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海相碎屑岩储层不同尺度微观剩余油分布及赋存状态——以哈得逊油田东河砂岩为例

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石油学报 2018年第12期39卷 1397-1409页

作者：余义常徐怀民高兴军江同文方惠京孙廷彬中国石油勘探开发研究院北京 100083 中国石油大学地球科学学院北京 102249 中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒 841000 中国石油化工股份有限公司中原油田分公司勘探开发研究院河南濮阳 457000

基于常规物性、扫描电镜、铸体薄片、压汞测试等资料,对哈得逊油田东河砂岩的孔喉结构进行划分,选取各类型孔喉结构的典型岩心,通过微观刻蚀薄片驱替实验及水驱油过程的核磁共振、CT扫描研究微观剩余油不同尺度下的分布特征、赋存状态... 详细信息

基于常规物性、扫描电镜、铸体薄片、压汞测试等资料,对哈得逊油田东河砂岩的孔喉结构进行划分,选取各类型孔喉结构的典型岩心,通过微观刻蚀薄片驱替实验及水驱油过程的核磁共振、CT扫描研究微观剩余油不同尺度下的分布特征、赋存状态和动用机理。结果表明:研究区存在小孔细微喉-低渗储层、中孔细喉-中渗储层和大孔中喉-高渗储层。微观剩余油可分为单一孔喉尺度的原始状态型、孔内分散型、表面吸附型和角隅型剩余油,局部孔喉组合尺度的斑块状、多孔状和单孔状剩余油,岩心样品尺度的连片状富集、分散状富集和星点状富集剩余油。剩余油主要赋存于中、小孔喉内,赋存状态上分为离颗粒表面较远的游离态剩余油和颗粒表面的水驱难动用束缚态剩余油。随着孔喉结构的变好,孔内分散型剩余油比例有所增加,斑块状剩余油比例下降,剩余油星点状富集增强,束缚态剩余油逐渐减少。油层注水开发后,中、小孔喉内游离态的原始状态型剩余油比例最大,是后期重点挖潜对象,可以采用注微球封堵大孔喉后续水驱的方式进行开采,其潜力大小与游离态剩余油总量相近。

关键词：东河砂岩孔喉结构微观剩余油多尺度分布特征赋存状态

莺歌海盆地东方区高温高压带黄流组储层特征及高孔低渗成因

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石油与天然气地质 2015年第2期36卷 288-296页

作者：黄志龙朱建成马剑吴红烛张伙兰中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524057 浙江省地球物理与地球化学勘查院浙江杭州310005

莺歌海盆地中央底辟区中深层高温高压带获得了重大油气突破,为传统油气勘探开辟了新领域。在对东方区高温、高压带黄流组储层岩性、成岩作用、物性和微观孔喉结构等储层特征研究的基础上,划分了黄流组储层的类型,并明确了黄流组储层高... 详细信息

莺歌海盆地中央底辟区中深层高温高压带获得了重大油气突破,为传统油气勘探开辟了新领域。在对东方区高温、高压带黄流组储层岩性、成岩作用、物性和微观孔喉结构等储层特征研究的基础上,划分了黄流组储层的类型,并明确了黄流组储层高孔、低渗的成因。研究表明,中央底辟带东方区黄流组储层岩性主要为粉砂岩,压实和胶结等成岩作用较弱;储层物性以中孔、中-低渗为主,储层物性差异较大;储层孔喉分布具有较强的非均质性,不同物性储层的孔隙半径差异不大,但平均喉道半径差异较大;根据泥质含量、渗透率、平均喉道半径和排替压力,将黄流组储层划分为中孔-中渗微含泥细喉储层、低渗含泥细喉Ⅰ类储层、低渗含泥细喉Ⅱ类储层及低孔-特低渗泥质微细喉储层;高温、高压带储层的形成与超压和高温热流体活动关系密切,但渗透率主要受沉积作用的控制,岩性细、泥质含量高是低渗储层形成的主要原因。

关键词：孔喉结构高温高压低渗储层黄流组莺歌海盆地

煤系致密砂岩储层注CO_(2)启动压力梯度动态规律

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煤炭学报 2023年第8期48卷 3172-3181页

作者：王千申建赵岳徐强中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 中国煤炭地质总局勘查研究总院北京100036

致密砂岩中气液渗流的启动压力梯度(TPG)随岩石有效应力变化而动态变化,即动态启动压力梯度效应,其动态变化特征受孔喉结构控制。为了认识煤系致密砂岩多层合注CO_(2)开发过程中储层启动压力梯度动态规律,通过对不同物性岩心进行不同有... 详细信息

