塔河油田西南地区古生界低渗砂岩油层流体分布及对渗流特征的影响

塔河油田西南地区古生界低渗砂岩油气层业已证明具工业油气潜力,但实际测试表明,砂岩油层产能低、变化大、含水高,这种特点与油气显示相矛盾。综合实际流体分析化验、岩心含油性描述、含油饱和度测试以及荧光薄片观察分析资料,开展了流体宏观和微观分布研究,建立了流体微观分布模式,探讨了流体分布与低渗砂岩油层润湿性、相渗性的关系,进而阐明了低渗砂岩油层复杂产出特征的内在主控因素。研究表明,工区古生界低渗砂岩油气层利用薄片荧光颜色划分出4类含油沥青类型,建立了两类流体分布模式,并分别对应两类润湿性特征。相渗性实验表明,流体分布模式I(亲水模式)相对模式Ⅱ(混合润湿模式)的相渗曲线具有相对较高束缚水饱和度、较高最大含水饱和度、较低残余油饱和度、较大两相渗流饱和度范围、较高等渗点含水饱和度以及较高最终驱油效率的特点。因而,在相同含水饱和度的情况下,亲水模式(模式Ⅰ)相对混合润湿模式(模式Ⅱ)油层的油相相对渗透率较高,具有较高的产能、较低的含水率和较高的采收率。实际测试资料证实上述分析是可信的。     

四川江油青林口地区油砂矿地质及成藏特征

江油青林口油砂矿是四川盆地龙门山山前带非常规石油资源，受上寺-罗妙真-漆树槽逆冲断层南侧次一级庙子坝断层南东单斜构造带控制，区域上属下寺-金子山-厚坝油砂成矿带。对该地区已获取的地质、钻探工程、物探测井、采样测试等油砂矿成果资料进行综合研究，结果显示：油砂储集体发育在侏罗系中统沙溪庙组下段细-中粒岩屑石英砂岩中，油砂油矿体质量含油率平均值9.55%，含油饱和度平均值43.3%，含水饱和度平均值4.54%，有效孔隙度平均值15.9%，且具闪点高、密度大、粘度大及残碳、灰分、机械杂质高、高硫含量的典型稠油特点。油砂油储集体物性条件良好，水平方向渗透率低，垂直方向渗透率特低，具有较好的油砂油储存空间，显示出该地区有扩大资源储量的潜力，是值得进一步勘查的远景区。     

特低渗透砂岩的核磁共振水驱油特征及其影响因素——以鄂尔多斯盆地延长组为例

为分析特低渗透砂岩的水驱油特征,揭示影响水驱油效果的主要因素,利用核磁共振技术对鄂尔多斯盆地延长组样 品进行了水驱油前后的T2谱测试。结果表明,实验样品束缚水状态下的油相T2谱呈双峰形态,两峰之间的交点在16.68 ms 左右,可动油参数对渗透率变化敏感;水驱油后T2谱右峰下降程度不同,左峰的下降与毛细管的自吸作用有关,发挥好毛 细管的自吸作用,有助于提高采收率。38块样品的平均可动油百分数达到了57.62%,驱油效率为37.33%,还有约20.29%的 可动油没有被驱出,水驱油后的开发潜力仍然较大。物性、孔喉匹配关系、微裂缝发育程度、粘土矿物赋存形态是影响驱 油效率的主要因素。驱油效率与可动油百分数之间的对比结果从实验角度印证了核磁共振可动油百分数是驱油效率的上限。     

利用核磁共振技术对丘陵油田低渗储层可动油的研究

为了定量评价储层可动油饱和度及渗流能力,应用核磁共振技术对丘陵油田40块岩心的可动油饱和度进行了定量测试.研究表明,丘陵油田低渗透储层可动油饱和度值的分布范围是4.8%~56.7%,平均值为33.4%.可动油饱和度高低与岩心孔隙度、渗透率及驱油效率呈正相关关系.各类储层可动油饱和度差异较大,储层沉积微相及物性决定了可动油饱和度和渗流能力的大小.     

