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。     

联合压汞法表征致密油储层孔喉特征：以陕北定边地区延长组长7段为例

致密油储层孔喉结构复杂,非均质性强,现有的单一实验技术无法将其全孔径进行有效表征。在分析目前表征方法的基础上,通过铸体薄片、扫描电子显微镜、高压压汞及恒速压汞等实验,综合研究了陕北定边地区延长组长7段致密油储层孔隙结构特征,通过联合压汞法,探讨了致密油联通孔隙的孔径大小及分布特征,细分了孔喉类型。结果表明,高压压汞表征的孔喉半径分布在0.003 6～40μm,大于1μm的样品占比约12.5%;恒速压汞表征的孔隙半径分布在80～300μm,喉道半径分布范围为0.12～10μm。全孔径曲线表征孔径分布在0.003 6～300μm,二者重叠区域分布在0.12～40μm,结合全孔径分布频率,探索性的将定边地区长7段的储集空间孔喉类型划分为8个区域,最终认为研究区目的层多集中发育中孔、大孔、纳米级孔喉及微—细喉道。这将为致密油储层孔喉大小及储集空间研究提供一种新思路和新手段,意义深远。     

吉木萨尔凹陷致密油储层孔隙结构特征研究

采用高压压汞实验对新疆油田吉木萨尔凹陷致密油孔隙结构进行研究,并基于该实验数据,运用K-均值聚类分析法对孔隙结构进行分类。结果表明:储层高压压汞毛管压力曲线呈平台型,孔隙结构属高排驱压力-微纳孔喉结构,储集能力较好而渗流能力较差。孔喉分布复杂,多呈单峰或双峰分布,半径为0.005~9.19μm;Ⅰ类孔喉为0.02~0.57μm,Ⅱ类孔喉为0.01~0.04μm,Ⅲ类孔喉为0.005~0.02μm。利用SPSS软件计算研究区储层不同结构孔隙类型参数分布特征发现:具Ⅰ类孔隙结构特征的储层为致密油优势储层。     

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。     

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"。     

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。     

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。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区长8低渗透砂岩储层微观孔隙结构特征研究

以常规压汞、铸体图像、扫描电镜和薄片观察为基础,结合恒速压汞测试,对鄂尔多斯盆地姬塬地区长8低渗透砂岩储层微观孔隙结构特征进行研究。结果表明,姬塬地区长8储层孔隙类型多样,以残余粒间孔为主,孔隙结构可划分为4种类型。恒速压汞测试表明,姬塬长8储层为大孔细喉型。与特低渗透储层相比,超低渗透储层喉道分布范围更集中,小喉道所占比例更大,孔喉半径比分布范围更宽。特低、超低渗透储层差异主要体现在喉道的大小和分布上,喉道控制储层品质及渗流能力。在低渗透砂岩储层的开发中应尤其注重孔喉间的配置关系。     

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。     

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。     

应用恒速压汞技术定量评价低渗—特低渗砂岩储层微观孔喉特征:以石臼坨凸起陡坡带东三段为例

砂砾岩储层中的低渗—特低渗砂岩对储层整体油气运聚、成藏起到了重要影响。利用恒速压汞技术探讨石臼坨凸起陡坡带东三段扇三角洲砂砾岩储层中不同渗透率级别的低渗—特低渗砂岩储层微观孔喉分布特征及不同尺度孔喉的物性贡献。研究表明:(1)低渗—特低渗砂岩和常规砂岩相比具有孔隙大小中等,喉道半径偏小,孔喉比异常大的特点。渗透率受孔喉半径变化影响更明显,大半径喉道数量和分布是影响储层渗流能力的关键因素;(2)低渗—特低渗砂岩孔隙主控进汞区是控制流体流动最有效最主要的空间,渗透率越高,孔隙主控区的喉道半径范围越大。孔喉过渡进汞区进汞贡献主要来自孔隙和喉道联合进汞,随着喉道半径减小,细喉道逐渐成为流体储集和流动的主要空间;喉道主控区渗透率贡献也很低,微细喉道及微喉道是进汞主体空间,孔隙贡献基本为0,该阶段流体流动能力受喉道半径变化影响较大。随着渗透率增加,低渗—特低渗砂岩渗流能力的决定性喉道半径值从1~2μm增大到3~4μm。基于恒速压汞技术的低渗—特低渗砂岩微观孔喉定量表征填补了渤海海域相关研究的空白,从而有助于实现该类储层全面准确的储层评价。     

