0 引 言
低渗透率储集层油气资源在油气田勘探开发中逐渐占据主导位置,其孔隙结构与渗流机理直接影响油藏的开发方式及产能情况[1 ,2 ,3 ] 。因此,开展低渗透率储集层的孔隙结构特征研究,对扩大福山凹陷油气勘探范围及深度,提高开发效率具有重要意义。本文重点研究福山凹陷YN背斜流沙港组一段(流一段)低渗透率储集层孔隙特征。低、特低渗透率储集层以微米、纳米级孔隙为主,需要特殊的实验手段对储集层的微观孔隙结构进行表征[4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ] 。综合应用铸体薄片、扫描电镜等镜下观察手段直观识别孔喉类型,测量孔喉大小;利用微纳米CT扫描实验从三维角度刻画孔隙喉道分布特征;通过高压压汞实验手段得到的毛细管压力曲线信息,核磁共振实验得到的t 2 谱信号来定量化表征孔隙结构。不同的实验手段所突出的表征方面、范围尺度都各有不同,多种实验手段联合,有效地提高孔隙结构认知准确性。
1 地质概况
YN背斜含油气构造位于福山凹陷中西部,主要分布在海南岛陆上部分。始新世晚期,断陷迁移期,断槽中心向北西迁移,沉积了较厚的流一段地层,因此拥有多套砂岩储集层,岩性总体为下细上粗,呈深湖-半深湖-浅湖相变化;流一段断裂少,褶皱比较简单,基本为南高北低斜坡,由一系列正向正断裂和局部逆牵引褶曲构成[10 ] 。
2 岩石学特征
岩石薄片鉴定和粒度数据分析,YN背斜油气构造区流一段储集层以中砂岩和细砂岩为主(图1 )。
岩石为长石岩屑砂岩和岩屑砂岩,石英相对含量43%~58%,平均值为51.0%;长石相对含量7%~20%,平均值为14.5%;岩屑相对含量27%~38%,平均值为34.4%。填隙物相对含量为3%~18%,平均值为8.4%,以泥质、自生黏土和菱铁矿为主。黏土矿物X射线衍射分析,黏土矿物以伊/蒙间层、高岭石和伊利石为主。石英/(长石+岩屑)成分成熟度指数平均值为1.07%,成分成熟度为低到中等,颗粒磨圆度以次棱-次圆为主,分选性差-中,结构成熟度高。
3 孔隙结构特征
3.1 孔隙类型
对福山凹陷YN背斜铸体薄片、扫面电镜、微米CT扫描和纳米CT扫描观察分析表明,YN背斜流一段储集层平均面孔率为2.05%,孔隙类型以粒间溶孔和粒内溶孔为主(图2 ),含少量剩余粒间孔、铸模孔和填隙物内溶孔(图3 a-图3 d)。喉道类型以线状、管状、片状或弯片状类型为主,喉道较小,含少量缩颈型喉道(图3 a、图3 e、图3 f)。
图3 a为铸体薄片,Y 10x井,样品9号,井深3 010.49 m,岩石内孔隙较发育,多为粒间溶孔及少量粒内溶孔,个别剩余粒间孔,黏土内及少量颗粒内常见微孔隙,发育片状喉道;图3 b为铸体薄片,Y 10x井,样品28号,井深3 501.73 m,岩石内孔隙较少,可测孔隙多为粒内溶孔及少量粒间溶孔、个别铸模孔,少量泥质(黏土)及部分颗粒内含微孔隙;图3 c为铸体薄片,Y 11x井,样品42号,井深3 559.33 m,岩石以粒内溶孔为主,少量粒间溶孔,少量微孔分布在颗粒内;图3 d为铸体薄片,Y 11x井,样品96号,井深3 662.61 m,薄片内可测孔隙分布均匀,主要为长石和岩屑的粒内溶孔,其次是粒间溶孔,少量的填隙物内溶孔;图3 e为扫描电镜,Y 10x井,样品23号,井深3 499.20 m,溶蚀孔,弯片状喉道连接;图3 f为扫描电镜,Y 11x井,样品17号,井深3 313.48 m,粒间溶孔少量,颗粒间被自生高岭石充填,云母片轻微发生形变,形成片状喉道。
3.2 孔喉特征
由铸体薄片报告数据可得,样品孔隙半径分布范围广,主要分布在20~60 μm和100~200 μm两个区间(图4 ),平均孔隙半径为66.588 μm。
