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。     

致密砂岩气藏孔隙结构对物性及可动流体赋存特征的影响——以苏里格气田东部和东南部盒_8段储层为例

利用恒速压汞及核磁共振实验研究致密砂岩储层微观孔隙结构对宏观物性及可动流体赋存特征的影响。研究结果表明:喉道非均质性是引起致密砂岩储层微观非均质性的主要原因。喉道半径、分布形态、有效孔隙和喉道数和体积等影响气藏的渗流能力,孔喉半径比大、分布范围窄是造成致密砂岩储层物性及可动流体含量低的主要原因之一。可动流体饱和度与所处空间位置无关,只与孔隙和喉道半径有关,喉道的类型差异及喉道半径的分布特征是影响可动流体饱和度的主要因素。     

致密油微观孔隙结构精细表征对储层分类的重要作用—以红河油田长8油层为例

为解决致密砂岩储层微观孔隙结构复杂、非均质性强、储层质量差异分布规律不清楚等问题,从控制储层质量差异的根本原因——微观孔隙结构入手,通过图像直接观测、间接数值测定、微米CT三维数值重构三种方法,通过大量分析化验数据,分别对孔隙、喉道、孔喉连通性进行表征,并应用于储层分类。长8致密基质储层孔隙结构可分为七类孔喉组合样式,不同类型孔隙结构的基质储层储渗能力存在较大差异;结合孔隙结构类型,优选代表致密储层储集能力的可动流体孔隙度和代表渗流能力的主流喉道半径为储层质量评价关键参数,将红河油田长8小层致密砂岩基质储层分为四类,为下一步"甜点区"评价及优选奠定了良好的基础。     

延安气田北部山1段储层微观孔隙结构对可动流体赋存的影响

以延安气田北部山1段储层为研究对象,通过铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、核磁共振等实验方法,分析其储层微观孔隙结构特征,研究其对可动流体赋存的影响。结果表明,研究区储层主要为岩屑石英砂岩和岩屑砂岩,溶孔、晶间孔和微裂隙为主要的孔隙类型,发育缩颈喉道,片状、弯片状喉道。储层具有中—大孔隙、微细喉道的特征,喉道为影响储层渗流的关键因素,微裂隙及溶蚀影响孔隙、喉道的发育。微裂隙型储层喉道半径大,喉道频谱分布宽,渗透性最好。储层样品可动流体饱和度为14.82%～55.16%,平均为32.23%。研究认为,喉道半径、孔隙半径、孔喉比及分选性影响着可动流体的饱和度,喉道半径为影响可动流体赋存的主要因素,尤其是半径≥1.5μm的喉道,其所占比例越高,可动流体饱和度越高;而半径≤0.3μm的微喉道比例越高,可动流体饱和度越低。分选系数越高,可动流体饱和度越高。     

致密砂岩储层可动流体赋存特征及影响因素

应用核磁共振、恒速压汞、铸体薄片等实验手段,分析辽河西部凹陷南段沙三段致密砂岩储层可动流体赋存特征及影响因素。结果表明:可动流体T2谱截止值低,孔隙内可动流体饱和度与可动流体孔隙度低且数值波动大;T2谱形态主要呈单峰型、左峰高右峰低型和左峰低右峰高型;T2弛豫时间受孔喉结构控制,喉道特征决定流体的可动程度,孔喉半径比、分选系数和微观均质系数反映孔隙结构非均质程度与流体参数线性相关性较强,T2谱分布特征与孔隙组合类型和孔喉结构特征有关;胶结物类型、产状与含量对可动流体影响较大。微观孔隙结构特征是可动流体赋存特征的主要影响因素,胶结物次之,物性对可动流体的影响是两者的综合反映。     

鄂尔多斯东南部延长组致密油储层微观特征及主控因素

通过岩心观察、薄片鉴定、测井、扫描电镜和恒速压汞实验等资料分析,利用储层地质学等理论技术和知识,对鄂尔多斯盆地东南部延长组致密油储层的岩石结构和组分、孔喉结构和类型、孔渗分布等微观特征及其相关性和主控因素进行研究。延长组致密油储层以细粒长石砂岩为主,岩石结构和成分成熟度较低;平均孔隙半径为10μm且孔隙连通性差,孔隙以粒间孔、长石溶孔和裂缝为主,平均喉道半径为0.41μm,喉道以微细-微喉道为主。孔喉结构的非均质性决定了致密油储层的储集和渗流能力,压汞曲线表现出高排驱压力、中值半径偏小、细歪度、分选中等、退汞效率低的特征显示研究区致密油储层储集能力较强,而渗流能力较差;孔隙度均值为8.5%,渗透率均值为0.69 m D,孔隙度和渗透率表现为线性正相关(R2=0.389),微裂缝的存在使部分样品表现出低孔高渗的特征,储层总体表现为特低孔、超低渗、非均质性强的致密性特点。通过相关性分析,岩石组分主要影响储层的孔隙度,岩石组分中(铁)方解石与孔隙度相关性最好;喉道主要影响储层的渗透率,压汞实验分析表明孔喉大小、分布和连通性特征参数中的孔隙体积、分选系数、排驱压力与渗透率的相关性最好,相关系数均大于0.9,沉积作用(埋深、沉积微相)、成岩作用(压实、胶结和溶蚀)、构造作用等是研究区储层特征的主要控制因素,其中水下分流河道的储层物性最好,是研究区"甜点"储层的指向区;压实作用对储层致密性的贡献大于胶结作用,酸性流体大量生成时储层已在压实和胶结作用下接近致密,因此无法与长石等易溶组分充分接触而发生大规模的次生溶蚀;此外,后期构造运动生成的裂缝由于缺乏酸性流体而无次生溶蚀孔隙生成,储层的致密性无法得到根本性的改善。     

