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.     

应用核磁共振测井资料评价储层孔隙结构的改进方法

通过对实验室压汞资料和核磁共振测量资料的对比分析,利用确定压汞孔径分布曲线孔径rc左右边界的方法确定核磁共振T2谱与孔喉半径rc的横向转换系数,利用改进二维分段等面积刻度方法确定其纵向转换系数,使得计算得到的伪毛管压力曲线与实验室压汞测量的毛管压力曲线基本一致。另外,对各种转换系数进行建模,实现在无实验室压汞资料情况下获得定量、连续、高精度的伪毛管压力曲线和孔隙结构参数。将研究成果用于复杂储层评价中,可进行储层分类和估算产能。     

王府断陷火二段火山岩储层孔隙结构评价

为更好地评价王府断陷火二段火山岩储层的孔隙结构特征,笔者基于核磁测井T_2谱和岩芯压汞实验,采用非线性刻度法划分储层类型,分段构建了各储层的伪毛管压力曲线,并计算了平均孔隙半径、中值压力等参数,进一步评价了储层的孔隙结构特征。结果表明,对Ⅰ类和Ⅱ类储层中的大孔隙( 33 ms)采用对数刻度方法,小孔隙(33 ms)采用幂指数刻度方法,对Ⅲ类储层采用幂指数刻度方法,使得T_2谱转换的伪毛细管压力曲线与实测毛细管压力曲线吻合得非常好。孔隙半径大、中值压力小的伪毛管压力曲线对应的孔隙结构较好,为研究区有利储层。     

基于压汞实验研究低渗储层孔隙结构及其对渗透率的影响——以鄂尔多斯盆地西南部三叠系延长组长7储层为例

压汞是研究孔隙结构的有效岩石物理学方法,毛管压力曲线能为我们提供多孔介质孔隙结构的大量信息。本文对鄂尔多斯盆地西南部三叠系延长组长7低渗储层的20个样品进行了压汞测试。主要从毛管压力曲线形态特征、孔喉分布特征、孔隙结构分形特征三个方面对储层的微观孔隙结构进行了深入研究。在此基础上,运用逐步回归法分析了孔喉参数对储层渗透率的影响。结果表明最大渗透率贡献半径对储层渗透率的影响最为显著,分选系数、孔喉均值和歪度也是影响储层渗透率的重要因素。并且发现,对于同一岩样,由双曲线顶点确定的半径值总是接近于但略小于对渗透率贡献最大的半径值。最后,讨论了运用逐步回归法优选出的四个孔喉参数对储层渗透率的影响,并对其它可能影响渗透率的因素作了有益探讨。     

吉木萨尔凹陷致密油储层孔隙结构特征研究

采用高压压汞实验对新疆油田吉木萨尔凹陷致密油孔隙结构进行研究,并基于该实验数据,运用K-均值聚类分析法对孔隙结构进行分类。结果表明:储层高压压汞毛管压力曲线呈平台型,孔隙结构属高排驱压力-微纳孔喉结构,储集能力较好而渗流能力较差。孔喉分布复杂,多呈单峰或双峰分布,半径为0.005~9.19μm;Ⅰ类孔喉为0.02~0.57μm,Ⅱ类孔喉为0.01~0.04μm,Ⅲ类孔喉为0.005~0.02μm。利用SPSS软件计算研究区储层不同结构孔隙类型参数分布特征发现:具Ⅰ类孔隙结构特征的储层为致密油优势储层。     

特低渗砂岩储层储集特征及其孔隙结构类型划分——以姬塬油田长6油层组砂岩储层为例

应用常规物性、铸体薄片、扫描电镜、常规压汞、核磁共振等实验,着重分析姬塬地区长6油层组微观孔隙结构类型划分及其对可动流体饱和度的影响。研究表明:该区的储集空间主要为原生粒间孔、其次为长石溶孔;根据毛管压力曲线形态以及相应的参数,将储层孔隙结构分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类,四类孔隙结构对应储集空间不同,其储集性能和渗流能力依次变差;核磁共振测得T_2谱图形态与其所对应孔喉半径进汞饱和度分布形态相似,T_2值大小与孔喉半径大小呈正相关性,孔喉半径是影响可动流体分布的主要因子,渗透率与可动流体饱和度呈较好的正相关性,是表征孔隙结构渗流能力的直观参数。     

