储层非均质性影响空气泡沫驱注入效果研究——以鄂尔多斯盆地甘谷驿油田长6油层组为例

空气泡沫驱是重要三采技术,为了了解该技术适用储层类型,笔者等通过文献调研、机理分析、室内实验及油藏生产动态数据分析研究其注入效果与储层非均质性关系,结果表明：该技术通过泡沫体系产生阻力提高波及系数,泡沫中包含的表面活性剂降低界面张力提高驱油效率,泡沫特性“遇油消泡,遇水不变”可有效调剖堵水并改善流度比,非均质性强的储层具有大小不一的孔喉、较大的孔喉比和较强的贾敏效应,使上述增加波及系数、驱油及堵水效果更强,从而在水驱基础上可以进一步大幅提高采收率。实验和生产动态资料都说明,储层非均质性越强,表现为渗透率级差较大,增产和堵水效果越好,因此空气泡沫驱适用于储层非均质性较强的储层。该研究成果为空气泡沫驱的推广提供借鉴。     

西峰油田长8储层微观孔隙结构非均质性与渗流机理实验

为深入剖析超低渗储层微观孔隙结构非均质性对渗流机理的影响程度,选取鄂尔多斯盆地西峰油田长8储层有代表性的样品进行了真实砂岩微观模型水驱油和CT扫描水驱油驱替实验。通过真实砂岩微观模型水驱油实验发现,对于没有微裂缝存在的岩样,水驱油效果往往与渗透率成正比关系,而微裂缝的存在使得微观孔隙结构非均质性显得更加突出,渗流机理将完全改变,从而水驱油效果也表现出较大的差异。CT扫描水驱油驱替实验结果也表明,微裂缝的存在明显增加了孔喉微观非均质程度,使得水驱效果变差。而环压对具有双重孔隙介质储层的注水效果会产生较大影响。可见对于超低渗储层,微观孔隙结构非均质性是造成注入水波及效率不高、水驱油效果差的主要原因。     

致密油油藏空气泡沫调驱机理实验

以长庆某致密油井区取心样品、注入水与地层水、优选的空气泡沫体系等为基础,利用一维长岩心驱替实验装置开展了致密油储层基质与裂缝岩心分别注入纯泡沫液、空气与空气泡沫的注入能力实验,揭示在实际储层条件下,空气泡沫体系无法直接进入致密油基质岩心,但由于泡沫剂受到储层吸附,消泡后的纯泡沫液与气体可以顺利注入致密油基质岩心实现稳定驱替。设计并开展了基质渗透率级差为10、基质与裂缝双重发育的三管并联岩心驱替实验,明确了空气泡沫封堵裂缝调驱机理。泡沫流体主要进入裂缝岩心并有效封堵裂缝,部分泡沫消泡后形成的泡沫液与空气进入并驱替基质中的剩余油,最终空气泡沫驱残余油饱和度比水驱降低了21.12%,驱油效率提高了32.89%,改善水驱后开发效果明显;为避免暴性水淹的低效阶段,应在含水90%以前尽早转入空气泡沫驱,提高采油速度与经济效益。     

致密砂岩微观非均质性定量评价方法研究

鄂尔多斯盆地华庆地区长6油层组为深水重力流成因的致密砂岩储层,储层整体致密、非均质性强,微观评价难度较大,注水开发效果不理想。通过粒度分析、铸体薄片、高压压汞及真实砂岩两相渗流模型等常规实验手段,从岩石骨架颗粒、成岩作用及孔喉结构三方面优选非均质性特征参数,分别提出了表征骨架颗粒非均质性的粒度标准偏差σ,表征成岩作用非均质性的充填指数C和抗溶蚀指数K以及表征孔喉结构非均质性的分形维数D。在此基础上,论证并构建了微观非均质性综合指数F,F值介于0.2~3.0,F越大,代表了储层骨架颗粒分选越差、成岩作用越强、孔喉结构越复杂,微观非均质性越强,反之则相反。通过真实砂岩模型模拟油田注水开发,结果表明,F指数能够精确表征由孔隙致密区导致的储层微观特征差异,F指数与无水期及最终期驱油效率呈较好的相关性,可用于定量评价致密砂岩油藏内部微观非均质性,预测剩余油分布规律,为深水致密砂岩油藏的勘探开发提供科学依据。     

