恒速压汞技术在定边长7致密砂岩储层微观孔喉空间表征中的应用

为了对定边油区长7致密砂岩储层微观孔喉空间进行深入的表征,并分析其孔喉空间与储集层物性的关系,应用铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞等技术对其进行分析研究。结果表明,研究区长7致密砂岩储集层孔隙类型主要为残余粒间孔隙、溶蚀粒间孔隙、粒内溶孔、微孔隙、微裂隙。储集层孔隙半径分布范围65~240μm,差异不明显,峰值在115μm左右;孔隙半径和储集层物性的相关性不显著;单位体积岩样有效孔隙体积较大时,储集层物性较好,储集能力较强。随着渗透率的不同而储集层喉道半径分布差异较大,当渗透率小于0.50×10~(-3)μm~2时,喉道半径分布范围更窄,喉道半径小于0.9μm的居多,小喉道占主导地位,变化更敏感;当储集层渗透率增加时,喉道半径分布范围逐步增宽,大喉道的占比逐渐增加,对渗透率的贡献增强,小喉道的占比逐渐减小,对渗透率的贡献减弱;喉道半径与物性的相关性较好,是储集层物性的关键因素。储集层孔喉半径比为10~1250,分布范围较宽,对储层的开采产生不利的影响。     

多孔介质宏观参数表征微观孔隙结构复杂程度的新方法

针对目前多孔介质微观孔隙结构表征参数与宏观参数相关性低、数据分散的问题,分析了压汞法存在的不足,结合毛管束模型理论,提出了一种用多孔介质的宏观参数渗透率和孔隙度计算表征多孔介质微观孔隙结构复杂程度的新方法。该参数综合表征了多孔介质微观孔隙结构的孔喉大小、变径、变形、迂曲度、交叉和配位数等复杂程度,同时还能很好地表征多孔介质储存能力和渗流能力。该参数具有很强的工程意义和理论意义,它决定了水驱油见水的快慢,可以作为储层评价分类参数,且易得和使用方便。     

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.     

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。     

低渗透储层微观结构特征研究

不同低渗透油藏的开发特征表现出的差异与岩石物性、复杂的孔隙结构密切相关。采取恒速压汞方法,讨论储层各微观参数与地层渗透率之间的相互影响。低渗透岩石具有独特的微观孔隙结构,喉道半径低,孔喉比大,喉道形状复杂是渗透率低的本质原因。     

应用Bethe网络研究孔隙结构对两相相对渗透率的影响

利用Bethe网络,根据基本逾渗理论,采用截断正态分布来表示孔隙大小分布,研究了不同孔隙结构对两相相对渗透率曲线的影响,包括平均喉道大小、分布的均匀程度和配位数等有关孔隙结构特征参数.计算表明,用Bethe网络可以很方便地研究孔隙结构对相对渗透率的影响.     

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。     

砂岩孔隙结构分形模型及随机网络仿真

建立了砂岩多孔介质孔隙空间分布的分形模型，用改变粗视化程度方法导出了孔隙半径和喉道半径分布的分形模型及相应的概率模型，提出了用实际压汞实验验证上述模型及由压汞数据确定岩心孔喉大小分布分形维数的方法。所构造的网络仿真模型可以体现孔隙空间分布、孔隙大小分布以及配位数的不确定性，实现了将宏观参数（孔隙度，网络面积）与网络微观特征（孔隙结构）相结合。应用本模型可进行多孔介质的水动力学研究及油层物理研究。     

