注:本文为国家重大基础研究发展规划“973”项目(编号2003CB 214600),长江学者和创新团队发展计划(编号I RT 0559)资助的成果。收稿日期:2005201225;改回日期:2005203210;责任编辑:周健。
作者简介:孙卫,男,1952年生。教授,博士生导师。从事油气藏地质、油气田开发地质学和石油天然气开发研究。通讯地址:710069,西安市,西北大学地质学系。
X -CT 扫描成像技术在特低渗透储层微观孔隙
结构及渗流机理研究中的应用
——以西峰油田庄19井区长82储层为例
孙卫1),史成恩1,2),赵惊蛰1,2),赵蕾3
)1)西北大学大陆动力学国家重点实验室,西北大学地质学系,西安,710069; 2)长庆油田公司
勘探开发研究院,西安,710021; 3)新疆油田公司勘探开发研究院,克拉玛依,834000
内容提要:鄂尔多斯盆地上三叠统延长组河流2湖泊三角洲相砂岩储层物性受沉积—埋藏—成岩等因素控制。
特低渗透储层具有其独特的微观孔隙结构和渗流机理。应用X 2CT 扫描成像实验技术进行砂岩岩心微观孔隙结构水驱油驱替实验,通过CT 扫描切片图像观察分析了注入水微观驱替渗流机理及不同注入压力下的水驱油效率变化分布规律(实验岩心的水驱油效率最高为62%,最低为42%,平均为51.6%),定量评价了储层微观孔隙结构特征。实验表明低孔、低渗和储层微观双重孔隙结构是造成注入水启动压力、水驱油效率差异大的根本原因;而较强的微观孔隙结构非均质性,是造成注入水波及效率不高、水驱油效率较低的主要原因。
关键词:X 2CT 成像;特低渗储层;微观孔隙结构;渗流机理;非均质性;启动压力;水驱油效率
1 X 2CT 扫描实验技术与方法
X 2CT 扫描成像技术可以通过岩石内部各成像单元的岩石密度差异以256个灰度等级可视化地将岩石内部的微观结构特征(如裂缝、孔隙、微裂缝、次生溶蚀孔及均质、非均质性等)真实地反映出来。并通过对岩心水驱油驱替实验过程的CT 断层扫描,清晰、动态地观察测定随驱替压力升高,岩心中剩余油饱和度变化分布范围(Sun et al .,2004;Sche m bre
et al .,2004;刘池洋等,2005)。然后计算出各个岩心截面孔隙度和不同压力下的含水饱和度值,做出CT 扫描三维图像切片以供观察分析研究。X 2CT 岩心扫描切片水驱油实验技术与常规的驱替方法相比不但可清晰直观地定量了解储层微观孔隙结构的非均质变化程度,而且可动态观察不同驱替压力下注入水在不同微观孔隙介质中的渗流分布特征。1.1 X -CT 扫描实验技术应用X 2CT 图像扫描实验技术对西峰油田庄19
井区庄58222井三叠系延长组长82油层的3块具有不
同孔隙结构和孔、渗特征的岩心进行了微观孔隙结
构和注入水驱替扫描实验研究。实验中先将岩心在真空条件下饱和地层水,由于研究区储层物性较差,所以岩心完全饱和水需要3～5d ,待岩心与饱和水达到化学平衡后,开始油驱水至束缚水状态。然后,
岩心用油老化5d ,使油、水、岩石三者界面达到平
衡。岩心注水驱替实验均是从低压到高压,以便观察
和测定各个压力点下的剩余油饱和度值变化
(D url ofsky et al .,1996;朱玉双等,2004)。
1.2 X -CT 扫描驱替实验方法
X 2CT 驱替实验是将岩心水平固定在CT 断层扫描仪的扫描腔中,岩心夹持器水平位移由计算机
控制,精度为0.01mm ,纵向位移处于锁定状态。CT
扫描是沿着岩心的径向,从注入端向出口端,每次扫
描11个点,平均5.5mm 一个点。扫描截面厚度为
5mm 。由此,11个扫描点几乎将岩心所有长度都包
括在内。在两相驱替实验中,使用耳癸烷(炭10)为油
相,8.0%KB r 水溶液为水相(沈平平等,2004)。油
水两相的CT 值相差846,气水两相的CT 值相差近
1565。实验表明,两相CT 值相差越大,测得的孔隙度及含水饱和度越精确。实验中先对3块岩心样品进行了孔隙度和渗透率测定(表1)。
第80卷 第5期2006年5月 地 质 学 报 A CTA GEOLO G I CA S I N I CA V ol .80 N o .5M ay 2006
表1 岩心孔隙度和渗透率Table1 Porosity and per m eabil ity
原岩心样品
编号新编号
孔隙度
(%)
水相渗透率
(×10-3Λm2)
340241
145
A岩心2114.10.38
448
118
A岩心229.10.09
3110
145
A岩心2313.50.24
2 X2CT断层扫描技术的应用
CT断层扫描技术是建立在BEER’S定理之上的,当一束X2射线穿透一个物体时,部分X2射线会被吸收或反射掉,但大部分能穿透物体。透过物体后的X2射线的强度与该物体的密度有关,所以检测器检测到的X2射线强度与物体的密度有一线性关系。
I
I o
=exp-Λh(1)
公式(1)中,I o是原始X2射线强度,I是透过物体的X2射线强度,Λ是X2射线的衰竭系数,h是物体厚度。对于一些物质,衰竭系数是已知的。
当一系列的X2射线检测器被安装在被检测物体的周围时,就可以获得来自不同角度的X2射线强度。通过处理这一系列的X2射线资料,即可得到由不同数目像素组成的CT图片(像素数:500000～5000000),图像质量取决于图像的制式。每一个像素的CT值可由公式(2)计算。
CT=1000(Λ-Λw)
Λw(2)
式中Λw是水的衰竭系数。CT值随物质的密度增加而增加。
3 实验结果及分析
3.1 岩心样品的密度及结构
首先对三个岩心样品做干岩心X2
CT扫描,检验出岩石的密度和结构分布,图1显示的是三支岩心的CT图像。由图可见,岩心22最致密,平均CT值为1961;其次是岩心23,平均CT值为1821;岩心21的平均CT值为1819。此外,从图1还显示岩心21和岩心22的CT值较均匀而岩心23的CT值变化较大(1700～1930),有致密夹层存在,用三块干岩心样品的密度X2CT扫描结果与标准Berea砂岩岩心样品相比,西峰油田长82储层岩心的CT值要高出30%。
图1 干岩样的CT断层扫描结果
F ig.1 T he CT scaning result of core samp le
因此,应属于致密低孔、特低渗透砂岩储层(How er, 1965;M ungan,1974)。
3.2 岩心样品孔隙度及其分布特征
通过对饱和水后的岩心样品进行X2CT扫描后,可以用公式(1)来计算各个岩心截面的孔隙度值。再用11个扫描截点测得的孔隙度计算整个岩心样品孔隙度。图版 分别显示出的是被测试岩心样品1～3的孔隙度X2CT三维和二维图像切片图。
从三个岩心样品孔隙度X2CT断层扫描统计结果可以看出,岩心21的孔隙度值最大,为13.8%;岩心23的孔隙度值次之,为13%;岩心22的孔隙度值最小,为9.3%。从孔隙分布的均质性看,岩心21和岩心22的孔隙度值沿长度的分布较均匀,而岩心23的孔隙度值沿长度的分布波动较大。从图版 中可看出是受微细夹层的影响,由于夹层与渗流方向成一夹角。因此可以预测,尽管岩心23和岩心21的孔隙度相似,但其渗透率会小于岩心21。
3.3 驱替注入压力对含水饱和度分布的影响
实验中将饱和水后的岩样进行油驱水,至岩样处于束缚水状态,再进行恒压水驱油实验,最终使每个岩样都驱至残余油状态(王为民等,2001;W aite et al.,2004),图版 21～4是岩心23在不同注入压力的含水饱和度三维及二维切片图,图版 25～7是不同注入压力的含水饱和度分布图。
3.3.1 岩心21在不同注入压力下的含水饱和度分
布特征
图版 25是岩心21在注入驱替压力为0.082 M Pa时,随注入压力的升高不同切面的含水饱和度值变化分布X2CT扫描图像。图中X D是无因次长度(=X L)。
岩心21的最低注入压力为0.082M Pa,在此注入压力下,水驱油效率相当显著,含水饱和度增加了29%,注入水推进也较均匀,当注入水突破岩样出口
677地 质 学 报2006年
端时含水饱和度已增加20%。但从X2CT扫描图像可以清晰地看出,从注入端到出口端,含水饱和度是在逐渐降低,这也反映出越靠近出口端随着驱替渗流阻力的增加,注入水的波及面积变小。当注入压力升至0.345M Pa时,虽然岩样的含水饱和度有所增加,但不显著,在靠近岩样出口端仍未被注入水完全波及。当注入压力继续升至0.517M Pa时,从对X2 CT各个切面观察,含水饱和度均有所上升,说明压力的升高,使部分较小孔道中的油被驱出。除了最后两个切片中的油未被完全驱出外,注入水已波及大多数连通较好的孔道。当注入压力为0.689M Pa时,岩心21的水驱效率达到最大值,含水饱和度升至76%。
从X2CT扫描图像和驱替过程含水饱和度值的变化分布可知,岩心21的水驱油渗流特点为活塞式。
3.3.2 岩心22在不同注入压力下的含水饱和度分
布特征
