春风油田排66块火成岩储层成因模式分析

排66块石炭系火成岩岩性复杂、储集空间类型多样,有利储层发育规律和分布模式认识不清。为实现油藏有效动用,有必要开展储层成因模式的分析,指导油藏开发。基于岩芯、成像和分析化验资料,利用地质统计学方法确定本区的主要岩石类型为安山岩和凝灰岩,主要的储集空间包括溶蚀孔洞、裂缝,原生孔隙发育程度弱,无法独自形成有效储层。通过对3种储层类型分布规律的研究,建立了本区火成岩储层的成因模式：岩性控制了储层的范围、构造运动是裂缝形成的直接原因、成岩作用塑造现今储层的发育规律,缝洞储层一般沿断层带分布,在纵向上受控于有利成岩相带。     

特低渗透砂岩储层应力敏感性实验

 应用室内低渗透物理模拟实验手段,研究了微裂缝发育和微裂缝不发育的特低渗透砂岩岩样的应力敏感性特征,并对比分析了两类样品的应力敏感性差异。研究结果表明,无论储层是否发育微裂缝,储层渗透率越小,其应力敏感性越强;微裂缝不发育时,渗透率小于2×10^-3μm²的储层应力敏感性较强且其强度随渗透率的降低而急剧增大,而渗透率大于5×10^-3μm²的储层应力敏感程度较弱;微裂缝发育的储层的应力敏感性明显强于微裂缝不发育的储层,有效应力增大时,微裂缝发育的储层的渗透率损失为微裂缝不发育的储层的2—3倍,而有效应力降低后,渗透率不能完全恢复,微裂缝发育的储层的渗透率损失约为微裂缝不发育的储层的5倍。研究结果对制定合理的特低渗透油田开发方案具有实际指导意义。     

渭北长3裂缝性致密储层渗流特征及产能研究

为了研究基质与天然裂缝系统的渗流特征及其对产能的影响,以渭北油田长₃典型裂缝性致密储层为研究对象,通过核磁共振和室内测试综合实验,测定了储层渗流启动压力梯度的大小,基质和裂缝岩芯孔隙结构随围压的变化规律,基质和裂缝岩芯孔隙度随有效应力的变化规律及应力敏感系数,建立并验证了考虑启动压力梯度、基质与裂缝应力敏感差异的多级压裂水平井产能模型,分析了启动压力梯度、基质和裂缝应力敏感性对产能的影响规律。结果表明,拟启动压力梯度随着岩芯流度的降低而不断增加;裂缝岩芯的孔隙度应力敏感及渗透率敏感性均强于基质岩芯;基质应力敏感性对产能的影响更显著。因此,渭北长₃裂缝性致密储层的有效开发,应该考虑降低基质应力敏感性和启动压力梯度的影响。     

长岭断陷白垩系储层发育特征和控制因素

长岭断陷白垩系发育碎屑岩和火成岩两类储层,其储层的物性特征存在差异。研究表明,油层主要分布在白垩系浅层扇三角洲平原相的砂岩储层中,气层主要分布在营城组及以下层位溢流相和爆发相的凝灰岩和流纹岩储层中。碎屑岩储层以砂岩为主,具有成分成熟度高、结构成熟度中等、岩屑和填隙物含量高等特点;储层物性较差,多数层段为低孔低渗储层。火成岩储层,岩性主要为溢流相和爆发相的流纹岩或凝灰岩,储集层孔隙度、渗透率非均质性较强,但裂隙较发育,由裂缝连通孔洞,成为较好的储集空间。影响两类储集层发育的主控因素主要为储层岩相和成岩作用。碎屑岩储层以扇三角洲平原相的砂砾岩为主,登娄库组压实作用相对较弱,孔隙相对发育;营城组和沙河子组压实作用较强,且次生孔隙发育弱,甚至不发育。火成岩储层岩性主要以爆发相的凝灰岩和溢流相的流纹岩为主,原生孔隙与裂缝发育,为冷却成岩和热液成岩共同作用的结果。     

