超低渗透储层开发技术对策

超低渗透储层在鄂尔多斯盆地拥有巨大的资源潜力,该类储层物性差,启动压力梯度高。针对储层特征,提出"超前注水、缩小井距、提高注采井数比、提高人工裂缝长度与导流能力"的开发思路,在西峰油田庄9井区先导性开发试验中取得了明显的增产效果,为实现该类油藏的有效开发奠定了基础,极大地拓宽了鄂尔多斯盆地油气勘探与开发的前景。

基于恒速压汞的特低—超低渗透储层孔隙结构特征——以鄂尔多斯盆地富县探区长3油层组为例

为明确特低—超低渗透储层渗流能力与孔隙结构之间的关系,首次采用恒速压汞技术,结合常规铸体薄片、扫描电镜、常规恒压压汞分析等多种测试分析手段对鄂尔多斯盆地富县探区延长组长3超低渗透储层的孔隙结构特征进行综合研究。结果表明,研究区长3储层孔隙以残余粒间孔和溶蚀粒间孔为主,发育低排驱压力—粗喉道型、较低排驱压力—较粗喉道型、中排驱压力—中喉道型、较高排驱压力—较细喉道型、高排驱压力—细喉道型5种孔隙结构类型。恒速压汞测试结果表明:储层的平均孔隙半径为100～200μm,为中孔—小孔型,个别为大孔型,孔隙分布曲线偏粗态;平均喉道半径为0.2～0.7μm,主要为微细喉道,喉道分布曲线偏细态。延长组特低渗透储层渗流能力与孔隙半径关联性较差,主要受平均喉道半径及其分布形态的控制,并进而影响特低—超低渗透储层的开发效果。

鄂尔多斯盆地超低渗透储层成因研究及意义

鄂尔多斯盆地超低渗透油藏资源丰富,但由于其储层物性差,非均质性强,导致开发难度加大。通过对沉积微相与成岩相的综合研究认为:在超低渗透储层背景下存在相对高孔、高渗区,三角洲前缘水下分流河道微相与辫状浊积水道微相碎屑分选较好,杂基含量较低,成岩早期压实胶结作用相对较弱,孔隙保存较好;成岩后期地下流体运动较活跃,溶蚀、溶解作用加强,为相对有利的储集相带。深入研究超低渗透储层的成因,对优选油气相对富集区,促进超低渗透油藏的有效开发提供了理论依据。

溶孔-粒间孔组合对超低渗透储层物性的影响——以西峰油田庆阳区长8油层为例

目的研究溶孔-粒间孔组合对超低渗透储层物性的影响。方法通过岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞等先进的实验方法和系统的分析化验，微观、定量分析各类孔隙及其孔隙结构特征以及对储层物性的影响。结果与庆阳全区长8储层相比，庄58井区由于溶孔-粒间孔较发育，使得长8储层喉道半径（0．1—2．61μm）、孔隙度（11．5％）、渗透率（1．17×10^-3μm^2）分别好于全区长8储层喉道半径（0．1—1．0μm）、孔隙度（10．9％）、渗透率（0．68×10^-3μm^2）。结论发育溶孔一粒间孔组合的储层，其物性相对较好。

利用Sigmoid函数表征超低渗透储层的非达西渗流特征

达西渗流产水率模型已难以准确描述超低渗透储层的产液性能,为了准确表征超低渗透储层的产液能力,必须基于非达西渗流特征建立高精度产水率模型.神经元非线性函数Sigmoid的突变性质能较好地描述非达西渗流特征,并可以通过改变系数来控制其突变时间和幅度,因此,引入该函数来构建超低渗透储层的产水率模型.在超低渗透储层,压裂改造措施破坏了油藏状态下含水饱和度与产水率之间的关系;计算方法和实验分析所携带的误差造成计算含水饱和度与油藏状态下含水饱和度之间存在数值差异.分类弥补这一差异之后,利用Sigmoid函数建立的产水率模型计算97口井的产水率,与实际压裂试油的产液数据进行对比分析,相关系数为0.900 4,满足研究区实际勘探开发生产需求.

