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。     

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6_3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~(-3)μm~2,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。     

冀中地区西柳10断块Es_2储层微观孔隙结构特征

从不同角度解析西柳10断块低渗透储层微观孔隙结构特征,可以为该地区沙二段储层综合评价提供理论依据。应用扫描电镜、铸体薄片、常规压汞、恒速压汞、核磁共振、真实砂岩模型等测试手段探讨了低渗透储层微观孔隙结构参数对可动流体饱和度、驱油效率的影响。研究表明:西柳地区沙二段储层微观孔隙结构与成岩作用密切相关,主要表现粒间孔及溶孔越发育,有效孔喉连通性越强,其进汞饱和度越高。依据排驱压力将储层划分为3类,排驱压力小于0.1 MPa时,储层为Ⅰ类,可动流体饱和度平均为66.1%,驱替类型以网状为主;排驱压力介于0.1～0.5MPa时,储层为Ⅱ类,可动流体饱和度平均为57.9%,驱替类型以指状-网状为主;排驱压力大于0.5MPa时,储层为Ⅲ类,可动流体饱和度平均为46.2%,驱替类型以指状为主。当渗透率小于2×10~(-3) μm~2,喉道半径小于2.3 μm时,可动流体饱和度、驱油效率受两者影响明显。喉道半径是影响储层开发效果的主控因素。     

鄂尔多斯盆地镇泾地区长8致密砂岩储层孔喉组合分类及其意义

陆相致密砂岩储层作为一种非常规储集体,具有复杂的孔喉组合类型,研究其微观孔隙结构对于认识致密砂岩储层特征具有重要的意义。在充分调研国内外致密储层微观孔隙结构分类方法的基础上,应用铸体薄片、场发射扫描电镜、压汞分析等资料,对镇泾地区长8致密砂岩储层的孔隙结构类型进行了分类研究。研究表明,镇泾地区长8致密砂岩储层发育多种孔隙类型,主要包括原生残余粒间孔、溶蚀扩大粒间孔、溶蚀粒内孔和以高岭石晶间孔为主的微孔隙群。喉道类型以弯片状为主,结合喉道大小与可动流体饱和度的相关性分析,进一步将喉道分为宽片状、窄片状和极窄片状。建立了以粒间孔-弯片状喉道、粒内孔-弯片状喉道以及微孔隙群-弯片状喉道为基础的3种基本孔喉组合类型,并进一步以喉道大小为基础,划分出7种孔喉组合类型。不同的孔喉组合类型形成于不同的沉积成岩背景,具有不同的物性特征、压汞参数特征,为致密砂岩储层分类提供了坚实的地质基础。     

致密砂岩气藏可动流体赋存特征的微观地质因素: 以苏里格气田东部盒8段储层为例

以苏里格气田东部盒8段典型的致密砂岩气藏为例,运用核磁共振、恒速压汞、铸体薄片、物性、X-衍射等实验资料,探讨了影响可动流体赋存差异的微观地质 因素。结果表明,盒8段储层可动流体饱和度低,T₂谱分布均为左高峰右低峰的双峰态;黏土矿物的充填与孔隙类型是孔隙结构复杂的重要因素,孔隙结构是影响可动流体赋存特征的关键;面孔率、喉道 半径、孔喉半径比是影响可动流体饱和度的主要因素,有效孔隙体积、分选系数对可动流体饱和度影响明显,储层物性、黏土矿物、有效喉道体积、孔隙半径对可动流体饱和度影响较弱。     

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。     

鄂尔多斯盆地马岭油田长8_1储层不同成岩相类型可动流体赋存特征分析

针对鄂尔多斯盆地马岭油田长8_1储层微观非均质性强、微观孔隙结构复杂、流体分布特征差异性明显等问题,利用核磁共振技术对不同成岩相类型储层可动流体进行定量评价,辅助以常规物性、图像孔隙、铸体薄片、扫描电镜、高压压汞和恒速压汞等微观实验,分析不同类型的成岩相可动流体赋存特征差异性及其主控因素。研究结果表明,研究区主要分成四种成岩相,分别为绿泥石+伊利石胶结-粒间孔相、伊利石+高岭石胶结-粒间孔+溶蚀相、绿泥石+伊利石胶结-溶蚀相和碳酸盐胶结致密相。四种不同成岩相类型的微观孔隙结构有着明显的差异,微观孔隙结构差异是造成可动流体饱和度差异的主要因素。不同成岩相类型的储层渗透率与可动流体参数的相关性较强,储层物性越好,可动流体参数变化幅度越大;孔喉半径大小、孔喉半径比、分选系数、孔喉进汞饱和度以及粘土矿物的充填是影响不同成岩相类型可动流体赋存特征差异的主控因素。其中有效喉道半径、孔喉进汞饱和度、孔喉半径比是影响可动流体饱和度的主要因素,分选系数对可动流体饱和度影响较明显,储层物性对可动流体饱和度的影响较小。     