低渗透砂岩储层应力敏感性研究

低渗透砂岩储层在开采过程中,随着有效应力的升高将会发生渗透率应力敏感,导致渗透率的下降.在考虑储层原地应力的情况下,对吉林油田新326块油层岩芯进行了实验研究.结果表明:该区块的应力敏感性不强,变化规律符合指数关系式,高渗岩芯的应力敏感性高于低渗岩芯.此外,通过实验及理论分析表明;渗透率相对较小的岩芯在加载卸载过程中的渗透率损失相对较大,加载卸载过程将引起岩石的弹塑性变形,这是导致渗透率下降并不能完全恢复的主要原因.     

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。     

低渗透储层应力敏感特征探讨

学术界对低渗透储层是否存在强应力敏感具有较大争议，给油气生产决策带来困扰。争论的焦点在于，渗透率应力敏感实验过程中岩芯是否发生塑性变形，岩芯与封套之间是否存在微间隙及其对实验结果是否具有重要影响。针对传统实验无法证明岩芯是否发生塑性变形的问题，改进实验方法，在渗透率测试前、后增加岩芯力学测试。根据弹性力学理论和有效应力理论，推导出应力敏感评价的理论公式，并进行了定量计算。实验测试和理论计算结果表明，应力敏感实验过程中，岩芯所受的有效应力小于其弹性极限，岩芯不会产生塑性变形；岩芯与封套之间存在微间隙，对渗透率测试结果及变化规律具有重要影响；低渗透岩芯在低有效应力条件下测得的渗透率具有较大误差；微间隙的存在导致岩芯的应力敏感程度被高估；实验过程中岩芯的应变极小，渗透率变化极其微弱；低渗透储层不存在强应力敏感，一般来说岩石渗透率越低应力敏感性越弱。     

三塘湖盆地卡拉岗组火山岩储层成岩作用*

通过岩芯宏观观察、显微镜下铸体薄片精细观察,讨论了三塘湖盆地卡拉岗组火山岩储层的岩性岩相特征、储集空间发育特征及成岩作用特征,分析了成岩作用类型与孔洞形成机制。结合火山岩岩石化学分析,并依据火山岩成岩变化特征和过程与火山岩储层储集空间形成的相互关系,将三塘湖盆地石炭系火山岩成岩作用归纳为9种类型、4个成岩期或阶段。冷凝结晶固结成岩作用期和埋藏-热液成岩作用期沸石类杏仁体和充填缝是风化壳储层形成的关键物质基础,早期和晚期表生成岩作用期在各类缝的沟通系统内易溶组分的强烈溶蚀作用是风化壳储层形成的关键作用,并由此形成喷发间期风化壳储层和区域构造抬升剥蚀风化壳储层两类风化壳储层。     

济阳坳陷埕岛-桩海地区中生界潜山储层岩性与储层质量

本文以渤海湾盆地济阳坳陷埕岛-桩海地区中生界复杂岩性潜山型储层为研究对象,对储层岩石学特征、储集空间类型和储层物性差异进行研究,进而讨论储层质量控制因素。研究结果表明,研究区内储层包含火成岩和碎屑岩两大类,火成岩以安山岩和火山角砾岩为主,分布局限;碎屑岩形成于辫状河三角洲相,是研究区储层发育的有利岩性。有效储层储集空间类型以次生溶蚀孔为主,残留原生气孔是安山岩中的主要孔隙,裂缝常被方解石充填。研究区储层非均质性强,样品孔、渗值分布范围大。储层质量受到多种因素控制,从根本上而言,不同岩性-岩相或沉积相的样品初始孔隙度差异明显,初始孔隙度较高储层其现今孔隙度也较好;对于相同岩性岩相的储层而言,成岩作用差异是决定性因素,压实和碳酸盐胶结作用是研究区储层主要的减孔作用。     

