恒速压汞测试在致密砂岩储层微观孔喉特征研究中的应用——以鄂尔多斯盆地西峰地区上古生界为例

鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气资源丰富,搞清鄂尔多斯盆地上古生界储层致密砂岩储层微观孔喉特征对勘探开发有着重要指导意义。选取了盒8段和山1段致密砂岩储层岩心样品进行恒速压汞测试,计算出喉道半径和孔隙半径,进而分析储层微观孔喉体系特征。研究表明:西峰地区盒8段和山1段致密砂岩储层喉道半径分布0.1~4.0μm之间,主峰介于0.5~1.2之间;同时孔隙半径分布于80~360μm之间,而峰值介于100~160μm之间;主要含气层段砂岩储层整体较为致密,孔隙与喉道半径分布差异较大,孔喉的巨大差异造成储层显示低渗透-超低渗透的复杂致密结果。     

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。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区长6储层微观孔隙结构及控制因素

基于铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、恒速压汞等测试数据,对鄂尔多斯盆地姬塬地区长6储层及微观孔隙结构特征进行了研究。结果表明,研究区储层主要以长石砂岩、岩屑长石砂岩为主,孔隙类型多样,主要为粒间孔和长石溶孔。恒速压汞测试结果表明:平均喉道半径、有效喉道体积、平均孔隙半径、有效孔隙体积、孔喉比等恒速压汞相关特征参数与样品孔隙度、渗透率之间存在一定的相关性。样品的渗透率越大,其平均喉道半径、主流喉道半径就越大,而孔喉比值越低。储层喉道是控制渗透率的根本因素。储层孔隙发育主要受沉积相带和成岩作用控制,沉积相带的不同导致成分成熟度和结构成熟度的不同,从而影响储层孔隙的不同;压实作用和碳酸盐胶结使孔隙减少,而溶蚀作用则起到一定的增孔作用。     

特低渗砂岩储层微观孔喉特征的定量表征

以鄂尔多斯盆地延长组特低渗砂岩储层样品的恒速压汞实验结果为基础,对该类储层的微观孔喉特征进行了定量表征。结果表明,样品喉道差异较大,当渗透率小于1×10-3μm2时,喉道峰值半径、平均喉道半径均小于1μm,主流喉道半径变化幅度较小;当渗透率大于1×10-3μm2时,平均喉道半径大于1μm,喉道峰值半径、主流喉道半径变化幅度明显增大,大喉道所占比例及其对渗透率的贡献增大。样品的孔隙差别不大,主要分布于100~200μm范围内;孔喉半径比分布范围大,介于10~1 000之间。样品渗透率越大,有效孔隙、喉道发育程度越好。渗透率不同,孔隙、喉道毛细管曲线对总体毛细管压力曲线的影响程度也不同。     

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。     

应用恒速压汞技术定量评价低渗—特低渗砂岩储层微观孔喉特征:以石臼坨凸起陡坡带东三段为例

砂砾岩储层中的低渗—特低渗砂岩对储层整体油气运聚、成藏起到了重要影响。利用恒速压汞技术探讨石臼坨凸起陡坡带东三段扇三角洲砂砾岩储层中不同渗透率级别的低渗—特低渗砂岩储层微观孔喉分布特征及不同尺度孔喉的物性贡献。研究表明:(1)低渗—特低渗砂岩和常规砂岩相比具有孔隙大小中等,喉道半径偏小,孔喉比异常大的特点。渗透率受孔喉半径变化影响更明显,大半径喉道数量和分布是影响储层渗流能力的关键因素;(2)低渗—特低渗砂岩孔隙主控进汞区是控制流体流动最有效最主要的空间,渗透率越高,孔隙主控区的喉道半径范围越大。孔喉过渡进汞区进汞贡献主要来自孔隙和喉道联合进汞,随着喉道半径减小,细喉道逐渐成为流体储集和流动的主要空间;喉道主控区渗透率贡献也很低,微细喉道及微喉道是进汞主体空间,孔隙贡献基本为0,该阶段流体流动能力受喉道半径变化影响较大。随着渗透率增加,低渗—特低渗砂岩渗流能力的决定性喉道半径值从1~2μm增大到3~4μm。基于恒速压汞技术的低渗—特低渗砂岩微观孔喉定量表征填补了渤海海域相关研究的空白,从而有助于实现该类储层全面准确的储层评价。     

