低孔低渗致密砂岩储层裂缝研究现状及发展方向
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低渗透砂岩储层特点研究低渗透砂岩储层是指孔隙度低、渗透率小的砂岩储层,通常是难以开发的非常规油气储层之一。
随着国内外对传统储层的逐渐开发利用,对低渗透砂岩储层的研究也日益深入。
本文旨在系统地研究低渗透砂岩储层的特点,为其有效开发和利用提供理论支持。
一、低渗透砂岩储层的形成特点低渗透砂岩储层一般形成于地层深部,受到高温、高压的影响,砂粒之间的胶结作用明显,孔隙度低,而且由于构造变形作用、溶蚀作用、压实作用等多种因素的综合影响,砂体抗压性能较高,使得渗透率大幅度降低。
低渗透砂岩储层形成于特定的地质构造环境下,在砂体成岩史、受力史等方面具有特殊的形成特点。
二、低渗透砂岩储层的孔隙结构特点低渗透砂岩储层的孔隙结构特点主要表现在孔隙类型单一、尺度小、分布不均匀等方面。
由于压实作用和胶结作用的影响,储层孔隙度普遍较低,而且多为非连通孔隙或微孔隙,使得储层渗透率明显下降。
低渗透砂岩储层孔隙尺度小、分布不均匀的特点,也给储层的有效开发带来了一定的困难。
四、低渗透砂岩储层的流体特性低渗透砂岩储层的渗透率低、孔隙度小,导致其中的流体在储层内部存在着较大的渗流阻力。
储层中的岩石颗粒对流体的吸附作用也较为显著,使得流体在储层中不易流动。
低渗透砂岩储层中的流体特性表现为流动性差、产能低等特点,这也是储层开发难度较大的原因之一。
五、低渗透砂岩储层的开发技术针对低渗透砂岩储层的困难特点,需要采用一系列的特殊开发技术来解决。
可以通过水平井、多段压裂、酸化增渗等手段来提高储层的渗透率,改善储层的产能。
还可以通过地质评价、物理模拟等技术手段来对储层进行详细的评价,为开发方案的制定提供科学依据。
低渗透砂岩储层具有形成特点明显、孔隙结构封闭、渗透率低、流体特性差等特点,这些特点决定了这类储层的开发难度较大。
但通过科学研究和合理开发,相信低渗透砂岩储层的潜力将得到充分释放,为国内油气资源的增储增产作出重要贡献。
低渗透砂岩储层特点研究低渗透砂岩储层是指渗透率低于0.1md的砂岩储层,由于其储层孔隙度低、渗透率小的特点,导致储层对裕量评价、开发方式设计、地质工程设计等方面的影响深远。
对低渗透砂岩储层的特点进行深入研究,对于提高油气田的开发效率和资源利用率具有重要意义。
下面我们将对低渗透砂岩储层的特点进行详细研究。
一、孔隙结构特点低渗透砂岩储层的孔隙结构特点主要表现为孔隙度低、孔隙分布不均匀、孔隙连通性差。
它的孔隙度一般在5%以下,部分地区甚至低于3%。
孔隙度低的原因主要有矿物成分的封闭作用以及成岩作用使矿物颗粒间的结合更加紧密。
低渗透砂岩储层中的孔隙分布不均匀,主要表现为孔隙度和孔隙大小的差异较大。
孔隙连通性差,使得储层的渗透率非常低。
低渗透砂岩储层通常需要通过压裂等增产技术手段来进行改造。
二、渗透率特点低渗透砂岩储层的渗透率一般在0.1md以下,甚至能达到0.01md以下。
渗透率低主要是由于孔隙度小、孔隙连通性差所造成。
低渗透砂岩储层的渗透率低,直接影响着储层的有效性,增加了开发难度,降低了油气储层的开发价值。
对低渗透砂岩储层的渗透率进行研究和评价,对于确定储层的开发潜力和制定合理的开发方案至关重要。
三、油气饱和度特点低渗透砂岩储层的油气饱和度一般较低,而且油气饱和度分布不均匀。
由于孔隙度低、孔隙连通性差等因素影响,使得储层的油气饱和度较低。
在不同深度和不同地质条件下,油气饱和度分布不均匀,出现油气聚集不足的情况。
