赋存特征各异;孔喉大小及配比关系对可动流体饱和度具有重要影响,喉道半径大于水膜厚度的有效喉道对储层可动流体有决定性作用。     

鄂尔多斯盆地姬塬西部长8_1致密储层特征及孔隙度演化分析

<正>目前,世界油气资源勘探开发对象逐渐转向非常规油气,致密砂岩油气成为研究热点。在我国,一般认为孔隙度小于10%,覆压渗透率小于0.1×10-3μm2的储层即为致密砂岩储层,其油气资源丰富,广泛分布于鄂尔多斯、四川、松辽等盆地[1]。鄂尔多斯盆地三叠系延长组为低渗透—特低渗透储层。姬塬西部长81油层组,由于致密砂岩油气藏的致密过程复杂,关于储层致密与油气成藏的先后顺序存在以下3种观点:[2][3][4]     

鄂尔多斯盆地镇泾油田致密砂岩长8储层特征及沉积相研究

利用扫描电镜、铸体薄片等多种方法,对鄂尔多斯盆地镇泾油田长8油层组低孔低渗的致密砂岩储层的储层特征和沉积相进行综合分析研究,发现该地区砂岩类型主要有细粒岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,孔隙度和渗透率分别为3.9%%~11%和(0.04~0.55)×10-3μm2。研究区主要成岩作用包括压实作用、压溶作用、胶结作用、溶蚀作用、交代作用。通过对镇泾区块沉积储层形成的沉积相的研究,查明该区广泛发育三角洲相,进一步可划分为水下分流河道、水下天然堤、水下决口扇、水下分流间湾、河口坝等5种微相。上述研究为镇径油田长8段储层的研究和预测提供了理论依据。     

基于分形理论的致密砂岩渗透率预测模型

渗透率是决定致密砂岩储层渗流能力并最终决定产能的关键因素。【目的】由于致密砂岩储层孔隙结构复杂、非均质性强，其渗透率变化范围大，预测困难，亟需开发适用于致密砂岩的渗透率预测模型。【方法】以塔里木盆地库车坳陷KS2气藏白垩系巴什基奇克组致密砂岩为研究对象，综合物性测试、薄片鉴定、扫描电镜成像分析、高压压汞技术、核磁共振技术及分形理论，对致密砂岩孔隙结构进行定性、定量表征。【结果】基于分形理论，充分考虑孔隙结构非均质性对渗透率的影响，提出了两个新的、基于分形理论的致密砂岩渗透率预测模型。【结论】与r_apex渗透率预测模型相比，r₂₀分形模型、SDR₍(>40))分形模型的渗透率预测精度分别提升了42%与20%。     

核磁共振方法在致密砂岩储层孔隙结构中的应用--以鄂尔多斯大牛地气田上古生界石盒子组3段为例

采用低场核磁共振实验的方法研究了鄂尔多斯盆地大牛地气田上古生界石盒子组3段岩芯样品的核磁共振弛豫时间T2分布与由压汞毛管压力曲线所获得的孔喉半径分布之间的对应关系和转换方法,建立了T2几何平均值与毛管压力曲线孔喉结构参数之间的统计关系.研究结果表明,致密砂岩储层的核磁共振T2分布与由毛管压力曲线所获得的孔径分布之间存在密切的相关性,二者都反映了岩石的孔隙结构,利用核磁共振技术来评价致密砂岩储层的孔喉结构是有效的,同时也为利用核磁共振测井技术开展致密砂岩储层评价提供了实验基础.     

鄂尔多斯盆地姬塬油田长6致密砂岩储层成因机理

鄂尔多斯盆地姬塬油田长6储层原油储量丰富,储层致密制约着油气的勘探开发潜力和评价精度.通过开展物性、粒度、铸体薄片、X衍射、扫描电镜、压汞等测试研究储层特征,以时间为主轴,综合成岩史、埋藏史、地热史、构造等因素,采用“成岩作用模拟”和“地质效应模拟”构建孔隙度演化模型及计算方法探讨致密储层成因机理.结果表明:储层经过较强的演化改造发育微-纳米孔喉系统,形成低孔特低孔-超低渗的致密砂岩储层.H53井长6段孔隙度演化史揭示了增孔和减孔因素对孔隙度及油气充注的影响;通过对比最大粒间孔面孔率、最大溶蚀面孔率、最大压实率、最大胶结率样品孔隙度演化路径和含油饱和度,查明了致密储层成因的差异及品质.      

