致密砂岩储层油气充注物性下限厘定:以鄂尔多斯盆地富县地区长8油藏为例

为了查明致密砂岩储层油气充注物性下限。通过大量岩心化验数据分析,明确长8储层类型、孔喉结构及物性情况。利用含油产状(试油)法、排驱压力法、统计学法、每米采油指数法、最小孔喉半径法等厘定有效储层现今物性下限,结合油气成藏时序与孔隙演定量化,反演油气充注期物性临界值。结果表明:富县地区长8储层类型以长石砂岩和岩屑长石砂岩为主,孔喉关系复杂,为低—特低孔、特低—超低渗致密储层;优选出现今长8有效储层临界下限值分别为7.0%和0.15 mD;反演Ⅰ期油气充注(距今192.5~152.0 Ma),物性下限值分别为20.8%和7.37 mD,Ⅱ期油气充注(距今152.0~126.0 Ma),物性下限值分别为8.2%和0.22 mD,Ⅲ期油气充注(距今65.0~36.5 Ma),为调整逸散,与现今物性下限基本一致。研究结果可为该区储层含油性评价与有利区预测提供地质依据。

川中地区三叠系须家河组二段致密气储层特征及主控因素

为了明确川中地区三叠系须家河组二段(须二段)致密气优质储层特征、成因及分布特征,综合利用铸体薄片、扫描电镜、核磁共振、高压压汞试验和CT测试等资料,明确了储层质量的主控因素,优选多种宏观和微观参数,通过Q型聚类对储层进行了定量划分,并对各类别储层的分布特征进行了分析。研究结果表明:①川中三叠系须二段为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,平均孔隙度和平均渗透率分别为6.58%和0.21 mD,为特低孔—低孔、低渗致密气储层;储集空间以残余粒间孔和粒内溶孔为主,其次为粒间溶孔和裂缝,孔隙和喉道半径分别为1.31~55.00μm和0.05~1.04μm,为微米孔隙和微米-亚微米喉道组合。②研究区沉积作用控制了岩石粒度和泥质含量,是决定初始孔隙度形成和后期演化的基础条件;强烈的机械压实和胶结作用分别破坏了14.6%~20.1%和9.8%~15.1%的原始孔隙,是造成储层致密化的主要原因;次生溶蚀、绿泥石包膜等建设性成岩作用形成了次生溶孔且对原生孔隙具有一定保护作用,挤压破裂形成的裂缝进一步扩大了次生溶蚀范围,是将致密砂岩改造成优质储层的关键。③研究区须二段储层可分为4类,不同类型储层的物性和微观结构差异较大,Ⅰ,Ⅱ类储层物性好、试气产能高,是主要的“甜点”储层和有利开发目标,主要分布于区域中部H1,H3井区和东部H125井区,纵向上集中在须二上亚段。

鄂尔多斯盆地石盒子组-山西组致密储层形成主控因素与发育模式:以彬长地区为例

明确致密储层“甜点”的分布是致密储层油气勘探的重点。通过岩心观察、薄片鉴定、X射线衍射、包裹体均一温度测定、常规物性分析等手段,对鄂尔多斯盆地南部彬长地区上古生界致密砂岩沉积特征、储层特征、成岩作用进行了详细研究,明确了储层形成的主要控制因素并建立了优质储层的发育模式。结果表明:沉积相是储层形成的基础,辫状河三角洲平原分流河道心滩微相岩石粒度粗,孔隙结构为小孔-中细喉型,储层物性相对较好;曲流河三角洲前缘水下分流河道及河口坝微相岩石粒度细,孔喉结构为微孔-微喉型,储层物性相对较差。成岩作用对优质储层的发育与分布具有重要控制作用。间歇性火山凝灰质在酸性地层蚀变为高岭石,而在碱性地层蚀变为绿泥石套膜,抑制了石英次生加大和方解石胶结,保护了储集空间。石英次生加大主要为泥岩转化形成的SiO_(2)渗滤到砂岩中形成的,中晚期方解石充填长石、岩屑溶孔为方解石顶底板胶结的主要原因。晚期构造改造形成的微裂缝无方解石胶结,改善了储层物性,对气藏起调整作用。彬长地区在3 750 m和3 900 m埋深段附近为2个溶蚀孔发育带。最优储层为溶蚀孔发育带内火山凝灰质转化形成的富含绿泥石套膜的中-粗砂岩;次优储层主要分布在溶蚀孔发育带内单砂体厚度较大、有旋回且无泥岩隔档的砂体的中下部,主要为缺少绿泥石套膜的中-粗砂岩,方解石胶结与石英次生加大作用最低。研究成果进一步深化了鄂尔多斯盆地南部地区上古生界致密砂岩优质储层发育的成因,对该地区天然气勘探开发具有重要指导意义。

