调查的集成核磁共振和NMRC致密砂岩储层的孔隙大小分布:一个案例研究上古生代东濮萧条

文摘

探索合适的方法来理解孔隙结构和总体孔隙大小分布(PSD)致密砂岩储层的储层质量评价是很重要的。集成分析包括x射线衍射(XRD)、三束氩离子(TIB)抛光方法,扫描电子显微镜(SEM)、高压压汞(HPMI)、核磁共振(NMR)和核磁共振cryoporometry (NMRC)应用于确定致密砂岩储层的孔隙结构上古生代东濮抑郁症以及他们与储层的物理性质的关系。NMRC提供可能获得纳米级(4 - 1400 nm)储层孔隙结构的直接和准确。因此,试图通过结合NMRC和核磁共振可以揭示致密砂岩储层的PSD具有不同孔隙结构。结果表明,致密砂岩储层由粒间,晶内的,晶间孔(粘土矿物)。完整的PSD易理解地显示四种不同类型的储层的孔隙结构特征,孔隙大小从2纳米到几十微米。具体来说,I型水库的整体PSD显示广泛的单峰分布模式的峰值范围0.1 - 2μ米,表明溶蚀粒间孔有一定的联系,和II型水库,整个PSD显示双峰分布模式,左派和右派的山峰,在0.004 - -0.01范围μm和0.15 - -0.4μm,分别显示类似的振幅,暗示两粒间的优势(中孔)和粒间(大孔隙)毛孔。类型III和IV的全部PSDs水库显示更低振幅比I和II型水库,表明低孔隙数量和复杂的孔隙结构。此外,NMRC也证明了不同的成岩作用导致孔隙结构和储层物理性质之间的相关性。

1。介绍

致密油和天然气水库、非常规的自然资源,越来越重要的替代石油和天然气资源在二十一世纪和占总数的比例不断上升的石油和天然气资源在全球范围内(1,2]。与传统的石油和天然气资源相比,它们的特点是稳定性差,非均质性强,和一个复杂的油水交互机制,也很难评估和探索3]。此外,致密砂岩储层是一个重要的石油和天然气资源紧张,并清楚地了解他们的孔隙结构研究致密油和天然气的基础积累,相关的收费机制、资源潜力(4- - - - - -7]。然而,他们强烈的异质性以及大量的纳米级孔隙喉咙使孔隙结构的表征困难(8,9]。它也表明,纳米尺度的空间占总量的大约70 - 80%的储层空间,及其主要的孔隙大小分布(PSD)是40 - 700海里10,11]。此外,它也被报道,致密砂岩储层中孔隙的分布和大小确定其物理性质;因此,他们明显影响石油和天然气的复苏。因此,研究孔隙结构的致密油和天然气资源勘探具有重要意义。

目前,许多技术被用于孔隙特征和定量研究。例如,铸体薄片(CTS)和扫描电子显微镜(SEM)曾观察致密砂岩储层的孔隙形态(12- - - - - -14]。此外,高压压汞(HPMI),恒速压汞(CRMI),低温氮气吸附(N₂GA)和核磁共振(NMR)也被利用来执行定量研究孔隙数量、大小和分布(15- - - - - -19]。然而,尽管这些不同的方法有一定的优势,他们各有其局限性。特别是,CTS和SEM是直观的,但不提供可能性获得可靠的量化数据(20.,21]。此外,HPMI是有利的对微米尺寸孔隙的特征;然而,它可能导致的破坏下的孔隙结构更高的毛细管压力,尤其是在纳米尺度,导致实验精度远低于理论测试精度(22- - - - - -24]。在HPMI实验中,大约3 nm和63之间的PSD的特点μ可以根据实验条件获得。然而,气孔直径大于10μ比0.01米或更少μm是难以准确检测由于屏蔽效应(3]。此外,CRMI可能克服挫折与高压相关联;然而,它的最大压力是有限的结果当孔隙大小低于120海里(24,25,据报道,N₂遗传算法不提供可能性探测孔隙大小,超过200海里;因此,它不适合致密砂岩储层的特征(18]。还观察到核磁共振只提供可能反映了PSD的大致轮廓和范围,但不能准确反映孔隙大小的变化在一个小范围内(4,26]。可以测量PSD大约1 nm和100年之间μm;然而,该方法的测量精度是有限的,它不能有效地显示不同类型的储层的PSD的特点。