图4 YN背斜流一段储集层铸体薄片孔隙大小分布特征
高压压汞-联合测试可测得的孔喉参数更加准确,是目前表征低渗透率、致密储集层微观孔喉特征的有效手段,可得出储集层物性、孔喉大小、孔喉连通性和孔喉分布特征[11 ,12 ] 。选取YN背斜Y 7井、Y 10x井、Y 11x井和Y 13x井流一段低渗透率储集层岩石样品分析,实验结果见表1 。YN背斜流一段低渗透率储集层喉道大小以纳米级和亚微米级为主,为微细喉。孔喉平均半径0.167~1.162 μm,平均值为0.601 μm,最大孔喉半径1.061~5.334 μm,平均值为2.923 μm,孔喉半径中值0.04~0.417 μm,平均值为0.230 μm;孔喉均质系数0.154~0.286,平均值为0.214,孔喉分选系数2.631~33.376,平均值为6.445,均质系数较小,分选系数较大,孔喉呈双峰分布(图5 ),孔喉大小分布不均匀,连通性较差。
图5 YN背斜流一段储集层高压压汞-联合测试孔喉大小分布特征
应用微米CT扫描技术,获得高分辨率测试数据结果,绘制出三维的立体模型,基于数据结果可计算岩石样品孔隙结构参数与相对密度[13 ] 。以Y 7井A 80样品的微米CT扫描结果为例分析。A 80样品,井深3 890.44 m,实测孔隙度10.24%,渗透率0.041 mD。其二维图像孔隙类型为粒内溶蚀孔和粒间溶蚀孔,长石和岩屑遭受溶蚀作用(图6 a、图6 b)。微米三维孔喉主要为连片状和孤立状两种微孔隙,孤立状微孔隙连通性较差,连片状微孔隙连通性相对较好(图6 c-图6 f)。由数字岩心模型测得,孔隙总数16 739,最大孔隙半径5.369 μm,平均孔隙半径1.883 μm,平均配位数4.228,喉道数35 821,最大喉道半径4.555 μm,平均喉道半径0.996 μm,样品砂岩孔隙结构为小孔微细喉。
图6 Y 7井A 80样品微米CT扫描图像(图像大小600 μm×600 μm×600 μm)
3.3 孔隙结构对驱油效率的影响
孔隙结构的非均质性对驱油效率有很明显的影响。选取Y 10x井2块样品进行驱油效率实验。2 972.40 m井深样品,孔隙度7.0%,渗透率1.492 mD,最终残余油饱和度19.0%,最终驱油效率46.17%;3 010.49 m井深样品,孔隙度13.1%,渗透率3.482 mD,最终残余油饱和度23.4%,最终驱油效率54.05%。数据表明,随着驱替倍数的增加,驱油效率有所提高。水驱体积倍数越大,水驱油效率越高,当水驱体积倍数达到3时驱油效率升高趋缓慢,且在水驱体积倍数为5以后驱油效率基本不再增加(图7 )。分析认为,即使提高驱替倍数,波及面积也无法扩大,因为驱替过程中渗流的优势通道一旦形成,驱油效率很难再提高。
4 结论与建议
(1)福山凹陷YN背斜流一段储集层砂岩为长石岩屑和岩屑砂岩,以中砂岩和细砂岩为主,成分成熟度为低到中等,颗粒磨圆度以次棱-次圆为主,分选性差-中,结构成熟度高。
(2)高压压汞结合微米CT扫描数据,所描述的低渗透率储集层孔喉特征更为精准。该区流一段储集层砂岩孔隙大小呈双峰分布,以中孔为主;喉道大小以纳米级和亚微米级为主,为微细喉,孔喉大小分布不均匀,连通性较差,是储集层低渗透率的根本原因。
(3)对于孔喉结构非均质程度较强的低渗透率储集层,孔喉分选差,孔喉间配置关系不好,将严重影响油井的产能。注入水在加压后会沿着固定的渗流通道推进,波及效率大大减小,大面积的油滞留后形成绕流残余油,致使采收率很低。提高注入压力和增加注入倍数对波及面积和驱油效率会略有影响,但实质性效果不强。因此,对于YN背斜流一段储集层,提高油井产能的最好办法还是实施储集层压裂开发。
