低渗透油藏微观渗流特征及影响因素研究:以鄂尔多斯盆地姬塬地区长6油层组为例

通过微观砂岩模型对鄂尔多斯盆地姬塬地区长6油层组微观渗流特征进行了研究,并结合铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞等对物性、孔喉等与驱油效率之间的关系进行了分析。结果表明,研究区长6油层组渗流分为指状渗流、网状渗流和均匀状渗流,研究区岩石可分为剩余粒间孔型、溶孔型和溶孔-剩余粒间孔型3种,不同类型岩石渗流特征不同,其驱油效率也不同。溶孔-剩余粒间孔型岩石驱油效率高,溶孔型岩石驱油效率低。非均质性是影响驱油效率的主要内部因素,物性、孔喉等对驱油效率的影响较弱。外部因素中注水压力和注入水倍数对驱油效率影响大,相比于注入水倍数,提高注水压力对提高驱油效率效果更好。      

特低－超低渗透砂岩储层微观水驱油特征及影响因素:以鄂尔多斯盆地马岭油田长８１ 储层为例

为了更加深入地探究特低－超低渗透储层油水的微观流动特征及其表现出差异性的因素,以马岭油田长８１ 储层为代表,对典型样品进行了微观渗流实验,并结合物性、铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞及核磁共振等多种实验测试结果对储层流体的微观驱替机理及导致驱油效率高低不同的因素进行了研究.结果表明:研究区块长８１ 油藏按微观渗流通道类型可分为溶孔－粒间孔型、溶孔型、微孔型３类,其驱油效率逐类降低,不同微观渗流通道类型样品的渗流特征表现出较大的差异性,其中溶孔－粒间孔型样品平均驱油体积为０．０１０cm３,最终平均驱油效率高达４５．６０％,驱替效果最为理想.储层微观条件中,喉道半径大小及分布状况对驱油效率的大小起决定性的作用,物性和可动流体饱和度两者对驱油效率的大小均具有较低程度的控制作用;外部实验条件中,对驱油效率产生较大控制作用的为注入水体积倍数和驱替压力.因此,在油藏实际水驱采油过程中应当采用较为合理的注水压力和注入水体积倍数.      

鄂尔多斯盆地板桥－合水与姬塬地区长６储层主控因素分析

鄂尔多斯盆地西南部板桥－合水地区与西部姬塬地区延长组长６储层,虽然处于同一层位但物性存在较大差异。通过铸体薄片、ＳＥＭ、Ｘ射线衍射等实验手段并结合测井资料,主要围绕沉积作用、成岩作用应用类比法分析了２个地区储层物性产生差异的原因,明确了储层主控因素。研究表明:沉积作用对储层的控制是先天性的,是控制储层物性好坏的决定性因素,在沉积作用控制储层物性３个因素———岩石碎屑组分的含量、结构成熟度、沉积微相中沉积微相对储层物性的影响最大;成岩作用是控制储层层内孔喉结构差异的主要因素,其中压实作用对储层的物性破坏最大,使２个地区的孔隙度分别丧失了２７．５８％和２２．３１％。总而言之,储层的物性受成岩作用、沉积作用及构造作用的共同影响,其中导致２个地区储层物性产生较大差异的主控因素是沉积作用中的碎屑组分含量、沉积微相以及成岩作用中的压实作用。      

鄂尔多斯盆地子北地区长6段油藏成藏条件及主控因素

分析了鄂尔多斯盆地子北地区延长组长6段油层构造特征、沉积相分布及砂体展布特征,从烃源岩、储层、盖层等方面对长6段油藏成藏条件进行了探讨,并就油藏类型、主控因素及成藏期次进行了讨论。结果表明:子北地区长6段油藏具有较好的生、储、盖配置关系,主要受沉积微相及储层物性控制;长6段油气主要储存在长61、62、63段河道砂体内,油藏类型主要为岩性圈闭;长6段油藏主控因素有主分流河道、储层物性及其非均质性、原油分布;长6段油层中,油气包裹体均一温度分布呈双峰状,主要在100℃~110℃和130℃~140℃;利用热演化史与流体包裹体均一温度法对油气成藏期次进行判断,长7段烃源岩生成的油气在早白垩世运移并大量聚集至长6段油层组,形成长6段油藏。     

