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.     

松辽盆地三肇地区扶、杨油层储集层孔隙结构及评价

根据岩心、岩石图像、毛细管压力曲线分析和核磁共振测量T2弛豫时间曲线等方法,对三肇地区白垩系泉头组扶、杨油层低渗透储集层的孔隙结构进行评价及综合研究,讨论3个问题：(1)储层中孔隙度和渗透率的关系;(2)孔隙结构的微观特征及其对渗透率的影响;(3)储层的渗滤能力、可动流体饱和度及储层评价。结果表明：低渗透砂层中储层物性的好坏以及流体在储层中的可流动程度取决于孔隙数量多少、孔喉大小、几何形态、分布和连通程度。     

利用毛管压力曲线分形分维方法研究流动单元

利用取心井铸体薄片获得的图像资料和毛管压力曲线,通过图像分形几何学方法以分维数的形式定量地表征出了复杂的微观孔隙喉道结构特征,发现能够很好地划分和评价孔隙岩石中油、气、水的渗流差异,可以用于储层微观流动单元表征。文中阐述了岩石微观孔隙喉道结构分形的理论基础、计算方法和应用于表征流动单元的依据。建立了中国西部砾岩低渗透油藏微观孔隙喉道分维数与孔隙度、渗透率之间计算图版,据此在油藏中利用常规测井资料获得的孔隙度、渗透率参数计算微观孔隙喉道分维数,开展全油藏流动单元划分与评价,取得了良好的效果。研究结果表明,利用毛管压力曲线分形分维方法研究储层微观流动单元是一种很有效的途径。     

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。     

联合核磁共振测井与Thomeer模型评价碳酸盐岩储层饱和度

碳酸盐岩储层孔隙类型多样、孔隙结构复杂,传统的饱和度评价模型无法表征岩石的微观结构,给饱和度评价工作带来了极大的困难。针对该问题,本文以毛管压力曲线资料与核磁共振测井资料为基础,提出了结合核磁共振测井的Thomeer饱和度模型。分析压汞资料的孔隙系统结构信息,利用Thomeer函数拟合得到多孔隙类型的毛管压力曲线分布,将复杂的孔隙结构表征为多条Thomeer曲线的共同作用。核磁共振测井是唯一能够连续定量表征储层孔隙结构特征的测井方法,利用核磁共振横向弛豫时间谱参数T2算术平均值(T2LM)与核磁孔隙度(MPHS),结合R35岩石物理分类计算Thomeer参数B_v、P_d、G和最大孔喉直径模态元素Porositon,构建复杂孔隙结构碳酸盐岩的饱和度评价模型,该模型解决了实验手段无法开展连续地层孔隙结构评价研究的问题。将该模型应用到中东X油田复杂孔隙结构碳酸盐岩储层进行饱和度评价,与J函数模型、阿尔奇公式进行对比。结果表明该联合模型方法相比于J函数模型与阿尔奇公式,相对误差分别从0.496、0.442降低到0.272,且能较好地表征变化趋势,无论是...     

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。     

特低渗透砂岩储层可动流体变化特征与差异性成因

特低渗透砂岩储层微观孔隙结构复杂,流体赋存状态不同于常规储层,利用核磁共振技术对鄂尔多斯盆地延长组3个层位样品的可动流体变化特征与差异性成因进行了分析.结果表明,样品T2谱分布主要表现出4种形态、T2截止值中等-偏高、可动流体参数变化幅度较大;沉积和成岩作用差异导致微观特征参数不同,造成各层位可动流体参数复杂变化;渗透率较小时,可动流体参数变化幅度大,当渗透率增大到一定程度后,可动流体参数数据点收敛,变化幅度减小;储层物性、孔隙(尤其是次生孔隙)发育连通程度、微裂缝的发育程度、粘土矿物的存在形式及其对孔隙的充填程度等微观孔隙结构特征变化是可动流体参数差异性产生的主要原因.可动流体参数本身就是储层诸多微观特征参数的综合反映,应在储层评价中予以考虑.     