参考文献
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2018
... 低渗透率储集层油气资源在油气田勘探开发中逐渐占据主导位置,其孔隙结构与渗流机理直接影响油藏的开发方式及产能情况[1 ,2 ,3 ] .因此,开展低渗透率储集层的孔隙结构特征研究,对扩大福山凹陷油气勘探范围及深度,提高开发效率具有重要意义.本文重点研究福山凹陷YN背斜流沙港组一段(流一段)低渗透率储集层孔隙特征.低、特低渗透率储集层以微米、纳米级孔隙为主,需要特殊的实验手段对储集层的微观孔隙结构进行表征[4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ] .综合应用铸体薄片、扫描电镜等镜下观察手段直观识别孔喉类型,测量孔喉大小;利用微纳米CT扫描实验从三维角度刻画孔隙喉道分布特征;通过高压压汞实验手段得到的毛细管压力曲线信息,核磁共振实验得到的t 2 谱信号来定量化表征孔隙结构.不同的实验手段所突出的表征方面、范围尺度都各有不同,多种实验手段联合,有效地提高孔隙结构认知准确性. ...
低渗透储层不同成岩相微观孔隙结构特征及其测井识别差异性分析:以姬塬油田王盘山长61 储层为例
1
2018
... 低渗透率储集层油气资源在油气田勘探开发中逐渐占据主导位置,其孔隙结构与渗流机理直接影响油藏的开发方式及产能情况[1 ,2 ,3 ] .因此,开展低渗透率储集层的孔隙结构特征研究,对扩大福山凹陷油气勘探范围及深度,提高开发效率具有重要意义.本文重点研究福山凹陷YN背斜流沙港组一段(流一段)低渗透率储集层孔隙特征.低、特低渗透率储集层以微米、纳米级孔隙为主,需要特殊的实验手段对储集层的微观孔隙结构进行表征[4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ] .综合应用铸体薄片、扫描电镜等镜下观察手段直观识别孔喉类型,测量孔喉大小;利用微纳米CT扫描实验从三维角度刻画孔隙喉道分布特征;通过高压压汞实验手段得到的毛细管压力曲线信息,核磁共振实验得到的t 2 谱信号来定量化表征孔隙结构.不同的实验手段所突出的表征方面、范围尺度都各有不同,多种实验手段联合,有效地提高孔隙结构认知准确性. ...
低渗透储层不同成岩相微观孔隙结构特征及其测井识别差异性分析:以姬塬油田王盘山长61 储层为例
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2018
... 低渗透率储集层油气资源在油气田勘探开发中逐渐占据主导位置,其孔隙结构与渗流机理直接影响油藏的开发方式及产能情况[1 ,2 ,3 ] .因此,开展低渗透率储集层的孔隙结构特征研究,对扩大福山凹陷油气勘探范围及深度,提高开发效率具有重要意义.本文重点研究福山凹陷YN背斜流沙港组一段(流一段)低渗透率储集层孔隙特征.低、特低渗透率储集层以微米、纳米级孔隙为主,需要特殊的实验手段对储集层的微观孔隙结构进行表征[4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ] .综合应用铸体薄片、扫描电镜等镜下观察手段直观识别孔喉类型,测量孔喉大小;利用微纳米CT扫描实验从三维角度刻画孔隙喉道分布特征;通过高压压汞实验手段得到的毛细管压力曲线信息,核磁共振实验得到的t 2 谱信号来定量化表征孔隙结构.不同的实验手段所突出的表征方面、范围尺度都各有不同,多种实验手段联合,有效地提高孔隙结构认知准确性. ...
