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.      

伊拉克中部A油田上白垩统Khasib组储层流动单元研究

根据伊拉克中部A油田主力开发层上白垩统Khasib组碳酸盐岩油藏当前注水开发现状及需要对其进行流动单元的研究,针对该储层岩石及孔隙类型多样,孔喉结构及孔渗关系复杂特征,运用岩心、薄片、扫描电镜、物性分析和压汞资料,在岩相、沉积相、物性及孔喉结构研究基础上,运用微观孔隙结构法对流动单元进行了划分。对多级喉道半径与渗透率关系的分析表明,对本区储层渗透率表征最为敏感的为拐点喉道半径而非传统R₃₅参数。采用该参数并结合岩相、物性、孔隙结构划分出Ⅰ~Ⅲ类流动单元:Ⅰ类流动单元岩相主要为砂屑颗粒灰岩,粒间孔、溶孔配合孔隙缩小型喉道对储层渗流起主要作用,拐点喉道半径大于0.8μm,渗流能力好,孔隙度为22%,渗透率为180×10-3μm2,发育在高能砂屑滩中;钻遇该类流动单元井初期产量高,但注水开发中易形成早期注水突破,应采取温和注水开采。Ⅱ类流动单元岩相主要为砂屑泥粒灰岩和绿藻泥粒灰岩,砂屑泥粒灰岩以粒间孔配合缩颈喉道,绿藻泥粒灰岩以绿藻铸模孔、溶孔配合网络状、孔隙缩小型喉道对储层渗流起主要作用,但主渗流孔喉组合所占比例较Ⅰ类流动单元小,拐点喉道半径介于0.35~0.8 μm之间,渗流能力较好,非均质性强,孔隙度为25%,渗透率为10×10-3 μm2,发育在中-高能的砂屑滩和中-低能的藻屑滩中;该类流动单元井初期产量较高,非均质性强导致剩余油分布差异大,是进一步开采和挖潜的主要区域。Ⅲ类流动单元岩相为抱球虫粒泥灰岩,体腔孔、微孔配合管束状喉道对渗流起主要作用,拐点喉道半径小于0.35 μm,渗流能力差,孔隙度平均值仍高达24%,但渗透率平均值仅为1.5×10-3 μm2,发育在较低能的缓斜坡中,含油饱和度低,储量低,较难开采。      

方正断陷白垩系含砂砾岩储层孔喉特征

利用岩心、铸体薄片、扫描电镜、高压压汞和恒速压汞等分析方法,研究方正断陷白垩系致密含砂砾岩储层储集空间类型、物性特征,对孔喉特征进行定量表征,探讨不同尺度孔喉分布规律及其对储层物性的控制作用。结果表明:方正断陷白垩系含砂砾岩储层主要发育残余粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔和微裂缝。孔喉半径分布区间为18 nm～10μm,孔喉半径基本小于1.0μm;孔隙半径分布在100～300μm之间,峰值分布在140～160μm之间,喉道半径集中在0.2～0.6μm之间。孔隙半径发育集中,喉道半径和孔喉比非均质性较强,随渗透率增大,喉道半径分布范围变宽,单峰值喉道半径变大,具有右偏的特征。含砂砾岩储层的大喉道对渗透率的控制作用明显,对孔隙度的影响较小。纳米级孔喉对渗透率贡献率影响较小,为1.07%～30.72%;对孔隙度贡献率影响较大,为47.71%～92.05%。孔喉结构分布特征对研究区致密储层物性有重要影响。     

渤中凹陷深层特低孔特低渗砂砾岩储层储集空间精细表征

利用自动矿物定量识别系统（QEMSCAN）、二维大尺寸背散射图像拼接技术（MAPS）、多尺度微米CT、铸体薄片、恒速压汞等实验技术,对渤中凹陷深层孔店组特低孔特低渗砂砾岩储层的储集空间进行了二维、三维多尺度精细表征,并系统研究了砂砾岩储层渗流能力影响因素。实验结果显示,研究区砂砾岩孔隙毫米-微米-纳米级多尺度连续分布,孔隙度相对大的储层,孔径分布范围较宽,储层粒间原生孔、粒间溶蚀孔等大孔隙占比较高,粒内溶蚀孔、晶间孔占比较低。基于三维孔喉网络模型,孔隙主要半径分布区间为1.5~60 μm,喉道半径分布在0.5~8.0 μm之间,孔喉连通性的分布形态有条带状、连片状、孤立状,储集性较好的储层孔喉在三维空间多为连片状,渗透率相对较差的储层孤立状的大孔较多。孔隙型储层的渗透率与孔喉形态、喉道半径、配位数等参数密切相关。裂缝明显改善了砂砾岩的物性,也为酸性流体对储层的溶蚀提供了有效通道,导致溶蚀孔隙相对发育。综合研究认为,渤中凹陷深层砂砾岩储层的渗流能力受裂缝发育程度、孔喉连通性双重控制,储层中黏土矿物和碳酸盐矿物胶结对孔隙结构、储层渗流能力有重要影响。      