致密储层压驱焖井阶段渗吸机理分子模拟研究

针对致密储层开发中存在的天然地层能量衰减快、驱替相有效波及体积不足等难题,考虑将压驱与焖井相结合的高效开发技术应用于致密储层.基于分子动力学方法从微观作用力角度分析致密储层压驱渗吸机理,进行致密储层压驱过程溶质动态迁移表征,并从分子尺度对渗吸阶段进行划分.采用分子模拟方法,构建致密储层壁面-油相-驱替相三相体系,分别从体系弛豫特征、浓度分布及扩散能力和介质间相互作用能等方面分析常规水力压裂后常压驱替条件和压驱高压条件渗吸过程特征性差异,从分子尺度阐释致密储层压驱渗吸机理.研究表明:相对于常规压裂后驱替而言,压驱条件下,驱替相分子扩散系数提高20.06%,与孔隙壁面的相互作用能提高2.3倍;驱替相分子吸附层数增加,油相解吸效果更为明显,渗吸换油效率提高38.73%.此外,渗吸效率随储层温度变化的过程存在峰值,具有先上升后降低的特征;且受到壁面润湿性的影响,壁面亲水性越强渗吸效率越高.从分子尺度将焖井渗吸过程划分为3个阶段:水分子优先靠近壁面;驱替相流体与油相分子竞争吸附,将吸附态油相剥离为游离态,使其远离壁面;压驱液溶质分子进入初始油相范围,进一步置换油相,提高渗吸效率.压驱技术高压注入压驱剂可快速补充地层能量,扩大驱替相流体波及体积并提高洗油效率,在二者的协同作用下可大幅度提高渗吸驱油效率.该项研究可为致密储层高效开发提供理论参考.

深层-超深层致密储层天然裂缝分布特征及发育规律

天然裂缝是深层-超深层致密储层的有效储集空间和主要渗流通道,影响着致密储层油气的运移、富集、单井产能、开发方式及开发效果。通过对近年来致密储层裂缝研究成果总结和文献综述,分析了深层-超深层致密储层天然裂缝分布特征及发育规律。将致密储层天然裂缝分为大尺度裂缝、中尺度裂缝、小尺度裂缝和微尺度裂缝4个级别。不同尺度裂缝分布具有幂律分布的特点,裂缝尺度越大,数量越少;裂缝尺度越小,数量越多。大、中尺度裂缝主要起渗流作用,小尺度裂缝主要起渗流和储集作用,而微尺度裂缝主要起储集作用。在地层埋藏过程中的应力体制演化决定了不同时期天然裂缝的类型、产状及其力学性质;构造应力大小、岩石力学层的力学性质和厚度差异控制了多尺度裂缝的形成分布及其发育程度。构造变形导致不同构造部位的局部应力和应变分布产生差异,增强了裂缝发育的非均质性。逆冲断层通过控制其上盘地层变形控制了“裂缝域”的分布规律;走滑断层的组合样式、活动方式和岩石力学层共同控制了相关裂缝的三维空间展布。裂缝形成演化过程中的开启-闭合规律决定了裂缝的储集空间,记录了裂缝有效性的演化历史。