对低渗透砂岩储层的油气饱和度进行研究,对于合理评价储层的油气资源量具有重要意义。
四、岩石力学特点低渗透砂岩储层的岩石力学特点表现为岩石脆性强、岩石稳定性差、岩石孔隙结构复杂。
由于储层孔隙度低、岩石组分均匀性差等因素影响,使得储层的岩石力学特点较为突出。
岩石脆性强使得储层在钻井、抽采等作业过程中容易产生裂缝、破碎等现象;岩石稳定性差则会影响储层的注水、注气、压裂等改造作业;岩石孔隙结构复杂使得储层的物性参数难以确定,增加了储层参数评价难度。
低渗透储层裂缝及其对油田后期开发影响全永旺摘要我国裂缝性低渗透油气藏的储量动用程度低,已开发的低渗透油田效果普遍不明显,这与储层中裂缝有密切关系。
本文介绍了低渗透储层中的裂缝系统,说明了其在油田开发中的双重影响,并针对其不利影响提出了对策。
关键词低渗透油藏裂缝注水开发低渗透储层是我国陆相沉积盆地中的一种重要类型,他们广泛分布在我国各含油气盆地中,占目前已探明储量和数量的1/3以上,随着各盆地勘探程度的不断提高,其所占比重还将会逐年增大。
在这类储层中,由于岩石致密,脆性程度大,因而在构造应力作用下容易形成裂缝,成为油气的主要渗流通道,控制着渗流系统,从而使其开发具有特殊的难度。
目前,我国裂缝性低渗透油气藏的储量动用程度低,已开发低渗透油田效果普遍不好,这与储层中裂缝的分布有关。
因此,裂缝性低渗透储层开发对策研究,对扩大其动用储量,改善开发效果,提高采收率,提高低渗透油田的整体开发水平具有重要的理论和现实意义。
尤其随着我国东部以中高渗透层为主的老油田逐渐进入中高含水期,高效合理地开发这类油田,无疑对我国石油工业的持续稳定发展具有长远的战略意义。
1 低渗透储层中的裂缝系统低渗透油藏储层岩石致密,脆性较强,在地应力的作用下容易产生裂缝。
大多数低渗透油田不同程度地存在构造裂缝、微裂缝和人工裂缝。
构造裂缝主要方位受地应力分布状况的控制,具有明显的方向性,常常与主断层方向平行。
构造裂缝在地层条件下通常处于闭合状态,缝宽约在10μm~50μm,基本上表现为孔隙渗流特征。
在未经压裂状态下对油井产能影响不大,压裂之后则能大幅度提高油井产能。
低渗透储层中的微裂缝很细小,在储层中分布比较均匀,由非构造应力作用形成,没有明确的方向性。
微裂缝在储层中起孔隙间的连通作用,使储层渗透率提高,具有一定的生产能力。
人工裂缝受地应力和天然裂缝的影响,当储层中不存在天然裂缝,压裂产生人工裂缝的方向和形态受现今地应力场的控制,当最小主应力为水平应力时压裂形成垂直裂缝,裂缝方向一般垂直于现今最小主应力方向,即平行于现今最大水平主应力方向。
低渗透砂岩储层特征研究
低渗透砂岩储层是指孔隙度较低、渗透率较小的砂岩储层,其特征主要体现在以下几个方面。
低渗透砂岩储层的孔隙度相对较低。
孔隙度是指储层中的孔隙空间与储层总体积之间的比例。
对于低渗透砂岩储层来说,由于成岩作用和压实作用的影响,导致岩石的颗粒之间的孔隙相对较小,因此孔隙度较低。
低渗透砂岩储层的渗透率较小。
渗透率是指单位压力下单位面积的流体通过储层的能力。
低渗透砂岩储层由于孔隙度较低,岩石中存在许多窄小的细孔和裂缝,这些细孔和裂缝之间的连接较差,使得岩石的渗透率较小。
低渗透砂岩储层的储层含油饱和度较低。
储层含油饱和度是指储层中含有的原油或天然气所占的比例。
由于低渗透砂岩储层孔隙度较低、渗透率较小,储层中的石油流动性较差,导致原油或天然气饱和度较低。
低渗透砂岩储层的非均质性较高。
非均质性是指储层中各种物性参数(如孔隙度、渗透率、储层厚度等)的空间分布不均匀程度。