特低渗透油藏分子膜增注技术试验与应用

为解决特低渗透油藏注水难问题,分析特低渗透油藏注水难点及分子膜降压增注机理,进行分子膜增注技术实验和现场试验.相对渗透率、润湿性、吸附性实验和岩心流动实验表明,分子膜可改变岩石的润湿性,注水岩心经纳米分子膜溶液驱替后,渗透率增加35%~40%.现场试验结果表明,分子膜增注技术可有效降低注水压力并大幅增加注水量,能够提高...     

安塞油田长6油层组长期注水后储层变化特征

在注水开发模拟实验及现场测试资料的基础上,以压汞实验、物性测试等方法对模拟实验前后岩芯进行分析,研究了安塞油田长6油层组长期注水开发后储层特征变化规律及成因。结果表明,随着注水量增加,渗透率总体明显降低,渗透率平均变化4.72%;水驱后孔隙度平均增加0.15%,而孔隙组合类型未发生明显变化;退汞效率平均降低4.39%;喉道中值半径变小但分布类型没变化;储层润湿性整体向亲水方向发展。低渗透储层特征发生变化的机理主要是:储层中颗粒和填隙物在注入水的冲刷作用下发生溶解、破碎和迁移,一部分被水冲出,一部分滞留在细喉道处形成堵塞,导致孔喉连通性变差,储层非均质性增强;注入水冲刷作用使储层岩石表面及孔喉表面性质发生变化,进而引起储层润湿性发生变化。     

基于两相流低渗油藏合理注采井距确定方法

目前确定低渗油藏合理注采井距的方法,主要以启动压力梯度为判断基础,而实际生产过程中两相渗流阻力也有影响.从渗流力学出发,考虑非活塞驱替两相流及启动压力梯度,分别以油相区、油水两相区及纯水区的渗流数学表达式为基础,得出基于两相渗流低渗油藏合理注采井距的新方法,并通过实例计算与结果对比证实其理论的合理性与可靠性.实例计算得出注采压差为40.0MPa,渗透率为1.0×10-3μm2时油藏合理注采井距为130m.考虑两相渗流确定的合理注采井距随渗透率增大而增大,但增长幅度随渗透率的增大而减缓,且渗透率与井距呈近似幂函数关系;随渗透率增大,新旧方法确定的井距相差越来越大,因此计算合理注采井距时,应考虑启动压力梯度与油水两相渗流阻力共同作用,以使其计算结果更加合理可靠.     

基于数字岩心技术的岩石孔渗特征研究: 以海外J油田孔隙型碳酸盐岩油藏为例

走向海外是解决我国能源安全问题的必由之路。但海外油气藏评价往往缺乏第一手岩心资料, 使得储层孔隙结构和渗流规律认识不清, 影响评价效果。以海外J油田孔隙型碳酸盐岩油藏为例, 应用数字岩心技术开展油气藏孔渗特征研究。①以不同流动单元的铸体薄片图像作为输入数据, 经过中值滤波和阈值分割预处理后, 基于马尔科夫链蒙特卡洛数值重构算法构建数字岩心; ②分析孔喉分布、孔喉连通性、孔隙度特征; ③基于格子玻尔兹曼模拟方法开展单相和油水两相流动模拟, 计算数字岩心的绝对渗透率和相对渗透率曲线。结果表明, 构建的三维数字岩心能够刻画不同流动单元孔隙型碳酸盐岩的孔喉半径分布及孔喉连通程度的差异化特征。数字岩心孔隙度与铸体薄片孔隙度吻合度高, 数字岩心渗透率与真实岩心渗透率存在较好的正相关关系, 且符合真实岩心所属的流动单元。油水两相稳态流动模拟计算的相对渗透率曲线体现了不同流动单元的两相渗流能力差异, 可作为数值模拟输入条件, 以及估算油藏采收率。数字岩心分析与物理实验结果吻合良好, 证明了该方法的可靠性。为岩心资料稀缺条件下油气藏表征和渗流特征分析提供新的思路, 对油气藏精细描述具有重要的参考价值。      

