低渗砂岩地层因素的应力敏感研究

为探究有效应力变化对鄂尔多斯盆地低渗砂岩储层地层因素的影响,实验测试7块岩芯样品在围压（p_c）和内压（也称作孔隙压,p_p）变化下的地层因素。基于Biot有效应力定义,结合响应面函数对实验数据进行分析,发现采用响应面割线法得到的有效应力系数（α）更能准确地表征有效应力,同时发现α并非为1.00的常数,而是分布在0.04～0.60并与围压和内压呈现一定函数关系。明确了低渗砂岩储层地层因素随有效应力的非线性变化规律,发育的微裂缝是导致有效应力非线性变化的主要因素。基于岩芯微观结构建立等效微裂缝模型,结合岩电理论,推导出地层因素与有效应力间的函数关系,表征了低渗透砂岩储层非线性有效应力作用下地层因素的变化规律。     

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.     

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.     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油聚集过程模拟及主控因素分析

以芦草沟组为研究对象,采用物理模拟和数值模拟方法,综合铸体薄片、高压压汞和微米CT等分析测试,分析致密储层含油饱和度增长过程,揭示致密油聚集过程及其主控因素。结果表明:致密储层含油饱和度增长模式分3种,相渗曲线和最终含油饱和度存在较大差异;致密油聚集过程及渗流特征主要受充注压力和孔隙结构控制,充注压力是含油饱和度增长的必要条件,孔隙结构是导致含油饱和度增长过程存在差异的主要因素,其中孔喉半径和配位数控制作用明显;孔喉半径增大,水相相对渗透率减小,油相相对渗透率和有效渗透率均增大;配位数增大,水相相对渗透率增大,油相相对渗透率减小,但油相有效渗透率呈指数增大,石油渗流能力增强,储层含油饱和度增长速度呈逐渐增大的趋势,最终含油饱和度也逐渐增大。     

松辽盆地南部泉四段扶余油层致密砂岩储层微观孔喉结构特征

综合运用铸体薄片观察、扫描电镜、高压压汞、恒速压汞及图像分析等技术手段,对松辽盆地南部泉四段扶余油层致密砂岩储层储集空间、储集物性、微观孔喉分布及不同尺度孔喉对储层物性的贡献等特征进行精细表征,并分析不同微观孔喉参数与储层物性的相关关系。结果表明,研究区致密砂岩储层物性差、孔喉半径小;储集空间以粒内和粒间溶孔为主,含部分原生孔和黏土矿物晶间孔。储层孔隙半径分布差异不明显,而喉道半径与孔喉比分布差异较大;储层物性越好,喉道半径分布范围越宽,峰值喉道半径越大,并且右偏特征越明显;储层渗透率越高,对渗透率起主要贡献的孔喉半径越大;孔喉比分布与喉道半径分布呈现相反的特征。渗透率主要由岩石中少量的微米级孔喉贡献;纳米级孔喉所占体积很大,却只有较小的渗流能力,并且渗透率越低,纳米级孔喉所占的相对比例越大。微观孔喉结构参数对储层物性的影响主要体现在渗透率上,而对孔隙度的影响较小。     

特低渗透储层岩石渗透率应力敏感新机制

 地层岩石多孔介质的渗透率应力敏感性一直是石油工业与岩土工程建设等领域持续研究的一个热点课题.在低渗透岩石渗透率应力敏感性实验研究的基础上,提出了毛管束-孔隙网络渗流模型的多孔介质渗透率应力敏感新机制,该模型充分考虑了多孔介质孔隙之间相互连通的复杂性、渗流迂曲度以及不同类型和大小的孔隙对多孔介质渗透率贡献率的差异.有效应力作用下,低渗岩石中作为主要渗流通道的较大孔喉首先被压缩变小,流体渗流阻力和孔隙迂曲度均同时增大,这是导致有效应力加载初期岩石渗透率急剧减小的主要原因.同时渗透率越小的岩心,其中所发育的较大孔喉越少,该部分孔喉闭合后对岩心渗透率的影响越大,因此渗透率越小的岩石应力敏感性越强.与相关学者的研究成果对比表明,本文提出的新模型能够更好地解释低渗透岩石应力敏感性较强的内在原因.     

