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海相页岩气储层孔隙表征及测井模型构建

海相页岩气储层孔隙表征及测井模型构建

作者：夏小雪重庆科技学院

学位级别：硕士

五峰组-龙马溪组富有机质页岩是中国南方页岩气勘探的层位,页岩气勘探和开发的一个重要部分是寻找总有机碳含量高、脆性矿物含量高、孔隙结构条件好的“甜点”,利用测井评价方法定量表征以上参数对于页岩气储层可采性评价十分重要。以... 详细信息

五峰组-龙马溪组富有机质页岩是中国南方页岩气勘探的层位,页岩气勘探和开发的一个重要部分是寻找总有机碳含量高、脆性矿物含量高、孔隙结构条件好的“甜点”,利用测井评价方法定量表征以上参数对于页岩气储层可采性评价十分重要。以川南地区五峰组-龙马溪组海相页岩气储层为研究对象,基于四口取心井(A1,A2,A3,A4)及两口实验井(X1,X2),利用岩心描述、薄片鉴定、X-衍射、扫描电镜等资料,以地球物理学、测井地质学以及人工智能算法理论为指导,联合CO、N吸附-高压压汞孔径联合测试等多种实验技术方法,对储层的岩性特征、物性特征、孔隙结构特征进行分析研究,通过页岩气储层的特殊性和研究总结构建适合于本区实际情况的岩石物理模型并形成储层参数测井评价方法是研究的主要目标和任务。首先对页岩样品进行有机岩石学特征进行研究,确定储层基本特征,并使用孔径联合测试方法对孔隙结构进行全孔径定量表征,基于上述研究,对孔隙结构进行主控因素分析;然后基于扫描电镜图像孔隙类型分类结果,构建深度卷积神经网络对孔隙类型进行智能分类及提取孔隙参数,研究结果用于后续构建岩石物理模型及测井评价模型。研究显示:(1)页岩气储层孔隙孔径大小主要集中在2 nm-10 nm范围,孔隙类型呈墨水瓶状和狭缝型,页岩孔隙主要以微孔、介孔为主,有机孔为页岩气主要储集空间;(2)有机碳含量及脆性矿物含量与微孔及介孔的孔隙体积呈良好的正相关性,有机碳含量是页岩气储层孔隙发育的主要因素。(3)通过构建储层参数测井评价模型,反演有机碳含量、计算矿物组分含量及孔隙结构参数,此方法处理结果精确度绝对误差均在10%以内。通过孔隙表征、孔隙智能识别及测井模型构建方法,能够有效地提高页岩储层孔隙类型的识别率、提高孔隙度及孔隙结构参数计算准确率,为海相页岩气储层可采性评价奠定基础。

关键词：页岩气储集空间孔隙表征深度学习测井评价模型

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海相页岩气储层孔隙表征、分类及贡献

石油与天然气地质 2019年第6期40卷 1215-1225页

作者：肖佃师赵仁文杨潇房大志李勃孙星星中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院陕西西安710075 中国石化华东油气分公司南川页岩气项目部重庆408400

以渝东南彭水地区五峰组-龙马溪组页岩气为例,开展低温二氧化碳吸附(LTCA)、氮气吸附(LTNA)、核磁共振(NMR)、压汞、扫描电镜以及氦测孔隙度等孔隙表征实验,全面刻画页岩孔隙结构,建立全孔径表征及分类方法,研究它们在页岩气赋存和渗流... 详细信息