岩心22的注入性极差,注入压力小于0.689 M Pa时,注入水仅推进到距注入端25%的地方就停止了;当注入压力升至1.03M Pa时,注入水才进一步驱替推进但离注入端70%的位置又停止了。从对岩心22在同一驱替压力下沿样品长度方向上含水饱和度的分布来分析,尽管其注入性极差,即岩性致密,渗透性极低,但注入水驱替仍近似以活塞方式推进。
3.3.3 岩心23在不同注入压力下的含水饱和度分
布特征
岩心23的最低注入压力与岩心21相同为0.082 M Pa,但驱油效率却非常差。从X2CT扫描图像(图版 )清晰表示出,注入水沿岩样中相对高渗透带(微裂缝)呈指状突进。在此注入压力下注入水在距注入端40%的位置就停止了。波及面积仅仅为10%±,显示出非均质孔隙分布对水驱油效率有严重的影响。当注入压力升至0.172M Pa时,波及系数有显著提高,注入水开始沿微裂缝形成通道从出口端突破,随着驱替压力的升高,注入水进入部分低渗孔隙中将油驱出进入就近的微裂缝。此时样心23的平均含水饱和度达到最大值。但在各X2CT切面上的含水饱和度值分布仍有较大的差异,这种由孔隙结构非均质性引起的较低水驱油效率,在岩心23不同注入压力下的含水饱和度三维和二维切面图(图版 21～4)中表现的非常清楚。由此也可以说明低渗、特低渗透储层在相应的注入压力下仍可以取得相对较好驱油效率,而影响注水开发水驱油效率的主要根源是储层孔隙结构的非均质性。也就是说,在低渗透、特低渗透储层注水开发过程中,不怕渗透率低就怕孔隙结构非均质性强。
3.4 水驱油注入压力对驱油效率影响
驱油效率是最大驱替压差下产油体积与原始含油体积之比(胡雪涛等,2000)。从西峰油田庄19井区长82油层X2CT扫描驱替实验结果得出,岩心21的驱油效率最高为62%;其次是岩心23为51%;岩心22最差为42%。通过对三个岩心样品的孔隙结构,注入驱替过程的X2CT扫描切面实验研究分析,进一步清晰直观地表明,水驱油效率高低是由储层微观孔隙结构所决定的,微观孔隙结构非均质程度又直接影响储层物性的非均质(岳大力等,2004)。即孔隙结构、物性非均质程度越低,注水开发水驱油启动压力就越低(图2),驱油效率也就相对越高。
图2 不同压力下的驱油效率
F ig.2 T he dis p lace m ent recovery efficiency in vari ous
injecti on p resure
4 实验结论
(1)应用X2CT扫描成像实验技术进行砂岩岩心微观孔隙结构水驱油驱替实验,不但可定量评价储层微观孔隙结构特征而且可通过清晰直观的CT 扫描切片图像,动态地观察分析注入水微观驱替渗流机理及不同注入压力下的水驱油效率变化分布规律。
(2)西峰油田庄19井区长82油层,三块岩心样品CT值的分布范围在1819～1961之间,与标准Berea岩心相比CT值要高出30%±。因此西峰油田三叠系延长组长82储层属孔隙结构非均质性较强的致密低孔、特低渗透油层。
(3)通过X2CT扫描实验,三块岩心样品微观孔隙结构,渗流特征明显不同,岩心21的注入性和水驱油效率最好,注入水启动压力低(0.082M Pa),水
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第5期 孙卫等:X2CT扫描成像技术在特低渗透储层微观孔隙结构及渗流机理研究中的应用
驱特征近似活塞式驱油。岩心23的注入性其次,虽然该岩样的注入水启动压力与岩心21相似,但水驱油效率却较低。由于注入水很快沿微裂缝突破,注入水波及面小。岩心22的注入性最差,注入水启动压力几乎是前两者的10倍,但驱油效率仍然很低。表明低渗、低孔和储层微观双重孔隙结构是造成注水启动压力、水驱油效率差异大的根本原因。
(4)实验所选3块岩心样品虽同处西峰油田庄19井区长82储层一口井,但注水启动压力相差悬殊。注入水驱替渗流方式活塞与指进式(沿微裂缝)并存。这说明长82储层的微观孔隙结构非均质程度很强。从3块岩心的水驱油效率看出最高为62%,最低为42%,平均为51.6%,并不算低。但单一样品驱油效率的差异和驱替方式的不同,进一步证实储层低孔、低渗并不是造成注水开发效果差的主要原因,而较强的微观孔隙结构非均质性,是造成注入水波及效率不高、水驱油效率较低的主要原因。
参 考 文 献
胡雪涛,李允.2000.随机网络模拟研究微观剩余油分布.石油学报, 21(4):46～51.
刘池洋,赵红格,王锋,陈洪.2005.鄂尔多斯盆地西缘(部)中生代构造属性.地质学报,79(6):737～747.
沈平平,袁士义,邓宝荣.2004.化学驱波及效率和驱替效率的影响因素研究.石油勘探与开发,31(增刊):1～4.
岳大力,林承焰,吴胜和.2004.储层非均质定量表征方法在礁灰岩油田开发中的应用.石油学报,25(5):75～79.
王为民,郭和坤,叶朝辉.2001.利用核磁共振可动流体评价低渗透油田开发潜力.石油学报,22(6):40～44.
朱玉双,曲志浩,蔺方晓.2004.油层受水伤害时水驱油渗流特征.石油学报,25(2):59～64.
D url ofsky L J,Behrens R A,Jones R C,Bernath A.1996.Scale up
of H eterogeneous Three D i m ensi onal Reservoir D escri p ti on.SPEJ: 313～326.
How er W F.1965.Influence of C lays on the P roducti on of H ydrocar2 bons.SPE1203:3～6.H u Xuetao,L i Yun.2000.Study of m icrocos m ic distributi on of resid2
ual oil w ith stochastic si m ulati on in net works.A cta Petrolei Sini2 ca,21(4):46～51(in Chinese w iht English abstract).
M ungan N C.1974.W ettability effects in L aboratory W aterfl oods.
SPE4785:7～8.
Sche m bre J M,Kovscek A R.2004.Ther m ally Induced F inesM obi2 lizati on:It’s Relati onshi p to w ettability and For m ati on D a m age.
SPE86937:1～16.
Shen P ingp ing,Yuan Shiyi,D eng Baorong.2004.Influence factors of oil dis p lace m ent efficiency and s w eep efficiency in che m ical fl ood2 ing.Petroleum Exp l orati on and D evel opm ent,31(supp le m ent):1～4(in Chinese w iht English abstract).
Sun W,Q u Z,Tang G.2004.Characterizati on of w ater injecti on in l ow per m eability rock using sandstone m icromobles.Journal of Petroleum Technol ogy,56(5):71～72.
W aite D M,Betancourt U A.2004.M odeling of Scale2D ependent Per m eability U sing Single2W ell M icro2M odels:A pp licati on to
H a m aca F ield.V enezuela.SPE86976:1～8.
W ang W ei m in,Guo H ekun,Ye Chaohui.2001.The evaluati on of de2 vel opm ent potential in l ow per m eability oilfield by the aid of NM R movable fluid detecting technol ogy.A cta Petrolei Sinica,22(6):40～44(in Chinese w iht English abstract).
Yue D ali,L in Chengyan,W u Shenghe.2004.A pp licati on of quantita2 tive m ethod for characterizing reservoir heterogeneity to the devel2 opm ent of reef li m estone reservoir.A cta Petrolei Sinica,25(5):75～79(in Chinese w iht English abstract).