低含油饱和度油藏特征与成因——以鄂尔多斯盆地郝家坪西区长2油藏为例

鄂尔多斯盆地延长组长2油藏具低含油饱和度、高含水特征,制约了长2油藏的高效开发。以郝家坪西区长2油藏为例,通过对储层物性、运移动力、闭合高度及含油性的分析,明确了长2储层低含油饱和度成因。结果表明,长2油藏具油层厚度薄、储层物性差、低幅度小型鼻状构造发育、边底水较活跃的特点,以构造-岩性复合油藏为主;低饱和度油藏形成的主要原因为圈闭闭合高度低、储层物性差和运移动力不足,导致圈闭内油驱水不彻底,仅在相对较大的孔喉中聚集;油源条件不足、相对较高的粘土矿物含量及较高束缚水饱和度也是间接形成低饱和度油藏的重要因素。     

低渗-特低渗油藏渗流特征及影响因素:以鄂尔多斯盆地安塞油田侯市-杏河地区长6油藏为例

安塞油田侯氏-杏河地区长6油藏属于低渗-特低渗油藏,针对导致该油藏注水开发过程中一系列问题的复杂多变的渗流特征,利用油水相渗实验与核磁共振实验,通过分析曲线特征与重要渗流参数分布将研究区油藏储层分为3类,并结合物性测试、恒速压汞、X衍射等实验结果,分析物性、孔喉结构、黏土矿物以及注水方式对渗流特征的影响。结果表明:3类油藏的渗流参数依次变差,渗流能力减弱;束缚水饱和度受黏土矿物含量的影响程度较大;驱油效率与渗透率和喉道半径呈正相关,与孔喉半径比呈负相关,且受微观均质程度以及注入压力以及注入水体积影响;可动流体饱和度随渗透率的增大而增大,主要受控于孔隙与喉道分布及二者的空间配置关系。从好到差的3类油藏对应的初期产量、稳产周期依次降低。储层因素通过影响渗流特征,进而对开发特征产生影响。     

结合高温高压物性实验确定致密油储层充注物性下限新方法

致密油储层的开采物性下限变得越来越低,并且逐渐接近成藏充注物性下限,因此对于致密油储层物性下限的精确确定变得极为重要.束缚水水膜厚度在确定储层物性下限中起到关键作用,其中束缚水表面积通过氮气吸附实验可以精确得到.束缚水水膜体积的得出方法很多,但也存在很多缺陷.通过对多种方法的调研,最后确定采用模拟地层压力和温度的岩电实验,结合阿尔奇公式得到束缚水饱和度,计算出束缚水水膜体积的方法,最后得出的束缚水膜厚度.此法可以很好地模拟地层环境,所得结果更加接近地层真实值,最后得出的束缚水水膜厚度更加准确.束缚水水膜得出以后,与孔喉半径平均值建立关系图确定孔喉半径平均值下限,然后运用统计学原理建立孔喉半径平均值与孔渗的关系图,最终确定致密油储层的孔隙度充注下限值和渗透率下限值.根据压汞曲线图确认此种测试方法所得物性下限结果准确.     

特低渗储层不同成岩相孔隙结构对渗流特征的影响——以姬塬油田长2层为例

利用压汞实验、铸体薄片、扫描电镜和油水相渗试验获得的各类特征参数,分析不同成岩相储层油水两相的相互干扰特征,探讨对比两相流体共渗时储集空间、孔喉网络类型以及产量递减等方面的差异,实现流体在特低渗层内渗流规律的定量表征,并结合产油能力,着重探讨孔隙结构对渗流特征的影响。结果表明:储层岩石孔隙中的油能否被驱出主要取决于喉道参数,物性越好的储层,喉道半径越大,残余油饱和度越高。油驱水过程中,油相开始流动时连续相临界饱和度的大小与该驱替压力下油相可以进入的孔隙和喉道体积有关,尤其是喉道体积。孔、喉间差异越小,分选、分布越均匀,非均质越弱,岩石渗流能力越强,水驱效率越高。     