作为一个新兴的孔隙特征技术,核磁共振cryoporometry (NMRC)不仅涵盖纳米孔的测量范围,实现连续给定样本的特征,但也允许的直接和高效获取信息,如PSD和孔隙度(13,20.,27,28]。不像核磁共振,NMRC是Gibbs-Thomson方程的理论基础,提供直接的可能性获得孔隙大小数据基于固体的熔点的变化(29日]。为了使用这种方法来测量岩石孔隙大小,一些学者已经使用octamethylcyclotetrasiloxane (OMCTS)作为探针液体,这不仅提高中孔和大孔隙测量的准确性也满足测试要求致密砂岩储层特征(4至1400海里)(13,28]。然而,这大大缩小了测量范围,无法真正全面显示样品的孔隙大小分布。

在这项研究中,我们收集了致密砂岩样本上古生代东濮抑郁进行综合研究,由XRD、FESEM-PCAS, HPMI,核磁共振,NMRC。我们试图揭示他们的完整的PSD结合NMRC NMR和不同类型的储层的孔隙结构特征从定性和定量。之后,我们讨论了可能的成岩作用过程形成这些孔隙结构和孔隙结构之间的内在关系和储层的物理性质。本研究结合核磁共振、MNRC和其他方法来研究致密储层的孔隙结构,并指出定量研究方法具有良好的适用性在致密储层孔隙结构和储层评价。获得的结果可以用来形成碳氢化合物浓缩监管和exploration-associated风险最小化。

2。材料和方法

2.1。地质背景

东濮抑郁,占地总面积约5300公里²,位于渤海湾盆地的东南部的华北平台(图1)。考虑它的长期演化过程中,它经历了几个构造事件(30.]。在元古代末期,中国北方形成了一个结合土地质量成为一个稳定的平台中三迭世(31日,32),华北大陆解体后的燕山运动,东濮萧条逐渐形成,此后,经历了三个重要的构造演化阶段,最终形成一系列的断层和四种结构单元在平面上(31日,33]。这些断层控制着沉积厚度和新生代地层的分布范围。此外,从下到上,本抑郁症的地层稳定低古生代陆缘碳酸存款,含煤碎屑岩地层上古生代,红砂、泥岩中二迭世在干燥气候条件下,、江湖相石膏salt-bearing新生代碎屑岩(33]。一项研究表明,两组石油系统,包括上古生代和新生代石油系统,存在于本抑郁症(34]。石油系统,具体地说,在上古生代上古生代煤层,具有厚度大、分布范围广、有机质丰度高,功能良好的烃源岩(35- - - - - -37]。此外,二叠纪的中期和细粒度砂岩低石河子和研究华北地层,它的特点是低孔隙度和渗透率超低,是主要的储层在这个石油系统(30.]。

2.2。材料和分析

总共12致密砂岩样品收集从二叠纪核心山西、降低石河子,研究华北地层在渤海湾盆地的东濮抑郁。钻取的样品,均匀的部分,是柱状,长约3 - 5厘米,直径2.5厘米。收集后,所有的样品都干24小时在373.15 K测试分析。所有提到的测量进行了南京大学,南京,中国。