超低渗透储层孔隙结构对渗流特征的影响

为认识特低渗透储层成岩相分布以及微观渗流特性,尤其是孔隙结构对岩石渗流能力的控制作用,以合水地区长6层为研究对象,利用油水相渗、真实砂岩微观水驱油、核磁共振等实验,分析了不同成岩相储层的渗流特征,并结合恒速压汞、高压压汞实验测试结果及产油能力,探讨了不同成岩相孔隙结构与渗流规律的内在联系。结果表明,储层岩石孔隙中的油能否被驱出主要取决于连通孔隙的喉道参数,优势成岩相储层孔喉半径及有效喉道体积大,流体易于流动,驱油效率高;孔喉半径比大、孔喉分布范围窄、孔隙结构非均质性强是不利成岩相储层渗流能力差和驱油效率低的主要原因。      

低渗透储层微观孔隙结构与可动流体饱和度关系研究

针对常规压汞实验不能区别孔隙和喉道的弊端,应用恒速压汞技术对低渗透储层孔喉进行了定量评价,并深入分析了
影响低渗透储层可动流体饱和度的主控因素。结果表明:渗透率越小,喉道半径分布范围越窄,其峰值也越小;反之,渗透率越大,
喉道半径分布范围就越宽,其峰值也越大;不同物性的样品其孔隙分布特征不显著,主要体现为喉道分布特征不同。可动流体由
孔隙和大喉道中的流体共同组成,与所处空间位置无关,只与孔隙和喉道半径有关。核磁共振可动流体的有效孔隙体积和有效喉
道体积的共同下限半径也就是T2 弛豫时间所对应的半径。      

基于微观孔隙结构的低渗透砂岩储层分类评价

针对已有的低渗透储层分类评价方法难以满足北部湾盆地流沙港组低渗透油藏精细评价与油藏开发需求的问题,通过恒速压汞、高压压汞、核磁共振等实验手段开展低渗透储层微观孔隙结构与渗流特征分析,优选储层品质指数、孔隙结构分形维数、主流喉道半径、平均孔喉道半径、可动流体百分数、启动压力梯度变化率共6个参数,基于灰色关联权重分析法建立北部湾盆地低渗透储层综合分类评价标准,进而开展低渗透储量分类评价,为北部湾低渗透储量开发潜力和攻关方向提供依据,分析结果表明:Ⅰ类与Ⅱa类为相对优质的低渗透储量,目前已投入规模开发;Ⅱb类与Ⅲ类为较难动用储量,需采取合理的开发策略与开发模式进行试验性开发;Ⅳ类储量在现有条件下难以有效开发。      

渤中19-6孔店组砂砾岩孔隙结构和渗透率估算模型

渤中19-6砂砾岩孔隙结构复杂,为提高渗透率的估算精度,需要从孔隙结构入手,找到与渗透率相关性最好的孔隙结构因素。以43块孔店组砂砾岩的孔隙结构和渗透率为研究对象,利用岩石铸体薄片确定发育的孔隙类型,通过高压压汞获取孔喉分布特征和孔隙结构参数。结合孔隙类型和孔隙结构参数分析孔隙结构和渗透率的关系,建立了基于孔隙结构参数的渗透率评价模型。研究表明,不同类型溶蚀孔隙的孔隙结构存在差异,粒内溶孔的孔隙结构最好,胶结物溶孔的孔隙结构最差。溶蚀孔隙类型发育不同,物性差异较大,以粒内溶孔为主且不发育胶结物溶孔的岩样物性最好。不同孔隙结构因素对渗透率控制程度不一致,其中基于孔喉大小、连通、配比和几何形状这4种因素建立的渗透率模型精度最高。渤中19-6气田孔店组砂砾岩粒内溶孔具有较大的孔喉半径和较好的连通性是促使该类岩石储集和渗流能力均较好的主要原因。平均孔喉半径、退汞效率、平均孔喉体积比和分形维数适用于估算孔隙结构复杂且(特)低孔渗的砂砾岩储层渗透率,以期为渤海湾盆地渤中凹陷砂砾岩储层的渗透率评价提供技术支持。      

下寺湾地区延长组长7陆相页岩气储层敏感性实验

利用X射线衍射、场发射扫描电镜、氮气吸附、岩心驱替实验等技术方法对鄂尔多斯盆地下寺湾地区延长组长7陆相页岩气储层进行了敏感性实验研究。结果表明,储层具中等偏弱或弱的盐敏、水敏和碱敏,弱-无酸敏,中等偏强或强的应力敏感特征,矿物组分、储层物性及储层微孔结构是影响储层敏感性的主要因素。考虑到页岩储层的特殊性,在敏感性实验中对部分关键实验技术的条件和方法进行了改进:①将压汞法毛管压力曲线与氮气吸附法BJH函数孔径分布曲线资料结合,拼接出完整的孔喉分布曲线图;②敏感性实验的样品除油采用常规洗油与高温(150~200℃)烘烤方法结合;③采用了目前最适合页岩气储层敏感性实验的脉冲气体渗透率仪,用气体驱替法代替常规液相驱替法,获取敏感性实验前后的渗透率值。通过一系列改进后的敏感性实验,取得了符合泥页岩储层特性的敏感性数据,达到了本次实验的目的和要求。      

