致密油藏岩芯全尺度孔喉测试方法及应用

综合利用高压压汞、低温氮吸附及核磁共振与离心相结合等物理模拟实验方法，建立了致密油岩芯全尺度孔喉测试方法。在此基础上，对比了长庆、大庆外围和四川等致密油区岩芯的全尺度孔喉分布特征。研究表明：全尺度孔喉测试方法与常规单一微观孔喉结构测试方法相比，较准确地测得了致密岩芯中包含微米、亚微米和纳米级的孔喉分布。当岩芯越致密，与高压压汞测试方法相比，全尺度测试的纳米级喉道分布更精确。与中高渗岩芯相比，致密油藏岩芯的微米级孔喉控制的流体较少；而亚微米和纳米级孔喉控制的流体较多；与致密砂岩相比，致密灰岩孔喉分布孔喉分布图谱峰值偏左，且跨度大，表明其非均质强。在相同渗透率条件下，长庆比大庆致密岩芯的亚微米级孔喉多，纳米级孔喉少，说明长庆致密油藏的开发效果应好于大庆致密油藏的开发效果。     

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。     

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。     

水驱砂岩油藏孔喉结构变化的三维网络模拟

以长期水驱实验为基础,建立了等效水驱砂岩储层孔喉结构变化的三维网络模拟模型,结合三维微粒运移机制和有限差分求解方法,得到了长期水驱砂岩油藏孔喉结构变化规律：（1） 冲刷后喉道半径呈增加趋势,喉道半径变化范围变大,极小喉道半径呈微弱减小趋势;（2） 孔隙网络模型中冲刷半径扩大的孔道分布形式与原始孔隙网络结构密切相关,并非所有的大孔道都串联起来贯穿岩芯孔隙网络的两个端面,但入口端和出口端部分大孔道相互连通,形成端面上的大孔道网络群。网络模拟注水结果结合采油井测试,可为注水剖面的调整提供更加可靠的依据。     

致密砂岩储层微观孔喉结构及其对渗流特征的影响——以鄂尔多斯盆地周长地区长8储层为例

通过铸体薄片、高压压汞、恒速压汞、X衍射、核磁共振及渗流实验等多种实验手段,分析研究了周长地区长8致密砂岩储层孔喉结构特征及其对渗流特征的影响。结果表明,研究区储层主要发育粒间孔和长石溶孔,孔隙面孔率低;喉道类型以片状-弯曲片状和缩颈式喉道为主;岩石排驱压力低,进汞饱和度高,但退汞效率低,一方面是由于孔喉连通性差,另一方面储层中的黏土矿物也对退汞效率产生了影响。孔喉结构是影响致密砂岩储层渗流特征的主要因素,其中,喉道半径、孔喉比及连通性等决定储层渗流能力的关键。大喉道主要提供储层的渗流能力,而中-小孔喉则对储集能力的贡献更大。     

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。     

塔河油田碳酸盐岩岩块系统的参数法分类及孔喉结构特征

塔河缝涧型碳酸盐岩油藏属于强烈非均质性油藏,裂缝、溶洞的尺度与基质岩块的孔喉半径相差2～3个数量级。采用参数法对碳酸盐岩基质岩块进行初步分类后,结合岩心铸体薄片、压汞法毛管压力和孔喉分布曲线,进一步划分出3类基质岩块。结果表明,不同类别的孔喉结构特征决定了基质岩块系统的储集和渗流能力,喉道的连通性是岩块系统渗流能力的决定性因素,即使孔隙中含油,若无有效的微裂缝和喉道沟通,也会极大地降低岩块系统的采出程度。该研究成果为下一步探索适合于碳酸盐岩基质岩块的驱替条件、驱替方法、储层改造方法及对应采出程度等,提供了重要的岩心参考依据。     

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。     

聚合物微球粒径与岩芯孔喉的匹配关系研究

根据岩芯孔喉基本计算公式,计算岩芯的平均孔喉直径,通过吸水膨胀后不同大小聚合物微球在岩芯中的封 堵效果,研究了聚合物微球大小与岩芯孔喉的匹配关系,确定了聚合物微球在岩芯中具有稳定封堵性能时微球粒径与 岩芯孔喉直径的比值范围。从聚合物微球吸水膨胀性能、剪切前后微球粒径变化、不同大小聚合物微球在岩芯中的封 堵效果、与岩芯匹配后的聚合物微球调剖作用对水驱采收率的影响几个方面,研究了聚合物微球大小与岩芯孔喉的匹 配关系,从而为聚合物微球调剖体系大小选择提供实验依据。研究表明,当聚合物微球粒径与岩芯孔喉直径比值在 0.33～1.50 时,聚合物微球可以在岩芯中形成稳定的封堵能力,当聚合物微球粒径与孔喉直径比值在1.20～1.50 时,聚 合物微球兼具良好的运移能力和封堵效果。     