华庆油田长8超低渗透砂岩油藏水驱微观机理

为探讨超低渗透砂岩油藏水驱开发中不同级别孔隙的动用及残余油赋存等问题,对鄂尔多斯盆地华庆地区延长组长8段典型岩样开展水驱油核磁共振实验。定义区间驱油效率、驱油效率贡献,根据核磁共振T2谱形态,分弛豫时间＜10ms孔隙区间、弛豫时间＞10ms孔隙区间、总孔隙区间讨论饱和油状态和水驱最终状态各孔隙区间的含油饱和度、动用含油饱和度、残余油饱和度、驱油效率贡献、区间驱油效率及其与渗透率的相关关系。研究表明,渗透率＜0.07×10-3μm2,原油主要赋存在弛豫时间＜10ms孔隙区间;渗透率＞0.07×10-3μm2,原油主要赋存在弛豫时间＞10ms孔隙区间。弛豫时间＞10ms孔隙,油气富集程度对渗透率更敏感。渗透率越低,弛豫时间＞10ms孔隙的区间驱油效率越高,但其总体积偏低,故水驱开发早期产量高,产量递减快（弛豫时间＜10ms孔隙的区间驱油效率增加缓慢）,这与该类油藏水驱开发特征相吻合。无论渗透率如何低,弛豫时间＞10ms孔隙区间的动用含油饱和度、驱油效率贡献始终高于弛豫时间＜10ms孔隙区间。油藏水驱开发阶段,调整挖潜的对象始终在弛豫时间＞10ms孔隙部分。水驱结束后,渗透率大于0.48×10-3μm2的油藏,残余油主要集中在弛豫时间＞10ms孔隙;渗透率＜0.48×10-3μm2的油藏,残余油主要集中在弛豫时间＜10ms孔隙,这为油藏水驱开发后实施提高采收率技术指明方向。     

鄂尔多斯盆地长7油层微观渗流特征及其影响因素研究——以胡尖山油田安83区为例

鄂尔多斯盆地长7油层是近期才发现的新层系,对长7的认识还很匮乏,关于鄂尔多斯盆地长7油层微观油水渗流特征及其影响因素认识仍是空白。以胡尖山油田安83区长7油藏为例,通过真实砂岩模型对长7储层进行了微观渗流特征实验研究,为油田有效开发提供科学依据。研究结果表明,研究区长7油层微观油水两相驱替类型主要为非均匀驱替,均匀驱替后的含油饱和度和水驱油效率高出非均匀驱替类型10%以上;两相驱替中的绕流是形成簇状束缚水和簇状残余油的主要原因;储层孔隙结构的非均质性和驱替压力是影响微观水驱油效率的主要因素。     

稠油油藏蒸汽驱中后期剩余油分布特征及提高采收率方式研究

针对中国浅层及中深层稠油油藏,利用数值模拟研究方法,研究了不同稠油油藏的蒸汽驱开发规律和蒸汽驱中后期的剩余油分布特征,明确了稠油油藏蒸汽驱中后期的提高采收率方式。研究结果表明:浅层稠油油藏与中深层稠油油藏蒸汽驱的开发规律基本一致。驱替阶段生产效果好、产量高且稳定、油汽比高、含水率低;蒸汽突破后的开发阶段也是蒸汽驱开发的重要阶段,但是该阶段油汽比明显低于驱替阶段,表明该阶段蒸汽热效率明显降低。不同稠油油藏的剩余油分布特征类似,均表现出明显的垂向动用差异特征,即油层上部动用程度高,剩余油饱和度低,油层下部动用程度低,剩余油饱和度高,下部油层是剩余油挖潜的主要对象。从下到上逐层上返开发和多介质辅助是提高蒸汽驱中后期采收率的有效方式。研究结果对同类油藏开发具有重要意义。     

