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。     

碳酸盐岩礁滩相储层分类

研究以岩石组构、孔隙结构和岩石物性三者之间的相互联系为基础,按照岩石结构成因类型、优势孔隙类型、孔隙结构/物性分类进行多层次划分,将晚古生代以后的孔隙型礁滩相储层分为4大类、10小类,其中细－粗粒间溶孔的残余颗粒灰岩、细－粗晶间孔的残余颗粒云岩、非组构选择性溶孔的结晶碳酸盐岩是主要的优质储层类型,此种分类方法兼顾储层的地质成因模式与其自身特定的渗透性、弹性声波等物理属性,有助于改善储层类型的测井等地球物理手段识别效果,对碳酸盐岩礁滩相储层建模及评价具有重要意义.     

塔里木盆地火成岩对碳酸盐岩储层的改造作用

塔里木盆地形成与演化过程中出现过多期的岩浆侵入与喷发活动,形成了多种类型的火成岩体.岩浆活动形成的火成岩带来了地壳深部的热液流体,其中富含二氧化碳、硫化氢、硫、及少量一氧化碳、氢、HCl、NH3、NH4Cl、HF等的酸性流体对上部碳酸盐岩储层产生了多种多样的改造作用,包括大理岩化作用、萤石化作用、热液白云岩化作用、热液溶蚀作用等.多种改造作用的结果,使得原本致密的碳酸盐岩储层,形成了大量各种类型的孔洞,孔隙度大大增加,储集性能得到改善.勘探过程中,火成岩的出现可以预示附近地区良好储层的发育,为勘探油气起到了示踪作用.     

四川盆地雷口坡组三段颗粒滩储层特征及成因分析

通过对钻井、录井、测井及岩心等地质资料的综合分析,对四川盆地中三叠统雷口坡组三段颗粒碳酸盐岩储层特征及成因进行研究。结果表明:残余粒间孔保存型储层和同生期岩溶型储层是研究区雷三段颗粒碳酸盐岩储层的两种主要成因类型;残余粒间孔保存型储层以残余粒间孔和粒间溶孔为主要的储集空间,管状喉道和缩颈喉道发育,较好的孔喉配置关系使储层多表现为中孔中渗、储渗能力较好的特征;同生期岩溶型储层以孤立的粒内溶孔和铸模孔为主要储集空间,喉道欠发育,中孔微喉的配置关系导致储层多表现为中孔低渗、渗透性偏低的特征;分别形成于台地边缘和台地内部的颗粒碳酸盐岩为两种颗粒滩储层的形成提供了早期物质基础;单滩体的厚度直接控制着两种颗粒滩储层的储渗形式;成岩演化是两种颗粒滩储层定型的关键。     

碳酸盐岩双孔隙网络模型的构建方法和微观渗流模拟研究

碳酸盐岩油藏作为全球的主力油气储集层,在微观尺度上分布有大量发育的大孔隙和微孔隙,研究不同孔隙对其微观渗流特征的影响具有重要意义．本文基于碳酸盐岩中分别描述大孔隙和微孔隙特征的单一尺度孔隙网络模型,利用整合法构建出能够同时描述大孔隙和微孔隙特征的双孔隙网络模型,最后模拟各网络模型的渗流过程,计算相应的渗流特征参数并同岩心实验室渗透率进行了对比．结果表明,基于整合法构建的双孔隙网络模型可根据区间域随机产生任意大小的网络尺寸,不仅同时包含大孔隙和微孔隙的几何拓扑结构信息,而且可同时描述大孔隙和微孔隙的渗流特征,能够较好描述真实碳酸盐岩油藏中多尺度孔隙特征．双孔隙网络模型的绝对渗透率和实验室岩心结果基本一致,水湿油藏条件下对比各网络模型的相对渗透率曲线发现,双孔隙网络模型的等渗点含水饱和度均大于大孔隙和微孔隙网络,其残余油饱和度明显减少,这是由于大孔隙和微孔隙的整合极大地提高了双孔隙网络的连通性,进而大幅度提高网络的渗流能力,本研究为碳酸盐岩微观渗流研究提供了重要的理论基础．     

