碳酸盐岩储层渗透率研究现状与前瞻

在塔里木盆地碳酸盐岩储层实际评价工作基础上,结合近期大量发表文献,系统地总结当前碳酸盐岩储层渗透率研究新进展。基于孔隙结构是影响储层岩石渗透率的重要因素,首先论述应用2D/3D数字化成像技术定量地表征岩石孔隙结构;重点讨论将这些孔隙结构参数与储集岩类型的概念相结合,形成一种新的储集岩类型划分方法;接着综述了应用NMR和FMI测井及三维地震评价碳酸盐岩储层渗透率的研究新进展,进一步指出,综合2D/3D数字化成像技术、新储集岩类型划分方法、NMR和FMI测井及三维地震,将是一套新的碳酸盐岩储层渗透率评价思路。     

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.      

岩石渗透率与其应力的关系及应用

根据岩石成岩过程中岩石结构和受力变化,分析了岩岩渗透率和应力的指数关系,并且认为它受岩性和岩石结构的影响,通过多种常用和新式应力模型及岩心样品渗透率的研究,证明了上述关系的存在。将渗透率和应力的关系用于油报储层和煤层气储层的实际应用中显示,油气储层测试用最能描述岩石力学性质受泥质影响的是自然伽玛测井曲线,以此消除和降低岩性的影响,从而改善 力计算的准确性,通过提取分离率高的测井方法－微球型聚信 井     

基于特低渗砂岩覆压试验渗透率方向性特征分析

由于地质成因的不同,岩石渗透率往往具有不同程度的大小和方向性差异,即呈各向异性的特点。目前,岩石渗透率方向性特征的理论和试验研究仍然不足,缺乏岩石渗透率各向异性量化评估。基于国内CCUS场地储层砂岩,沿正交方向钻取岩芯试件若干,完成瞬态法覆压渗透率测试。试验结果表明,特低渗砂岩正交方向渗透率随围压（上覆岩层压力）加载呈幂律函数递减,当围压加载至20 MPa以后,正交方向渗透率差异性逐步降低,即渗透率由各向异性逐步向各向同性过渡,且储层砂岩竖向渗透率压力敏感系数普遍低于水平侧向。通过建立一种空间坐标系下渗透率计算模型,将岩石内部渗流规律等效为空间正交方向渗透率模型,并借用统计学标准差定义提出渗透率各向异性系数?k,将不同岩性储层岩石渗透率不均匀性作归一化处理,定量地描述了覆压试验过程中试件渗透率各向异性的变化规律。     

新民油田低渗细粒储集砂岩岩石物理相研究

岩石物理相是岩石物理特征的综合，它反映沉积、成岩和微裂缝对岩石孔隙结构影响同信息，同一种岩物理相单元具有个近似的水力特征，可以通过ＦＺＩ（流动带指标）来定量判定岩石物理相，其依据是变换的Ｋｏｚｅｎｙ－Ｃａｒｍａｎ方程，新民油田为清水三角洲沉积体系形成的低渗细粒储层，此类储层可划分出３个级别、５类岩石物理相类型，每一种岩石物理相都有不同的ψ－Ｋ对应关系，应用改进的渗透率计算方法，能有效地提高未取心层     

随机模拟技术建立三维储层地质模型

油田开发工程师最关心的是储层非均质性。孔隙度分布、渗流路径的精细结构和内部非渗透夹层是油气驱替动态的主要控制因素。在注水开发中 ,注入水的侧向流动取决于水平渗透率的分布形式。大量研究表明 ,在碎屑岩中沉积相对渗透率的分布起着重要的控制作用。因此 ,一个合适的沉积相模型是获得一个合理、精细的参数模型的前提。由于在各个尺度下储层空间展布、内部 (几何 )结构和岩石性质的信息不完备 ,难以掌握相对于空间位置和方向上岩石性质、形式的变化和任一尺度下储层确定的且真实的特征或性质 ,因此受井资料约束的随机模拟正在替代常规…     