高压压汞在致密气藏孔喉分布表征和早期产能评价中的应用

鄂尔多斯盆地东南部山西组致密气藏开发潜力巨大,准确评价储层孔喉结构是科学开发的基础,但目前关于其孔喉结构的研究较少。高压压汞实验能够以较低的成本实现对孔喉结构的有效表征,因此本文选取山西组致密砂岩储层的典型岩心进行高压压汞实验,采用退汞曲线代表喉道退汞过程和十进制毛管压力区间划分方法开展研究,进而根据孔喉半径分布曲线呈现出完全分离的双峰特征,定义了小孔喉区和大孔喉区,并分析其对物性参数的影响。实验结果分析表明:①总体孔喉和单独喉道主要发育的毛管压力区间均为0.1～1MPa和1～10MPa,喉道决定了孔喉配比和退汞效率;②小孔喉区相对体积占比平均为91.59%,大孔喉区相对体积占比平均为8.41%;③小孔喉区控制了储层的渗流能力,大孔喉区控制了储层的储容性。基于实验结果开展高压压汞的应用研究,进一步揭示小孔喉区决定了孔隙和喉道的发育程度,大孔喉区决定了气井的早期产能。本文研究表明,高压压汞实验在致密气藏完整孔喉分布和早期产能评价方面具有较好的应用前景,能够有效丰富关于致密气藏孔喉分布特征的认知,同时为致密气藏的科学开发提供了思路。     

碳酸盐岩储层孔喉结构和储层参数的分析与反演

针对强非均质性碳酸盐岩储层微观孔喉结构差异所导致的孔隙度相似、渗透率和饱和度存在较大差异这一现象,开展了孔喉结构的评价。基于孔隙度和渗透率,衍生出储层参数RQI和RQF;划分了压汞曲线的类型、分析了压汞曲线的形态,提取了异于砂岩的压汞参数(SHg/pc)max;同时引入胶结指数m值。以RQI和RQF为核心参数,建立各参数间的函数关系,以满足资料丰度较弱的情况下孔喉结构的评价需求。另外,基于(SHg/pc)max与RQI之间的相关性,在每个进汞压力测试点下,建立了SHg与RQI之间的函数关系,达到重构压汞曲线的目的。鉴于核磁T2几何平均值与RQI之间的相关性,可以利用T2几何平均值反演储层的渗透率。分析碳酸盐岩储层孔喉结构和储层参数之间的关系,为完成孔喉结构的评价和储层参数的反演奠定了一定的理论和实践基础。     

结合NMR横向弛豫时间谱与压汞资料的砂岩储层改进渗透率智能预测方法

由于低孔低渗储层的孔隙结构特征复杂,储层非均质性严重,导致准确评价低孔低渗储层渗透率存在困难。利用核磁T2谱曲线形态评价渗透率的方法能够反映储层孔喉非均质变化特征,但忽略了孔喉结构参数在渗透率计算中的作用。提出一种利用核磁T2谱和孔喉结构参数相结合的改进渗透率神经网络预测模型的方法,首先采用线性刻度转换法,利用X井核磁T2谱数据以及对应的11块压汞实验样品构建全井段的伪毛管压力曲线,选取孔喉结构参数中值半径与T2全谱结合,建立神经网络预测模型。该模型在渗透率预测精度上有较明显提高,效果较好,可尝试推广使用。     