致密砂岩中气液渗流的启动压力梯度(TPG)随岩石有效应力变化而动态变化,即动态启动压力梯度效应,其动态变化特征受孔喉结构控制。为了认识煤系致密砂岩多层合注CO_(2)开发过程中储层启动压力梯度动态规律,通过对不同物性岩心进行不同有效应力下TPG的测试,基于分形方法定量研究岩石孔喉结构及渗透率对动态TPG的影响规律,建立动态TPG的计算方法,并计算储层注CO_(2)动态和常规固定启动压力及造成的产能损耗。研究结果表明:致密岩石有效应力由1 MPa增加到29 MPa,TPG随有效应力呈现对数上升增加趋势,增加幅度为31.2%~120.1%。低应力下TPG取决于岩石渗透率,随渗透率整体呈乘幂下降趋势,孔喉结构分形维数控制动态TPG应力敏感性,岩石孔喉结构分型维数与TPG敏感性系数呈乘幂上升趋势;较大的注入压力和较小的注采井间距将减小动态TPG效应造成的额外附加压力消耗,减弱启动压力引发的层间干扰,根据固定TPG计算的储层最小有效注入压力偏小32.8%~69.6%,储层孔喉结构越复杂,估算值的偏差越大,注入压力增加到29 MPa时动态启动压力下降3.4~7.4 MPa,动态启动压力导致的额外附加压力损耗为1.0~5.8 MPa,相同注入压力下动态与固定TPG影响下的注入CO_(2)波及范围差异为40.5%~51.3%;最大注入压力下动态TPG造成的储层产能损耗为24.6%~65.3%,比固定TPG大4.1%~21.1%,储层岩石孔喉结构越复杂,注入压力越低,动态TPG造成的额外附加产能损耗也越大。煤系致密砂岩多层合注CO_(2)开发时,应避免储层压力衰减至较低值,采用较大的注入压力和较小的注采井间距,减小动态启动压力梯度效应造成的附加额外产能损耗,同时减缓层间干扰,提高多层合注CO_(2)开发效果。

关键词：动态启动压力梯度煤系致密砂岩注CO_(2) 孔喉结构产能损耗

基于Res-Unet的Micro-CT数字岩芯孔喉特征提取及三维结构重建

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基于Res-Unet的Micro-CT数字岩芯孔喉特征提取及三维结构重建

作者：杨川西安石油大学

学位级别：硕士

石油能源是现代社会工业发展的核心原料,而常规油气藏资源有限,致密砂岩储层等非常规储层由于低孔低渗非均质性强等特点,开采难度大,储层改造和增产的关键就是全面准确地构造岩芯孔喉结构。针对以上情况,本文以鄂尔多斯盆地J地区下石盒... 详细信息

石油能源是现代社会工业发展的核心原料,而常规油气藏资源有限,致密砂岩储层等非常规储层由于低孔低渗非均质性强等特点,开采难度大,储层改造和增产的关键就是全面准确地构造岩芯孔喉结构。针对以上情况,本文以鄂尔多斯盆地J地区下石盒子组致密砂岩气藏储层为研究对象,提出了一套从二维切片提取孔喉特征到三维重建孔喉结构的方法,主要研究结果如下:(1)针对传统方法没有或仅有一个划分孔喉结构指导标准的情况,提出了核磁阈值分割法,结合Micro-CT数字岩芯技术、核磁共振技术以及岩芯处理软件Avizo划分基础孔喉结构。对三维数字岩芯及其基础孔喉结构进行切分,得到二维岩芯切片与相应的孔喉特征二值化标签,筛选需人工补充标注的标签切片进行补充标注后作为深度学习数据集。(2)针对致密砂岩的孔喉结构含有大量的微裂缝型等脉络细微的特征,改进了ResUnet模型,提高了模型的特征提取能力。通过Res-Unet模型分割的测试岩芯切片连通孔喉特征的Miou值可达84%,相应总孔喉特征的Miou值达81%,高于其他深度学习模型及核磁阈值分割法的提取结果,模型测试结果表明该模型可以学习到部分需经人工标注的孔喉特征信息。(3)挑选与训练岩芯同地区同井深的致密砂岩数字岩芯,使用Res-Unet模型提取其切片孔喉特征,通过序列切片叠加成像法得到预测孔喉结构,并与核磁阈值分割法提取的基础孔喉结构进行合并,综合完成致密砂岩孔喉结构的三维结构重建。并定量分析重建孔喉结构的孔喉参数,研究结果表明本文重建的孔喉结构与测试结果匹配性良好,具有较高的实际应用价值。

关键词： Micro-CT数字岩芯孔喉结构图像处理 Res-Unet 结构重建

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大宁—吉县地区山西组致密砂岩孔隙结构研究

大宁—吉县地区山西组致密砂岩孔隙结构研究

作者：崔剑太原理工大学

学位级别：硕士

大宁-吉县地区位于鄂尔多斯盆地东缘,勘探显示该区山西组致密砂岩具有可观的开采潜力,但孔隙结构控制了砂岩气的储集和运移。论文以鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县地区山西组致密砂岩为研究对象,运用铸体薄片、扫描电镜、压汞等方法,研究了... 详细信息

