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文昌A凹陷珠海组低渗砂岩成岩特征与孔隙演化

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地球科学 2020年第6期45卷 2172-2185页

作者：徐燕红杨香华梅廉夫王萌王宁中国地质大学构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学资源学院湖北武汉430074

基于薄片鉴定分析、扫描电镜、物性分析、X射线衍射分析、碳酸盐碳氧同位素分析等实验手段,研究文昌A凹陷珠海组低渗砂岩储层岩石学特征和成岩作用特征,通过定量化分析,评价压实、胶结、溶蚀作用对储层孔隙演化的影响,实现成岩相预测及... 详细信息

基于薄片鉴定分析、扫描电镜、物性分析、X射线衍射分析、碳酸盐碳氧同位素分析等实验手段,研究文昌A凹陷珠海组低渗砂岩储层岩石学特征和成岩作用特征,通过定量化分析,评价压实、胶结、溶蚀作用对储层孔隙演化的影响,实现成岩相预测及储层分类评价.结果表明:(1)研究区珠三南断裂带以岩屑砂岩和长石岩屑砂岩为主,中、粗砂岩含量高;6号断裂带以长石岩屑砂岩和岩屑石英砂岩为主,细砂岩含量高.储集空间以次生溶孔为主,物性变化大,纵向及平面均表现出明显的分带性.(2)机械压实造成珠海组原生粒间孔隙大量丧失;含铁碳酸盐、自生伊利石、硅质胶结等使粒间孔进一步减少,早期绿泥石则能抑制石英次生加大;溶蚀作用使深部储层物性得以改善,研究区珠海组发育两个次生溶蚀带.成岩相预测结果表明,发育厚层粗粒级砂岩的水下分流河道是研究区的有利储集相带.(3)通过孔隙演化定量分析,认为成岩作用对粗粒砂岩和细-中粒砂岩的孔隙度演化的影响具有差异性.

关键词：低渗砂岩成岩作用成岩相孔隙演化石油地质

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南堡凹陷南堡4-3区低渗砂岩储层预测

石油地球物理勘探 2018年第A01期53卷 164-169,13页

作者：张明郝杰付兴深张建坤徐文会中国石油冀东油田勘探开发研究院河北唐山063004

南堡凹陷4号构造3区东二段有效储集砂体厚度及物性横向变化大,非均质性强,储层预测难度大。为此,提出一种物探、测井、地质多专业协同的砂岩储层地震预测方法,综合运用GeoEast处理与解释系统中的井控Q补偿、地震多属性分析、稀疏脉冲反... 详细信息

南堡凹陷4号构造3区东二段有效储集砂体厚度及物性横向变化大,非均质性强,储层预测难度大。为此,提出一种物探、测井、地质多专业协同的砂岩储层地震预测方法,综合运用GeoEast处理与解释系统中的井控Q补偿、地震多属性分析、稀疏脉冲反演结合相控地质统计学反演等关键技术对优势砂岩储层进行了砂组级和小层级的预测。预测结果与钻井实测结果吻合度高,储层分类结果符合率达到75%,表明储层预测结果可靠。

关键词：南堡凹陷低渗砂岩地震储层预测技术井控Q补偿相控地质统计学反演

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低渗砂岩储层数字岩心构建及渗流模拟

断块油气田 2017年第6期24卷 817-821页

作者：刘洋王春生孙启冀梁超陈达王鑫东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318 大庆油田有限责任公司采油工程研究院黑龙江大庆163318

基于CT扫描的数字岩心技术是研究低渗砂岩储层内部微观孔喉特征及孔隙尺度渗流机理的有效途径。为直观、深入研究低渗砂岩储层微—纳米尺度流体输运特征,先通过Micro-CT扫描技术获取低渗介质多尺度三维灰度图像,统计轴向截面孔隙率分布... 详细信息