AH5井区八道湾组砂质和砾质储层孔隙结构特征及评价

准噶尔盆地AH区块侏罗系八道湾组属于低饱和度、特低孔特低渗储层,孔隙结构研究较为模糊,导致储集层产能评价认识不清。为对研究区目的层孔隙结构进行定量化描述及识别,利用岩心观察、普通、荧光、铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、岩心油水饱和度、相渗及物性分析等资料对孔隙结构复杂特征进行定量表征及分类,并对相渗特征进行分析。结果表明:八道湾组储层可分为砂质和砾质储层,储层孔隙类型包括剩余粒间孔、粒间和粒内溶孔、铸模孔、微裂缝以及晶间孔,喉道类型包括孔隙缩小型、缩颈型、片状、片弯状以及管束状喉道。在油水饱和度实验分析和压汞基础参数分析基础上,将砂岩和砾岩储层根据分形维数对孔隙结构综合定量划分为Ⅰ—Ⅲ类,砾质储层产能相对砂质储层更好。     

CO2驱微观可视化技术在超低渗储层中的应用可行性研究:以鄂尔多斯盆地为例

CO₂驱油是提高特低渗、超低渗油藏驱油效率的重要途径,但目前由于匮乏CO₂驱油微观可视化实验技术,制约了CO₂驱油微观机理研究及驱油效果评价。本研究提出特低、超低渗油藏高温高压下CO₂驱油微观可视化实验技术,为该类油藏CO₂驱油机理研究提供良好的研究手段。以鄂尔多斯盆地超低渗储层为例,利用首次研制成功的高温、高压、防暴真实砂岩模型,成功进行了CO₂驱油微观可视化实验研究,首次镜下观察不同相态CO₂在超低渗储层复杂孔喉中驱替原油的动态现象,重新认识超低渗油藏注CO₂驱油时不同孔喉结构中CO₂赋存状态和渗流规律。结果表明,储层微观孔喉结构,尤其是孔喉大小分布的均匀程度,对CO₂驱油效率的重要影响超出预期,直接决定着CO₂能否进入储层以及其后的渗流路径。CO₂驱油微观可视化实验技术可有效进行CO₂驱油微观机理研究及驱油效果评价研究,并为后期进行油藏矿场试验提供指导意见。     

鄂尔多斯盆地延长组致密油成藏控制因素

鄂尔多斯盆地延长组发育我国典型的低渗透和特低渗透油气资源,其油藏呈现出储层致密、储集砂体预测难度大、成藏机理复杂等特征.目前,根据勘探开发实践,长庆油田成功实现对渗透率大于0.3×10^-3μm²油藏的开发,目前正在开展渗透率为(0.1~0.3)×10^-3 μm²致密砂岩储层的技术攻关.笔者结合国外最新致密油气资源研究成果和鄂尔多斯盆地延长组低渗透油藏的特征,从延长组致密油分布、致密油流体特征、赋存状态、储集体和致密油形成的控制因素入手,对鄂尔多斯盆地延长组致密油形成与分布规律进行了探讨.确定了延长组致密油形成的控制因素:①长7优质烃源岩分布范围广,生烃强度大,为致密油形成提供了充足的油源供给和资源基础;②大面积广泛展布的复合叠加的碎屑岩储集体,为致密油藏形成提供了储集空间;③油页岩与致密砂岩互层共生,形成了近源成藏的有利配置关系;④成藏期生烃增压,致密储层石油充注程度高,为致密油形成提供了运移动力.     