首先,氮氦孔隙度和渗透率都检测到cms - 300自动渗透率测量仪器标准GB / T 29172 - 2012。然后,为了准确地识别孔隙类型和成岩作用特征、铸体薄片(CTS)和subslices准备。铸体薄片与蓝色环氧树脂浸渍和公理范围观察到5 (Al)波尔在地表地球化学重点实验室,教育部。subslices核心样品的体积 并观察500年蔡司σ场发射扫描电子显微镜(FESEM)在地表地球化学重点实验室,教育部。收集高分辨率图像的孔隙结构,核心样本首先用砂纸抛光,然后用三光束的氩离子蚀刻(TIB)莱卡EM抽搐3 x固体微结构国家实验室的工具。仪器参数设置为电压6.5千伏,电流2.5 mA,实验3 h。

实验后TIB和FESEM subslices停飞200网进行XRD分析。XRD分析是进行Neo-DMAX iii a衍射仪在矿床研究的国家重点实验室,与铜Kα辐射,电压37.5 kV,电子束电流30 mA,扫描角从3°~ 70°,步长为0.02°。

第四HPMI实验是由Autopore 9505 porosimetry分析仪。相对应的最大侵入压力为116.7 MPa,孔隙半径6海里。

核磁共振和NMRC实验都是由NMRC孔隙分析仪12 - 010 V,中国由Niumag制造有限公司。为了实现良好的信噪比,测试参数回波间隔0.2毫秒,5 s的等待时间,扫描的时候,128年,2048年和回波列车。首先,样品的质量和体积体积是衡量电力平衡和排水方法,前瞻性。在373.15 K干后24 h和真空的24 h,这些样本放入核磁共振仪器的首次测试。T₂的不饱和水和核磁共振孔隙度。在第一次测试后,样品完全饱和与去离子水20 MPa 24 h和T₂光谱的饱和度是第二次核磁共振测试。通过软件处理了两次测量,可移动的横向弛豫时间T2谱可以获得的孔隙度。

NMRC是一种新方法测量煤和页岩的纳米孔隙和基于Gibbs-Thomson方程(28,38,39]。近年来,这个实验也被用于致密砂岩孔隙大小分析(13,28]。以前的经验的基础上,我们选择了octamethylcyclotetrasiloxane (OMCTS)作为探针液体的大和两亲性润湿13]。具体的实验过程如下。首先,样品磨20 ~ 35网格,然后把它放到一个2毫升色谱瓶在一起,用吸尘器清扫12 h。然后,探针液体注射。样本平衡和离心机12 h,以便探测液体样品的自发进入毛孔self-imbibition。之后,样品被放入设备测量。Carr-Purcel-Meibom-Gill (CPMG)序列用于NMRC测试本文的示例流程。测试参数回波间隔1 ms,等待时间2500毫秒,扫描* 32,2000年和回波列车(10]。在实验中,28个不同的温度点设置为测试从253.15到291.15 K。一旦达成所需的温度,CPMG测量开始后10分钟。具体的实验步骤是详细图2。

3所示。结果

3.1。大部分矿物学

表1表明,砂岩样品主要由石英、长石、粘土矿物,其次是少量的方解石、菱铁矿、岩盐和黄铁矿。具体来说,石英、长石、粘土砂岩样品的内容范围42.5 - -78.7%,-45.3% - 6.1,分别为-26.8%和1.4。此外,样品1和2显示石英含量高,但长石和粘土矿物含量低,而另一个样品(样品7、9、10和11)显示石英和粘土矿物含量高,但是长石含量较低。另外,样品8有石英和长石含量高,而其粘土矿物含量相对较低(表1)。

3.2。岩石物性和孔隙类型属性

的孔隙度和渗透率砂岩样品展示在表2,表明样品的孔隙度和渗透率变化范围2.1 - -8.8%和0.0245 - -0.188医学博士。这些样品可以分成四种油藏类型基于他们的成分和物理性质的差异:I型水库显示石英含量高、粘土矿物含量低,与孔隙度变化范围在7.21 - -8.85%;II型水库粘土含量高,孔隙度介于4.29和6.19%;类型III水库、石英含量高,孔隙度在3.72和4.36%;和IV型水库,石英和粘土矿物含量高,孔隙度在2.13 - -3.16%。

