基于裂缝性致密储层关键渗流参数的逆向渗吸速度计算

在致密油藏水平井体积压裂开采过程中,压裂液通过缝网与基质接触并发生逆向渗吸作用,由于接触面积很大渗吸作用不可忽视;但目前关于表征致密储层的渗吸作用,从而研究渗吸对水平井体积压裂生产过程影响的研究尚未深入.为了解决以上问题,首先利用毛管束模型,通过考虑致密储层中边界层的特征,建立了解析的渗流参数计算表达式,用以计算致密储层的渗透率、毛管力、相渗曲线这3个关键渗流参数;同时,基于以上关键渗流参数和渗吸控制方程建立了适用于致密储层的渗吸速度计算模型;然后,将渗吸项作为源汇项加入到考虑缝网的双孔单渗模型中.最后,在真实水平井体积压裂开采过程中,耦合渗吸作用.研究表明,相比于不考虑边界层特征的致密油藏,边界层的存在将大幅度减弱储层的渗吸能力,同时也说明了在致密储层中,边界层的存在是不可忽视的,如果在渗吸计算中忽视致密储层的边界层特征会严重高估渗吸对致密储层产能的影响.      

苏里格气田东区二叠系盒8段致密砂岩储层特征及成岩演化

苏里格气田东区(以下简称苏东区)属于典型的低渗致密气藏,综合铸体薄片、阴极发光和扫描电镜等镜下观察法以及包裹体测温等实验测试法,深入分析盒8段砂岩储层物性控制因素、成岩演化、致密成因以及成藏耦合关系。研究结果认为：盒8段致密砂岩经历了3期硅质胶结作用、2期溶蚀增孔作用、3期自生黏土矿物充填胶结的特点,形成了以溶蚀孔、原生粒间孔以及晶间孔为主要储集空间样式的致密型储层。储层致密化时间约在150 Ma,结合天然气主成藏期(140～100 Ma),苏东井区盒8段致密砂岩表现为“先致密后成藏”。     

致密储集层压裂液与致密砂岩相互作用研究

致密油水平井多级分段压裂对压裂液的用量很大,低返排率造成压裂施工后仍有大量压裂液滞留在裂缝中。通过岩石表面润湿性评价实验和压裂液静滤失评价实验,对压裂液与致密砂岩基质相互作用进行描述和阐释。润湿性测量结果表明,在滤失实验后,致密砂岩表面润湿性由强亲水性向弱亲水性甚至中性润湿转变,这能够降低压裂液向致密砂岩基质中的滤失（渗吸）速率,减少压裂液对致密储层伤害的同时节约压裂液整体用量。静滤失评价实验结果表明,特低渗透砂岩的压裂液滤失曲线可表现出完整的三段式滤失规律,而致密砂岩仅能呈现稳定滤失阶段;岩心渗透率越低,压裂液滤失量越少,达到稳定滤失状态所需的时间越长,且采出液中聚合物浓度明显较低;不同滤失压差时达到滤失稳定时刻的采出液聚合物浓度均在200 mg/L左右,且滤失速率基本相同,均表明大滤失压差所造成的渗滤能力增强与其所导致的岩心伤害基本相抵消。     

致密砂岩储层束缚水饱和度影响因素:以鄂尔多斯盆地临兴地区为例#br#

为了有效指导储层描述、评价及产能预测,为致密砂岩油气勘探和开发提供理论依据,以鄂尔多斯盆地临兴地区致密砂岩储层为例,利用铸体薄片、X射线衍射、核磁共振、高压压汞、气水相渗及扫描电镜等实验,分析了致密砂岩中束缚水饱和度的影响因素.结果表明:研究区致密砂岩束缚水饱和度为３４．７７％~８３．７８％,平均值为６３．８６％,T２谱截止值(T２cutoff)为３．８６~６５．６０ms,平均值为２０．９６ms;致密砂岩束缚水饱和度受储层物性、润湿性、敏感性、黏土矿物类型、质量分数和粒径共同作用;致密砂岩粒径越细,黏土矿物质量分数越高,岩石亲水性越强,岩石比表面积和水膜厚度越大,则毛细管束缚水和薄膜束缚水越高;水敏和盐敏是造成致密储层渗透率改变的主要因素;致密砂岩发育残余粒间孔、粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔、晶间孔和微裂缝;充填于孔隙中黏土矿物的类型、形态存在差异,致使致密砂岩储层的孔隙结构复杂,微观非均质性强,束缚水饱和度变化大.     