南堡凹陷南部不同构造带东二段储层孔隙结构差异及其对储层质量的影响

为阐明碎屑岩储层孔隙结构差异性及其对储层质量的影响,以南堡凹陷南部4号和2号构造带东二段碎屑岩储层为例,采用常规物性、铸体薄片、扫描电镜、压汞、粒度分析、X衍射等手段,在储层基本特征研究的基础上,对储层孔隙结构差异及其对储层质量的影响进行了研究。结果表明,4号构造带东二段以岩屑质长石砂岩为主,碎屑含量平均为Q40.6F30.1R29.3,平均成分成熟度0.69,2号构造带东二段则主要以长石质岩屑砂岩为主,碎屑含量平均为Q32.9F26.8R40.2,平均成分成熟度为0.49;4号构造带东二段主要以低渗砂岩储层为主,而2号构造带则以致密储层(渗透率小于1 m D)为主;4号构造带东二段砂岩储集空间主要以原生剩余粒间孔为主,且孔喉间的连通性相对较好,2号构造带砂岩储集空间则以粒间溶孔等次生孔隙为主,孔喉间的连通性较差;4号构造带东二段孔喉大小分布主要呈现单峰式,进汞增量主要集中在大于1μm的喉道半径范围,2号构造带东二段储层的孔喉分布也主要为单峰式,但进汞增量主要集中在小于1μm的喉道半径范围。整体上,造成南堡凹陷4号与2号构造带东二段储层差异的原因主要是微观孔隙结构的差异,而微观孔隙结构存在差异的原因是两个构造带东二段储层的沉积和成岩作用后期改造的不同。     

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。     

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。     

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。     

苏里格庙地区二叠系储层特征及影响因素分析

以河流三角洲沉积体系为主的苏里格庙地区二叠系盒8，盒9，山1和山2储层岩石类型主要由石英砂岩，岩屑砂岩及岩屑石英砂岩组成，成分成熟度和结构成熟度中等，经历了压实作用，胶结作用和溶解作用，以次生溶蚀孔，残余粒间孔和晶间孔为主，纵向上以盒8气层组物性为最好，平面上北部储层物性明显好于南部，优质储层多出现在辫状河，辫状河三角洲平原以及曲流河河道砂体中，碎屑组成，粒级，填隙物含量和成岩作用均对储层性能有重要影响。其中北部盒8气层组为储集性能最好的Ⅰ类储层，盒8和盒9气层发育Ⅱ类储层，Ⅲ类储层在全区均有分布，渗滤能力最差或基本无储集能力的Ⅳ类储层主要分布在山2气层。     

鄂尔多斯靖边气田盒8段砂岩储层特征

根据铸体薄片、物性、岩性、孔隙结构和测井分析及化验资料,对鄂尔多斯盆地靖边气田盒8段储层特征进行了研究。结果表明,该套储层砂岩主要由石英砂岩、岩屑石英砂岩和岩屑砂岩等三类岩石构成,储集空间以剩余原生粒间孔、粒间溶孔为主。储层物性较差,裂缝对渗透率的影响不大。排驱压力不高,中值压力较高,最大孔喉半径和中值孔喉半径都很小,且分选性较差,歪度细。溶蚀作用改善储层的孔渗效果不佳,孔隙结构参数总体上较差。储层物性受沉积微相和成岩作用的影响,利用储层物性和孔隙结构参数,将盒8段储层分为四类,其中Ⅱ类储层为该区的主力储层。     

致密气储层孔喉分形特征及其与渗流的关系--以鄂尔多斯盆地下石盒子组盒8段为例

选取鄂尔多斯盆地盒8段16块致密砂岩样品进行恒速压汞测试,结合同位样品核磁共振实验,分析了致密气储层孔喉分布特征;在此基础上,运用分形几何原理和方法,开展了致密气储层孔喉分形研究,并表征了分形与储层渗流特征和孔隙结构参数的关系。结果表明:致密气储层有效孔隙被亚微米-微米级孔喉所控制,其中孔隙主要为大孔和中孔,喉道由微喉道、微细喉道和细喉道所组成;致密气储层孔隙分布不具分形特征,而孔喉整体和喉道则符合分形结构,且分别对应分形维数D₁和D₂;基于储层孔喉分形结构与其渗流特征,将盒8段致密气储层孔喉分形结构划分为2种类型:Ⅰ型表现为阶段式分形特征,以进汞压力1 MPa为界,大于1 MPa孔喉具有分形特征,且储层阶段进汞饱和度主要由喉道贡献,反之,孔喉不符合分形特征,其进汞饱和度增量由孔隙贡献;Ⅱ型为整体式分形,进汞饱和度几乎全由喉道贡献。储层孔喉分形维数与渗透率、平均喉道半径和主流喉道半径存在较好的负相关性,与微观非均质系数呈现较明显的正相关性,而与孔隙度、平均孔隙半径和平均孔喉半径比之间没有明显的相关性。     

吐哈盆地巴喀气田八道湾组致密砂岩气藏气水分布特征

基于核磁共振、压汞测试、物性分析、相渗曲线及生产动态等多种资料,对吐哈盆地巴喀气田八道湾组致密砂岩储层的物性特征、孔喉分布、束缚水含量、气柱高度、"甜点"发育的主控因素进行了分析,总结了研究区气水分布特征和气水分布模式。研究结果表明:八道湾组发育典型的致密砂岩储层,其孔隙度总体小于7%,渗透率小于0.2×10-3μm2;喉道半径较小,主喉道半径的分布范围为0.01～1μm;束缚水饱和度较高,且同孔隙度呈负相关关系。研究区气水过渡带的范围约为640 m,研究区储层总体处于气水过渡带之内;处于过渡带不同构造位置处不同物性的储层具有不同的含气特征和气水生产特征,位于气水过渡带较高部位的物性较好的区域和裂缝发育区是"甜点"的主要发育区。     