歧口和泌阳凹陷两种类型湖相碳酸盐岩沉积特点

湖相碳酸盐岩在我国古代和现代各种类型的陆相盆地中非常发育,查明不同类型湖湘碳酸盐岩的沉积模式差异对指导薄层碳酸盐岩油气储层勘探开发具有重要意义,为油气储层分布规律提供依据。根据岩心、测井、地球化学、古生物等资料对歧口和泌阳凹陷湖相碳酸盐岩沉积特征差异和主要控制因素进行了对比分析,研究结果发现:歧口凹陷和泌阳凹陷湖相碳酸盐岩在岩石类型、沉积位置、沉积规模、沉积相类型和沉积旋回特征都存在明显差异,歧口凹陷湖相碳酸盐岩沉积面积大于2 000 km²,分布在凹陷西南缓坡区,具有分布面积广、厚度薄、岩石和沉积相类型多样、沉积旋回变化周期长等特点,泌阳凹陷湖相碳酸盐岩主要分布在凹陷中心部位,具有分布面积小、厚度大、沉积相类型单一、旋回变化周期短的特点。古地貌、水体开放程度和气候条件是歧口和泌阳凹陷沉积模式差异的主要控制因素。盐度、水温、生物群类型以及湖平面变化频率间接受到了古地貌、水体开放程度和气候条件的控制,也是沉积模式差异的因素。     

基于等效岩石组分理论的低渗透储层渗透率模型研究

为了更精确地预测低渗透储层的渗透率,首先从岩石导电的物理机理角度考虑,把岩石孔隙等效为串联和并联2种组分,即等效岩石组分理论,然后根据流体渗流和电流传输的相似性,引入了有效流动孔隙度概念,提出了利用地层因素、束缚水饱和度和孔隙度计算储层渗透率的新方法。对我国西部某油田低渗透储层岩心进行了岩石物理实验分析及三维数字岩心重建,并利用新方法计算了低渗透储层岩心的渗透率。结果表明:计算渗透率与实验室岩心测量渗透率符合性很好,精度优于核磁共振Coates模型,这对利用测井资料更精确地预测低渗透储层渗透率具有重要的意义。     

塔中上奥陶统台缘带高频层序地层特征与储层纵向分布

利用钍/钾比分析技术,结合岩心与常规测井资料,可识别并划分对比塔中上奥陶统台缘带碳酸盐岩高频层序.分析表明,奥陶系碳酸盐岩呈明显米级旋回变化,在60 m井段识别出20个短周期旋回、4个长周期旋回,单个旋回厚度2~4 m.高频层序与礁滩体沉积旋回具很好对应关系,可用于沉积旋回精细划分与对比.礁滩体储层呈多旋回米级变化,长周期旋回顶部与优质储层对应非常好.高频层序与储层对比分析表明,优质储层主要发育在海平面向上变浅的米级旋回中,井间对比分析也呈相同特点.钻井分析表明,在3个海平面变浅的长周期旋回顶面均是优质储层发育段,3期长周期旋回的海平面下降期暴露面形成3套优质储层发育段.结果表明,高频层序与优质储层发育关系密切,准同生期溶蚀作用主要发育在相对海平面下降的米级旋回暴露期礁滩体中.     

库车前陆盆地克拉2气田白垩纪基准面旋回与储层物性的关系

沉积基准面旋回对陆相盆地砂岩储层的物性特征具有重要的控制作用.本文以高分辨率层序地层学理论为指导,通过对露头、测井、岩心资料的分析,在库车前陆盆地克拉2气田白垩系中识别出3种不同级别的基准面旋回,分别是中期旋回、短期旋回及超短期旋回,并探讨了砂岩储层物性分布与不同级别基准面旋回的关系.研究发现,对于同种成因类型的砂体,随着基准面的上升,其孔隙度、渗透率有下降趋势.在基准面较低的情况下,易形成高孔、高渗的储层.在下降半旋回与上升半旋回的转换点附近,一般为一组或一段地层中最大的孔隙度和渗透率发育的层位.     

