用核磁共振测井评价特低渗透砂岩储层渗透性新方法

用核磁共振测井评价特低渗透砂岩储层渗透性新方法（精选4篇）

篇1：用核磁共振测井评价特低渗透砂岩储层渗透性新方法

用核磁共振测井评价特低渗透砂岩储层渗透性新方法

核磁共振测井被广泛用于评价低孔隙度低渗透率储层的孔隙结构与渗透性,主要依据经典的Coates及SDR模型.这些模型是基于中高孔隙度、渗透率储层的实验结果,大量岩心实验数据表明它们并不适用于特低渗透砂岩储层.应用气象学研究常用的`空间物理场分布模型定量评价低孔隙度特低渗透率储层中特定尺寸孔隙分布的集中程度,并给出了定量计算T2分布均一系数模型.常规孔隙度渗透率实验、饱和盐水岩心核磁共振实验均验证了该模型在不同孔隙度、渗透率条件下具有较好的适用性.

作 者：李潮流 徐秋贞 张振波 作者单位：李潮流(中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京,100083;中国石油勘探开发研究院,北京,100083)

徐秋贞(中国石油集团测井有限公司长庆事业部,陕西,西安,710200)

张振波(中国石油长城钻探工程有限公司测井公司,辽宁,盘锦,124000)

刊 名：测井技术 ISTIC PKU英文刊名：WELL LOGGING TECHNOLOGY年，卷(期)：33(5)分类号：P631.813关键词：核磁共振测井 岩石物理 低渗透率 砂岩储层 孔隙结构

篇2：用核磁共振测井评价特低渗透砂岩储层渗透性新方法

1 对储层的微观孔隙结构特征来研究注水开发可行性

油田储层岩石中有很多相互连通的孔隙和喉道, 这些孔隙是油、气、水存在和流动的空间, 喉道是影响储层流体渗透能力的重要因素, 对油气藏的开发效果也会影响。对喉道进行研究采用的是恒速压泵技术, 这项技术在进汞时是低速的, 确定孔隙的微观结构时依据的是进泵面经过孔隙时发生的压力, 然后可以将孔隙和喉道分开。

对特低渗透区块的岩层进行恒速压泵测试, 得到喉道半径的分布曲线、孔喉比等信息, 然后进行低渗透物理模拟实验, 获得气测渗透率、水测渗透率等数据, 分析这两个实验获得的数据的关系, 从储层的微观孔隙结构角度探讨注水开发的可行性。

水测渗透率和气测渗透率相比, 能更好的反映储层处于饱和流体的情况下渗透的能力, 一般来说喉道的半径越小, 水测渗透率越低, 水侧渗透率、汽测渗透率的差异越来越大。通过观察气—水渗透率与主喉道半径之间的曲线, 可以看出主流喉道的半径越小, 气—水渗透率会以幂律性的规律变大, 两者是反比关系, 但是主流喉道的半径小于1μm时, 气—水渗透率急剧增加, 这个结果说明储层允许液相渗流的能力明显的降低, 水驱开发的难度会增大。

通过观察平均孔喉比和主流喉道半径之间的关系曲线, 主流喉道的半径减小, 平均孔喉会呈幂律性的规律增长, 如果主流喉道的半径小于1μm时平均孔喉比会迅速增大, 水驱采油时油相成为孤立油滴的几率会迅速增大。孤立油滴由于贾敏效应, 会在喉道无法流动, 从而增大了流体的渗流阻力。

观察贾敏效应所需的压力梯度曲线, 可以看出喉道半径减小之后, 喉道处通过的油滴的压力梯度不断增加, 如果喉道的半径小于1μm, 克服贾敏效应的难度会迅速增强, 半径小于1μm的喉道越来越多, 水驱油开发的难度会迅速增加。

取特低渗透区块的样品进行水驱油物理模拟实验, 获得束缚水状态下的采油指数, 这个指标可以反映储层注水驱油的难易程度。通过束缚水状态下采油指数与半径小于1μm的喉道所占比例之间的关系分析, 在束缚水状态下如果半径小于1μm的喉道所占比例降低, 采油指数会增大, 如果所占比例小于20%采油指数会迅速增大, 注水难度降低, 所占比例大于60%采油指数到最低, 注水难度很大。半径小于1μm的喉道所占比例与岩样的渗透率存在着幂律关系。

2 从储层可动流体特征来研究流水开发可行性

研究储层可动流体特征最常用的技术是核磁共振技术, 从核磁共振图谱随渗透率的变化曲线可以看出, 特低渗透砂岩样品的核磁共振图谱呈双峰结构, 渗透率降低之后, 图谱的左峰会增高, 右峰会降低。