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。     

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。     

生物酶活性复合驱在杏子川采油厂王214油区的应用

杏子川采油厂王214油区属低孔、低渗储层,该区块以注水为开发方式。针对该区块储层欠压,非均质性强,注入水与地层水配伍性差等原因造成水驱采收率低的问题,对该区驱油方式进行调整,具体方法是：采用0.5%生物酶+0.5%表面活性剂的生物酶活性复合驱对王214油区储层进行了室内实验和现场试验研究。结果表明：0.5%生物酶+0.5%表面活性剂生物酶活性复合驱可有效改善注水井吸水能力,达到解堵、降低含水率,增加驱油效率,从而提高原油最终采收率的效果。     

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。     

苏北盆地沙埝油田阜三段储层微观特征及其与驱油效率的关系

在对沙埝油田阜三段储层微观特征进行研究的基础上,利用真实砂岩微观模型水驱油实验得到驱油效率,探讨了物性和孔隙结构特征对驱油效率的影响,解释实验中出现渗透率相近的样品驱油效率却相差较大的特殊现象,并对退汞效率作为驱油效率的准确性进行分析。结果表明,储层岩石碎屑颗粒粒度细、分选较差、填隙物含量高,且经历了较强的压实作用,是造成孔隙喉道细小、非均质性较强的主要原因;驱油效率随物性变好、喉道变大而提高,但其与喉道分选性的关系较为复杂,大喉道一方面加剧了喉道间的非均质性,另一方面则提供了孔隙间良好的连通通道,分选较好的小喉道则保证了注入水的均匀推进;驱油效率主要受物性与最大连通喉道控制;真实砂岩微观模型水驱油实验所得的驱油效率与压汞实验所得的退汞效率相关性较好,但在低值区存在一定差异。     

探讨无机垢对低渗/超低渗透岩性油藏影响——以华庆油田长81油藏为例

依据注水开发过程中的矛盾,探讨无机垢对低渗/超低渗透岩性油藏影响。在储层特征与水质实验分析研究的基础上,开展真实砂岩微观模型水驱油对比实验。华庆油田长81油藏孔喉结构的非均质性强弱是由喉道结构特征决定,地层水为CaCl2型,洛河层注入水为NaHCO3型;注水开发过程中产生的主要无机垢为CaCO3,少量的MgCO3、CaSO4、BaSO4与SrSO4混合无机垢;无机垢对油藏的伤害是一个动态变化过程,表现为相对较好的物性和孔隙组合类型驱油效率损失率大于相对较差的物性和孔隙组合类型、驱替压力与倍数增大驱油效率损失率增大。注水开发过程中配伍性差产生的无机垢引起孔隙结构非均质性、贾敏效应与压敏效应增强,降低驱油效率,影响开发效果。     

莺歌海盆地东方区黄流组储层微观孔喉特征及对物性的影响

通过恒速压汞实验,结合孔隙度和渗透率的测试,分析了莺歌海盆地东方区黄流组储层微观孔喉特征及其对储层物性的影响。结果表明:东方区黄流组储层以中孔、中-低渗为主,储层物性差异较大;储层孔隙半径分布相对集中,喉道半径及"孔喉比"非均质性较强;物性较差的储层小喉道所占比例较高,"孔喉比"较大,而物性较好的储层大喉道所占比例较高,"孔喉比"较小;喉道大小及其分布是影响储层渗透率大小的关键因素,储层的渗透性主要由所占比例较小的大喉道控制;受沉积作用的影响,莺歌海盆地东方区黄流组储层平均喉道半径小是低渗储层形成的主要原因。     