对于低渗透砂岩储层来说,由于成岩作用和压实作用的影响,岩石中非均质性较高,不同地区、不同深度的砂岩储层性质存在差异。
低渗透砂岩储层的特征主要包括孔隙度较低、渗透率较小、储层含油饱和度较低和非均质性较高。
深入研究这些特征对于低渗透砂岩储层的勘探和开发具有重要意义。
致密砂岩储层研究作者:任俊吉孙豪飞来源:《环球市场信息导报》2014年第09期致密砂岩储层与常规砂岩储层相比具有岩性致密、低孔低渗、气藏压力系数低、圈闭幅度低、自然产能低等典型特征。
按照我国标准,致密砂岩储层有效渗透率孔隙度r≦10%,且具有较高毛细管压力,束缚水饱和度和孔隙度之间存在负相关关系。
本文将从致密砂岩储层特征、储层成因类型、储层物性影响因素三个方面对致密砂岩储层做一个简要论述。
一、储层特征致密砂岩储层与常规砂岩储层相比具有岩性致密、低孔低渗、气藏压力系数低、圈闭幅度低、自然产能低等典型特征:特性常规砂岩储层致密砂岩储层储层岩石组分石英颗粒含量高,长石、岩屑含量低长石、岩屑含量相对较高成岩演化多为中成岩B阶段以前中、晚成岩期孔隙类型原、次生混合孔隙次生孔隙为主孔吼连通性短吼道,连通好席状、弯曲片状吼道,连通差孔隙度% 12~30 3~12覆压基质渗透率 >0.1含水饱和度/% 25~50 45~70岩石密度毛细管压力低较高储层压力一般正常至略低于正常多为高异常地层压力应力敏感性弱强原地采收率/% 75~90 15~50二、成因类型由自生粘土矿物的大量沉淀所形成的致密砂岩储层。
此类致密储层可以是结构成熟度和成分成熟度均比较高的砂岩,也可以是结构成熟度较高而成分成熟度不高的砂岩。
如图所示,岩石类型为石英砂岩,硅质岩碎屑含量比较高,颗粒之间没有任何粘土杂基存在;但是在埋藏过程中由于自生的伊利石堵塞了颗粒喉道,喉道间主要依靠伊利石矿物间的微孔隙连通,这使得岩石的渗透率极低,然而孔隙度的降低却不太明显,主要形成中孔、低渗的致密储层。
胶结物的晶出改变原生孔隙形成的致密砂岩储层。
在砂岩储层埋藏过程中,由于石英和方解石以胶结物的形式存在于碎屑颗粒之间,极大地降低了储层的孔隙度,渗透率也随之降低,形成低孔、低渗的致密储层、在孔隙中可保存形成时间比较早的次生孔隙。
如图所示,岩石类型为岩屑石英砂岩,含有少量的长石,孔隙类型主要有长石早期溶蚀形成的粒内溶孔及高岭石的沉淀形成的晶间微孔隙。
致密天然气砂岩储层成因和讨论随着全球能源需求的不断增长,天然气的地位越来越重要。
而致密天然气砂岩储层作为天然气的主要储藏之一,其成因和特征备受。
本文将致密天然气砂岩储层的成因作为主题,探讨形成该储层的主要因素及特征,旨在为相关领域的研究和应用提供参考。
致密天然气砂岩储层是指以砂岩为主要储集岩石,孔隙度较低,渗透率较低,储层压力较高的天然气储层。
致密天然气砂岩储层的成因类型主要包括沉积环境、成岩作用、构造运动和古气候等因素。
沉积环境是致密天然气砂岩储层形成的重要因素。
在一定的地质历史时期,特定的沉积环境导致砂岩沉积物的沉积方式和沉积厚度会影响砂岩储层的孔隙度和渗透率。
例如,在盆地中心和盆地边缘的砂岩沉积厚度较大,但孔隙度和渗透率较低,而在盆地边缘和斜坡上的砂岩沉积厚度较小,孔隙度和渗透率较高。
成岩作用也是致密天然气砂岩储层形成的重要因素。
在砂岩沉积后,会发生压实、胶结、重结晶等成岩作用,这些作用会改变砂岩的孔隙度和渗透率。
例如,压实作用会导致砂岩孔隙度降低,渗透率显著降低;胶结作用也会降低砂岩孔隙度,但渗透率降低程度较小;重结晶作用会改善砂岩的孔隙度,提高渗透率。
构造运动和古气候也是致密天然气砂岩储层形成的重要因素。
