碳酸盐岩的渗透率特征研究

通过实验室塞状岩心、全直径岩心在常温常压和高温高压下水平渗透率和垂直渗透率的测试得到，由于碳酸盐岩成岩后生变化的差异性，从而导致其渗透率变化的无规律性，有别于砂岩储层渗透率变化的规律性，从而澄清了人们对碳酸盐储层渗透率的某些认识。     

南堡地区碳酸盐岩储层孔隙结构特征及对物性的影响

利用数字图像分析法对南堡地区碳酸盐岩储层的孔隙结构参数进行定量求取,明确了不同类型孔隙的孔隙结构参数特征,分析了孔隙结构特征对储层物性的影响,并应用优选出的孔隙结构参数建立碳酸盐岩储层物性预测模型。结果表明:研究区内碳酸盐岩储层的储集空间以次生孔隙为主,为一套典型的孔隙型储层。应用孔隙结构参数可以较好的区分铸模孔、粒间孔、粒内孔和晶间孔等孔隙类型,其中铸模孔呈较低的平均等效直径与高的宽纵比,粒间孔以高等效直径25%为特征,粒内孔对应最低的比表面、最高的等效直径标准差,晶间孔比表面较高且宽纵比分布范围局限。等效直径、形状因子、球度和宽纵比等参数对储层物性的影响显著。分别针对孔隙度和渗透率,在提取的28项孔隙结构参数中优选出6种相关性高的参数,并应用多元线性回归方法分别进行拟合。验证结果显示拟合公式具有较高的可信度,且渗透率(R^2=0.916)优于孔隙度(R^2=0.778)。该方法可为研究区及其他地区的孔隙型碳酸盐岩储层评价研究提供参考。     

碳酸盐岩储层渗透率预测

碳酸盐岩渗透率受岩石结构控制,而岩石结构是沉积和成岩共同作用的结果,碳酸盐岩储层渗透率的定量计算和预测是高效开发碳酸盐岩气田的重要依据.同传统指数模型、Winland-Pittman模型、Garman-Kozeny模型、Bryant-Finney模型相比,一般渗透率计算模型更能将岩石渗透率和地质参数有机地联系起来.采用一般渗透率模型,根据岩石原始水饱和度测定数据和薄片孔隙度,再结合钻井岩芯、岩屑和常规测井(自然伽马和深侧向电阻率)等资料,将岩石结构数与岩石物性及沉积旋回联系起来,对四川盆地某探井鲕滩气层的渗透率进行了定量计算,进而分析储层段渗透率垂向变化和沉积旋回间的关系,为在高频层序旋回内精确选定开发层段提供了可靠依据.     

塔里木盆地西部碳酸盐岩成岩演化与储层形成关系

塔里木盆地西部碳酸盐岩的地质演化，主要经历了大气淡水成岩环境，海水成岩环境和埋藏成岩环境的改造，形成丰富的储人间类型和4种典型的孔隙结构特征，即溶孔－晶间孔复合型，粒间孔－粒间溶孔型，缝合线－微裂缝型和致密微孔型，大气淡水淋滤溶解作用和各种类型白云岩化作用有利于优质储层的形成，而胶结作用及压实，压溶作用则阻碍了储集空间的形成，奥陶系微晶灰岩和生屑灰岩由于主要经历了海水成岩－埋藏成岩环境的改造，胶结和压实作用特征明显，未能形成有效储集空间，整体属Ⅳ类差储集层，石炭系碳酸盐岩储层特征具有分区性，麦盖提斜坡区的储层物性明显优于巴楚隆起区，这与斜坡区碳酸盐岩遭后期大气淡水淋溶改造有关，古近系卡拉尔组碳酸盐岩经去膏化作用和大气淡水淋溶作用的复合改造，储层整体面貌呈Ⅲ-Ⅰ类的优良储层。     

碳酸盐岩储层参数对微观渗流的影响

针对碳酸盐岩油藏孔隙大小的双峰分布特征,首先利用计算机模拟建立了描述不同孔隙特征的大孔隙网络模型和微孔隙网络模型,在此基础上提出一种耦合算法构建出的同时描述大孔隙和微孔隙特征的碳酸盐岩双孔隙网络模型;然后,基于侵入-逾渗理论,模拟双孔隙网络模型中油水两相流体的一次驱替和二次吸吮过程,并建立了毛细管压力和相对渗透率的求解模型;最后,通过调整双孔隙网络结构参数,模拟水湿油藏条件下碳酸盐岩储层参数对相对渗透率曲线的影响. 结果表明,随着微孔隙比例因子和平均配位数的增加,油相相对渗透率曲线升高;随着双孔隙半径比的增加,油相和水相相对渗透率曲线下降,这对碳酸盐岩油藏渗流机理研究有着重要的指导意义.      

