基于孔喉分布碳酸盐岩储层类型划分

针对储集空间多样、非均质性强的碳酸盐岩储层,由于内部孔隙结构复杂,常规的岩石物理分类方法难以准确地划分储层类别,特别是对孔喉半径呈现双峰、三峰等多峰分布的复杂多孔隙系统。本文以中东某油田M组碳酸盐岩储层为研究对象,明确了岩石内部孔隙结构决定孔喉半径分布特征,进而影响岩石的类型划分。因此从孔喉大小分布入手,考虑多峰样品中每个峰对应孔隙组分对岩石储集空间及渗流作用的贡献,以累积渗透率曲线为依据,提出了结合孔喉大小及其占比的组合孔喉半径参数(Rmax^(*))来表征岩石的孔隙结构,并对选取的114块双峰及43块三峰岩样进行分类。结合物性、压汞、薄片、测井等资料,对每类储层特征展开了深入研究。结果表明,相比于利用单一孔喉半径(Winland R35)的分类结果,Rmax^(*)可以更好地表征储层孔隙结构,提高储层的分类效果。

基于储层物性参数的毛管压力曲线和孔喉分布表征

为了开展毛管压力曲线和储层孔喉分布表征研究,通过对渤海油田压汞实验资料进行分析,对已有毛管压力曲线进行线性插值、分段拟合及多元回归方法建立了预测模型,并对模型的合理性进行了验证。结果表明,储层孔隙度和渗透率与毛管压力和孔喉分布具有较强的相关性;对汞饱和度为5%~90%的毛管压力曲线进行拟合,显示进汞饱和度为10%时拟合相关性最好,拟合精度随着进汞饱和度的增大而逐渐降低,表明进汞饱和度较大时对应的细小孔喉与孔隙度和渗透率的相关性减弱,不是影响的主控因素;对模型合理性进行检验,最大进汞饱和度拟合平均误差为5.1%,样本毛管压力曲线的主要部分及孔喉分布预测值与实验值较为吻合。建立的预测模型能够较准确地表征区域内储层毛管压力曲线和孔喉分布,研究结果具有统计学意义,可为储层研究提供技术支持。

四川盆地侏罗系致密油聚集孔喉半径下限研究

设计一种测定致密油聚集孔喉半径下限的方法.通过能谱仪测定碳含量判定喉道是否含油或烃类残留,采用环境扫描电镜多次测量、逐渐逼近,最终得到聚集孔喉半径下限.使用该方法测定四川盆地公山庙油田侏罗系沙溪庙组致密油聚集孔喉直径下限为44 nm,通过拟合得到有效孔隙度下限值为1.4%,使沙溪庙组油藏资源量统计值增加了约29%.

开发后期储层孔喉半径变化规律研究及治理对策

不同沉积相带在注水开发过程中的吸水规律不同,水驱油藏随着注水对储层不断的冲刷改造,储层物性好的沉积相带受注入水改造作用更加明显,导致注水井层间差异逐渐加大。针对开发后期日益加剧的层间矛盾,封堵大孔道强吸水层,启动弱、未动用层,成为开发后期提高注水波及体积,实现层间产量接替的必然选择。由于对强吸水层的大孔道缺乏定量认识,影响了调驱的效果。文中通过油藏渗流规律研究,提出利用注采井组之间的调配见效时间来计算开发后期强吸水储层的孔喉半径,并提供了高渗透条带突进流量的计算方法,对封堵强吸水层提供了理论依据。

利用核磁共振测井资料计算平均孔喉半径

平均孔喉半径是表征储集层孔隙结构的一个重要参数。核磁共振测井提供了精确的储层孔隙度和丰富的孔隙结构方面的信息,为孔喉半径的计算提供了有利途径。通过对胜利油区惠民凹陷基山砂岩油藏的研究,建立了利用核磁共振测井资料计算平均孔喉半径的2种方法,2种方法的计算结果具有很好的一致性,并与岩心分析资料符合较好。利用平均孔喉半径对基山砂岩体储层进行质量分级,即一类、二类、三类储层的平均孔喉半径分别为大于1.2μm,0.25～1.2μm和小于0.25μm,低孔、低渗透储层改造层位的选择和优化提供了依据。