致密油储层孔喉微观结构表征技术研究进展
1
2019
... 低渗透率储集层油气资源在油气田勘探开发中逐渐占据主导位置,其孔隙结构与渗流机理直接影响油藏的开发方式及产能情况[1 ,2 ,3 ] .因此,开展低渗透率储集层的孔隙结构特征研究,对扩大福山凹陷油气勘探范围及深度,提高开发效率具有重要意义.本文重点研究福山凹陷YN背斜流沙港组一段(流一段)低渗透率储集层孔隙特征.低、特低渗透率储集层以微米、纳米级孔隙为主,需要特殊的实验手段对储集层的微观孔隙结构进行表征[4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ] .综合应用铸体薄片、扫描电镜等镜下观察手段直观识别孔喉类型,测量孔喉大小;利用微纳米CT扫描实验从三维角度刻画孔隙喉道分布特征;通过高压压汞实验手段得到的毛细管压力曲线信息,核磁共振实验得到的t 2 谱信号来定量化表征孔隙结构.不同的实验手段所突出的表征方面、范围尺度都各有不同,多种实验手段联合,有效地提高孔隙结构认知准确性. ...
致密油储层孔喉微观结构表征技术研究进展
1
2019
... 低渗透率储集层油气资源在油气田勘探开发中逐渐占据主导位置,其孔隙结构与渗流机理直接影响油藏的开发方式及产能情况[1 ,2 ,3 ] .因此,开展低渗透率储集层的孔隙结构特征研究,对扩大福山凹陷油气勘探范围及深度,提高开发效率具有重要意义.本文重点研究福山凹陷YN背斜流沙港组一段(流一段)低渗透率储集层孔隙特征.低、特低渗透率储集层以微米、纳米级孔隙为主,需要特殊的实验手段对储集层的微观孔隙结构进行表征[4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ] .综合应用铸体薄片、扫描电镜等镜下观察手段直观识别孔喉类型,测量孔喉大小;利用微纳米CT扫描实验从三维角度刻画孔隙喉道分布特征;通过高压压汞实验手段得到的毛细管压力曲线信息,核磁共振实验得到的t 2 谱信号来定量化表征孔隙结构.不同的实验手段所突出的表征方面、范围尺度都各有不同,多种实验手段联合,有效地提高孔隙结构认知准确性. ...
鄂尔多斯盆地苏里格地区下石盒子组致密砂岩储集层微观孔隙结构及分形特征
1
2019
... 低渗透率储集层油气资源在油气田勘探开发中逐渐占据主导位置,其孔隙结构与渗流机理直接影响油藏的开发方式及产能情况[1 ,2 ,3 ] .因此,开展低渗透率储集层的孔隙结构特征研究,对扩大福山凹陷油气勘探范围及深度,提高开发效率具有重要意义.本文重点研究福山凹陷YN背斜流沙港组一段(流一段)低渗透率储集层孔隙特征.低、特低渗透率储集层以微米、纳米级孔隙为主,需要特殊的实验手段对储集层的微观孔隙结构进行表征[4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ] .综合应用铸体薄片、扫描电镜等镜下观察手段直观识别孔喉类型,测量孔喉大小;利用微纳米CT扫描实验从三维角度刻画孔隙喉道分布特征;通过高压压汞实验手段得到的毛细管压力曲线信息,核磁共振实验得到的t 2 谱信号来定量化表征孔隙结构.不同的实验手段所突出的表征方面、范围尺度都各有不同,多种实验手段联合,有效地提高孔隙结构认知准确性. ...
鄂尔多斯盆地苏里格地区下石盒子组致密砂岩储集层微观孔隙结构及分形特征
1
2019
... 低渗透率储集层油气资源在油气田勘探开发中逐渐占据主导位置,其孔隙结构与渗流机理直接影响油藏的开发方式及产能情况[1 ,2 ,3 ] .因此,开展低渗透率储集层的孔隙结构特征研究,对扩大福山凹陷油气勘探范围及深度,提高开发效率具有重要意义.本文重点研究福山凹陷YN背斜流沙港组一段(流一段)低渗透率储集层孔隙特征.低、特低渗透率储集层以微米、纳米级孔隙为主,需要特殊的实验手段对储集层的微观孔隙结构进行表征[4 ,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ] .综合应用铸体薄片、扫描电镜等镜下观察手段直观识别孔喉类型,测量孔喉大小;利用微纳米CT扫描实验从三维角度刻画孔隙喉道分布特征;通过高压压汞实验手段得到的毛细管压力曲线信息,核磁共振实验得到的t 2 谱信号来定量化表征孔隙结构.不同的实验手段所突出的表征方面、范围尺度都各有不同,多种实验手段联合,有效地提高孔隙结构认知准确性. ...