基于CT扫描的数字岩心技术是研究低渗砂岩储层内部微观孔喉特征及孔隙尺度渗流机理的有效途径。为直观、深入研究低渗砂岩储层微—纳米尺度流体输运特征,先通过Micro-CT扫描技术获取低渗介质多尺度三维灰度图像,统计轴向截面孔隙率分布整体考察岩心非均质程度;再结合三维重构及逆向工程技术,精准构建低渗介质复杂孔隙三维数字模型后并转换成CAD实体模型;再利用COMSOL建立多组表征单元体有限元模型,数值计算不同边界条件下微—纳米孔隙内流体输运特征;然后通过三维流线及孔隙压力分布场,动态可视化再现低渗介质渗流过程;最后对比常规渗流实验与数值模拟结果,分析两者差异的产生原因,并提出应用数字平台研究低渗岩石物性及渗流机理的深入关注点。文中研究成果为低渗油藏多尺度数字岩心建模及深层次微观渗流机理研究提供了思路。

关键词：数字岩心低渗砂岩微-纳米尺度逆向工程技术有限元模型

低渗砂岩油藏渗吸诱发压裂液运移规律实验研究

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钻采工艺 2021年第1期44卷 74-76页

作者：丁金岗惠峰游川川杨啟桂长庆油田分公司第四采油厂 718500

低渗储层水力压裂过程中,基质对压裂液的渗吸作用会显著影响压裂后的气井产能。首先研发了模拟近人工裂缝储层环境的实验装置及物理模型,应用CT技术定量表征了近裂缝储层的饱和度动态变化,监测了压裂液向储层运移并滤失的演变过程,解释... 详细信息

低渗储层水力压裂过程中,基质对压裂液的渗吸作用会显著影响压裂后的气井产能。首先研发了模拟近人工裂缝储层环境的实验装置及物理模型,应用CT技术定量表征了近裂缝储层的饱和度动态变化,监测了压裂液向储层运移并滤失的演变过程,解释和量化了毛管力与低渗透砂岩油藏中压裂液运移及驱替(黏滞)力保持的相关性,比较了与高渗储层中的差异性。研究表明,尽管低渗储层所受毛管力更强,但地层的低渗透性和非均质性会抑制毛管力对压裂液运移的影响。低渗储层渗吸引起的饱和度变化程度与高渗储层相当。此外,关井期内的压裂液滤失会导致气体返排出现延迟,影响气井产能。研究结果为近裂缝储层水基压裂液的滞留及运移提供预测依据,为渗吸滞留作用下低渗压裂油藏气井产能的预测提供参考意义。

关键词：低渗砂岩渗吸作用压裂液滞留 CT测试饱和度剖面

基于水平集方法的低渗砂岩数字岩心气水两相渗流模拟

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计算物理 2021年第5期38卷 585-594页

作者：赵玉龙周厚杰李洪玺文涛张芮菡张烈辉西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 中国石油川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院四川成都610051

低渗致密砂岩气藏孔喉结构复杂,气水流动及分布规律表征难,常规岩心实验精细刻画困难。基于真实低渗砂岩岩心,利用Micro-CT扫描技术构建储层三维数字岩心,提取连通孔隙结构并建立非结构化四面体网格模型。结合水平集法与N-S方程,建立气... 详细信息

低渗致密砂岩气藏孔喉结构复杂,气水流动及分布规律表征难,常规岩心实验精细刻画困难。基于真实低渗砂岩岩心,利用Micro-CT扫描技术构建储层三维数字岩心,提取连通孔隙结构并建立非结构化四面体网格模型。结合水平集法与N-S方程,建立气水两相流数学模型并利用有限元方法进行求解,研究低渗砂岩气水两相流动中的水驱气过程、残余气分布特征、岩石润湿性对两相流的影响以及并联通道中的窜流特征。结果表明:利用水平集方法能清晰地观察到气水两相分布特征与驱替前缘的运移规律;岩石润湿性对两相流过程影响较大,水湿条件下采出程度更高;并联通道中的窜流现象明显,大通道中水相优先突破并形成优势流动通道,狭小通道中的流动受毛管现象影响,存在较大的附加阻力。

