储层孔隙结构对油水两相相对渗透率影响微观模拟研究

油水相对渗透率曲线是表示两相渗流的重要信息,而储层微观孔隙结构特征是影响相对渗透率的重要因素.结合逾渗理论,采用截断威布尔分布作为孔喉分布函数,模拟初次油驱和二次水驱过程,建立了油水两相流的三维准静态孔隙网络模型.利用建立的孔隙网络模型,研究了水湿情况下储层微观孔隙结构参数如孔喉半径、孔喉比、配位数、形状因子等对油水相对渗透率的影响.结果表明:孔喉半径和孔喉比越大、配位数和形状因子越小,残余油饱和度越大,两相共流区越窄;配位数对非润湿相相对渗透率影响较大,而形状因子对润湿相相对渗透率影响较大.     

低渗致密砂岩储层孔隙结构特征及自发渗吸实验

为深入研究低渗致密砂岩储层渗吸驱油机理以及渗吸过程的影响因素,以鄂尔多斯盆地H区块长8储层段致密砂岩储层为研究对象,采用铸体薄片、扫描电镜以及恒速压汞等试验手段对孔隙类型、孔隙半径、喉道半径以及孔喉比等孔隙结构特征参数进行了分析,并利用渗吸实验和核磁共振实验对自发渗吸驱油特征及影响因素进行了研究。结果表明：研究区块致密砂岩储层孔隙类型以粒间孔、粒内溶孔和晶间孔等为主,主要分为中大孔型和微小孔型孔隙,这两类孔隙的孔隙半径相差不大,但孔隙数量、喉道半径以及孔喉比的差异较大。致密砂岩岩心自发渗吸初始阶段渗吸速度较快,后期逐渐下降,中大孔型的岩心自发渗吸驱油效果好于微小孔型岩心;随着致密砂岩岩心表面水润湿程度的增强,自发渗吸采收率逐渐增大;而随着渗吸液界面张力的降低,自发渗吸采收率呈现出先上升后下降的趋势,因此,在实际应用中,应使渗吸液具有合适的界面张力,从而使自发渗吸采收率达到最大。     

马岭油田北三区延10_1~2储层微观孔隙结构特征及其生产动态分析

利用铸体薄片、扫描电镜、常规压汞、恒速压汞及核磁共振等资料,对马岭油田北三区延1012低渗透储层开展微观孔隙结构特征及其分类的研究。结果表明,研究区储层孔隙结构非均质性强,粒间孔、溶孔和晶间孔是主要的储集空间,片状或弯片状、点状喉道发育。孔隙结构可划分为大—中孔粗喉型、中孔中喉型及小孔细喉型3类;各类孔隙结构储层的储集空间类型、物性特征及产液能力不同,喉道大小是决定储层渗流能力、影响开发效果的关键因素;核磁共振和压汞实验拟合共同确定出该区储层的流动孔喉下限为0.232μm;孔隙和喉道特征共同决定了孔渗性的大小;较强的孔隙结构非均质性使得每类孔隙结构的相对渗透率曲线形态复杂多样,所建立的孔隙结构分类标准与储层的产油能力有很好的线形因果关系。     

基于核磁共振实验研究致密砂岩渗吸特征

基于核磁共振实验及岩心压汞测试数据,研究致密砂岩储层自发渗吸过程,定量表征不同级别孔喉对自发渗吸作用的贡献;结合伪彩图像处理技术,对岩心渗吸过程进行可视化观测研究。研究结果表明:致密砂岩自发渗吸不只发生在岩心表面,对深层孔喉也有作用;渗吸过程毛管力起主导作用,重力与浮力作用微弱;识别出测试岩心的渗吸孔喉范围,0.1μm是区分提供渗吸动力喉道和主要泄油喉道的界限;整个渗吸过程可细分为渗吸前期、渗吸中期、渗吸后期3个阶段。     