毛孔不仅作为碳氢化合物的基本存储空间在致密砂岩储层,而且函数作为成岩流体的重要渠道。因此,使用TIB的蚀刻加上FESEM观察致密砂岩样品的表面有一个很大的视野不仅满足致密砂岩的观测要求,但也更准确地描述储层的孔隙结构。此外,PCAS软件的帮助下,图像中的孔隙喉咙被准确识别,及相关参数,包括地区百分比、平均形状因子,概率熵和分形维数,自动提取(40]。因此,三种孔隙类型,包括粒间,晶内的,晶间孔,观察在致密砂岩样品通过SEM图像(图3)。所有这些毛孔都是二次溶解毛孔而不是原生孔隙。此外,粒间和晶内的毛孔,常见的I型和II型水库,长石和岩屑的溶蚀造成的。粒间孔隙,不规则的形状和强烈弯曲的边缘,出现比较大的,与他们的直径变化范围在20 - 400μ(数据3(一)-3(c))。相反,晶内的毛孔大小相对较小,其直径变化范围在5 - 100μ(数据3(一),3(c)和(d)),晶间孔时,经常遇到在II型和IV水库,是由一个角形状和特征显示较小的孔隙大小。他们还发现主要分布在粘土总量,包括高岭石和绿泥石(数字3(e),3(h)和3(我)),其次是碳酸盐矿物(图3(f))。

多个FESEM图像对应于相同的样本组合来获得更大的图像通过缝合技术。此后,不同的参数提取使用PCAS软件。的过程中提取参数,并参照氦孔隙度数据,一个统一的阈值被选中为不同的样本来控制相对误差。高精度的原始孔隙喉咙的SEM图像和提取的图像如图所示4。使用PCAS软件提取的相关参数,包括区域百分比,毛孔数量,平均形状因子,和概率熵,如表所示2。图像区域差异,在这项研究中,我们规定每个1毫米的孔数²每个样本的变化从472年到4174年。此外,平均形状系数( )被用来描述孔的形状,和概率熵( )被用来描述孔的方向。他们定义如下: 在哪里代表孔隙面积和代表孔隙周长(40,41]。0.4662和0.6147之间的形式多种多样,总的来说,它的价值随着孔隙边缘的复杂性的增加而减少。 在哪里代表的比例毛孔内一个特定的角度范围。在二维平面空间,角度范围从0°- 180°,和价值变化从1到18 (40]。此外,概率熵变化在0.7384和0.9913之间。通常情况下,概率熵值的增加,孔隙安排往往是混乱的。

3.3。孔隙结构

3.3.1。HPMI结果

压汞和挤压致密砂岩样品的曲线如图所示5。的I型水库是小于1 MPa,和他们的饱和度超过65 MPa。此外,水星入侵入侵一个小压力范围内迅速增加,与明显的水平阶段的早期阶段汞入侵。对II型水库 ,水星入侵的数量基本上保持不变在较小的入侵的压力范围内,和更大的入侵的压力范围内,随着入侵压力的增加,入侵曲线稳步增长。此外,入侵的形状曲线类型III和IV型水库是类似于II型水库;然而,入侵的顶点位置曲线向右平移,和和这两种油藏类型的值增加和减少,分别。

基于实验数据对应于高压压汞孔隙喉道半径之间的关系和生成汞饱和度的差异,如图6,很明显,I型储层表现为双峰分布模式,正确的峰值跨越0.16和1.60μm和高峰值在0.25 - -1.00范围μm和左边峰跨越0.006和0.10μm(图6(一))。其他三个类型的水库的特点是没有多高斯分布跨越0.006和0.063μm;然而,高峰值是不同的(数字6 (b)- - - - - -6 (d))。具体来说,II型水库的峰值0.016μm,相对应的增量孔隙空间孔隙大小为17.6%。III和IV型水库,峰的位置是0.01和0.006μm,增量孔隙空间分别为10.6%和14.5,分别。

