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.     

基于核磁共振标定的高压压汞孔喉分布定量评价方法

孔喉分布是控制低渗-致密砂岩储层物性的关键因素,其评价依托于各种储层微观特征测试方法,需要综合多方法各自优势进行孔喉分布定量表征。本文提出基于核磁共振标定的高压压汞孔喉分布定量评价的方法,即通过核磁共振离心前后横向弛豫时间T_2谱图对比,依据流体赋存状态重新划分三孔隙度组分百分比法的T_2值界限T_(21)和T_(22),对应将孔喉划分为束缚流体孔喉、过渡流体孔喉和可动流体孔喉,再结合T_2值与孔喉半径的关系将T_2值界限转化为孔喉半径界限r_1和r_2,最终依据高压压汞统计的不同流体赋存状态的孔喉含量S_1、S_2和S_3进行孔喉分布定量评价。该方法综合了核磁共振有效表征孔喉流体赋存状态和高压压汞有效表征孔喉大小的优势。将此方法应用于西湖凹陷花港组低渗-致密砂岩储层孔喉分布评价,建立了T_2值与孔喉半径平均转化系数C为0.0079,求取r_1和r_2为60 nm和160 nm,依据各类孔喉含量及其相互关系将孔喉分布划分为四类,从而为储层评价提供新的参数和思路。     

鄂尔多斯盆地姬塬长2油层组低渗透砂岩孔隙结构对储层质量影响

微观孔隙结构是低渗透砂岩储层质量重要影响因素之一。通过铸体薄片、常规物性及高压压汞等分析表明,鄂尔多斯盆地姬塬地区长2油层组低渗透砂岩储层孔隙度、渗透率与最大孔喉半径、中值孔喉半径、分选系数、变异系数间具正相关关系,与孔喉半径均值(φ)、结构系数间具负相关关系,与非汞饱和孔喉体积、歪度间无明显相关关系。这些孔隙结构参数可简化为3个相对独立主因子:①有效半径因子;②无效半径因子;③弯曲度因子。     

一种改进的通过压汞来计算致密砂岩渗透率经验方法:以鄂尔多斯盆地姬塬地区长7致密砂岩为例

利用Winland公式可以从压汞测试数据中快速合理地预测渗透率,但对于致密砂岩油藏,由于滑脱效应的存在,常规方法测得的地层样品渗透率和实际有一定差距,克氏渗透率能更真实地反映致密砂岩储层的实际情况。利用压汞曲线中孔隙半径的几何加权平均值(RWGM)预测了鄂尔多斯盆地姬塬地区长7致密砂岩地层渗透率:通过鄂尔多斯盆地长7致密砂岩样品的孔隙度、克氏渗透率和进汞曲线的测试数据,利用多元线性回归分析,得到研究区克氏渗透率、孔隙度和RWGM之间的经验公式。相比于Winland公式,RWGM公式在致密砂岩储层中可以更好地预测渗透率,对致密砂岩的开发有重要作用。     

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。     

鄂尔多斯盆地七里村油田长6油层储层物性影响因素

为明确鄂尔多斯盆地七里村油田长6油层储层物性的影响因素,利用物性测试、岩性分析、高压压汞、核磁共振和电子显微镜以及扫描电镜等技术,分析了研究区长6油层的岩石类型、孔隙类型、孔喉结构特征等。结果表明:研究区长6储层岩石类型以细粒长石砂岩为主,孔隙类型以残余粒间孔和长石溶蚀孔为主,平均孔隙度为7.30%,平均渗透率为0.21 mD。通过储层微观结构特征将研究区孔喉分成Ⅲ类,Ⅰ类孔喉半径一般大于3μm,主要分布在中-细砂岩中,Ⅱ类孔喉半径一般处于0.1～3μm之间,主要分布在细砂岩中,Ⅲ类孔喉半径一般小于0.1μm,研究区以Ⅱ类孔喉代表的储层为主。石英含量与储层物性具有正相关趋势,长石和岩屑的含量与储层的物性有负相关趋势,孔喉大小和连通性与储层物性相关性较好,孔喉越大、连通性越好,储层物性越好,孔喉的分选性对储层物性具有两面性,较差的分选性有利于后期溶蚀作用的发生。     