以渝东南彭水地区五峰组-龙马溪组页岩气为例,开展低温二氧化碳吸附(LTCA)、氮气吸附(LTNA)、核磁共振(NMR)、压汞、扫描电镜以及氦测孔隙度等孔隙表征实验,全面刻画页岩孔隙结构,建立全孔径表征及分类方法,研究它们在页岩气赋存和渗流等方面的差异贡献。结果表明,氦测孔体积最大;其次为LTNA和NMR,两者分别在刻画较小孔(表征页岩全孔径分布。全孔径分布揭示页岩气孔隙分布范围宽,但70%孔体积集中在孔径小于25 nm。结合分形特征,以5,25和100 nm为界,将其划分为微孔、小孔、中孔和大孔。微孔、小孔和中孔主要受有机质含量和粘土矿物含量的影响;此外,中孔还受粒内溶蚀孔的影响,而大孔主要由粒间孔和粘土层间缝构成。微孔和小孔分别为页岩吸附气、游离气提供主要场所;小孔和中孔相互连接,为页岩气在基质中渗流提供通道。研究成果对页岩气储层分类、渗流机理认识等具有指导意义。

关键词：核磁共振高压压汞孔隙表征孔隙分类页岩气五峰组龙马溪组四川盆地

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页岩油储层孔隙表征技术研究进展

内江科技 2022年第10期43卷 18-19页

作者：王进勇华北油田采油五厂

本文在调研国内外文献的基础上,综述了当前页岩油储层孔隙表征技术的关键问题和研究进展,总结了页岩油储层孔隙研究中应注意以下三方面问题:(1)应根据研究需要和样品实际,合理选取孔隙表征技术;(2)应在孔隙测试前去除样品中的滞留烃;(3... 详细信息

本文在调研国内外文献的基础上,综述了当前页岩油储层孔隙表征技术的关键问题和研究进展,总结了页岩油储层孔隙研究中应注意以下三方面问题:(1)应根据研究需要和样品实际,合理选取孔隙表征技术;(2)应在孔隙测试前去除样品中的滞留烃;(3)在采用颗粒状样品进行压汞测试时,测试结果应进行一致性校正。

关键词：孔隙表征页岩油表征技术储层孔隙颗粒状一致性校正压汞测试滞留烃

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鄂尔多斯盆地延安地区山西组泥页岩孔隙表征

石油实验地质 2019年第1期41卷 99-107页

作者：王子龙郭少斌中国地质大学(北京)能源学院北京100083

以鄂尔多斯盆地延安地区上古生界二叠系山西组泥页岩储层为研究对象,通过核磁共振、扫描电镜、高压压汞、氮气吸附以及二氧化碳吸附等实验,对泥页岩储层进行了详细的全孔隙表征。研究区山西组主要发育粒间孔、粒内孔、裂缝及有机质孔四... 详细信息

以鄂尔多斯盆地延安地区上古生界二叠系山西组泥页岩储层为研究对象,通过核磁共振、扫描电镜、高压压汞、氮气吸附以及二氧化碳吸附等实验,对泥页岩储层进行了详细的全孔隙表征。研究区山西组主要发育粒间孔、粒内孔、裂缝及有机质孔四类孔隙类型,以粒内孔和有机质孔居多。核磁共振T_2谱曲线多以单峰分布,离心后曲线几乎无变化,说明样品中含有较多的纳米级孔隙,并且连通性较差。高压压汞、氮气吸附、二氧化碳吸附实验表明,孔隙体积以中孔和宏孔为主,二者占孔总体积的85%左右,微孔仅占总孔体积的15%;而比表面积主要由微孔和中孔提供,微孔占总比表面积的51.94%,中孔占47.98%,二者占总比表面积的99%以上,宏孔可以忽略不计;样品孔隙形态以两端开孔或狭缝型的平行板孔为主。

关键词：孔隙表征泥页岩山西组延安地区鄂尔多斯盆地

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塑料盲沟的孔隙表征与渗流特性研究

塑料盲沟的孔隙表征与渗流特性研究

作者：郝雯绪沈阳农业大学

学位级别：硕士

塑料盲沟作为新型的复合土工集排水材料,具有表面开孔率高、集水性好、孔隙率大、抗压性强、柔性好、施工方便等优点,在土木与水利,尤其是农田暗管排水等建设项目的地下集、排水工程中得到广泛的应用。然而目前塑料盲沟在应用及施工过... 详细信息