姬塬地区低渗砂岩储层微观非均质性表征

为表征鄂尔多斯盆地低渗储层的微观非均质性,采用铸体薄片、扫描电镜、压汞等测试手段,研究姬塬地区低渗砂岩储层微观非均质性特征及影响因素,并结合多参数模糊聚类分析,将储层微观非均质性划分为较弱、中等和较强3类.通过真实砂岩模型水驱油实验,刻画了3类不同非均质程度模型的流体运动及水驱前缘形态的差异性.室内测试分析研究、地质学定量统计分类及真实砂岩模型水驱油实验相结合的综合研究方法,真实反映低渗储层微观非均质性,对同类储层研究具借鉴意义.     

鄂尔多斯盆地南梁-华池地区长8储层微观孔喉结构差异及成藏意义

南梁-华池地区位于鄂尔多斯盆地的湖盆中心,长8层紧邻上部优质烃源岩,是鄂尔多斯盆地勘探开发的重点层系之一。为探究该区不同物性储层微观孔喉结构特征及差异,通过铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、恒速压汞等方法,系统研究了南梁-华池地区长8₁储层微观孔隙结构,对比分析了研究区不同物性样品微观孔喉结构差异及其成因。研究结果表明,南梁-华池地区长8₁储层微观孔隙结构复杂多样,微观非均质性较强;随着渗透率的增大,孔喉变异系数、分选系数越大,微观均质系数越小,储层微观非均质性越强;渗透率大于1 mD的储层,大孔喉数量相对较多,连通孔喉半径比、迂曲度较小,孔喉结构多呈“通道型”型,渗透率贡献率主要依靠少数半径大于6μm的连通喉道,而渗透率小于1 mD的储层,连通孔喉半径比较大,孔喉结构多呈“束口袋”型,渗透率贡献率主要由其喉道半径峰值区间的小喉道决定。不同储层物性的微观孔喉差异主要由沉积、成岩差异而形成的。研究区水下分流河道、河口坝主砂带沉积粒度相对较粗,孔隙衬里状绿泥石薄膜发育,薄膜厚度可达10～25μm,可增加岩石颗粒的抗压强度和抑制后期碳酸盐、硅质胶结,有...     

青西凹陷下白垩统下沟组泥云岩致密油储层特征

青西凹陷下白垩统下沟组是该区致密油的主要储集层,本次研究通过普通薄片和铸体薄片观察以及高压压汞等分析测试手段,从岩石学特征、储集空间类型以及孔隙结构特征等方面剖析下沟组致密泥云岩储层特征。结果表明:1)下沟组储层岩石类型以深灰色一灰色纹层状泥质白云岩和白云质泥岩为主,泥级斜长石含量较高,增大了储层岩石脆性,易于产生裂缝;2)泥云岩储层储集空间多样,既有原生孔隙,也有因构造和溶蚀作用形成的构造微裂缝和溶蚀缝洞;3)泥云岩储层的孔隙度和渗透率较低,属于低孔低渗储层,不同岩性之间储层物性差别较大;4)高压压汞测试结果显示:排驱压力和中值压力较高,孔喉半径较小,整体表现出孔隙结构差、非均质性强的特点;5)根据孔隙结构均质系数E_p将研究区储层分为3类:Ⅰ类储层E_p1.29,储层孔喉分选好,孔隙结构非均质性弱;Ⅱ类储层,1.29E_P1.79,孔喉分选较好;Ⅲ类储层E_p1.79,储层孔喉分选差。     

鄂尔多斯盆地延长组超低渗透砂岩储层微观孔隙结构特征研究

通过物性分析、扫描电镜、铸体薄片、高压压汞技术对鄂尔多斯盆地延长组沿25、庄40、庄19三个区块超低渗透砂岩储层样品进行分析测试,研究其微观孔隙结构特征。研究表明,超低渗透砂岩储层岩石孔隙结构非均质性强,孔隙喉道类型多样是储层渗透性差的主要原因;孔喉分选系数在2.0~2.5之间、变异系数在0.1~0.2之间物性较好;较大孔喉是决定和改善储层渗透性的重要因素,细小孔道对储层储集能力的贡献较大,储层微裂缝较为发育。储层物性参数的差异、孔喉特征参数的差异等,均归因于微观孔隙结构的差异。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田储层微观孔隙结构特征