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。     

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。     

鄂尔多斯盆地西峰油田长81储层微观孔隙结构特征及其对水驱油特征的影响

针对鄂尔多斯盆地西峰油田长81储层孔隙结构非均质性强、含水上升快、注水压力较高等问题,应用粒度、物性、X射线衍射、铸体薄片、扫描电镜、常规压汞、真实砂岩微观水驱油模型等实验资料,探讨了储层微观孔隙结构特征及其与水驱油效率的关系。根据毛管压力曲线特征形态及相应参数的分析,将长81储层孔隙结构分为A类、B类、C类、D类4种类型。研究表明,4种类型的孔隙结构对应的储集空间不同,水驱油路径和驱油效率具有明显的差异。喉道半径大小及分布形态是影响水驱油效率的关键;渗透率和孔隙度越高驱油效率越高。同时,储层岩石孔隙结构越好,水驱油效率也越高。综合分析表明,应用微观孔隙结构特征与水驱油效率的关系为寻找相对优势储层和提高油藏认识提供了可靠依据。     

基于CT扫描的致密砂岩渗流特征及应力敏感性研究

认识低渗透储层的渗流特征对油气开采和储层改造具有重要意义。为此,研究利用微CT扫描技术对致密砂岩岩样进行扫描,据此建立了能够精细刻画岩样的微观模型,运用COMSOL模拟了流体在岩石孔隙中的渗流特征,研究了致密砂岩的渗流特征及应力敏感性。研究结果表明:流体入口和出口间压差固定时,岩石的渗透率保持不变,与入口出口压力的具体数值无关;不同方向的岩石模型计算渗透率处在同一数量级但有微小差异;在侧向压力作用下,渗流路径变窄,通过渗流路径的整体速度下降,渗透率下降,但在孔隙相对较大的地方,由于路径变窄,流体速度较未加压力前略有上升。      

高围压条件下孔隙介质渗透特性试验研究

为研究不同围压条件下孔隙介质的渗透性能,利用新研制的高压渗流仪,对大尺寸低渗透性软弱岩进行了系统的试验测试。试验渗透压差波动幅度仅为0.02MPa,渗出端溶液体积变化量测试精度可达0.03mL。通过溶液体积变化与时间的线性关系,稳定渗流量大小可以精确测定。以稳定压差、流量法(即稳压法),试验验证了岩石的渗透系数随着围压的增加而下降,当围压降低时,岩石渗透系数回升,但回升路径低于原始路径。根据轴向应变的变化情况,提出了室内试验应力-渗流耦合过程中渗透性的变化主要是侧向压力使孔隙、喉道产生压缩变形所致。     

三轴应力下不同粒径破碎砂岩渗透特性试验

地下工程中破碎岩体往往处于三向应力状态,此类岩体具有孔隙率大、渗透性高等特点,在地应力与高水头作用下易发生渗流失稳破坏,诱发突水灾害。为研究三轴应力下破碎砂岩的渗透特性,运用自主研发的破碎岩石三轴渗流试验系统,采用稳态渗透法进行5种粒径破碎砂岩的渗流试验,得到了三轴应力下破碎砂岩渗透特性变化规律,推导了有效应力与渗流速度之间的关系。试验结果表明：三轴应力下破碎砂岩的有效应力与渗流速度呈线性关系,且轴向位移越大时,随有效应力的增加渗流速度减小的幅度越小;三轴应力下5种粒径破碎砂岩的孔压梯度与渗流速度服从Forchheimer关系,两者之间的相关系数达0.95以上;轴向位移恒定时,随着围压的增大,破碎砂岩渗透率k减小,非Darcy流β因子增大,各级轴向位移下,破碎砂岩的渗透率与围压之间呈指数函数关系;随着孔隙率的减小,5种粒径的破碎砂岩渗透率呈减小趋势,非Darcy流β因子整体增大,且渗透率量级为10-14～10-11 m2,非Darcy流β因子的量级为106～1012 m-1。     

Cyclic Characteristics of the Physical Properties of Key Strata in CBM Systems Controlled by Sequence Stratigraphy—An Example from the Gujiao Block

Multiple coal seams and interbedded rock assemblages formed in vertical progression due to the influence of multiple stages of sea level transgressions.Based on mercury injection experiment,low temperature liquid nitrogen experiment,porosity and permeability experiment and breakthrough pressure experiment,the vertical variation characteristics of coal-bearing strata in Gujiao block are explained in detail.The results of the mercury injection and low temperature liquid nitrogen experiments show that the pore structure characteristics fluctuate with increasing depth in the strata,with fewer micropores followed by transition pores.The BET specific surface area and average pore diameter of the Shanxi Formation are generally larger than those of the Taiyuan Formation.Due to the continuous cyclic sequence stratigraphy changes,the porosity,permeability,breakthrough pressure and breakthrough time of the samples show a certain cyclicity.Within the same sequence,the porosity is larger,and the permeability is smaller near the maximum flooding surface.Although the permeability of the sandstone samples is higher,the porosity is lower,and the breakthrough pressure and breakthrough times are greater.The strata in the study area formed in an oxidized environment that was affected by freshwater,and the pore structure of different lithologies is quite different.After the formation of sandstone,the intergranular pores generally underwent filling with secondary quartz,clay minerals and organic matter,resulting in low porosity and permeability.     