塑料盲沟作为新型的复合土工集排水材料,具有表面开孔率高、集水性好、孔隙率大、抗压性强、柔性好、施工方便等优点,在土木与水利,尤其是农田暗管排水等建设项目的地下集、排水工程中得到广泛的应用。然而目前塑料盲沟在应用及施工过程中关于渗流的性能指标仍不明确,由于无法测定性能及淤堵损坏情况导致监管失利,故亟需对塑料盲沟的渗流特性与孔隙表征进行系统全面的分析研究。基于以上背景,本文测定了五种常用规格盲沟的孔隙表征并对其进行定性的描述,还对不同等效孔径与孔隙率的盲沟的渗水能力进行了定量的分析。本次研究成果对塑料盲沟在农业水利工程中的选取标准与开发应用具有积极意义,为其在农业灌溉与生态排水工程中开发新型输水盲沟的理论研究奠定了基础。本文通过多孔介质的渗流理论与试验相结合的方式,开展了以下工作并得出结论:（1）对五种型号塑料盲沟的等效孔径、孔隙率与表面孔隙率等孔隙表征进行测定分析。研究发现:塑料盲沟的孔隙率在65%-90%之间,等效孔径主要集中分布在4.91mm-13.37mm之间。当孔隙率在78.65%-87.03%之间时,孔隙率与表面孔隙率呈正相关关系;超过87.54%后,表面孔隙率趋近于71%。当孔隙率在65%-84%之间时,孔隙率与等效孔径呈正相关关系;超过84.5%后,等效孔径趋近于11mm。（2）对塑料盲沟在恒压自由与变压淹没出流条件下的渗流特性进行定量分析。通过对两种出流条件下不同等效孔径和孔隙率的塑料盲沟的水力梯度与流速试验数据的拟合发现:当塑料盲沟的等效孔径超过8.03mm,孔隙率大于65.45%后,水力梯度与流速符合二次或幂函数曲线关系,水流流态介于层流渗流与湍流渗流之间,且等效孔径和孔隙率越小的塑料盲沟,流态的渗流规律越接近达西定律。与恒压自由出流条件相比,变压淹没出流条件下,塑料盲沟的渗流特性受到水流惯性力作用增强,二次或幂函数曲线规律仍然符合,但曲线曲率明显降低。（3）通过对雷诺数与水力梯度和摩擦因数进行分析研究,拟合总结出了塑料盲沟的非达西渗流方程系数的计算公式。（4）基于NOF标准优选出了最适合塑料盲沟的非达西渗流方程系数的经验公式。在恒压自由出流条件下,Forchheimer公式的二次项系数A和一次项系数B与Sidiropoulou经验公式最为契合;在变压淹没出流条件下,与系数A最契合的公式为Ergun公式,与系数B最契合的公式为Ergun-Reichlet公式。（5）基于NOF标准优选出了最适合塑料盲沟的非达西渗流方程的经验公式。在两种出流条件下,当塑料盲沟的等效孔径为8.03mm时,用来描述塑料盲沟渗流特性最适合的经验公式为Ergun公式;当塑料盲沟的等效孔径大于8.03mm时,最适合的经验公式为Sidiropoulou公式。

关键词：塑料盲沟孔隙表征水力梯度非达西渗流渗流试验

基于SEM图像处理法的化学镀Ni-P合金表面改性基底层孔隙表征

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装备环境工程 2017年第5期14卷 82-85页

作者：吕基成许斌钱建才邹洪庆西南技术工程研究所重庆400039

目的对Ni-P合金表面层孔隙进行定量表征。方法通过SEM微观形貌图像分析孔隙分布,运用ImageJ软件对SEM图像进行处理,并统计分析Ni-P合金表面层孔隙的孔隙率、孔隙数目、等效直径等数据。结果电化学蚀刻在改性Ni-P合金表面层制备微孔层,... 详细信息