松辽盆地南部海坨子地区超低渗透储层特征与形成因素

通过详细的岩心观察和描述,同时结合铸体薄片、扫描电镜、X-射线衍射、压汞、核磁共振以及物性等资料的研究,认为海坨子地区扶余油层为末端扇中部亚相沉积,储层岩石类型主要为岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩,孔喉结构为小孔隙、细喉或微细喉型,束缚水饱和度高,渗流能力差,属于超低渗透储层。沉积作用和成岩作用是扶余油层超低渗透储层形成的关键。末端扇沉积控制了扶余油层原始沉积物的粒度、碎屑成分以及填隙物成分和含量,使得储层初始孔渗性较差,同时强烈的机械压实作用导致扶余油层原生粒间孔隙体积直线下降,而胶结作用,尤其碳酸盐连晶状基底胶结几乎完全封堵了孔喉,喉道内伊利石等粘土矿物的搭桥生长,也使孔喉变得越来越曲折、狭窄,储层渗流能力因此遭受严重破坏。此外,末端扇储层中大量非渗透性隔夹层导致的强非均质性也是超低渗透储层形成的一个因素。溶蚀作用对扶余油层渗透性的改善有限,但成岩微裂缝和构造裂缝的发育对海坨子地区超低渗透油藏的开发起着至关重要的作用。

特低～超低渗透储层油水渗流效应分析及开发启示

以鄂尔多斯盆地志丹油田烟雾峁区块延长组长4+5,长6储层为例,基于岩心渗流实验的归一化处理、考虑启动压力梯度、引入有效驱动系数及油水粘度比,将渗流理论与室内实验及生产实践密切结合,综合分析特低~超低渗透储层油水渗流效应,探讨其注水开发启示。结果表明,特低~超低渗透储层渗流特征受启动压力影响,启动压力将导致油井提前见水;当含水饱和度大于某一临界值后,油层含水变化率逐渐减小,无因次采液指数与采油指数之间的分化逐渐加剧,其相对稳定的变化区间则是油层提液增产及调整挖潜的重要机遇期。依据无因次采液、采油指数变化规律及其相应的含水率变化区间,可将特低~超低渗透油层开采过程划分为初产、稳产、有效提液、低效循环等4个阶段;在中高含水期,较高的有效驱动系数有利于油层提液增产;在特高含水后期,较小的有效驱动系数及油水粘度比则有利于油层提高低效循环阶段的最终采收率。流体饱和度不仅对特低~超低渗透油层含水率及采液采油指数等变化具有重要的控制和影响,而且也是导致区块生产差异的主要因素。对于那些饱和度分布不同、平面及层间生产差异比较突出的井区,应依据其所处开采阶段分别采取不同的对策参数,以改善油田整体开发效果。

合水地区长8超低渗透储层成因分析

合水地区长8超低渗透油藏是长庆油田一个重要勘探开发潜力区,不断有新的油气富集区发现,因此,需要对储层进行不断地追踪研究。在前人研究基础上,根据新的钻井岩心、砂岩薄片、铸体薄片、扫描电镜和X-衍射等资料,从沉积、成岩等方面对长8储层成因主控因素进行了分析,认为合水地区长8超低渗透储层的形成,主要受沉积微相、碎屑成分、碎屑粒度、压实作用、胶结作用和溶蚀作用等因素控制;压实及胶结作用是储层致密化的最主要控制因素,溶蚀作用是局部储层物性改善的关键因素。