海南流沙港组致密砂岩体积压裂工艺研究及应用

福山凹陷流沙港组致密砂岩是海南福山油田勘探开发的重要目标之一。受复杂构造演化影响,该区致密砂岩具有砂泥薄互层明显、低孔低渗、高温等特征,为了解决以往储层改造中经常出现的施工压力高、缝高失控、砂堵、单井产量低、压裂后产量下降快等问题。借鉴非常规体积压裂技术,采用变排量、人工隔层控缝高、暂堵转向等工艺,同时进一步优化压裂液,应用纳米增效洗油剂,在福山油田致密砂岩开展了4口井次试验。研究结果表明：非常规体积压裂技术可有效降低砂堵风险,提高福山油田致密砂岩储层的改造效果。变排量、人工隔层控缝高、暂堵转向压裂等储层改造工艺的实施,有效控制了缝高,提高了储层的压开程度。纳米增效洗油剂的应用,最大限度地降低了液体对地层和裂缝的伤害,发挥了纳米液滴渗吸洗油作用,增加了油气井的稳产期。     

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。     

鄂尔多斯盆地东南缘延长组长6砂岩孔喉类型及演化特征

鄂尔多斯盆地东南缘宜川-旬邑地区中生界延长组长6段主要为三角洲前缘沉积环境,局部发育湖底滑塌扇体.岩心观察、薄片分析、扫描电镜及压汞测试表明:长6砂岩的孔隙类型以残余原生粒间孔为主;其次为溶蚀孔隙,以长石溶孔为主;见少量构造裂缝及微缝.多是片状喉道和弯片状喉道,喉道小,孔隙结构差,以细孔-微喉型为主.砂岩初始孔隙为34.59%,压实作用和胶结作用损失27.81%孔隙度,溶蚀作用仅新增次生孔隙0.84%,造成长6砂岩现今平均孔隙度在7%～8%之间,形成储集空间以残余原生粒间孔为主的低孔-超低孔致密砂岩储层.     

松辽盆地南部深层致密砂岩气储层形成机制及成藏主控因素

为了加快松辽盆地南部(简称松南)深层致密砂岩气勘探开发进程,开展致密砂岩储层形成机制及成藏主控因素研究。通过对松南深层致密砂岩的分析,根据致密砂岩岩性组合特征将已发现的深层致密气类型划分为稳定厚层砂型、砂泥互层型、泥包砂型3种类型,储层物性普遍差,孔隙度多小于6%,渗透率主体<0.10×10^-3μm²,属于特低孔、特低渗储层。通过对松南典型致密储层矿物成分与微观特征的分析发现,致密砂岩有效储层形成主要受3个方面因素控制：一是早成岩期发育绿泥石包壳,有效抑制成岩中后期粒间钙质胶结、硅质胶结的发生,保护原生残余粒间孔隙;二是富火山岩岩屑溶蚀形成次生孔隙;三是生烃增压产生大量微裂缝,改善储层渗流特征。在此基础上总结出松南致密砂岩气成藏控制因素,即充足气源提供物质基础、斜坡古沟谷与断裂控砂、次生溶蚀与微裂缝控储、断裂活动与稳定盖层控富。     

鄂尔多斯盆地陆相页岩微观孔隙类型及对页岩气储渗的影响

为深入研究鄂尔多斯陆相页岩储层微观孔隙特征及成藏地质意义,特选取了延长矿区本溪组、山西组、延长组长7、长9段的页岩钻井岩心进行了氩离子抛光扫描电镜实验、压汞实验、氦气吸脱附实验以及相关的地化等实验,实现了对孔隙特征从电镜下直观观察到吸脱附实验间接定性反映,以及对孔隙结构从宏孔到微孔的定量测试。研究结果表明,鄂尔多斯陆相页岩存在粒间孔、粒内孔、晶间孔、溶蚀孔、有机孔及微裂缝共6种微观孔隙类型。其中粒间孔、粒内孔普遍存在,且以黏土矿物聚合体粒间孔和层间粒内孔最为发育,粒间孔孔径多在微纳米级,粒内孔多在几十个纳米内;晶间孔和溶蚀孔仅少量存在于某些特定矿物中,孔径多为纳米级;有机孔相对不发育,以赋存于黏附结合态有机质中且呈凹坑状、片麻状有机孔为特征,孔径多在20nm以内;微裂缝少量存在,多为脆性矿物裂开缝或大型贯通式裂缝。另外,分析得出黏土矿物集合体粒间孔和层间粒内孔对研究区页岩气的赋存和运移贡献最大且是储层各向异性(渗透性)的主要控制因素,晶间孔及溶蚀孔次之;有机孔因相对不发育,可能贡献较小。同时微裂缝的影响不容忽视,是沟通宏孔与中孔的主要微通道。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田致密砂岩储层孔隙类型及其渗流特征