关键词：低渗砂岩数字岩心水平集法两相流润湿性

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低渗砂岩内天然气运移机理模拟实验研究

低渗砂岩内天然气运移机理模拟实验研究

作者：房涛中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

低渗致密砂岩气是国内外近期油气勘探开发的重点领域,然而致密砂岩气藏具有低孔渗、高束缚水和发育异常压力等特点,造成对致密砂岩气运聚动力学条件与过程认识不清。核磁共振技术凭借其快速无损,可持续等优点在油气成藏研究中的应用越... 详细信息

低渗致密砂岩气是国内外近期油气勘探开发的重点领域,然而致密砂岩气藏具有低孔渗、高束缚水和发育异常压力等特点,造成对致密砂岩气运聚动力学条件与过程认识不清。核磁共振技术凭借其快速无损,可持续等优点在油气成藏研究中的应用越来越广泛。论文首先对川西地区须二段典型致密砂岩储层进行解剖,选取合适样品和人工岩心样品,利用核磁共振在线测试平台,建立了一套致密砂岩内天然气运移模拟实验方法,并开展低渗砂岩内气体运移模拟实验。通过论文研究,主要取得以下成果和认识:川西地区须二段储层岩石类型包括岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩和岩屑砂岩三类非均质性储层类型,孔隙度平均为4.10%,渗透率平均为0.048×10μm,为典型致密砂岩储层。平均地温梯度为2.31℃/100m。地层压力数据介于66.553.14MPa,压力系数为1.41.68,须二气藏为高压气藏。利用核磁共振T谱计算各个时刻的饱和度并且总结了气体门槛时刻,气体突破时刻T谱变化特征,获取了门槛压力、突破压力以及气体运移速率等一系列参数。还利用压汞数据刻度核磁共振T谱的方法,针对致密砂岩压汞进汞饱和度不足100%而造成的测不准问题,提出采取压汞曲线和T谱从右边界的最大孔隙向左侧小孔隙累加,合理选取致密砂岩压汞孔径与核磁测试孔径分布之间的可对比区间,利用纵向插值和最小二乘法等构建T谱转化孔径分布曲线的方法。致密砂岩气运移路径主要受储层非均质性、充注压力、注入流速以及围压的影响。储层越致密,上覆围压越大,门槛压力、突破压力、准稳定压力越高最终含气饱和度越低,致密砂岩气高效运移和充注的物性下限为孔隙度5%、渗透率0.1×10μm。相似孔渗性的致密砂岩,流速越大,准稳定状态时的压力越大但门槛压力保持不变,但随着充注压差和速率的增加,含气饱和度表现为逐步增加。将致密砂岩气运移划分为两个过程、四个阶段。气体突破前的侵入过程包括压力积累和气体侵入两个阶段,气体突破之后的运移过程分为运移路径不稳定扩展和准稳定运移两个阶段。异常高压是川西地区须家河组致密砂岩气发生充注的主要运聚动力。烃源岩多次生烃增压,非均质性强,形成各个孤立的压力系统,对于孔渗性相似的储层来说,源储压差越大,气体越容易充注到岩心内。须二段储层具有强烈的非均质性,在气藏形成过程中,天然气会首先通过相对疏松的岩屑石英砂岩和长石岩屑砂岩等高孔高渗储层,气体充注程度高,气水分异明显,底部一般形成富水地带;而在广泛发育的岩屑砂岩致密砂体中,由于气体无法大规模驱替残存在砂体中的地层水,因此气水分布不明显,局部形成了一些低含气饱和度的气层以及串珠状、孤岛状分布于储层中的“残余地层水”。须二段气藏宏观上表现为气水关系复杂,无明显的气水界面,气藏规模分布比较局限,往往呈“蜂窝”状分布在砂岩储层中。

