海孜煤矿深部勘查区中组煤层气储层物性特征分析

【目的】煤层气储层的物性特征是进行煤层气开发研究的关键因子。【方法】重点对海孜煤矿深部勘探区域中组煤储层的物性参数进行调查,以对井田内中组煤储层物性特征进行研究。【结果】研究表明,煤层的物性特征适宜开采,其中有机显微组分占优,无机显微组分次之。该煤层含气量多,虽然煤层渗透率相对较小,但符合煤层气开采条件。煤层开采时的吸附作用一般,但有利于煤层气储集和缩短煤层气的开发周期。【结论】研究结果可为该研究区煤层气抽采提供可靠的技术参考。

岩石物理驱动的储层物性参数非线性地震反演方法

叠前地震反演和岩石物理反演分别是获取弹性参数和物性参数的重要手段,两者结合有助于实现储层参数预测并精细刻画储层特征.储层物性参数的反演依赖于岩石物理模型,在进行物性参数反演时可以将复杂的岩石物理模型做泰勒展开,进而得到其一阶或高阶的近似表达式,然而这会降低模型的精确性并增加反演的误差.为了提高储层物性参数反演的稳定性和准确性,本文以碎屑岩储层为例,提出了岩石物理驱动的储层物性参数非线性地震反演方法.首先,基于贝叶斯框架和高斯分布约束条件,从叠前地震数据中实现纵、横波速度及密度等弹性参数的反演.其次,通过碎屑岩岩石物理模型建立起弹性参数与物性参数之间的联系.最后,利用粒子群算法进行全局寻优获得较为准确的孔隙度、泥质含量和含水饱和度等物性参数.合成数据和实际资料测试结果验证了所提方法的可行性和准确性,反演结果与测井数据吻合较好,可有效指示含气储层区域,本文方法在储层预测和评价方面具有广泛的应用前景.

疏松砂岩油藏储层物性时变研究进展及前景展望

油田经过长期开发,受驱替介质冲刷或吸附、滞留等多因素作用,储层渗透率、孔隙结构、润湿性、相对渗透率及原油黏度等物性参数发生明显变化。储层物性时变研究方法主要有以下3种:取心井物性对比方法、物理模拟驱替实验方法、数值模拟方法。取心井物性对比方法受经济成本制约,采样位置、数量及采集时间对研究结论有重要影响;物理模拟驱替实验方法借助岩心驱替、核磁共振和CT扫描仪等仪器,可实时获取驱替过程中储层物性参数(如孔隙度、渗透率、相对渗透率及剩余油饱和度等)的变化规律,但实验条件与实际油藏开发过程的相似性有待进一步提高;数值模拟方法可实现对水驱油田剩余油分布、含水率、产液量及采收率的定量预测,但对聚合物驱油过程研究较少。随着越来越多油田进入“双高-双特高”阶段,需加大对储层时变机理探索力度,构建基于物性时变的剩余油精细表征及模拟技术,以物性时变为基础优化调整油田后期开发策略,为提高采收率奠定基础。

南海珠江口盆地陆丰凹陷文昌组沉积成岩特征及储层物性控制因素

为明确陆丰凹陷深部储层特征及成因机制,对凹陷南部地区7口井文昌组岩心样品进行薄片鉴定、FE-SEM观察、XRD分析及物性测试。结果表明:文昌组岩石类型为长石石英砂岩、岩屑石英砂岩、岩屑砂岩和少量石英砂岩,杂基以泥质和凝灰质为主,胶结物以自生石英、泥晶碳酸盐和自生高岭石为主。储层物性非均质性强,孔隙度为2.2%~21.6%,平均为12.0%,以次生孔隙为主;渗透率小于10×10^(-3)μm^(2)的占比达95%,呈特低—低—中孔隙度、低—特低渗透率特点。文昌组主要发育三角洲、辫状河三角洲和扇三角洲3种沉积相,包括三角洲前缘、辫状河三角洲前缘和扇三角洲前缘3种亚相及6种沉积微相。辫状河三角洲的储层孔隙度相对较高,渗透率相对居中;扇三角洲的储层孔隙度居中,渗透率相对较高;三角洲的储层孔隙度与扇三角洲的相似,渗透率相对最低;辫状河三角洲水下分流河道砂体更利于发育优质储层。文昌组砂岩经历早成岩阶段A、B期、中成岩阶段A、B期;压实—压溶作用较强,导致原生孔隙不发育;不同类型、不同期次的胶结作用抑制储层物性;长石、凝灰质和岩屑的溶蚀作用形成次生孔隙及次生矿物,孔隙度提高,但渗透率无明显提升。该结果对陆丰凹陷文昌组后续勘探开发提供基础支撑。