致密砂岩储层可动流体赋存规律及制约因素研究:以鄂尔多斯盆地华庆油田长６段储层为例

可动流体能相对独立地表征储层流体流动性质及采收率,但关于致密砂岩储层可动流体赋存规律及制约 因素方面的研究仍然存在不足.为了提高致密砂岩储层勘探开发效果,明确可动流体赋存及控制因素,以鄂尔多 斯盆地华庆油田长６段储层为例,采用物性分析、薄片鉴定、X 射线衍射、压汞及核磁共振等实验手段,在储层基 础性质研究的基础上,挑选典型样品对可动流体含量及其影响因素进行了详细研究.结果表明:华庆油田长６段 储层孔隙度平均值为９．４２％,渗透率平均值为０．３８×１０－３ μm２,为典型的致密砂岩储层.利用离心法测定的 T２ 截止值推算出的可动流体饱和度平均为３１．２２％,较经验法所得结果准确;储层物性、黏土矿物质量分数、成岩演 化及孔喉参数对储层可动流体饱和度有不同程度的影响.其中,孔隙度与可动流体饱和度的关系较渗透率密切, 黏土矿物质量分数越低可动流体饱和度下降趋势越明显;压实作用导致可动流体饱和度明显减少,早期胶结通过 保存孔隙、晚期胶结通过封闭优势通道扩大波及面积来提升可动流体饱和度;孔喉参数中,主流喉道半径是控制 可动流体饱和度的最关键的参数,可动流体饱和度＜３０％的样品其饱和度随着孔喉配置关系变差而急剧降低. 对比结果表明,利用离心法能够对储层可动流体饱和度进行更准确的评价,储层主流喉道半径及压实作用对可动 流体分布具有明显的控制作用.      

基于真实砂岩微观水驱油实验的低渗透储层流体渗流特征及驱油效率影响因素研究:以姬塬油田王盘山长６储层为例

对鄂尔多斯盆地王盘山长６油层组低渗透储层的微观渗流特征及驱油效率影响因素进行了深入研究,室内模拟油田储层注水开发过程开展了真实砂岩微观模型水驱油渗流实验,结合薄片鉴定、物性分析、扫描电镜、恒速压汞等测试资料研究了储层微观水驱油特征,探讨了储层物性、微观孔隙结构、润湿性、驱替压力、注水倍数等参数与水驱油效率的关系.研究表明:王盘山区块长６储层微观渗流特征以均匀驱替、网状驱替为主,指状－网状驱替次之,少见指状驱替,在相同实验条件下不同驱替类型对应不同的驱油效率,均匀驱替类型驱油效率最高,平均值为６３．０８％,指状驱替类型驱油效率最低,平均值为２７．７２％;残余油８０％以簇状、膜状形式存在,角隅状、孤立状分布较少;储层物性中渗透率的变化对驱油效率的影响较大,孔隙度次之;注水倍数增大,驱油效率亦增大,注水倍数增大至３PV 时,驱油效率增大幅度减弱,趋于平缓、稳定;喉道半径＜０．４９μm 时,驱油效率呈指数倍数趋势增加,喉道半径＞０．４９μm 时,驱油效率呈线性倍数趋势增大.      

鄂尔多斯盆地陇东地区长7段致密油储层可动流体赋存特征及影响因素

鄂尔多斯盆地陇东地区致密油储层主要分布在延长组长7段。通过长7段致密砂岩样品的核磁共振测试和场发射扫描电镜分析,对致密油储层可动流体赋存特征及影响因素进行了研究。结果表明:致密油砂岩岩心的最佳离心力为1.448 MPa;核磁共振T2谱截止值分布范围较宽,平均为20.64 ms;可动流体饱和度低,平均为40.27%,主要被0.05～1.00 μm的喉道所控制,且喉道在0.10～0.50 μm区间时,致密油岩样可动流体饱和度最高、下降速度最快。整体上,可动流体饱和度与物性呈现出一定的正相关性,且在长71段,储层物性相对较好,可动流体饱和度较高。微裂缝发育程度、溶蚀孔隙、黏土矿物和石英颗粒充填孔隙等储层微观孔隙结构特征是可动流体的主要影响因素。其中,微裂缝、溶蚀孔隙的发育在一定程度上提高了储层可动流体饱和度;而黏土矿物及石英颗粒充填孔隙则导致储层可动流体饱和度的降低。关于长7段储层可动流体赋存特征的认识对鄂尔多斯盆地致密油资源开发具有一定的指导意义。      