3.3.2。核磁共振结果

体积、连通性和PSD可以反映砂岩储层反演的NMR T₂结果(19,42,43]。一般来说,长弛豫时间对应于大毛孔,而短的弛豫时间对应的小孔(5]。一方面,PSD曲线由NMR的I型水库主要范围从0.01到10μm,孔隙大小的峰值变化范围在0.1 - 2μm(图7)。另一方面,PSD曲线类型II, III和IV水库所有显示双峰模式和主要的山峰,这明显不同于I型水库,并转移到较小的孔隙大小,在0.001 - -0.1范围μm。除了振幅,这些其他三个水库的PSD曲线类型模式的差异不显著,范围,和宽度。因此,很难区分它们的孔隙结构特征通过NMR曲线的反演。

3.3.3。NMRC结果

累积孔隙体积增长曲线和PSD基于NMRC实验结果如图所示8。NMRC-based累积孔隙曲线显示,不同类型的砂岩储层有不同的总孔隙体积和孔隙体积改变利率。具体来说,I型储层总孔隙体积最大,及其累积孔隙体积略有增加,轻轻地在初始阶段。当他们的孔隙尺寸达到27.7 nm,累积孔隙体积显示急剧上升,此后,保持显著的上升趋势(图8(一个))。II和III型水库、总孔隙体积显著下降,而他们的累积孔体积逐渐上升(数字8 (c)和8 (e))。值得注意的是,II型水库的累积孔隙体积显示略有增加的孔隙大小大约9 nm(图8 (c))和IV型水库显示最低的总孔隙体积。这些水库的累积孔体积在初始阶段迅速增长,增长率放缓当孔径达到10 nm(图8 (g))。

此外,致密砂岩储层的四种类型的PSD模式显著不同。具体来说,I型水库显示广泛的连续单峰分布(图8 (b)),孔隙大小不同的峰值范围在100 - 500海里,与峰值0.025厘米以上³/ ( )。此外,II型水库的PSD曲线显示双峰模式,与孔隙大小不同的峰值范围5 - 10和115 - 350纳米(图8 (d)),并与I型水库、II型水库的峰值振幅明显下降。III型水库,比如I型水库、峰值主要是分布在125和375海里;然而,峰值振幅进一步减毒与上述两种油藏类型(图8 (f))。IV型水库的PSD曲线也显示了双峰特征;然而,高峰更明显(图4 - nm范围8 (h))。简而言之,我从类型IV型水库,PSD曲线的振幅呈逐渐下降趋势在125 - 500海里,表明大孔隙的比例下降。此外,II型的PSD曲线和IV水库显示4和11 nm之间明显的峰值,表明这两种类型的水库有更高的罚款中孔的内容。

3.4。成岩作用特征

重要的成岩作用包括压实、解散和胶结(例如,自生高岭石和石英生长)。长石、岩屑、凝灰岩和确定为主要负责解散(数字9(一个)- - - - - -9 (d))。在I型水库,长石和岩屑的溶蚀形成的蜂窝状或moldic毛孔(数字9(一个)- - - - - -9 (c)),而在II型水库,大量的自生高岭石出现分散的补丁和蠕或booklet-like粒间溶蚀孔隙之间的聚集,导致晶间空间(人物的堵塞9 (d)- - - - - -9 (g))。然而,大部分的自生高岭石保留一些晶间孔隙,石英,长石和岩屑溶解被确认为石英次生加大胶结(数据的主要来源8 (h)- - - - - -8(j))。这些石英生长更经常遇到III型水库,是富含石英和在一个贫穷的矩阵的特征。一般来说,石英的厚度生长,部分或完全小学和溶蚀孔隙,变化范围在10 - 50μm(图9 (j))。IV型致密砂岩储层被发现的特点是线性的,凹、凸联系人(数字9 (k)和9(左)),机械压实的强度随砂岩储层的构成。例如,致密砂岩储层的压实效果与高韧性的内容片段更强烈的水库高石英和长石的内容。