目的对Ni-P合金表面层孔隙进行定量表征。方法通过SEM微观形貌图像分析孔隙分布,运用ImageJ软件对SEM图像进行处理,并统计分析Ni-P合金表面层孔隙的孔隙率、孔隙数目、等效直径等数据。结果电化学蚀刻在改性Ni-P合金表面层制备微孔层,随时间延长,表面微孔数量增多、孔径增大。蚀刻1,3,5 min的孔隙率分别为0.85%,4.34%,11.18%,蚀刻5 min后微孔发生交联,Ni-P合金层防护性能被破坏。结论电化学蚀刻3 min可在Ni-P合金表面层获得分布均匀、等效直径主要分布在100~850 nm之间的微孔。

关键词：电化学蚀刻孔隙表征孔隙率 Ni-P合金

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页岩气储层孔隙分类与表征

地学前缘 2013年第4期20卷 211-220页

作者：于炳松中国地质大学(北京) 北京100083

页岩气储层作为一种非常规储集体,对于其孔隙类型,目前国际上尚没有统一分类方案。由于其孔隙结构的特殊性,常规孔隙表征方法也难以对页岩气储层的孔隙特征进行有效的表征。为此,在充分调研和系统总结国际上有关页岩气储层孔隙分类现状... 详细信息

页岩气储层作为一种非常规储集体,对于其孔隙类型,目前国际上尚没有统一分类方案。由于其孔隙结构的特殊性,常规孔隙表征方法也难以对页岩气储层的孔隙特征进行有效的表征。为此,在充分调研和系统总结国际上有关页岩气储层孔隙分类现状的基础上,结合页岩储层的特殊性,提出了页岩气储层孔隙的产状结构综合分类方案。该方案综合考虑了孔隙定性观察和定量测定的信息。根据定性观察的孔隙产状,把页岩气储层的孔隙类型划分为与岩石颗粒发育无关的和与岩石颗粒发育有关的两个大类。前者即为裂缝孔隙,后者为岩石基质孔隙。岩石基质孔隙大类又进一步分成了发育在颗粒和晶体之间的粒间孔隙、包含在颗粒边界以内的粒内孔隙和发育在有机质内的有机质孔隙。年轻的浅埋藏沉积物中只含有粒间和粒内孔隙,这些孔隙随着埋藏和压实而大大减少。随着埋深的增加,伴随着烃类的热成熟,有机孔隙开始发育,同时,随着烃类热成熟过程中有机酸的排放,导致溶解孔隙的形成。再结合定量测定的孔隙结构信息,把孔隙划分为微孔隙、中孔隙和宏孔隙。综合上述不同产状孔隙类型的结构特征,即构成了文中的产状结构综合分类。同时,鉴于页岩气储层的特殊性以及难以用研究常规油气储层的方法和手段进行表征,文中介绍了目前最常用的页岩气储层孔隙表征的定性半定量观测和定量检测方法。前者包括透射电子显微镜、聚焦离子束抛光和场发射扫描电子显微镜方法,后者包括压汞分析、低压氮气吸附、低压二氧化碳吸附和核磁共振等方法。

关键词：页岩气储层孔隙结构孔隙分类孔隙表征

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致密砂岩气藏微观孔隙结构多尺度联合表征

断块油气田 2024年第1期31卷 34-41页

作者：甯波任大忠王虎张瀚澎郭建林付宁海李俊键李天李启晖中国石油大学(北京) 北京102249 中国石油勘探开发研究院北京100083 西安石油大学陕西省油气田特种增产技术重点实验室陕西西安710065 中国石油长庆油田分公司第六采气厂陕西延安716000 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452