联合压汞法的致密储层微观孔隙结构及孔径分布特征:以鄂尔多斯盆地吴起地区长６储层为例

运用铸体薄片、扫描电镜、X衍射技术以及将高压压汞与恒速压汞联合的方法,对鄂尔多斯盆地吴起地区长６段致密储层的微观孔隙结构展开了研究.对其中１０件样品的实验结果进行了分析讨论,结果表明:高压压汞与恒速压汞描述相同的进汞过程,可以将所得孔径分布进行联合并得到表征范围在３×１０－３~４×１０２ μm 的总孔径分布曲线图.图像显示１０块样品在孔喉半径８０~１６０μm 处存在一个较低峰值,在３．７×１０－３~２．６μm 范围各样品曲线出现多个峰.孔径分布频率直方图结果显示孔隙类型多集中于纳米孔、微孔以及巨孔,且纳米孔最为发育.纳米孔对物性的影响主要表现在:纳米孔控制的孔隙空间随孔隙度、渗透率减小有增大趋势,与渗透率相关性差.纳米孔对渗透率的贡献随着渗透率的减小而增大,且相关性较好.      

鄂尔多斯盆地陆相页岩孔隙演化特征——以长7油层组为例

以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段长7油层组陆相页岩为对象,基于X线衍射、场发射扫描电镜、等温吸附、物性测试及岩石热解等实验,研究陆相页岩孔隙演化特征。结果表明:研究区页岩孔隙直径和黏土矿物演化程度呈正相关关系,演化程度越高,黏土矿物平均孔径越大;随着矿物演化程度的增加,蒙脱石逐渐向伊利石转化,转化过程中,蒙脱石层间水分子的逐渐排出引起页岩储层孔隙度增加,且在层间形成微孔隙和微裂隙;伊/蒙混层从无序状态变为有序状态,大量脱出层间水,而层间水变为自由水进入页岩固有的孔隙空间,并在地层压实作用下使页岩孔隙体积增大。页岩有机质生烃对孔隙有保护作用,成岩后期压实作用使页岩孔隙减小,但随着地层温度和压力达到页岩生油窗,有机质生烃作用生成的部分油气进入之前的孔隙,增加孔隙内部压力,减缓压实作用下孔隙体积的降低。     

湖盆重力流沉积特征及模式:以鄂尔多斯盆地及滦平盆地为例

湖盆中心重力流砂体已经成为我国陆相盆地勘探的重要目标。通过对鄂尔多斯盆地浅水坳陷型湖盆以及滦平盆地早白垩世断陷型湖盆内部的重力流沉积体的研究,取得了以下2点主要认识:①鄂尔多斯盆地上三叠统延长组的重力流发育受到湖盆强烈坳陷作用以及湖平面下降2方面因素控制,重力流分布以大规模平铺-毯式为主,没有明显的沟道沉积,岩性偏细,流体性质以牵引流为主;②滦平盆地下白垩统西瓜组重力流发育受到控盆断层活动控制,碎屑物质迅速入湖,冲刷侵蚀作用明显,结构及成分成熟度低,流体性质主要为碎屑流。在2点认识基础之上总结了坳陷型湖盆以及断陷型湖盆两类盆地3类重力流沉积模式,丰富了陆相湖盆重力流理论体系。      

克拉通盆地盆缘致密气藏封堵模式: 以鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区盒1段为例

克拉通盆地大面积致密砂岩气藏边界带上的气水分布往往远比盆地内部复杂, 圈闭类型多样, 气藏上倾方向封堵模式尚存在争议。本研究以鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区二叠系盒1段气藏为例, 对比分析不同区带典型河道砂体厚度、岩相组合、砂体叠置关系、储层物性及横向宏观非均质性等多因素差异分布特征及其对气藏分布的控制作用, 最终建立杭锦旗地区不同构造带内盒1段气藏封堵模式。研究表明, 研究区自西向东发育3种河道沉积模式, 分别是西部缓坡区浅水辫状河模式、中部陡坡区冲积扇-辫状河模式、东部深水道模式, 3种沉积模式控制了河道上倾方向储层宏观非均质性差异, 这种宏观非均质性变化是研究区致密砂岩气藏上倾方向封堵的主控因素。根据研究区上倾方向储层变化与圈闭类型关系, 划分了3种天然气封堵模式: 西部缓坡区岩性封堵模式、中部陡坡区地层-岩性封堵模式、东部岩性-构造过渡封堵模式。3种天然气封堵模式构成了鄂北盆缘盒1段大面积天然气连续成藏区的边界, 同时控制了不同类型圈闭分布与天然气富集。      