低渗储层微观孔喉半径划分流动单元方法

针对常规低渗透储层孔喉半径研究过程复杂的问题,以毛管导电通道模型为基础,引入视导电通道截面积,得到了忽略岩石和油的导电性后的孔喉半径计算方法,利用测井资料中部分参数,即可计算出孔喉半径。实例计算表明:该方法得到的孔喉半径和压汞法测得结果吻合度为0.70,从地质统计角度分析具有较高的精度。依据孔喉半径将流动单元分为4类,根据研究区流动单元与产能之间的关系,针对目标油藏实际情况,制订针对性的开发方式。该研究对同类型储层开发具有指导性意义。

基于动态资料的孔喉半径计算方法及应用

孔喉半径是表征储层微观孔隙结构特征的重要参数,它决定了储层质量的好坏及开发潜力的大小。目前确定孔喉半径的方法主要是压汞法,但是压汞法无法模拟地层原油的实际流动状况,需转换到油层条件下才能使用。为此,从毛细管束渗流模型、等效渗流阻力原理出发,首次建立了基于产量、生产压差等动态资料的一维线性流动、二维平面径向流动下的孔喉半径计算方法。根据等效渗流阻力原理,建立了2种渗流状态下孔喉半径与孔隙度、渗透率及径向流供油半径的关系式,并利用该关系式检验了一维线性流动、二维平面径向流动下的孔喉半径计算方法,证明了新方法的可行性和可靠性。实际数据应用结果也表明,新的孔喉半径计算方法结果可靠,简单易行,便于现场应用。该方法得到的孔喉半径代表了油层中真实的流动状态,能够为微观孔隙结构研究、渗透率计算、开发效果评价提供可靠的参数。

基于核磁共振的天然气驱储集层孔喉动用下限

依据核磁共振原理,推导岩心核磁共振弛豫时间与孔喉半径的关系,结合岩心高压压汞孔喉半径分布,利用数值差值和最小二乘法,将核磁共振T2谱转换为孔喉半径分布。在此基础上,利用岩心驱替过程中含油饱和度和核磁共振信号幅度同步逐渐降低的规律,分析不同注气速度、注气压力和位置下不同孔喉半径的核磁共振信号幅度变化,确定不同开发方式下的孔喉动用下限。研究表明,微米级孔隙中的原油是水驱采收率的主要贡献者,低注气速度下孔喉动用下限为0.04μm,高注气速度下孔喉动用下限为0.01μm;注气压力由5.0 MPa升高到17.0 MPa时,孔喉动用下限从0.05μm下降到0.01μm;注气压力较高时,岩心整体孔喉动用较均匀;随着注气压力的升高,主要动用半径小于0.01μm孔隙内的剩余油。

页岩储层复电阻率与孔喉结构关系研究

研究页岩复电阻率与孔喉结构的关系,可为页岩气储层识别及评价开辟新途径。在实验室条件下,对我国四川盆地南部探区的海相页岩样品进行了复电阻率测试,利用复合Cole-Cole模型反演电阻率和极化率,并根据毛细管束导电模型,建立极化率与平均孔喉半径、极化率与迂曲度的关系模型,实现对产气井龙马溪组储层页岩复电阻率与孔喉结构关系的研究。结果表明,页岩储层具有低阻高极化的特征,页岩的极化率与平均孔喉半径、极化率与迂曲度均具有较好的二次函数关系。研究结果进一步证实,极化率为较敏感的激电参数,与页岩气储层的孔喉结构参数关系密切,利用极化率预测和评价孔喉结构具有可行性。可根据极化率的这一特征利用复电阻率进行页岩气勘探及储层评价。

孔喉半径对弱凝胶体系封堵性能的影响

利用不同粒径的石英砂和砾岩制作填砂模型,并计算每个模型对应的孔喉半径,研究了孔喉半径对弱凝胶体系封堵性能的影响。驱替试验结果表明,随填充颗粒半径的减小,孔喉半径也减小,而后续水驱最高封堵压力增大。当孔喉半径小于0.376 mm时,弱凝胶体系封堵效果良好,最高封堵压力高于2.5 MPa;而当孔喉半径大于0.376 mm时,弱凝胶体系的封堵效果不理想,最高封堵压力低于0.35 MPa。测定产出胶体视黏度结果表明,孔喉半径对产出胶体视黏度也存在类似规律,以孔喉半径0.376 mm为界限,当小于该值时,胶体的视黏度较未通过填砂模型的胶体的视黏度大幅降低为3 352 m Pa·s;而大于该值时,胶体的视黏度则大于14 894 m Pa·s。