超低渗透储层开发技术对策研究

本文简要概述了低渗透储层的地质特征,并对开发技术进行了精细研究,旨在为同类油田开发人员提供有价值的参考资料。

华庆油田长6超低渗透储层岩石学特征

华庆油田长6超低渗透储层砂岩类型可划分为长石砂岩、岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩和岩屑砂岩,具有低成分成熟度和中等结构成熟度特点。在研究区范围内,自东北向西南方向岩石类型从长石砂岩、岩屑长石砂岩过渡为长石岩屑砂岩、岩屑砂岩。岩石学特征与储集空间类型及物性分析的结果表明,长石砂岩和岩屑长石砂岩中云母碎屑含量较低,胶结类型以绿泥石薄膜胶结为主,原生粒间孔和溶蚀孔发育,孔隙度和渗透率高,为优质储层;长石岩屑砂岩和岩屑砂岩的长石含量低,云母碎屑含量高,绿泥石薄膜胶结少,原生粒间孔和溶蚀孔均不发育,孔隙度和渗透率低,为差储层。因此,华庆油田的大规模高效开发应主要集中在研究区的北部和中部地区。

鄂尔多斯盆地镇北地区延长组超低渗透储层孔隙结构及其分形特征

选取鄂尔多斯盆地镇北地区延长组7块超低渗透岩心样品,分别开展铸体薄片、扫描电镜、X衍射、高压压汞和核磁共振等实验,明确了超低渗透储层孔喉分布特征、孔隙类型、矿物组成及其含量;运用分形理论研究了储层孔喉分形特征,系统分析了分形维数与储层物性、孔隙结构参数和矿物成分及其含量之间的关系。结果表明:研究区储层孔隙类型主要为残余粒间孔、溶蚀孔和晶间孔。储层矿物成分以石英和长石为主,黏土矿物中绿泥石含量最高。根据毛管压力曲线形态和排驱压力可将储层孔隙结构分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类3种类型,其储集性能和渗流能力依次变差,孔隙结构非均质性逐渐增强。高压压汞所得的孔喉大小分布具有多重分形特征,依据分形特征曲线存在的明显转折点,将孔隙空间分为大孔、中孔和微孔,微孔相对于大孔和中孔而言孔隙分布较为均匀和规则,对应分形维数最小。核磁共振技术可以更全面地表征储层的孔隙空间,T2<T2cutoff段孔喉分布不具有分形特征,T2>T2cutoff段可动流体孔隙空间和有效孔隙符合分形结构,对应的分形维数均反映相互连通孔隙的复杂程度。储层孔喉分形维数与孔隙度和渗透率之间具有较好的负相关性,与孔隙结构参数之间也存在较好的相关关系,储层的矿物组成及其含量是决定分形维数大小的内在因素,进而影响储层质量和孔隙结构特征。

特低-超低渗透储层的微观孔隙结构研究

莫里青地区的储层微观研究尚不完善,表现在微观孔隙结构特征、孔隙结构差异性成因及储层物性控制因素认识不清。通过综合运用铸体薄片、常规压汞和恒速压汞等技术,结合多元分析方法等数学手段对莫里青断陷双二段储层微观孔隙结构进行精细表征并划分孔隙结构类型,从沉积和成岩作用方面剖析特低-超低渗透储层孔隙结构的复杂性成因,并借鉴多元回归分析思想建立储层渗透率预测方程,筛选储层物性的主控因素。研究结果表明,莫里青地区储层具有特低-超低渗透、孔隙结构复杂、非均质性强的特点。孔隙结构特征总体表现为排驱压力偏低、曲线平台不明显、分选性略差、细歪度为主的特点,可划分为3大类、4小类,即Ⅰ类中孔低渗细喉型、Ⅱ类低孔特低渗微细喉型、Ⅲa类低孔特低渗微喉道和Ⅲb类低孔超低渗微喉道型;原始沉积条件的差异造成了储层微观孔喉特征的初始差异,成岩过程中的压实和晚期碳酸盐胶结作用是导致孔隙结构复杂的另一重要因素。孔喉半径均值、孔隙结构系数、排驱压力3个参数对储层物性具有显著影响,其中孔喉半径均值影响最大。该研究方法与结果对类似的特低-超低渗透砂砾岩储层研究及后期储层分类评价具有一定的指导意义。

