文摘

孔隙结构会影响岩石的储存和流动特性,这是一个重要的研究内容研究非常规致密储层。本研究希望澄清的储层特征和流体渗流机理的长9储层Wucangpu块和提供技术支持与分段压裂水平井的发展这一块。摘要微观孔隙结构特征和储层的可生产性,详细分析了研究区通过恒速压汞、核磁共振。的研究结果表明,储层渗透率小于0.076医学主要由microthroat,储层渗透率的0.208 - -0.633医学更大比例的microthin喉咙,和储层渗透率的2.722 - -3.998 mD fine-middle喉咙更大比例。结果表明,岩石样品的石油/天然气储层渗透率大于1.0 mD很容易产生。

1。介绍

与页岩油勘探开发取得重大突破在北美,致密油在世界上已成为一个热点的非常规油气勘探和开发1- - - - - -3]。低的砂岩储层基质渗透率(extralow)被称为低渗透率储层。这是一个非常规储层形成在不同类型的岩石受到一定程度的二次转型。与常规油藏相比,致密油储层宏观和微观更复杂。除了他们的细粒度和可怜的物理性质,他们的异质性尤为突出4- - - - - -9]。异构性主要表现在不同岩性、物理性质、渗流能力,在致密储层成岩演化。致密油储层通常有细粒度的特点和高杂基,和岩性主要包括砂岩、粉砂岩、砂质碳酸盐岩石,石灰石和白云石(10]。

不同与传统的油气储层,致密油储层是由纳米和微尺度孔隙喉咙和发展多尺度,multitype毛孔。许多类型的毛孔构成致密油的有效存储空间。储层微孔结构研究技术和表征方法是重要的手段来解决石油和天然气的勘探和开发;尤其是在深化常规和非常规油气储层微孔结构研究、储层岩性不同,孔隙结构复杂和多样化,流体渗流的特点是复杂的。传统的方法如普通薄片(11,12),扫描电子显微镜(13),图像纹理分析(14)、粒度分析和高压压汞(15)通常作为孔隙结构研究的基本项目,可以用来描述孔的形状和结构。如今,恒速压汞、核磁共振等方法可以进一步进行更精确的定量研究毛孔,毛孔区分和怒吼,除可动流体边界。本文的微观孔隙结构特征和可玩性分析低收入/ ultra-low-permeability水库研究块给出通过恒定速率水星入侵和核磁共振。

2。方法和理论

2.1。地质背景

Wucangbao油田位于Yi-Shaan坡的中间部分,这是最广泛的鄂尔多斯盆地的一部分。整体性能是west-dipping单斜的梯度只有1°和平均斜率的6 - 8米/千米。北部地区是邻Dingbian新安江边境地区的石油生产工厂,和东部和西部是长庆油田操作区域包围。工作区域的总面积是402公里²(16,17]。张9₁砂岩形成Wucangpu块通常属于三角洲前缘相沉积。在东方6取心井位于水下分流河道的主要部分,在西方和2取心井位于水下分流河道侧翼。砂体的主要通道是厚的一部分,和排序是好的而砂体侧翼通道是薄和排序是贫穷的。这是符合含油级别由测井和岩心物性分析结果显示。取心井的位置如图所示1。这个项目的核心从40核六张9中取心井油层Wucangpu块。

2.2。恒速压汞

恒速压汞是汞的方法注射速度常数和低(18,19]。在准静态过程中,孔隙的微观结构决定根据自然压力波动半月板的压汞结束时通过微观不同形状的孔。它可以假定界面张力和压汞过程中接触角保持不变。当温度通过孔喉到更广泛的孔隙的身体,汞压力突然下降。准静态压汞过程确保压力变化只与曲率半径的变化对应的半月板汞,也就是说,毛细管压力的变化,波动的压力控制的喉咙和水库的毛孔。当孔隙穿过喉咙,进入下一个毛孔,它对应于压降的过程中,上升,下降。中使用的最大压汞压力恒速压汞实验900 psi ( MPa),相应的喉道半径约为0.12μm。通常,我们把喉咙和控制孔的半径小于0.12μm无效的喉咙和无效的毛孔在渗流过程中(19,20.]。的参数可以在恒定速度来自水星入侵主要包括以下:(1)微观均匀系数(α)[21:定义为每个喉道半径的总偏差最大的喉道半径。更大的价值 ,越接近组成样本的喉道半径最大喉道半径,和喉咙越均匀分布的样本,是归一化频率分布密度为每个喉道半径 (2)平均喉道半径:定义为喉道半径分布的均方根 (3)对渗透率的贡献一个喉咙: (4)相对分选系数:喉道半径的方差除以平均半径。相对分选系数越小,越集中的喉咙大小分布平均,和孔隙结构越均匀。方差是