左峰代表束缚流体量, 右峰代表可动流体量, 应用核磁共振截止值可确定可动流体的比例。如果T2图谱的双峰分界明显, 呈现清晰的波谷, 截止值会位于波谷的最低点。如果左右两峰持平时, 截止值表明可动流体处于弱势地位, 找到截止点对应的渗透率, 可以判断油田开发的难易程度, 是注水开发可行性的评价界线。

3 建立流水开发可行性评价方法

将采用用恒速压泵、核磁共振得到的流水开发可行性评价结果进行对比发现, 区块中半径小于1μm的喉道比例达到60%时的渗透率, 与核磁共振图谱两峰持平时的渗透率是相同的, 反映在气—水渗透率上, 区块水驱时渗透率比气测时会降低4倍左右, 可以断定对该渗透率的储层进行流水开发难度很大, 甚至于会流水无效, 此时是水驱可动用渗透率的下限。

对油田特低渗透储层区块的生产情况进行统计, 如果区块的气测渗透率在0.4-1.4*10-3μm2, 采用矩形井网流水开发, 当排距缩小到很小值后, 单井产量超低。由此得出结论这个渗透率范围内的储层进行注水采油不可行。

分析微观孔喉分布特征和核磁共振图谱特征, 可以得到特低渗透区块的水驱动可动用渗透率下限, 这个下限值是适用于常规水驱开发的, 如果采取其他措施, 例如注活性水来降低界面张力, 会降低产能的物性下限。

4 结语

观察储层的微观孔隙结构特征和可动流体特征, 分析了特低渗透砂岩油藏流水开发的可行性, 提出进行注水开发可行性的评价方法:当半径小于1μm的喉道比例达到60%以及核磁共振T2谱左右两峰持平时, 这时的渗透率是水驱可动用渗透率的下限。

摘要：本文针对特低渗透砂岩油藏注水开发可行性评价方法为分析对象, 运用恒速压泵、核磁共振和低渗透物理模拟的研究方法, 结合岩样微观孔隙结构、核磁共振图谱等数据, 通过这种方法确定了特低渗透区块的水驱可运用渗透率。

关键词：特低渗透砂岩,油藏,注水开发,可行性评价

参考文献

[1]李道品.低渗透砂岩油田开发[M].北京:石油工业出版社, 1997.265-270.

[2]王瑞飞等.特低渗透砂岩油藏储层微观孔喉特征[J].石油学报, 2009, 30 (4) :560-563.

篇3：浅论低渗透储层评价方法及适用性

关键词:低渗透;油藏评价;储层划分

中图分类号:TE348 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)12-0025-01

所谓的油藏评价就是在石油预探提交的控制储量基础之上,用必要的工艺技术手段,将其转化为可经济有效开发动用储量的过程,也就是将资源(储量)转变为产量的过程。

1低渗透储层现有的评价方法

在常规的储层评价中,人们一般以孔隙度、渗透率作为储层物性的表征。但关于可动流体的测试评阶以及特低渗透岩心驱替实验表明,对于特低渗透储层而言只以孔隙度、渗透率来判断储层物性的好坏存在很大的欠缺,而可动流体百分数是一个更优于孔隙度、渗透率的表征特低渗透储层物性的参数。在油田开发实践中也证明渗透率相类似的特低渗透储层开发效果相差很大。王飞龙等人利用录井资料对镇汪油田低孔、低渗油藏敏感的参数进行评价,并把描述性的录井资料数字化,根据每一项资料所起作用的大小赋予不同的权重,得出每一项参数分量,各分量之和即为地质综合评价参数,进而将地质综合评价参数和测试产油量进行拟合,则可形成现场利用常规地质录井参数快速评价低孔、低渗油藏的方法。在此基础上引入测井相关参数,通过对储集层物性和含油丰度与录、测井参数相关性的综合研究,结合试油测试结果,建立录、测井油气水层综合解释评价图板,形成了现场半定量化快速综合评价方法。实践表明,该方法准确可靠,解决了低孔、低渗油藏储集层解释评价难的问题,对于其他油田同类油气水层评价也具有借鉴作用。杨正明等人分析了可动流体百分数与渗透率和驱油效率的关系,研究了特低渗透岩心在不同围压下可动流体百分数的变化规律,并对不同特低渗透开发区块进行可动流体百分数测试。研究结果表明:可动流体百分数是评价储层渗流能力及开发潜力的一个重要物性参数,可用可动流体百分数预测特低渗透油藏开发效果。对于特低渗油藏,可动流体百分数是一个比孔隙度和渗透率更能表征储层渗透率的参数。不同的围压,其可动流体百分数和束缚水饱和度是不同的。对不同特低渗透开发区块进行了可动流体百分数测试,测试结果表明,用可动流体百分数预测特低渗透储层开发效果与油田现场实际开发效果一致,也验证了可动流体百分数概念的可行性。上述研究只是对特定类型低渗透油气层评价或对某些特定参数进行研究分析,在一定程度上解决了低孔、低渗油藏油气层解释评价难的问题,在低渗油藏综合评价中有一定借鉴作用,但仍然还不能作为一套完整的低渗透油藏储层评价标准。