层状砂岩油藏协同开发优势渗流通道分布规律——以非洲M盆地P油田Y油组为例

利用岩心、测井、分析化验、吸水剖面、生产动态等资料,结合地质与油藏工程识别方法,分析非洲内陆裂谷M盆地P油田主力产油层Y油组的优势渗流通道,明确层状砂岩油藏在天然水体与人工注水协同开发时优势渗流通道分布规律与分布模式。结果表明：M盆地P油田Y油组优势渗流通道优先发育于以辫状河沉积相为主的YⅥ砂组正韵律砂体底部,厚层致密泥岩隔夹层促进优势渗流通道发育并限制纵向延展。优势渗流通道多与物源呈顺河道方向平行或小角度相交;发育于层间渗透率突进系数高(>1.25)、层间渗透率变异系数较高(>0.4)、层间渗透率级差大(>4.36)砂组的高渗砂岩层。研究区建立3个层次优势渗流通道分布模式,即砂组间水体控制、砂组隔层控制和砂岩层内韵律性控制分布模式。该结果为治理层状砂岩油藏优势渗流通道、提高油藏剩余油采收率、实现稳油控水提供地质参考。     

低渗透油藏储层微观孔隙结构差异对可动流体的影响:以鄂尔多斯盆地姬塬与板桥地区长6储层为例

为探讨鄂尔多斯盆地姬塬、板桥地区长6储层微观孔隙结构差异对可动流体的影响,利用铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、核磁共振等先进实验方法,定性描述了储层储集空间类型差异,定量分析比较了2个地区储层微观孔隙结构差异,提取了具有明显差异的特征参数,分析了其与可动流体饱和度之间的关系。结果表明:喉道半径、孔喉半径比、孔喉数量配置比作为表征姬塬地区与板桥地区在储层微观孔隙结构上的差异的特征参数与可动流体饱和度具有良好相关性,2个地区长6储层在微观孔隙结构参数中喉道半径、孔喉半径比、孔喉数量配置比的差异在一定程度上导致了可动流体饱和度的差异。      

深水碎屑流与浊流混合事件层沉积特征及分布——以鄂尔多斯盆地西南长7油层组为例

采用岩石学、深水沉积学等方法,解剖野外露头及重点钻井岩心,结合测井、分析化验等资料,研究鄂尔多斯盆地西南延长组长7油层组深水碎屑流与浊流混合事件层的沉积特征及分布。结果表明:研究区长7油层组发育下部砂质碎屑流上部浊流混合事件层、下部浊流上部泥质碎屑流混合事件层(分为下部浊流上部富泥质碎屑和下部浊流上部贫泥质碎屑混合事件层)、泥质碎屑流和浊流频繁互层混合事件层3种类型。其中,下部砂质碎屑流上部浊流、下部浊流上部富泥质碎屑混合事件层发育于重力流沉积区的近端和远端,下部浊流上部贫泥质碎屑、泥质碎屑流和浊流频繁互层混合事件层主要分布于重力流沉积区的远端。研究区长7油层组深水重力流沉积具有近端呈条带状分布、水道化特征显著,远端相邻朵体沉积物相互叠置、连片、呈环带状分布的特征。该结果对完善深水重力流沉积理论及开展非常规油气勘探、开发具有指导意义。     

化学驱表面活性剂对特低渗透砂岩储层表面荷电性能的影响:以鄂尔多斯盆地陇东地区上三叠统延长组长8储层为例

摘 要:在油-水-岩石多相体系中,通过改变岩石表面性质来提高原油采收率已成为目前能源行业和化学工业的研究热点。油藏砂岩表面带负电,通过加入不同类型表面活性剂影响砂岩表面带电行为,可以提高原油采收率。分析了3种典型表面活性剂TX-100(辛基苯基聚氧乙烯醚)、SDS(十二烷基硫酸钠)、CTAB(十六烷基三甲基溴化铵) 对岩石表面性质的影响。通过计算表面活性剂在砂岩表面的吸附量和溶液表面张力的变化,分析了表面活性剂对砂岩表面润湿性、表面带电行为的影响。研究结果为提高特低渗透储层原油采收率提供了科学指导。      

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６３ 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０．１４８×１０－３μｍ２,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。      