中国致密砂岩储层流体可动性及其影响因素

致密砂岩储层流体可动性对油气开发、预测和评价具有重要意义。查阅国内近十年相关成果，对致密储层流体可动性的相关参数、测试方法、分布特征及其影响因素进行了分析。发现致密砂岩储层的弛豫时间T₂谱截止值为0.540~41.600 ms，可动流体孔隙度为0.12%~14.35%，可动流体饱和度为2.16%~90.30%，Ⅲ—Ⅳ类储层是致密砂岩储层的主要类型，致密储层可动流体的孔喉半径下限为0.013~0.110 μm，高压压汞、核磁共振、恒速压汞识别的孔喉半径下限分别为0.037 5、0.070 0~0.200 0、0.120 0 μm，水膜厚度为0.05~1.00 μm。统计分析显示，核磁共振、恒速压汞测得致密储层可动流体饱和度偏低；水膜厚度是影响致密砂岩储层流体渗流的主要因素；低煤阶煤层可动流体饱和度最高，致密砂岩储层次之，页岩储层最低；致密砂岩储层约是页岩储层、低煤阶煤层可动流体孔隙度的10倍；砂岩储层可动流体赋存于孔隙和喉道中，受孔隙和喉道共同控制；致密砂岩具有喉道分布集中，有效孔隙发育差，孔隙大部分为喉道半径小于1.000 μm的微细孔；喉道半径越集中、孔喉半径比越小、有效喉道半径越大，越有利于储层流体的渗流；砂岩渗透率（<2×10^-3 μm²）越低，可动流体参数衰减越快；渗透率（>2×10^-3 μm²）越高，可动流体参数升高越缓慢；喉道半径是控制致密砂岩储层流体可动性的主要因素。     

鄂尔多斯盆地旬邑地区长81致密油储层发育影响因素

鄂尔多斯盆地旬邑地区三叠系延长组长81段为典型的致密油储层,急需开展储层发育机制研究.通过普通薄片、铸体薄片、高压压汞、核磁共振等测试方法,结合岩心、测井资料研究旬邑地区长8,致密油储层发育特征及影响因素.结果表明:长81储层主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,溶蚀孔和粒间孔为主要的储集空间;毛管压力曲线具微喉、门槛压力...     

鄂尔多斯盆地陇东地区长7致密储层微观孔喉特征及其对物性的影响

鄂尔多斯盆地陇东地区长7储层富含大量致密油,为了深入了解其微观孔喉特征,并为致密储层评价开发提供依据,本文通过铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、高压压汞、氮气吸附实验、岩心物性分析等测试方法和手段,对长7致密储层微观孔喉结构特征进行了研究并分析其对物性的影响。结果表明,陇东地区长7储层平均孔隙度为9.33%,平均渗透率为0.25mD,平均面孔率为2.06%,岩石孔隙类型主要为粒间孔和长石溶孔,所占比例分别为42.7%、42.2%。孔隙平均半径为157.1μm,喉道平均半径为0.52μm,平均孔喉半径比为572.7;纳米级孔喉以狭缝平板状毛细孔为主,孔隙比表面积较大,平均值为2.5731m2/g;孔喉整体较为细小,分选较好,储集能力较强,但连通性较差,孔径主要分布于25~500nm范围内。孔喉大小是影响储层物性的重要因素,其中喉道大小是影响渗流能力的主要因素,大孔喉为储层提供了主要渗流通道,孔喉半径比对流体渗流也有一定的控制作用。     