二氧化碳在致密储层基质中的作用距离研究

致密油衰竭开采过程中压力、产量下降较快,补充地层能量是提高原油采收率的必要措施。CO_(2)是常用补能介质之一(CO_(2)吞吐、前置蓄能),CO_(2)增产效果与其在储层中的作用距离息息相关,针对该问题从实验和数值模拟两方面开展了CO_(2)在致密储层基质中的作用距离研究。CO_(2)传质包括对流和扩散两种方式,首先采用高温高压反应釜和致密储层岩心进行CO_(2)扩散实验,结合Fick径向扩散模型,测得了CO_(2)在致密岩心中的扩散系数;然后采用CMG软件进行CO_(2)对流、扩散建模,基于模型进行广泛的数值模拟,分析渗透率、扩散系数、驱替时间对CO_(2)作用距离的影响。研究表明,扩散系数与渗透率有关,在目标储层岩心渗透率级别下,扩散系数在10^(-10)~10^(-8)m^(2)/s范围;CO_(2)作用距离取决于对流和扩散作用,扩散作用对CO_(2)作用距离影响明显,渗透率越低,扩散作用影响越明显,渗透率越高,对流作用越主导;渗透率是CO_(2)在基质中作用距离的决定性因素;CO_(2)在致密储层基质中的作用距离较小,60d的作用距离不到10m。

基于空间注意力机制的Mask R-CNN致密储层岩石薄片图像鉴定

针对陆相致密储层岩石薄片鉴定识别难、制片成本高、时间消耗长和人为主观强等难题,选取鄂尔多斯盆地临兴区块上古生界和松辽盆地三肇凹陷扶余油层为靶区,提出一种基于深度学习的致密油储层岩石薄片人工智能鉴定方法,引入图像预处理技术去除岩石薄片图像噪声并统一图像像素大小,构建空间几何增广机制,基于空间注意力机制改进Mask R-CNN算法,并将上述方法应用于实例靶区进行有效性验证。结果表明:图像预处理技术能够在保障图像特征的前提下,有效提高图像质量,减少噪声干扰;空间几何图像增广机制能够在在一定程度上增加可用样本的数量;基于空间注意力机制的Mask R-CNN算法可以同时完成复杂岩石薄片成分的分割与智能识别工作,分割精度在不同数据集情况下的平均精度为89.2%,整体识别准确率为93%,适用于致密油储层岩石薄片特征鉴定。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段陆相页岩层系致密储层充注物性下限及其控制因素

近年来,鄂尔多斯盆地长7段页岩层系致密储层油藏勘探取得重大突破,其储层充注物性下限的大小是评价该地区致密油勘探开发潜力的关键。本次研究通过孔隙度、渗透率(简称为孔渗)含油饱和度分析以及高压压汞等实验方法,采用物性试油法、经验统计法和孔喉半径法分析不同地区、不同层位致密储层充注物性下限,并探讨其控制因素和对油气富集的影响。结果表明:陇东—姬塬地区致密砂岩以石英为主,储层孔渗平均为8.17%和0.15×10^(-3)μm^(2);陕北地区致密砂岩以长石为主,储层孔渗平均为8.20%和0.21×10^(-3)μm^(2)。陇东—姬塬地区的长71段致密储层孔渗下限为4.93%和0.034×10^(-3)μm^(2),长72段致密储层孔渗下限为4.36%和0.027×10^(-3)μm^(2);陕北地区长71段致密储层孔渗下限为5.90%和0.048×10^(-3)μm^(2),长72段致密储层孔渗下限为5.60%和0.043×10^(-3)μm^(2)。储层充注物性下限受储层物性、源岩生烃能力和源储间距三个因素影响。储层物性好、烃源岩生烃能力强、源储间距小的地区储层充注下限低,如烃源岩厚度更大的陇东—姬塬地区储层充注下限低于陕北地区,源储间距小的长72段储层充注下限低于长71段。储层充注物性下限越低,储层含油饱和度越高。储层充注下限低的陇东地区,平均含油饱和度为31.28%,陕北地区平均含油饱和度则为28.40%,明显低于陇东地区。同理,长72段储层含油饱和度高于长71段储层。

