油田开发与储集岩的孔隙结构

当前,孔隙结构的研究已经在全国普遍展开。许多实验室拥有先进的离心机和压汞装置、精密的孔隙铸体设备以及测定微孔分布的仪器,并且已完成了大量井下岩心的毛管压力曲线以及相应的孔隙铸体薄片、相渗透率等资料。在这种情况下,加强孔隙结构与油田开发实际结合起来的综合应用就显得特别迫切了。本文综合地介绍孔隙结构资料在油田开发一些领域中的应用,以供从事这方面工作的同事们参考。     

我国主要碳酸盐岩油气储集岩的特征

一、我国碳酸盐岩油气的分布我国海相碳酸盐岩广泛发育于古生代地层之中,南方中生代的三迭纪地层也普遍发育碳酸盐岩,其余中新生代地层中的碳酸盐岩除南海海域外,仅以夹层或湖相介壳灰岩的形式存在。经二十余年的油气田调查和勘探工作,在我国碳酸盐岩广泛发育的四川盆地和华北大型     

四川地区碳酸盐储集岩孔隙结构研究简况及实例

四川是碳酸盐岩油气储集层非常发育的地区,前寒武系、二迭系、三达系及侏罗系是著名的储量丰富,产能巨大的碳酸盐岩油气储集层系。近年又在石炭系中发现了高产碳酸盐岩气藏。四川碳酸盐岩储集层的研究,早已随着石油工业,特别是天然气工业的发展广泛开展。但是,常规的孔、渗物性分析及岩石薄片研究,长期不能顺利解释油气生产的地质特征及有效地指导勘探与开发。究竟是什么主要因素控制着储层产能高低?孔隙与裂缝之间有什么主要关系?孔隙与裂缝在控制储能及产能中究竟如何起作用?是     

粘土矿物绿泥石对碎屑储集岩孔隙的保护

绿泥石是碎屑储集岩中较常见的粘土矿物之一.经长期研究发现,绿泥石粘土矿物在储层中的分布和赋存状态对储层孔渗性有重要的控制和影响作用.该文介绍了粘土矿物绿泥石的微观特征以及它在碎屑岩中的各种赋存状态.通过对绿泥石矿物的组成、含量、物理化学性质、成岩变化特征以及在储层孔隙中的分布特征的研究,探讨了绿泥石在储集岩的孔隙保护和演化中所起的作用,为储层的孔渗预测和储层评价提供理论和实际依据.     

湖南省泥盆系碳酸盐岩孔隙的初步研究

将湖南泥盆系碳酸盐岩的孔隙(显孔隙)按成因划分为原生孔隙、次生孔隙和次生裂隙3类。面孔隙率较高的岩石集中于棋梓桥组上部及佘田桥组下部的过渡层位,平均面孔隙率为1.80～2.57％,因而该层位是较为有利的油气储集及容矿空间。用扫描电镜观察碳酸盐岩特别是孔隙率偏低的泥晶碳酸盐岩可以发现更为复杂的微孔隙类型。白云石化作用、重结晶作用及压溶作用有利于次生孔隙形成。而稍晚的溶解及淋溶作用叠加可形成并扩大有效孔隙,提高岩石的面孔隙率。发育于棋梓桥组上部及佘田桥组下部过渡层位的淡水潜流压实一胶结等5种成岩相中岩石的次生孔隙率和面孔隙率较高。     

碳酸盐岩储层孔隙模型及孔隙结构指数研究进展

在调研国内外碳酸盐岩孔隙模型及孔隙结构指数m相关文献的基础上,按照研究对象和导电方式的不同,将现有的孔隙模型归类为基于串并联导电的双孔隙模型、基于串并联导电的三孔隙模型和基于有效介质理论的孔隙模型3类,同时按照研究对象的不同,总结出Shell公式、Borai公式、Focke and Munn公式、Nugent公式、Ragland公式、Gomez Rivero公式等6种不同类型典型碳酸盐岩胶结指数的计算模型.建议以后在碳酸盐岩孔、洞、缝不同类型的导电机理、模型参数求取及现场应用方面做更深入的研究.     