致密气储层孔喉分形特征及其与渗流的关系--以鄂尔多斯盆地下石盒子组盒8段为例

选取鄂尔多斯盆地盒8段16块致密砂岩样品进行恒速压汞测试,结合同位样品核磁共振实验,分析了致密气储层孔喉分布特征;在此基础上,运用分形几何原理和方法,开展了致密气储层孔喉分形研究,并表征了分形与储层渗流特征和孔隙结构参数的关系。结果表明:致密气储层有效孔隙被亚微米-微米级孔喉所控制,其中孔隙主要为大孔和中孔,喉道由微喉道、微细喉道和细喉道所组成;致密气储层孔隙分布不具分形特征,而孔喉整体和喉道则符合分形结构,且分别对应分形维数D₁和D₂;基于储层孔喉分形结构与其渗流特征,将盒8段致密气储层孔喉分形结构划分为2种类型:Ⅰ型表现为阶段式分形特征,以进汞压力1 MPa为界,大于1 MPa孔喉具有分形特征,且储层阶段进汞饱和度主要由喉道贡献,反之,孔喉不符合分形特征,其进汞饱和度增量由孔隙贡献;Ⅱ型为整体式分形,进汞饱和度几乎全由喉道贡献。储层孔喉分形维数与渗透率、平均喉道半径和主流喉道半径存在较好的负相关性,与微观非均质系数呈现较明显的正相关性,而与孔隙度、平均孔隙半径和平均孔喉半径比之间没有明显的相关性。     

利用核磁共振T2分布构造毛管压力曲线的新方法

根据实验分析,提出一种新的构建方法,该方法对单峰T2 谱,用单一幂函数构造毛管压力曲线;利用核磁共振(NMR)T2 分布与孔隙结构直接相关,可以利用T2分布来构建毛管压力曲线.对双峰T2 谱则用两种不同的幂函数在小孔和大孔处分段构造毛管压力曲线.分别利用线性方法和幂函数方法构建毛管压力曲线,与实验测量得到的毛管压力曲线相对比,新方法对于毛管压力曲线的构造精度有明显改进.     

羌塘盆地南坳陷布曲组白云岩储层孔喉结构及其分形特征研究

羌塘盆地中侏罗统布曲组白云岩为非均质性强的低孔、低渗储层,孔喉结构评价难度较大。选取南羌塘坳陷布曲组20件白云岩岩心样品,通过铸体薄片、扫描电镜观察,结合物性分析和常规压汞实验,研究其孔喉分布和分形特征,探索分形维数与白云岩储层物性参数、孔喉结构参数、孔隙成因之间的关系。结果表明：（1）研究区布曲组白云岩储集空间类型包括组构选择性孔隙、非组构选择性孔隙、裂缝3类,依据毛管压力曲线特征将其孔喉结构分为5种类型,其分形曲线具有明显的转折点,转折点为孔喉分布峰值,代表连通性好的大尺度孔喉向连通性差的小尺度孔喉的转变;（2）小尺度孔喉的层内非均质性较弱、层间非均质性强,大尺度孔喉的分形维数比小尺度孔喉小,但分布区间较宽,样品间差异明显,表明大尺度孔喉复杂多样,层间（整体）非均质性比小尺度强;（3）大尺度孔喉的分形维数与储层参数、孔喉结构参数相关性较好,可用于布曲组白云岩储层的孔喉结构定量表征,大尺度孔喉分形维数越小,储层物性越好,大尺度孔喉占比越多对储层整体渗透能力的贡献越大;（4）该套储层的储集空间与孔喉结构以沉积形成的碳酸盐沉积物孔隙为基础,白云石化作用和溶蚀作用共同控制了孔喉结构的差异性。     