Zhu Yushuang,Q u Zhihao,L in Fangxiao.2004.Seepage fl ow char2 acters of oil dis p lace m ent w ith w ater drive in w ater2sensitive for m a2 ti on.A cta Petrolei Sinica,25(2):59～64(in Chinese w iht English abstract).
图 版 说 明
图版
孔隙度CT三维图像及二维切片图。
图版
1～4.岩心23在不同注入压力下的含水饱和度三维及二维切片图。
5～7.不同注入压力下的含水饱和度分布。
Appl i ca ti on of X-CT Scanned I mage Techn i que i n the Research of M i cro-pore Texture and Percola ti on M echan is m i n Ultra-Per m eable O il F i eld ——T ak ing an examp le from chang82fo r m ati on in the X ifeng o il field
SUN W ei1),SH I Chengen1,2),ZHAO J ingzhe1,2),ZHAO L ei3)
1)S tate K ey laboratory of Continental d y na m ics,D ep art m ent of Geolog y,N orthw est U niversity,x i’an,710069
2)Chang qing oil f ield ex p loration and d evelopm ent institute,x i’an,710021; 3)X in j iang oil f ield
ex p loration and d evelopm ent institute,K ara m ay,834000
Abstract
T he physical characters of river2lake2delta sandstone in yanchang for m ati on are contro lled by depositi on, 877地 质 学 报2006年
burying,diagenesis and etc.in upper T riassic sandstone in ordo s Basin.T here are unique m icro2po re texture and perco lati on m echanis m in ultra2per m eable reseri o r.A pp lying the technique of X2CT scanned i m age,the w ater driving o il test w as m ade.By observing the CT scanned slice,the m icro2percolati on m echanis m and the distributi on la w of w ater driving of rate(the h ighest w ater driving rate,62%;the l ow est,42%;average,51. 6%)w ere analysized,and m icro2po ro sity character w as evaluated quantitively.T he essen tial reas on that the great difference exists in para m eters of starting p ressure and w ater driving o il rate lies in l ow po rosity,l ow per2 m eability and double2po rosity texture.T he evident anis otrop is m is the m ain reas on of l ow s w eep efficiency and w ater dis p lace m en t efficiency.
Key words:X2CT scanned i m age;ultra2per m eable reservi o r;m icro2pore tex ture;percolati on m echanis m; heterogeneous;starting p ressure;w ater driving oil rate
～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～
当前地质工作和地质科研的主要任务
最近,国务院颁布了《关于加强地质工作的决定》和《国家中长期科学发展规划纲要》等重要文件,明确提出:地质工作是经济社会发展重要的先行性、基础性工作,服务于经济社会的各个方面。与地质工作和地质科研有关的主要任务是:
(1)突出能源矿产勘查。能源矿产是重要的战略资源,必须放在地质勘查的首要位置。按照深化东(中)部、发展西部、加快海域、开辟新区、拓展海外的方针,重点加强渤海湾、松辽、塔里木、鄂尔多斯等主要含油气盆地勘查,积极探索陆地新区、新领域、新层系和重点海域勘查,切实增加可采储量。加快神东、陕北、晋北、鲁西、两淮等大型煤炭基地普查和必要的详查,加强南方缺煤省区和边远地区的煤炭勘查。加强铀矿勘查,尽快探明一批新的矿产地。积极开展煤层气、油页岩、油砂、天然气水合物等非常规能源资源的调查评价和勘查。
(2)加强非能源重要矿产勘查。非能源矿产是经济社会发展的重要物质基础。以国内急缺的重要矿产资源为主攻矿种,兼顾部分优势矿产资源,按照东部攻深找盲、中部发挥特色、西部重点突破、境外优先周边的方针,实施矿产资源保障工程。重点加强铁、铜、铝、铅、锌、锰、镍、钨、锡、钾盐、金等矿产勘查。在西南三江、雅鲁藏布江、天山、南岭、大兴安岭等重点金属成矿区带,合理部署矿产普查,引导和鼓励商业性勘查,形成一批重要资源基地。继续实施国土资源大调查,积极开展矿产远景调查和综合研究,加大西部地区矿产资源调查评价力度,科学评估区域矿产资源潜力,为科学部署矿产资源勘查提供依据。
(3)做好矿山地质工作。矿山地质工作对合理开发利用资源、延长现有矿山服务年限意义重大。按照理论指导、技术优先、探边摸底、外围拓展的方针,搞好矿山地质工作。加强矿山生产过程中的补充勘探,指导科学开采。加快危机矿山、现有油气田和资源枯竭城市接替资源勘查,大力推进深部和外围找矿工作。开展共生伴生矿产和尾矿的综合评价、勘查和利用。做好矿山关闭和复垦阶段的地质工作。
(4)提高基础地质调查程度。基础地质调查是提高国土调查程度的基本手段。在重要经济区域、重点成矿区带、重大地质问题地区,按照多目标、多学科、多技术的要求,系统开展区域地质、地球物理、地球化学和遥感地质等调查,建立地质图文更新机制,为社会提供有效快捷的地质信息服务。实施海洋地质保障工程,开展区域海洋地质调查,进行海岸带、大陆架和海底地质情况探测,系统掌握海洋地质基础数据,摸清海域油气资源潜力。积极参与国际海洋地质调查计划和国际海底矿产资源勘查活动。
(5)强化地质灾害和地质环境调查监测。地质环境特别是地质灾害调查监测,是减少地质灾害损失、促进人与自然和谐的基础工作。实施地质环境保障工程,全面提高地质灾害防治和地质环境保护水平。完善全国地下水监测网络,加强地下水动态调查评价和过量开采与污染的监测。尽快完成重点地区地质灾害普查,建立健全群专结合的地质灾害防治体系,继续做好三峡库区等重点地区地质灾害防治工作。开展基础设施建设、城镇建设以及乡村建设前期地质勘查,搞好西电东送、南水北调、交通网络建设等重大工程的地质基础工作。强化地质灾害易发区
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第5期 孙卫等:X2CT扫描成像技术在特低渗透储层微观孔隙结构及渗流机理研究中的应用