2低渗透储层现有评价方法的适应性

低渗透储层现有评价方法非常适合于中高渗透率的储层,对渗透率较高的储层的储量评价、开发方案编制、注水和三次采油方法的优选做出了重要贡献。但是随着近年来低渗透油藏的大量发现,低渗透油藏尤其是特低渗油藏的评价面临着挑战,主要是评价参数的合理选择以及权重的确定。在目前的低渗透油藏评价中,人们还只是简单的沿用中高渗透油藏的评价方法或采用单一参数及方法作为评价的手段,而没有形成完整的、系统的低渗透油藏评价方法。从生产实践上看是存在一些问题的,我国含油气盆地中约有40亿t低渗透难动用储量,若将这些难动用储量的一半投入开发,按照1 %～2 %的年采油速度,则可提供2 000万t～4 000万t的石油产量,后者在我国主要是指东部老油区有可能被废弃的石油资源量,若能对这些资源量加以有效利用,延缓其经济寿命,对于我国未来能源供给同样有着积极的意义。从难动用储量的形成机制看,除地质资源、地理位置以及管理因素外,油价水平如何是影响其产生和发展的重要因素,而对这些储量如何分级分类,以前的中高渗透油藏的评价方法显然不适应。主要表现在选取的评价参数不能完全反映低渗透油藏的本质,不能正确把握控制低渗透油藏开发难易程度的决定性因素。在大多数油田评价中,主要依靠渗透率的大小进行分类,孔隙结构参数采用常规压汞试验获取。常规压汞试验所获得的仅仅是喉道的大小以及喉道所控制的孔隙体积的大小,不能确定喉道的数量以及对渗透率作主要贡献的喉道参数,也不能区分孔道的大小。平均喉道的计算是根据喉道大小和对应饱和度变化计算出来的,是在饱和度基础上的一个平均概念,对低渗透油藏而言,这样处理不能代表油藏的真实喉道平均半径。中值压力及中值半径是近年来使用频繁的参数,对许多低渗透油藏而言,中值压力较大,所对应的中值半径较小,通常中值半径相差不大,因此,中值半径对低渗透油藏的渗透率变化不是很敏感。另外,低渗透有一个最为明显的特征就是渗流过程是非线性渗流,渗流规律偏离达西定律,在储层评价中需要予以考虑渗透率较低的油藏。由于流体和固体之间的相互作用,不是所有的流体都参与流动,有一部分属于自由流体,一部分属于不可动束缚流体,自由流体的多少严重影响储层的品味。对于高渗透储层来说,由于束缚流体含量相对很小,对流体渗流能力的影响较小,但对于特低渗透储层而言,由于孔隙微细,小孔隙所占比例很大,流体渗流通道本就狭窄,再加上孔隙越微细,孔隙壁面比表面积越大,展布在孔隙壁面表面上的束缚流体含量很大,此时对束缚流体者而言,可动流体对储层流体渗流性能的影响不容忽视,因此有必要形成一套完整的、系统的、低渗透油藏储层评价方法。

On the Low-permeability Reservoir Evaluation Methods and the Applicability

He Lunbin

Abstract:This paper summarizes the present evaluation of low permeability reservoirs adaptability, low permeability reservoir that evaluation of domestic and foreign research problems. Put forward the need to introduce a new parameter to the standard low permeability reservoir, in order to facilitate the integration of exploration and development, low permeability reservoir theoretical basis for efficient development.