安棚深层系致密砂岩孔隙结构与渗透性关系的核磁共振研究

安棚深层系砂岩储层为特低孔特低渗透储层,发育微纳米级孔喉,储层物性规律性差,流体渗流特征复杂,储层定位和评价难度大。对目标层系砂岩进行饱和水核磁共振测量,并将T_2谱与其压汞曲线对比分析,应用最小二乘法拟合得出T_2弛豫时间与孔喉半径的转换参数,求得目标层系的岩心核磁孔喉分布及核磁孔喉参数,并结合核磁T_2分布与分形理论,计算了核磁孔喉分形维数,分析了各孔喉参数与渗透率的关系。结果表明,目标层系的孔喉分布呈双峰特征,相比压汞孔喉分布,核磁共振测量能获取更全面的孔喉信息;渗透率大于1×10~(-3)μm~2时孔喉半径主要分布在0.1~10μm的范围内,渗透率小于1×10~(-3)μm~2时孔喉半径主要分布在0.001~0.1μm的范围内;核磁T_2分布在一定的T_2区间内表现出分形特征;分形维数、核磁主流喉道半径、平均孔喉半径及中值半径均与储层的渗透率呈幂函数关系。     

深层致密砂岩气藏有效储层的分类评价方法

深层致密砂岩有效储层的分类评价是致密砂岩气藏评价的重要环节。致密砂岩由于孔渗极低,且资料的品质难以保证,利用物性参数评价储层品质存在着一定的局限性。依据油气藏充注理论,结合储盖组合关系,利用研究区毛管压力资料,结合地层有效应力数据,建立了目的层的砂、泥孔喉半径计算模型,在此基础上利用聚类分析和正态统计方法,建立了有效储层的判别标准。研究认为,致密砂岩的有效储层与相邻盖层之间存在着较大的毛管压力差,即砂泥孔喉比大。研究区有效储层的砂泥孔喉比界限值随深度的增加而有增大的趋势,且储层质量越好,砂泥孔喉比越大。实际资料应用表明,利用砂泥岩孔喉半径比值能够有效地指示储层的有效性,通过与测试产量对比,所建立的储层分类划分标准能够对研究区有效储层进行分类划分。     

基于核磁与压汞资料的储层孔隙结构特征研究

X1井区位于酒泉盆地营尔凹陷长沙岭构造带，下白垩统下沟组一段（K₁g¹）储层岩石类型主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩，发育砂泥岩薄互层，储层非均质性强，给储层评价带来较大困难。而流体识别、储层评价及后期开发措施在很大程度上依赖于对储层的孔隙结构的认识。以X1井区为例，对研究区的矿物成分进行统计分析、对电镜薄片观测的孔隙类型进行分类研究，重点根据该井区的压汞及核磁共振T₂谱等测试数据，建立了T₂谱与岩芯孔喉半径的定量计算方法，并结合核磁共振测井资料，形成了连续定量刻画储层孔喉半径变化特征的方法；对孔喉半径的定量刻画，可以为了解储层孔渗的变化提供思路，为研究区储层孔隙结构和储层非均质性研究提供更丰富的信息。     

安棚深层系致密砂岩孔隙结构与渗透性关系的核磁共振试验研究

安棚深层系砂岩储层为特低孔特低渗透储层,发育微纳米级孔喉,储层物性规律性差,流体渗流特征复杂,储层定位和评价难度大。对目标层系砂岩进行饱和水核磁共振测量,并将T_2谱与其压汞曲线对比分析,应用最小二乘法拟合得出T_2弛豫时间与孔喉半径的转换参数,求得目标层系的岩心核磁孔喉分布及核磁孔喉参数,并结合核磁T_2分布与分形理论,计算了核磁孔喉分形维数,分析了各孔喉参数与渗透率的关系。结果表明,目标层系的孔喉分布呈双峰特征,相比压汞孔喉分布,核磁共振测量能获取更全面的孔喉信息;渗透率大于1×10~(-3)μm~2时孔喉半径主要分布在0.1~10μm的范围内,渗透率小于1×10~(-3)μm~2时孔喉半径主要分布在0.001~0.1μm的范围内;核磁T_2分布在一定的T_2区间内表现出分形特征;分形维数、核磁主流喉道半径、平均孔喉半径及中值半径均与储层的渗透率呈幂函数关系。     

征沙村地区三工河组低渗透砂岩储层孔隙结构研究

低渗透砂岩储层孔隙结构复杂,制约了该类型油藏的高效勘探开发,一直是地质学者研究的关键问题。以准噶尔盆地征沙村地区侏罗系三工河组低渗透砂岩储层为研究对象,利用岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射等微观测试方法,结合常规压汞、恒速压汞及核磁共振等岩石物理分析手段,系统地对孔隙结构进行了综合研究。结果表明:该区低渗透砂岩储层的岩石类型以长石岩屑砂岩为主,储集空间主要为残余粒间孔和粒间溶孔;喉道半径的差别是造成渗透率级差的主要控制因素;核磁共振横向弛豫时间T_2的分布与孔隙半径有较好的对应性,可以有效评价可动流体孔隙特征。研究对本地区的勘探开发具有积极作用,可以应用到其他相似低渗透砂岩油气藏评价中。     