Progress in China's Unconventional Oil & Gas Exploration and Development and Theoretical Technologies

The new century has witnessed a strategic breakthrough in unconventional oil gas.Hydrocarbon accumulated in micro-/nano-scale pore throat shale systems has become an important domain that could replace current oil gas resources.Unconventional oil gas plays an increasingly important role in our energy demand.Tight gas,CBM,heavy oil and asphaltic sand have served as a key domain of exploration development,with tight oil becoming a 'bright spot' domain and shale gas becoming a 'hotspot' domain.China has made great breakthroughs in unconventional oil gas resources,such as tight gas,shale gas,tight oil and CBM,and great progress in oil shale,gas hydrate,heavy oil and oil sand.China has an estimated(223-263)×10~8t of unconventional oil resources and(890-1260)×l0~(12)m~3 of gas resources.China has made a breakthrough for progress in unconventional oil gas study.New progress achieved in fine-grained sedimentary studies related to continental open lacustrine basin large-scale shallow-water delta sand bodies,lacustrine basin central sandy clastic flow sediments and marine-continental fine-grained sediments provide a theoretical basis for the formation and distribution of basin central reservoir bodies.Great breakthroughs have been made in unconventional reservoir geology in respect of research methodology technology,multi-scale data merging and physical simulation of formation conditions.Overall characterization of unconventional reservoirs via multi-method and multi-scale becomes increasingly popular and facilitates the rapid development of unconventional oil gas geological theory,method and technology.The formation of innovative,continuous hydrocarbon accumulation theory,the establishment of the framework of the unconventional oil gas geological theory system,and the determination of the implications,geological feature,formation mechanism,distribution rule and core technology of unconventional oil gas geological study lays a theoretical foundation for extensive unconventional oil gas exploration and development.Theories and technologies of unconventional oil gas exploration and development developed rapidly,including some key evaluation techniques such as 'sweet spot zone' integrated evaluation and a six-property evaluation technique that uses hydrocarbon source,lithology,physical property,brittleness,hydrocarbon potential and stress anisotropy,and some key development engineering technologies including micro-seismic monitoring,horizontal drilling completion and "factory-like" operation pattern, "man-made reservoir" development,which have facilitated the innovative development of unconventional oil gas.These breakthroughs define a new understanding in four aspects:①theoretical innovation;② key technologies;③ complete market mechanism and national policy support;and ④ well-developed ground infrastructure,which are significant for prolonging the life cycle of petroleum industry,accelerating the upgrade and development of theories and technologies and altering the global traditional energy structure.     

A unified model for the formation and distribution of both conventional and unconventional hydrocarbon reservoirs

The discovery and large-scale exploration of unconventional oil/gas resources since 1980s have been considered as the most important advancement in the history of petroleum geology;that has not only changed the balance of supply and demand in the global energy market,but also improved our understanding of the formation mechanisms and distribution characteristics of oil/gas reservoirs.However,what is the difference of conventional and unconventional resources and why they always related to each other in petroliferous basins is not clear.As the differences and correlations between unconventional and conventional resources are complex challenging issues and very critical for resources assessment and hydrocarbon exploration,this paper focused on studying the relationship of formations and distributions among different oil/gas reservoirs.Drilling results of 12,237 exploratory wells in 6 representative petroliferous basins of China and distribution characteristics for 52,926 oil/gas accumulations over the world were applied to clarify the formation conditions and genetic relations of different oil/gas reservoirs in a petroliferous basin,and then to establish a unified model to address the differences and correlations of conventional and unconventional reservoirs.In this model,conventional reservoirs formed in free hydrocarbon dynamic field with high porosity and permeability located above the boundary of hydrocarbon buoyancy-driven accumulation depth limit.Unconventional tight reservoirs formed in confined hydrocarbon dynamic field with low porosity and permeability located between hydrocarbon buoyancy-driven accumulation depth limit and hydrocarbon accumulation depth limit.Shale oil/gas reservoirs formed in the bound hydrocarbon dynamic field with low porosity and ultra-low permeability within the source rock layers.More than 75%of proved reserves around the world are discovered in the free hydrocarbon dynamic field,which is estimated to contain only 10%of originally generated hydrocarbons.Most of undiscovered resources distributed in the confined hydrocarbon dynamic field and the bound hydrocarbon dynamic field,which contains 90%of original generated hydrocarbons,implying a reasonable and promising area for future hydrocarbon explorations.The buried depths of hydrocarbon dynamic fields become shallow with the increase of heat flow,and the remaining oil/gas resources mainly exist in the deep area of“cold basin”with low geothermal gradient.Lithology changing in the hydrocarbon dynamic field causes local anomalies in the oil/gas dynamic mechanism,leading to the local formation of unconventional hydrocarbon reservoirs in the free hydrocarbon dynamic field or the occurrence of oil/gas enrichment sweet points with high porosity and permeability in the confined hydrocarbon dynamic field.The tectonic movements destroy the medium conditions and oil/gas components,which leads to the transformation of conventional oil/gas reservoirs formed in free hydrocarbon dynamic field to unconventional ones or unconventional ones formed in confined and bound hydrocarbon dynamic fields to conventional ones.     