湖北潜江盐湖盆地潜江组储层物性影响因素分析

湖北潜江盐湖盆地储集类型有别于我国东部其它断陷盆地。本文以古近系潜江组储集层为研究对象,对大量样品储集物性分析测试、薄片镜下观察和成岩作用研究并结合勘探实践成果,研究潜江盐湖盆地特有的储集类型及其物性的影响因素。结果表明潜江盐湖盆地潜江组主要发育砂岩、含碳酸盐砂岩和碳酸盐质砂岩三类有利常规油气储层,其中砂岩储层平面上主要分布于砂泥岩相区,含碳酸盐砂岩和碳酸盐质砂岩平面上主要分布于过渡岩相区。除压实作用外,沉积相带、胶结和溶蚀作用是控制三类储层储集物性的主要因素。水下分支河道、河口坝和席状砂等沉积微相砂岩表现为中孔中渗,孔渗性较好,过渡岩相区的含碳酸盐砂岩和碳酸盐质砂岩主要为低孔低渗,孔渗性较差。白云石、方解石、硬石膏等胶结物的发育严重破坏了砂岩储层原始粒间孔隙,造成储层孔渗性变差。生烃阶段形成的有机酸可以溶蚀早期碳酸盐胶结物,形成次生溶蚀孔隙,在一定程度上改善了储层孔渗性。在此溶蚀机制下,结合生烃增压作用,研究区含碳酸盐砂岩和碳酸盐质砂岩具有一定储集能力,可以作为隐蔽性油藏有效储集层。

中扬子及周缘志留系致密砂岩成岩作用及对储层物性的影响

中扬子及周缘地区志留系发育多套砂岩,因下伏五峰-龙马溪组优质烃源层及上覆大套泥岩盖层,整体具有良好的成藏配置条件,但志留系砂岩整体致密制约了该领域勘探发展。在大量镜下观察基础上,深化研究区内志留系致密砂岩成岩类型及特征,明确区内主要建设性成岩作用为溶蚀作用和构造裂缝破裂作用,破坏性的成岩作用主要为压实作用、压溶作用和胶结作用,交代作用对孔隙度影响较小,明确志留系致密砂岩孔隙类型主要为次生孔隙。

页岩气储层物性特征对压裂效果的影响研究

关于页岩气挖掘,压裂技术在工业化进程中发挥着重要的作用。本文以页岩气储层物性特征为基本情况,用两种方法,分析了物性特征对压裂效果的影响。并可确认,储层物性的特性对其有显著影响。它使得压裂往往优先于物性良好的地域发展;更会影响特定压裂型态的网状裂缝数量和展布。而裂缝的出现,又会影响储层物性的特性。鉴于此,本次研究的结论为寻找优质的页岩气储层和提高压裂效率,提供了相当的技术支援和理论辅导。

基于BISQ模型的储层物性参数贝叶斯反演方法

对于物性参数反演这类存在多解性的问题,常见的方法往往难以高效、高精度地获得最优解。因此,根据贝叶斯统计学,采用高斯先验模型引入测井数据约束,并发展储层物性参数贝叶斯反演方法,以克服反演的多解性。其次,在BISQ理论和等效流体理论的基础上建立了岩石物理正演模型,该模型反映了孔隙介质中固体和流体的多种物理作用,可精细地刻画储层中地震波的传播过程,进而提升反演结果的可靠性。此外,由于确定性优化算法通常只有局部收敛能力,无法收敛到反演问题的全局最优解,所以引入具有全局收敛能力的杂交遗传算法,以提高反演方法的精度和效率。最终,利用所提反演方法预测中国东部A油田目标区域的孔隙度和含水饱和度,获得了较好效果。

考虑储层物性变化的SAGD开发蒸汽腔前缘传热研究

目前,SAGD(蒸汽辅助重力泄油技术)开发蒸汽腔边缘的热传递研究主要考虑蒸汽与储层的热传导作用,对流传热及受温度影响的储层物性变化则很少被关注,然而,实际生产中两者对传热效果和温度场分布的影响不容忽略。通过质量守恒、能量守恒和数学坐标变换,综合考虑热传导与热对流的传热机理及储层物性随温度变化对传热的影响,创新性地建立了蒸汽腔前缘传热半解析模型,差分求解得到蒸汽腔边缘温度分布和受温度影响下的储层物性分布。结果表明:①研究模型更符合实际,相比Butler模型和Dong模型,精度分别提高了34%和11%;②分析储层物性变化情况下对流和传导的相对关系,得出在原油可动区域中对流传热比例是传导传热的3倍以上,热对流起主导作用,但在远离蒸汽腔位置处仍主要以热传导为主;③通过促进水的流动可以扩大对流传热区域,能够有效提高传热效率,对于减少蒸汽需求和提高原油采收率具有重要的指导意义。