高阶煤煤岩毛管压力曲线新数学模型及关键参数

毛管压力是影响煤层气赋存和开发的重要参数,为建立能够有效表征高阶煤煤岩毛管压力曲线的数学模型,以高阶煤为研究对象,开展了高压压汞实验,系统评价了目前常用的典型毛管压力曲线数学模型的适应性,建立拟合程度更高的数学模型。结果表明,6块高阶煤煤样毛管压力曲线基本没有中间平缓段,整体表现为向左上方凸出的形态,与常规砂岩、低阶煤差异明显;BC模型、贺承祖模型和Li模型均不能很好地拟合高阶煤的毛管压力曲线;建立的新毛管压力曲线数学模型,能够很好地拟合高煤阶煤样毛管压力实验数据,拟合程度达到97%以上;在双对数坐标中,毛管压力和最小毛管压力的对数差与进汞饱和度与最小毛管压力的对数差呈线性关系,可利用该线性关系直接求取毛管压力模型的斜率a和幂指数b,求解步骤较为简单;在其他条件相同时,毛管压力与斜率a和幂指数b均成反比。      

鄂尔多斯盆地镇泾区块延长组长8油层组砂岩储层特征

延长组长8 油层组是鄂尔多斯盆地镇泾区块的主力油层之一,岩性以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,为典型的 特低孔特低渗储层。储集空间以次生溶蚀粒间孔为主,喉道以缩颈型、片状和弯片状为主,孔喉结构发育3 种类型,以II 型为主。长8 砂岩储层特征主要受沉积作用、成岩作用、裂缝发育程度和油气充注4 个因素控制。最有利于储层发育的沉积 微相为水下分流河道,且中砂岩的储集物性好于细砂岩,富含石英、长石和变质岩岩屑的砂岩的储集物性好于火成岩岩屑、 沉积岩岩屑和云母含量高的砂岩。成岩作用对储集物性的影响具有双重性,建设性成岩作用包括溶解和孔隙衬里绿泥石胶 结作用2 种,两者均很发育的层段是油气储集的最有利地带;破坏性成岩作用主要包括机械压实作用和晚期亮晶方解石胶 结作用。裂缝以白垩纪末- 古近纪的构造裂缝为主,其使长8 储层渗透率急剧增大,储层非均值性增强。油气充注对储集 物性的影响主要表现为促进溶解作用的发生以及次生孔隙的形成和保存。     

缝洞型碳酸盐岩气藏多类型储集层孔隙结构特征及储渗能力——以四川盆地高石梯-磨溪地区灯四段为例

为全面表征缝洞型碳酸盐岩气藏多类型储集层的孔隙结构特征及储渗能力,借助多种测试技术对四川盆地高石梯-磨溪地区灯四段储集层样品进行分析与研究。首先利用铸体薄片和扫描电镜技术定性刻画了储集层的岩性、物性、储集空间和喉道特征,然后根据高压压汞得到的毛管压力曲线对储集层进行分类,最后基于多尺度CT扫描定量表征了3类样品的二维、三维孔隙结构特征。结果表明：研究区储集空间既有受组构控制的粒间溶孔、粒内溶孔和晶间溶孔等,又有不受组构控制的溶洞、溶缝和构造缝;喉道以缩颈、片状和管束状为主;根据毛管压力曲线特征,储集层可划分为缝洞型、孔洞型和孔隙型;缝洞型大孔隙与溶洞发育,分布均匀且连通性好,喉道粗大且数量较多,微裂缝与溶洞串接呈串珠状分布,沟通了孤立的储集空间,具有最好的储渗能力;孔洞型多尺度孔隙与溶洞发育,储集能力强,喉道粗大但数量较少,连通性较差,各储集空间无法有效沟通,渗流能力受限;孔隙型细小孔隙发育且分布不均,大部分区域被岩石骨架占据,喉道数量少且连通性极差,储渗能力弱。     

Pore Size Distribution of a Tight Sandstone Reservoir and its Effect on Micro Pore-throat Structure: A Case Study of the Chang 7 Member of the Xin’anbian Block,Ordos Basin,China