致密油储层可动油分布特征及其影响因素

中国致密油资源丰富,但物性较差,而可动油饱和度一定程度上表征储层开发难易程度及开发潜力的大小。为了定量分析致密油储层可动油分布特征及其影响因素,以核磁共振可动油实验为基础,结合高压压汞和恒速压汞实验对致密油储层23块岩心进行研究。研究表明:3个层位致密储层可动油主要由亚微米喉道(0.1~1μm)和纳米喉道(0.1μm)控制,而微米喉道(1μm)控制的可动油含量很少。可动油饱和度随着渗透率的增大而增加,且随着渗透率的增大,亚微米和纳米喉道控制可动油的含量增大较高。对于致密油储层,渗透率越大,最大喉道半径越大,分选性越差,粗歪度,储层可动油饱和度越高;而孔喉半径比越大,可动油饱和度就越低。孔隙、喉道发育特征是影响可动油的主要因素。     

塔里木盆地致密砂岩气储层微观孔隙结构

为研究塔里木盆地库车坳陷储层储集条件及其微观孔隙结构,应用核磁共振技术测定不规则岩样核磁孔隙度与核磁渗透率,应用高速离心实验标定岩样T2截止值,划定可动流体饱和度与不同喉道半径控制的可动流体体积分数,应用低温氮气吸附实验,深入分析岩样微观孔隙结构,建立致密砂岩储层渗透率、可动流体饱和度与微观孔隙特征之间的关系。研究结果表明:库车坳陷J1a层位致密砂岩气藏在深度4~5 km的储层占主要部分,平均渗透率0.021×10-3~3.982×10-3μm2,平均孔隙度2.96%~7.17%;平均比表面1.83~2.35 m2/g,为页岩的1/10;该储层中半径为50 nm以下喉道控制孔隙占总孔隙60%左右,半径50 nm以下孔隙以介孔为主,平均占总孔隙的33.03%。当渗透率由0.1×10-3μm2以下逐渐增大至1×10-3μm2以上时,砂岩孔隙形状由墨水瓶孔为主逐渐变为平行板状孔,再逐渐变为V型孔。库车坳陷致密砂岩气物性较差,占总孔隙27%的由半径50 nm以下喉道控制的较大孔隙可以作为致密砂岩气藏进一步开发突破点。     

川中侏罗系致密油储层可动流体实验

为了分析四川盆地川中侏罗系致密油储层的流体可动用性,从常规储层研究思路入手,应用核磁共振技术对致密油储层岩样进行可动流体测试.实验结果表明:致密油储层岩样进行离心实验时的最佳离心力为2.87 MPa;致密砂岩和致密灰岩岩样的可动流体T2截止值分别平均为4.25 ms和11.54 ms,可动流体饱和度分别平均为51.92%和15.24%;可动流体饱和度与孔隙度、渗透率的相关性均很好,达到了0.90以上;致密油储层可动流体主要分布在喉道半径介于0.1~0.5μm的喉道控制的小孔隙中.研究结论表明:致密油储层的可动流体含量很低且主要分布在小孔隙中,其流体可动用性很差,开发难度很大.     

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。     

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。     

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。     

川中安岳地区须二段致密砂岩储层孔隙结构特征及测井识别

通过对岩心、铸体薄片、扫描电镜和压汞实验等资料分析,对四川安岳地区须二段致密砂岩储层岩石学、物性、孔隙结构特征及分类标准等进行研究。分析不同孔隙结构类型的常规测井曲线响应特征,建立测井定量识别标准,进而划分安岳地区各单井孔隙结构类型。研究结果表明:储层主要发育粒间、粒内溶孔、杂基孔、晶间微孔和微裂缝等,孔隙结构具有小孔隙、微喉道、细歪度、分选差、孔喉非均质性强和连通性较差的特征。根据铸体薄片、岩心物性分析、毛细管压力曲线及孔喉半径的组合关系,将须二段储层孔隙结构划分为4类,即Ⅰ类大孔粗喉型、Ⅱ类中孔中喉型、Ⅲ类中孔细喉型和Ⅳ类小孔微喉型,不同孔隙结构类型的储层具有不同的物性特征。Ⅰ类储层含气性和渗流能力最好,常与构造裂缝伴生,Ⅱ类物性和含气性较好,Ⅲ类和Ⅳ类通常储集性能较差,对应差储层或无效储层。     