2.3。核磁共振

核磁共振是原子核之间的相互作用和磁场。因为水是丰富的氢核1 h,最常用的原子核在天然气勘探和开发研究氢核1 h [22,23]。与水饱和岩石样本后,由于核磁矩的水中的氢原子核,核磁矩会产生能级分裂在应用静态磁场。核磁共振现象可以通过适当的检测和观察到的接收线圈,和核磁共振信号(磁化矢量)可以被检测出来。核磁共振信号强度正比于氢原子核的数量测量中包含的样本。对纯物质(如纯净水)样品,每个氢核的周围环境和原子核之间的相互作用是相同的;因此,T2弛豫时间可以用来描述样品的物理性质。储集岩的矿物成分和孔隙结构是非常复杂的。对于多孔介质岩石样本,情况要复杂得多。多孔介质中的流体存在,周围被许多接口。不一致的顺磁表面杂质的接触机会使每个核的概率是增强不同。 Thus, the nucleus relaxation in the rock-fluid system cannot be described by a single relaxation time but should be a distribution. The physical properties of different rock-fluid systems determine that they have different分布,所以他们的物理性质可以被获取他们的决定依次分布。

根据核磁共振的快速扩散表面弛豫模型,核放松在一个通道可以被描述为一个弛豫时间。在这个时候,可以表示为 在右边的第一项称为弛豫项,大部分的大小取决于饱和流体的性质,可以删除,右边的第三个任期被称为扩散弛豫项。通过建立核磁共振dediffusion测量实验技术,第三项也可以被删除。后删除右边的第一和第三条款,公式(6)成为 在哪里是表面弛豫强度,取决于孔隙表面性质和矿物成分,然后呢 的比表面积是一个孔隙,孔隙半径成反比。

岩石组成的多孔介质孔隙的大小不同,总放松放松的叠加一个孔隙(单个孔隙的放松是表达由公式(2)- (6),即 在哪里核磁共振信号强度和总吗弛豫时间的比例吗组件,孔隙体积的比例一定的孔隙大小对应总孔隙体积。

核磁共振的基本数据收集测量回波的火车,总核磁信号强度的衰减曲线随着时间的推移在放松的过程。Multiexponential回声火车上进行拟合,得到对应于每一个 。我们把为横坐标,作为纵坐标,然后的分布弛豫时间;也就是说,频谱可以获得。

放松在岩石液体要复杂得多。除了加强表面的顺磁离子(加强方法是一样的放松),系统内的磁场的不均匀性和分子扩散引起的放松是进一步加强由于不同磁导率的岩石颗粒和液体。在这个时候,可以表示为 在哪里扩散系数,内部磁场的不均匀性,外部磁场成正比,和是回声间隔。从公式可以看出,当外磁场不是很强(对应不是很大),足够短,后者的贡献可以忽略,此时:

因此,弛豫时间的分布反映了特定的岩石介质表面的分布和强度的内表面上的流体。

3所示。结果与讨论

3.1。孔隙结构分析

这一块的岩心渗透率分布主要集中在0.01 mD和1.00。医学博士的平均渗透率大约是0.60,平均孔隙度在10.54%左右。岩心渗透率分布由荧光显示0.001 - -0.015医学博士和孔隙度分布是2.0% - -8.0%,而石油痕迹所表现出的岩心渗透率分布0.032 - -3.997医学博士和孔隙度分布是5.3% - -15.5%(图2)。

在这个项目中,共有7岩石样本4块的取心井在恒速压汞测试。从图可以看出3,不同渗透率的岩心孔隙半径分布几乎没有差异,而喉道半径分布显示显著差异。渗透率越低,喉道半径分布越集中的低值区。随着渗透率的增加,分布范围扩大到高价值区域,但曲线的峰值减少。岩石样品的渗流能力主要是喉道半径的限制。

从图4、平均喉道半径、最大喉道半径、平均孔喉比、分选系数都显示良好的对数与渗透率的关系。渗透率越小,平均喉道半径越小的最大储层喉道半径,和平均孔喉比越大。当渗透率小于0.6 mD,喉道半径大幅减少,而孔喉比大幅增加。当渗透率大于0.6医学博士的平均喉道半径大于1μm(细喉级别),最大喉道半径是2μ米(介质喉咙级别)。开发难度适中。渗透率越小,喉分选系数越小,表明喉道分布往往是统一的,和其分类性能变得更好。当渗透率大于0.6 mD,喉咙分选系数保持在一个高价值的水平,和喉咙同质化的程度是伟大的。