鄂尔多斯盆地镇泾地区长8致密储层成藏期临界物性厘定

鄂尔多斯盆地三叠系延长组广泛发育致密砂岩油气藏,其中长8油层组是该区富有潜力的勘探开发层位。成岩作用的复杂性,使得长8致密储层现今孔隙度与成藏期相比发生很大变化,因此,对长8油层组成藏充注期储层临界物性的厘定,有助于动态地评价储层质量,客观地评价储层的含油气性。根据粒度分析资料、砂岩薄片资料及含油产状统计,确定了研究区有效储层岩性下限为油斑—油迹细砂岩。并通过长8油层组有效储层的测井解释、试油、常规物性、压汞、核磁共振、相渗透率、覆压孔渗及应力敏感性试验等资料,基于统计学和超低渗透油藏流体渗流机理,优选合适的评价方法求出取镇泾区块长8油层组有效储层的物性下限为7.17%和0.10 ×10-3 μm2。基于孔隙度与时间、温度、深度、压力的函数关系,以地史模拟为基础,利用初始孔隙度及现今实测孔隙度进行端点约束,利用时深指数TDI对致密储层的临界物性进行厘定,得出两期油气充注的临界物性约为27.0%和17.0%,表明自油气充注以后储层发生了较严重的致密化过程。     

恒速压汞技术定量评价低渗透砂岩孔喉结构差异性

针对常规压汞不能准确确定储层孔隙与喉道的弊端,利用恒速压汞技术对鄂尔多斯盆地低渗透砂岩样品孔喉结构的差异性进行了定量评价.结果表明,渗透率越小的岩心,喉道分布越集中,随着渗透率的增大,大喉道分布逐渐增多,喉道分布范围也更加宽泛,主喉道半径随之增大,但较大喉道对低渗透砂岩储层的开采效果具有双重影响;渗透率小于0.5×10...     

阜新盆地沙海组三段浅层致密砂岩储层特征及成岩作用

针对阜新盆地浅层致密砂岩气成藏条件,在对8口井砂岩储层测试数据的分析基础上,研究了沙海组三段砂岩储层物性和沉积－成岩特征.认为阜新盆地沙海组三段砂岩储层为浅层致密砂岩储层,埋深<1500 m,孔隙度<10%,渗透率<1×10-3μm2;成岩作用控制沙海组三段砂岩的物性特征,沙海组三段砂岩主要经历压实作用、碳酸盐胶结作用和碳酸盐溶解作用,成岩阶段主要处于晚成岩A期.从而指出沙海组三段浅层致密砂岩储层适合储集来自周围气源岩生成的天然气,是盆地浅层致密砂岩气的有利勘探层位.     

东濮凹陷杜寨地区沙三中-下段致密砂岩气藏有效储层物性下限

东濮凹陷杜寨地区沙三中-下段致密砂岩储层具有典型的低孔、低渗特征,但其储层物性下限尚不明确。为此,基于岩心实测孔隙度、渗透率和压汞资料等,综合采用经验统计法、孔隙度-渗透率交会法、最小流动孔喉半径法(水膜厚度法、Purcell法、Wall法)及压汞曲线法等多种方法,确定了杜寨地区沙三中-下段致密砂岩气藏有效储层的物性下限。结果表明,不同方法确定的物性下限值存在一定差异,杜寨地区沙三中-下段致密砂岩气藏有效储层的孔隙度下限值介于3.92%~5.306%之间,平均值为4.264%;渗透率下限值范围为0.032×10~(-3)~0.059×10~(-3)μm~2,平均值为0.038 7×10~(-3)μm~2。总体上,经验统计法确定的物性下限值较低,而最小流动孔喉半径法和压汞曲线法确定的物性下限值较高,特别是Purcell法计算所得的物性下限值明显高于其他方法,可能与其更能表征大孔喉的贡献有关。在此基础上采用算术平均法,综合确定杜寨地区沙三中-下段有效储层的孔隙度下限值为4.264%,渗透率下限值为0.038 7×10~(-3)μm~2。     

中国致密砂岩储层流体可动性及其影响因素

致密砂岩储层流体可动性对油气开发、预测和评价具有重要意义。查阅国内近十年相关成果，对致密储层流体可动性的相关参数、测试方法、分布特征及其影响因素进行了分析。发现致密砂岩储层的弛豫时间T₂谱截止值为0.540~41.600 ms，可动流体孔隙度为0.12%~14.35%，可动流体饱和度为2.16%~90.30%，Ⅲ—Ⅳ类储层是致密砂岩储层的主要类型，致密储层可动流体的孔喉半径下限为0.013~0.110 μm，高压压汞、核磁共振、恒速压汞识别的孔喉半径下限分别为0.037 5、0.070 0~0.200 0、0.120 0 μm，水膜厚度为0.05~1.00 μm。统计分析显示，核磁共振、恒速压汞测得致密储层可动流体饱和度偏低；水膜厚度是影响致密砂岩储层流体渗流的主要因素；低煤阶煤层可动流体饱和度最高，致密砂岩储层次之，页岩储层最低；致密砂岩储层约是页岩储层、低煤阶煤层可动流体孔隙度的10倍；砂岩储层可动流体赋存于孔隙和喉道中，受孔隙和喉道共同控制；致密砂岩具有喉道分布集中，有效孔隙发育差，孔隙大部分为喉道半径小于1.000 μm的微细孔；喉道半径越集中、孔喉半径比越小、有效喉道半径越大，越有利于储层流体的渗流；砂岩渗透率（<2×10^-3 μm²）越低，可动流体参数衰减越快；渗透率（>2×10^-3 μm²）越高，可动流体参数升高越缓慢；喉道半径是控制致密砂岩储层流体可动性的主要因素。     