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。     

基于恒速压汞技术的砂砾岩复模态特征表征

针对砂砾岩储层砾石、砂级颗粒和粘土级颗粒混杂堆积的复模态结构导致的复杂孔喉分布,应用恒速压汞技术假设多孔介质由孔径大小不同的孔隙和吼道构成的理论模型优势以区分孔隙和吼道的大小分布,对新疆百口泉油田百口泉组砂砾岩储层进行了直观、定量的测试分析。结果表明:(1)砂砾岩储层孔隙分布多呈单峰态,孔隙半径分布范围为53~559μm,平均214μm,砂砾岩储层喉道分布呈宽缓的多峰态,且主峰值喉道半径偏小(5μm),喉道半径分布范围为1~29μm,平均为8μm,孔喉比亦表现为多峰态的分布特征,分布范围为5~295,平均46,砂砾岩储层喉道的极强非均质性是导致其储层微观结构复杂的决定性因素;(2)根据压汞曲线形态及不同孔径单元进汞曲线关系将其分为3类并对应研究区3种储层类型。第一类初期孔隙及喉道进汞一致且缓慢上升,后期发生不同程度的上翘,指示了该类储层孔喉比小,连通性好的特征,为较优质的储层。第二类初期表现为喉道进汞曲线大幅升高与孔隙进汞曲线分离,后期缓慢升高的特征,反映了该类储层喉道发育较差,孔隙发育尚可,整体为储集性能较好但渗流性能较差的特征。第三类压汞曲线表现为孔隙及喉道的进汞压力快速大幅升高趋势,指示了孔隙及喉道均不太发育且连通性较差的特征,为较差的储层类型。     

苏里格气田东区致密砂岩气藏孔渗特征的实验研究

综合应用铸体薄片、扫描电镜、压汞测试等分析化验资料,对苏里格气田东区盒8段致密砂岩储层的微观孔隙特征进行了详细的研究。研究结果表明,沉积作用和成岩作用的双重影响使盒8段储层孔隙结构异常复杂,粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔等次生孔隙构成了本区的主要储集空间。致密砂岩储层岩心的孔喉中值半径与渗透率的相关程度明显低于主流喉道半径与渗透率的相关程度,说明主流喉道半径对渗透率起主要的控制作用,主流喉道半径0.7~1.8μm。大喉道对高渗透率岩心的渗透率贡献大,而小喉道对特低渗透率岩心的渗透率贡献大,从而导致致密砂岩储层渗流阻力大,开发难度增加。     

火山岩气藏微观孔隙结构特征参数

针对火山岩气藏已成为中国石油重要的天然气勘探和开发的主要领域之一,利用恒速压汞技术研究了大庆徐深火山岩气藏岩芯的微观孔隙结构及其分布规律。研究表明:不同渗透率的低渗气藏岩心,其孔道半径基本相同,而喉道半径不同,对于所测得的不同渗透率的火山岩气藏岩芯来说,大约60%的喉道半径小于0.8μm。这与低渗透砂岩油藏岩芯的恒速压汞测试结果不同。平均喉道半径与渗透率有很好的相关关系。提出用平均喉道半径作为低渗气藏储层评价指标参数,来表征气体通过储层的难易程度。该研究成果对低渗气藏的分类评价和合理高效开发提供科学的决策依据     

川东南志留系小河坝组致密砂岩储层孔隙结构

针对川东南地区下志留统小河坝组致密砂岩储层,利用铸体薄片、扫描电镜、物性测试、高压压汞、恒速压汞等技术手段,结合前人的研究成果,对储层微孔隙类型和结构特征进行研究。结果表明:储层演化程度较高,原生孔隙发育较少,次生溶孔占总孔隙的80%,包括微米级粒间溶孔、微米-纳米级粒内溶孔和杂基溶孔;高压压汞屏蔽了半径较大的孔隙,表征的孔喉半径为0.01～1.26μm,半径0.1μm的喉道所占比例10%;恒速压汞测试表明,渗透率不同的样品孔隙半径大小及分布范围相近,孔隙半径主要集中在145μm左右,分布范围为40～260μm;喉道半径大小相差悬殊,且分布范围较大,为0.1～2.7μm。高压压汞和恒速压汞结合表征小河坝组致密砂岩的孔隙半径为0.01～260μm,喉道半径为0.01～2.7μm;致密储层孔隙度主要受单位体积有效孔隙数量、有效孔隙半径大小的影响,而渗透率主要受控于有效喉道半径的大小和分布,储层物性的差异则是这些孔-喉结构参数共同影响的综合体现。     

A区块二类油层与主力油层孔隙结构差异

本文针对A区块的实际情况,通过压汞数据得出的毛管压力曲线,分析了表征二类油层与主力油层孔隙结构特征的各项参数,研究了不同孔隙半径区间的孔隙体积、孔喉比及渗透率贡献分布特点,给出了二类油层与主力油层孔隙结构的差异。研究结果表明,与主力油层相比,二类油层除具有低孔低渗的特点之外,其它主要差异为：平均孔隙半径较小,中值压力较大,60%以上的孔隙体积分布在小孔道中;孔喉比为4.8-64.8,是主力油层孔喉比的4倍以上,最大达20倍以上,孔喉分布不均匀。     