基于孔喉结构建立致密砂岩储层评价方案——以松南中央坳陷泉四段为例

致密砂岩储层评价方案是识别储层"甜点"的基础,也是致密油勘探的重点和难点,但目前国内对此尚无统一认识。为此,以松南中央坳陷区泉四段致密砂岩为例,综合常规压汞、恒速压汞、高压压汞等多种资料对致密储层微观孔喉结构进行了精细表征,并以此为基础建立了致密砂岩储层评价方案。结果表明:研究区致密砂岩孔喉小、物性差,储集空间以次生溶孔为主;储层渗透性主要由占小部分体积的最大孔喉半径所控制,喉道半径越大、大喉道所占比例越高,致密储层的渗透率(K)就越高、品质就越好。在此基础上,由孔喉结构的差异性出发,将松南中央坳陷区泉四段致密砂岩储层分类4类,其中,石油能够充注至Ⅰ—Ⅲ类致密储层,且Ⅰ类致密储层(K为(0.1~1.0)×10~(-3)μm~2)品质最高,可视为储层"甜点"。     

恒速压汞测试在致密砂岩储层微观孔喉特征研究中的应用——以鄂尔多斯盆地西峰地区上古生界为例

鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气资源丰富,搞清鄂尔多斯盆地上古生界储层致密砂岩储层微观孔喉特征对勘探开发有着重要指导意义。选取了盒8段和山1段致密砂岩储层岩心样品进行恒速压汞测试,计算出喉道半径和孔隙半径,进而分析储层微观孔喉体系特征。研究表明:西峰地区盒8段和山1段致密砂岩储层喉道半径分布0.1~4.0μm之间,主峰介于0.5~1.2之间;同时孔隙半径分布于80~360μm之间,而峰值介于100~160μm之间;主要含气层段砂岩储层整体较为致密,孔隙与喉道半径分布差异较大,孔喉的巨大差异造成储层显示低渗透-超低渗透的复杂致密结果。     

核磁共振技术在研究超低渗-致密油储层可动流体中的应用——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组为例

采用核磁共振实验的方法研究鄂尔多斯盆地陇东地区延长组主力含油层段岩心样品的T_2分布,并结合离心实验的结果,确定岩心有效渗流喉道半径的下限值,并标定了每块岩心的可动流体与束缚流体的T_(2cutoff)。研究结果表明:可动流体对应的下限离心力为2.07 MPa,根据气水离心Washburn方程确定出岩心对应储层的有效渗流喉道半径下限为0.07μm。对长6和长8不同储层类型岩心的核磁共振结果分析可知:T_(2cutoff)与孔隙度和渗透率都没有较好的相关性,也就是孔隙度相近或渗透率相近的岩心T_(2cutoff)有可能差异很大。不同储层类型岩心的T_(2cutoff)差异较大:整体上,超低渗砂岩储层岩心的T_(2cutoff)分布范围较致密砂岩储层岩心的小;超低渗砂岩岩心分布在9.64ms~16.68ms之间,致密砂岩岩心分布在9.64ms~24.04ms之间。分析造成这种差异的主要原因是T_(2 cutoff)除与孔隙度、渗透率有关以外,也受孔隙结构、矿物成分和黏土类型的影响。除此之外,束缚水饱和度与孔隙度和渗透率之间都有较好的相关性,随着孔隙度和渗透率的增加,岩心束缚水饱和度有减小的趋势。同时也分析了T_(2cutoff)与T_2谱的位置关系,总结出4个基本规律。最后,根据国内外油气田开发生产经验,并结合陇东地区延长组实际,以可动流体饱和度高低为标准,对岩心对应的储层进行分类,结果表明:致密岩心对应的储层都属于Ⅲ类储层(可动流体饱和度介于35%~50%之间),超低渗岩心对应的储层有Ⅱ类储层(可动流体饱和度介于50%~65%之间)也有Ⅲ类储层。     

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。     

致密砂岩储层孔隙结构与可动流体赋存特征:以鄂尔多斯盆地华庆地区长6_3致密砂岩储层为例

应用核磁共振实验对鄂尔多斯盆地华庆地区长63致密砂岩储层可动流体赋存特征进行了研究,并结合铸体薄片、图像孔隙、高压压汞、恒速压汞及真实砂岩微观水驱油实验,对可动流体赋存特征的微观孔隙结构影响因素开展了探讨。结果表明:华庆地区平均孔隙度为8.71%,平均渗透率为0.148×10~(-3)μm~2,可动流体饱和度平均值为33.89%;主要孔隙组合类型为残余粒间孔型、溶蚀孔型及孔隙+裂缝型,不同孔隙类型的储层可动流体赋存特征各异;孔喉大小及配比关系对可动流体饱和度具有重要影响,喉道半径大于水膜厚度的有效喉道对储层可动流体有决定性作用。     