篇4：用核磁共振测井评价特低渗透砂岩储层渗透性新方法

一、长8油层特征概述

第一, 物性特征。对该油田岩心物性进行检测发现, 孔隙度在7.2%-17.3%之间, 渗透率在3.384×10-3um2-0.105×10-3um2之间, 平均渗透率为0.605×10-3um2, 与相邻区块进行比较厚得出该长8油层属于特低渗透、低孔储层。

第二, 岩石学特征。该长8油层的岩石以中-细粒长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩、长石砂岩为主, 颗粒中等大小, 结构成熟度高, 以次棱状为主。长石的含量最高, 为54.2%, 石英和岩屑的含量分别为28.4%和8.4%, 另外还有9%的填隙物。

第三, 裂缝特征。对长8油层的岩心和岩石薄片进行分析发现, 该区以斜交层面的构造缝和成岩破裂缝为主, 未填充, 有助于提高储层的渗流能力。该油层的成岩作用强烈, 在强烈的成岩作用和后期的构造挤压作用下, 构造缝和破裂缝发育。

二、微观方法的岩石应力敏感性研究

1. 实验方法

本文采用的微观实验方法就是岩心驱替实验, 采集圆柱形的岩心, 两个孔隙型岩心, 4个裂缝型岩心, 分析岩心渗流能力的变化规律, 以此来评价岩石的应力敏感性。由于本油田的长8油层的孔隙度、裂缝发育较差, 我们设定了1、2.5、5、7.5、10、15、20MPa有效应力, 测定岩心的渗流能力变化情况。

2. 孔隙应力敏感性

将采集到的2个孔隙型岩心进行微观实验, 发现其渗透率对有效应力变化的敏感程度较低, 随着有效应力的增加, 岩心渗透率缓慢降低, 如图1所示。从图中可以明显看出, 在有效应力刚开始增加阶段 (2.5—10MPa) , 渗透率下降快;在有效应力增加的后期阶段 (10-20MPa) , 岩心的渗透率下降缓慢。当有效应力增加到一定程度后, 继续增加有效应力, 岩心的渗透率不变, 说明此时有效应力对渗透率的影响已达到极限。实验中施加给两个岩心的有效应力从2.5MPa逐渐增加到20MPa, 渗透率分别下降了34.2%和28.5%, 属于中等偏弱到弱的应力敏感性。而且, 这两个孔隙型岩心渗透率的变化规律表现为, 前期阶段渗透率下降快, 后期下降慢, 而且, 卸载时的渗透率低于加载时的渗透率, 表明渗透率的变化具有滞后性。

特低渗透油层的孔隙应力敏感性表现为上述结果是因为应力状态改变导致骨架颗粒和孔喉结构之间的原始关系发生了变化, 导致渗流通道也发生了变化。当特低渗透率的砂岩受到挤压时, 首先受到压迫的是喉道而不是孔隙, 故而有效应力刚开始增加时, 岩石渗透率迅速下降, 随着有效应力的增加, 尚未闭合的喉道逐渐减少, 此时的渗透率下降速度逐渐变小。

3. 裂缝应力敏感性

对采集的4个裂缝型岩心进行微观实验, 通过人工造缝的方式来测定其应力敏感性, 发现裂缝的应力敏感性较强。随着有效应力的增加, 裂缝型岩石的渗透率迅速降低, 到7.5MPa以后, 渗透率下降速度放缓, 而从2.5-20MPa有效应力中, 4个样本的岩石渗透率分别下降86.5%、98.2%、99.3%、98.4%, 且这四个裂缝型岩心几乎都不具备裂缝渗流能力。然后再对比卸载和加载曲线, 发现卸载后的渗透率恢复率在27.5%以下, 这说明长8油层的裂缝应力敏感性强, 远远超出孔隙应力敏感性, 岩石一旦遭到破坏, 就很难在短时间内得到恢复。

随着油田开采深度和广度的延伸, 被采出的油气越来越多, 而油层的孔隙压力下降, 岩石骨架承受的有效应力增加, 孔隙结构随着有效应力的变化而发生一定的变化, 进而导致油层渗透率的降低, 影响油田的产能。而特低渗透率油层的岩石应力敏感性强, 随着开采的加深, 应力敏感性加大, 油层的开采难度也逐渐增大。

结束语

特低渗透砂岩油层的岩石应力敏感性强, 渗透率恢复低, 应注重其损伤机理、损伤模型等的研究, 找出渗透率恢复率低的原因, 并据此制定有效开采保护措施, 避免对油层产生无法恢复的损害。

摘要：本文对鄂尔多斯盆地某油田的长8油层进行了岩石应力敏感性研究, 发现该油层的裂缝应力敏感性强, 随着开采深度的加大, 岩石应力敏感性增强, 开采难度增加, 而油层被破坏后很难恢复, 必须在开采中重视底层能力的保持, 避免对渗透率带来严重的无法恢复的破坏。

关键词：渗透率,裂缝,孔隙,应力敏感性

参考文献

[1]齐亚东, 战剑飞, 李晓明, 等.特低渗透砂岩储层应力敏感性实验[J].科技导报, 2012, 30 (3) :49-52.