为了探讨致密砂岩气藏不同孔隙结构的控制因素以及其内部流体渗流行为的差异,本文利用铸体薄片分析、高压压汞、核磁共振、气水相渗等一系列储层岩心分析资料从定性到定量的角度分别对鄂尔多斯盆地苏里格气田东南地区盒8段储层的孔隙类型、渗流特征进行研究,将储层按照溶蚀孔与晶间孔的相对含量划分为四类:晶间孔主导型储层、溶蚀孔—晶间孔混合型储层、晶间孔—溶蚀孔混合型储层、溶蚀孔主导型储层,并重点分析了四种储层类型所对应的可动流体、气水两相渗流特征。研究结果表明:成岩作用差异是导致储层具有不同孔隙结构类型的主要因素;不同孔隙类型储层之间的孔隙结构差异显著;从晶间孔主导型到溶蚀孔主导型储层,储层孔隙结构特征具有明显的改善趋势,可动流体饱和度增加明显,同时气、水两相干扰程度也逐渐增强,气相渗透率对含水饱和度的敏感程度也随之上升;晶间孔—溶蚀孔混合型储层是研究区广泛发育的储层类型,沉积微相对不同孔隙类型储层在平面上的分布起到了较大的控制作用。     

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。     

珠江口盆地白云凹陷深层储层特征与有效储层控制因素

珠江口盆地白云凹陷珠海组和恩平组是该区深层油气勘探的主要层系,查明深层储层基本特征和有效储层控制因素对于白云凹陷深层油气勘探具有重要意义. 基于岩石学和矿物学、成岩作用、孔隙特征及沉积相分析,明确了白云凹陷深层储层基本特征. 白云凹陷深层以低孔低渗和致密储层为主;压实作用是造成深层储层变差的主要原因,碳酸盐胶结和石英次生加大是主要的自生矿物;孔隙类型以粒间溶孔和粒内溶孔为主;有效储层以低孔低渗及以上储层为主,孔隙度总体保持在10%左右,渗透率变化范围大. 中粗粒沉积相带、溶蚀作用和超压是深层有效储层的主要控制因素. 中粗粒砂岩具有较好的原生孔和次生孔发育条件,渗透率较高,胶结减孔作用弱,溶蚀增孔作用强;溶蚀作用是深层关键的建设性成岩作用,溶蚀孔隙是深层主要的孔隙类型;超压传导作用有利于酸性流体活动和溶蚀物质的迁移,对形成溶蚀孔隙具有积极意义;分流河道和水下分流河道砂体是中粗粒砂岩的主要载体,应作为深层油气勘探的优选对象.      

滇东威信地区龙潭组致密砂岩矿物组成特征及其油气地质意义

致密气是发育于低孔、特低渗透砂岩中的一种非常规资源,具有丰富的潜在油气储量,但由于其致密低渗透性,压裂改造是致密气高效开发的必须手段,而砂岩储集特征及物质组成对初步评价致密砂岩储层的资源潜力和生产能力有重要意义.运用X射线衍射、显微镜及扫描电镜等技术手段,对滇东威信地区二叠系龙潭组10个致密砂岩露头样品进行定性和定量分...     

库车前陆盆地大北地区砂岩储层致密化与油气充注的关系

库车前陆盆地大北地区盐下致密砂岩储层具有埋藏深度大、低孔和低渗的特征,以产气为主并伴生少量的轻质原油.在对大北地区盐下致密砂岩储层特征、油气成熟度、油气充注史研究基础之上,结合致密砂岩孔隙演化特征综合分析油气充注与储层致密化的时间关系.大北地区盐下致密砂岩储层孔隙空间主要以次生溶蚀孔为主,大部分孔隙空间都被沥青充填,由孔隙和沥青组成的空间网络具有较好的连通性,压实作用为储层致密化重要成因,碳酸盐胶结作用应该主要在库车组沉积之前使孔隙度降低.致密砂岩储层中发育沥青,油气地球化学特征以及流体包裹体分析结果均表明库车前陆盆地大北地区致密砂岩储层存在两期油和一期天然气充注.晚期原油充注发生在距今5~4 Ma,对应库车组沉积早期,天然气充注发生在距今3~2 Ma,对应地层抬升剥蚀时期.库车前陆盆地大北地区盐下砂岩储层在油充注时期埋藏深度较浅,具有较高的孔隙度,而天然气充注时期,砂岩储层已经遭受了强烈的压实作用达到了致密化程度.      