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。     

Evidence of the Near-Source Accumulation of the Tight Sandstone Gas in Northern Ordos Basin, North-Central China

The tight sandstone gas in Upper Paleozoic Formation of the northern Ordos Basin is a typical giant unconventional tight gas province. Evidences from geochemistry, reservoir geology and paleo-tectonic setting all verify that the present-day tight sandstone gas accumulation in the Ordos Basin is the result of near-source accumulation. The evidences are listed as following: tight sandstone gas is mainly distributed in the area with high gas-generating strength; gas composition was not subjected to fractionation; gas saturation significantly decreases with the distance away from the source rocks; gas isotopes suggest their origin is the same and maturity is consistent with in-place source rocks; reservoirs have experienced three types of densification digenesis, including intense compaction, siliceous cementation and calcareous cementation, which took place before the formation of a large amount of tight sandstone gas, forming tight reservoirs with low porosity and permeability, fine pore throat and great capillary resistance; the paleo-structural gradient ratio is small from the main hydrocarbon generation period to present. It is indicated the present distribution of tight sandstone gas in the northern Ordos Basin is the result of near-source and short-distance migration and accumulation.     

吐哈盆地巴喀气田八道湾组致密砂岩气藏气水分布特征

基于核磁共振、压汞测试、物性分析、相渗曲线及生产动态等多种资料,对吐哈盆地巴喀气田八道湾组致密砂岩储层的物性特征、孔喉分布、束缚水含量、气柱高度、"甜点"发育的主控因素进行了分析,总结了研究区气水分布特征和气水分布模式。研究结果表明:八道湾组发育典型的致密砂岩储层,其孔隙度总体小于7%,渗透率小于0.2×10-3μm2;喉道半径较小,主喉道半径的分布范围为0.01～1μm;束缚水饱和度较高,且同孔隙度呈负相关关系。研究区气水过渡带的范围约为640 m,研究区储层总体处于气水过渡带之内;处于过渡带不同构造位置处不同物性的储层具有不同的含气特征和气水生产特征,位于气水过渡带较高部位的物性较好的区域和裂缝发育区是"甜点"的主要发育区。     

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.      

致密砂岩储层孔喉结构差异对可动流体赋存特征的影响——以苏里格气田东区和西区盒8储层为例

为探讨致密砂岩储层的微观孔喉结构参数对可动流体赋存特征的影响,本文以苏里格气田东区和西区盒8储层为例,利用铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞及核磁共振等实验方法,对比并分析了微观孔喉结构差异对可动流体赋存特征的影响。结果表明:喉道大小及分布特征是造成致密砂岩储层渗流能力不同的主要因素,喉道半径分布范围越宽,峰值越大,渗流能力就越强;相反,喉道半径分布范围越窄,峰值越小,渗流能力就越弱。致密砂岩储层在可动流体赋存特征方面的差异本质是源于喉道发育程度不同,特别是在孔喉结构非均质性越强的储层中,喉道对可动流体的赋存特征影响越为显著。致密砂岩储层的有效孔隙体积相比于有效喉道体积对可动流体的影响更大,也更能表征流体的赋存状态。     

论优质源储耦合关系的控藏作用:对比松南致密油与松北致密气成藏条件

为了更清晰地理解优质烃源岩和优质储层的耦合关系在致密油气成藏过程中的控制作用,本文应用地化测试、恒速压汞、常规压汞、含烃流体包裹体等多种资料,对比了松辽盆地南部致密油和松辽盆地北部致密气的成藏条件。研究表明：1）优质源岩生、排烃中心基本吻合超压高值区,超压到达的边界就是致密油气富集边界。2）孔喉结构约束下的松南泉四段优质储层渗透率下限为0.10×10^-3 μm²,松北沙河子组优质储层的渗透率下限为0.05×10^-3 μm²。3）时间上,形成致密油气藏的前提条件是源储之间应具备"先致密后成藏"的匹配关系,这是决定其成藏机理的根本;空间上,2个研究区的"甜点区"均发育在近源、强压、高渗的优质源储叠合部位,其展布特征受控于优质源储的空间耦合关系。