第二章岩石中的空隙与水分 一、名词解释 1．岩石的透水性：岩石允许水透过的能力。 2．孔隙：松散岩石中，颗粒或颗粒集合体之间的空隙。 3．孔隙度：松散岩石中，某一体积岩石中孔隙所占的体积。 4．裂隙：各种应力作用下，岩石破裂变形产生的空隙。 5．裂隙率：裂隙体积与包括裂隙在内的岩石体积的比值。 6．岩溶率：溶穴的体积与包括溶穴在内的岩石体积的比值。 7．溶穴：可溶的沉积岩在地下水溶蚀下产生的空洞。 8．给水度：地下水位下降一个单位深度，从地下水位延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积。 9．重力水：重力对它的影响大于固体表面对它的吸引力，因而能在自身重力作影响下运动的那部分水。 10．毛细水：受毛细力作用保持在岩石空隙中的水。 11．支持毛细水：由于毛细力的作用，水从地下水面沿孔隙上升形成一个毛细水带，此带中的毛细水下部有地下水面支持。 12．悬挂毛细水：由于上下弯液面毛细力的作用，在细土层会保留与地下水面不相联接的毛细水。 13．容水度：岩石完全饱水时所能容纳的最大的水体积与岩石总体积的比值。 14．孔角毛细水：在包气带中颗粒接点上由毛细力作用而保持的水。 15．持水度：地下水位下降一个单位深度，单位水平面积岩石柱体中反抗重力而保持于岩石空隙中的水量。 二、填空 1．岩石空隙是地下水储存场所和运动通道。空隙的多少、大小、形状、连通情况和分布规律，对地下水的分步和运动具有重要影响。 2．岩石空隙可分为松散岩石中的孔隙、坚硬岩石中的裂隙、和可溶岩石中的溶穴。3．孔隙度的大小主要取决于分选程度及颗粒排列情况，另外颗粒形状及胶结充填情况也影响孔隙度。 4．松散岩层中，决定透水性好坏的主要因素是孔隙大小；只有在孔隙大小达到一定程度，
东营凹陷含油气系统和成藏体系划分 摘要：东营凹陷发育有沙三中、沙三下和沙四上三套有效烃源岩，以油源对比为依据，将东营凹陷划分为沙三中—沙三中亚段、沙三下—沙二、沙三段和沙四上—沙四、沙二段3个含油气系统。以生油洼陷为中心,以各洼陷的油气运移可能到达的最大范围为边界,将其分为4个含油气亚系统。在此基础上,以“藏”为核心,将东营凹陷划分为8个油气成藏系统。 关键字：东营凹陷含油气系统油气成藏系统 正文： 含油气系统作为一种新方法和新理论推进了油气地质学的发展，成为进行油气综合评价的重要手段之一。含油气系统的划分主要以有效烃源岩的分布为依据，通常每一套有效源岩层与其相关的储集岩和圈闭之间都构成一个独立的含油气系统[1]。利用含油气系统的方法对勘探程度较大的东营凹陷进行研究，有利于我们进一步了解剩余油的分布，开发利用油气资源。 1、区域概况及含油气基本特征 东营凹陷是渤海湾盆地济阳坳陷南部的第三系富油气凹陷,为济阳坳陷中的一个次级构造单元,是受陈家庄南基底大断裂控制的箕状断陷盆地，具有北断南超的特点。凹陷北以陈南断层为界,与陈家庄凸起相邻,南以齐河-广饶断裂为界,与鲁西隆起及广饶凸起相邻,向西以平南断层和高青断层为界,向东与青坨子凸起相邻。凹陷内发育有民丰、牛庄、利津和博兴四个次级洼陷（图1）。利津、民丰、博兴、牛庄等四个生油洼陷均具有继承性发育的特点，是下第三系沉积最厚、烃源岩埋藏最深的地区，遂成为生油气中心。各洼陷烃源岩生成的油气，向邻近的储集层运移聚集，形成多类型油藏环状分布的格局，从洼陷中心向边缘凸
图1 东营凹陷构造图 起区依次分布岩性油藏、构造-岩性油藏和地层油藏等。 东营凹陷以下第三系为主要生储油气岩系,沙河街组四段上部和沙三段中、下为该凹陷的3套有效烃源岩。沙四上烃源岩以页岩和泥岩为主,富含生物化石,属半咸水沉积环境;有机质丰富,以Ⅰ型生烃母质为主,其特点是姥植比小,具有植烷优势,富含伽马蜡烷,甾烷异构化程度较低。沙三中、沙三下2套有效烃源岩以泥岩为主,属淡水沉积环境;以Ⅰ型和Ⅱ1型生烃母质为主,可溶性烃含量高,其特点是姥植比大,具有姥鲛烷优势,伽马蜡烷低。它们分别形成地化特点有明显差异的沙四型油和沙三型油[2]。 东营凹陷储集层层系多,类型多样,大多数油气富集于下第三系碎屑岩储层中,其他类型储集层油气富集程度较低。主要砂体类型分别属于洪积扇—泛滥平原、滨浅湖、河流三角洲、前三角洲斜坡滑塌浊积岩,近岸水下扇体、远岸水下浊积扇、扇三角洲等砂体。其中河流三角洲砂体主要发育在沙三上—沙二段,覆盖在沙三—沙四上主要烃源岩系的顶部,成为东营凹陷最主要的含油岩系。 该凹陷的区域性盖层为沙一段泥岩,其次是上第三系明化镇组泥岩以及沙
第二章微观孔隙结构类型划分及特点 2.1 微观孔隙结构类型的研究方法 随着油田开采技术的发张，从一开始单纯依靠天然能量驱油逐渐发展到用注水注气疯方法开采石油，于是开始出现了多相渗流，贝克莱—勒弗莱脱关于水驱油非活塞式驱替理论的提出，奠定了多相渗流的基础，拟压力方法的引入使油气两相渗流得到了有效的解决。 油气储集层是油气储集的场所和油气云翳的通道。它有着极其复杂的内部空间结构和不规则的外部集合形状，它是渗流的前提条件，所以必须对其进行了解。按其成因可分为：原生孔隙、次生孔隙、混合空隙。 （1）原生孔隙 指原始沉积物固有的空隙，如（陆源碎屑）粒间孔、（陆源碎屑）粒内孔等。原生粒间孔经机械压实作用改造后变小，习惯上称之为原生缩小粒间孔，此类孔隙在本区不甚发育（图2-5, 图2-6）。 图2-5少量原生缩小粒间孔；单偏光10×10 Fig. 2-5 Fine-grained arkose lithic sandstone 图2-6少量原生粒间孔；单偏光：10×10 Fig. 2-6 Fine-grained arkose lithic sandstone （2）次生孔隙 经次生作用（如淋滤、溶解、交代、重结晶等成岩作用）所形成的空隙称为次生孔隙。构成本区砂岩主要储集空间的次生孔隙由溶解成岩作用形成。主要包括粒内溶孔、铸模孔隙和胶结物内溶孔。
图 2-7长石粒内溶孔；单偏光10×10 Fig. 2-7 Arcosic intergranular dissolved pore, plainlight 10×10 图2-8岩屑粒内溶孔；单偏光10×10 Fig. 2-8Lithic intergranular dissolved pore， plainlight 10×10 粒内溶孔见于易溶的陆源长石颗粒、岩屑和内源介形虫骨壳。其中长石粒内溶孔常依长石颗粒的解理缝、双晶缝、裂隙外延伸展（图2-7）。陆源岩屑遭受部分溶蚀后形成岩屑粒内溶孔，粒内见有难溶组分（图2-8）。本区还可见介形虫化石，体腔内先期充填的碳酸盐胶结物后来发生溶解，形成溶蚀孔隙。特征是介形虫壳体基本完整，体内见有残余的碳酸盐矿物（图2-9）。 图2-9 介形虫体腔内溶孔；单偏光10×10 Fig. 2-9 Within mussel-shrimp dissolved porem plainlight 10×10 图2-10长石铸模孔隙., 单偏光10×20 Fig. 2-10 Arcosic matrix pore, plainlight 10×20 溶解作用强烈可使陆源碎屑、内源颗粒（如生物介壳、鲕粒等）被全部溶解掉，若该颗粒外形轮廓、解理缝、岩石结构等自身特征尚可辨识时，称此种空隙为铸模孔隙。本区的铸模孔隙有长石铸模孔隙和岩屑铸模孔隙，前者发育（图2-10）。
绿色油田新希望 李中和 引言：石油勘探开采与环境保护堪称一个矛盾体。然而，在庆阳市和采油二厂的共同努力下，通过积极探索能源开发与当地经济可持续发展路子，严格执行石油开发与环境评价同时规划、同时部署、同时实施的“三同时”制度，严格落实环评、钻井、试油、采油全过程综合环保和监控措施，全面实施油区生产厂点、井站绿化美化，有力地促进了石油开发向环保、节约、清洁、文明转型，如今展现在人们面前的陇东油区，却是一个充满魅力的“绿色油田”。 长庆油田采油二厂所管理的油田区域地处甘肃省陇东地区，是黄土高原上土地最肥沃、地势最平坦、人口最集中的地区。近年来，该厂以建设“生态油田”为目标，坚持“油田开发，环保优先”的指导思想，践行“源头治理，过程控制，末端完善，统筹规划，综合利用，全面达标”的环境保护原则，转变观念，创新机制，研究探索出油田开发过程中环境保护的长效机制，建立了标准化、流程化、规范化的环境保护体系，“生态油田”特征充分凸现，实现了清洁生产。 扎实的基础系统化管理架构 采油二厂在油田开发管理中，应用系统分析解决问题的方法，针对原油生产链条中从首端到末端每一个环节的环保隐患，系统分析了油田生产一线在环保工作中的环境、制度、技术、队伍因素，着力建设和完善环保工作的长效机制。突破了管理体系不完善、环保管理时强时弱、监督力不强、管理粗放、投资不足、设施落后、全员环保意识薄弱等瓶颈，通过健全环保组织架构、建立规范的运行体系和监督体系，加强环保工作组织监管力度，消除管理空档；通过探索环保技术手段、建立技术标准，通过技术、工艺流程的改进，解决生产过程中的环保难题；通过持续不断加强生产区域环境治理、加强环境绿化，
牛庄油田牛871块沙三中新区产能建设工程立项投资融资项目 可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司