安塞油田坪桥区、王窑区长6油层储层特征及驱油效率分析

分别在坪桥、王窑二区块取芯后制作了真实砂岩微观孔隙模型,并利用该模型在室内进行了油水两相渗流试验。结果表明王窑区长 6油层的驱油效率 (40 34 % )高于坪桥区 (30 48% )。分析认为二区块孔隙结构的差异,特别是孔隙结构微观非均质性的差异是造成它们驱油效率差距悬殊的根本原因。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组低渗透砂岩油藏成藏机理与成藏模式

低渗透油藏在国内外分布十分广泛,逐渐成为未来石油勘探开发的重要接替领域。与常规油藏不同,低渗透砂岩油藏具有以下特征：(1)含油饱和度低,与储层物性关系复杂;(2)油水关系复杂,无明显的油水界面;(3)大面积广泛分布,受构造高低控制不明显;(4)距离源岩越远,石油富集程度越差。陇东地区延长组低渗透砂岩油藏的成藏机理研究表明：低渗透砂岩储层排替压力较大,浮力很难驱动石油发生明显的运移,石油在优质烃源岩生烃作用产生的剩余压力驱动下,向上、向下连续充注进入邻近砂体,近源聚集,形成原生油藏;裂缝发育条件下,已聚集石油可在浮力驱动下沿裂缝进行垂向、侧向运移调整,远源成藏,形成次生油藏。综合石油成藏期次、裂缝特征及形成时间、储层孔隙演化史以及成藏动力演化等特征,建立了陇东地区延长组油藏的成藏模式：早期低熟油小规模充注模式、中期成熟油大规模充注成藏模式、晚期构造抬升调整成藏模式。其主要控制因素为源储大面积广泛接触奠定了低渗透砂岩储层石油富集的基础,优质烃源岩生排烃范围控制了原生油藏分布范围,裂缝发育特征控制了次生油藏分布部位。     

鄂尔多斯盆地西南部镇泾地区长8油层组致密储层评价

综合鄂尔多斯盆地西南部镇泾地区延长组长8油层组的岩心、薄片、孔渗及压汞测试等资料,在长8储层结构、储层质量发育控制因素研究基础上,对长8低渗致密砂岩储层进行了分类评价。结果表明,长8砂岩储层发育低孔-特低渗储集物性,储层孔隙结构具有细-微孔喉、排驱压力大、分选差的特征,主要可分为3种类型,其中发育Ⅰ型曲线储层孔渗性最好。沉积作用形成的物质基础决定了储层原始孔渗性能,其中分流河道及水下分流河道具最优孔渗性能;成岩作用中,压实作用是储层储集性能破坏的主要因素;溶蚀作用起建设性改善作用。选取孔隙度、渗透率、孔隙排驱压力、中值压力和中值孔喉半径等主要储层参数进行聚类分析,将长8储层划分为3种类型:Ⅰ类为最好储层,Ⅱ类为较好储层,Ⅲ类为相对最差储层。其中,Ⅰ类储层主要分布于分流河道分叉叠置及水下分流河道汇聚叠合部位,储层品质最好,为最有利勘探目标。