利用高压压汞实验研究致密砂岩孔喉结构分形特征

微观孔喉结构是影响砂岩油藏特征的重要因素,但致密砂岩孔喉复杂,非均质性强,常规测试难以对其进行有效表征,需要利用分形理论对致密砂岩孔喉结构进行深入研究。以鄂尔多斯盆地姬塬地区长7段致密砂岩为研究对象,通过高压压汞和分形理论研究了致密砂岩孔喉结构和分形维数特征。讨论了分形曲线转折点与孔喉结构关系,并结合铸体薄片和扫描电镜,分析了孔喉分形特征形成原因。结果表明:致密砂岩分形曲线具有明显转折点。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换。致密砂岩小尺度孔喉分形维数平均值为2.24,大尺度孔喉半径分形维数平均值为4.65。大尺度孔喉非均质性明显强于小尺度孔喉。小尺度孔喉分形维数与孔喉结构相关性较好。致密砂岩小尺度孔喉主要为喉道和晶间孔,这部分孔喉连通性差,半径较小,受成岩作用影响微弱,因此分形维数小。致密砂岩大孔喉主要为剩余粒间孔和溶蚀孔隙,该类型孔喉半径较大,受成岩作用改造明显,因此分形维数大。     

孔隙型储层的孔隙系统三维量化表征——以四川、塔里木盆地白云岩为例

以四川盆地和塔里木盆地孔隙型白云岩样品为例,通过CT扫描、数字岩心、分形与多重分形等方法,讨论了典型白云岩储层不同孔隙系统(如晶间孔、粒间孔、铸模孔等)的结构特征,并用定量化参数对孔隙结构进行数值表征。结果表明:晶间孔和粒间孔样品的孔隙形状多为三角形,孔隙相对细长,喉道发育,连通性较好;铸模孔样品的孔隙形状较为规整,二维平面上表现为圆形,三维空间上近似球体,这类样品往往孔隙较为发育,但是孔喉系统连通性差;由多种类型孔隙组成的"混合孔"样品则非均质性较强,受岩石组构特征影响显著。进一步利用分形与多重分形方法对孔隙的非均质性进行研究发现:不同孔隙类型的结构差异在分形盒子维数上有明确响应,维数的均值相对大小表现为:铸模孔粒间孔晶间孔混合孔。孔隙度可能也对盒子维数产生影响。     

鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩孔喉结构与油藏物性表征

基于高压压汞和核磁共振测试方法,结合分形理论对鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩孔喉结构与油藏物性进行了表征。采用毛管束模型和润湿相模型计算了高压压汞孔喉分形维数,利用核磁共振测试T₂谱分别计算了大孔、中孔、小孔以及总孔隙的分形维数;对各分形维数与油藏物性之间的关系进行了对比分析。研究表明：基于高压压汞曲线计算岩心分形维数时,相比于润湿相模型,毛管束模型计算得到的分形维数与油藏物性之间具有更好的相关性,随着分形维数增加,平均半径减小,孔喉结构非均质性增强,油藏物性变差。核磁总孔隙分形维数与油藏物性相关性较差,大孔和中孔的分形维数与油藏物性具有较好的相关性,其中随着大孔和中孔分形维数增加,岩心渗透率降低,油藏物性变差;与小孔相比,大孔和中孔的分形维数与油藏物性的相关性更强,表明致密砂岩储层物性主要受大孔和中孔控制,分形维数可以有效表征致密砂岩小孔、中孔和大孔对油藏物性的影响。     

湖相混积岩储层孔喉组合特征多尺度表征及评价

以渤海海域石臼坨凸起陡坡带沙河街组混积岩储层为研究对象,利用高压压汞、二维大面积背散射扫描电镜成像技术（Maps）、矿物成分定量分析技术（QEMSCAN）及微米CT等实验手段,对研究区沙河街组湖相混积岩储集空间的宏观特征到微观特征、二维平面特征到三维空间特征、微米级到亚微米级的孔喉分布特征进行多尺度的定量表征.结合孔喉分形特征,对研究区沙河街组湖相混积岩储层孔喉结构进行了分类评价.研究结果表明:研究区湖相混积岩储层岩石类型多样,非均性质强,孔喉结构复杂.毫米-微米级孔喉网络主要发育在高孔、中-高渗的亮晶生屑云岩中,溶蚀孔、生物体腔孔是其重要的储集空间类型,孔喉分形维数最低;亚微米-微米级、微米级孔喉主要发育在中-高孔、中-低渗的云质生屑砂岩、陆屑白云岩等岩性中,主要储集空间类型为粒间溶孔、铸模孔、晶间孔等,孔喉分形维数中等;纳米-亚微米级孔喉主要分布在泥晶砂屑云岩、钙质粉砂岩中,晶间孔是其主要的储集空间类型,孔喉分形维数最高.湖相混积岩储层孔喉组合特征多尺度表征及评价为渤海海域混积岩储层流体识别和有效开发提供了依据.      