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目录 第一章牛庄油田牛871块沙三中新区产能建设工程项目概论 (1) 一、牛庄油田牛871块沙三中新区产能建设工程项目名称及承办单位 (1) 二、牛庄油田牛871块沙三中新区产能建设工程项目可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) （一）项目可行性报告编制依据 (2) （二）可行性研究报告编制原则 (2) （三）可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、牛庄油田牛871块沙三中新区产能建设工程产品方案及建设规模 (6) 七、牛庄油田牛871块沙三中新区产能建设工程项目总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (6) 十、研究结论 (7) 十一、牛庄油田牛871块沙三中新区产能建设工程项目主要经济技术指标 (9) 项目主要经济技术指标一览表 (9) 第二章牛庄油田牛871块沙三中新区产能建设工程产品说明 (15) 第三章牛庄油田牛871块沙三中新区产能建设工程项目市场分析预测 (15) 第四章项目选址科学性分析 (16) 一、厂址的选择原则 (16)
二、厂址选择方案 (17) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17) 五、项目用地利用指标 (17) 项目占地及建筑工程投资一览表 (18) 六、项目选址综合评价 (19) 第五章项目建设内容与建设规模 (20) 一、建设内容 (20) （一）土建工程 (20) （二）设备购臵 (20) 二、建设规模 (21) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (21) 一、原辅材料供应条件 (21) （一）主要原辅材料供应 (21) （二）原辅材料来源 (21) 原辅材料及能源供应情况一览表 (22) 二、基本生产条件 (23) 第七章工程技术方案 (24) 一、工艺技术方案的选用原则 (24) 二、工艺技术方案 (25) （一）工艺技术来源及特点 (25) （二）技术保障措施 (25) （三）产品生产工艺流程 (26) 牛庄油田牛871块沙三中新区产能建设工程生产工艺流程示意简图 26三、设备的选择 (27) （一）设备配臵原则 (27) （二）设备配臵方案 (28) 主要设备投资明细表 (28)
庆阳油田开发与环境保护 摘要:通过对庆阳油田开发现状的研究和对庆阳市自然环境的分析,主要以西峰油田的开发为例,明确指出油田开发在给本市带来经济效益的同时也对当地的生态环境和人民的生活产生了深刻的影响。结合其影响,针对具体问题提出相应的解决对策,最终实现油田的开发与环境的保护相协调,使庆阳市的油田开发走上可持续发展的道路,进而带动庆阳市经济的快速发展。 关键词:油田开发;影响;环境保护 一、庆阳市地理简况与庆阳油田的开发现状 (一)庆阳市的地理简况 庆阳市属黄河中游内陆地区,位于甘肃省东部,地处祖国大西北、陕甘宁三省的交汇处。介于东经106°20′至108°45′与北纬35°15′至37°10′之间。全市总土地面积27119平方公里,辖环县、华池县、庆城县、镇原县、宁县、正宁县、合水县和西峰区。东倚子午岭,北靠羊圈山,西接六盘山,东、西、北三面隆起,中南部低缓,故有“盆地”之称。区内东西之间208公里,南北相距207公里,地势南低北高,山、川、塬兼有,沟、峁、梁相间,高原风貌雄浑独特,分为中南部黄土高原沟壑区,北部黄土丘陵沟壑区和东部黄土低山丘陵区。全市海拔相对高差1204米,北部马家大山最高为2089米,南部政平河滩最低为885米。中南部平均海拔1400米,遍布着数十条塬面,自然景观奇特。临川仰视,两边疑是山峦,登山极目,却是广阔平原。西北部海拔为1500—2000米,黄土丘陵绵延起伏,总面积7547平方公里,土地辽阔,植被稀疏,有“山童水劣,世罕渔樵”之喻。东部纵跨南北的子午岭,海拔约1500—1700米,总面积4187平方公里,山势巍峨壮美,风光秀丽宜人,森林茂密,苍翠起伏,为黄土高原最大的天然次生林区,被称作陇东的“绿色水库”。全市总人口254.8万,其中非农业人口31.51万(数据截止2002年底)。 (二)庆阳油田开发现状 庆阳油田开发始于上世纪七十年代,经过三十多年的发展,目前已成为长庆油田公司主力产
牛庄油田河125-斜31块沙三段新区立项 投资融资项目 可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司
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目录 第一章牛庄油田河125-斜31块沙三段新区项目概论 (1) 一、牛庄油田河125-斜31块沙三段新区项目名称及承办单位 (1) 二、牛庄油田河125-斜31块沙三段新区项目可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) （一）项目可行性报告编制依据 (2) （二）可行性研究报告编制原则 (2) （三）可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、牛庄油田河125-斜31块沙三段新区产品方案及建设规模 (6) 七、牛庄油田河125-斜31块沙三段新区项目总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (6) 十、研究结论 (7) 十一、牛庄油田河125-斜31块沙三段新区项目主要经济技术指标 (9) 项目主要经济技术指标一览表 (9) 第二章牛庄油田河125-斜31块沙三段新区产品说明 (15) 第三章牛庄油田河125-斜31块沙三段新区项目市场分析预测 (15) 第四章项目选址科学性分析 (15) 一、厂址的选择原则 (16) 二、厂址选择方案 (16) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17) 五、项目用地利用指标 (17) 项目占地及建筑工程投资一览表 (18)
六、项目选址综合评价 (19) 第五章项目建设内容与建设规模 (20) 一、建设内容 (20) （一）土建工程 (20) （二）设备购臵 (20) 二、建设规模 (21) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (21) 一、原辅材料供应条件 (21) （一）主要原辅材料供应 (21) （二）原辅材料来源 (21) 原辅材料及能源供应情况一览表 (22) 二、基本生产条件 (23) 第七章工程技术方案 (24) 一、工艺技术方案的选用原则 (24) 二、工艺技术方案 (25) （一）工艺技术来源及特点 (25) （二）技术保障措施 (25) （三）产品生产工艺流程 (25) 牛庄油田河125-斜31块沙三段新区生产工艺流程示意简图 (26) 三、设备的选择 (26) （一）设备配臵原则 (26) （二）设备配臵方案 (27) 主要设备投资明细表 (28) 第八章环境保护 (28) 一、环境保护设计依据 (29) 二、污染物的来源 (30) （一）牛庄油田河125-斜31块沙三段新区项目建设期污染源 (31)
第28卷增 刊 辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2009年4月 V ol.28 Suppl Journal of Liaoning Technical University （Natural Science ） Apr. 2009 收稿日期：2008-11-20 作者简介：杨正明 （1969-），男，河北 廊坊人 ，博士，高级工程师，主要从事渗流力学方面研究。 本文编校：杨瑞华 文章编号：1008-0562(2009)增刊Ⅰ-0286-04 火山岩气藏微观孔隙结构特征参数 杨正明1,2，郭和坤1，姜汉桥2，刘 莉1，张玉娟1 （1.中国科学院 渗流流体力学研究所，河北 廊坊 065007; 2.中国石油大学 石油工程学院，北京 102249） 摘 要：针对火山岩气藏已成为中国石油重要的天然气勘探和开发的主要领域之一，利用恒速压汞技术研究了大庆徐深火山岩气藏岩芯的微观孔隙结构及其分布规律。研究表明：不同渗透率的低渗气藏岩心，其孔道半径基本相同，而喉道半径不同，对于所测得的不同渗透率的火山岩气藏岩芯来说，大约60%的喉道半径小于0.8μm 。这与低渗透砂岩油藏岩芯的恒速压汞测试结果不同。平均喉道半径与渗透率有很好的相关关系。提出用平均喉道半径作为低渗气藏储层评价指标参数，来表征气体通过储层的难易程度。