一种砂岩储层渗透率计算新方法

储层渗透率是油田开发中的重要参数,它是确定合理开采方案、优化完井射孔方案及选择最佳排液位置的基础,通常岩芯统计分析法计算的渗透率误差较大,缺乏理论性,适用范围小。针对该问题以串联毛管模型为基础,理论推导了储层微观结构参数与孔隙度、渗透率、地层因素的数学关系,创新性地构建了孔喉直径比的数学物理方程,建立了基于孔隙度、孔喉直径比、喉道直径的储层微观结构参数渗透率理论模型,明确了渗透率的微观物理影响因素。在岩芯实验、测井资料、渗透率理论模型的基础上,建立了一套渗透率计算新方法。结果显示,渗透率计算结果与岩芯分析结果一致性较好,满足了精确评价储层渗透率的需求。研究表明,把岩电参数、孔隙度引入到评价孔喉微观结构参数中,从数学物理角度明确了储层渗透率是微观孔喉结构参数的宏观表征,研究结果为油藏开发中储层渗透率评价提供了一种新的途径。     

核磁共振研究聚合物微球调驱微观渗流机理

利用核磁共振研究聚合物微球调驱渗流机理,设计了不同粒径微球的注入实验,从微观角度分析了聚合物微球的驱油效果与驱油机理.对驱替后岩心不同直径孔隙内的流体分布进行了研究,得到了水驱、聚合物微球驱、后续水驱阶段驱出油的孔径范围以及剩余油分布.实验结果表明,聚合物微球调驱能够有效动用岩心中不同孔径中剩余油.不同尺寸聚合物微球对岩心的适应性不同,微米级微球主要适用于高渗岩心,纳米级微球主要适用于低渗岩心.     

大庆油田砂岩人造岩心制作方法

本文主要介绍了具有储层特性砂岩人造岩心的制作要求、制作工艺及制作方法。通过室内实验,研究出一种新的环保型硅酸盐类复合胶结剂,找出了影响人造岩心裸压承压强度和渗透率的主、次因素,确定了人造岩心的制作工艺和制作方法。研究出的人造岩心可代替天然岩心进行采油工程措施的部分室内模拟实验,填补了国内砂岩全岩人造岩心的空白,既解决了无天然岩心就无法进行室内实验的问题,又解决了因天然岩心非均质性导致实验数据无重复性和可比性的难题,为油田措施改造的成功提供了技术支撑。     

核磁共振研究低渗透砂岩油水两相渗流规律

低渗透岩芯孔喉细小,孔隙结构复杂,人造微观孔隙模型很难真实反映其微观孔隙结构.本研究利用真实岩芯,以去氢煤油为模拟油,利用核磁共振技术,研究了油水两相渗流规律,揭示了排驱和吸入过程的束缚水、残余油和采出油在不同孔隙中的分布,讨论了其形成机制,定量研究了驱替过程中渗吸作用的程度.结果表明,随着孔隙半径的增大,孔隙中束缚水饱和度逐渐降低,大于0.1 μm的孔隙空间是低渗透储层主要的储集空间,而残余油主要分布在中小孔隙,并且低渗透储层渗吸作用明显.本研究车富了核磁共振技术在油田开发中的应用.     

过程模拟法重建三维数字岩芯的准确性评价

由于利用X 射线CT 扫描获得反映真实岩石微观结构的三维数字岩芯过于昂贵和费时,因此,正确评价利用岩芯二维薄片图像重建三维数字岩芯的准确性具有重要理论和应用价值。采用过程模拟法,依据岩芯的二维薄片图像,通过模拟真实岩石的形成过程沉积过程,压实过程和成岩作用重建了三维数字岩芯,并且应用局部孔隙度分布函数和平均渗流概率函数进行了重建三维数字岩芯的准确性评价。结果表明：过程模拟法重建的三维数字岩芯与真实岩芯具有相同的均匀性和连通性,且重建三维数字岩芯与真实数字岩芯都是各向同性的。重建的三维数字岩芯不仅可以用来表征真实岩芯的孔隙结构,而且也可以作为其他岩石物理属性模拟的基础。     