四川盆地深层微生物碳酸盐岩储层特征及其油气勘探前景

微生物碳酸盐岩是油气勘探储层的新类型。四川盆地微生物碳酸盐岩储层主要发育在上震旦统灯影组和中三叠统雷口坡组。灯影组微生物碳酸盐岩储层主要发育在灯二段和灯四段。灯影组微生物碳酸盐岩遍布全盆,岩石结构具有全盆地相似性,灯二段以凝块石和葡萄石为主,灯四段以纹层石和叠层石为主。灯二段储集空间主要为喀斯特孔洞、葡萄-花边状孔洞、微生物体腔孔、微生物格架间孔和凝块间溶孔,灯四段则以窗格孔和喀斯特孔洞为主。灯影组微生物碳酸盐岩优质储层形成的主控因素是微生物席、白云石化和风化壳喀斯特作用。雷口坡组微生物碳酸盐岩主要分布在川西地区的雷四段,主要为叠层石和凝块石,储集空间主要为微生物窗格孔和格架孔。雷口坡组微生物碳酸盐岩优质储层形成的主控因素是微生物礁滩（微生物席）、白云石化和埋藏溶蚀作用。目前,在灯影组和雷四段微生物碳酸盐岩储层均已发现大型气田,并具有非常广阔的勘探前景。四川盆地西部中北段是深层－超深层海相领域油气勘探的最有利地区之一。     

基于核磁共振测量的页岩气游离吸附比例关系确定研究-以涪陵页岩气储层为例

本文对页岩岩心开展了不同条件下饱和油水的核磁共振观测对比研究,并基于饱和油的核磁T2谱,确定了页岩有机孔中游离空间与吸附空间大小及比例。研究表明：1. 有机孔隙和无机孔隙的润湿性通过饱和油水的核磁响应得到体现,与自吸油状态下的核磁信号相比,干燥抽真空饱和油页岩的核磁T2谱在大孔段信号明显增大,反映出干燥后粘土孔喉能够允许更多的油分子进入有机孔中,此时核磁T2谱主要反映有机孔信号;2. 通过对地层条件下有机孔的模拟计算,确定了游离气和吸附气含量相等时对应的有机孔孔径大小,根据有机孔的核磁连续孔径分布,确定出储层游离气和吸附气所占比例。总体上,优质页岩气储层具有更大的核磁孔径响应分布及游离吸附比,对应着更好的资源潜力和产气能力。     

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。     

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.     

致密储层渗吸特征与孔径分布的关系

致密油气藏资源量巨大,作为重要的替代能源可以极大地缓解中国的原油对外依存度。致密储层微纳米孔隙发育,毛细管力渗吸作用强,充分发挥渗吸排驱作用对提高致密油气产出至关重要。然而,由于致密储层孔隙结构复杂,目前对于渗吸特征与孔径分布之间的关系尚不清楚。选取致密火山岩和页岩开展实验,并与致密砂岩进行对比。通过高压压汞测试和自发渗吸实验分别获得致密储层孔径分布和渗吸特征参数,并建立两者之间的相关关系。结果显示致密储层渗吸体积与时间的双对数坐标系下,自发渗吸曲线呈现三段式特征:初期直线段、曲线段和后期直线段。其中初期直线渗吸段为主要阶段,吸水速度大大超过扩散段,且吸水量占总吸水量的比例超过90%,可采用渗吸指数和扩散指数对渗吸特征进行表征。渗吸指数和扩散指数与孔径分布特征关系密切;渗吸指数约为0. 5,主要反映了宏孔孔径分布特征,渗吸指数越大,宏孔越发育;扩散指数低于0. 3,主要反映了中孔分布特征,扩散指数越大,中孔越发育。本文研究有助于理解致密储层渗吸特征与孔径分布的关系,对发挥渗吸驱替作用和提高致密油气高效产出具有重要意义。     

碳酸盐岩风化壳储层的地球物理预测方法

针对碳酸盐岩风化壳储层埋藏深、横向变化大、非均质性强、成藏条件复杂的特点,应用地震属性综合分析技术、三维地震相干体分析技术、频谱分解技术、三维可视化技术等多种技术,综合分析了塔里木盆地碳酸盐岩风化壳储层的各种地震属性特征,研究了一套预测碳酸盐岩风化壳储层分布规律的方法。该套综合分析方法避免了单项技术分析的多解性,可以提高同类油气藏储层预测的精度,从而降低钻探风险。这种方法是可行的,可以在一定程度上预测碳酸盐岩风化壳储层发育有利区域。     