福山凹陷流一段辫状河三角洲研究及勘探意义
1
2016
... YN背斜含油气构造位于福山凹陷中西部,主要分布在海南岛陆上部分.始新世晚期,断陷迁移期,断槽中心向北西迁移,沉积了较厚的流一段地层,因此拥有多套砂岩储集层,岩性总体为下细上粗,呈深湖-半深湖-浅湖相变化;流一段断裂少,褶皱比较简单,基本为南高北低斜坡,由一系列正向正断裂和局部逆牵引褶曲构成[10 ] . ...
福山凹陷流一段辫状河三角洲研究及勘探意义
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2016
... YN背斜含油气构造位于福山凹陷中西部,主要分布在海南岛陆上部分.始新世晚期,断陷迁移期,断槽中心向北西迁移,沉积了较厚的流一段地层,因此拥有多套砂岩储集层,岩性总体为下细上粗,呈深湖-半深湖-浅湖相变化;流一段断裂少,褶皱比较简单,基本为南高北低斜坡,由一系列正向正断裂和局部逆牵引褶曲构成[10 ] . ...
联合压汞法的致密储集层微观孔隙结构及孔径分布特征:以鄂尔多斯盆地吴起地区长6储集层为例
1
2019
... 高压压汞-联合测试可测得的孔喉参数更加准确,是目前表征低渗透率、致密储集层微观孔喉特征的有效手段,可得出储集层物性、孔喉大小、孔喉连通性和孔喉分布特征[11 ,12 ] .选取YN背斜Y 7井、Y 10x井、Y 11x井和Y 13x井流一段低渗透率储集层岩石样品分析,实验结果见表1 .YN背斜流一段低渗透率储集层喉道大小以纳米级和亚微米级为主,为微细喉.孔喉平均半径0.167~1.162 μm,平均值为0.601 μm,最大孔喉半径1.061~5.334 μm,平均值为2.923 μm,孔喉半径中值0.04~0.417 μm,平均值为0.230 μm;孔喉均质系数0.154~0.286,平均值为0.214,孔喉分选系数2.631~33.376,平均值为6.445,均质系数较小,分选系数较大,孔喉呈双峰分布(图5 ),孔喉大小分布不均匀,连通性较差. ...
联合压汞法的致密储集层微观孔隙结构及孔径分布特征:以鄂尔多斯盆地吴起地区长6储集层为例
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2019
... 高压压汞-联合测试可测得的孔喉参数更加准确,是目前表征低渗透率、致密储集层微观孔喉特征的有效手段,可得出储集层物性、孔喉大小、孔喉连通性和孔喉分布特征[11 ,12 ] .选取YN背斜Y 7井、Y 10x井、Y 11x井和Y 13x井流一段低渗透率储集层岩石样品分析,实验结果见表1 .YN背斜流一段低渗透率储集层喉道大小以纳米级和亚微米级为主,为微细喉.孔喉平均半径0.167~1.162 μm,平均值为0.601 μm,最大孔喉半径1.061~5.334 μm,平均值为2.923 μm,孔喉半径中值0.04~0.417 μm,平均值为0.230 μm;孔喉均质系数0.154~0.286,平均值为0.214,孔喉分选系数2.631~33.376,平均值为6.445,均质系数较小,分选系数较大,孔喉呈双峰分布(图5 ),孔喉大小分布不均匀,连通性较差. ...
