鄂尔多斯盆地杭锦旗地区盒1段致密砂岩孔隙结构分形特征及其与储层物性的关系

基于物性、铸体薄片、电镜扫描和高压压汞等测试分析资料,利用汞饱和度法和含水饱和度法对杭锦旗地区盒1段致密储层孔隙结构分形维数进行了计算,并分析其与储层物性的关系.结果表明:盒1段储层平均孔隙度、渗透率分别为9.83％、1.03×10-3 μm2,储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔和残余粒间孔为主.汞饱和度法计算的整体分形维数...     

核磁共振技术在致密砂岩气中的应用

核磁共振技术是研究致密砂岩气储层流体状态的有效手段.针对致密砂岩气储层孔喉结构特征、流体赋存状态复杂等问题,从理论入手,以核磁共振室内实验为手段,通过分析苏里格气田致密砂岩储层T2谱的频率分布和可动流体饱和度与其他参数的相关性,最终认为储层物性不是影响致密砂岩气储层可动流体饱和度的唯一因素,可动流体饱和度主要受控于储层微观孔隙结构.     

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。     

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。     

基于压汞和核磁共振对致密油储层渗透率的评价:以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长7油层组为例

为探讨鄂尔多斯盆地致密油储层渗透率与孔喉半径、T_2弛豫时间的相关性,在分析目前对常规储层渗透率评价方法的基础上,基于压汞和核磁共振实验数据,利用线性回归分析建立了适应于长7致密油储层渗透率评价的方法。研究结果表明:不同于常规储层和其他类型的致密砂岩储层,长7致密油砂岩累积进汞饱和度5%所对应的孔喉半径(r_5)与渗透率产生了良好的相关性,是渗透率预测的最佳孔喉半径,且在这个孔喉范围内孔喉大小主要介于0.1~1μm,由微孔和中孔构成;核磁共振渗透率评价参数T_2截止值(T_(2cutoff))和T_2谱峰(T_(2peak))对长7致密砂岩储层不再适用,而T_2几何平均值(T_(2gm))是长7致密砂岩渗透率评价的重要参数,其与渗透率、孔隙度产生良好的关联性,建立的评价方法结果显示预测渗透率与实测渗透率非常接近,吻合度较高(R~2=0.9599)。利用孔喉半径和T_2弛豫时间建立的渗透率评价方法匹配使用,对今后鄂尔多斯盆地致密油储层质量预测具有指导意义。     

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。     

低渗透储层微观孔隙结构与可动流体饱和度关系研究

针对常规压汞实验不能区别孔隙和喉道的弊端,应用恒速压汞技术对低渗透储层孔喉进行了定量评价,并深入分析了影响低渗透储层可动流体饱和度的主控因素。结果表明:渗透率越小,喉道半径分布范围越窄,其峰值也越小;反之,渗透率越大,喉道半径分布范围就越宽,其峰值也越大;不同物性的样品其孔隙分布特征不显著,主要体现为喉道分布特征不同。可动流体由孔隙和大喉道中的流体共同组成,与所处空间位置无关,只与孔隙和喉道半径有关。核磁共振可动流体的有效孔隙体积和有效喉道体积的共同下限半径也就是T2弛豫时间所对应的半径。     

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T2谱截止值分布范围较宽,平均为20.64ms;可动流体饱和度低,平均为40.27%,主要被0.05~1.00μm的喉道所控制,且喉道在0.10~0.50μm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71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。     

基于分形理论的致密砂岩渗透率预测模型

渗透率是决定致密砂岩储层渗流能力并最终决定产能的关键因素。【目的】由于致密砂岩储层孔隙结构复杂、非均质性强，其渗透率变化范围大，预测困难，亟需开发适用于致密砂岩的渗透率预测模型。【方法】以塔里木盆地库车坳陷KS2气藏白垩系巴什基奇克组致密砂岩为研究对象，综合物性测试、薄片鉴定、扫描电镜成像分析、高压压汞技术、核磁共振技术及分形理论，对致密砂岩孔隙结构进行定性、定量表征。【结果】基于分形理论，充分考虑孔隙结构非均质性对渗透率的影响，提出了两个新的、基于分形理论的致密砂岩渗透率预测模型。【结论】与r_apex渗透率预测模型相比，r₂₀分形模型、SDR₍(>40))分形模型的渗透率预测精度分别提升了42%与20%。     