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。     

临县地区煤系致密砂岩孔隙结构特征

临县地区是当前煤系致密砂岩气勘探的潜力区域。基于铸体薄片、扫描电镜、孔渗测试和高压压汞等实验手段,对该地区40块岩心样品孔隙结构进行综合表征;在此基础上,根据分形理论,对砂岩孔隙分形特征进行了系统的研究。结果表明:(1)研究区煤系致密砂岩储层物性较差,孔隙结构复杂,喉道狭窄,孔隙间连通性差,储集空间以次生孔隙为主,粒间孔隙较少。(2)压汞曲线分两类:I类,呈平台状,排驱压力低,效喉道半径分布在0.002 5~0.63μm;II类,排驱压力较高,曲线向右上方偏移,喉道半径集中在0.002 5~0.063μm之间。(3)致密砂岩孔隙结构具有多段分形特征。分形维数与空隙结构参数之间存在良好的相关性,分形维数可以很好地表征孔隙结构的复杂程度和非均质性。     

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。     

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。     

基于核磁共振表征渝西地区五峰组-龙一1亚段页岩储层孔隙结构及非均质性

选取渝西地区五峰组-龙一₁亚段富有机质页岩开展场发射扫描电镜、核磁共振和X射线衍射等实验,在图像处理和多重分形理论的基础上,分析了页岩储层孔隙结构特征及非均质性.结果表明:（1）扫描电镜分析认为,研究区有机孔平均孔径偏小, < 50 nm的有机孔数量占比82%,>100 nm的有机孔面孔率占比52%;（2）依据核磁T₂谱峰形态划分为Ⅰ~Ⅲ类,分别为单峰、双峰和三峰3种类型,Ⅲ类页岩储层孔径、孔隙度较大,具备更优越的储集条件和渗流能力;（3）基于多重分形理论表征储层非均质性,石英含量越高,黏土含量越低非均质性越弱,进而控制着孔隙度和渗透率的大小.多重分形参数与矿物组分、物性参数的联系有效表征了储层孔隙结构,并为其非均质性的评估提供了新的视角.      

致密滩坝砂储集层孔隙分形特征、预测及应用

储层孔隙分形可以有效表征储层孔渗性能,综合反映储层孔隙结构特征及评价储层开发效果。为确定开发区块动用次序,对于东营凹陷西部区块沙四上纯下次亚段的致密滩坝砂储层,首先,利用薄片、物性及压汞等相关测试数据,计算致密滩坝砂孔喉分形维数（D）;其次,探讨分形维数与储层物性、孔隙结构参数相关性;然后,优选测井数据,建立孔喉分形维数的测井预测模型,并对东营凹陷西部区块滩坝砂分形维数平面分布进行了预测;最后,根据分形维数和油井产能相关性分析,建立了基于分形维数的储层评价标准,对研究区的致密滩坝砂储层进行了分类与评价。结果表明:当2相似文献   

藏北羌塘盆地羌资2井中侏罗统布曲组碳酸盐岩岩石学及储集物性特征

本文讨论了羌塘盆地羌资2井中侏罗统布曲组碳酸盐岩岩石学及储集物性特征。碳酸盐岩主要有亮晶鲕粒灰岩、白云岩、泥晶灰岩, 以及他们之间的过渡类型; 储集空间主要有孔隙与裂缝两种类型, 表现为孔隙—裂缝组合。孔隙可分为粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔、晶间溶孔、沿缝合线等分布的溶孔; 裂缝可 分为构造缝、构造—溶解缝、压溶缝和溶蚀缝。亮晶鲕粒灰岩孔隙度平均值1.084%, 渗透率平均值0.0319× 10-3 mm2; 白云岩孔隙度平均值1.77%, 渗透率平均值0.1591×10-3 mm2; 储集物性特征均为低孔低渗、高排替压力、微-细喉道、分选中等-不好的负偏态细歪度特征。泥晶灰岩和过渡类型灰岩的储集物性特征与亮晶鲕粒灰岩和白云岩相似。最后, 讨论了成岩作用对碳酸盐岩储集物性的影响, 并认为成岩作用对储集物性的不利影响明显大于有利影响。     