东营凹陷沙河街组页岩油储层微观孔隙结构研究

储层微观孔隙结构研究可为页岩油勘探开发提供依据。利用氩离子抛光扫描电镜实验和孔隙图像储层结构参数统计方法,分析了渤海湾盆地东营凹陷沙河街组18块岩芯样品的微观孔隙发育特征。结果表明,东营凹陷沙河街组页岩油层段的孔隙类型主要包括粒间孔、溶蚀孔、晶间孔和晶内孔,泥质粒间孔提供的面孔率贡献最大,溶蚀孔对有较高的面孔率贡献,晶间孔和晶内孔的面孔率贡献最低。页岩油储层孔隙的孔径属于纳米级和微米级,数量上纳米级孔隙占绝对优势,但储层面孔率主要由在数量上不占优势的微米级孔隙提供。因此,东营凹陷沙河街组页岩油层段的主要储集空间属于微米级孔隙。     

湘西北地区震旦—三叠系储层特征及分布规律

石门—桑植震旦系—三叠系地层中发育的储层主要包括两大类,即碳酸盐岩和砂岩。在对大量普通薄片、铸体薄片详细观察研究的基础上,根据孔隙的成因及结构,将石门—桑植震旦系—三叠系储层的储集空间划分为：原生残余粒间孔、次生粒间溶孔、次生粒内溶孔、窗格孔隙、超大溶蚀孔、裂缝。通过储层物性特征分析,认为沉积作用及成岩后生作用是该区储层物性的主控因素。其中沉积相对储层物性的好坏起着决定性作用。研究结果表明该套地层中的储层类型多样,但储层物性较差,多数为低孔、低渗储层,只有上三叠统鹰嘴山组中的砂岩储集性能较好。     

渤海湾盆地沾化凹陷沙河街组页岩油微观储集性

探讨渤海湾盆地沾化凹陷页岩油储层不同岩石矿物的孔隙发育特征,为页岩油勘探开发提供基础资料.取自沾化凹陷罗69井古近系沙河街组页岩油层段21块自然断面和氩离子抛光岩心样品,利用场发射扫描电镜图像定量研究页岩油储层不同岩石矿物的孔隙发育类型、孔径分布及其面孔率贡献.结果表明沙河街组页岩油主要孔隙类型有泥岩中的泥质碎片间微孔和泥晶灰岩中的方解石溶蚀孔,其中的微米级孔隙提供了页岩油的主要储集空间.纳米级孔径为主的方解石晶间孔、晶内孔和黄铁矿晶间孔数量多,但孔隙面孔率很低.沾化凹陷页岩油开发的主要对象为微米级泥质粒间孔和方解石溶蚀孔发育层段.     

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。     

基于复杂岩性识别的低渗储层综合分类评价

Q油田沙一段-沙二段广泛发育陆源碎屑与湖相碳酸盐岩的混合沉积,陆源碎屑与碳酸盐岩不同程度、不同形式的混合构成了多种岩性组合,总体上属于低孔低渗储层。针对该油田岩性复杂、低孔低渗等特点,利用岩芯、铸体薄片、阴极发光、扫描电镜及ECS测井等资料建立了一套基于复杂岩性识别的低渗储层综合评价方法。该方法选用岩性、有效厚度、渗透率、孔隙度、排驱压力、中值半径、分选系数共7种评价参数,其中排驱压力、中值半径和分选系数是属于微观孔喉结构参数,通过压汞资料得到,在地质条件约束下采用层次分析法求取各个参数的权重值并求得储层综合评价参数。基于该评价方法将该区储层划分为3类,其中I类储层以生屑云岩、鲕粒砂岩等岩性为主,溶蚀孔发育,孔隙连通性好,测试产能高,为低渗储层中的“甜点”。     