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。     

低渗透储层不同成岩相可动流体赋存特征及其影响因素分析——以鄂尔多斯盆地 姬塬地区长6段储层为例

利用高压压汞、恒速压汞、核磁共振、扫描电镜、X射线衍射等资料,对姬塬地区长6段不同成岩相储层开展可动流体赋存特征及其影响因素分析。结果表明：(1)研究区三类有效成岩相储层,绿泥石膜胶结—残余粒间孔相、长石溶蚀相及高岭石胶结相,微观孔喉差异明显,主要体现在喉道上;(2)从T2谱分析可知,绿泥石膜胶结—残余粒间孔相孔喉半径均匀,连通性好,可动流体饱和度最高,长石溶蚀相次之,可动流体饱和度中等,高岭石胶结相孔隙类型单一且小,可动流体饱和度最低;(3)孔喉半径、主流喉道半径、孔喉半径比及有效孔喉体积是引起不同成岩相储层可动流体赋存特征差异的主控因素,渗透率的大小是影响其饱和度大小的重要因素之一,高岭石和伊利石含量的增多对其可动流体赋存具有破坏作用。     

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。     

鄂尔多斯盆地延安地区山西组山2段储层可动流体赋存影响因素分析

山2段是鄂尔多斯盆地延安地区致密砂岩气生产的重要层段,目前对其流体赋存规律认识明显不足。因此在铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、高压压汞、恒速压汞、核磁共振测试的基础上,分析该储层可动流体的赋存特征及其影响因素。结果表明:山2储层主要为岩屑石英砂岩和岩屑砂岩,溶蚀孔和晶间孔为主要储集空间,粒间溶孔显著发育。山2储层可动流体饱和度为34.74%～91.83%,平均为69.94%,T2谱多为双峰态,呈左低右高型。储层孔隙度、渗透率、孔隙类型、孔喉特征及胶结物影响可动流体饱和度。孔隙为可动流体提供主要空间,平均孔隙半径越大,平均喉道半径越大,孔喉比越小,可动流体饱和度越高。硅质含量越高,粒间孔保存越好,可动流体饱和度越高。铁方解石含量越高,孔隙破坏越明显,可动流体饱和越低。高岭石含量较高,长石溶孔及晶间孔发育较好,有利于流体流动,可动流体饱和度也较高。     

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T_2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T_2值对应小孔隙中毛细管束缚流体,而高T_2值对应大孔隙中的可动流体,T_2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T_2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。     

核磁共振技术在研究超低渗-致密油储层可动流体中的应用——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组为例

采用核磁共振实验的方法研究鄂尔多斯盆地陇东地区延长组主力含油层段岩心样品的T_2分布,并结合离心实验的结果,确定岩心有效渗流喉道半径的下限值,并标定了每块岩心的可动流体与束缚流体的T_(2cutoff)。研究结果表明:可动流体对应的下限离心力为2.07 MPa,根据气水离心Washburn方程确定出岩心对应储层的有效渗流喉道半径下限为0.07μm。对长6和长8不同储层类型岩心的核磁共振结果分析可知:T_(2cutoff)与孔隙度和渗透率都没有较好的相关性,也就是孔隙度相近或渗透率相近的岩心T_(2cutoff)有可能差异很大。不同储层类型岩心的T_(2cutoff)差异较大:整体上,超低渗砂岩储层岩心的T_(2cutoff)分布范围较致密砂岩储层岩心的小;超低渗砂岩岩心分布在9.64ms~16.68ms之间,致密砂岩岩心分布在9.64ms~24.04ms之间。分析造成这种差异的主要原因是T_(2 cutoff)除与孔隙度、渗透率有关以外,也受孔隙结构、矿物成分和黏土类型的影响。除此之外,束缚水饱和度与孔隙度和渗透率之间都有较好的相关性,随着孔隙度和渗透率的增加,岩心束缚水饱和度有减小的趋势。同时也分析了T_(2cutoff)与T_2谱的位置关系,总结出4个基本规律。最后,根据国内外油气田开发生产经验,并结合陇东地区延长组实际,以可动流体饱和度高低为标准,对岩心对应的储层进行分类,结果表明:致密岩心对应的储层都属于Ⅲ类储层(可动流体饱和度介于35%~50%之间),超低渗岩心对应的储层有Ⅱ类储层(可动流体饱和度介于50%~65%之间)也有Ⅲ类储层。     

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.     