苏东区块盒8段储层微观孔隙结构特征研究

鄂尔多斯盆地苏东区块盒8段储层是典型的致密砂岩储层,影响储层质量的因素较为复杂。以铸体薄片、扫描电镜和物性分析等资料为基础,对储层微观孔隙结构特征进行了定性分析,同时应用恒速压汞方法对储层微观孔隙结构进行了定量表征。研究结果表明:苏东区块盒8段低渗储层物性主要受喉道控制,而不是孔隙;平均喉道半径越大,微观均值系数越小,相对大喉道越多,排驱压力越低,储层微观孔隙结构一般越好,反映储层微观孔隙结构品质越好因此,喉道是影响致密砂岩储层质量的主要微观地质因素。     

苏里格地区致密砂岩矿物组成与微观结构及其对水力压裂的潜在影响

致密砂岩气是重要的非常规天然气资源,致密砂岩储层的矿物组成特征与孔隙微观结构不仅会影响致密储层中天然气的赋存状态,同时也对水力压裂改造效果具有重要影响。然而,有关致密砂岩矿物成分及其微观赋存形态对气井水力压裂潜在影响的研究尚不充分,针对这一问题,文章以鄂尔多斯盆地苏里格地区主开采层—二叠系下石盒子组盒8下段致密砂岩为研究对象,钻取5口气井岩心样品,利用XRF、XRD、铸体薄片、SEM及EDS能谱等技术系统分析了该段致密砂岩矿物组成、微观形貌、孔隙分布等储层特征。基于分析结果,探讨了上述储层特征因素对水力压裂的潜在影响。研究发现,苏里格地区盒8下段致密砂岩主要为岩屑砂岩和岩屑石英砂岩,密度介于2.44～2.56 g/cm3之间,孔隙度为7.7%～12.6%,渗透率为0.16～1.42 mD,属于典型的低渗透气藏。矿物成分主要为石英和黏土矿物,而长石矿物和碳酸盐矿物含量极低。其中黏土矿物含量占比为16.5%～47.4%,以高岭石、伊利石和绿泥石为主。高岭石在该区致密砂岩中广泛发育,呈书页状和蠕虫状填充于粒间孔隙及粒表,形成大量高岭石晶间孔。此外,致密砂岩中粒间孔隙、粒内溶孔、粒间裂隙及粒内...     

临县地区煤系致密砂岩孔隙结构特征

临县地区是当前煤系致密砂岩气勘探的潜力区域。基于铸体薄片、扫描电镜、孔渗测试和高压压汞等实验手段,对该地区40块岩心样品孔隙结构进行综合表征;在此基础上,根据分形理论,对砂岩孔隙分形特征进行了系统的研究。结果表明:(1)研究区煤系致密砂岩储层物性较差,孔隙结构复杂,喉道狭窄,孔隙间连通性差,储集空间以次生孔隙为主,粒间孔隙较少。(2)压汞曲线分两类:I类,呈平台状,排驱压力低,效喉道半径分布在0.002 5~0.63μm;II类,排驱压力较高,曲线向右上方偏移,喉道半径集中在0.002 5~0.063μm之间。(3)致密砂岩孔隙结构具有多段分形特征。分形维数与空隙结构参数之间存在良好的相关性,分形维数可以很好地表征孔隙结构的复杂程度和非均质性。     

鄂尔多斯盆地集义地区山西组砂岩储层孔隙结构特征及其与物性的关系

为科学评价鄂尔多斯盆地集义地区山西组砂岩储层微观孔隙结构特征及其对物性的影响,对定量表征储层孔隙结构的主要参数进行了分析,并探讨其与物性的关系。研究表明:研究区山西组主要发育石英砂岩,次为岩屑石英砂岩,平均孔隙度为6.79%,平均渗透率为0.71 m D,总体上物性较差。储层孔隙类型有残余粒间孔、粒间溶蚀孔、格架颗粒内溶孔、微孔隙、微裂缝等。根据砂岩毛细管压力曲线形态和参数特征,将其划分为低排驱压力—粗喉型、较低排驱压力—较粗喉道型、中排驱压力—中喉道型、高排驱压力—细喉道型等4种类型。砂岩孔隙度、渗透率均与排驱压力呈负相关关系,与孔喉半径均值呈正相关关系,与孔喉的分选系数呈正相关关系。低渗、特低渗储层中以偏细喉道为主,发育的较粗喉道能有效提高孔隙度和渗透率。     

恒速压汞技术定量评价低渗透砂岩孔喉结构差异性

针对常规压汞不能准确确定储层孔隙与喉道的弊端,利用恒速压汞技术对鄂尔多斯盆地低渗透砂岩样品孔喉结构的差异性进行了定量评价.结果表明,渗透率越小的岩心,喉道分布越集中,随着渗透率的增大,大喉道分布逐渐增多,喉道分布范围也更加宽泛,主喉道半径随之增大,但较大喉道对低渗透砂岩储层的开采效果具有双重影响;渗透率小于0.5×10...