基于距离异常点的机械比能评价储层物性研究

在调研了大量国内外机械比能在石油钻探中的应用及储层物性评价模型的研究方法和实际应用的基础上,将结合塔东和松辽盆地的测录井数据以及相关物理实验,开展基于距离的异常点检测研究和应用,完善机械比能评价模型的研究方法,建立评价更加准确的机械比能评价储层物性模型,合理准确的评价该地区储层物性的好坏,为国家或石油公司开采石油的储层提前预测与评价的研究和行业发展趋势政策的选择提供决策性的依据。采用基于距离的异常点检测算法提取出了反映岩石储集层物性的特征参数(WOB,A_(b),T,RPM,ROP),通过确定标准化,和归一化后的特征参数,在实验中计算得到“物性指数”,来反映储层的物性,“物性指数”越大反映储层物性越差,相反,“物性指数”越小反应储集层的物性越好。最后实验结果表明,与普通算法相比,将基于距离的异常点检测算法应用到机械比能评价储层物性的模型中,储层物性评价结果准确率达到88.35%。

多种驱替方式后储层物性及剩余油变化规律研究——以GD油田中一区Ng3单元11-检11井区为例

目前GD油田中一区Ng3单元11-检11井区经历了水驱、聚合物驱、后续水驱及非均相复合驱等多种驱替方式开发。探索多种驱替方式后的储层物性及剩余油分布变化规律对高含水期油藏进一步挖潜,特别是GD油田中一区Ng3单元的进一步稳产、增产具有重要意义。以中一区Ng3单元中11-检11井区为研究对象,综合利用密闭取芯井及开发动态资料,对注水、注聚及非均相复合驱等多种驱替方式后的油藏物性变化规律及剩余油分布进行了研究。结果表明:与聚合物驱前相比,聚合物驱后的储层非均质性得到了一定改善;对正韵律储层,聚合物驱后底部层位储层非均质性在聚合物驱后进一步增强,而其他部分层位的储层非均质性减弱;对于复合正韵律储层,分段水洗明显,各韵律段中下部水洗较强,各韵律段上部水洗弱、剩余油富集。非均相复合驱前后的储层孔隙度分布变化差异小,但非均相复合驱后储层的非均质性变强。研究成果对GD油田中一区及类似油藏的开发具有重要意义。

应用径向流产能模拟法确定超深层碳酸盐岩气藏储层物性下限——以高石梯-磨溪区块为例

传统产能模拟法在确定气藏储层物性下限时模拟的线性流与实际矿场单井生产时的径向流不符,且基于岩心出口端气体流速与矿场井筒气体流速相等的假设条件与物模需要的相似准则不符。通过改进线性流的实验方法即径向流模拟法,设计新的实验装置,模拟更符合气藏实际流线的平面径向流,将室内径向流实验得到的气体流量通过相似准则转换到实际矿场,可以更为真实地评价目的储层的渗流能力,并最终得到符合目的储层气藏产能特征的物性下限。结果表明:改进后的径向流产能模拟方法所获得的气井产能比改进前的线性流产能模拟方法提高约100倍;改进后的径向流产能模拟方法得到的物性下限更低,更符合高石梯-磨溪区块灯四段超深层碳酸盐岩气藏低孔、低渗但单井产能高的实际情况。研究成果能够更准确地评价超深层碳酸盐岩气藏储层的物性下限。

低渗油藏储层物性及敏感性对高速注水效果的影响

低渗透油藏具有孔隙度小、非均质级差大、敏感性强等特征,注水开采效果差异较大。通过开展室内长岩心高速注水实验,探究不同储层物性及敏感性对采出程度和压力传导的影响。结果表明:岩心渗透率越低,高速注水效果越明显,低渗岩心注入端压差是高渗岩心的8.5倍,采出程度是其1.04倍;裂缝的存在会导致蓄能效果下降,裂缝长度占比从12.5%上升到37.5%,最终采出程度降低4.5%,蓄能效果降低26%;水敏越强的岩心在低矿化度注入水的注入能力变低,使驱替压差大幅提高,但采出程度相比无水敏时降低21.5%;注水速度越高对岩心的采出程度和采油速率提高的越显著,高速注入压力为低速注入的2.5倍,注采压差为低速注入的6倍以上,注水速度存在最佳值为1.5 mL/min。该研究结果对低渗油藏注水开发生产具有重要指导意义。