准噶尔盆地永进油田侏罗系超深层致密砂岩储层成岩相识别及分布预测

深层致密砂岩储层非均质性强、分布规律复杂,地质甜点预测难度大。为实现高效勘探开发,如何准确识别与预测井间储层成岩相亟需深入研究。综合利用岩心、测井和三维地震资料,在准噶尔盆地永进油田侏罗系超深层储层成岩作用研究基础上,开展了成岩相识别及分布预测研究,认为储层成岩作用类型主要有压实作用、胶结作用及溶蚀与交代作用,可划分为强溶蚀+绿泥石包壳、中等溶蚀+自生高岭石、中等钙质胶结溶蚀、强钙质胶结及压实致密等5种成岩相。基于测井资料,利用岩石物理参数、物性参数对储层成岩相类型进行了综合识别,确定其垂向分布规律。研究发现强溶蚀+绿泥石包壳和中等溶蚀+自生高岭石这两种优势成岩相主要位于三角洲主干分流河道砂体内部,储层物性较好,是油层发育的主要部位。基于成岩相与地震纵波阻抗的对应关系分析,发现优势成岩相纵波阻抗相对较低,可通过纵波阻抗的数值分布特征预测优势成岩相分布。因此利用三维地震纵波阻抗反演成果开展了成岩相分布预测,根据纵波阻抗与不同类型成岩相对应关系落实了优势成岩相发育区。结果表明,优势成岩相主要位于研究区东北部的Y301—Y302井区以及西北部Y1井区,呈局部连片分布发育。储层成岩相识别可以为超深层地质甜点的分布预测研究提供重要依据。

海拉尔盆地中部断陷带下白垩统南屯组致密储层特征及有利区预测

综合运用岩心分析、铸体薄片、高压压汞等资料,对海拉尔盆地中部断陷带下白垩统南屯组储层特征及其主控因素开展了详细研究,并对有利区进行了定量综合评价。研究结果表明:(1)海拉尔盆地中部断陷带南屯组岩石类型主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩,储层孔隙度小于12%的样品数占总样品数的70.2%,渗透率小于1 mD的样品数占总样品数的66.3%,属于致密砂岩储层,储层储集空间主要为少量原生孔隙和大量次生溶蚀孔隙。(2)沉积相控制了研究区储层物性在空间上的总体分布规律,南屯组最有利的沉积相带是辫状河三角洲前缘和扇三角洲前缘亚相;压实作用对储层具有减孔效应,溶蚀作用普遍发育,形成了大量粒间和粒内溶孔,对储集性具有一定改善作用。(3)盆地中部断陷带发育缓坡断阶构造带、陡坡断阶构造带和洼槽带3种构造带,其中缓坡断阶构造带和陡坡断阶构造带为主要的油气聚集区带,其断裂的大量发育均早于或同期于烃源岩大量排烃阶段,为油气运移提供了通道。(4)将“沉积相-孔隙度-储层厚度-砂地比-埋藏深度”五要素进行叠合,定量评价有利储层发育区,其中Ⅰ类、Ⅱ类优质储层主要分布在盆地中部断陷带的缓坡断阶构造带和陡坡断阶构造带。

致密砂岩储层注水诱导裂缝动态识别及演化特征——以鄂尔多斯盆地姬塬油田L井区长8油藏为例

致密砂岩储层长期注水开发导致储层诱导裂缝发育,研究注水诱导裂缝动态响应及演化特征对致密砂岩油藏井网加密部署及剩余油挖潜具有重要地质意义。综合利用岩心、测井、生产数据、压力试井和吸水剖面等资料,以鄂尔多斯盆地姬塬油田L井区三叠系延长组8段(长8段)致密砂岩储层为例,研究了L井区长8段致密砂岩储层不同开发时间段注水诱导裂缝的动态响应特征及展布特征。研究结果表明:(1)L井区长8段致密砂岩储层注水诱导裂缝为天然裂缝扩展延伸导致,天然裂缝优先开启方位为NEE-SWW向和NE-SW向,其次为NW-SE向。(2)注水诱导裂缝的形成会导致注水井吸水剖面呈现出吸水厚度小、吸水量大的特征。采油井生产动态曲线含水率陡增或阶梯状上升,压力试井双对数导数曲线开口并呈现“1/2”斜率上升。采油井与注水井间存在注水诱导裂缝,因而采油井试井解释地层压力高于未发育注水诱导裂缝井甚至超过原始地层压力。(3)L井区长8段致密砂岩储层开发初期注水诱导裂缝主要分布在井区中部偏东、东北部以及东南部的天然裂缝发育带。注水导致储层地应力变化,天然裂缝开启压力降低,开发中期在井区南部以及中北部进一步形成NW-SW向注水诱导裂缝,先存注水诱导裂缝存在小范围扩展延伸。开发后期受注水开发的不断深入,导致注水井周围不同方向开启天然裂缝,形成小规模注水诱导裂缝,进一步加剧了采油井裂缝性水淹。