低渗透砂岩储层微观孔隙结构特征——以鄂尔多斯盆地志靖—安塞地区延长组长9油层组为例

通过物性分析、铸体薄片、扫描电镜技术、常规高压压汞技术、恒速压汞技术等,对选自鄂尔多斯盆地志靖—安塞地区长9段低渗透砂岩储层样品进行测试分析,获取储层孔隙、喉道的形态、类型、连通程度等信息,确定孔喉大小、分选情况和连通性的定量参数。研究表明,研究层位孔隙类型主要为残余粒间孔、溶孔、微孔。将孔隙组合特征分为4种类型,储层孔隙结构具多样性。样品孔喉结构整体上具有大孔隙、细喉道的特点,微细喉道的发育是造成物性渗透率超低的主要原因。储层孔隙结构的多样性及不均一性是导致储层非均质性的主要原因。     

低渗透砂岩储层微观孔隙结构特征——以鄂尔多斯盆地志靖-安塞地区延长组长9油层组为例

通过物性分析、铸体薄片、扫描电镜技术、常规高压压汞技术、恒速压汞技术等,对选自鄂尔多斯盆地志靖-安塞地区长9段低渗透砂岩储层样品进行测试分析,获取储层孔隙、喉道的形态、类型、连通程度等信息,确定孔喉大小、分选情况和连通性的定量参数。研究表明,研究层位孔隙类型主要为残余粒间孔、溶孔、微孔。将孔隙组合特征分为4种类型,储层孔隙结构具多样性。样品孔喉结构整体上具有大孔隙、细喉道的特点,微细喉道的发育是造成物性渗透率超低的主要原因。储层孔隙结构的多样性及不均一性是导致储层非均质性的主要原因。     

Petrophysical characterisation of tight sandstone gas reservoirs using nuclear magnetic resonance: a case study of the upper Paleozoic strata in the Kangning area,eastern margin of the Ordos Basin,China

Residual and movable porosity are significant parameters for characterising petrophysical properties, especially in tight reservoirs. Eight tight sandstone samples from the upper Paleozoic gas-bearing strata in the Kangning area, from the eastern margin of the Ordos Basin, were analysed using nuclear magnetic resonance (NMR), scanning electron microscopy (SEM), petrography, and porosity and permeability tests. The lithology and pore types were identified and classified using petrography and SEM. The residual and movable porosity were obtained with NMR. In addition, NMR was used to visualise pore structure and pore size distribution. The results suggest that the upper Paleozoic sandstones in the study area mainly comprise feldspathic litharenite and litharenite. The sandstone porosity and permeability are low, with means of 5.9% and 0.549 mD, respectively. Four pore types exist in the tight sandstones: residual primary pores, grain dissolution pores, micropores (clay-dominated) and microfractures. The T₂ spectra under water-saturated conditions correlate with pore size and can be used to distinguish small and large pores based on the transverse relaxation time cutoff value of 10 ms, which corresponds to a pore diameter of 0.232 μm. Small pores account for 72% of the pores in the tight sandstones. The continuous bimodal T₂ spectra suggest good connectivity between small and large pores, despite the low porosity and permeability. In this study, the movable porosity of the major tight sandstone gas reservoirs is higher than the residual porosity, which confirms the effective evaluation of movable porosity to tight sandstone reservoirs, based on NMR experiments.     