总之,储层渗透率低于0.6 mD小喉咙和孔喉径比大,在储层渗透率大于0.6医学有更大的孔喉半径。孔喉比很小,从而降低注水的难度,降低储层生产的问题。

核心的喉道半径分布具有不同渗透率等级都有自己的特点。如表所示1的储层渗透率值0.076 mD几乎所有microthroat,由注水难以发展。储层渗透率的0.208 - -0.633 mD大部分超细的喉咙,这类储层具有一定的发展潜力,可以用作注水的目标。储层渗透率的2.722 - -3.998医学有很大一部分中等喉咙使用注水开发,这就不难培养。

3.2。研究流体的流动

从测试结果,核磁共振光谱Wucangpu地区由单峰和双峰形式主导,表明有两个或更多在储层孔隙结构类型。随着渗透率降低,高的峰值光谱逐渐转向左边(低值区),表明随着渗透率降低,有越来越少的可动流体(图5)。

当渗透率小于0.1 mD,如图6,核磁共振光谱主要出现在形式的一个高峰,流体主要是流体,可动流体饱和度平均23.68%,发展潜力小。渗透率很大时,光谱曲线是升高的范围更大的弛豫时间,和有一种倾向,将形成一个双峰曲线。

当渗透率大于0.1 mD,如图7,核磁共振光谱主要出现在形式的双峰值。可动流体的部分流体逐渐随渗透率的增加,和前面的光谱也逐渐增加。渗透率达到一定水平时,正确的前面是幅度高于左前方,有巨大的发展潜力,和可动流体饱和度平均是55.56%。

可动流体饱和度随渗透率的增加。随着孔隙率的增加,可动流体饱和度也显示了一个上升趋势。的平均渗透率Wucangpu块0.6医学博士和相应的可动流体饱和度为59.93%。根据低渗透性储层的分类评价,这一块属于二类储层。

3.3。研究流体赋存状态

核心的流体可分为可动流体和流体。可动部分和绑定部分主要由喉咙的大小控制。结合离心校准技术,流体可以分开下一定的离心力称为流体可以分离。核心和内部的动态流体仍然不能被称为束缚流体分离。核心流体是由不同的离心力分离后,我们可以得到流体和可动流体分布在每个孔隙空间的核心。

核心开始单独的可动流体离心力的21 psi,共有6次的离心分离。根据毛管压力和孔隙大小的问题,每个离心代表一定大小的孔隙流体分离。通过将核与不同渗透率级别,我们可以获得核和水分的赋存特征的可动流体分布特征核条件下的渗透率的变化。

图8显示核心流体的分布特征。结果表明,当渗透率小,流体主要存在于纳米孔。随着渗透率的增加,亚微米孔隙中的流体增加。渗透率增加到一定程度时,流体分布趋向于平均高。

可动流体的分布的核心是,当渗透率很小,可动流体主要分布在纳米孔空间(图9)。流体空间的大小控制的喉咙间隔和可动流体控制的喉咙的百分比区间如表所示2。

从表可以看出2医学博士,当渗透率小于0.1 84.23%的流体在空间分布控制的喉咙小于0.1μm。这种类型的流体属于液体很难产生。岩石样品渗透率范围0.1 - -1.0的医学博士,47.06%的液体是液体,43.35%的液体出现在0.1 - -1.0的范围控制的喉咙μm, 9.59%的液体存在于液体大于1.0μm。间隔内控制的喉咙,这样水库有一定的发展潜力。医学博士与渗透率大于1.0岩石样本42.67%的液体是很难生产,33.02%的液体出现在0.1 - -1.0的范围控制的喉咙μm, 24.31%的液体出现在由喉咙控制范围大于1.0μm。在区间内,这类储层容易产生和有很大的发展潜力。

4所示。结论

(1)研究表明,储层渗透率的0.076医学博士在研究区主要microthroat,很难由注水开发。储层具有一定发展潜力可以用作注水的目标。储层渗透率的2.722 - -3.998 mD相对大部分fine-middle喉咙使用注水开发方法,这就不难培养(2)NMR光谱Wucangpu地区由单峰和双峰形式主导,表明有两个或更多在储层孔隙结构类型。为核心的减少,渗透率高的峰值光谱逐渐转向左边(低价值区域),表明有越来越少的部分可动流体渗透率降低(3)医学博士与渗透率大于1.0岩石样本42.67%的液体是很难生产,33.02%的液体出现在控制的范围是0.1 - -1.0μm的喉咙,24.31%的液体出现在喉咙大于1.0μm。在控制区间,这些水库更容易生产和巨大的发展潜力

数据可用性

数据请求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者感谢陕西科技总体规划项目的支持(2016 ktcl01-12)和延长石油集团科技投资计划项目(ycsy2016ky-A-11)。