致密油储层压裂裂缝扩展规律分析及影响研究

以鄂尔多斯延长组长7裂缝性致密油储层为例,开展致密油储层裂缝扩展实验研究,分析裂缝扩展的影响因素,并对裂缝扩展规律进行模拟分析,实验结果表明:长7致密油储层岩石杨氏模量、泊松比和抗压强度波动范围广,造成数值差异较大;矿物组成分布差异为3%~46%,平均值为16.85%左右;该区块储层岩石发育部分的天然裂缝,储层最大水平主应力和最小水平主应力差异较大,储层水平和垂直方向上的孔、渗、饱等物性差异较大。天然裂缝的形成和发展受自然裂缝存在与地应力场差异这两个关键因素的显著影响,长7储层原始状态下裂缝的形态呈现低角度。

四川盆地天府气田中侏罗统沙溪庙组砂岩储层致密化机理及其与油气充注的耦合关系

近年来,四川盆地中侏罗统沙溪庙组致密砂岩气勘探开发取得持续突破,展示出了良好的天然气勘探开发前景,但是砂岩储层致密导致“甜点区”分布复杂,特别是对储层致密化机理及其与油气充注的耦合关系认识不清,严重制约了沙溪庙组致密砂岩气藏的规模效益开发。为此,以四川盆地天府气田沙溪庙组一段(以下简称沙一段)致密砂岩储层为研究对象,综合岩心物性测试、薄片鉴定、扫描电镜、地球化学测试等多种资料,系统表征了致密砂岩储层的物质组成、储集物性、成岩作用等特征,并探讨了储层致密化机理,最后结合油气成藏期次,明确了储层致密化过程与油气充注耦合关系。研究结果表明:(1)沙一段储层以岩屑长石砂岩为主,发育少量长石岩屑砂岩,储层孔隙度为0.82%~17.48%,平均孔隙度为10.09%,渗透率为0.0001~632.4200 mD,平均渗透率为5.4200 mD,储层储集空间以原生孔隙为主,局部发育长石溶孔和浊沸石胶结物溶孔;(2)沙一段压实作用以弱—中等为主,绿泥石包壳广泛发育,浊沸石呈基底式、孔隙式和颗粒交代状等多种形式胶结,方解石呈基底式和孔隙式胶结,溶蚀作用以长石溶蚀和浊沸石溶蚀为主;(3)沙一段发育3种类型的致密储层,第一种致密储层是在压实作用基础上早期强胶结作用下形成的;第二种致密储层是在压实作用基础上晚期胶结作用下形成的;第三种储层现今并未致密,但是早期的压实胶结作用导致储层曾经致密,后期溶蚀作用改善储层物性。结论认为:(1)该区沙一段储层具有一期成藏特征,发生在距今88~68 Ma,第一种和第三种致密储层不能发生有效的油气充注,第二种致密储层可以发生有效的油气充注;(2)该区储层致密化过程与油气充注的耦合关系控制了天府气田简阳区块的天然气相对富集程度。

鄂尔多斯盆地长6和长8段致密油储层驱渗特征研究

鄂尔多斯盆地致密油储量丰富,主要富集在延长组三叠系长6和长8油层组,是目前增储上产的重要目标。为了推动该类油藏的规模效益开发,以深化储层特征与渗流规律认识为目的,在前期研究基础上,引入核磁共振、高压压汞、纳米CT扫描和高精度流体计量等新技术,系统开展了致密油储层微观孔隙结构、原油赋存状态以及水驱与渗吸动用规律研究。研究成果表明,致密油储层发育多尺度孔隙,孔隙结构以小孔-细喉型为主且连通性较好。物理模拟研究表明,原油在致密油储层的各类孔隙中均有分布,但大、中孔隙中原油的含量远高于小孔隙中的原油含量,且多以游离态存在,流动性好,是油田开发的主要对象。水驱油实验表明,致密油储层虽然存在启动压力梯度,但当驱替压力大于启动压力之后能够建立有效驱替系统,且随着驱替压力的增大水驱油效率会有所提高。核磁共振技术与水驱油实验或渗吸实验相结合,清楚地表明了不论采用水驱方式还是渗吸方式开发,致密油储层优先动用的都是较大孔隙中赋存的原油,小孔隙中赋存的原油动用难度较大。这些研究成果为探索更加有效的开发技术提供了依据。

