莺琼盆地高温高压砂岩气藏储层应力敏感性实验

高温高压气藏储层应力敏感性评价对储层在地层温压条件下的真实物性变化特征的正确认识及开发方案的合理设计都至关重要。本文选取莺琼盆地某气田物性不同的3块岩样,在温度140℃、压力2~70 MPa下进行覆压实验,结合压汞和X射线衍射实验,研究孔隙度、渗透率与净上覆压力之间的变化关系。结果表明,孔隙度、渗透率与净上覆压力之间的关系可通过幂函数形式进行良好的表征,且可分为三个阶段,其对应的孔渗参数变化幅度占比约为36:13:1;岩样的应力敏感程度与其基础孔渗无关,与矿物成分及微观结构相关;硬质组分含量越少,孔隙度应力敏感性越强,硬质组分含量越少、喉道半径越小,对应的渗透率应力敏感性越强;在同等条件下,渗透率应力敏感性明显高于孔隙度应力敏感性,二者相差约4~10倍;与常规评价方法相比,以气藏温压条件下的孔渗参数作为起始点而得到的孔隙度和渗透率应力应敏感性将分别降低65%和38%左右。该文为该地区高温高压砂岩储层应力敏感性研究提供了实验支撑。     

热处理对岩石波速及孔渗的影响

在常压条件下 ,对干燥粉砂岩、灰岩和砾岩 3种储层岩石进行了高温处理 ,测量并分析了岩石波速、渗透率和孔隙度与温度的变化关系。结果表明 ,热处理过程中岩石波速、渗透率和孔隙度等物理性质的变化存在一个突变温度域。经过高温处理后的岩石 ,其波速随温度升高而下降 ,渗透率和孔隙度随温度升高而增加。在阈值温度附近岩石波速、渗透率和孔隙度变化幅度最大 ;高于阈值温度后 ,影响岩石渗透率和孔隙度变化的主要机理是早期产生的微裂纹宽度增加。该实验结果为现场储层热处理效果评价及技术应用提供了依据。     

热处理对岩石波速及孔渗的影响

在常压条件下，对干燥粉砂岩、灰岩和砾岩3种储层岩石进行了高温处理，测量并分析了岩石波速、渗透率和孔隙度与温度的变化关系。结果表明，热处理过程中岩石波速、渗透率和孔隙度等物理性质的变化存在一个突变温度域。经过高温处理后的岩石，其波速随温度升高而下降，渗透率和孔隙度随温度升高而增加。在阈值温度附近岩石波速、渗透率和孔隙度变化幅度最大；高于阈值温度后，影响岩石渗透率和孔隙度变化的主要机理是早期产生的微裂纹宽度增加。该实验结果为现场储层热处理效果评价及技术应用提供了依据。     

深煤层地应力对储层物性的影响

为有针对性地研究深部煤层气地应力对储层物性的影响.采用分析浅部储层物性并结合深部数据进行分析和模拟的方法,探讨了深部地应力对渗透率、孔隙度、含气性和储层压力的影响.研究结果表明:在深部,渗透率的下降并不完全符合指数函数的关系,其下降程度并没有那么快.在深部温度对于含气量的控制作用更大.温度的增加造成两种结果:在盖层封闭条件好的情况下,使生气量和游离气的含量增加,对于煤层气的产出造成积极影响;反之则对煤层气的产出造成消极影响.随着有效应力的增加,孔隙度呈逐渐下降的趋势.随着地应力的增加,在深部储层压力也相应地呈线性增加.     

流纹岩类火山岩储层物性特征研究

火山岩油气藏储层岩石类型特殊、孔隙结构复杂,在开发过程中其储层物性将会对采出程度产生一定的影响,利用火山岩气田升深2-1井的流纹岩岩心、测井资料,通过对流纹岩岩石物性参数随净上覆岩层压力变化的实验研究,对实验结果进行处理分析,得出了一些有益的结论:该流纹岩岩石孔隙度随净上覆岩层压力呈多项式(三项式)函数变化关系、渗透率与净上覆岩层压力之间的关系满足幂指数关系、储层岩石的压缩系数与净上覆岩层压力之间的关系满足指数关系、岩石密度和孔隙度之间具有很好的线性关系。从而更进一步认识了该流纹岩储层的物性特征,为该特殊岩石气藏的合理开发提供了有利的基础资料。     