华庆地区长6致密油储层微观孔喉结构特征

针对鄂尔多斯盆地华庆地区三叠系延长组长6段致密油储层,应用恒速压汞和微、纳米CT扫描分析等技术手段和方法,开展了微观孔喉结构特征研究。研究结果表明,长6致密油储层孔隙以微米级孔隙为主,纳米级孔隙分布频率较低,主流喉道半径为1.07 μm,平均喉道半径为0.84 μm;平均孔隙半径为140.12 μm,平均孔喉比为281.03,微纳米孔喉特征明显。喉道半径、孔喉比与孔渗关系表明,孔喉特征是影响和制约储层物性的关键因素,孔喉特征参数对渗透率的影响和制约要明显高于其对孔隙度的影响。致密油储层微纳米CT实验表明,致密油储层发育孔喉网络复杂的纳米微米级孔喉系统,且具连通性;微纳米孔隙结构三维重构显示,纳米孔隙一般呈椭圆形、长条形和不规则形,微米级孔隙呈现圆形、椭圆形、三角形和不规则形,石油赋存在较大孔隙的团块状、球形斑点状孔隙结构和微裂缝中。     

碳酸水对岩石润湿性及渗吸采收率的影响实验

渗吸作用是油藏基质原油开采的关键,CO2溶入地层水将对渗吸作用产生影响.进行了亲水岩心的润湿性转变实验,测试了亲油岩心在碳酸水浸泡前后润湿接触角的变化,比较了亲油性岩心在碳酸水和盐水中的渗吸效果.研究结果表明,模拟油浸泡法使得岩心润湿性变为油湿性;油湿性岩心经过碳酸水浸泡可使润湿性向水湿性转变;碳酸水有利于改善油湿性岩心渗吸效果,促进渗吸过程的进行.     

岩土介质孔隙结构参数灰色关联度分析

细观孔隙结构是控制多孔介质渗透率的主要因素之一.采用高分辨率工业显微CT,分别对砂雨法成样南京粉砂、振捣干法成样南京粉砂、鄂尔多斯油砂、自贡砂岩和砂雨法成样玻璃珠扫描成像.三维重构后选取尺寸为300体素的表征单元体(Representative Element Volume,REV),基于最大球算法提取出REV的16种孔隙结构参数,并采用格子波尔兹曼方法计算出各REV渗透率.采用灰色关联度方法,分析了平均配位数、平均孔径、最大/小孔径等16个细观孔隙结构参数对多孔介质渗透率影响的主、次关系及其权重.结果表明,16种孔隙结构参数对渗透率的影响从大到小依次为:孔隙平均体积、孔隙最大体积、平均中值喉道、喉道平均半径、孔隙平均半径、喉道最大半径、平均喉道长度、孔隙最大半径、孔隙率、孔隙最小体积、孔喉平均配位数、孔隙截面积平均形状因子、喉道截面积平均形状因子、孔隙最小半径、孔喉比与喉道最小半径.可为岩土介质细观尺度渗流分析提供参考.     

核磁共振研究致密砂岩孔隙结构的方法及应用

基于核磁共振的原理,推导T_2弛豫时间与孔隙半径的关系,由孔喉比将孔隙半径转换为喉道半径,结合压汞喉道半径分布,利用插值和最小二乘法,将岩心100%饱和水的核磁共振T_2谱转换为孔喉半径分布,并将核磁孔喉分布曲线应用到油田开发评价中。以鄂尔多斯盆地延长组致密储层为例,结合岩心驱替试验,利用转化的核磁孔喉分布对研究区块储层的孔隙结构、可动流体和可动油分布以及可动流体喉道半径下限进行研究。结果表明:研究区块孔隙结构复杂,发育微米级和纳米-亚微米级孔喉,孔喉半径均值在0.095~1.263μm,0.001~0.01μm的孔喉内束缚流体分布较多,可动流体主要分布在喉道半径大于0.01μm的孔隙内,水驱主要动用喉道半径大于0.1μm的孔隙内的油,研究区可动流体喉道半径截止值平均为0.013μm。     

吉木萨尔芦草沟组致密油储层渗吸驱油特性

为评价吉木萨尔地区芦草沟组致密油储层的渗吸驱油潜力,利用井底岩心结合扫描电镜、接触角仪、核磁共振、X射线荧光能谱等仪器,对储层影响渗吸驱油效率的关键因素孔隙结构、润湿特性进行评价分析,并在传统自发渗吸实验的基础上结合核磁共振技术,研究该地区储层自发渗吸特征以及渗吸驱油采收率.结果表明:该地区储层润湿性与流体接触历史密切相关,同时层间含油性对液体渗吸特征影响显著;吉木萨尔地区芦草沟组储层孔隙主要以粒间孔隙为主,矿物颗粒分选良好,储层纹层高度发育,但主要由岩性差异形成,层理微裂隙发育程度不高;渗吸作用对储层岩心大、小孔隙内部原油均具有一定动用能力,综合渗吸采收率约23％,渗吸驱油作用在该地区具有一定的增产潜力.     