川西坳陷东坡窄河道致密砂岩气藏储层孔喉特征

以川西坳陷东斜坡中江气田沙溪庙组窄河道砂岩气藏为研究对象,选取具有代表性的小岩心开展恒速压汞测试实验,获得了孔隙半径、喉道半径、孔喉比、主流喉道半径、孔隙喉道进汞饱和度等系列反映岩石微观结构的参数,采用相关分析和分类统计方法对气藏的孔喉分布变化特征、毛细管压力曲线特征进行了分析。利用孔喉结构特征参数并结合核磁共振分析束缚流体饱和度建立了储层分类标准,不同类型储层与气藏实测产能吻合度高。研究结果表明:窄河道致密砂岩储层孔喉特征差异主要体现在喉道上;孔喉半径比分布范围宽,随渗透率增加呈明显增大趋势,气藏从上到下随着储层条件变好,孔喉比呈降低趋势;渗透率对储层总进汞饱和度起到主控作用,渗透率越高,储层有效孔喉越发育;恒速压汞技术可以更精确定量评价储层孔隙、喉道发育特征及其对储层渗流能力及产能的控制作用,对气藏下步分河道开展评价及部署具有很好指导意义。     

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。     

鄂尔多斯盆地致密油储层微观孔喉结构定量分析

针对鄂尔多斯盆地致密油储层特点,利用世界领先的微米-纳米级CT扫描、场发射扫描电镜和恒速压汞等技术,对储层孔隙喉道、孔喉配置关系和填隙物等微观结构进行系统研究。研究结果表明,孔隙大小决定致密油储层的储集能力,储层孔隙平均半径约为0.5~10μm;喉道大小是开发下限主要制约因素,喉道半径主要分布在0.3~0.9μm;渗透率低的储层孔喉比大,喉道制约孔隙中流体的移动,控制储层输导能力。孔隙中填隙物含量高且以伊利石为主,伊利石粒度小、可塑性强,水化膨胀后易发生运移堵塞孔道,使储层渗透性降低,降低孔隙的输导能力。     

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。     

恒速压汞技术定量评价低渗透砂岩孔喉结构差异性

针对常规压汞不能准确确定储层孔隙与喉道的弊端,利用恒速压汞技术对鄂尔多斯盆地低渗透砂岩样品孔喉结构的差异性进行了定量评价.结果表明,渗透率越小的岩心,喉道分布越集中,随着渗透率的增大,大喉道分布逐渐增多,喉道分布范围也更加宽泛,主喉道半径随之增大,但较大喉道对低渗透砂岩储层的开采效果具有双重影响;渗透率小于0.5×10...     

鄂尔多斯盆地姬塬地区长6储层微观孔隙结构及控制因素

基于铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、恒速压汞等测试数据,对鄂尔多斯盆地姬塬地区长6储层及微观孔隙结构特征进行了研究。结果表明,研究区储层主要以长石砂岩、岩屑长石砂岩为主,孔隙类型多样,主要为粒间孔和长石溶孔。恒速压汞测试结果表明:平均喉道半径、有效喉道体积、平均孔隙半径、有效孔隙体积、孔喉比等恒速压汞相关特征参数与样品孔隙度、渗透率之间存在一定的相关性。样品的渗透率越大,其平均喉道半径、主流喉道半径就越大,而孔喉比值越低。储层喉道是控制渗透率的根本因素。储层孔隙发育主要受沉积相带和成岩作用控制,沉积相带的不同导致成分成熟度和结构成熟度的不同,从而影响储层孔隙的不同;压实作用和碳酸盐胶结使孔隙减少,而溶蚀作用则起到一定的增孔作用。