东营凹陷古近系深部碎屑岩有效储层物性下限的确定

东营凹陷古近系深部碎屑岩储层岩心、试油、实测物性等资料较缺乏,导致有效储层物性下限计算困难.综合运用分布函数曲线、测试、试油和束缚水饱和度等方法,确定研究区有效储层物性下限,并对其影响因素进行分析.结果表明:有效储层孔隙度下限与深度的对数呈线性关系,渗透率下限与深度呈指数函数关系;有效储层物性下限受储层性质、原油性质、温度、压力等因素的影响,次生孔隙会增大有效储层孔隙度下限,原油密度、黏度越低,有效储层物性下限越小,地层温度增加、深部超压均会使有效储层物性下限降低;有效储层物性下限主要由温-压系统控制.     

低渗透油藏两相渗流参数及驱油效率的应力敏感性研究

储层物性参数及渗流参数受作用在岩石上的应力状态的影响。开发过程中由于地层压力的下降而导致应力状态变化,这种变化会带来岩石的不可逆伤害而影响物性参数、渗流参数及开发效果。建立了室内模拟地层压力变化的实验技术。定量研究了地层压力下降过程中油水两相渗流特征以及水驱油效率的变化规律。借助压汞、核磁共振等测试手段,分析地层压力下降过程中岩石孔喉结构特征参数的变化规律,定性研究了低渗透油藏两相渗流参数及水驱油效率的应力敏感性作用机制。研究结果表明,低渗透油藏岩石的油水两相渗流参数及水驱油效率具有应力敏感性,且岩石的渗透率越低,应力敏感性越强。不同渗透率级别岩石孔喉尺寸的差别决定两相渗流参数及水驱油效率的应力敏感程度。研究结果可为低渗透油藏的储层保护和水驱高效开发提供理论指导。     

鄂尔多斯盆地上古生界储层物性影响因素

鄂尔多斯盆地上古生界储层为砂岩储层，属低孔、低渗致密储层，孔隙度、渗透率关系较差。根据岩石薄片鉴定资料分析，影响物性参数的因素有：岩石类型、粒度大小、孔隙类型、泥质含量。研究结果表明相同粒度的石英砂岩的物性好于岩屑砂岩，岩石类型由砾岩——粗粒——中粒——细粒砂岩变化时，物性参数相应变小。岩石的孔隙类型为粒间孔、晶间孔时，物性参数较高，其次为溶蚀孔，以微孔为主的岩石物性最差。岩石中泥质含量低于15％时，岩石物性参数较好，泥质含量大于15％时岩石物性较差。     

第四系天然气藏储层物性参数测井解释模型

以柴达木盆地东部台南第四系松散末成岩生物气藏为例。研究建立该类储层物性参数测井解释模型的方法。主要包括：（1）应用“JD-581”常规测井资料，通过定量计算对声波测井进行了压实，泥质及含气影响的校正，建立了孔隙度测井解释模型。探索性地提出声波测井曲线天然气影响的定量校正方法；（2）根据毛管理论，综合应用毛管压力曲线，岩石物性，岩性分析及测井资料建立了渗透率测井解释模型。研究结果表明，利用电阻率曲线对声波测井进行天然气岩石物性，岩性分析及测井资料建立了渗透率测井解释模型。研究结果表明，利用电阻率曲线对声波测井进行天然气影响的定量校正方法是可行的，该方法提高了气藏孔隙度声波测井解释模型的精度，实现了应用“JD-581”常规测井资料即可进行储层孔隙度参数评价的研究。储层微观孔隙结构参数-孔喉半径均值的主要影响因素是岩石比表面及孔隙度，综合利用孔隙度与岩性测井曲线可以较为准确地计算该参数，这为储层渗透率参数的评价奠定了基础。     

不同覆压条件下储层物性变化特征及水驱油实验研究

在油田注水开发过程中,地层中流体静态平衡被打破,岩石储层在上覆地层压力作用下发生形变,从而改变岩石的物性特征,进而影响水驱采收率。以王龙庄油田、绥中油田取心井岩心为实验样品,开展了不同围压下的岩石物性测定及水驱油实验,结果表明:岩石孔隙度、渗透率与围压呈幂函数关系,且随着围压的增加,岩石孔隙度、渗透率逐渐减小;水驱油效率与围压呈指数函数关系,并确定了不同指数的分布范围。     