玛南地区乌尔禾组成岩作用对储层物性的影响

利用岩芯观察、铸体薄片鉴定、扫描电镜、X衍射分析方法并结合测录井等资料,对准噶尔盆地玛南地区二叠系乌尔禾组储层的岩石学特征、成岩作用及其对储层物性的影响作用进行了研究。结果表明:研究区储集岩以砾岩为主,发育少量砂岩,成分成熟度和结构成熟度均较低。目前研究区储层成已处于中成岩阶段B期,成岩作用复杂,对储层物性影响较大的成岩作用主要有压实作用、胶结作用和溶蚀作用,其中压实作用对研究区储层的孔隙破坏性最大,是导致储层低孔低渗的根本原因;胶结作用对储层物性影响具有双面性,胶结物的发育一方面减少了储层孔隙度,但亦在一定程度上抵御了压实应力,并为后期溶蚀作用的发生提供了物质基础;研究区储层埋藏较深,经历了较强的压实和胶结作用,储层物性差,而溶蚀作用形成的次生孔隙有效地改善了储层物性,是研究区在低孔低渗背景下形成局部相对优质储层的重要途径。     

应力敏感条件下合理井底流压的判定研究

针对低渗透应力敏感性油藏,生产压差过大后会造成近井地带岩石破碎,从而导致渗透率下降,进而影响油井产能问题,为使低渗透油藏能够得到合理高效开发,本文介绍了渗透率变异系数的计算方法,并推导出考虑应力敏感对储层造成伤害情况下,采油指数和生产压差之间的关系模型,该模型可判定出最大采油指数所对应的流压就是合理井底流压。现场实例计算验证了模型的正确性并分析了渗透率变异系数对合理井底流压影响。指出渗透率变异系数越大,最大采油指数也越低,随井底流压的继续减小而降低的幅度也越大,最大采油指数所对应合理井底流压就越大。     

自振空化射流改善油层渗透率机理及实验研究

可以利用自振空化射流的振动和空化特性来解除或减轻地层堵塞，提高渗透率。借助高压釜装置对围压下自振空化射流提高污染岩心渗透率进行了实验研究。结果表明，随喷嘴出口直径、射流压力增加，自振空化射流改善油层渗透率的作用效果增强；处理中低渗岩心比高渗岩心需要更长的时间，对不同渗透率岩心作用效果不同，对中低渗、高渗岩心射流作用效果明显；空化噪声作用深度随射流压力的升高而增加。现场应用表明，自振空化射流在油井解堵、注水井增注方面作用效果明显。实验为拓宽自振空化射流的研究和应用领域提供了重要的参考依据。     

消除滑脱效应的致密砂岩储层应力敏感评价

室内评价储层岩石应力敏感程度多采用气体渗透率作为评价参数,而致密砂岩储层岩性致密,孔喉细小,受气体滑脱效应的影响,所测气体渗透率偏高,导致致密砂岩储层应力敏感程度被低估。针对常规方法导致致密砂岩储层应力敏感程度被低估的问题,以鄂尔多斯盆地镇泾油田长8致密砂岩储层为例,采用等价液测渗透率作为评价储层应力敏感的参数,消除了气体滑脱效应对实验结果的影响;并结合平面径向流理论,分析了应力敏感对产能的影响。结果显示,采用气测渗透率低估了致密砂岩储层岩石应力敏感的程度;并且岩心渗透率越低、有效应力越大、低估程度越严重;随有效应力的增加,致密砂岩岩心的气测渗透率、等价液测渗透率均呈先快速降低后缓慢降低的趋势,渗透率变化率与有效应力之间呈幂函数关系;应力敏感现象导致生产井井底附近存在"渗透率漏斗";并且储层渗透率越低、生产井井底压力越低,"渗透率漏斗"越深,延伸的范围越广,应力敏感对产能的影响越大。     