储层研究状况与发展趋势向

本文主要叙述了世界含油气盆地与储层分布；国内外储层研究状况和本世纪末中国油气储层研究趋向。     

黔南、黔北及南盘江坳陷古生代碳酸盐岩储层特征

黔南、黔北及南盘江坳陷发育有相当规模的古生代海相碳酸盐岩沉积,沉积厚度大;重要储层岩性为微晶-亮晶生物碎屑灰岩、藻礁-生物礁灰岩和生物碎屑叠层泥晶灰岩;储集空间类型为原生和次生孔隙:原生孔隙有生物体腔孔、生物骨架孔和原生粒间孔,次生孔隙有晶间孔、粒内溶孔、铸模孔、溶蚀孔和微孔,以及缝合线孔隙和裂隙。本区溶蚀作用形成的次生孔隙增大了储层储集空间,使面孔率达到8.7%,而后期形成的构造裂缝又改善了储层的连通性,提高了储层的渗透能力;从储集空间的配置关系角度对碳酸盐岩储层进行油气资源评价分析,得出黔南坳陷碳酸盐岩储层为I类储集层;南盘江坳陷和黔北坳陷碳酸盐岩储层为II类储集层。     

储层研究状况与发展趋势向

本文主要叙述了世界含油气盆地与储层分布;国内外储层研究状况和本世纪末中国油气储层研究趋向．     

塔河油田下奥陶统碳酸盐岩储层对比及储层剖面模型

塔河油田奥陶系储层为岩溶缝洞型的碳酸盐岩储层，缝洞储层的形成与古岩溶作用密切相关，风化壳期岩溶作用对储集空间的发育程度有明显的控制作用。不同的储集空间类型受控于不同的岩溶古地貌单元。裂缝性储层主要分布于风化壳型岩溶不发育地区，或褶皱和断裂构造较发育的变化强烈部位；裂缝-孔洞型储层的分布与古岩溶发育带和岩溶斜坡地区密切相关；裂缝-溶洞型储层其分布与裂缝及古岩溶发育带密切相关，常常是在古岩溶高地边缘或部分岩溶斜坡区，多位于多组构造线的交汇处及褶皱的轴部等。为进一步探讨研究区缝洞型碳酸盐岩储层的空间展布规律，根据暴露区淡水岩溶作用发育特点，依据碳酸盐岩储层的波阻抗响应特征、测井曲线、测试成果及开发动态资料，在恢复古岩溶地貌的基础上，对塔河油田（6区）的岩溶值得层进行了划分与对比。研究结果显示高产井多位于古岩溶地貌相对较高部位，而产量较少或没有出油气的井，则位于岩溶地貌相对较低部位。表明早期的古地貌形态对奥陶系碳酸盐岩溶蚀孔洞的发育具有明显的控制作用。岩溶储层的垂向发育和分布主要受碳酸盐岩古岩溶风化壳垂向分带性的影响，纵向上由风化壳顶面向下储层发育逐渐变差。以奥陶系古风化壳顶面为界，向下每60m为单位，对深度0-60m、60-120m、120-180m、180-240m岩溶储层的纵横向分布特征进行了分析，并建立了相应的储层剖面结构模型。     