煤岩力学非均质性对孔渗性质的影响规律

煤岩是由有机质和无机矿物组成的复杂不均匀多孔介质,非均质性较强,目前研究鲜有考虑煤岩力学非均质性对煤岩渗透率与孔隙度时空演化规律的影响.基于Weibull概率密度分布函数表征煤岩弹性模量的非均质性,建立了考虑煤岩内甲烷解吸引起的气压变化、线性热膨胀效应和煤岩骨架收缩变形的热流固耦合三维有限元模型,通过煤岩渗透率与孔隙度与温度场、应力场和压力场间的交叉耦合关联式,分析了非均质度下煤岩表征单元体内渗透率与孔隙度参数的变化规律.结果表明:煤岩力学非均质性是影响煤岩渗透率与孔隙度分布的重要因素之一,非均质煤层的渗透率与孔隙度分布呈现出明显的波动震荡特征,在不同位置处的孔渗参数大小不等;随着井眼距离增加,渗透率和孔隙度可能呈现与均质煤岩情况恰好相反的变化趋势.因此,煤岩的孔隙度与渗透率演化是一个复杂的热流固耦合过程.研究结果对指导煤层气高效开采具有重要的理论意义.     

东胜气田致密砂岩储层渗流机理

致密砂岩气藏渗流阻力大,废弃压力高,采收率低,含水饱和度影响显著,明确致密砂岩储层气体的渗流机理对于气藏的有效开发具有重要意义。选取东胜气田致密砂岩储层样品100余块,开展了孔渗测试及其相互关系与分布特征分析;进行了致密砂岩储层在不同含水饱和度下的气体渗流特征实验,计算了单相气体及不同含水饱和度下气体渗流的滑脱因子;测试了样品在不同驱替压力下的气水两相相对渗透率曲线。实验研究结果表明：东胜气田致密砂岩储层覆压渗透率约为常压下测得的标准渗透率的1/10,且普遍低于0.1mD,孔隙度偏低;滑脱效应受渗透率、孔隙压力、含水饱和度影响明显;干岩心气体临界流态特征明显,小于0.1mD岩样渗流特征曲线为线性,大于0.1mD岩样非线性特征明显;含水饱和度对于渗流特征曲线影响显著,随着含水饱和度增加,气体渗流由气态渗流过渡到液态渗流,气相渗流滑脱效应逐渐变弱;驱替压差对残余水饱和度影响大,控制气藏生产压差,防止大压差驱动储层水,导致气井大量产水。渗流机理研究对于东胜致密砂岩含水气藏的合理、有效开发具有重要的基础理论支撑作用。     

基于Debye 分解的岩石电性与孔渗参数关系探讨

随着油气资源的深入开发与勘探难度的加大,常用的地震等声学方法已不能满足精准预测储层的要求,因此利用岩石的电学参数准确预测储层参数的方法越来越受到重视.通过岩石物理实验测量了碎屑岩、碳酸盐岩、变质岩的复电阻率、孔隙度与渗透率,基于Debye分解模型计算了岩样理论的相关激电参数,结合Archie公式与Kozeny-Carman方程预测了岩样的理论孔渗参数.根据理论模型与实测数据的拟合,确定了三类岩样预测模型待定系数的最佳取值范围,获得了模型拟合系数,最终得到了孔渗预测的相关经验公式.研究结果对于帮助岩石物理建模和指导油气勘探开发部署具有积极的理论意义和应用价值.     

异常高压气藏储层应力敏感性研究

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.本文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.进而探讨了异常高压气藏储层应力敏感性对气藏开发的影响.     