砾岩中浊沸石的形成和溶蚀对储层物性的影响——以准噶尔盆地西北缘中拐凸起下二叠统佳木河组砾岩气藏为例

以中拐凸起下二叠统佳木河组砾岩气藏的储层为研究案例,在岩芯观察、光学显微镜和全能谱扫描电子显微镜观察的基础上,分析砾岩储层中浊沸石的发育特征,探讨其成因机制,并分析浊沸石充填、溶蚀及含量变化对储层物性的影响,得到如下认识。1)浊沸石不但充填在砾岩、安山质砾石以及颗粒内原生气孔中,而且大量分布在砾石骨架颗粒之间,占胶结物含量的80%以上,与研究区基性和碱性火山质母岩成分密切相关。2)研究区沸石成因有内生和外生两种类型,内生作用形成的沸石充填于安山质砾石内部的原生气孔中,与喷出岩的低温热液作用或接触交代作用有关;外生作用类型的沸石是含玻璃质较高的各种火山熔岩和凝灰岩受碱性水溶液的蚀变作用,发生脱玻璃化后形成,充填在砾石骨架的孔隙中,使储层发生致密化,其中典型的是风化淋滤作用形成的沸石。3)沸石对研究区储层有重要影响,早期碱性环境下,大量沸石的充填和胶结使储层发生致密化的消极作用,后期酸性环境下,部分沸石溶蚀产生次生孔隙的积极作用,以大量充填于砾间孔中而产生致密化的消极作用为主。总之,沸石类矿物的胶结程度、含量及后期的溶蚀程度控制着储层的储集性能。

水驱砂岩油藏储层物性时变规律分析方法综述

油田水驱开发以来,受注入水影响,储层物性变化较大。砂岩油藏具有非均质性强、黏土含量高等特点,经过多年注水冲刷以及开采后期油水重力分异作用影响,储层易形成局部优势渗流通道,地下渗流场发生很大变化,进而影响油藏开发后期油水运动和剩余油分布规律。依据初始储层物性参数已不能有效指导开发后期工作。为全面了解水驱油田储层物性变化研究方法及应用情况,寻找适合不同油田开发后期适用性技术方法,进行了大量调研,认为通过采用取心资料分析、驱替实验、孔隙网络模型、孔喉结构分形表征等方法,可从微观角度对孔喉特征参数进行描述,是研究储层微观物性变化的重要手段;而借助密闭取心、水驱油实验、数值模拟技术可定量表征储层参数变化,是研究储层宏观参数变化的重要手段。通过总结砂岩储层时变分析各方法的优势及存在问题,以期在实际应用中采用合理方法研究储层参数时变规律,精准刻画不同流动单元内物性参数变化,建立动态地质模型,精确模拟开发中后期油田剩余油分布,为油田开发调整提供可靠依据。

二氧化碳驱油储层物性变化实验研究

二氧化碳驱油过程中,储层原油、岩石物性发生变化,原油溶解二氧化碳后体积膨胀,黏度降低,流动性增强,储层岩石矿物溶解,孔隙度、渗透率增大,油气渗流特征、驱替方式等发生改变,有效改善了二氧化碳的驱油效果。通过原油注气膨胀、地层水溶解气后对储层岩石结构影响的室内实验方法,研究了原油、岩石物性变化规律,定量分析物性变化程度,为二氧化碳驱进一步提高采收率提供参数指导。结果表明,注入二氧化碳后,黏度、密度降低,原油体积膨胀了45%,油气相渗的等渗点渗透率较油水相渗的等渗点渗透率高6.5%,原油中C_(16)—C_(35)等重质组分增加,沥青质含量增加了85.2%,二氧化碳注入储层溶解于地层水中,使地层水呈弱酸性,在酸蚀的作用下,渗透率、孔隙度增加,岩石渗流能力增强。原油、岩石物性发生变化后,通过对注入参数、注入方式进行针对性调整,可改善二氧化碳驱油效果。W119区块二氧化碳驱先导试验井组在注入1.8×10^(3) t二氧化碳后,开发效果变差,通过室内实验及动态分析,调整注入参数、注入方式后,日增油9.4 t,有效改善了开发效果,对下步二氧化碳驱扩大工业化推广的注采参数设计及动态调整提供了技术储备,具有较大的借鉴意义及参考价值。