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。     

鄂尔多斯盆地白豹油田致密砂岩储层孔喉结构及NMR分形特征

为了研究白豹油田致密砂岩储层孔喉结构,结合铸体薄片、高压压汞、恒速压汞及核磁共振技术(NMR),并应用分形理论进行分析。研究结果表明:致密砂岩储层以微米级孔喉为主,孔喉配置关系复杂,非均质性强,NMR孔喉分形维数具有两段式分布特征,细小孔喉分布较为均质,较大的可动流体的孔喉结构复杂。可动流体孔喉结构越复杂,渗透率、可动流体饱和度越低。孔喉结构复杂程度是影响储层渗流能力的一个关键因素;石英和填隙物含量是形成不同孔喉结构的物质基础;孔喉尺寸越大,连通性越好,配置关系越好,则分形维数越小,结构更为均质,更有利于流体渗流。     

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。     

延气2井区盒8段致密砂岩储层低产的微观孔喉原因

结合薄片鉴定、X衍射、压汞、气水两相相渗及核磁共振测试数据,研究认为延气2井区盒8段储层孔渗平均分别6.8%,0.81×10~(-3)μm~2,为典型致密砂岩气层;其发育溶蚀作用形成的孔隙,如岩屑溶孔、粒内溶孔,面孔率最大达3.5%;受溶蚀作用形成的溶孔与其他孔隙类型组合形成了复杂的孔隙空间,如晶间孔-粒间溶孔,面孔率达3.1%。压汞曲线分析表明,盒8段Ⅱ类储层最发育,局部出现裂缝,造成储层高渗、低饱特点。Ⅱ类储层孔喉虽多,但半径细小,绝大多数喉道无贡献,大于0.86μm喉道仅占21%,对渗透率贡献达78%;储层孔喉半径比484,孔喉结构差;加之高束缚水饱和度,强亲水,虽含气饱和度高于15%时,天然气就能流动,但可动流体饱和度普遍低于35%,造成盒8气层产能偏低,需采取措施改善增加连通性。     

洛伊地区三叠系上统致密砂岩储层孔隙特征及物性影响因素

通过岩心观察、薄片鉴定和扫描电镜分析手段,对洛伊地区三叠系上统储层孔隙特征及物性影响因素进行分析。研究结果表明:研究区岩石类型主要为岩屑砂岩、长石岩屑砂岩及岩屑长石砂岩,砂岩成分成熟度与结构成熟度普遍较低。储层主要发育溶蚀孔、残余粒间孔及微裂缝3种孔隙类型,孔隙吼道分布较不均匀,半径普遍较小,孔喉结构为微孔细吼型。三叠系上统储层孔渗较低,非均质性较强,大多数样品的渗透率低于0.1×10-3μm2,属低孔特低渗储层。储层特征主要受沉积及成岩作用的控制,三角洲前缘水下分流河道砂体为该区主要的储集砂体。成岩作用过程中胶结作用及压实作用是研究区储层原生孔隙度损失的主要原因,压实作用减孔量达到25.94%,溶蚀作用及交代作用对储层孔渗有较好的建设作用,构造作用所形成的微裂缝为流体运移提供良好的通道,提高了储层的渗流能力。     

岩石毛细管压力曲线特征参数的确定及应用

根据确定的含油气岩石孔喉半径下限的认识,岩石中大于含油气岩石孔喉半径下限的孔喉体积才有储集油气的可能,而小于岩石孔喉半径下限的孔喉体积不能储集油气．由岩石毛细管压力曲线确定的含气岩石中大于0．075μm孔喉体积百分数这个参数,能够在储集岩评价、孔隙度下限确定、束缚水饱和度确定等方面提供重要依据．．     

松辽盆地页岩油藏可动油特征研究

针对松辽盆地青山口组一段页岩油藏19块岩样,开展高速离心和核磁共振实验,建立了储层可动油评价方法,揭示了目标页岩油藏可动油特征;结合高压压汞实验和扫描电镜实验,从孔隙结构角度分析目标油藏可动油特征的原因。结果表明：随着渗透率降低,实验岩心T2谱右峰比例减少,可动油变少。区块一岩心可动油百分数平均17.88%,区块二岩心可动油百分数平均14.56%;不同渗透率岩心均含有一定量微米级渗流通道,两区块岩心中微米喉/缝控制的可动油分别为9.34%和5.7%;0.10～1.0微米喉道控制的可动油比例较低,区块一平均为4.05%,区块二平均为3.22%;小于0.1微米喉道控制的可动油比例区块一为4.49%,区块二为5.64%。高压压汞表明目标页岩油储层基质喉道非常小,主要喉道分布在5纳米～30纳米之间,6块岩心平均喉道半径为30纳米;扫描电镜结果表明,目标页岩油藏基质致密、喉道小,多数孔隙呈孤立状,部分储层发育裂缝隙、间裂缝等微裂缝,非均质性强;储层发育一定比例微裂缝,因此离心力较小时能驱出一定量的原油,但储层基质整体致密,喉道小,导致其总可动油比例较低。