4所示。讨论

4.1。集成核磁共振和NMRC描述PSD的全程

实验结果表明,致密砂岩储层、抑郁症的特点是多个孔隙类型和孔喉大小分布。然而,如前所述,HPMI的应用,核磁共振,MNRC可能没有提供检测样品的孔喉分布由于他们不同的局限性。例如,HPMI和NMR曲线可以揭示了PSD的特点类型我水库,但不能有效地证明了PSD的特点,其他三个储层类型(数据5和7),而NMRC实验可以显示储层的孔隙结构和PSD的特点和PSD曲线显示明显差异的四种类型的储层峰的形状和幅度。与HPMI和核磁共振相比,尽管NMRC可以准确地描述致密砂岩储层的孔隙范围4 - 1400海里,它大大缩小了测量范围(10,28]。因此,很难用单一实验致密砂岩储层的完整的PSD的特点。此外,尽管一些学者试图揭示致密砂岩储层的整体PSD通过多种技术的集成和集成N的建立了一种新方法₂GA和NMR通过点的连接(POC)的最终实现完整的PSD的致密砂岩储层(18,25,39),完整的PSDs获得使用这些方法不能揭示纳米级孔隙特征由于不合适的技术性质。因此,我们试图整合NMRC使用POC NMR技术的有效推导致密砂岩储层的全方位PSD。

第一步把基于NMRC PSD和NMR曲线是定义点的连接(POC);单位增量的毛孔相等的时候,两个PSD曲线相交(18,25]。之后,选择合适的地方的PSD曲线之间的不同的poc是至关重要的。在这项研究中,两个poc的PSD曲线I型和II型水库被确定。第一个结点,两条曲线重叠,POC的地方₁POC,最后一个结₂(图10 ())。因此,完整的I型和II型水库PSDs由以下部分组成:POC的左边部分₁主要是确定通过核磁共振,POC的右边部分₁,但在POC的左边₂,决心通过NMRC POC的右边部分₂通过核磁共振,这是确定。III和IV型水库,我们认为选择最后两条曲线的交点唯一POC,这样的结果NMRC可能可能纳入整个PSDs(图10 (b))。因此,左边的PSD通过NMRC POC的决心,而决心通过核磁共振。

水库的全方位PSDs图所示10,很明显,PSDs的致密砂岩储层在本抑郁症有广泛和显示各种分布模式。I型储层,孔隙度6.0%以上,总体PSD上出现右偏态 - - - - - -轴,以广泛的单峰分布模式,主要山峰不同的范围0.1 - 2μ米,这表明大孔隙是主要(图11)。随孔隙度降低,整个PSD是由狭窄的双峰分布模式,与峰值转向左边。此外,左翼和右翼的峰值变化范围0.1 - -0.35μm和0.004 - -0.01μm,分别。II型水库,左派和右派的峰值振幅显示相似,暗示中孔和大孔隙的优势。此外,左边的振幅峰值IV型水库远远高于他们权利的高峰,证明在IV型水库、中孔占主导地位,其次是大孔隙(图11)。此外,PSD曲线的峰值III型储层变化范围在0.05 - -0.35μm;然而,它们的振幅显示显著衰减,表明大孔隙的优势;然而,他们的振幅衰减。

4.2。孔隙结构对储层质量的影响在不同的成岩过程的影响

复杂的成岩作用经历了致密砂岩储层在漫长的葬礼过程不仅改变他们的原始孔隙系统,但也产生深远的控制效果的存储和迁移能力孔隙系统[21,42,44,45]。先前的研究已经表明,成岩作用可以改变孔隙空间的数量和分布范围的毛孔喉咙,以及他们的连接46- - - - - -50]。此外,它也表明,压实,框架粒子的溶解,粘土矿物含量的主要因素是控制砂岩储层的孔隙体积(12,51,52]。因此,了解完整的PSD的水库后,再加上其微观特征,不同类型的孔隙结构的特征及其对储层质量的影响在不同的成岩作用的影响可能会决定。