火山岩气藏开发现状综述

根据国内外火山岩气藏勘探开发的成功实例,分析总结了一般火山岩气藏的地质特征和开发特征,即火山岩气藏岩石类型繁多和岩性复杂、孔隙结构复杂、储集空间类型特殊多样、孔隙度小、渗透率低并且孔隙度和渗透率差异大、储层非均质性严重、含气面积和有效厚度变化大、气水分布复杂、双重介质储层。着重分析了升平气田火山岩储层的地质特征和该火山岩气藏开发特点。指出了产量稳定、地层压力下降小,气井产量大小与裂缝关系等火山岩气藏一般开采特征。提出了火山岩气藏增产措施和储层保护措施。     

模拟地层条件下岩芯电阻率与温度关系的实验研究

利用模拟地层条件岩芯电阻率测量仪,对6块孔隙度、渗透率各不相同的砂岩岩芯,在一定围压条件下,岩芯完全饱和盐水时,考察了岩芯电阻率随温度的变化。发现饱和盐水岩芯的电阻率随温度升高,以幂函数形式下降。虽然岩芯中饱和盐水的电阻率同样随温度以幂函数形式下降,但岩芯电阻率的下降不能完全用岩芯饱和盐水的下降表征。胶结指数m或阿尔奇公式中的比例系数a同样受温度影响。进而表明在温度作用下,组成岩芯的各种矿物所发生的微观变化,将在岩芯的宏观性质上表现出来。     

干热岩储层水力压裂改造的电磁法监测评价研究进展

 从岩石受压破裂过程电阻率特性、裂缝型岩石电阻率特性、岩石电阻率与渗透率关系3个方面出发，总结了电磁法水力压裂监测评价相关的岩石物性基础研究，介绍了干热岩水力压裂现场电磁法监测应用案例。基于岩石电性基础研究总结得出：岩石在受压破裂过程中会伴随着显著的电阻率变化，且电阻率变化特征与岩石中的含水饱和度紧密相关；裂缝数量、宽度与粗糙度等都会对岩石的电阻率产生影响，影响趋势与裂缝是否含水有关；可通过修正Archie定律与Kozeny-Carman模型建立特定岩石的电阻率与渗透率关系模型。讨论了电磁法应用干热岩水力压裂监测评价所面临的难点，包括：（1）研究高温高压条件裂缝型致密岩石的电阻率性质；（2）研究高温高压条件裂缝型致密岩石渗透率与电阻率关系模型；（3）研究开发具有更高精度、更小分辨率、更强抗干扰能力及更远探测距离的电磁法探测新理论新方法、新技术新装备。     

高温影响下页岩岩石的声学特性实验研究

以四川盆地龙马溪组页岩为研究对象,研究了高温处理后页岩岩样物理性质的变化规律,讨论了温度对页岩岩石声波特性的影响,同时,也研究了高温影响下页岩岩石动弹性参数的变化规律。研究结果表明,当作用温度低于400℃时,温度对页岩表观颜色和物理性质影响较小,而当作用温度超过400℃时,页岩表观颜色逐渐由黑色变为灰白色,且页岩质量下降快、体积膨胀率上升快,造成页岩密度下降快;随着温度增加,页岩声波速度不断下降,且声波主频不断下降,而页岩声波衰减系数不断增大,且声波衰减系数对页岩热损伤效应的敏感性更强;随着温度增加,页岩损伤因子增大,同时,页岩动态泊松比也呈增大趋势,而页岩动态弹性模量、体积模量、剪切模量呈下降趋势。     

牛庄洼陷沙三中亚段浊积岩储层特征及油气富集规律

 综合利用钻井岩心、测录井、试油等资料,通过岩心观察、薄片鉴定、物性测试、流体包裹体分析等技术方法,对牛庄洼陷沙三中亚段浊积岩储层特征、油气分布特征进行研究,总结油气富集规律。牛庄洼陷沙三中亚段浊积岩储层主要为岩屑质长石砂岩,以细砂岩为主,主要发育中高孔低渗特低渗透储层,储集空间类型以原生孔隙为主,次生孔隙较发育;压实作用中等,碳酸盐胶结为主,硅质胶结较发育,长石溶蚀最为常见。储层含油性与物性之间没有明显的对应关系,而是受埋深、地层压力和储层物性的综合控制。平面上油层围绕生烃中心和油源断层呈环带式分布,地层压力高值区与油源断层发育区是油气富集的有利场所。油气富集受烃源岩与储层的空间配置和烃源岩热演化与储层物性演化时间上的配置决定,不同埋深浅部储层不含油,深部储层易含油;相同埋深低物性储层不含油,高物性储层易含油;断层和地层超压发育区储层易含油。