平顶山矿区原生结构煤和构造煤孔渗实验对比

为了研究构造煤孔渗变化特性, 利用平顶山矿区原生结构煤和构造煤, 进行了不同围压、温度、湿度和煤体结构类型等条件下孔隙度及渗透率的实验测定, 对煤层孔渗特性在不同条件下的变化趋势进行了分析.结果表明: 围压、温度、湿度和煤体结构类型4种因素对煤的孔隙度和渗透率均有较大影响, 当温度和围压同时作用时, 围压的作用效果大于温度的作用效果.并用Origin软件对部分实验数据进行了数据拟合, 得出原生结构煤和构造煤的渗透率-孔隙度函数关系.      

成岩作用对砂岩储层孔隙结构的影响

砂岩储油物性的优劣不仅和沉积作用有关，而且和成岩作用有密切关系二本区延,砂层组中一些特珠孔隙结构和流体运动特征,及储油物性的变化，并不是沉积期形成的，而是成岩改造的产物。研究工作表明:成岩作用不仅改造了砂岩储层的孔隙结构和储油物性，而且在构成油藏圈团条件和油藏边界区的低渗透带等方面起了重要作用。     

围限压力下煤岩孔隙度的变化特征及应用

在对30多个煤岩样品在不同围限压力下测得的孔隙度进行研究的基础上,结合煤层甲烷开采的生产特点,讨论了煤岩孔隙度在围限压力下的变化特征。进而探讨了煤岩地下孔隙度的计算方法和煤岩有效孔隙体积压缩系数的变化特征。      

砂岩峰后卸除围压过程的渗透性试验研究

为了探讨煤层开采引起的围岩卸除围压过程中砂岩渗透性的变化规律,本文用数控瞬态渗透法在电液伺服岩石力学试验系统MTS815.02上进行了砂岩试样的渗透特性试验。得出了试样峰前渗透系数-应变与应力-应变的关系曲线,以及在峰后保持轴向应变一定卸除围压过程中试样的渗透系数-围压与主应力差-围压的关系曲线;对试验砂岩在变形破坏过程中渗透性变化规律进行了总结,重点分析了其峰后卸除围压过程中渗透性的变化规律;并对试验砂岩峰后渗透系数与有效围压关系进行了拟合,得出了拟合方程式,为煤层开采引起的围岩体应力场与渗流场耦合问题提供参考。     

陕北延长组成岩圈闭油藏的形成及其重要意义

陕甘宁盆地南部陕北地区的上三叠统延长组,是一套湖盆三角洲体系的碎屑岩沉积。延长组油气资源丰富,但砂体储油物性极差。近期研究发现了一些富含浊沸石胶结物的砂体中,由于浊沸石胶结物的溶蚀而形成的渗透性砂岩,以及浊沸石胶结物再沉淀而成的成岩致密带和压溶嵌合作用形成的致密带。砂体溶蚀带与上倾方向的致密带配套,构成了大型成岩圈闭油藏,并已在此类油藏中探明了可观的石油储量和生成了多量石油。     

基于砂岩型铀矿原状岩心的渗流特性试验研究

为研究不同围压、不同组合形式下疏松砂岩的渗透率变化规律,以砂岩铀矿原状岩心为试验对象,采用自行研制的HKY-1型长岩心渗流试验仪进行了应力-渗流耦合试验。笔者分别从围压、排列次序和长度占比三个方面开展试验研究,结果表明:1)梯度围压条件下,两段岩心组合后的整体渗透率与围压呈负相关,符合二次多项式函数衰减规律;2)围压梯度递增,多段岩心组合中不同岩性试样孔隙尺寸的差异逐渐减小,细砂岩的排列次序对整体渗透率的影响也随之减弱;3)5 MPa围压作用下,当两种试样长度占比为1∶1时,组合试样的整体渗透率与目标试样长度占比之间的变化规律符合幂指数分布,粗砂岩组递增,细砂岩组递减,中砂岩组为近似水平分布。