该研究成果对低渗气藏的分类评价和合理高效开发提供科学的决策依据 关键词：火山岩气藏；孔隙结构；储层评价；参数；气田开发 中图分类号： 文献标识码：A Characteristic parameters of microcosmic pore configuration in volcanic gas reservoir YANG Zhengming 1,2，GUO Hekun 1，JIANG Hanqiao 2，LIU Li 1，ZHANG Yujuan 1 （1.Institute of Porous Flow & Fluid Mechanics,Chinese Academy of Sciences, Langfang 065007,China ； 2.College of Petroleum Engineering,China University of Petroleum,Beijing 102249,China ） Abstract ：The volcanic gas reservoir has become one of the main fields of gas prospecting and development in China. The volcanic gas reservoir exceeds 3,000 billion m3.It is discovered in Songliao Basin, Zhunger Basin and Bohai Bay Basin recently, and is the point of recent prospecting and development. This paper studied the microcosmic pore configuration and distribution of Xushen volcanic gas reservoir by using constant rate mercury penetration technology. The research indicates pore radius is basically the same and throat radius is different for cores of different permeability.Sixty percent of throat radius are lower than 0.8m μ in different permeability samples from volcanic gas reservoir. The result is different from low penetration sandstone reservoir core tested by constant rare mercury penetration technique. There sixsts a very good correlation between the average throat radius and the permeability. On this basis, the average throat radius is used as a volcanic gas reservoir evaluation parameter to characterize difficulty of gas through the reservoir. The study results offer the scientific decision making for classification evaluation and rational and efficient development of volcanic gas reservoir. Key words ：volcanic gas reservoir ；reservoir evaluation ；parameter ；pore structure ；development 0 引 言 火山岩气藏已成为中国石油重要的天然气勘探和开发的主要领域之一。目前在松辽、准噶尔、渤海湾等地都有所新发现，火山岩气藏资源量已超过3万亿方，是当前勘探和开发关注的热点之一[1-2]。火山岩气藏储层复杂，存在不同的岩性，有流纹岩、角砾熔岩、熔结凝灰岩、晶屑凝灰岩和火山角砾岩等岩性，储集空间复杂多样，发育气孔、裂缝和溶洞。火山岩储层物性变化也比较大，储层非均质性 强，孔隙度一般为3 %～20 %，渗透率一般为0.01×10-3 μm 2～10×10-3 μm 2，开发难度大。今后将较多地面临火山岩气藏。如何经济有效地开发好火山岩气藏，不但关系到中国天然气工业快速发展急需解决的重大课题，更是中国21世纪能源得以持续发展的战略问题。大量的勘探开发实践表明, 储层的微观孔隙结构直接影响着储层的储集渗流能力, 并最终决定着气藏产能的大小。因此，研究火山岩气藏的微观孔隙结构具有重要的现实意义。 孔隙在结构上可划分为孔道和喉道。油层物理中压汞法是专门用于探测孔隙结构的实验技术[3-6]。
储层微观孔隙结构研究进展 1.储层微观孔隙结构的影响因素和成因分析 储层微观孔隙结构受多因素影响，成因分析是储层孔隙结构研究的最基本的内容，它能帮助研究者从深层次准确把握储层孔隙结构的特征，受到研究者的高度重视。 1.1地质作用对储层微观孔隙结构的影响 储层物性受沉积作用、成岩作用、构造作用的共同控制。沉积作用对碎屑岩结构、分选、磨圆、杂基含量等起到明显的控制作用，不同的沉积环境对碳酸盐岩的结构组分影响很大。从沉积物脱离水环境之后，随着埋藏深度的不断加深，一系列的成岩作用使得储层物性进一步复杂化。一般而言，压实作用、压溶作用、胶结作用对储层物性起破坏性作用；交代作用、重结晶作用、溶蚀作用对储层物性起到建设性作用。而构造作用产生的裂缝等对物性的改造有较为显著地影响，使储层的非均质性更加明显，而这一点在碳酸盐岩储层中尤为突出。 1.2油气田开发对储层微观孔隙结构的影响 储层孔隙结构影响着储层的注采开发，同时，随着注水、压裂等一系列油气田开发增产措施的实施，储层孔隙结构也相应发生了变化。王美娜等研究了注水开发对胜坨油田坨断块沙二段储层性质的影响，发现注水开发一定程度上改善了储层孔隙结构。唐洪明等以辽河高升油田莲花油层为例，研究了蒸汽驱对储层孔隙结构和矿物组成的影响。结果表明，蒸汽驱导致储层孔隙度、孔隙直径增大，喉道半径、渗透率减小，增强了孔喉分布的非均质性。 2．储层微孔隙结构研究方法 2.1成岩作用方法 该方法通过对各种成岩作用在储层孔隙结构演化中的作用进行梳理，从而了解储层孔隙结构对应发生的变化。该方法的优点是对孔隙结构的成因可以有比较深入的认识，缺点是偏向于定性分析，难以有效的定量化表征。刘林玉等对白马南地区长砂岩成岩作用进行了分析，认为压实作用和胶结作用强烈地破坏了砂岩的原生孔隙结构，溶蚀作用和破裂作用则有效地改善了砂岩的孔隙结构。 2.2铸体薄片观察法 该方法是将带色的有机玻璃或环氧树脂注入岩石的储集空间中，待树脂凝固
数字油田的“探路者” ——长庆油田数字化建设系列报道之六 数字化是石油工业现代化的必由之路。西峰油田在开发建设的过程中，大胆创新，结合新技术攻关将数字化成功应用到开发管理中，走出了低渗透油田高效开发的现代化油田建设之路，成为低渗透油田开发的一个“范本”。 ——题记 提起西峰油田，“中国陆上低渗透油田现代化建设的一面旗帜”、“现代石油工业的一朵奇葩”……一个个美誉接踵而来。而细心的人会发现，这许许多多的美誉中都离不开“现代”二字。传统印象中荒凉、艰苦、繁重的石油工业场景怎样与现代化划上了等号？ 扫描“西峰模式”这个响当当的称号，不难发现，蕴涵着现代科技和管理理念的数字化的广泛应用，将西峰油田带上了一条通往现代工业文明的高速通道，西峰油田也成了长庆油田建设数字化油田的一道亮丽的风景线。 数字化催生西峰模式 有人说西峰油田的最大魅力主要体现在高科技给油田开发和管理带来的革命性变革。事实上，作为中国陆上近10年来石油勘探发现的重大成果，西峰油田从开发初期就备受关注。为了开发好、管理好西峰油田，自西峰油田开发建设伊始便坚持着高标准的起点，向着现代化油田的方向发起了挑战和探索。 广袤平坦的董志塬不仅将丰厚的石油地质资源交给了在这片土地上苦苦耕耘探索的长庆人，也以得天独厚的地理优势为西峰油田的开发建设者们提供了搭建现代化信息通道的便利。敢为人先的长庆人在这片土地上将智慧铺就成跨时空、地域连接的高速信息通道，完成了实现数字化的最基础平台。如今，西峰油田的网络建设已延伸到各个井站，覆盖率达到100%。 在信息网络健全的基础上，按照“四高、四新”的建设要求，西峰油田坚持创新主导建设、创新主导开发的思路，打造了以“五优四化、18项核心技术”为代表的“西峰模式”，探索出了用数字化开发、管理低渗透油田的新路子。目前，西峰油田已形成了以总控室为中心，辐射各作业区中控室和井站的集远程监控分析、信息反馈、资料收集、生产调度、指挥协调于一体
牛庄油田牛15块新区产能建设工程立项 投资融资项目 可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司