DLH油田低渗砂岩孔隙分形定量表征方法研究

针对常规表征方法难以精确表征低渗砂岩储层孔隙空间分布复杂性和不规则性的问题,提出了适用于低渗砂岩储层的分形维数计算方法,实现了低渗砂岩储层孔隙特征的定量表征。基于不同分形维数计算方法差异性的分析,优选采用MIFA方法求解低渗砂岩储层的分形维数(在2.042～2.324),相关性最佳;确定了排驱压力、平均孔喉半径、变异系数以及均值系数作为储层孔喉分布复杂程度和非均质程度的综合表征参数;基于恒速压汞分形维数的求解,发现低渗砂岩储层非均质程度呈中小孔喉大于微小孔喉,喉道分布大于孔隙分布的特点;低渗砂岩储层的分形维数与启动压力梯度和应力敏感性损害率的实验结果均存在一定的相互关系,分形维数越大,孔喉分布的非均质性越强,启动压力梯度越大且应力敏感性的损害程度也将加剧。低渗砂岩储层分形维数的计算可用于室内实验结果的定性预测和判断,也可作为油藏工程中应用相渗曲线时的重要判别标准。     

致密砂岩气藏渗流机理及开发技术

致密砂岩气藏具有相对复杂的渗流规律,明确其储层条件下的渗流机理有利于制订合理、有效的开发方案。通过总结国内外相关的研究成果,并有针对性地进行了补充实验研究,取得了致密砂岩气藏渗流机理的一些新认识:1实际生产过程中,由于受到孔喉半径较小、废弃地层压力较高的限制,无需考虑其滑脱效应和高速非达西渗流对渗流特征及开发效果的影响;2其阈压梯度和应力敏感程度随着储层渗透率的降低而增大,随着储层含水饱和度的升高而增大;3压力梯度可以显著的影响气水两相的渗流能力,随着压力梯度的增大,气相相对渗透率逐渐降低,水相相对渗透率逐渐升高。基于渗流机理的认识和美国致密砂岩气藏的开发情况,总结了有效的开发技术对策:大型水力压裂技术、井网加密技术、小井眼钻井及欠平衡钻井技术、控压开采技术。     

低渗透储层原位条件下应力敏感性评价

为探讨围压和孔隙压力对岩石渗透率的影响及岩石渗透率敏感性评价的新方法, 选取松辽盆地3块低渗透储层岩样, 采用岩石伺服三轴实验系统, 分别做常规条件和原位条件下的应力敏感性评价, 得到三方面结果。1) 3块样品的渗透率随围压增大而降低, 随着孔隙压力的增大而增大。2) 原位条件下, 物性越差的样品储层应力敏感性越强。借助扫描电子显微镜和恒速压汞实验, 解释了低渗透储层敏感性差异存在的机理。储层岩石喉道的大小和形态、黏土含量和类型、矿物胶结程度是决定渗透率敏感性差异的原因。3) 塑性矿物含量和类型是决定渗透率敏感性差异的主要因素, 即云母、黏土等塑性矿物含量越高, 致密岩石储层渗透率应力敏感性越强。在实际工作中, 评价岩石渗透率敏感性时一般只考虑围压单因素的影响, 会对评价结果带来较大的人为误差, 而岩样地层所处的孔隙压力等条件对渗透率影响不容忽视。为准确地认识低渗透储层的应力敏感特征, 制定更合理的生产压差, 建议进行岩样渗透率敏感性评价时, 恢复地下原位条件。     

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。     

致密砂岩气藏储层微观孔隙结构特征及其对产能的影响

致密砂岩气藏复杂的微观孔隙结构是影响储层储渗能力及其产能的本质因素,本文通过铸体薄片观察结合压汞曲线形态及特征参数对苏里格西部苏48区盒8、山1段孔隙结构特性及其影响要素进行了研究。结果显示,孔隙组合类型分为3种：Ⅰ类：溶孔-粒间孔型、Ⅱ类：晶间孔-溶孔型、Ⅲ类：微孔型。其中,Ⅰ类孔隙结构物性好,储集渗透能力强,孔隙度高于10%;Ⅱ类孔隙结构物性较差,孔喉半径分布集中范围较窄;Ⅲ类构成的储层物性较差,该类孔隙结构储层的气、水的渗流阻力较大,通常不构成有效储层。分析实验结果后认为,孔隙结构特征的主要影响因素为埋深与成岩作用。随埋深增加,压实作用增强,在强压实作用下颗粒间接触关系逐渐呈紧密接触,孔喉缩小、排驱压力增加。交代作用、溶蚀溶解等成岩作用对储层的物性有建设作用。碎屑组成以及填隙物含量差异导致孔隙类型发育的不同,从而影响储集性能,最终引起产量变化。高孔渗段产气量较高,低孔渗井段受毛细管阻力影响,气驱水不彻底从而气水同产。