方向性岩石渗透率的矢量特性与计算模型

岩石渗透率的大小往往具有明显的方向性,因而方向渗透率是矢量。介绍了方向渗透率的地质成因;分析了在理解和应用岩石渗透率矢量特性时容易混淆的一些认识,并指出：不能把两个不同方向上的渗透率矢量合成在一起而作为该合矢量所对应方向上的岩石渗透率,也不能把渗透率矢量在某个方向上的投影作为该投影方向上的渗透率值。此外,还推导建立了一种各向异性渗透率的定量计算模型,据此,可以计算出平面内任意方向上的岩石渗透率值。该渗透率计算模型可用于油藏数值模拟中不同方向上的传导率计算以及各向异性油藏中不同方位上的井距设计。     

低渗油气储层物理参数解释模型——以宝浪油田煤系粗粒低渗储层为例

为了建立宝浪油田粗粒低渗储层的精确渗透率解释模型,从储层物性的影响因素分析入手,确定影响此类储层物性的关键属性参数.从表征岩石结构参数的流动带指数的角度建立了孔隙度和渗透率的关系模型,逐步建立以测井数据为基础的流动单元的判别函数.在流动单元判别的基础上,根据孔隙度和渗透率的关系模型进行了从测井数据到渗透率参数的计算.宝浪油田三工河组储层Ⅲ油组划分出5类流动单元类型,在流动单元控制下解释的储层渗透率值,经实际应用能够满足储层精细描述的要求.     

异常高压气藏储层参数应力敏感性研究

异常高压气藏开采过程中,由于流体的产出,使储层岩石受力发生改变并使储层岩石发生弹塑性变形;而弹塑性变形反过来又影响到储层的孔隙度和渗透率,因此研究储层孔隙度和渗透率应力敏感性具有极其重要的意义。基于岩石力学的基本理论,推导出异常高压气藏岩石变形规律及变形方程,以此理论推导指导试验,将理论研究与实验规律相结合,在模拟地层条件下,对实际岩心样品进行了储层应力敏感性实验研究。实验研究表明,该方法能精确的描述储层孔隙度和渗透率应力敏感性,实验结果与理论推导结果完全吻合,进一步证明了理论推导的正确。     

一种基于Kozeny-Carmen方程改进的渗透率预测新方法

在计算复杂孔隙结构储层渗透率时,常规采用的孔渗指数方法或流动单元分类方法几乎很难准确评价渗透率。针对这一问题,本文提出一种引入修正迂曲度因子的改进的Kozeny-Carmen方程渗透率计算新方法。首先引入迂曲度因子修正Kozeny-Carmen方程,迂曲度因子可以表达为孔隙度与岩电参数的函数;然后对改进的Kozeny-Carmen方程进行推演变换,得到新的流动单元指数,能够更好地将储层进行分类;最后利用自适应神经模糊推理系统建立取心段岩心渗透率与测井曲线的模型,并将此模型应用到非取心段的渗透率评价中。岩心渗透率与预测渗透率的对比验证了该方法的正确性与有效性,且渗透率计算精度较常规孔渗指数方法和流动单元分类方法有较大提高。该方法在南海西部海域莺歌海盆地东方气田储层评价中应用效果良好。     

页岩气开采的相关实验、模型和环境效应

页岩气是一种重要的非常规天然气资源,正在改变世界能源、经济和政治格局。渗透率是评价页岩气藏商业开采可行性的重要参数之一,由于页岩的致密性,页岩气的流动机理不同于常规气藏,因此,页岩储层渗透率测试和页岩气流动模型已成为当前国际研究的热点课题之一。在对页岩气开采技术简单介绍的基础上,综述了页岩储层渗透率测试的试验和理论研究现状,分析了气体吸附对页岩渗透率的影响。阐述了页岩气流动模型的最新进展,分析了双重孔隙模型描述气体迁移的准确性,提出了描述均匀储层中页岩气解吸-扩散-渗流多级运移模型。评述了页岩气开采的温室效应和对地下水的影响,并简单介绍了适合页岩气开采的新技术即无水压裂开采技术,即采用CO2对页岩气藏分段压裂,同时将CO2埋存于废弃井中。最后,对页岩储层渗透率测试和页岩气流动模型研究的新发展以及无水压裂技术进行了展望。     