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目录 第一章牛庄油田牛15块新区产能建设工程项目概论 (1) 一、牛庄油田牛15块新区产能建设工程项目名称及承办单位 (1) 二、牛庄油田牛15块新区产能建设工程项目可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) （一）项目可行性报告编制依据 (2) （二）可行性研究报告编制原则 (2) （三）可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、牛庄油田牛15块新区产能建设工程产品方案及建设规模 (6) 七、牛庄油田牛15块新区产能建设工程项目总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (6) 十、研究结论 (7) 十一、牛庄油田牛15块新区产能建设工程项目主要经济技术指标 (9) 项目主要经济技术指标一览表 (9) 第二章牛庄油田牛15块新区产能建设工程产品说明 (15) 第三章牛庄油田牛15块新区产能建设工程项目市场分析预测 (15) 第四章项目选址科学性分析 (15) 一、厂址的选择原则 (16) 二、厂址选择方案 (16) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17) 五、项目用地利用指标 (17) 项目占地及建筑工程投资一览表 (18)
六、项目选址综合评价 (19) 第五章项目建设内容与建设规模 (20) 一、建设内容 (20) （一）土建工程 (20) （二）设备购臵 (20) 二、建设规模 (21) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (21) 一、原辅材料供应条件 (21) （一）主要原辅材料供应 (21) （二）原辅材料来源 (21) 原辅材料及能源供应情况一览表 (22) 二、基本生产条件 (23) 第七章工程技术方案 (24) 一、工艺技术方案的选用原则 (24) 二、工艺技术方案 (25) （一）工艺技术来源及特点 (25) （二）技术保障措施 (25) （三）产品生产工艺流程 (25) 牛庄油田牛15块新区产能建设工程生产工艺流程示意简图 (26) 三、设备的选择 (26) （一）设备配臵原则 (26) （二）设备配臵方案 (27) 主要设备投资明细表 (28) 第八章环境保护 (28) 一、环境保护设计依据 (29) 二、污染物的来源 (30) （一）牛庄油田牛15块新区产能建设工程项目建设期污染源 (31)
第二章 微观孔隙结构类型划分及特点 2.1 微观孔隙结构类型的研究方法 随着油田开采技术的发张，从一开始单纯依靠天然能量驱油逐渐发展到用注水注气疯方法开采石油，于是开始出现了多相渗流，贝克莱—勒弗莱脱关于水驱油非活塞式驱替理论的提出，奠定了多相渗流的基础，拟压力方法的引入使油气两相渗流得到了有效的解决。 油气储集层是油气储集的场所和油气云翳的通道。它有着极其复杂的内部空间结构和不规则的外部集合形状，它是渗流的前提条件，所以必须对其进行了解。按其成因可分为：原生孔隙、次生孔隙、混合空隙。 （1）原生孔隙 指原始沉积物固有的空隙，如（陆源碎屑）粒间孔、（陆源碎屑）粒内孔等。 原生粒间孔经机械压实作用改造后变小，习惯上称之为原生缩小粒间孔，此类孔隙在本区不甚发育（图2-5, 图2-6） 。 图2-5少量原生缩小粒间孔；单偏光10×10 Fig. 2-5 Fine-grained arkose lithic sandstone 图2-6少量原生粒间孔；单偏光：10×10 Fig. 2-6 Fine-grained arkose lithic sandstone （2）次生孔隙 经次生作用（如淋滤、溶解、交代、重结晶等成岩作用）所形成的空隙称为次生孔隙。构成本区砂岩主要储集空间的次生孔隙由溶解成岩作用形成。主要包括粒内溶孔、铸模孔隙和胶结物内溶孔。
图2-7长石粒内溶孔；单偏光10×10 Fig. 2-7 Arcosic intergranular dissolved pore, plainlight 10×10 图2-8岩屑粒内溶孔；单偏光10×10 Fig. 2-8 Lithic intergranular dissolved pore， plainlight 10×10 粒内溶孔见于易溶的陆源长石颗粒、岩屑和内源介形虫骨壳。其中长石粒内溶孔常依长石颗粒的解理缝、双晶缝、裂隙外延伸展（图2-7）。陆源岩屑遭受部分溶蚀后形成岩屑粒内溶孔，粒内见有难溶组分（图2-8）。本区还可见介形虫化石，体腔内先期充填的碳酸盐胶结物后来发生溶解，形成溶蚀孔隙。特征是介形虫壳体基本完整，体内见有残余的碳酸盐矿物（图2-9）。 图2-9 介形虫体腔内溶孔；单偏光10×10 Fig. 2-9 Within mussel-shrimp dissolved porem plainlight 10×10 图2-10长石铸模孔隙., 单偏光10×20 Fig. 2-10 Arcosic matrix pore, plainlight 10×20 溶解作用强烈可使陆源碎屑、内源颗粒（如生物介壳、鲕粒等）被全部溶解掉，若该颗粒外形轮廓、解理缝、岩石结构等自身特征尚可辨识时，称此种空隙为铸模孔隙。本区的铸模孔隙有长石铸模孔隙和岩屑铸模孔隙，前者发育（图2-10）。
庆阳简介 庆阳位于甘肃省东部，习称“陇东”。庆阳市政府所在地西峰区为全市政治、经济、文化中心。庆阳是轩辕黄帝活动过的区域，为中华民族的发祥地之一。北石窟寺、巴家咀水库、东湖公园、庆阳地区博物馆、古城罗川赵氏石坊、合水县博物馆、南梁革命纪念馆、潜夫山公园、陕甘边苏维埃政府旧址、宁县九龙桃花会、小崆峒风景区、环县兴隆山、周祖陵森林公园。 庆阳曾为陕甘宁革命根据地的主要部分。遗存于区内的历史文物古迹十分丰富。举世瞩目的“古象黄河”化石、“环江翼龙”化石和我国第一块打制石器就出土在这里。周祖陵殿、公刘殿、秦直道、秦长城、北石窟寺，古墓葬、古城堡、烽燧、陕甘宁边区政府旧址、抗大七分校、南梁纪念馆等文化遗产，是祖先遗留下来的重要的人文旅游资源。被专家称之为“华夏文化的缩影，民族文化的结晶，起源最早的造型艺术”的农耕文化、民俗文化、黄土文化、遗产是祖先遗留下来的另一种重要的旅游资源。庆阳西峰至兰州有民航班机往返。。庆阳民间艺术绚丽多彩，皮影、剪纸、刺绣、道情和秧歌堪称“五绝”，还有踩高跷、高芯子、车社火、马社火、陇剧、木偶戏，其古朴性、民俗性、寓意感倍受国内外思想文化界青睐。秋季庆阳雨水较多，秋
季到庆阳旅游请注意携带雨具。庆阳位于甘肃省东部，习称“陇东”。庆阳市政府所在地西峰区为全市政治、经济、文化中心。庆阳是轩辕黄帝活动过的区域，为中华民族的发祥地之一。周先祖曾在此兴业，开辟了农耕文化的历史先河。庆阳又是我国西北最早创建的一块革命根据地。1934年刘志丹、习仲勋等在华池南梁创建了陕甘边苏维埃政府。庆阳各个历史时期的文化遗存十分丰富。发现各类文物单位2700余处(其中被列为全国重点文物保护单位的4处，被列为省级文物保护单位的69处，被列为县级文物保护单位的147处)，馆藏文物2万多件。发掘于庆阳县三十里铺侏罗纪晚期岩层中的“环江翼龙”化石、合水板桥第四纪早期的“黄河古象”化石，使世界为之瞩目。我国出土最早的第一块旧石器，就发掘于华池县的赵家岔。迄今区内已发现仰韶、齐家等古文化遗址980处。秦长城、秦直道各跨越境内二百多公里。北魏永平二年的北石窟寺，规模宏大，造型精美，是全国石窟艺术中的珍品。范仲淹为抵御西夏入侵修筑的二将成、大顺城和平戍寨雄姿犹在。 近年来，庆阳市委、市政府以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，坚持和落实科学发展观，抢抓西部大开发历史机遇和国家实施宏观调控政策机遇，深入实施项目带动、强农富