通过物性分析、扫描电镜、铸体薄片、高压压汞、恒速压汞等技术对鄂尔多斯盆地苏里格气田低渗透砂岩储层样品进行了测试分析,研究了其微观孔隙结构特征。研究表明,苏里格气田低渗透砂岩储层的孔隙类型为溶孔、粒间孔、晶间孔、微孔,其中以前3种为主要孔隙类型。孔喉组合以小孔微细喉为主,最有利的孔喉组合类型为高孔-粗喉型和中孔-中喉型,喉道类型、大小及喉道分布控制着储层的渗透性。孔隙结构非均质性强、孔隙类型多样、粒间孔百分比低是储层渗透性差的主要原因;储层非均质性强的根源在于微观孔隙结构特征的不均一性。     

鄂尔多斯盆地油坊庄油田长2油层组储层宏观非均质性研究

油坊庄油田长2油层组发育水上分流河道、天然堤、决口扇、沼泽等沉积微相类型,储集砂体以水上分流河道砂体为主,天然堤等次之。顺着物源方向,砂体连通性较好,物性较好,非均质性弱;垂直于物源方向砂体连通性、物性较差,非均质性强。储层层内非均质性较强,储集砂体垂向韵律以正韵律为主,不利于水驱油。长2油层组单砂层数越多,层间非均质性越强。综合研究表明,储层非均质性受沉积环境控制。     

X-CT扫描成像技术在特低渗透储层微观孔隙结构及渗流机理研究中的应用--以西峰油田庄19井区长82储层为例

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组河流-湖泊三角洲相砂岩储层物性受沉积--埋藏--成岩等因素控制.特低渗透储层具有其独特的微观孔隙结构和渗流机理.应用X-CT扫描成像实验技术进行砂岩岩心微观孔隙结构水驱油驱替实验,通过CT扫描切片图像观察分析了注入水微观驱替渗流机理及不同注入压力下的水驱油效率变化分布规律(实验岩心的水驱油效率最高为62%,最低为42%,平均为51. 6%),定量评价了储层微观孔隙结构特征.实验表明低孔、低渗和储层微观双重孔隙结构是造成注入水启动压力、水驱油效率差异大的根本原因;而较强的微观孔隙结构非均质性,是造成注入水波及效率不高、水驱油效率较低的主要原因.     

致密砂岩储层与常规砂岩储层成藏动力学特征的差异性:以松辽盆地北部三肇地区扶余油层砂岩储层为例

为了研究三肇地区扶余油层砂岩储层特征,采用三维CT扫描技术和恒速压汞技术,对储层微观孔喉结构特征进行表征。结果表明,常规砂岩储层的孔喉大量发育,连通性好,为微米级孔喉。致密砂岩储层孔喉非均质性强,孤立零散分布,连通性差,以纳米级孔喉为主。微观孔喉特征的差异决定了油气充注、运移、聚集及渗流机理等成藏动力学特征具有差异性。通过对该区扶余油层砂岩储层的高压压汞实验、浮力与毛细管阻力公式计算及岩芯流动实验进行分析,认为油气在常规砂岩储层中初次运移动力是超压,二次运移及聚集的主要动力是浮力,油气以侧向运移为主,断层和砂体的匹配是主要的运移通道,流体流动状态呈达西渗流规律;油气在致密砂岩储层中运移动力为超压,油气以垂向运移为主,流体呈低速非达西渗流现象,以活塞-推挤的方式聚集。由于常规和致密油藏成藏动力学特征的差异,决定了油藏地质特征及分布的差异。三肇地区常规油藏主要是远距离、构造高部位聚集,上油下水规律明显,受构造控制;致密油藏主要是近距离、源下聚集,"甜点区"富集,圈闭边界不明显。     

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。