页岩储层全直径及覆压校正研究——以焦石坝页岩气田五峰组—龙马溪组为例

低孔、特低渗非常规页岩储层的全直径校正与覆压校正仍处于探索阶段,其校正模型有待进一步研究。通过开展焦石坝地区五峰组—龙马溪组页岩岩心的全直径和覆压实验资料分析,明确变化规律,并利用数理分析方法建立校正模型。分析表明,页岩储层小岩样较全直径样品孔隙度低、渗透率高,覆压后孔隙度、渗透率值均降低;页岩岩心孔隙度与覆压值呈多项式关系,渗透率与覆压值呈幂律关系,且关系式中各项系数均与地面无压孔隙度、渗透率值密切相关。校正模型计算的孔隙度值与覆压实验测定孔隙度值吻合性高,说明本校正方法适用于焦石坝地区五峰组—龙马溪组页岩储层,能为页岩储层的全直径校正、覆压校正及储量参数研究提供技术支撑。     

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。     

低渗透砂岩渗流启动压力梯度

为了研究低渗透砂岩的启动压力梯度,设计了一种非稳态渗流中测量压力的试验方法。岩心中形成稳定渗流后,关闭驱替泵,测量岩心封闭端的压力衰减曲线。建立了考虑启动压力梯度影响的一维低渗透岩心中液体不稳定渗流的数学模型。用数值有限差分的方法进行求解。封闭端压力衰减曲线的试验结果和理论计算结果吻合较好,从而验证了试验方法和数值模型的可靠性。试验结果表明,启动压力梯度与岩心的气测渗透率之间并不存在负相关的关系;同一块岩心在初始稳定渗流速度大的情况下,岩心的启动压力梯度小。这与产生启动压力梯度的机理的边界层理论解释相符合。     

低渗岩心物性参数与应力关系的试验研究

地应力是影响低渗油气田地层参数的重要因素 ,尤其直接影响油层的渗透率、孔隙度等。通过室内试验 ,利用围压模拟地层应力 ,研究了有效应力与岩心的渗透率、孔隙度、岩石压缩系数之间的关系。研究结果表明 ,低渗岩心渗透率、孔隙度及压缩系数对有效应力变化较为敏感 ,随着有效应力的增大呈指数递减。试验发现 ,在有效应力的变化过程中发生了岩心弹塑性变形 ,在测量过程中低渗岩心存在启动压力梯度     

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.     

低渗透油藏地层压力保持水平对驱油效率的影响

低渗透储层由于岩性致密、渗流阻力大、压力传导能力差,导致开发过程中地层压力下降快、下降幅度大,从而造成岩石骨架变形而影响其物性和渗流能力。这种变化必然会影响到油气井的产能和油气田的开发效果。作为评价油气田开发效果的重要参数驱油效率一直是油藏工作者研究的热点问题,多年来对驱油效率影响因素的研究主要集中在岩石固有性质(润湿性、孔隙结构)、流动介质(油水粘度比)、动力条件(驱替压力梯度及速度)等方面,遗憾的是未见到考虑地层压力保持水平因素的研究。通过室内流动实验,模拟再现了地层压力下降过程,研究了低渗透油气藏不同地层压力保持水平条件下驱油效率的变化规律。结果表明,水驱驱油效率是地层压力保持水、储层岩石初始空气渗透率的函数,其随着地层压力保持水平、储层岩石初始空气渗透率的下降而单调下降,表现出应力敏感性特征,且地层压力下降幅度相同时,储层岩石初始空气渗透率越低,水驱驱油效率降幅越大,驱油效率的应力敏感程度越强。分析认为储层岩石的弹塑性变形是驱油效率应力敏感性的根本原因,因而提出了储层岩石初始渗透率越低,越应尽早注水保持地层压力开发的低渗透油气藏开发理念,为高效开发低渗透率油气藏提供了理论依据。