基于全直径岩心CT扫描技术的三元复合驱后微观孔隙结构特征
1
2019
... 高压压汞-联合测试可测得的孔喉参数更加准确,是目前表征低渗透率、致密储集层微观孔喉特征的有效手段,可得出储集层物性、孔喉大小、孔喉连通性和孔喉分布特征[11 ,12 ] .选取YN背斜Y 7井、Y 10x井、Y 11x井和Y 13x井流一段低渗透率储集层岩石样品分析,实验结果见表1 .YN背斜流一段低渗透率储集层喉道大小以纳米级和亚微米级为主,为微细喉.孔喉平均半径0.167~1.162 μm,平均值为0.601 μm,最大孔喉半径1.061~5.334 μm,平均值为2.923 μm,孔喉半径中值0.04~0.417 μm,平均值为0.230 μm;孔喉均质系数0.154~0.286,平均值为0.214,孔喉分选系数2.631~33.376,平均值为6.445,均质系数较小,分选系数较大,孔喉呈双峰分布(图5 ),孔喉大小分布不均匀,连通性较差. ...
基于全直径岩心CT扫描技术的三元复合驱后微观孔隙结构特征
1
2019
... 高压压汞-联合测试可测得的孔喉参数更加准确,是目前表征低渗透率、致密储集层微观孔喉特征的有效手段,可得出储集层物性、孔喉大小、孔喉连通性和孔喉分布特征[11 ,12 ] .选取YN背斜Y 7井、Y 10x井、Y 11x井和Y 13x井流一段低渗透率储集层岩石样品分析,实验结果见表1 .YN背斜流一段低渗透率储集层喉道大小以纳米级和亚微米级为主,为微细喉.孔喉平均半径0.167~1.162 μm,平均值为0.601 μm,最大孔喉半径1.061~5.334 μm,平均值为2.923 μm,孔喉半径中值0.04~0.417 μm,平均值为0.230 μm;孔喉均质系数0.154~0.286,平均值为0.214,孔喉分选系数2.631~33.376,平均值为6.445,均质系数较小,分选系数较大,孔喉呈双峰分布(图5 ),孔喉大小分布不均匀,连通性较差. ...
X-CT扫描成像技术在致密砂岩微观孔隙结构表征中的应用——以大安油田扶余油层为例
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2016
... 应用微米CT扫描技术,获得高分辨率测试数据结果,绘制出三维的立体模型,基于数据结果可计算岩石样品孔隙结构参数与相对密度[13 ] .以Y 7井A 80样品的微米CT扫描结果为例分析.A 80样品,井深3 890.44 m,实测孔隙度10.24%,渗透率0.041 mD.其二维图像孔隙类型为粒内溶蚀孔和粒间溶蚀孔,长石和岩屑遭受溶蚀作用(图6 a、图6 b).微米三维孔喉主要为连片状和孤立状两种微孔隙,孤立状微孔隙连通性较差,连片状微孔隙连通性相对较好(图6 c-图6 f).由数字岩心模型测得,孔隙总数16 739,最大孔隙半径5.369 μm,平均孔隙半径1.883 μm,平均配位数4.228,喉道数35 821,最大喉道半径4.555 μm,平均喉道半径0.996 μm,样品砂岩孔隙结构为小孔微细喉. ...
X-CT扫描成像技术在致密砂岩微观孔隙结构表征中的应用——以大安油田扶余油层为例
1
2016
... 应用微米CT扫描技术,获得高分辨率测试数据结果,绘制出三维的立体模型,基于数据结果可计算岩石样品孔隙结构参数与相对密度[13 ] .以Y 7井A 80样品的微米CT扫描结果为例分析.A 80样品,井深3 890.44 m,实测孔隙度10.24%,渗透率0.041 mD.其二维图像孔隙类型为粒内溶蚀孔和粒间溶蚀孔,长石和岩屑遭受溶蚀作用(图6 a、图6 b).微米三维孔喉主要为连片状和孤立状两种微孔隙,孤立状微孔隙连通性较差,连片状微孔隙连通性相对较好(图6 c-图6 f).由数字岩心模型测得,孔隙总数16 739,最大孔隙半径5.369 μm,平均孔隙半径1.883 μm,平均配位数4.228,喉道数35 821,最大喉道半径4.555 μm,平均喉道半径0.996 μm,样品砂岩孔隙结构为小孔微细喉. ...