碳酸盐岩储层孔隙结构的影响因素与储层参数的定量评价

近几年,在海外区块遇到了大量的孔隙型碳酸盐岩储层。由于岩性复杂,孔隙类型多样,致使其孔隙结构十分复杂,储层参数难以准确计算,油气储量难以客观评价。文中针对研究靶区这一类型的碳酸盐岩储层,首先从沉积作用和成岩作用两个方面分析了孔隙结构的影响因素,得出在不同岩性之间,孔隙类型之间的差异是造成孔隙结构存在较大差异的主要原因。而在同种岩性之间,泥质含量的增加会降低孔隙结构的品质。另外,成岩作用对颗粒粒径较大的岩石的影响更大一些。其次,讨论了储层参数的定量评价,由于不同类型孔隙的共存,导致孔隙度相似,而渗透率、饱和度等储层参数却存在较大差异。针对这一问题,指出了可以采用核磁和成像等特殊测井资料来表征不同类型孔隙的数值分布,利用三维数字化成像技术来展示不同类型孔隙的空间分布,为储层参数的准确计算和油气储量的客观评价奠定基础。     

不同孔隙类型火山岩储层渗透率应力敏感特征

针对火山岩气藏储层岩石孔隙结构复杂、矿物组成及成岩机制与沉积砂岩不同等特点,选取尺寸较大的不同孔隙结构全直径岩芯进行渗透率应力敏感试验研究。试验结果表明,低渗火山岩气藏岩芯具有较强的应力敏感特征,岩芯渗透率的减小主要发生在有效应力小于20 MPa的范围内,但当有效应力大于30 MPa后,渗透率仍然具有一定程度的减小,这与低渗沉积砂岩具有明显的差别。岩性差异所引起的矿物组成、颗粒胶结等因素对火山岩渗透率应力敏感特征影响较小,孔隙结构差异是导致岩石渗透率应力敏感强弱差异的主要原因,其中裂缝型岩石应力敏感性最强,致密型和孔隙型岩石应力敏感性相对较弱。反复加载试验表明,钻井取芯所引起的应力释放是导致岩芯渗透率应力滞后效应的根本原因,2次加载和卸载过程中岩石孔隙发生的主要是弹性变形。岩芯高围压下的地层渗透率平均仅约为地面渗透率的50%。     

微生物碳酸盐岩油气储层研究现状与展望

微生物碳酸盐岩是一种重要的油气储集岩。在中国古老深埋碳酸盐岩地层中它们是主要的岩石类型。微生物碳酸盐岩通常可划分为叠层石、凝块石、树枝石、均一石和核形石等五种类型。储层孔隙系统与微生物岩的沉积结构和构造密切相关,窗格孔（洞）和格架孔（洞）是主要储集空间类型。全球中新元古界至中生界都发现了以微生物碳酸盐岩为储层的油气田,资源潜力巨大。 微生物岩储层的岩石类型、沉积构造、相序结构、沉积模式和储层有利相带尚有许多不明晰之处,是今后进一步深化研究的重点方向。     

普光地区碳酸盐岩储层孔隙类型测井识别及孔渗关系

普光地区长兴组和飞仙关组碳酸盐岩储层孔隙度与渗透率之间没有严格通用的数学关系,导致储层渗透率计算具有很大困难.通过对该地区测井资料、常规薄片、铸体薄片和岩心物性等资料进行分析,表明碳酸盐岩孔隙类型是影响孔渗关系的主要因素.基于常规测井资料构造出对孔隙结构比较敏感的测井特征:声波时差与密度比值和深浅侧向电阻率比值,可用于对该地区碳酸盐岩孔隙类型进行识别,再针对不同的孔隙类型建立相应的孔渗关系模型,用于计算该地区储层渗透率.实例资料处理结果表明,模型计算渗透率与岩心分析渗透率符合较好,且井间规律具有一致性,基于孔隙结构建立的储层孔隙度与渗透率模型能较好地确定储层渗透率.      

保持性成岩作用与深部碳酸盐岩储层孔隙的保存

碳酸盐岩储层中的成岩作用一般被分作"建设性的"和"破坏性的"。但常见的如白云岩化和溶蚀作用并非都一定是建设性的,而胶结作用也并非只具破坏性。将那些使碳酸盐岩储层孔隙(主要是部分原生孔隙和早期次生孔隙)得以保持的成岩作用归为"保持性成岩作用"。保持性成岩作用对深部碳酸盐岩储层的发育至关重要。对典型的礁、滩相碳酸盐岩孔隙的研究表明,早期溶蚀、白云岩化均可在早期成岩阶段形成大量次生孔隙,保持性成岩作用可使部分原生孔隙和早期次生孔隙保存下来,并构成现今深部储层的主要储集空间。从岩石结构、地层压力和地层流体对孔隙的保持或改造3个方面,把碳酸盐岩中的保持性成岩作用分为岩石结构改造型、地层压力改造型和过度胶结抑制型3类。     