致密砂岩的微观孔隙结构对气藏的开发至关重要。文中以临兴地区下石盒子组盒8段为研究对象,采用多种实验方法对致密砂岩孔隙结构进行精确表征。研究结果显示:致密砂岩主要孔隙类型为长石溶孔和岩屑溶孔,其次为粒间孔、晶间孔和微裂隙;... 详细信息

致密砂岩的微观孔隙结构对气藏的开发至关重要。文中以临兴地区下石盒子组盒8段为研究对象,采用多种实验方法对致密砂岩孔隙结构进行精确表征。研究结果显示:致密砂岩主要孔隙类型为长石溶孔和岩屑溶孔,其次为粒间孔、晶间孔和微裂隙;高压压汞、CO_(2)吸附、N_(2)吸附以及渗吸-核磁等实验结果均反映了研究区致密砂岩孔隙结构具有较好的连通性;多尺度联合法表征的致密砂岩孔径分布以微孔为主,介孔次之,大孔最少;微孔的大量分布为比表面积做出主要贡献,介孔、大孔贡献较少,孔容主要由微孔、介孔贡献,大孔贡献较少;核磁共振计算的孔径分布比例与多尺度联合法的计算值在介孔、大孔阶段具有较好一致性,在微孔阶段,多尺度联合法的计算值大于核磁共振法,表明微孔为气藏的主要气体储集空间,而介孔和大孔为气体运移的主要通道,多尺度联合法在致密砂岩储层孔隙结构精细表征方面更具特色。

关键词：致密砂岩气藏气体吸附高压压汞核磁共振孔隙表征

多方法联合表征页岩全尺度微观孔隙结构特征—以济阳坳陷东营凹陷沙河街组为例

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矿物岩石 2024年

作者：赵文能冯明石孟万斌胥永康高延玉付英油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都理工大学成都理工大学沉积地质研究院成都理工大学能源学院

页岩微观孔隙结构的表征对页岩油气资源评价具有重要意义，然而CO2吸附、N2吸附、高压压汞及低场核磁共振等测试手段用于表征页岩储层微观孔隙结构具有不同的优势范围及局限性。为了更加准确地表征页岩全尺度微观孔隙结构，以东营凹陷... 详细信息

页岩微观孔隙结构的表征对页岩油气资源评价具有重要意义，然而CO2吸附、N2吸附、高压压汞及低场核磁共振等测试手段用于表征页岩储层微观孔隙结构具有不同的优势范围及局限性。为了更加准确地表征页岩全尺度微观孔隙结构，以东营凹陷沙河街组页岩油储层为例，提出了将CO2吸附、N2吸附、高压压汞三者实验优势孔径段拼接联合表征页岩全尺度孔隙结构的方法，并利用页岩全尺度孔隙结构对核磁共振T2谱进行标定，求取核磁共振转换系数，获取页岩核磁共振孔径分布曲线。薄片鉴定及全岩X射线衍射结果显示，东营凹陷沙河街组页岩主要发育纹层状隐晶(含)泥质灰岩相和层状隐晶(含)泥质灰岩相页岩，含少量层状隐晶灰质泥岩相和弱纹层状隐晶含泥灰岩相页岩。核磁共振法表征页岩微观孔隙结构研究表明，不同岩相间转换系数存在差异，介于24.04～55.1nm/ms。页岩主要以中孔为主，宏孔次之，微孔较少，孔径主要分布于50～140nm和3～15nm间。纹层状隐晶(含)泥质灰岩相页岩孔径分布呈双峰态，以中孔为主，主要分布于50～140nm和3～6nm间，孔隙发育且连通性较好，有利于页岩油的储集及运移。层状构造页岩孔隙结构特征相似，孔径主要分布于4～10nm间，孔隙发育中等。弱纹层状隐晶含泥灰岩相页岩孔隙发育最差，以中孔和宏孔为主，孔径主要分布于7～12nm和100～140nm间。

关键词：页岩油微观孔隙结构孔隙表征核磁共振转换系数东营凹陷