基于剖面渗透率估算全岩心孔喉半径

岩石孔隙喉道是流体流动的通道,是决定储层储渗性能的关键因素。为克服传统方法操作复杂、费用高昂、测量周期长且存在安全隐患等因素。本研究提出一种基于岩心剖面渗透率反距离加权插值法估算全岩心孔喉半径的方法,以油藏岩心和非油藏岩心为实验样品,分别对岩心进行了CT扫描法、扫描电镜法、渗透率插值法求取岩心孔喉半径。经分析验证,此方法计算出的岩心孔喉半径分布规律与CT扫描法和扫描电镜结果相关性达98%,因此可为全岩心孔喉半径测量提供一种新的方法。

基于核磁共振T_(2)谱的致密砂岩孔喉分布评价方法

利用核磁共振技术估算孔喉分布的关键在于准确确定弛豫时间与孔喉半径之间的转换方法,常规的线性关系转换方法拟合效果较差,而幂函数转换方法是经验公式,无法通过数学关系推导得出,两种方法都具有一定的缺陷。因此,基于Korringa-Seevers-Torrey模型,结合核磁共振原理推导出了弛豫时间T_(2)谱与孔喉半径的理论关系,并建立了相应的计算模型,所有的模型参数都具有严格的物理意义。以南华北盆地太原组致密砂岩样品为例,对推导公式的准确性进行了验证。考虑到不同大小孔隙的表面弛豫率具有差异性,利用推导公式模型对致密砂岩的孔喉半径分布范围分段进行了拟合,结果显示,采用新方法拟合弛豫时间与孔喉半径数据的效果极佳,拟合决定系数均在0.89以上,说明新方法的准确性极高。此外,基于新方法获得了致密砂岩储层核磁共振孔喉半径分布,并确定了与可动流体分布对应的孔喉半径下限范围。该方法不仅有效提升了核磁共振孔喉半径分布的转换精度,也为利用核磁共振技术定量表征致密砂岩储层的孔隙结构特征提供了可靠的工具。

柳赞油田多层砂岩优势渗流通道特征及喉道体积

陆相油藏储集层非均质性强,长期注水开发容易形成优势渗流通道,导致油井快速水淹,驱油效率降低,开发效果变差。以柳赞油田古近系渐新统沙河街组为例,综合分析测井岩电响应、储集层非均质性、注采特征、储集层孔隙特征等,描述柳赞油田多层砂岩优势渗流通道特征,确定了该区优势渗流通道形成条件,通过建立优势渗流通道喉道体积的计算方法,明确了油藏下一步调驱剂用量,达到了有效封堵优势渗流通道的目的,研究成果可为油田下一步稳油控水提供技术支撑。

基于微观孔喉结构的剩余油形成机理与动用界限研究

根据剩余油形成机理与动用界限提出相应开发策略,对改善高含水期开发效果具有重要意义。首先,利用岩心驱替实验与T2谱相结合方法,分析了高倍数驱替下剩余油在不同孔喉半径中的分布规律;然后建立大、小孔喉微观并联模型,应用伯肃叶流动方程,揭示了原油在小孔喉中的滞留机理及临界驱替压力梯度;最后将大、小孔喉转化成油藏尺度下的高、低渗流层,考虑启动压力梯度,采用迭代法确定了滞留剩余油动用技术界限。结果表明,随着驱替倍数的增加,半径大于50μm大孔喉中的原油不断驱出,水相逐渐变为连续相,明显干扰半径10~50μm小孔喉中的原油流动,从而小孔喉形成“注水绕流式”滞留剩余油;此时小孔喉平均半径为35μm,对应的临界驱替压力梯度为0.06 MPa/m;确定剩余油有效动用技术界限,随着驱替压力梯度增大,驱油效率增加速度先加快后变缓。渤海SZ油田高含水期采取水平井联合定向井分层系开发模式,驱替压力梯度提高1.8倍,采油速度提高0.8个百分点,水驱采收率提高16.8个百分点,极大改善开发效果,进一步发展和丰富陆相稠油油田高效开发理论。

普光气田飞仙关组滩相储层孔隙类型、孔喉半径及渗透率模型

普光气田深层滩相储层孔隙类型多样、孔隙结构复杂、孔渗相关性差,造成渗透率解释及开发地质评价的困难。基于大量岩心薄片、物性及压汞实验分析,明确飞仙关组主要发育粒间孔、复合孔及粒内孔,粒间孔的孔渗相关性好,复合孔及粒内孔差。优选中值孔喉半径作为孔隙结构评价的参数,明确粒间孔隙的中值孔喉半径与渗透率相关性最好。引入储层品质指数,建立粒间孔储层的渗透率与孔隙度、中值孔喉半径的关系模型,结果验证解释渗透率与实测渗透率相关性好;并进一步明确该模型不适合复合孔及粒内孔储层的物性解释。该认识对飞仙关组储层测井渗透率解释、储层评价及渗流能力评价提供有价值的支撑。