关键词：低渗砂岩核磁共振T2谱模拟实验运移路径动力学条件

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低渗砂岩渗透-水力压裂特性试验研究

低渗砂岩渗透-水力压裂特性试验研究

作者：刘书言中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

在油气能源工程中,非常规油气资源储层围岩多呈低渗状态导致能源开采困难,而水力压裂作为一种油气增产技术已在该领域被广泛使用,充分认识复杂应力条件对岩石水力压裂起裂、裂缝扩展规律以及压裂前后渗透率变化规律对制定合理的水力压... 详细信息

在油气能源工程中,非常规油气资源储层围岩多呈低渗状态导致能源开采困难,而水力压裂作为一种油气增产技术已在该领域被广泛使用,充分认识复杂应力条件对岩石水力压裂起裂、裂缝扩展规律以及压裂前后渗透率变化规律对制定合理的水力压裂方案意义重大。基于此,本文对低渗砂岩依次开展常规三轴压缩、三轴压缩全程渗透率测试和渗透-水力压裂试验,同时利用有限容积法(FVM)和ABAQUS数值模拟软件对砂岩水力压裂起裂压力和裂缝扩展进行数值模拟:(1)低渗砂岩三轴压缩及全程渗透率测试试验:试样均出现剪切破坏且其破坏面为贯通上下表面的不规则曲面;三轴压缩变形过程包括压密、弹性、塑性屈服和峰后破坏四个阶段,表现出塑性硬化、压缩扩容和脆性等变形特点;试样渗透率在三轴压缩变形过程中总体表现出先缓慢减小再缓慢增大最后发生激增的变化规律;(2)低渗砂岩渗透-水力压裂试验:水力压裂全过程包括缓慢增压、急速增压、稳定增压、裂缝发展和突然下降五个阶段;低渗砂岩起裂压力和破裂压力均随围压增大而增大,随偏压增大而减小;水力裂缝演化过程包括起始、发展以及闭合三个阶段,且水力裂缝宽度闭合率随围压增大表现出一定的上升趋势;水力裂缝扩展形态受围压作用影响显著:在较低围压条件下,水力裂缝扩展未贯穿试样形成部分破裂试样,其断口面大约在一个平面内;在较高围压条件下,水力裂缝扩展贯穿整个试样形成完全破裂试样,其断口面发生扭曲,形成了更大的表面积;部分破裂试样渗透率受岩石基质的影响远大于水力裂缝的影响,完全破裂试样渗透率随应力变化基本保持不变;(3)数值模拟:首先基于有限容积法对砂岩起裂压力开展数值模拟,模拟结果较为准确地反应出试验所发现的起裂压力变化规律,其次利用ABAQUS软件建立扩展有限元二维模型对裂缝扩展过程中岩石内部孔压、应力和位移分布进行研究。

关键词：低渗砂岩渗透率演化水力压裂起裂压力裂缝扩展

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低渗砂岩储层分级溶蚀增注技术研究

低渗砂岩储层分级溶蚀增注技术研究

作者：杨琪硕中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

注水是低渗砂岩储层开发的主体技术,但低渗砂岩储层的物性差、孔隙结构复杂、非均质严重,导致注水开发效果通常较差,需要配合使用其他储层改造工艺措施来增强开发效果。砂岩基质酸化是油气井稳产、增产,注水井稳注、增注的主要工艺措施... 详细信息