岩石三维网络模型构建的实验和模拟研究

岩石网络模型的构建是实现微观渗流实验和模拟研究有机结合的关键技术之一．提出了基于CT扫描图像的三维网络模型的构建方法．借助工业用微焦点CT系统,获取一系列的能够真实描述岩石的微观孔隙结构和流体分布的CT切片图像．在提取孔隙空间骨架、喉道信息以及孔隙信息的基础上建立相应的网络模型,实现CT三维图像信息向孔隙／喉道大小分布以及拓扑信息的转化．这种方法的特点在于能够在保持几何学特征和流动特征不变的情况下用简单的几何形状的孔隙和喉道来表征岩石内复杂的孔隙空间．将水驱和聚合物驱CT实验与网络模拟结果对比,所建三维网络模型计算参数与室内实验获得的孔隙度、绝对渗透率、相渗曲线和微观剩余油分布等结果吻合较好,表明该网络模型能很好地表征岩石微观的孔喉尺寸和拓扑性质．     

致密油岩心渗吸机理及表面活性剂提高采收率实验

目前随着三塘湖油田致密油注水吞吐轮次的增加,油水置换效率急剧降低。为研究合适的表面活性剂,提高致密油渗吸采收率,通过采用核磁共振技术,并发明定量测量黏附油的渗吸实验装置,研究致密油岩心渗吸机理及表面活性剂吐温20、吐温80和仲烷基磺酸钠+椰子油二乙醇酰胺(WLW)溶液对致密油渗吸采收率的影响。结果表明:过渡孔喉中的渗吸滞留和岩石表面黏附油产生的原因是随着渗吸的进行毛管动力减弱,无法克服流动阻力;分散乳化油滴、降低界面张力、改善润湿性、降低黏附功降低因子,可以降低流动阻力、提高渗吸动力或者提高渗吸的毛细管动力与阻力差值,提高油水置换效率,实现表面活性剂提高渗吸采收率的目的。研究结果为采用表面活性剂提高渗吸采收率的深入研究及致密油藏的高效开发提供了理论参考。     

CO2地质封存中储层岩石润湿性测量研究进展

多孔介质的润湿性是CO₂地质封存过程中的重要参数。基于润湿性测量方法和光学成像技术综述了CO₂封存条件下不同尺度的多孔介质润湿性测量技术，并分析了相关润湿现象。目前，岩石润湿性的测量主要分为：实验室尺度的表面润湿性测定、孔隙尺度的内部壁面接触角测定，以及宏观尺度的岩心整体润湿性评价。孔隙结构、矿物组成成分和表面粗糙度是孔隙尺度接触角的关键影响因素，它们会影响多孔介质的混合润湿特性并造成润湿滞后现象。根据不同局部驱替事件(如排水、渗吸)的接触角分布建立了孔隙尺度与连续尺度的岩石润湿性关系。最新研究发现，随着驱替的发展，岩石润湿性在排水和渗吸过程中发生了显著改变，但不同尺度的岩石润湿性的关系及润湿转变机理仍需要进一步研究。     

致密砂岩储层微观孔喉结构表征方法及其应用——以鄂尔多斯盆地红河地区长8层为例

在调研国内外致密储层表征方法的基础上,结合陆相致密砂岩特征,筛选了以场发射扫描电镜直接观察、高压压汞和恒速压汞间接测定以及微米CT三维数字岩心的表征方法,结合前人提出的孔喉大小、分选以及连通性表征内容,提出反映致密砂岩孔隙结构特点的表征参数。孔隙方面,致密砂岩储层孔隙大小呈负偏态分布,以最大孔隙直径、平均孔隙直径、孔隙直径中位数和孔隙直径众数表征孔隙大小,以孔隙直径均质系数表征孔隙分选特征;喉道方面,以主流喉道半径表征喉道大小特征,以喉道均质系数表征喉道分选特征;结合二维图像观察与三维数字岩心技术,从定性和定量两方面以孔喉组合类型和最大连通体占储集空间的比例表征孔喉连通性。并以鄂尔多斯盆地南部红河地区典型致密砂岩储层为例,利用以上表征方法、参数研究的结果表明,不同物性储层的孔隙、喉道以及孔喉连通性差异较大,一定程度反映了本文表征方法与参数的适应性。     