储层岩石微观孔隙结构的实验和理论研究 张雁 （大庆石油学院地球科学学院黑龙江大庆１６３３１８） 【摘要】储层岩石的微观孔隙结构直接影响着储层的储集渗流能力，并最终决定油气藏产能分布的差异。因此，对其详细地研究，探寻各种储层岩石的微观孔隙结构的特点及其分布规律，从而为油气藏的勘探、开发及准确确定注水开发油田不同开发阶段剩余油分布提供科学的依据，具有重要的研究意义。本文介绍了实验上和理论上研究储层岩石微观孔隙结构的方法及进展，并且对其研究的发展趋势和用纳米科技关键仪器－扫描探针显微镜表征储层岩石微观孔隙结构进行了展望。 【关键词】储层岩石；微观孔隙结构；扫描探针显微术 大量的勘探开发实践表明，储层岩石的微观孔隙结构直接影响着储层的储集渗流能力，并最终决定着油气藏产能的差异分布。不同类型的储层具有不同的微观孔隙结构特征，储层岩石孔隙结构参数、含油气性是储层评价的重要指标，如何客观地确定这些参数，是很多石油学家一直努力解决的问题。储层岩石的微观孔隙结构不仅对油气储量，而且对油气井的产能和最终采收率都有影响。详细研究储层的微观孔隙结构特征，有利于对储层进行合理的分类评价，有助于查明储层的分布规律，从而为油气藏的勘探开发提供科学的理论依据。在油气田开发后期，储层的渗流能力的强弱直接受微观孔隙结构特征及其分布规律的影响，因此，确定储层内部微观孔隙结构的特征及分布对了解剩余油形成机理，查明剩余油分布规律具有极为重要的意义。 １．岩石孔隙结构特征的描述方法 孔隙结构是岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系的总和。孔隙反映了岩石对流体的储集能力，而喉道的形状、大小、孔喉比则控制了孔隙对流体的储集和渗透能力。由于不同沉积相的水动力条件不同，导致砂体的粒度、分选、组成以及发育程度的差异性，加之后期成岩作用对沉积物原始孔隙改造强烈，因此，微观孔隙结构具有复杂多样性。尤其对于孔渗性差、非均质性强的储层而言，详细研究微观孔隙结构特征一方面有利于经济有效地开发低渗透油气资源，另一方面在开发后期的油气挖潜工作中，有助于查明剩余油分布规律，设计提高采收率方案。因此该项研究对石油工业乃至整个国民经济的发展均具有重要意义。这项工作中，由于储层岩石孔隙极其微小和结构的变化，很大一部分流体在渗流过程中被毛管力和粘滞力所束缚不能参与流动，因此客观评价低渗透油田和驱后油田储层的微观孔隙结构特征，研究微观孔隙结构对油气分布的影响具有极为现实的意义。目前评价工作主要集中在利用勘探开发资料的实验和理论模拟两个方面。 １．１储层微观孔隙结构实验分析常规岩石孔隙结构特征的描述方法主要包括：测井资料现场评价法和室内实验方法。室内实验方法是目前最主要，也是应用最广泛的描述和评价岩石孔隙结构特征的方法，主要包括：毛管压力曲线法（半渗透隔板法、压汞法和离心机法等）、铸体薄片法、扫描电镜法、Ｘ－ＣＴ扫描法及核磁共振法等。 传统的压汞资料分析表明，中孔细喉结构主要发育在水下分支河道及滩坝砂体中；低孔细喉结构主要发育在前缘席状砂及扇三角洲前缘滑塌浊积砂体中［１］。而通过对压汞曲线进行重新变换，以汞饱和度除以压力为纵坐标，汞饱和度为横坐标，绘制成图，会发现峰点，所对应的孔喉半径称为峰点孔喉半径，该值对油气圈闭具有重要意义［２］。而先进的核磁共振实验结果表明，微裂缝发育程度、粘土充填孔隙程度及原生孔隙发育程度等微观孔隙结构特征是低渗透油田可动流体的主要影响因素［３］。而在某些地区，次生孔隙发育带也是天然气高产富集带［４］。同时利用这项技术，可以实时观察渗透和高渗透沉积岩的渗流情况［５］。而这种微观的流体在油气混合地带的运动是极其不能忽视的，否则会得出错误的储层评价结论［６］。经过长期注水开发的储集层的孔隙结构将发生改变，注水冲刷使微观喉道特征变好，退汞效率增高，因此随着冲刷的不断进行，会使大孔隙越来越大，对小孔隙影响则不明显。喉道分选性对驱油效率影响机理较为复杂。总体上储层驱油效率随储集物性的变好而增加［９］。但是驱油效率并不总是和渗透率呈正相关关系，它还受储层孔喉分布和孔喉结构非均质性的影响［１０］。扫描电镜可用于研究孔隙和喉道的立体形态及配置关系［１１］，可以证实储层低孔、低渗并不是造成注水开发效果差的主要原因，而较强的微观孔隙结构非均质性，是造成注入水波及效率不高、水驱油效率较低的主要原因［１２］。 １．２储层微观孔隙结构理论解释－分形特征储层岩石的孔隙空间具有良好的分形特征，孔隙结构的分形维数可以定量描述孔隙结构的复杂程度和非均质性。应用分形几何的原理，对低渗透储层岩石的孔隙结构进行研究，可以建立毛管压力和孔隙大小概率密度分布的分形几何模型。并根据毛管压力曲线资料计算孔隙结构的分形维数和孔径大小概率密度分布。计算结果表明，用该方法研究孔隙结构不仅简单易行，而且精度很高［１３］。另外，利用分形理论可以模拟各种岩石毛管压力曲线，从而解释岩石之间物性的不同［１４］。用岩样孔喉分布的分形维数能更合理地描述多孔介质微观孔喉分布的非均质性［１５］。Ｋｒｏｈｎ提出小尺度的孔隙体积具有分形特征，并受孔隙间矿物和胶结物生长控制，研究微观孔隙分形特征可用来表征成岩过程中岩石表面蚀变和改性的程度［１６］。同时结合扫描电镜和小角中子散射（Ｓｍａｌｌ－ＡｎｇｌｅＮｅｕｔｒｏｎ Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ，ＳＡＮＳ）可以确定岩石微观孔隙在１０Ａ。～５０μｍ范围内是分形的［１７］。并且这种分形的维度随着岩石的种类不同而发生从２．８～２．３的变化［１８］。对于砂岩来讲，分形的维度应介于２与３之间。当其接近于２时，砂岩储集性能极好；而接近于３时，砂岩储集性能极差［１９］。大量的研究表明，利用分形理论进行储层岩石微观孔隙结构的表征，与目前不同开发阶段实际效果基本吻合，因此这种方法可以作为评价储层油气藏孔隙结构及储集性的一个主要手段。 ２．储层岩石微观孔隙结构研究发展趋势 虽然储层岩石微观孔隙结构的研究取得了很大进展，但是还有很多亟待解决的问题，主要集中在以下几个方面： （１）微米或亚微米孔隙结构的表征以往的研究主要集中在几微米以上的孔隙或孔喉的表征，而客观评价储层产能规律，需要进行这方面的研究，尤其是孔隙－岩石界面的形态分布，包括曲率，粗糙度等的评价，因为这是影响储层渗流特征的本质属性。 （２）利用微观孔隙结构分布特性解释储层反常现象例如水驱油效率与渗透率之间不存在密切关系，甚至出现驱油效率与渗透率呈反比关系的现象。到目前为止，这些由实验发现的反常现象还没有得到合理的解释。 （３）储层岩石分形维度的研究岩石孔隙的分维值是岩石孔隙结构的一个重要的独立参数，它与岩石的渗透率有复杂的关系，需要进一步深入研究。 （４）三维孔隙结构成像三维孔隙结构在微米或亚微米分辨尺度上快速成像技术的研究。目前用同步辐射、Ｘ－ＣＴ和激光共聚焦等三维成像技术只能达到几微米分辨，不能满足微观孔隙结构评价的要求，因此，需要开发新的实验手段和方法。 这些问题的解决，用目前现有的仪器和方法都有一定都困难，因此需要先进的仪器、实验方法和理论去实现。 ３．扫描探针显微术表征储层岩石微观孔隙结构的展望 目前，国内外采用的常规描述岩石孔隙结构特征的测井资料现场评价方法及实验方法各有优缺点。比如测井资料现场评价方法虽然具有纵向上的连续性，但由于受到仪器、环境、流体等多种因素的影响，同时测井资料数据繁多，解释起来人为因素较大，描述储层宏观特征尚可，但用于微观孔隙结构研究其数据精度和解释精度都无法保证。一例［２１］）研究储层岩石微观孔隙结构。寻找一种能够弥补上述方法缺点的表征手段成为必然要求。 扫描探针显微术（ＳｃａｎｎｉｎｇＰｒｏｂｅＭｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＳＰＭ）是上世纪八十年代中期发展起来的区别于以往显微手段（包括扫描电子显微镜）的 ４２
致密砂岩岩石物理模型研究致密砂岩油气作为非常规能源的一种，对世界常规能源的接替起到了至关重要的作用。其显著的特征是渗透率低（小于或等于0.1×10-3μm2）、岩石压实紧密、微观储渗机理复杂。多数情况下，致密储层的胶结程度高，塑性大，岩屑含量及粘土含量相对多，常规的解释与评价方法很难揭示岩石的储集与渗流机理，并且现有的岩石物理解释模型也难以精细的表征其微观特征，表征物性特征的参数同样也不仅仅为孔、渗的数值大小，因此对于致密砂岩，基于岩石微观孔隙结构参数的表征是对物性进行描述的重要内容。但在致密砂岩储层中如何明确裂缝的形成过程并把它表征出来一直是一个难点。在致密砂岩形成过程中，成岩作用对其影响最大。在成岩作用过程中，压实作用和胶结作用较大幅度地降低了储层的孔隙度和渗透率，粘土等矿物的充填也是渗透率降低的重要原因。 致密砂岩储层复杂的地质特征使得储层的渗流特征、弹性及物性特征有别于常规砂岩储层，加之极强的非均质性，使得致密砂岩岩石物理分析研究具有很大的挑战性，常规的孔隙度、渗透率以及饱和度等公式适用性差，利用测井手段识别致密砂岩中的气层特别困难、精确评估致密砂岩储层难度大。对此许多学者进行了岩石物理分析及建模方法、测井评价、储层横向预测，以及在开发过程中利用微地震、时移地震等进行储层动态监测的研究。有效的对岩石物理模型进行研究，能够合理地对储层含油气性进行预测。 1、致密砂岩储层特征 在常规砂岩储层中，有效孔隙度通常只比总孔隙度稍低，然而如图 3-1 所示（蓝色部分为容纳气体的孔隙空间），致密砂岩储层中，强烈的成岩作用导致有效孔隙度值比总孔隙度要小很多。伴着成岩作用的发生，致密砂岩得原生孔隙结构发生重大改变，平均孔隙直径减小，弯曲度加大，不连通孔隙增多，于是岩石的孔隙类型和孔隙微结构变得十分复杂。