陕北顺宁油田长21低渗透砂岩储层综合分类评价

根据实验分析,结合录井、试采等成果,对顺宁油田长21低渗透砂岩储层特征等进行分析研究和综合评价,认为:长21储层孔渗分布特征属于以中孔特低渗-低渗型为主的储层,微观结构以中-大孔隙、细到中-粗喉道组合为主,孔喉结构特征对储层渗透性有决定性影响,储层渗流能力主要由较大的孔喉提供;长21储层可以划分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ4大类型及相应的A,B亚类;综合评价长21储层属于以Ⅰ,Ⅱ两种类型为主要构成的低渗-特低渗透储层,其中A亚类储层的孔喉结构优于B亚类,渗流能力也将好于B亚类,然而分流河道及其旋回沉积的不同部位控制了储层类型的发育状况。     

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。     

特低渗储层渗流特征及影响因素——以安塞油田长10储层为例

通过岩心观察、测井及各类分析测试资料,对安塞油田长10储层岩石学、储层物性等特征以及储层渗流特征进行研究。结果表明:长10储层砂岩主要岩石类型为长石砂岩和岩屑长石砂岩,岩石的分选中等到好,磨圆度为次棱角状,胶结类型以孔隙、孔隙—薄膜为主;长10储层孔隙度平均值为10.51%;渗透率平均值为0.39×10-3μm2,属典型的低孔-特低渗储层。长10储层无水期驱油效率平均值为19.12%;含水95%时的驱油效率平均值为34.87%,含水98%时的驱油效率平均值为39.56%,最终驱油效率平均值为42.66%。可动流体饱和度平均值为29.07,可动流体孔隙度平均值为2.85%,可动流体参数主要受物性、孔隙发育程度、粘土矿物含量及其赋存状态和孔喉特征参数的共同影响。     

莺歌海盆地LD10气田砂岩储层可动流体特征与天然气充注下限

针对近海盆地低渗砂岩气藏含气量较低,物性下限不明显的难题,本文进行了莺歌海盆地LD10气田低渗砂岩储层流体可动性、天然气充注下限及充注过程的研究。结果表明：研究区发育3种类型储层,分别为：(1)强溶蚀-大孔粗喉可动型Ⅰ类储层,质量最好,大孔喉为优势运移通道;(2)弱溶蚀-中孔细喉部分可动型Ⅱ类储层,较高动力下储层可动流体占比高;(3)致密-微孔管束喉道束缚型Ⅲ类储层,发育极少大孔喉,含气饱和度差异较大。大孔喉分布、储层物性是控制低渗储层流体可动性的主要因素。综合考虑储层流体可动性的微观与宏观因素,认为LD10气田低渗砂岩储层气体可动性的孔喉半径下限为0.1μm,渗透率下限为0.125×10^-3μm²,Ⅲ类储层致密,可作为遮挡层。天然气充注动力较低或充注初期,Ⅰ类储层为气藏聚集的有利区;当天然气充注动力充足时,Ⅰ类储层既是优势运移通道,也是气藏的优势聚集区,Ⅱ类储层为有效储层。研究成果对低渗砂岩储层有效性的判别和气藏有利区的预测具有借鉴意义。     

低渗透致密气藏微观孔隙结构及渗流特征研究:以苏里格气田苏48和苏120区块储层为例

利用常规与恒速压汞、核磁共振等实验资料,对苏里格气田苏48和苏120区块低渗透储层的储集空间、孔隙结构类型及渗流特征的研究结果表明,溶蚀型次生孔隙为该区的主要储集空间,晶间孔相对发育、残余粒间孔分布较少,伴有微裂缝发育时,晶间孔转化为有利储集空间;该区储层的孔隙结构类型可分为粗态型、偏粗态型、偏细态型及细态型,4种孔隙结构类型的储集空间组合类型依次变差;低渗透储层的品质主要受喉道控制,喉道是决定其开发效果的关键因素;与常规气藏相比,苏里格气田低渗透储层相对渗透率曲线参数特征为:储层的束缚水饱和度较高,等渗点较低,共渗区较窄。其中Ⅰ类、Ⅱ类储层的储集空间类型较好,喉道发育程度较好,可动流体饱和度较高,稳产时间相对较长;Ⅲ类储层的储集空间类型较差,喉道发育程度较差,可动流体饱和度较低,稳产时间相对较短。     

孔喉半径对松辽盆地南部青一段特低-超低渗透储层质量的控制作用

针对青山口组一段特低-超低渗储层开发时,仍然存在储层认识程度低的问题.其中,明确特低-超低渗储层物性、含油性及流动性的主控因素是亟待解决的重要问题.利用常规压汞、核磁共振、孔渗测定、粒度分析和X衍射等实验方法,对松辽盆地南部青山口组一段特低-超低渗储层特征参数进行定量表征.结果表明:松辽盆地南部青山口组一段特低-超低渗透储层平均孔喉半径主要分布于0.3~1.7 μm之间.大于1.5 μm的孔喉半径对应常规低渗透储层,以细粒长石岩屑砂岩为主;0.5~1.5 μm孔喉半径对应特低渗透储层,以极细粒长石岩屑砂岩和粗粉砂岩为主,可动流体饱和度大于65%;0.1~0.5 μm孔喉半径对应超低渗透储层,以粗-细粉砂岩为主,可动流体饱和度介于50%~60%.孔喉半径决定了储层物性和流体饱和度特征,并在宏观上受控于沉积相带,应作为特低-超低渗储层评价的重要参数.