顺9井区柯坪塔格组超低渗透储层及主控因素

塔中顺9井区志留系柯坪塔格组为典型的超低渗透砂岩储层,目前勘探开发面临着很大困难。综合利用岩芯、铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射以及物性等资料,详细探讨了该套储层岩石学、物性、孔隙结构和类型等特征以及储层物性的主控因素。研究结果表明,顺9井区柯坪塔格组主要为一套超低渗透储层。沉积微相在宏观上控制砂体物性的空间展布。滨岸砂坝、砂坪和潮汐水道等砂体是有利的储集相带。在砂岩的岩矿组成中,随石英含量的增加,储层物性变好。研究区经历了较强的成岩作用。压实作用和胶结作用导致储层物性变差的重要因素。溶蚀作用和构造作用在一定程度上改善了储集性能。这一认识为该区进一步的勘探开发具有重要的指导意义。

超低渗透储层孔隙结构对渗流特征的影响

为认识特低渗透储层成岩相分布以及微观渗流特性,尤其是孔隙结构对岩石渗流能力的控制作用,以合水地区长6层为研究对象,利用油水相渗、真实砂岩微观水驱油、核磁共振等实验,分析了不同成岩相储层的渗流特征,并结合恒速压汞、高压压汞实验测试结果及产油能力,探讨了不同成岩相孔隙结构与渗流规律的内在联系。结果表明,储层岩石孔隙中的油能否被驱出主要取决于连通孔隙的喉道参数,优势成岩相储层孔喉半径及有效喉道体积大,流体易于流动,驱油效率高;孔喉半径比大、孔喉分布范围窄、孔隙结构非均质性强是不利成岩相储层渗流能力差和驱油效率低的主要原因。

超低渗透储层产能主要影响因素确定方法研究

超低渗透储层由于其地质因素复杂,产能变化大,影响产能预测的因素众多,因而产能预测难度大。针对这一问题,基于达西产量公式和储层产能的理论公式,以鄂尔多斯盆地延长组长6超低渗透砂岩储层31口井的数据为基础,首先对测井和压裂数据进行统计,确定了影响产能的10个因素;然后分别运用灰度关联、逐步回归分析、主成分方法选取主要影响因素;最后综合比较三种方法得出影响这类储层油井产能的主要因素。结果表明影响这类储层油井产能的主要因素不仅包含储层的物性参数:有效厚度、孔隙性,还包括电性因素:电阻率和自然伽马,以及压裂因素米加砂量。选择主要因素进行分析,可以使问题大大地简化,为该类储层影响因素的确定提供依据。

超低渗透储层小型压裂测试方法改进与应用

长庆超低渗储层物性差,采用常规小型压裂测试方法压降非常缓慢,难以获得人工裂缝闭合压力,通过国内外技术调研和方法研究,改进常规小型压裂测试方案设计及分析方法,形成适用于超低渗储层特征的小型压裂测试新方法—回流测试压裂方法,完成了10口井的方案设计与现场试验,通过分析解释获得了储层闭合压力等参数,对超低渗储层压裂优化设计起到了重要的作用。

合水地区长8油层组超低渗透储层特征及主控因素分析

根据测井资料、岩心观察、铸体薄片等资料,对合水地区长8油层组储层的岩石学特征、物性特征和孔喉特征及成岩作用等进行研究。结果表明,合水地区长8油层组储层属低孔-特低孔、超低渗-特低渗储层,岩性主要为细粒岩屑长石砂岩和长石砂岩,发育粒间孔和溶孔,储层物性主要受沉积作用和成岩作用的共同影响。