岩相学的,观察到长石溶解形成超大的粒间孔隙型水库(数字3(一),9(我),9 (j))。此外,进一步的从多个角度观察表明,除了解散,没有附近的降水石英生长,碳酸盐水泥,或在这些储层粘土矿物。此外,从矿物学的角度来看,I型储层粘土矿物含量低,而他们的框架粒子含量高。因此,水岩相互作用后发生在I型水库,大量的固体是运输由于扩散;因此,dissolution-enlarged粒间和晶内的毛孔很容易形成53]。粒间的孔隙结构特征与晶内的毛孔大孔隙大小显示为山峰从100纳米到2μm。II型水库,长石溶解后的凝灰岩,铝和硅沉淀原位或附近的高岭石(数据3(e)和9 (f)- - - - - -9 (h))。这个孔隙充填高岭石扮演重要角色在减少孔隙孔径和孔隙体积(42]。尽管如此,它仍可以观察到一些尚未满粒间溶蚀孔隙(图3(c))。因此,NMR-based PSD曲线显示的双峰模式混合组成的孔隙结构中孔(晶间孔)和大孔隙(粒间孔隙(图)11)。类型III水库周围显示石英次生加大石英碎屑导致孔隙体积明显降低(数字9 (c)- - - - - -9 (e))。然而,流体不仅使二氧化硅沉淀,也导致了解散框架颗粒形成几粒间孔隙。因此,完整的PSD曲线类型III水库显示一个高峰在125到375纳米之间。然而,这个峰值振幅的衰减,表明孔隙体积和数量,尤其是那些大孔隙,降低了(图11)。最后,很明显,IV型水库,粘土矿物含量高,经历了强烈的机械压实,导致孔隙损失和防止流体的入口;因此,孔隙结构以晶间孔为主。因此,IV型水库的PSD曲线显示出更明显的峰值(图4 - nm范围8 (h))。

总之,PSD曲线不仅反映孔隙结构的差异,还表示的不同贡献毛孔总孔隙度(孔隙体积)在不同孔隙大小,即。有不同的影响,不同的孔隙结构储层质量。因此,基于NMRC实验的结果,四种类型的孔隙体积的贡献比率水库范围4 - nm ( )和180 - 375 nm ( )分别计算。的和与总孔隙度值显示相关。具体地说,值与孔隙度(图显示负相关12(一个)),而值显示正相关(图12 (b)),表明在储层孔隙度高、大毛孔孔隙度的贡献是主要的,而小毛孔是无关紧要的。这意味着micropore-dominated孔隙结构产生更为显著的影响在水库的容量,如I型和II型水库。相反,粘土矿物含量高的样品显示相对较高值(图12 (c)),但较低值(图12 (d))。观察是一种解释,主要分布在粘土矿物晶间孔。因此,粘土矿物含量的增加会导致晶间孔隙的数量的增加。此外,铝硅酸盐矿物的溶解和凝灰岩将导致次生粘土矿物的生成,导致增加数量的中孔和大孔隙的数量减少。也观察到水库与mesopore-dominated孔隙结构特征是可怜的存储属性。