Pore distribution and micro pore-throat structure characteristics are significant for tight oil reservoir evaluation, but their relationship remains unclear. This paper selects the tight sandstone reservoir of the Chang 7 member of the Xin’anbian Block in the Ordos Basin as the research object and analyzes the pore size distribution and micro pore-throat structure using field emission scanning electron microscopy(FE-SEM), high-pressure mercury injection(HPMI), highpressure mercury injection, and nuclear magnetic resonance(NMR) analyses. The study finds that:(1) Based on the pore size distribution, the tight sandstone reservoir is characterized by three main patterns with different peak amplitudes. The former peak corresponds to the nanopore scale, and the latter peak corresponds to the micropore scale. Then, the tight sandstone reservoir is categorized into three types: type 1 reservoir contains more nanopores with a nanopore-to-micropore volume ratio of 82:18;type 2 reservoir has a nanopore-to-micropore volume ratio of 47:53;and type 3 reservoir contains more micropores with a nanopore-to-micropore volume ratio of 35:65.(2) Affected by the pore size distribution, the throat radius distributions of different reservoir types are notably offset. The type 1 reservoir throat radius distribution curve is weakly unimodal, with a relatively dispersed distribution and peak ranging from 0.01 μm to 0.025 μm. The type 2 reservoir’s throat radius distribution curve is single-peaked with a wide distribution range and peak from 0.1 μm to 0.25 μm. The type 3 reservoir’s throat radius distribution curve is single-peaked with a relatively narrow distribution and peak from 0.1 μm to 0.25 μm. With increasing micropore volume, pore-throat structure characteristics gradually improve.(3) The correlation between micropore permeability and porosity exceeds that of nanopores, indicating that the development of micropores notably influences the seepage capacity. In the type 1 reservoir, only the mean radius and effective porosity have suitable correlations with the nanopore and micropore porosities. The pore-throat structure parameters of the type 2 and 3 reservoirs have reasonable correlations with the nanopore and micropore porosities, indicating that the development of these types of reservoirs is affected by the pore size distribution. This study is of great significance for evaluating lacustrine tight sandstone reservoirs in China. The research results can provide guidance for evaluating tight sandstone reservoirs in other regions based on pore size distribution.     

用积分法求取岩石孔隙结构特征值

针对图解法求取孔隙结构特征值使用条件严格,同时误差较大,而矩法饱和度范围又受限于试验。采用积分法求取特征值,即对孔隙半径进行积分求取特征值。积分法必须先获取孔隙半径数学表达式,即毛管压力数学模型。对毛管压力数学模型进行了探究,在双对数坐标系下推导并建立了毛管压力幂函数模型,采用最小二乘法求取模型参数,并通过对比Sami论文数据验证了推导的模型。深入分析矩法与积分法的联系可知,代入孔隙半径数学表达式即可用积分法求取岩石孔隙结构特征值。最后,对3种方法求取结果进行分析讨论,得出积分法算法严谨,更加接近真实值。这一研究加深了对岩石微观孔隙结构认识。     

BP神经网络算法在火成岩泥质含量计算中的应用

火成岩泥质含量的计算对火成岩储层孔隙度、饱和度等参数的确定以及储层测井解释研究起着十分重要的作用。为准确计算火成岩泥质含量,在辽河盆地东部凹陷区域,以玄武岩为例,以10口井、40个数据点的岩芯X射线衍射泥质含量资料为基础,采用多元回归分析方法和BP神经网络算法计算火成岩泥质含量。结果表明,BP神经网络算法和多元回归分析方法均有较高的准确度。BP神经网络算法可以应用到火成岩泥质含量计算的领域。     

陕甘宁盆地上古生界天然气泥质岩直接盖层的毛管压力封闭特征

本文对陕甘宁盆地上古生界天然气泥质岩直接盖层的毛管压力曲线特征进行了研究。实验过程连续施加压力至３００ＭＰａ，所获孔喉中值直径、中值压力、变异系数、喉道半径、频率分布及其渗透率贡献等参数都表明，泥质岩直接盖层具有中等以上的封闭天然气的能力，具有孔喉中值直径与最大进汞饱和度呈正比；与中值压力和变异系数呈反比的特点。