塔里木盆地库车坳陷博孜区块超深层致密砂岩储层裂缝特征及其对油气产能的影响

天然裂缝是深层致密砂岩储层重要的油气运移通道和储集空间,对库车坳陷博孜区块油气产能具有重要意义。利用岩心、薄片、成像测井以及实际生产资料,在明确塔里木盆地库车坳陷博孜区块超深层致密砂岩储层天然裂缝发育特征的基础上,厘定了天然裂缝对油气产能的影响。研究结果表明:库车坳陷博孜区块超深层储层构造裂缝发育,其中主要发育未充填-半充填的高角度剪切缝,局部发育半充填-全充填张性缝,受多期构造运动影响,区内主要发育N-S向和NW-SE向天然裂缝,部分呈近EW向;裂缝是研究区重要的储集空间和渗流通道,通过成像测井资料和试油资料构建了裂缝发育系数和裂缝有效系数用以定量表征裂缝对油气产能的影响,并建立了这两项表征参数和油气产能的定量评价图版,通过验证说明裂缝发育系数和裂缝有效系数可以较好地评价研究区裂缝的有效性,实现了通过裂缝参数对裂缝性储层品质的分类预测。研究成果不仅为研究区油气高效勘探开发提供了地质依据,同时提供了一个致密砂岩储层裂缝对油气产能影响的实例。

考虑地应力影响的裂缝型致密砂岩储层有效性测井评价方法

塔里木盆地库车坳陷迪北气藏侏罗系致密砂岩储层埋藏深度大,裂缝普遍发育,在常规岩石物理参数相似的情况下单井产能差异大,储层有效性传统评价方法适用性差。为了提高勘探开发效率,从地应力角度出发,分析地应力对储层的控制作用,研究其与储层有效性的对应关系,利用测井曲线构建最小水平主应力相对值、应力集中系数、裂缝活动性参数和裂缝有效应力4个参数,建立储层有效性评价标准。将该方法用于单井储层有效性评价中,效果良好。结果表明:地应力和岩石的应力集中控制着基质储层的有效性,裂缝的力学特性控制了裂缝的有效性,同时也是气井产能的主控因素,泥岩裂缝能否贯穿泥岩沟通上下砂体是单井高产的关键。研究成果对类似储层有效性评价具有一定的指导意义。

致密砂岩储层孔隙结构分形与分级评价——以莺歌海盆地乐东区黄流组为例

[目的]明确致密砂岩储层孔喉微观形态,划分储层孔隙结构级次,多角度半定量评价储层的储集特征和渗流能力,有助于明确具有高效产能潜力的储层类型。[方法]以莺歌海盆乐东区黄流组致密砂岩为例,利用铸体薄片、扫描电镜、高压压汞等实验手段,开展储层孔隙结构分形维数计算与分级评价的研究。[结果]致密砂岩储层质量的影响因素之一是大孔喉孔隙结构;分形维数越接近3,孔隙结构越复杂,连通的大孔喉越少。依据孔喉分级特征、成岩相、孔隙结构复杂程度,建立了孔隙结构分级评价的四类模型:类型Ⅰ为小孔喉优势型储层,强胶结成岩相,大孔喉孔隙度占比小于45%,D_(max)值为2.75~2.90,致密储层;类型Ⅱ为大—小孔喉连续型储层,弱胶结—弱溶蚀成岩相,大孔喉孔隙度占比45%~70%,D_(max)值为2.70~2.85,低渗储层;类型Ⅲ为大孔喉优势型储层,强溶蚀成岩相,大孔喉孔隙度占比大于70%,D_(max)值为2.55~2.65,优质储层;类型Ⅳ为大孔喉单峰型储层,强压实成岩相,大孔喉孔隙度占比50%~60%,D_(max)值为2.65~2.75,低渗储层。通过Fisher判别方法,建立储层类型测井预测模型,对比储层类型与气测响应和储层含气饱和度,发现Ⅲ类储层的产气效能高,具有勘探价值。[结论]研究成果为致密砂岩储层评价与分类提供了新思路,明确了储层孔隙结构对气水分布存在控制作用。