同沉积期火山作用对鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层形成的意义

鄂尔多斯盆地上古生界主要为一套陆源碎屑沉积体系,其中广泛发育河流-三角洲相砂岩储集体,是该区上古生界天然气聚集成藏的主要场所。但由于陆源杂基的充填以及成岩压实作用、胶结作用的改造,大部分砂层储集性能都较差而无工业性储集意义。本文通过对鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层孔隙成因的分析,提出在局部层段集中分布的孔隙性砂岩,其孔隙主要为次生溶蚀成因。进一步的研究表明,由同沉积期火山作用形成的、分布于砂岩层中的火山碎屑组分的成岩溶蚀是次生溶孔形成的主要原因。因此,同沉积期火山作用控制了该区上古生界主要砂岩储层的发育和分布。中基性火山作用由于能提供较多的“易溶组分”,从而控制了次生溶孔发育的较高渗透性砂岩储层的分布; 而影响更为广泛的酸性火山作用则主要形成以蚀变高岭石晶间孔为主的低渗透性储层。     

裂缝性致密砂岩气藏水相毛管自吸调控

钻井、完井、增产改造工作液滤液、边底水或凝析水在井筒或裂缝面附近发生毛管自吸行为和滞留效应诱发水相圈闭损害,妨碍气藏的及时发现、准确评价和经济开发.以我国四川、鄂尔多斯盆地典型致密砂岩气藏为例,基于致密气藏天然气产出机理,分析了致密气藏经济开发的水平井钻井完井、水力压裂、采气等作业环节中水相自吸过程及其对作业效果的影响.钻井完井过程中水相快速自吸进入基块,驱替出非润湿相油气,打破裂缝壁面力学—化学平衡,诱发井壁失稳;进入裂缝的工作液要快速返排,以免自吸侵入基块降低基块—裂缝传质效率;裂缝中水相高速流动,不易毛管自吸进入基块,造成边底水沿裂缝快速推进,造成水淹.矿场工程技术实践证明,裂缝致密气藏勘探开发全过程,选用合理水基工作流体体系,改善采气工艺措施,调控毛管自吸,进而达到防治水相圈闭损害的目的,是经济开发致密气藏的关键.     

Characteristics of Tight Sandstone Reservoirs and Controls of Reservoir Quality: A Case Study of He 8 Sandstones in the Linxing Area,Eastern Ordos Basin,China

Determining the process of densification and tectonic evolution of tight sandstone can help to understand the distribution of reservoirs and find relatively high-permeability areas. Based on integrated approaches of thin section,scanning electron microscopy(SEM), cathode luminescence(CL), nuclear magnetic resonance(NMR), X-ray diffraction(XRD), N_2 porosity and permeability, micro-resistivity imaging log(MIL) and three-dimensional seismic data analysis, this work discussed the reservoir characteristics of the member 8 of the Permian Xiashihezi Formation(He 8 sandstones) in the Linxing area of eastern Ordos Basin, determined the factors affecting reservoir quality, and revealed the formation mechanism of relatively high-permeability areas. The results show that the He 8 sandstones in the Linxing area are mainly composed of feldspathic litharenites, and are typical tight sandstones(with porosity 10% and permeability 1 mD accounting for 80.3% of the total samples). Rapid burial is the main reason for reservoir densification, which resulted in61% loss of the primary porosity. In this process, quartz protected the original porosity by resisting compaction. The cementation(including carbonate, clay mineral and siliceous cementation) further densified the sandstone reservoirs,reducing the primary porosity with an average value of 28%. The calcite formed in the eodiagenesis occupied intergranular pores and affected the formation of the secondary pores by preventing the later fluid intrusion, and the Fe-calcite formed in the mesodiagenetic stage densified the sandstones further by filling the residual intergranular pores. The clay minerals show negative effects on reservoir quality, however, the chlorite coatings protected the original porosity by preventing the overgrowth of quartz. The dissolution of feldspars provides extensive intergranular pores which constitute the main pore type, and improves the reservoir quality. The tectonic movements play an important role in improving the reservoir quality.The current tectonic traces of the study area are mainly controlled by the Himalayan movement, and the high-permeability reservoirs are mainly distributed in the anticline areas. Additionally, the improvement degree(by tectonic movements) of reservoir quality is partly controlled by the original composition of the sandstones. Thus, the selection of potential tight gas well locations in the study area should be focused on the anticline areas with relatively good original reservoir quality. And the phenomena can be referenced for other fluvial tight sandstone basins worldwide.