碳酸盐岩储层复杂孔隙结构研究现状及进展

碳酸盐岩储层由于受沉积环境和成岩作用的影响,其往往表现出强烈的非均质性,传统储层“四性”评价已无法满足碳酸盐岩储层表征的要求,要想明确储层本质特征,微观孔隙结构评价成为必然选择。为了了解目前碳酸盐岩储层孔隙结构研究现状,在参阅大量文献的基础上,将目前碳酸盐岩储层孔隙结构评价方法系统分为五大类：实验分析法、核磁共振测井评价法、基于分形特征的定量表征法、成像测井孔隙度谱分析法和孔隙结构指数表征法。这些评价方法的使用均存在使用局限性,要想建立连续、方便及可靠的孔隙结构评价方法,今后还需从岩石导电机理方面深入研究,其中基于岩石物理实验分析及模拟的复杂孔隙导电规律是重要研究方向。     

碳酸盐岩剖面地层孔隙压力计算方法研究

从等效深度法的基本原理出发,重点讨论了碳酸盐岩剖面地层正常压实趋势线的构建问题,并利用所构建的正常压实趋势方程对川东飞仙关组碳酸盐岩剖面裂缝-孔隙型储层的地层孔隙压力进行了预测。结果表明,等效深度法对碳酸盐岩剖面的地层孔隙压力预测同样也有一定的实用性。     

孔隙结构对碎屑储集岩物性控制作用的定量描述

油气储集岩的微观孔隙结构对其物性具有重要的控制作用.通过扫描电镜的直接观察和对应的孔渗物性分析揭示了微观孔隙结构与岩石孔渗性能呈良好的正相关关系.由常规压汞法可以提取多项表征储集层微观孔隙结构的特征参数,使用对应分析数学地质手段筛选出主控因素.通过多元线性回归,获得了储集岩孔隙度、渗透率与其孔隙结构参数之间的定量关系,以及储集岩孔隙度与其孔隙结构参数及矿物组成之间的定量关系.这些定量关系证明了孔隙结构对碎屑储集岩物性的明显控制作用,为储集岩孔渗性能的预测提供了新的手段.     

孔隙型碳酸盐岩储层地质建模探讨

以中东白垩系生物碎屑灰岩为例,基于多个油田的岩心资料、铸体薄片资料、分析化验资料及测井资料开展研究,从孔隙型碳酸盐岩储层特征入手,总结了孔隙型碳酸盐岩储层建模难点及建模方法。孔隙型碳酸盐岩储层成因要受沉积作用和成岩作用双重控制,构造作用影响弱,生物碎屑含量高;以铸模孔、生物体腔孔和残余体腔孔等次生孔隙为主;储层厚度大,垂向非均质性强。研究表明:孔隙型储层建模难点主要在构建储层格架模型、储层属性模型及建模约束方法三方面:物性隔夹层隐蔽性强,测井解释困难;贼层成因多样,静态资料难以识别;微裂缝随机展布,空间展布预测困难;复杂的孔渗关系制约了渗透率模型的建立;强烈的成岩改造降低了沉积相对储层物性的约束,不同类型储层地球物理响应区分性低,造成井间模拟约束效果差。孔隙型储层建模的方法主要有相控建模、成因建模和等时建模,其中相控建模中基于岩相的相控建模应用最为普遍。同时指出孔隙型储层建模存在问题和不足:建模方法和随机模拟算法比较局限;储层构型研究薄弱,地质知识库不健全;地震多级约束方法、虚拟井约束方法及水平井建模技术等研究不够深入;储层的穿时性和展布方向模糊化制约了变差函数分析的有效性。     

考虑孔隙压力影响的碳酸盐岩裂缝成因模式研究

通过三轴压缩实验研究了在不同围压和孔隙压力下碳酸盐岩破裂方式及裂缝分布形态。在设定的加载方式下,针对某异常高压油田碳酸盐岩实验结果表明:岩石在压缩导致破裂的过程中,破裂方式主要与有效应力有关;随着有效围压的增大,岩石逐渐由脆性变形转化为塑性变形。对三轴压缩实验后的岩心磨制了薄片,从微观上分析裂缝成因模式。随着有效围压的增大,裂缝类型分别为劈裂面、高角度缝、共轭剪切缝、高密度网状缝。     

储集岩的自吸方法研究

绪言为了确定石油和天然气的可采储量,不仅要知道油气的原始储量,而且还要预测在现有工艺技术条件下可能采出的油气量。这就需要了解储集岩孔隙的几何形态,以及流体在孔隙中的分布状况。     

碳酸盐岩双孔隙数字岩心结构特征分析

基于扫描电子显微镜(SEM),分别获取用来描述碳酸盐岩大孔隙和微孔隙特征的低分辨率岩心薄片和高分辨率岩心薄片,利用马尔可夫链蒙特卡洛方法构建相应的大孔隙数字岩心和微孔隙数字岩心,并通过叠加法构建出同时描述大孔隙和微孔隙性质的碳酸盐岩双孔隙数字岩心,最后对数字岩心的孔隙结构特征进行分析评价。结果表明:马尔可夫链蒙特卡洛法能够基于真实岩心薄片快速构建出三维数字岩心;叠加法构建的碳酸盐岩双孔隙数字岩心的孔隙连通体积比明显提高,微孔隙的叠加对提高整个碳酸盐岩双孔隙数字岩心的连通性有着重要影响;碳酸盐岩双孔隙数字岩心孔隙尺寸分布大体上遵从双峰分布,能够同时描述大孔隙和微孔隙特征。     