陇东地区长7致密油储层微观孔喉结构特征

对11块不同渗透率级别的致密油岩心进行了恒速压汞测试,定量对比分析了孔喉特征参数的差异程度,明确了制约储层品质的关键因素。研究表明:不同渗透率级别样品微观孔喉特征的差异主要体现在喉道参数上,样品渗透率越小,小喉道所占比例越高,对渗透率起主要贡献的喉道所占比例越少,孔喉比差异增大;主流喉道半径与渗透率之间表现出良好的相关性:渗透率较小时,主流喉道的较小波动会引起渗透率的明显变化;孔隙、喉道和总进汞量主要受渗透率影响,喉道进汞量受渗透率的影响更大。致密油储层物性(尤其是渗透率)受喉道参数(尤其是主流喉道)的控制,喉道半径大小制约致密油储层品质,影响开发效果。     

鄂尔多斯盆地长7页岩储层压裂液渗吸规律及原油微观动用特征

为揭示鄂尔多斯盆地长7页岩油藏压裂液渗吸排油规律,评价渗吸阶段原油微观动用特征,选取典型的互层状页岩和厚层状页岩岩心样品,利用低场核磁共振技术结合室内高温高压渗吸模拟装置,开展页岩油藏压裂液渗吸排油室内动态模拟实验,定量评价页岩油藏压后渗吸阶段,不同尺度孔喉的压裂液渗吸速度、渗吸采收率及原油微观动用特征。结果表明,页岩油藏压裂液渗吸过程可分为高速渗吸阶段和稳定渗吸阶段,渗吸作用前6 h是高效渗吸阶段,此时的渗吸速率最高可以达到3.08%/h;互层状页岩储层的较小孔喉的渗吸速率及渗吸采收率显著高于较大孔喉,较小孔喉对渗吸采收率的贡献程度可达到81.18%;厚层状页岩压裂液在不同尺度孔喉中的渗吸采收率接近。在页岩油藏压裂阶段,页岩储层渗透率和黏土矿物含量是影响压裂液渗吸效果的主要控制因素,相关成果及认识可为页岩油藏压裂方案优化提供理论支撑。     

哈日凹陷巴音戈壁组碎屑岩储层及微观孔喉特征

通过对银根-额济纳旗盆地哈日凹陷巴音戈壁组13块岩心样品的恒速压汞测试,结合扫描电镜观测、显微组分鉴定,对储层岩石学特征、孔隙发育情况及微观孔喉特征进行了研究。结果表明,岩石以粉砂质泥岩、岩屑石英砂岩为主,孔隙主要发育晶间孔、粒间缝、粒间溶孔和粒内溶孔,孔隙度在0.1%～3.4%之间,渗透率在0.004～1.327×10~(-3)μm~2之间。孔喉主要为片状和弯片状吼道,喉道普遍狭窄,孔喉大小分布不集中,半径分布在0.004～0.066μm之间,连通性差,储层最大孔喉半径、平均孔喉半径与孔隙度、渗透率之间具有较好的相关性。毛细管压力曲线特征为中排驱压力-微细喉道型和高排驱压力型-微喉道型,特低渗透碎屑岩储层孔隙结构具有孔喉连通性差及孔喉性质差异大的特点,哈日凹陷巴音戈壁组特低渗透碎屑岩储层性质主要由喉道控制,喉道控制储层渗透性,进而决定开发难度和开发效果。     