沁水盆地南部TS地区煤层气储层测井评价方法

煤层气是一种自生自储于煤岩地层的非常规天然气资源,其储层测井评价内容及方法不同于常规天然气,在煤层气勘探开发过程中更关注于有关煤岩工业分析组分、基质孔隙度、裂缝渗透率及煤层含气量等一系列关键的储层参数。针对沁水盆地南部TS地区煤层气勘探目标层,分析了各种测井响应特征,采用回归分析法计算煤岩工业分析组分;针对煤层气含量影响因素众多且较为复杂的特点,结合相关地区煤岩样品实验分析结果,利用基于等温吸附实验的兰氏煤阶方程估算煤层含气量参数;通过煤岩孔隙结构的分析,采用变骨架密度的密度孔隙度计算公式求取煤岩总孔隙度,利用迭代逼近算法计算裂缝孔隙度;根据煤岩裂缝中面割理发育而端割理不甚发育的特点,以简化的单组系板状裂缝模型计算煤岩裂缝渗透率。通过对TS-A井进行实际计算,结果表明,煤岩工业分析组分和煤层含气量计算结果精度高,总孔隙度一般在5.5%左右,而裂缝孔隙度则大多小于0.5%,裂缝渗透率主要分布在0.001×10-3～10×10-3μm2之间,孔渗参数计算结果与相邻井区现有资料相符。采用测井方法可以快速、系统地对煤层气储层多种参数进行准确评价。     

济阳坳陷沾化凹陷罗家地区古近系沙河街组页岩储集特征分析*

利用岩石薄片和扫描电镜分析等测试技术, 可以将济阳坳陷罗家地区古近系沙河街组页岩段储集空间分为孔隙和裂缝两大类。孔隙又可以分为黏土矿物晶间孔、碳酸盐矿物晶间孔、黄铁矿晶间微孔、碎屑颗粒溶孔和砂质粒间微孔5个亚类;裂缝分为成岩裂缝和构造裂缝两大类, 成岩裂缝又可以分为层间裂缝和粒缘裂缝两类。裂缝与基质孔隙之间, 存在一个微米尺度的重合带, 反映了储集空间发育继承性的特点, 油气聚集在以层间裂缝为中心, 粒缘裂缝等次级裂缝和较大的碳酸盐晶间孔为骨架, 以各类晶间孔隙、黏土微孔和溶蚀孔隙为基质的储集空间网络中。储集空间发育与岩性关系密切, 纹层状泥质灰岩物性较好, 相应的页岩物性具有基质渗透率极低和裂缝导流能力较强的特点。     

疏松砂岩储层窜流通道平面分布规律研究

国内大部分高含水油田,注入水窜流现象较为严重,已成为影响油田高效开发的主要矛盾,对窜流通道形成后渗透率场的计算与描述显得尤为迫切和重要。目前窜流通道参数计算方法,只能计算得到注采井点的渗透率数值,不能计算得到注采井间的渗透率分布状况,并且目前窜流通道渗透率计算方法没有将室内实验结果、数值模拟结果和油藏工程方法结果有效结合起来。以国内某高含水油田为例,通过长期注水冲刷实验,模拟了窜流通道的动态形成过程,归纳出了储层岩石注水冲刷倍数与渗透率之间的关系式。在常规数值模拟计算方法的基础上,将渗透率变化规律模型引入到数值模拟计算中,建立了计算窜流通道平面分布的新方法。以海上某油田的地质模型为基础,计算得到了该油田目前状态的窜流通道渗透率平面二维分布规律。综合对比动态数据法、概率密度模型法、经验公式法和示踪剂测试结果,证明本方法得到的结果真实可靠。     

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。     

川西新场气田上沙溪庙组储层渗透性的地质影响因素

川西新场气田中侏罗统上沙溪庙组气藏储层渗透率具强烈的非均质性，储层孔隙结构差异是导致这种非均质性的最直接因素。孔隙结构差异的主要地质成因-是大海 岩碎屑组分和结构控制原生孔隙的发育程度；二是自生绿泥石衬垫的抗压实作用有效保护了原始孔隙喉道；三是在原生孔隙较为发育基础上的溶蚀作用有利于储层渗透性的进一步提高。此外，不同沉积环境中形成的各种层理构造同样对储层渗透性有一定影响。