大宁-吉县地区位于鄂尔多斯盆地东缘,勘探显示该区山西组致密砂岩具有可观的开采潜力,但孔隙结构控制了砂岩气的储集和运移。论文以鄂尔多斯盆地东缘大宁-吉县地区山西组致密砂岩为研究对象,运用铸体薄片、扫描电镜、压汞等方法,研究了岩石学特征和孔隙结构特征,分析了山西组致密砂岩的主控因素,为该区致密砂岩气的开采提供理论依据。主要结论如下:(1)致密砂岩薄片实验表明,镜下观察到的砂岩类型为岩屑砂岩,其中所包括的变质岩岩屑数量最多,分选程度中等,磨圆中所占颗粒量最多的为次棱-次圆。胶结类型中的孔隙胶结至关重要,接触类型由点接触类型逐渐过渡到线接触类型。填隙物含量最高为石英次生加大。孔隙中有多种类型,其中晶间孔含量最高,喉道类型主要为片状或者弯片状喉道及管束状喉道。(2)压汞实验表明,随着进汞饱和度的增加,孔喉半径分别与孔隙度和渗透率之间的相关性增大。研究区孔喉分选系数整体偏大,样品的分选性较差。排驱压力、中值压力以及平均喉道半径与渗透率之间的相关性较好。根据毛细管压力曲线,以渗透率为主要分类因素,样品的孔隙与喉道特征可以分为两类:Ⅰ类孔隙结构的储层砂岩以中粒为主,储层砂岩孔隙类型主要为孔径较大的粒间孔和粒间溶孔,喉道主要为片状和弯片状,渗透率普遍大于0.1×10μm,孔隙度普遍大于6%。排驱压力较低,均小于0.7MPa;Ⅱ类孔隙结构的储层砂岩的颗粒以细粒为主,晶间微孔是该类砂岩主要的孔隙类型。渗透率中等,位于0.01×10.1×10μm之间,排驱压力变大,普遍大于0.8MPa,喉道以管束状喉道为主。(3)山西组致密砂岩的孔隙结构受沉积作用和成岩作用的双重控制。不稳定矿物的性质发生改变,部分长石也可能发生次生加大。碎屑颗粒在经过压实作用时,颗粒之间的接触方式发生改变,影响了孔隙结构空间。随成岩作用的加深,胶结作用不断增强,酸性流体的产生使砂岩中易溶组分发生溶解,溶蚀作用加强,次生孔隙増多,从而使研究区储层物性变好。

关键词：大宁-吉县地区山西组致密砂岩孔喉结构岩石学特征

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储层中菌体微观调剖驱油效果分析

深圳大学学报（理工版） 2011年第4期28卷 356-361页

作者：刘保磊董汉平俞理杨玲中国科学院渗流流体力学研究所河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

为说明菌体在储层孔道中的滞留对微生物驱油效果的贡献,借助微观仿真孔隙透明模型观察了菌体在多孔介质孔道中滞留聚集现象,测定了岩心中菌体滞留引起的油水两相相对渗透率的变化,分析菌体在储层孔道中的滞留聚集规律,及其对储层中油水... 详细信息

为说明菌体在储层孔道中的滞留对微生物驱油效果的贡献,借助微观仿真孔隙透明模型观察了菌体在多孔介质孔道中滞留聚集现象,测定了岩心中菌体滞留引起的油水两相相对渗透率的变化,分析菌体在储层孔道中的滞留聚集规律,及其对储层中油水两相流体流动能力的影响.研究发现,微观仿真孔隙透明模型中的驱动压力随菌体在储层孔道中的滞留量增加呈阶梯状渐升,驱出液中的菌体含量下降到一定值后趋于相对稳定;岩心中菌体的滞留造成油水两相的共渗区域扩大,油相相对渗透率曲线后移,水相相对渗透率曲线下降.表明储层孔道中滞留的菌体降低了水流沿大孔道渗流的能力,扩大了注水波及体积,起到了微观调剖作用,有助提高原油采收率.