裂缝性致密油藏水驱动态渗吸特征实验研究——以鄂尔多斯盆地富县地区长8储层为例

以鄂尔多斯盆地富县地区长8致密砂岩样品为研究对象,在岩心润湿性与孔隙微观结构剖析的基础上,研究了渗透率与水驱速度对裂缝性致密岩心样品动态渗吸采出程度的影响规律。实验结果表明:长8岩心属弱亲水砂岩,不同渗透率样品的孔隙尺寸分布范围(亚微米-微米级)属同一量级,峰值尺寸差异不大,但岩心渗透率越高,三维孔喉连通性越强;水驱速度相同时,受岩石孔隙连通性的影响,裂缝性岩心动态渗吸采出程度与基质渗透率正相关;水驱速度不同时,基质渗透率越高,裂缝系统内黏滞阻力越高,对应的最优水驱速度越高;对于裂缝性致密砂岩油藏而言,应选择合理的水驱速度,裂缝系统内水驱速度过快时,将抑制基质系统的逆向渗吸作用,从而大大降低动态渗吸采出程度,使得注入水无效、低效循环。     

鄂尔多斯盆地中西部长10储层水驱油特征及影响因素分析

为进一步探讨鄂尔多斯盆地中西部长10储层超低渗透油藏的水驱油渗流特征,弄清储层渗流机理,为该区域有效开发提供理论指导,以吴起地区为研究对象,利用物性分析、铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、可视化微观水驱油实验、岩心多相渗流实验等分析测试手段,分析了研究区长10储层的微观孔喉结构、水驱油渗流特征及影响因素。研究表明,研究区长10储层孔隙类型以粒间孔为主,长石溶孔和沸石溶孔次之,喉道类型以片状及弯片状喉道为主。孔喉结构可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类,不同类别孔隙结构的储层,其水驱油在储层孔道的驱替方式主体为活塞式驱替,非活塞式驱替比较少见;不同类别孔隙结构储层,注入水在孔隙网络中的驱替特征差异较大,Ⅰ类储层的驱替方式主要为均匀状驱替和网状-均匀状驱替,Ⅱ类储层的驱替方式主要为网状驱替,Ⅲ类储层的驱替方式主要为指状驱替和网状-指状驱替。水驱油渗流特征及驱替效率主要受储层物性、孔喉结构和驱替压力、注水倍数等因素影响。研究认为：储层从Ⅰ类至Ⅲ类,储层物性与孔喉结构依次变差,孔隙网络中水驱油方式由均匀状→网状→指状变化,水驱油效率依次降低;该类储层喉道的大小是影响水驱油效率的最重要因素,储层喉道半径越大,驱油效...     

可动微凝胶油藏适应性及调驱机制

针对深部调驱矿场实际需求,利用仪器检测和理论分析方法研究可动微凝胶(SMG)的渗透率极限、岩心孔喉与SMG粒径匹配关系、SMG注入、运移和封堵性能,通过微观驱油实验进一步分析其调驱机制。结果表明:根据岩心渗透率极限与质量分数拟合的曲线方程可预测渗透率极限;SMG质量分数为1%前提下,当孔隙半径中值/颗粒半径大于2.65时,可满足SMG颗粒在油藏运移初步条件;SMG颗粒在微观上通过对孔喉进行堵塞-突破-再堵塞-再突破的过程,增加大尺寸孔隙喉道渗流阻力,促使注入水转向进入中小尺寸孔隙喉道,驱替其中剩余油,达到扩大波及体积效果。     

延气2井区盒8段致密砂岩储层低产的微观孔喉原因

结合薄片鉴定、X衍射、压汞、气水两相相渗及核磁共振测试数据,研究认为延气2井区盒8段储层孔渗平均分别6.8%,0.81×10~(-3)μm~2,为典型致密砂岩气层;其发育溶蚀作用形成的孔隙,如岩屑溶孔、粒内溶孔,面孔率最大达3.5%;受溶蚀作用形成的溶孔与其他孔隙类型组合形成了复杂的孔隙空间,如晶间孔-粒间溶孔,面孔率达3.1%。压汞曲线分析表明,盒8段Ⅱ类储层最发育,局部出现裂缝,造成储层高渗、低饱特点。Ⅱ类储层孔喉虽多,但半径细小,绝大多数喉道无贡献,大于0.86μm喉道仅占21%,对渗透率贡献达78%;储层孔喉半径比484,孔喉结构差;加之高束缚水饱和度,强亲水,虽含气饱和度高于15%时,天然气就能流动,但可动流体饱和度普遍低于35%,造成盒8气层产能偏低,需采取措施改善增加连通性。