低渗透碎屑岩储层孔隙结构分形维数计算方法——以川中地区须家河组储层41块岩样为例

为对比基于含水饱和度和汞饱和度2种方法计算低渗透碎屑岩储层孔隙结构分形维数的优劣性,分别采用2种方法对川中地区须家河组41块储集岩的毛细管压力曲线进行分形维数计算.结果表明:采用汞饱和度计算的孔隙结构分形维数与排驱压力、分选因数等表征储层孔隙结构的参数相关性较好.随着岩样分形维数增大,排驱压力增大、分选因数减小,相关性明显.采用含水饱和度计算的孔隙结构分形维数与排驱压力、分选因数等相关性较差.在条件许可时,可利用恒速压汞实验计算储集岩孔隙结构分形维数.     

低渗透储层的微观特征对其宏观性质的影响规律——以榆树林油田扶杨油层为例

利用岩心物性分析、压汞曲线和镜下分析等资料,研究榆树林油田东16区块扶杨油层的宏、微观特征及二者关系.结果表明:研究区扶杨油层岩性为岩屑长石砂岩,普遍具有碎裂特征,主要孔隙成因类型包括微裂缝、粒间孔、粒内孔和晶间孔,微裂缝对孔隙度的贡献不大,但对渗透率的影响不容忽视.孔隙度主要受孔喉发育程度影响,孔喉半径越大,孔隙度越高.渗透率受反映连通程度的特征结构参数影响较大,二者呈正相关关系,且孔隙度越大,特征结构系数对渗透率的影响越大.退汞效率受特征结构参数影响较大,储层为中孔时,退汞效率随特征结构参数的增大而增大;储层为低孔或特低孔时,退汞效率随特征结构参数的增大而减小.该研究结果对改造低渗储层、提高采收率具有指导意义.     

乌石凹陷M油田低对比度油藏成因机理及渗透率评价

乌石凹陷M油田主力油组砂体规模较大, 岩性主要为含砾中粗砂岩和砂砾岩, 其次为细砂岩。砂砾岩油层由于受特殊沉积和成岩作用影响, 浅层油层表现为高阻特征, 中深层部分油层电阻率与水层相差不大, 为测井流体性质识别及渗透率定量评价带来较大困难。以核磁、压汞、铸体薄片等实验资料为基础, 从微观研究高阻油层与低对比度油层储层特征的差异, 并且将储层按粒间孔、混合孔、铸模孔分为3类, 建立了M油田储层类型划分标准及渗透率预测模型。结果表明: 孔隙结构的复杂性造成的高束缚水饱和度是导致区域低对比度油层形成的主要原因; 储层分类后渗透率计算精度明显提高, 为油田开发方案的制定与实施及钻后评价奠定了坚实的基础。      

基于不同地质模式下稠油油藏变速驱波及规律实验研究

南海东部海相砂岩稠油油藏普遍具有胶结疏松、强底水、隔夹层分布复杂、采出程度低等特点,现有的常规水驱油实验无法准确描述稠油单井波及规律。基于PY油田稠油地质油藏特征,设计了改进的底水平板水驱物理模拟实验,考虑储层韵律、隔夹层发育规模以及提液时机,综合研究单井的波及规律和稠油采出程度。实验结果表明:①均质韵律和正韵律储层发育隔夹层,将原来的底水驱动变为次生边水驱动,发育隔夹层井距越长,对底水锥进抑制作用越强,同时,受重力分异作用,多次控幅提液后,可将下部过渡带、中上部中、小孔喉内以及隔夹层附近的剩余油受效驱替出来,能提高单井波及系数。其中,特高含水期采取4级变速控幅提液后波及系数总体可提高34.1%~54.9%;Z1680均质韵律储层和Z1610正韵律储层通过多次控幅提液,实际日产油提高至提液前2~3倍,生产效果良好。②对于极差为5~10的反韵律储层,顶底部渗透性差异大,易在顶部形成高渗通道,层内隔夹层发育长度和提液方式变化,对波及范围影响不大,Z1640反韵律储层通过多次控幅提液,生产效果变化不明显。研究成果可为不同地质模式稠油油藏产液结构优化以及提液方式制定提供解决方案。