构造运动会影响砂岩的沉积环境和成岩作用,进而影响砂岩储层的孔隙度和渗透率。
古气候则会影响砂岩沉积物的成分和粒度,进而影响砂岩储层的孔隙度和渗透率。
致密天然气砂岩储层的成因是多方面的,主要包括沉积环境、成岩作用、构造运动和古气候等因素。
这些因素相互作用,共同影响着砂岩储层的特征和发育。
因此,在研究和应用致密天然气砂岩储层时,应该综合考虑这些因素,以期更加深入地了解该储层的特征和发育。
也需要注意保护环境,合理利用资源,实现可持续发展。
致密砂岩气藏是一种非常丰富的天然气资源,但由于其储层特征的复杂性和隐蔽性,使得致密砂岩气藏的储层识别和开发难度较大。
因此,研究致密砂岩气藏储层特征及有效储层识别方法对提高天然气开采效率和降低开发成本具有重要意义。
致密砂岩气藏渗流机理研究现状及展望杨朝蓬;高树生;刘广道;熊伟;胡志明;叶礼友;杨发荣【摘要】致密砂岩气藏渗流机理是开发致密气的理论基础.通过对致密砂岩气藏渗流机理研究进展进行调研,总结了目前致密气渗流机理的研究现状.并对苏里格致密砂岩气田的岩样进行应力敏感性实验研究.结合目前低渗砂岩气藏的研究现状,提出了致密砂岩气藏渗流机理研究的展望.致密气的有效应力表达式、压裂气井的高速非达西渗流、含水致密气藏的启动压力梯度和水膜厚度对气藏开采的影响,致密气的储层物性分析是今后研究的方向.%The percolation mechanism of tight gas reservoir is the basic theory of development. The research status of tight gas reservoir was surveyed. The stress sensitivity of core samples in Sulige gas field was studied through experiment. In the meantime, the progress of percolation mechanism of tight gas reservoir was presented associated with the research status of the low permeability gas reservoir. The expression of effective stress of the tight gas reservoir, the non-darcy seepage flow of the fractured gas well, the threshold pressure gradient, the water film thickness and the petrophysical analysis of the tight gas reservoir need are will studied in future.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2012(012)032【总页数】8页(P8606-8613)【关键词】致密砂岩气藏;有效应力;滑脱效应;高速非达西;启动压力梯度;水膜厚度【作者】杨朝蓬;高树生;刘广道;熊伟;胡志明;叶礼友;杨发荣【作者单位】中国科学院渗流流体力学研究所,廊坊065007;中国科学院渗流流体力学研究所,廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007;大庆钻探钻井四公司,松原138000;中国科学院渗流流体力学