坳陷湖盆湖底扇储层单砂体构型——以鄂尔多斯盆地合水地区三叠系长6油层组为例

重力流沉积是目前国际沉积学研究的热点和难点。相比于海底扇储层,湖底扇储层单砂体构型的研究相对薄弱,尤其是定量构型模式研究鲜有报道。综合应用岩芯、测井及生产动态资料,对鄂尔多斯盆地合水地区三叠系长6油层组进行了砂体构型解剖,明确了湖底扇内部单砂体构型特征。结果表明:湖底扇中共识别了6种构型单元类型,即主水道、分支水道、朵叶主体、朵叶侧缘、水道间及朵叶间。基于直井和水平井的单砂体边界识别标志,完成了单砂体边界划分,明确了湖底扇朵叶体由多个单一朵叶体补偿叠置而成,补偿叠置样式受控于短期基准面旋回变化。单一朵叶体在平面上呈舌状,近端略窄,远端略宽,最大宽度与最大厚度之间成明显的线性正相关关系,宽厚比为100～160。基于构型解剖成果,建立了坳陷湖盆湖底扇的三维构型模式。研究成果对油田后期开发方案调整及剩余油分布的挖潜具有重要的指导意义。     

致密砂岩储层特征及质量影响因素——以鄂尔多斯盆地西北部二叠系下石盒子组为例

以鄂尔多斯盆地西北部二叠系下石盒子组致密砂岩为研究对象,基于铸体薄片、扫描电镜观测结果,采用核磁共振和氮气吸附孔隙度、渗透率测试等方法,分析下石盒子组致密砂岩储层特征及质量影响因素。结果表明：鄂尔多斯盆地西北部二叠系下石盒子组储层主要由长石岩屑砂岩及岩屑砂岩组成,属于典型的致密砂岩。快速埋藏是储层致密化的最主要原因,压实作用是造成储层质量降低的最主要因素,原生孔隙度下降率为58%;胶结作用进一步使砂岩储层致密,是导致储层质量降低的次要原因,原生孔隙度下降率为24%;成岩作用形成方解石和铁方解石并充填粒间孔隙,储层质量降低。长石的溶蚀提供广泛粒间孔隙,以及刚性石英颗粒的抵抗压实保护部分原生孔隙,改善储层质量。该结果为其他河流相致密砂岩盆地的储层研究提供参考。     

鄂尔多斯盆地致密砂岩储层可动流体特征:以姬塬地区延长组长7段油层组为例

鄂尔多斯盆地致密砂岩储层具有填隙物含量高、孔隙狭小、物性差等特点,可动流体饱和度是评价致密砂岩储层的关键参数。为研究致密砂岩储层可动流体特征,利用核磁共振实验,对鄂尔多斯盆地姬塬地区长7段致密砂岩进行测试,结果表明不同的T₂值对应不同种类的流体,低T₂值对应微孔隙中黏土束缚流体,中T₂值对应小孔隙中毛细管束缚流体,而高T₂值对应大孔隙中的可动流体,T₂图谱可以反映样品中可动流体分布情况。研究区长7段致密砂岩可动流体T₂图谱以单峰型和左峰高右峰低型为主,相比于盆地其他层位的特低渗储层T₂图谱分布,致密砂岩储层单峰型较多,右峰高左峰低型和左右峰基本相等型较少。可动流体饱和度分布范围较大,平均值为41.3%,在鄂尔多斯盆地属于中等范围,但可动流体饱和度大于50%的仍占37.9%,可动流体饱和度较高区域是寻找油藏有利区的主要方向。      

砂岩中绿泥石膜形貌和组成的成岩过程响应:以鄂尔多斯盆地陇东地区长８砂岩为例

通过铸体薄片、带有能谱仪的场发射扫描电镜技术观察、测试了鄂尔多斯盆地延长组砂岩中绿泥石膜的形貌特征和化学组成,研究了其成因和成岩过程响应及对砂岩物性的影响.研究结果表明,绿泥石膜具有里、外两层膜结构,外层膜的形貌和组成是对粒间孔隙及其流体的物质响应,而里层膜是对颗粒溶蚀小孔腔及其流体的成岩过程响应.外层膜生长在粒间孔隙中,绿泥石晶体大,晶形好,垂直颗粒表面聚集成膜;里层膜发育在碎屑颗粒溶蚀小孔腔中,空间狭窄,致使绿泥石晶体小,晶形差,集合体杂乱堆积.粒间孔隙连通性好,流体组成相近,形成的外层膜化学组成相似;在外层膜对流体的双向阻滞作用下,颗粒溶蚀物质难以移出,而粒间孔中富铁、镁质流体也难以进入,引起溶蚀小孔腔中的流体富颗粒特征组分而贫铁、镁质,形成独具特色的里层膜;外层膜阻碍长石溶解和里层膜消耗长石溶蚀产生的部分硅质流体,造成粒间孔隙中流体的硅质浓度不足以形成大量石英胶结物,从而有利于粒间孔隙的保存.