鄂尔多斯盆地高桥地区盒8段砂岩储层致密成因

运用常规薄片、铸体薄片、扫描电镜及恒速压汞等实验手段,对鄂尔多斯盆地高桥地区盒8段储层特征进行研究,并以孔隙演化过程为线索分析了储层致密成因。研究结果表明:盒8段储层主要为岩屑石英砂岩、石英砂岩与岩屑砂岩,成分成熟度和结构成熟度均较高,储层物性差;砂岩分选性好,初始孔隙度整体较高,平均可达34.7%;受岩石组分、埋深及煤系烃源岩酸性流体的影响,压实作用强烈,破坏了大约20.4%的原生孔隙度,胶结作用破坏了其余13.9%的原生孔隙度,原生孔隙几乎被破坏殆尽;早期溶蚀产生的孔隙被压实作用破坏,而晚期溶蚀作用较弱,仅增加了大约3.4%的次生孔隙度,难以大幅度改善储层物性。因此,成岩期原生孔隙被破坏殆尽及次生孔隙形成较少共同导致该区储层致密。     

致密砂岩储层差异性成岩演化对孔隙度定量演化表征影响:以鄂尔多斯盆地马岭地区长8_1储层为例

鄂尔多斯盆地马岭地区长81储层在沉积、埋藏、成岩等地质作用的综合影响下,形成了典型的低孔-特低孔、特低渗-超低渗致密砂岩储层;该致密砂岩储层的成岩阶段部分进入中成岩阶段B期的早期,大部分属于中成岩阶段A期的中晚期。按照成岩演化特征或地质综合效应建立了适用于马岭地区长81致密砂岩储层的孔隙度演化模拟方程,同时分析了各成岩作用之间的独立性和关联性。对4类典型样品的分析表明,样品主要属于压实型成岩改造类型,孔隙度演化模拟结果显示鄂尔多斯盆地马岭油田长81致密砂岩储层样品压实损失的孔隙度平均为23.47%,受胶结物含量和流体性质影响,早期胶结损失的孔隙度较中晚期胶结损失的孔隙度低,早期胶结损失的孔隙度为3.21%,中晚期胶结损失的孔隙度为7.79%,溶蚀作用产生的孔隙度为5.53%。这表明差异性的成岩演化过程是导致砂岩孔隙结构、储集性能、物性存在差异的主要原因。     

鄂尔多斯盆地镇泾地区长8段致密砂岩油藏成藏孔隙度下限研究

鄂尔多斯盆地镇泾地区长8段现今含油储层孔隙度和渗透率下限分别为4%和0.03×10-3μm2,属于特低孔低渗油藏。主成藏期、成岩作用、埋藏史及模拟实验研究结果表明,高致密油藏缘于成藏后储层致密化。传统方法是通过统计现今含油物性下限作为成藏物性下限,这种方法不适用于成藏后再致密油藏的研究。以现今储层含油物性下限为切入点,利用砂岩孔隙度演化规律,对现今储层含油物性下限进行成藏后孔隙度损失量补偿,从而求取油气成藏孔隙度下限,利用该方法得出镇泾地区长8段石油成藏孔隙度下限为10.5%。研究表明成藏物性下限是镇泾地区长8段成藏的主控因素之一,只有成藏期孔隙度大于成藏孔隙度下限时油气才可能进入圈闭成藏。     

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区盒一段致密砂岩储层特征及其主控因素

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区盒一段富含天然气,但储层致密、非均质性强,从而制约了该地区天然气的增储上产.利用岩心、铸体薄片和场发射扫描电镜观察、孔渗测试、X射线衍射分析、高压压汞及恒速压汞分析等,分析致密砂岩储层的特征及其主控因素.以此将储层划分为优势储层和差储层两类,优势储层主要以心滩和河道内的粗粒岩屑石英砂岩,岩屑砂岩为主,泥质含量低,溶蚀孔隙发育,差储层主要以河道间的细粒岩屑砂岩为主,泥质含量高,孔隙不发育.物源的差异导致了西部石英含量高于东部.水动力条件的强弱是决定储层优劣的初始条件,早期泥质充填导致差储层的原始孔隙度较低.优势储层中泥质含量较少,更能抵抗上覆压力,孔隙流体更活跃,能形成更多的溶蚀孔.