注水是低渗砂岩储层开发的主体技术,但低渗砂岩储层的物性差、孔隙结构复杂、非均质严重,导致注水开发效果通常较差,需要配合使用其他储层改造工艺措施来增强开发效果。砂岩基质酸化是油气井稳产、增产,注水井稳注、增注的主要工艺措施之一,但是传统理论与方法不能较精确地研究与解释酸岩反应与形成伤害的机制。国内X采油厂S区块属于典型的低渗砂岩油藏,孔喉半径小,平面及纵向非均质性严重,低孔低渗区域长期欠注,为了扩大有效渗流通道以及解决孔隙连通较差的状况,本文开展了分级溶蚀技术研究,根据不同单元储层矿物组分、含量及构成来形成不同单元的核心增注配方体系,把S区块的开发效果进一步提升。本文的研究目的是利用室内试验明确以A、B、C井为代表的S区块的岩心参数,并且根据油层矿物组分含量及构成,通过酸液体系优选、增注体系优化、增注技术评价、施工参数优化等手段,形成针对S区块低渗砂岩储层的分级溶蚀增注技术与体系。本文通过开展X射线衍射矿物含量分析、储层敏感性研究,明确了储层的基本参数,并且结合岩心粉末的静态溶蚀实验研究了分级溶蚀体系中所用的酸液种类和浓度。通过溶蚀前后的电镜扫描对比分析以及溶蚀后酸液中的阳离子和沉淀物成分分析的结果对酸液最优的注入顺序进行了研究。借助岩心酸液流动模拟实验开展了注入量和配比优化、排量优选、处理半径的折算,同时通过压汞实验得到岩心的孔喉参数以及滤膜过滤测试得出酸液溶蚀后悬浮物的粒径分布,进而依据“三分之一”粒径架桥原则对两项数据进行匹配性研究,从防止地层伤害的角度对解堵效果进行验证与评价。最后结合现场实际生产的情况完成了施工参数优化,并通过现场实际生产反馈的数据,对整个低渗砂岩储层分级溶蚀增注技术评价研究的实际应用效果开展验证与分析。通过室内实验,依次确定了该体系的酸液类型、酸液浓度、注入顺序、注入量和配比、注入速度、处理半径以及地层伤害的情况,最终以该区域内部不同类型的井为改造对象,针对扩大有效渗流通道、解决孔隙连通状况的目标,形成了结合区域特点的分级溶蚀增注技术体系。本文利用已酸化岩心与未酸化岩心进行串联的方法,综合评定了近井地带和远井地带的解堵效果,同时与渗透率变化的角度相结合,引入了通过对酸化前后的岩心进行电镜扫描进行定性分析以及将溶蚀产生的颗粒与孔喉的匹配关系进行定量的分析的两种新的角度。

关键词：低渗砂岩分级溶蚀酸液流动模拟工艺参数解堵程度

DLH油田低渗砂岩孔隙分形定量表征方法研究

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西南石油大学学报（自然科学版） 2023年第1期45卷 105-116页

作者：孙强孙志刚张超中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257015 山东省非常规油气勘探开发重点实验室(筹) 山东东营257015 非常规油气开发教育部重点实验室·中国石油大学(华东) 山东青岛266580 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

针对常规表征方法难以精确表征低渗砂岩储层孔隙空间分布复杂性和不规则性的问题,提出了适用于低渗砂岩储层的分形维数计算方法,实现了低渗砂岩储层孔隙特征的定量表征。基于不同分形维数计算方法差异性的分析,优选采用MIFA方法求解低... 详细信息

针对常规表征方法难以精确表征低渗砂岩储层孔隙空间分布复杂性和不规则性的问题,提出了适用于低渗砂岩储层的分形维数计算方法,实现了低渗砂岩储层孔隙特征的定量表征。基于不同分形维数计算方法差异性的分析,优选采用MIFA方法求解低渗砂岩储层的分形维数(在2.042~2.324),相关性最佳;确定了排驱压力、平均孔喉半径、变异系数以及均值系数作为储层孔喉分布复杂程度和非均质程度的综合表征参数;基于恒速压汞分形维数的求解,发现低渗砂岩储层非均质程度呈中小孔喉大于微小孔喉,喉道分布大于孔隙分布的特点;低渗砂岩储层的分形维数与启动压力梯度和应力敏感性损害率的实验结果均存在一定的相互关系,分形维数越大,孔喉分布的非均质性越强,启动压力梯度越大且应力敏感性的损害程度也将加剧。低渗砂岩储层分形维数的计算可用于室内实验结果的定性预测和判断,也可作为油藏工程中应用相渗曲线时的重要判别标准。

关键词：低渗砂岩微观孔隙结构分形维数 MIFA方法高压压汞恒速压汞

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