研究所,廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007;中国科学院渗流流体力学研究所,廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007;中国科学院渗流流体力学研究所,廊坊065007;中国石油勘探开发研究院廊坊分院,廊坊065007;大港油田勘探开发研究院实验中心,天津300280【正文语种】中文【中图分类】TE372伴随着全球对油气资源需求的持续增长以及油气勘探开发的不断深入,致密气作为具有较大资源潜力的非常规油气受到了各个国家和石油公司的越来越多的重视。
低渗透砂岩储层特点研究低渗透砂岩储层是指孔隙度较低、渗透率较小的砂岩储层。
由于其储层条件较差,开发难度较大,但在当前石油勘探开发中,低渗透砂岩储层的开发意义重大。
对低渗透砂岩储层特点的研究和分析显得尤为重要。
本文从孔隙结构、渗透性、成岩作用、储层特征及形成机制几个方面对低渗透砂岩储层的特点进行研究。
一、孔隙结构低渗透砂岩储层的孔隙结构特点主要表现在孔隙度较小。
由于孔隙度较小,使得储层的有效储层厚度降低,储层的孔、隙介质相对封闭,孔隙连接性差。
与高渗透储层相比,低渗透储层的孔隙结构更加复杂,孔隙度分布不均匀,孔隙类型多样化,这就增加了储层的开发难度和开发成本。
二、渗透性低渗透砂岩储层的渗透性较小,压力梯度较大。
由于孔隙度小,孔隙空间封闭,流体渗流路径复杂,孔隙连通性较差,这些因素导致储层的渗透性较小。
在开发低渗透砂岩储层时,需要采用一系列增渗措施,如水力压裂、酸化处理等,以提高储层的渗透性,提高开发效率。
三、成岩作用低渗透砂岩储层的成岩作用对孔隙结构和渗透性有着重要的影响。
通常情况下,低渗透储层由于长时间的成岩作用,孔隙结构逐渐被胶结物填塞,孔隙度减小,渗透性降低。
在勘探时需要对储层的成岩作用进行详细的分析,以确定储层的渗透性和储量分布规律,指导勘探开发工作。
四、储层特征低渗透砂岩储层的储层特征主要表现在可压缩性大、孔隙结构复杂、油气运移困难等方面。
由于孔隙度较小,油气在储层中的运移受到一定的限制,造成了储层的储集性能较低。
由于油气的可压缩性较大,导致储层开发过程中易发生储层压缩引起的油气减产和提高开发成本。
五、形成机制低渗透砂岩储层的形成机制是指储层形成的地质背景和条件。
通常情况下,低渗透砂岩储层的形成与古地貌、成岩作用、构造变形等有密切的关系,同时也与沉积环境、沉积作用、流体作用等有着直接的联系。
通过深入研究储层的形成机制,可以为勘探开发提供科学的依据,指导勘探开发方向,提高勘探开发成功率。
低孔低渗致密砂岩储层裂缝研究现状及发展方向
裂缝发育是致密砂岩储层天然气获得高产、稳产的关键。
在进行大量文献调研的基础上,对地质、测井、地震和裂缝建模及构造应力场等裂缝识别预测方法进行分析比较,指出未来裂缝研究的发展方向。
标签:裂缝;致密砂岩;识别方法;发展方向
多年来的油气勘探实践表明,裂缝性油气藏是我国含油气盆地中一种重要的油气藏类型,其探明地质储量已经超过40×108t,超过目前探明油气资源总量的1/3,此外我国剩余资源量中,约有60%的油气资源量分布与储层裂缝有关。
因此,裂缝性油气藏的勘探开发在中国石油工业中的地位越来越重要。
1 储层裂缝识别方法
1.1 地质识别方法
地质识别方法是指通过对致密砂岩储层野外露头剖面、岩心或岩石薄片进行裂缝观察,从而对裂缝类型、产状、组系、方向、密度、长度、张开度及充填程度等方面特征进行描述和统计,该方法可以对致密砂岩储层中3种尺度裂缝发育程度进行定量表征。