鄂尔多斯盆地延长组不同类型砂岩储层物性及其孔隙成因——以天环凹陷盐池地区长9油层组为例

在鄂尔多斯盆地延长组致密背景下,深入探究不同类型砂岩物性特征及其孔隙成因对于油气高效勘探开发具有重要意义。利用铸体薄片和扫描电镜等资料对不同砂岩储层进行系统分类,结果表明:研究区发育中-粗粒岩屑长石砂岩、细-中粒岩屑长石砂岩、细-中粒长石岩屑、不等粒岩屑长石砂岩和不等粒长石岩屑砂岩5种类型砂岩。其中前3种类型砂岩占90%以上。中-粗粒岩屑长砂岩、细-中粒岩屑长石砂岩石英和长石刚性碎屑含量高,结构成熟度高,储层物性最好,以中孔低渗、低孔低渗、低孔特低渗和特低孔超低渗为主,含一定中孔中渗储层,其他3类砂岩岩屑和填隙物塑性组分含量高,为低孔特低渗、特低孔超低渗和特低孔特低渗储层。研究区储层孔隙以原生粒间孔为主,其次为长石溶孔、少量岩屑和浊沸石溶孔,绿泥石胶结作用对成岩过程中原生孔隙的保存起到重要保护作用,长石、浊沸石溶蚀对物性起到一定改善作用。刚性矿物含量高、填隙物含量低、碎屑颗粒大以及磨圆度高是孔隙发育的主因,反之孔隙变差。

基于多测井曲线联合分析的石炭系裂缝性致密储层物性分析及应用

在石炭系致密地层中,决定油气藏是否具有经济开采价值的关键因素是裂缝的存在,识别和探测裂缝发育程度是这类油气藏勘探开发的一个重要内容。苏13地区石炭系发育以凝灰岩和凝灰质细砂岩为主的裂缝型致密储层,从测井交汇分析来看,速度和密度是预测物性好坏的敏感曲线,但是由于泥质含量高造成低密度现象,导致速度和密度曲线对于物性存在一定程度的误判。因此,研发了一种基于多测井曲线联合分析的裂缝性致密储层物性分析方法,使用Gr曲线校正速度和密度这两种物性敏感曲线,降低致密储层物性误判的可能性,提高物性敏感曲线的预测准确性,并对致密储层物性进行综合判识,所得结果能更好地表征致密储层物性甜点发育区。将该方法在苏13地区进行应用,与实钻井的吻合率达到了80%以上,后续钻井的认识也验证了预测结果的准确率。

H油田侏罗系延9储层物性参数预测方法研究

孔隙度和渗透率是描述储层物性特征的重要参数。常规的孔隙度和渗透率计算方法基于线性拟合,模型较单一且准确度不足。因此,基于文献调研和鄂尔多斯盆地H油田延9储层概况,总结了一些常用的孔隙度和渗透率计算方法,进而提出一种梯度提升决策树预测储层物性的方法,该方法将得到的物性参数和多条相关测井曲线作为梯度提升决策树的多元输入信息,通过训练得到预测孔隙度和渗透率的模型。H油田的21口井中6口井有实验数据,利用其中4口井与用常规的统计回归法和孔渗拟合法得出的15口井的物性数据进行训练,另外2口井作为测试集,结果表明梯度提升决策树储层预测方法的孔隙度、渗透率结果与岩心分析结果相关性均为0.9,常规方法计算结果的相关性也较高,分别为0.88、0.87。为提高模型解释精度,将常规方法计算的物性和训练集的物性及其测井曲线作为梯度提升决策树的多元输入信息进行训练,优化后梯度提升树结果与岩心分析结果相关性达到0.93。

泊里井田煤层气储层物性特征及地面抽采可行性分析

依据煤田勘探地质资料、煤层气参数井储层资料,采用“定性+定量”相结合方法,分析泊里井田煤层埋深、含气性、渗透性及抽采参数等物性特征。并结合首采面煤层气XX-1井工程效果,分析区内地面抽采可行性。认为区内煤层埋深适中、盖层条件良好,资源条件较好,煤层资源量6.590×10^(9)m^(3)。煤储层含气饱和度、临界解吸压力较高,存在降幅空间。煤层气XX-1井采用“投球压裂+控压排采”组合方式,有效提高裂缝延伸长度和降落漏斗扩展范围,实现单井产气量1000 m^(3)/d的突破。地面抽采可行。直井/丛式井井网地面抽采产能预测,3~5 a理论采收率8.12%~17.33%,时效性偏低,难以满足煤矿生产区或者准备区“抽-掘-采”供需平衡。结合区内15煤层上部岩层结构,建议开展地面水平井高效抽采治理模式工程试验。