常规砂岩与砂砾岩分形特征对比及成因分析:以乌石凹陷X构造流沙港组为例

基于常规物性、铸体薄片、高压压汞等实验分析资料,运用分形理论研究乌石凹陷X油田始新统流沙港组常规砂岩与砂砾岩储层分形特征,分析分形曲线特征,分形维数及其与储层物性、孔隙结构参数之间的关系,评价分形维数对不同类型砂岩储渗能力表征的有效性.结果表明:相比常规砂岩,砂砾岩高压压汞分形曲线呈现分段特征,指示发育大孔、小孔、微孔...     

碳酸盐岩早期差异成储路径及其对储集性能的影响:以滨里海盆地N油田石炭系KT-Ⅰ与KT-Ⅱ层系为例*

以滨里海盆地N油田石炭系KT-Ⅰ与KT-Ⅱ层系碳酸盐岩储集层为例,综合岩心、薄片、扫描电镜、高压压汞、常规物性分析以及各类测试资料,对碳酸盐岩储集层特征以及早期成储路径展开系统研究,并进一步探讨成储路径与储集层孔喉结构和质量的关系。结果表明,KT-Ⅰ层系以云岩类储集层为主,颗粒灰岩次之,其中云岩类储集层以晶间(溶)孔、小型溶洞为主,孔喉连通性好,为高孔—高渗的孔洞型储集层, 而颗粒灰岩类储集层以粒内溶孔、铸模孔及生物体腔孔发育为特征,孔喉连通性差,属中孔—低渗的孔隙型储集层。KT-Ⅱ层系以粒间(溶)孔和生物体腔孔发育的颗粒灰岩为特征,为中高孔—高渗的孔隙型储集层。进一步分析表明,KT-Ⅰ层系云岩与灰岩储集层单旋回厚度小,皆受高频海平面升降变化驱动的早成岩期岩溶的控制, 而KT-Ⅱ层系单旋回厚度大,颗粒滩未经历早期岩溶的改造。 3类储集层的成储路径分别为: (1)KT-Ⅰ云岩类储集层,准同生期白云石化作用导致矿物相转变并使得部分矿物更易遭受溶蚀→早成岩期岩溶作用控制储集层的形成→云岩抗压溶岩石骨架有利于储集层的保护; (2)KT-Ⅰ颗粒灰岩储集层,早成岩期岩溶作用优化储集层→初期压实控制胶结流体通道进而控制胶结作用—粒间孔与粒内孔差异胶结控制储集层的保护; (3)KT-Ⅱ颗粒灰岩储集层,原始沉积环境控制储集层的形成→初期压实与早期胶结作用控制储集层的保护。成储路径差异控制了不同的孔渗特征与孔喉结构,而孔喉结构进一步控制了早期岩溶型云岩、早期岩溶型颗粒灰岩、原生孔保存型颗粒灰岩3种储集层的质量。研究结果将为具类似特征的碳酸盐岩储集层成因分析提供参考,也因发现了云岩较灰岩更易早期溶蚀的现象而具有较为重要的岩溶地质学意义。     

页岩油层系储集层微观孔隙非均质性及控制因素——以吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

吉木萨尔芦草沟组页岩油层系岩性复杂,揭示不同类型储集层微观孔隙特征及非均质性控制因素,有利于指导该区页岩油甜点评价及优选。本文优选芦草沟组30块页岩油储集层样品,采用场发射扫描电镜、高压压汞、核磁共振等实验手段,刻画页岩油储集层微观孔隙结构,探讨混积型页岩油孔隙非均质性的控制因素。结果表明,芦草沟组发育7类孔隙和3类孔喉组合;随渗透率降低,粒间孔、粒间溶蚀孔等大孔减小,粒内溶蚀孔和晶间孔增加,"大孔-细喉"组合过渡为"短导管"和"树形网络"组合,孔径及可动饱和度均降低。页岩油孔喉非均质性主要受控于粒度和方解石、黏土胶结,前者决定较大孔(>1μm)能否发育,后者进一步缩小孔隙或孔喉,增加非均质性;在两者联合控制下,孔隙度与孔喉参数的相关性较差。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组低渗透储层孔隙结构分类研究