惠民凹陷沙一段碳酸盐岩的早期成岩作用

通过对惠民凹陷商河地区沙一段碳酸盐岩成岩作用的研究 ,结合沉积特征 ,建立了其成岩作用和油气成藏模式 .认识碳酸盐岩隐蔽油气藏较发育规律 .由于快速进积的碳酸盐浅滩表面水体在大气水的影响下逐渐淡化 ,碳酸盐物质沉积不久即发生强烈溶解 .准同生期和浅埋藏阶段 ,在孔隙中形成薄层栉壳状白云石和少量蛋白石、绿泥石胶结物 .沙一段沉积末期 ,沿断裂运移上来的深部油气在沙一段碳酸盐岩孔隙中储集并形成岩性油气藏 ,未被油气充填的孔隙则被从油层水中沉淀的粗大晶粒状方解石所完全充填 .沙一段碳酸盐岩中的隐蔽油气藏应从沙一末期至东营组沉积初期的构造高点来寻求突破 ,而不是现今的构造高点     

鄂尔多斯盆地靖边气田砂岩储层成岩作用

 靖边气田二叠系砂岩储层的低孔低渗特征成为严重困扰该区天然气生产的关键问题,为了分析该区储层物性变差的主要原因,提高储层预测精度,本文通过系统的薄片鉴定、压汞、阴极发光、扫描电镜等分析,研究了该区砂岩的成岩作用及其对储集性能的控制作用。研究发现,靖边气田盒8段砂岩主要为岩屑砂岩、岩屑石英砂岩和石英砂岩,胶结物主要为碳酸盐、高岭石、绿泥石和硅质胶结,碳酸盐胶结物含量对储层物性影响较大;储集空间主要是剩余原生粒间孔、粒间溶孔、粒间溶蚀扩大孔、粒内溶孔、高岭石晶间孔及少量微裂缝,以次生孔隙为主;盒8段砂岩主要为II、III类储集岩,I类储集岩较少。研究认为,沉积微相奠定了储层的物质基础,决定储层的空间展布,而成岩作用改造是储层物性好坏的关键因素,二者共同决定了储层的发育程度。压实作用和胶结作用是储层物性变差的最主要原因,广泛发育的铝硅酸盐矿物溶解对储层物性的改善起关键作用。     

多尺度科学及其在油气田开发中的应用研究

在简述多尺度科学的主要研究内容、方法及现状的基础上,从多尺度科学角度出发,提出了油气藏即是一个复杂的多尺度系统,油气产出是一个跨时间和空间尺度的复杂过程,是在微观孔喉、微裂缝至宏观裂缝、水力裂缝等渗流通道中的一系列串联耦合过程的观点。油气田开发中多尺度问题主要包括油气藏多尺度描述、多尺度数据整合以及多尺度模拟。以致密砂岩气藏为例,探讨了非常规天然气开发中的多尺度现象及其对气藏开发的影响及对策。指出致密砂岩气藏多尺度结构由基块孔喉、天然裂缝和水力裂缝组成,基块供气不足和储层损害是制约气井产能的关键因素。基于多尺度传质理论大幅度提高传质效率,强调加强钻井、完井和增产改造等全过程储层保护、采用最大储层接触面积（MRC）技术是开发非常规油气资源的有效途径。     

伦坡拉盆地牛堡组砂砾岩致密化与孔隙成因

依据岩芯、薄片、物性和扫描电镜等资料,开展伦坡拉盆地牛堡组砂砾岩储层岩石学及储集特征研究,着重从成岩角度分析了储层致密化因素,结合孔隙形成的有利因素,开展成岩作用和石油充注的关系及顺序研究,首次探索了储层孔隙的发育过程。结果表明,砂砾岩储集空间以残余孔隙为主,混积的沉积环境、较弱的抗机械压实能力和中晚成岩期碳酸盐的强烈胶结是导致储层致密的3大因素,酸性流体对易溶颗粒的溶蚀是次生孔隙形成的主要因素,石油充注是孔隙保存的有利因素,主要表现在石油充注使部分孔隙溶蚀扩大,并在孔隙周缘形成油膜抑制碳酸盐胶结;压实作用在浅埋藏阶段对储层的破坏较大,随埋深增大,酸性溶蚀、石英次生加大及石油充注发生,之后,早期碳酸盐胶结物形成,成岩中晚期含铁碳酸盐胶结物交代早期碳酸盐矿物,堵塞了大部分孔隙,晚期的构造挤压使储层形成裂缝。孔隙的形成经历了原生粒间孔隙形成,压实作用减孔,酸性溶蚀扩大孔隙,石油充注保护孔隙,碳酸盐胶结破坏孔隙等过程,石油充注较充分与碳酸盐胶结较弱的叠合区是孔隙保存的有利区。