吉林油田火山岩特低渗气藏应力敏感性及成因研究

以吉林油田长岭火山岩气藏基质岩心、裂缝充填岩心、裂缝-基质岩心为研究对象,进行了油藏条件下的应力敏感实验,以储层原始有效覆压下的渗透率为基准渗透率评价了该火山岩气藏的应力敏感程度,并与传统评价方法进行了对比.研究结果表明:火山岩裂缝-基质岩心具有中等偏强的应力敏感性,基质岩心和裂缝充填岩心应力敏感程度较弱.这与用传统方法评价的3类岩心均具有极强应力敏感性的结果偏差较大,火山岩中天然缝和人工缝的闭合是造成应力敏感性的主导因素.由于有效覆压变化引起的渗透率损失主要在低有效覆压范围内(<20 MPa),而这种情况在整个油气藏开发期内可能并不会存在,因此认为新评价方法更加具有应用价值.     

基于核磁共振技术的疏松砂岩油藏微粒运移伤害机理

准噶尔盆地阜东斜坡区头屯河组疏松砂岩油藏物性非均质性强,孔喉结构复杂,储层开发过程存在微粒运移现象。为明确微粒膨胀、运移对储层微观孔喉结构的伤害作用机理,基于室内物理流动模拟实验结合低场核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)技术,定量评价头屯河组油藏储层的微观孔喉伤害程度,明确微粒运移伤害主要控制因素。结果表明：微粒膨胀引起的孔喉结构伤害程度平均为6.84%,微粒运移造成的伤害程度高于微粒膨胀的伤害程度,达到9.16%。其中介于0.01～9.33 ms较小孔喉的伤害程度较高,微粒膨胀、运移对孔喉的伤害程度平均为5.64%、7.60%。孔隙度、渗透率、分选系数与储层微观孔喉伤害程度呈负相关关系,排驱压力与孔喉伤害程度呈正相关。蒙脱石+伊蒙混层含量高是导致阜东斜坡区头屯河组疏松砂岩油藏微粒膨胀的重要因素,砂粒运移则是微粒运移的宏观表现。从微观尺度揭示了疏松砂岩油藏在生产阶段发生砂粒运移对储层造成的伤害机理,研究成果可为生产现场优化开发方案、降低储层伤害程度提供理论依据,实现疏松砂岩油藏的高效开发。     

机械振动提高岩心水驱采收率

通过一系列室内实验,对振动增加采收率的机理进行了详细的研究。使用人造岩心、天然露头砂岩岩心,天然油田砂岩岩心及模拟油进行了驱替实验。实验表明,机械振动可提高岩心水驱油的无水采收率及最终采收率,可推迟见水,降低岩心残余油饱和度。     

基于生成对抗网络的页岩三维数字岩芯构建

页岩油气藏孔隙结构复杂,岩芯获取困难,准确表征页岩储层孔隙结构是研究页岩储层内流体渗流规律的关键。基于真实页岩岩芯的三维聚焦离子束扫描图像,对原始生成对抗网络模型的结构重新设计,同时,为了保证重建结果可以充分反映页岩岩芯的孔隙结构信息,增大了训练样本的尺寸,以此训练生成模型,进而生成页岩三维数字岩芯,对比分析了重建数字岩芯和原始岩芯的孔隙度,并基于重建数字岩芯提取了孔隙网络模型,分析了页岩孔隙结构性质。结果显示,重建岩芯的孔隙度、孔隙空间结构、连通性以及孔隙喉道的配位关系与原始岩芯具有很高的一致性,由此验证了生成模型可以实现三维页岩数字岩芯的构建。最后,构建了多个页岩数字岩芯,计算了多个孔隙结构参数的均值及变化区间,证明了生成的数字岩芯具有稳定的孔隙空间特征,训练好的生成模型具有良好的稳定性。     

多点地质统计学在三维岩心孔隙分布建模中的应用

介绍多点地质统计学及其用于三维岩心孔隙结构建模的原理和方法。基于多点地质统计方法,以均质性较好的Fontaineblean砂岩的二维薄片为基础,重构三维孔隙结构模型,并且应用局部孔隙度理论和渗流概率函数进行准确性评价。结果表明:由此获取的孔隙结构模型与真实三维岩心孔隙分布十分相近,且具有相似的均质性和孔隙连通性;重构的三维孔隙结构模型不仅可以用来表征真实岩心的孔隙连通性和均质性,而且也可以作为其他物理特性模拟的基础。