川东石炭系碳酸盐岩孔隙演化中的埋藏胶结作用

碳酸盐岩孔隙演化受各种成岩作用的控制,其中胶结作用对孔隙演化起了重要的作用。利用地球化学分析手段,对川东石炭系碳酸盐岩胶结物进行了研究,碳酸盐岩中存在白云岩粒间胶结和石灰岩粒间胶结两种胶结物,不同成岩时期及成岩环境形成的胶结物的地球化学特征差异显著。川东石炭系埋藏成岩作用过程中,埋藏胶结物对孔隙演化有一定的影响。利用地球化学手段定量地描述胶结作用,为预测有利勘探目标提供了理论依据     

裂缝-孔隙型碳酸盐岩储层孔隙度下限的求解研究

裂缝-孔隙型碳酸盐岩储层具有复杂的孔隙结构和严重的非均质性,如何准确确定其物性下限值是目前储层研究的难题之一.作者以蜀南地区下三叠统嘉陵江组裂缝-孔隙型碳酸盐岩储层为例,选取与储层的储集能力和产能密切相关的喉道半径和含水饱和度两个参数,利用压汞和相渗透率资料,采用相关公式法求得了其孔隙度下限值,并进行了验证.结果表明,区内嘉陵江组裂缝-孔隙型碳酸盐岩储层的绝对下限为1.98%,产出下限为2.3%.这个计算结果与其他方法得到的孔隙度下限值是吻合的.     

鄂尔多斯盆地下奥陶统碳酸盐岩储层深埋次生孔隙研究

鄂尔多斯盆地下奥陶统碳酸盐岩储层是成岩期白云岩化，表生期古岩溶和后生期深埋溶解作用叠加改造的结果．深理溶解作用既可通过扩大改造光期孔洞缝形成溶蚀扩大孔隙体系，亦可通过溶蚀碳酸盐产生新增孔隙体系，从而大大提高了碳酸盐储层储集条件．根据孔隙结构特征，区内碳酸监岩储层深埋次生孔隙可划分为１７种类型，它们是富含有机酸、ＣＯ２和Ｈ２Ｓ的具有化学侵蚀性的酸性地下成岩流体与碳酸盐之间相互作用的产物．无论在沉积学还是沉积地球化学方面，该类次生孔隙均与其它成因孔隙存在明显异性     

储集岩自动自吸仪的研究

储集岩的研究是油(气)田勘探和开发工作中必不可少的一项课题。储集岩除运用岩石学的方法研究外,目前广泛采用的还有水银注入(退出)法以及铸体技术等方法。六十年代Pickell,J.J.又提出了储集岩的自吸方法研究。     

柴达木盆地北缘下侏罗统储集岩成岩作用及其对孔隙演化的影响

柴达木盆地北缘下侏罗统储集岩主要是由长石岩屑砂岩和岩屑砂岩组成,主要的成岩作用有压实作用、胶结作用、溶蚀作用、交代作用和重结晶作用,它们对孔隙的发育影响很大.压实作用和碳酸盐的胶结作用使原生孔隙大大减少.长石的溶蚀作用改善了孔隙的发育.蒙皂石、伊利石、高岭石、绿泥石和伊蒙混层含量均在较大范围内变化,与深度的关系不明显.成岩作用进入晚成岩作用末期.一些储集岩经历了表生成岩作用.     

贵州喀斯特灌丛群类型研究

根据大量实地调查样地资料，对贵州喀斯特灌丛群落进行组平均法的数量分类，将贵州喀斯特灌丛划分为１３个类型，并对主要类型的生境条件，群落特征及分布等作了论述。     

中东地区孔隙型碳酸盐岩油藏水平井水淹模式

水平井注水开发是中东地区孔隙型碳酸盐岩油藏的主体开发技术之一,而水平井水淹是制约注水开发效果的关键因素,为了尽快建立这类油藏的高效注水开发方式,需要对水平井水淹规律及其模式进行深入研究。与中国缝洞型碳酸盐岩油藏不同,中东孔隙型碳酸盐油藏具有发育生物碎屑灰岩、孔隙结构呈多模态、物性夹层及高渗条带普遍分布等特征,注水开发效果存在很大不确定性。岩心分析和测井解释表明高渗条带、断裂带和高黏流体是薄层孔隙型碳酸盐岩油藏水平井水淹的主控因素,导致水平段各部分见水不均衡,表现为点状见水局部水淹、多点见水局部水淹和线状见水整体水淹三种类型。基于主控地质因素和动态响应特征建立四类水平井水淹模式,并分析了不同模式下水平井见水规律、剩余油分布特征及开发调整对策。研究成果可以为中东地区孔隙型碳酸盐岩油藏水平井水淹治理和注水开发调整提供理论和技术指导。