复杂岩性储层渗透率-应力敏感性及其对气井产能的影响

采用变流压定围压试验方式,在高温、高压条件下模拟了气藏开发过程,研究了复杂火山岩气藏储层渗透率应力敏感性,对比了变流压定围压与常规的定流压变围压方式评价储层应力敏感性的异同。试验结果表明,火山岩储层渗透率随着孔隙压力的减小而减小,渗透率减小主要发生在孔隙压力从40 MPa下降至25 MPa的变化区间,渗透率损失率与其初始渗透率之间的相关性较差,这与常规沉积砂岩储层具有一定的差别。变流压定围压试验评价的应力敏感性强于定流压变围压评价结果,气藏储层有效应力变化范围内两种试验评价的应力敏感性结果差异更大。基于渗流力学理论,推导得到考虑应力敏感性的气井产能方程。计算结果表明,考虑应力敏感性时气井无阻流量约为不考虑应力敏感性时的63.28%,应力敏感性对气井产能的影响随着生产压差的增大而增大。     

南泥湾油田储层特征及有利储层分析

以陕甘宁盆地东部,陕北单斜带的南泥湾油田为研究对象,在对烃源岩、三角洲沉积相、储层结构、空间类型、孔隙特征研究的基础上,探讨了有利储集相带的分布规律。     

煤储层渗透率动态变化效应研究

基于现代测试技术和煤层气井实测排采数据,采用物理模拟和数值模拟研究方法,探讨了开采过程中煤储层渗透率动态变化效应。研究结果表明,试验模拟和数值模拟渗透率数值相差较大,可达1～2个数量级;煤储层渗透率动态变化效应呈现出两种相反的规律,即数值模拟渗透率随流体压力降低而衰减,试验模拟渗透率随流体压力降低而增大,两种模拟渗透率动态变化特征看似相互矛盾,实则相互衔接,预示煤储层渗透率在排采过程中会逐渐得以改善。根据分析,揭示了二者差异性的根本原因。提出在整个排采过程中,应采用动态渗透率指标,不断调整和优化工作制度     

碳酸盐岩缝洞型储层类型识别与分类预测

在碳酸盐岩储层评价中,储层类型的识别与分类是其关键,而储集空间决定了储层类型。储集空间主要以沉积以后的成岩后生及表生阶段改造的次生孔隙为主。由于次生改造作用的千差万别,再加上不同期次的改造作用的叠加,使得碳酸盐岩储层的次生孔隙结构异常复杂,储集空间的复杂性也造成了储层类型的多样性。文章根据研究区块常规、成像测井资料,结合取芯、地质以及测试资料对储层类型进行识别,并应用聚类分析方法对储层进行分类。研究结果表明,储层类型主要分为孔隙型、孔洞型、裂缝型储层,并将其分为四类储层,为研究区碳酸盐岩储层评价奠定了基础。      

低渗孔隙型碳酸盐岩油藏储层特征及剩余油分布规律

为揭示低渗孔隙型碳酸盐岩油藏储层微观孔隙结构特征和水驱剩余油分布特征,以中东某孔隙型碳酸盐岩油藏为例,基于油藏物性测试、恒速压汞孔喉参数统计、CT扫描孔隙参数分析和水驱油流体微观分布特征等,得出孔隙型碳酸盐岩储层的微观孔隙、喉道发育特征及其影响下的剩余油分布规律;在此基础上,将孔隙型碳酸盐岩与砂岩储层研究结果进行对比,进一步明确了两类储层孔隙结构及剩余油分布特征差异。结果表明：与低渗砂岩储层相比,低渗碳酸盐岩储层呈现出"孔隙大而数量少""喉道数量多且类型全"的特征,并建立孔喉发育特征模型;由于孔隙型微观孔隙结构的影响,低渗碳酸盐岩储层大孔隙中的剩余油仍然是需要研究的对象,同时明确了剩余油挖潜开发方式建议。