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。     

鄂尔多斯盆地大宁—吉县区块上古生界致密储层孔隙结构特征及其与黏土矿物的关系

为了揭示致密砂岩储层孔隙类型、孔隙赋存形态及黏土矿物对致密储层孔隙结构的影响,以鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块上古生界致密砂岩储层为例,综合高压压汞、铸体薄片和X射线全岩及黏土矿物资料,分析了致密储层孔隙和喉道组成特征,划分了孔隙结构类型,探讨了黏土矿物组成对孔隙结构的影响。结果表明：研究区致密砂岩储层孔隙结构包括5种类型,其中,Ⅰ和Ⅱ类结构以孔径(半径)100 nm～1μm孔隙为主,以溶蚀孔隙和片状喉道为主,大孔细喉;Ⅲ～Ⅴ类结构以100 nm以下孔隙(喉)为主,发育溶蚀孔隙和黏土矿物晶间孔,以弯片状和管束状喉道为主,小孔细喉。喉道和黏土矿物晶间孔以100 nm以下为主,溶蚀孔隙以100 nm～1μm为主。黏土矿物对孔径大小、孔隙组成和孔道迂曲度的影响表现为：随黏土矿物总质量分数增加,孔径100 nm以下的孔隙占比增加,孔喉半径减小,孔喉结构系数(迂曲度)变小。各类黏土矿物中,绿泥石、伊利石和伊蒙混层对孔隙结构的影响与黏土矿物总质量分数类似;高岭石是溶蚀作用的副产物,高岭石质量分数>4%,100 nm以上孔隙数量增多,孔喉半径增大。     

不同分子量聚合物溶液在多孔介质中的渗流特性研究

通过岩心流动实验,探讨了部分水解聚丙烯酰胺溶液(HPAM)在多孔介质中流动时聚合物分子量和孔隙特征参数对流动行为的影响,得到了一组反映流动参数变化规律的关系曲线。结果表明,在消除黏度效应条件下,高分子量聚合物比低分子量聚合物降低水相渗透率的能力强;聚合物分子量越高,多孔介质渗透率越低,阻力系数和残余阻力系数越大,聚合物越早突破多孔介质;当平均孔隙半径与聚合物分子尺寸之比大于4时,多孔介质的孔隙通道一般不会发生聚合物堵塞.     

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。     

分形多孔介质渗透率与孔隙度理论关系模型

基于多孔介质微观孔隙结构的分形特征、毛管模型和Poiseuille方程建立了计算分形多孔介质宏观物性参数渗透率与孔隙度的理论模型,给出了二者之间新的理论关系式.分形多孔介质宏观物性参数及其关系式是多孔介质微观孔隙结构分维数、分形系数和微观结构参数的函数,不包含任何经验或实验常数.定量分析了多孔介质微观孔隙结构分维数、分形系数和微观结构参数对分形多孔介质宏观物性参数及其关联式的影响.理论计算结果与实验结果存在较好的一致性,表明理论模型是有效的.     

致密砂岩储层孔-喉连通性研究——以鄂尔多斯盆地长7储层为例

储层的孔-喉连通性是致密砂岩储层评价过程中所用到的一个重要参数,而孔-喉连通性的研究受到致密砂岩储层复杂的纳米喉道影响,其量化手段单一、表征参数不明,是当下该研究领域中的难点.为进一步完善储层连通性的表征手段,利用纳米CT技术、核磁共振冻融技术以及三离子束刻蚀结合场发射扫描电镜-PCAS(Pores and Cracks Analysis System)技术,从定性和定量两个角度对于鄂尔多斯盆地延长组7段典型(粉砂、细砂、泥质粉砂)致密砂岩样品的连通性进行不同尺度的表征分析.实验结果表明,致密砂岩孔隙的孔径大小与其所沟通的喉道数目呈正相关;致密砂岩中连通孔隙的体积对于连通性的贡献远高于连通孔隙的数目;油浸的细砂岩样品其连通性高于油斑的粉砂岩样品.实验分析认为,多方法联用的表征方法是致密砂岩储层连通性刻画的重要手段.