深层高压低渗砂岩油藏储层微观孔喉特征:以东濮凹陷文东油田沙三中段油藏为例

为深入探讨深层高压低渗透砂岩油藏储层微观孔喉特征,开展了岩心样品的恒速压汞测试。结果表明,储层孔道大小及分布性质差异不大,孔隙半径呈正态分布,主峰分布在100～300μm;喉道半径是控制储层性质的主要因素,渗透率与喉道半径的相关性好于其与孔隙半径的相关性。储层有效喉道半径、有效孔隙半径、有效喉道体积、有效孔隙体积、有效孔喉半径比等孔喉特征参数与物性参数具有较好的相关关系。高渗透率岩样的有效孔喉半径比较低,且有效孔喉半径比分布频率较高。渗透性越好,孔喉半径比越低,且其分布越集中。分析认为,恒速压汞的孔喉特征参数中排驱压力(pT)、中值压力(pc50)、最大进汞饱和度(SHgmax)小于常规压汞的,最大连通孔喉半径(Rmax)、中值半径(r50)大于常规压汞的。相对于常规压汞,恒速压汞获得的孔喉特征参数更准确。

聚合物分子量与储层孔喉半径适应性实验研究

聚合物主要通过堵塞无效循环通道来提高采收率。分子量是聚合物刷选的关键参数,一般来说分子量越高堵水作用越强。不同储层孔喉半径与不同分子量的聚合物之间存在一个最优适应性的问题。文章通过室内试验对此进行了研究,结果表明储层孔隙半径与聚合物分子回旋半径比能较好的评价聚合物分子量与储层的配伍性。且对研究区块储层而言孔隙半径与聚合物分子回旋半径比低于4时,聚合物驱替效果较差,在5左右时聚合物驱替效果较好。

酸性火山岩储层孔喉结构分析及流体性质判别

酸性火山岩储层电阻率普遍较高,应用常规的中子—密度测井曲线交会和电阻率已不能判断储层流体性质。在天然气测井响应特征分析基础上,应用三孔隙度组合、横纵波时差比值、核磁共振及综合参数识别流体性质。应用结果表明这些方法只能识别含气储层,对于气水同层的识别效果并不好。电阻率对储层流体性质变化反映灵敏,但对于酸性火山岩储层并不如此。从储层微观孔隙结构入手,对火山岩储层电阻率影响因素进行研究,孔隙结构复杂是酸性火山岩电阻率普遍较高的原因之一,提出基于孔隙结构的流体性质逐步判别法。应用该方法对徐深气田49口井流体性质进行判断,经69个层试气验证,识别准确率达89.1%,提高了近15%。

利用峰点孔喉半径确定储层物性下限值

储层物性中孔隙度、渗透率下限值受海上油田施工等因素的限制,难以获取大量的测试、取样等基础资料。在缺少测试、取样资料或者纵向上地层原油黏度差异较大的情况下确定合理的储层物性下限值是一个急需解决的难题。利用峰点孔喉半径,采用岩心压汞分析数据结合岩心孔隙度—渗透率关系确定储层物性下限值的方法,对渤海10个测试、取样资料丰富的油田的共435块岩心压汞数据进行了分析,发现峰点孔喉半径界限值与地层原油黏度具有较好的相关性。在缺少测试资料的情况下可以通过地层原油黏度得到峰点孔喉半径界限值,结合改进的Winland方程可确定储层物性下限值。

核磁共振T_(2)谱与孔喉半径定量关系——兼与高压压汞法获得值对比

基于核磁共振的原理,推导横向弛豫时间T_(2)与孔喉半径的关系,并结合高压压汞法获得的孔喉半径分布曲线,利用插值和最小二乘法,将100%饱和状态的核磁共振T_(2)谱转换为孔喉半径分布曲线。通过整合同类研究,主要获得了以下认识:1)高压压汞法与核磁共振法获取的孔喉半径分布不能直接进行对比分析,应去除高压压汞法无法分析的孔隙部分;2)核磁共振T_(2)谱与孔喉半径分布符合幂函数规律。核磁共振T_(2)谱转换后获得的孔喉半径分布曲线与高压压汞法获得的孔喉半径分布曲线的趋势一致,而两条曲线吻合程度的高低与试验样品孔喉半径、渗透性能有关,喉道半径越小,渗透率越低,两条曲线差异就越大。反之亦然。