关键词：油藏工程微生物驱油原油采收率油层孔喉结构微观调剖多孔介质相对渗透率

基于合金注入与大视域图像技术的致密储层孔隙与喉道表征

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石油实验地质 2023年第1期45卷 185-192页

作者：唐相路萧汉敏姜振学刘学伟杨再权刘格张帆中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油勘探开发研究院北京100083

致密油气是我国油气资源的重要组成部分,对其孔喉结构的研究有利于推进致密油气地质理论的丰富和完善。以鄂尔多斯盆地三叠系延长组致密储层为例,通过高温高压合金注入装置,结合大视域图像拼接技术与图像孔隙提取方法,建立了致密储层孔... 详细信息

致密油气是我国油气资源的重要组成部分,对其孔喉结构的研究有利于推进致密油气地质理论的丰富和完善。以鄂尔多斯盆地三叠系延长组致密储层为例,通过高温高压合金注入装置,结合大视域图像拼接技术与图像孔隙提取方法,建立了致密储层孔隙结构表征新方法。结果表明,将合金注入致密储层孔隙中可以较好地反映孔隙连通性特征,使孔隙形貌和结构更加容易辨别。大视域图像拼接方法解决了孔隙分布非均质性强、小视域观察代表性差的问题。鄂尔多斯盆地延长组致密储层主要发育粒间孔、粒内孔和粒间—粒内混合孔,其中粒间孔最为发育。孔隙缩小型喉道、缩颈型喉道、管束型喉道、片状喉道和弯片状喉道是其发育的5种喉道类型,其中弯片状喉道最为发育。石英和长石的孔隙明显大于其他矿物孔隙,对致密储层面孔率的贡献率达74%,是致密油气重要的赋存空间。

关键词：孔喉结构合金注入大视域图像孔喉提取致密储层

致密砂岩气藏可动流体分布特征及其控制因素——以苏里格气田西区盒8段与山1段为例

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岩性油气藏 2019年第6期31卷 14-25页

作者：柳娜周兆华任大忠南珺祥刘登科杜堃中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院西安710018 中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007 西安石油大学陕西省油气田特种增产技术重点实验室西安710065 西北大学大陆动力学国家重点实验室西安710069

鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏开发前景良好,但储层广泛发育的微纳米孔喉使得多孔喉介质空间内流体赋存、运移规律复杂,导致天然气开采难度较大。为明确储层可动流体分布特征及其控制因素,对苏里格气田西区主力产气层盒8段与山1段储层开展... 详细信息

鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏开发前景良好,但储层广泛发育的微纳米孔喉使得多孔喉介质空间内流体赋存、运移规律复杂,导致天然气开采难度较大。为明确储层可动流体分布特征及其控制因素,对苏里格气田西区主力产气层盒8段与山1段储层开展核磁共振、扫描电镜、物性测试及恒速压汞等实验研究。结果表明:①盒8段与山1段储层可动流体饱和度特征差异明显,前者(平均为48.75%)明显高于后者(平均为23.64%)。②盒8段可动流体分布特征受物性及孔喉结构控制明显,优势渗流通道的广泛发育及相对丰富的较大孔喉是储层较高可动流体饱和度的重要控制因素,复杂的孔喉配置关系导致山1段可动流体赋存特征影响因素复杂。③可动流体综合评价模型表明,强粒间孔-溶孔信号,高过渡半径及高过渡进汞饱和度均是较大可动流体饱和度的关键控制因素。该研究成果明确了不同段致密砂岩气藏可动流体控制因素,为致密砂岩气藏“甜点”预测提供了理论依据,对致密砂岩气藏开发具有指导作用。

关键词：致密砂岩气藏可动流体储层物性孔喉结构苏里格气田西区

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有效应力作用下岩石渗透性和电性响应特征

西南石油大学学报（自然科学版） 2017年第3期39卷 85-96页

作者：王明培陈猛李闽唐雁冰李林芳中国石化华北分公司勘探开发研究院河南郑州450000 “油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学四川成都610500

针对砂岩储层有效应力变化对渗透率和地层因素的影响,通过分析不同形状孔喉在有效应力作用下的形变规律,推导出有效应力变化对配位数z、孔喉分布变异系数V_、水力半径r_H孔喉长度,和孔喉截面纵横比ε等5个结构参数的影响;结合BLM模型分... 详细信息

针对砂岩储层有效应力变化对渗透率和地层因素的影响,通过分析不同形状孔喉在有效应力作用下的形变规律,推导出有效应力变化对配位数z、孔喉分布变异系数V_、水力半径r_H孔喉长度,和孔喉截面纵横比ε等5个结构参数的影响;结合BLM模型分析,推导出地层因素、渗透率与有效应力间存在乘幂、线性和对数线性等3种响应关系。选取不同地区、不同物性砂岩的地层因素和渗透率的有效应力响应实验数据进行了验证。结果表明,对于高孔高渗砂岩,有效应力作用下地层因素和渗透率变化主要是由于水力半径r_H变化引起的,表现为有效应力作用下的孔喉形变;对于低孔低渗砂岩样品,有效应力作用下地层因素和渗透率发生变化主要是由于配位数z和水力半径r_H变化所导致,即孔喉形状和连通性均发生变化。

关键词：有效应力 BLM模型渗透率地层因素孔喉结构