沉积和成岩作用对湖相重力流致密砂岩储层质量的影响——以鄂尔多斯盆地合水地区长7段为例

为揭示深水重力流沉积致密砂岩储层发育特征及分布规律,笔者等以鄂尔多斯盆地合水地区三叠系延长组7段（简称长7段）为例,通过岩芯描述、铸体薄片以及扫描电镜观察,结合物性数据以及分析化验资料对研究区长7段沉积、储层岩石学、孔隙类型以及成岩作用特征进行了分析,在沉积和成岩作用特征研究基础上探讨了优质储层的形成机理,据此建立了湖相深水重力流致密砂岩储层质量的演化模式。结果表明：合水地区长7段储层岩性以长石岩屑砂岩为主,孔隙类型主要为溶蚀孔和残余粒间孔,属于特低孔—超低渗储层,主要成岩作用为压实、胶结和溶蚀作用。重力流致密砂岩储层质量受沉积相和成岩作用共同影响,限制性水道中沉积的砂体由于具有强的抗压实能力、少的伊利石和碳酸盐矿物含量以及较多长石、岩屑溶蚀孔隙,储层质量最好。不同沉积环境中的砂岩在颗粒粒度、分选、沉积厚度方面存在差异,通过影响成岩作用类型与强度综合控制储层质量。研究成果可为相同类型储层的预测和评价提供参考。     

储层砂岩中自生绿泥石对孔隙结构的影响——来自鄂尔多斯盆地上三叠统延长组的研究结果

通过对鄂尔多斯盆地陇东地区延长组10个砂岩样品的薄片分析、X射线衍射分析、扫描电子显微镜分析、物性分析和压汞分析,研究了这些砂岩中自生绿泥石含量与各种孔隙结构参数之间的关系。研究结果表明：①在孔隙度变化不大的情况下,随着自生绿泥石含量的增加,砂岩的渗透率降低,排驱压力和中值压力增加,与之对应的喉道半径显著减小,同时喉道均值和各种类型喉道的百分数也都显著降低。②自生绿泥石含量的增加可以改善喉道的分选性和非均质性,但这是牺牲了大喉道的数量来实现的。③砂岩中自生绿泥石含量的增加还会显著降低退出效率。因此,在孔隙度类似的前提下,以孔隙衬里方式产出的自生绿泥石含量的增加,会降低砂岩储层的质量并影响烃类开发的效果。     

储层砂岩中自生绿泥石对孔隙结构的影响——来自鄂尔多斯盆地上三叠统延长组的研究结果

通过对鄂尔多斯盆地陇东地区延长组10个砂岩样品的薄片分析、X射线衍射分析、扫描电子显微镜分析、物性分析和压汞分析,研究了这些砂岩中自生绿泥石含量与各种孔隙结构参数之间的关系。研究结果表明：①在孔隙度变化不大的情况下,随着自生绿泥石含量的增加,砂岩的渗透率降低,排驱压力和中值压力增加,与之对应的喉道半径显著减小,同时喉道均值和各种类型喉道的百分数也都显著降低。②自生绿泥石含量的增加可以改善喉道的分选性和非均质性,但这是牺牲了大喉道的数量来实现的。③砂岩中自生绿泥石含量的增加还会显著降低退出效率。因此,在孔隙度类似的前提下,以孔隙衬里方式产出的自生绿泥石含量的增加,会降低砂岩储层的质量并影响烃类开发的效果。     

成岩作用对深水致密砂岩储层微观非均质性的影响

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7深水砂岩储集体发育,但受成岩作用影响导致储层孔渗低、物性差,微观非均质性强。通过铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物XRD分析、高压压汞等资料,结合前人研究成果及孔隙演化规律,对盆内合水地区长7深水致密砂岩储层成岩作用进行研究,旨在找出影响储层微观非均质性的主要成岩作用类型,并以此为基础定量表征储层微观非均质性,更好地预测有利储层分布。结果表明:1）胶结作用与溶蚀作用分别控制了储层原生及次生孔隙的大小,是影响储层微观非均质性的两类主要成岩作用,从120 Ma之后,储层开始受其影响,微观非均质性变强;2）胶结—溶蚀指数影响着储层微观孔喉结构,胶结—溶蚀指数越小,储层孔隙含量越高、渗流能力越强。提出以胶结—溶蚀指数为标准,定量表征储层微观非均质性;3）根据胶结—溶蚀指数,将研究区储层分为三类:Ⅰ类为弱胶结—强溶蚀区,胶结—溶蚀指数在小于0.55,微观非均质性最弱,是有利储层分布的主要区域;Ⅱ类为中等胶结—溶蚀区,胶结—溶蚀指数在0.55~0.80之间,微观非均质性中等;Ⅲ类为强胶结—弱溶蚀区,胶结—溶蚀指数大于0.80,微观非均质性最强。平面上,有利储层主要分布在研究区马岭—固城—盘客—九岘一带,以条带状、片状分布。     