致密储层缝内暂堵转向压裂裂缝扩展规律数值模拟

基于损伤力学理论,建立了储层渗流-应力-损伤耦合裂缝扩展数值模型,将模型结果与室内真三轴水力压裂物理模拟实验结果进行了对比,验证了模型的准确性,并基于该模型探讨了压裂液黏度、排量、水平地应力差以及储层岩石非均质性对缝内暂堵转向压裂效果的影响。研究结果表明:(1)储层渗流-应力-损伤耦合裂缝扩展数值模型是联合流体流动控制方程与岩石变形方程形成整体控制方程,通过在初始裂缝扩展路径上某一区域人为设置高强度的岩石物理力学参数和较小的储层渗透率值,实现缝内暂堵的模拟。(2)缝内暂堵转向压裂裂缝扩展模型数值模拟的分支缝数量、主裂缝面积、主裂缝延伸方向等与室内真三轴水力压裂物理模拟实验的结果基本一致,该模型可实现缝内暂堵后基质的破裂与新裂缝扩展模拟,对缝内暂堵转向压裂裂缝扩展情况也具有较好的模拟效果。(3)压裂液的黏度和排量越大,缝内暂堵转向压裂裂缝长度、改造面积及偏转角度均明显增大,且逐渐由单一裂缝向复杂裂缝转变。当水平地应力差小于7.5 MPa时,缝内暂堵转向压裂的效果较好;当水平地应力差为10~15 MPa时,压裂效果变差;当水平地应力差大于15 MPa时,裂缝几乎不偏转;储层非均质性会影响裂缝局部的扩展路径,但对裂缝总体扩展趋势影响甚微。

改进的地震AVAZ裂缝弱度反演方法及其在致密砂岩储层中的应用

致密砂岩气储层具有低孔、低渗的特征,裂缝的存在可以提高储层的渗透率,同时裂缝是油气重要的储存空间和运移通道,裂缝发育也有利于水力压裂过程中裂缝网络的形成,裂缝预测可为致密砂岩气储层的开发和部署提供重要依据.地震振幅随方位角的变化可以提供储层中垂直裂缝的信息,本文针对HTI介质提出了一种改进的方位振幅差异反演方法,并结合岩石物理理论预测表征裂缝性质的裂缝弱度参数.常规的反演方法一般同时反演弹性参数和裂缝参数,改进的方位振幅差异方法引入一个参考方位,构建消除各向同性背景的方位振幅差异道集,仅反演与各向异性项相关的裂缝弱度参数,充分利用方位各向异性响应,提高裂缝识别的敏感性与裂缝参数反演的准确性.实际数据应用表明,方位振幅差异反演方法对裂缝参数预测的敏感性较常规方法有所提高,预测的裂缝弱度与测井渗透率曲线相吻合,并且与致密砂岩气储层产气性具有明显的相关性.因此,利用方位振幅差异方法预测裂缝分布及其发育程度可为致密砂岩储层含气有利区的识别与开发提供可靠的指标.

准噶尔盆地深层-超深层碎屑岩致密气储层特征及其控制因素

为寻找准噶尔盆地深层-超深层有利碎屑岩致密气储层,利用钻井、录井、薄片及化验资料,研究了碎屑岩致密气储层发育特征、储集空间类型、物性变化特征及有利储层控制因素。研究结果表明:①深层-超深层有利碎屑岩致密气储层储集岩主要为三角洲砾岩和砂岩,以细砾(砂)岩、中砾(砂)岩及中-细砾(砂)岩为主,为岩屑类砂岩。砾石成分和砂岩岩屑以凝灰岩为主,胶结物主要为方解石,局部富集沸石类。②储集空间为孔隙和裂缝,以孔隙为主。储集空间有孔隙型、裂缝型和孔隙-裂缝混合型3种组合类型。孔隙主要为原生剩余孔隙和次生溶蚀孔隙,以次生溶蚀孔隙为主。裂缝以成岩压实微裂缝和构造裂缝为主。③碎屑岩致密气储层垂向上形成了3个次生孔隙发育带。④岩石成分、建设型成岩作用和异常高压是控制有利储层的主要因素,3个主要因素控制了盆地深层-超深层碎屑岩致密气有利储层的发育和分布。