运用铸体薄片、扫描电镜与常规压汞等资料,对陇东地区延长组低渗透储层孔隙结构分类标准进行了研究。不同孔隙结构特征参数与宏观物性参数的相关分析表明,最大连通喉道半径与渗透率的相关关系最好,为喉道分级的最优参数;运用数据构形的方法确定出了喉道分级界限,建立了储层孔隙、喉道分级标准。综合孔隙与喉道大小的组合及储层孔喉的其他特征,将延长组储层砂岩的孔隙结构划分为六种类型:大中孔粗喉型、中小孔中喉型、中小孔细喉型、小孔微细喉型、细微孔微细喉型和细微孔微喉型。不同孔隙结构类型的储层具有不同的物性特征及不同的产液能力。     

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。     

Pore Structure Heterogeneity of the Xiamaling Formation Shale Gas Reservoir in the Yanshan Area of China: Evaluation of Geological Controlling Factors

Micro-heterogeneity is an integral parameter of the pore structure of shale gas reservoir and it forms an essential basis for setting and adjusting development parameters. In this study, scanning electron microscopy, high-pressure mercury intrusion and low-temperature nitrogen adsorption experiments were used to qualitatively and quantitatively characterize the pore structure of black shale from the third member of the Xiamaling Formation in the Yanshan area. The pore heterogeneity was studied using fractal theory, and the controlling factors of pore development and heterogeneity were evaluated in combination with geochemical parameters, mineral composition, and geological evolution history. The results show that the pore structure of the reservoir was intricate and complicated. Moreover, various types of micro-nano scale pores such as dissolution pores, intergranular pores, interlayer pores, and micro-cracks are well developed in member 3 of the Xiamaling Formation. The average porosity was found to be 6.30%, and the mean value of the average pore size was 4.78 nm. Micropores and transition pores provided most of the storage space. Pore development was significantly affected by the region and was mainly related to the total organic carbon content, vitrinite reflectance and mineral composition. The fractal dimension, which characterizes the heterogeneity, is 2.66 on average, indicating that the pore structure is highly heterogeneous. Fractal dimension is positively correlated with maturity and clay mineral content, while it is negatively correlated with brittle mineral content and average pore size. These results indicate that pore heterogeneity is closely related to thermal history and material composition. Combined with the geological background of this area, it was found that the pore heterogeneity was mainly controlled by the Jurassic magmatism. The more intense the magma intrusion, the stronger the pore heterogeneity. The pore structure and its heterogeneity characteristics present today are a general reflection of the superimposed geological processes of sedimentary-diagenetic-late transformation. The influence of magmatic intrusion on the reservoir is the main geological factor that should be considered for detailed evaluation of the Xiamaling Formation shale gas reservoir in the Yanshan area.     

自生粘土矿物对文昌A凹陷深部储层的制约

目前关于自生粘土矿物对深层孔隙结构及油气运聚的影响方面的研究十分薄弱.综合利用铸体薄片、全岩XRD、扫描电镜、恒速压汞等测试手段,分析自生粘土矿物对孔隙连通性、孔喉直径及其分布的影响,并结合埋藏史和生烃史探讨了低渗透砂岩不同孔隙结构类型的油气差异富集条件.珠海组深部储层压实作用较强,自生粘土矿物含量较高.碎屑颗粒以线接触-凹凸接触为主,识别出"孔隙+粗喉道"和"喉道主控"2种孔隙结构类型,前者孔隙体积和粗喉道占比较高,后者主要以细喉道为主;自生粘土矿物分割占据大量孔喉空间,自生伊利石主要为孔喉充填型,自生绿泥石主要为颗粒包壳型;珠海组储层与下渐新统恩平组烃源岩不整合接触形成纵向"下生上储"、横向连续分布的有利源储组合,烃源岩持续生烃.珠海组是典型的深埋藏碎屑岩低渗储层,仍具备良好的储集条件,储层发育受机械压实作用和自生粘土矿物共同控制;压实作用是原生孔隙损失的初始因素,以绿泥石和伊利石为代表的自生粘土矿物高度发育是制约优质储层发育的关键因素.