鄂尔多斯盆地合水地区三叠系延长组长63段 三维储集层建模

通过取心井的岩心资料,综合运用岩性组合特征、沉积结构、构造特征等相标志,将延长组长63段辫状河三角洲前缘亚相划分为水下分流河道、河口坝、席状砂、分流间湾4种沉积微相;在此基础上,利用随机建模技术,建立了研究区构造模型和沉积微相模型,并以此为约束条件,采用序贯高斯模拟方法建立三维储层物性模型,精细的表征孔隙度和渗透率的空间展布特征.结果表明,三维储集层模型能够与实际砂体展布和物性特征较好吻合,为油藏模拟、剩余油预测及挖潜调整提供了可靠的依据.     

孔隙结构对低渗-特低渗砂岩储层渗流特征的影响段储层为例——以鄂尔多斯盆地东部上古生界盒8段储层为例

通过铸体薄片显微镜下观察、孔喉图像、毛细管压力、恒速压汞、气水相对渗透率、核磁共振等多种分析实验手段,研究了鄂尔多斯盆地东部上古生界盒8段低孔、低渗-特低渗砂岩储层的微观孔隙结构和渗流特征,探讨了孔隙结构对储层渗流特征的影响。结果表明,孔隙结构特征是影响低孔、低渗-特低渗砂岩储集性能与渗流特征的主要因素。而砂岩的孔隙结构特征主要受砂岩原生矿物组合与成岩演化过程及其产物的控制,盒8段各砂岩类型由于其矿物成分不同导致孔隙结构的差异,也是各砂岩类型储集性能与渗流能力存在差别的直接原因。在孔隙结构参数中,喉道的大小、有效孔隙与喉道的体积及其连通性是决定储层储集与渗流能力的关键。大孔喉对储层渗流能力的贡献更大,中-小孔喉则对储集能力的贡献相对较高。微裂缝是除孔隙结构以外影响砂岩储集性能与渗流特征的重要因素。     

致密砂岩储层骨架砂体构型特征——以鄂尔多斯盆地合水地区延长组长6段砂体为例

合水地区长6油层组深水重力流沉积厚层砂体发育,但砂体较为致密,石油多赋存于其中某一段,连片性差。为更好预测优势砂体分布,基于野外剖面、测井解释成果、铸体薄片、高压压汞、物性等资料,结合前人对湖盆演化、物源等相关问题的研究成果,根据不同成因、单砂体在空间上的叠置关系,将长6段骨架砂体组合类型划分为连续叠加型、间隔叠加型、侧向尖灭型、砂泥互层型四类。并在此基础上,定量表征了长6段四类复合砂体的结构特征,确定了优势砂体组合类型,探讨了优势砂体的分布规律。结果表明:1）连续叠加型砂体以砂质碎屑流为主,单砂体平均厚度为8.20 m,以砂体内夹层为主,砂体连通性好,多发育在湖底扇内扇;间隔叠加型砂体以砂质碎屑流为主,浊流次之,单砂体平均厚度为4.10 m,隔夹层均有发育,砂体连通性由隔夹层厚度决定,多发育在湖底扇内扇、中扇;侧向尖灭型砂体以浊流为主,滑塌岩次之,单砂体平均厚度为1.10 m,以砂体间隔层为主,砂体不连通或连而不通,多发育在湖底扇中扇、外扇;砂泥互层型砂体以浊流为主,单砂体平均厚度为0.38 m,以砂体间隔层为主,砂体不连通,多发育在湖底扇外扇。2）从连续叠加型到砂泥互层型,砂体发育规模减小,非均质性增强,物性变差,含油性降低。最终,确定了研究区连续叠加型与间隔叠加型为优势砂体的组合类型。在平面上,大规模优势砂体以片状、条带状在研究区东北部沿东北-西南向展布,而在西南部基本不发育。