4.3。不同孔隙结构的演变

的物理性质、孔隙结构特征(形状系数和概率熵),薄片,NMR曲线,HPIM曲线,NMRC曲线的四种油藏类型确定在本研究进行了总结和比较(如图13)。

I型水库显示最好的宏观特性。根据薄片分析,包括粒间孔隙结构和颗粒内的气孔形成的解散。主要的毛孔都失去了在埋藏过程中由于压实;然而,长石颗粒的溶解导致大量微米尺寸的溶解孔隙的形成。这种类型的储层表现出低形状系数和高概率熵,这意味着它有一个相对孔隙边缘光滑和有序的孔隙安排,有效孔隙大区域(54]。这个水库的HPMI曲线的特点是低阈值压力和显示最高的相对最大汞饱和度( )在大约70%,这表明I型储层的孔上古生代东濮抑郁展示最好的连通性。此外,PSD曲线表现为单峰,沿着右偏态模式 - - - - - -轴,暗示晶间大孔隙的优势。

此外,II型储层的孔隙结构包括两个颗粒内的中孔和粒间大孔隙由于解散框架谷物、凝灰岩和高岭石充填。进一步,而I型水库、II型水库的最显著的特点是数量大的自生高岭石沉淀的溶解毛孔导致毛孔堵塞。此外,II型水库有相对高的形状系数和较低的概率熵与I型水库相比,表明他们的特点是一个衣衫褴褛的孔隙边缘和一个混乱的孔隙安排。HPMI曲线对应于II型水库显示更高的阈值以及高压力 ,暗示毛孔不均匀分布,但有很好的连接。II型水库的PSD也表现出双峰模式,这也表明晶间孔隙的共存和高岭石颗粒内的毛孔。

类型III和IV水库显示可怜的物理性质。薄片分析的结果显示,只有几粒间孔隙中III型水库,没有观察到明显的毛孔在IV型水库。然而,SEM分析显示一些粘土矿物中孔的存在,包括绿泥石(数字3(h)和3(我))。此外,这些储层经历了非常强烈的压实和胶结作用,导致重大损失的毛孔,和类似于II型水库,他们也表现为粗糙的孔隙边缘以及混乱的孔隙安排。类型III和IV水库的HPMI曲线也显示高阈值压力和极低的 ,低于40%,表明60%的毛孔没有有效地连接,和储层连通性差。PSD曲线的振幅远低于I型和II型水库(图13)。进一步,即使PSD曲线III和IV型水库的特点是一个单峰模式,它们之间存在一些差异。相对应的峰值III型水库不同的范围在0.05 - -0.5μm,粒间溶蚀孔隙的优势,而IV型水库的变化范围在0.002 - -0.01μ米,说明粘土矿物晶间孔隙的优势。

5。结论

在这项研究中,薄片,XRD, SEM, TIB-PCAS, HPMI,核磁共振,开展NMRC分析来确定致密砂岩储层的孔隙结构上古生代东濮萧条。主要结论如下:(1)致密砂岩储层在上东濮抑郁古生代由不同分形孔,包括粒间孔隙、粒内孔、晶间孔,通过薄片鉴定和扫描电镜图像(2)核磁共振的集成和NMRC作为一个可靠的策略总体PSD的致密砂岩储层具有不同孔隙结构可以被描述。研究了致密砂岩储层,孔隙大小分布广泛,从100年4海里μ米,特点是单峰和双峰模式。减少孔隙度,孔隙大小的主峰整体PSD曲线变得更小,与振幅衰减(3)NMRC和SEM可以准确地确定不同孔隙结构的原因。它不仅是一个可靠的成岩作用和孔隙结构之间的桥梁,也为储层质量评价提供了新思路。粒间的孔隙结构特征与晶内的毛孔大孔隙直径,形成由于解散,被发现更有利于优质储层的形成(4)综合评价的微观和宏观特征的四种类型储层的孔隙结构通过多种方法和多个参数。I型水库相对孔隙边缘光滑和有序的孔隙安排。他们还展示了最好的宏观特性。相反,其他三种类型的储层被发现的特点是衣衫褴褛的孔隙边缘和混乱的孔隙安排

数据可用性

使用的实验数据来支持本研究的结果中包括手稿。

的利益冲突

作者宣称,他们没有利益冲突。

确认

这项工作是在经济上支持中国国家科技重大项目(批准号2016年zx05006 - 004)。

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