新疆油田超低渗透油藏注水开发储层损害研究

超低渗透储层由于其特殊的孔喉特性,在注水开发过程中对外来流体的悬浮物含量与结垢性等都有很严格的要求,如何在注水开发过程中降低储层损害与有效保护储层孔喉成为高效开发超低渗透油藏的关键。以新疆油田某区块为例,通过储层敏感性评价与注入水结垢分析,明确了注水开发过程中储层的损害因素。结果表明:该区块储层具有中等偏强的水敏、较强的盐敏以及中等偏强的碱敏性损害;混合注入水容易产生以Ca2+为主的不溶性结垢,导致堵塞注水管线及储层孔喉。因此,超低渗透油藏在注水开发过程中,不仅要注重储层保护措施,更要严格控制注入水水质,从而有效地保护储层,为长期高效的开发奠定基础。

基于超低渗透砂岩储层试油产能预测分析方法

针对HQ地区滑塌浊积扇储层受多期沉积、成岩及构造等因素影响,形成了该区广为发育相对高孔低渗、中孔低渗和低孔低渗并存复杂孔隙结构超低渗透储层流动层带,影响储层渗流和产能因素很多。利用超低渗透储层质量及其渗流结构的孔渗关系,提出储层合理产能参数、储层质量指标、流动层带指标、储能参数、油层有效厚度、渗透率、单渗砂层能量厚度、含油饱和度及其泥质含量综合评价储层试油产能。依据灰色理论油气试油产能预测分析方法及评价准则,利用不同角度计算的试油产能评价参数及其分类参数指标准确率、分辨率权衡提取超低渗透储层质量、渗流及产能信息,对该区44口井51个试油层段进行了试油产能预测检验,38口井45个试油产能评价预测结果与试油产能结果相吻合,试油产能预测符合率达到88.2%。克服了渗流机理不符合达西产能预测方法和流动层带局部参数不能准确表征复杂渗流特征造成产能评价失误,提升了超低渗透储层试油产能预测的定量评价能力,为该类特低—超低渗透储层产能预测提供出有效的信息和分析方法。

超低渗透储层全孔径分布及其分形特征研究

为深入研究超低渗透储层孔隙结构的全孔径分布特征及不同孔喉尺度下的分形特征,本文选取鄂尔多斯盆地镇北地区延长组长8段10块超低渗透岩心样品,开展铸体薄片、扫描电镜、X衍射、高压压汞和恒速压汞等实验,运用联合压汞法对储层全孔径大小及分布进行分类并定量表征,采用Brooks-Corey模型计算孔喉的分形维数,研究不同孔隙空间和整体孔隙结构的分形特征及其影响因素.认为超低渗透储层在不同孔喉尺度下其孔隙结构存在较强的非均质性,对应的分形特征差异明显。研究结果表明:该类储层孔隙类型主要为残余粒间孔、溶蚀孔和晶间孔.全孔径分布范围从3.6 nm到400μm之间,曲线呈多峰形态,主要发育纳米孔(孔径小于0.1μm)和巨孔(孔径大于10μm)。研究区储层孔隙结构可划分为Ⅰ类和Ⅱ类,对应的平均总分形维数DT分别为2.586 2和2.605 5,Ⅱ类储层物性和连通性较差,孔隙结构非均质性较强.超低渗透储层全孔径孔隙结构具有多重分形特征,对应孔喉段的分形维数具有D1>D2>D3的关系.孔隙半径大于50μm的巨孔具有分形特征且结构复杂程度较高;喉道分布介于0.1~10.0μm之间的微孔和中孔,其分形特征与储层溶蚀孔发育程度有关;纳米孔相对于巨孔、中孔和微孔而言,具有相对均匀和规则的喉道分布,对应分形维数最小.超低渗透储层不同孔喉类型及孔径大小的发育造成了孔隙结构非均质性各异,其分形维数大小与储层物性和孔隙结构参数之间有较好的相关性,且储层矿物组成及其含量的差异加剧了储层孔隙结构的复杂程度,影响着储层质量评价和油田后期开发.