岩石薄片观察中可以采用聚焦离子束抛光(FIB)技术、场发射扫描电镜、透射电子显微镜(TEM)、纳米CT三维无损扫描成像技术及核磁共振(NMR)等技术对致密砂岩储层的微裂缝及纳米级超微裂缝进行定性观察及定量表征。
岩心观察描述中,应对取芯井段裂缝测井参数进行提取,为后续裂缝测井识别打好基础。
该方法所获取的裂缝参数代表卸载压力条件下的情况,因此开度相对原位应力条件下可能偏大几个量级,只能代表裂缝张开度的相对大小;同时,当地下裂缝规模较大时,取芯观察到的裂缝只能是其部分特征。
1.2 测井识别方法
测井资料由于单井纵向分辨率高,因此常用来对裂缝进行识别。
该方法主要包括基于常规测井资料的裂缝识别及基于特殊测井资料的裂缝识别。
对于常规测井而言,裂缝的存在往往能引起地层声波时差增大,密度测井值降低,中子密度测井值增加,电阻率略微发生降低。
基于这些常规测井数据既可以根据经验公式计算裂缝产状、密度、开度、裂缝孔隙度及裂缝渗透率参数;还可以构建如三孔隙度比值、等效模量差比、次生孔隙度指标、双感应幅度差指标、龟裂系数、井径相对异常、胶结指数指标等裂缝敏感参数。
通过指标参数的构建或提取的裂缝参数,应用概率判别或人工神经网络方法,实现对致密储层的裂缝识别。
1.3 实验测试识别方法
利用实验方法研究致密砂岩储层的裂缝特征,主要方法包括:岩心导流实验测试法、声学资料反演方法及CT 扫描研究方法。
通过对裂缝性储层岩样进行岩
心导流测试,可以确定不同围压及孔隙压力条件下裂缝对岩心裂缝孔隙度及裂缝渗透率的影响程度。
声学反演方法主要基于微分等效介质理论模型和Biot 相恰理论模型原理,可确定岩样中裂缝密度、裂缝形态、不同围压条件下发生闭合及依然保持张开的微裂缝比例,还可以确定致密砂岩储层中不同类型微裂缝的应力敏感性。
CT 扫描不仅可以无损真实地反映岩体内部孔缝三维分布状态,而且还可提供裂缝孔隙度及裂缝开度参数。
除此之外,前人还有采用声发射、纵横波波速比及真三轴破裂测试等实验来识别裂缝,研究其形成演化,这些均是研究裂缝的有效实验方法。
1.4 地震识别方法
利用地震方法识别裂缝的主要依据是裂缝的存在会增强地层各向异性,进而在地震波中产生显著响应。
地震方法预测裂缝,所识别的目标一般为有一定发育规模的裂缝发育带。
利用纵波各向异性预测裂缝目前来说应用广泛,该方法通过对地震方位角数据进行不断叠加和偏移,获得纵波反射系数、方位角等参数,进而根据一定转换获得相应裂缝地震特征参数。
但这种方法往往只能对高角度裂缝进行有效预测,不适用于低角度裂缝的预测。
相干体及倾角检测、叠后属性融合、小波多尺度边缘检测、横波分裂裂缝预测、弹性反演、曲率体分析及蚂蚁追踪裂缝识别等技术方法均可对致密砂岩储层裂缝进行识别,但地震识别方法存在的主要问题是受岩体及流体的剧烈变化影响较大。
因此在利用地震方法对储层裂缝进行识别时,应综合考虑多种地震方法反演结果。
裂缝预测结果应与钻井岩心裂缝观察结果、测井解释结果及试井生产等方面结果进行综合对比,确保预测结果的可靠性。
2 致密砂岩储层裂缝研究发展方向
中国致密砂岩油气资源丰富,其勘探开发技术较为成熟,目前是非常规天然气最现实的勘探领域,其发展趋势主要体现在以下几个方面:
①非常规油气勘探主要是寻找优质储层,而裂缝是致密油气储层高产的关键。
未来将更加重视储层裂缝评价。
在评价中应该做到“裂缝地质观察描述与测井解释和地震检测相结合”、“宏观尺度与微观尺度裂缝研究相结合”、“定性识别与定量判别研究相结合”、“统计与计算方法相结合”、“实验分析与数值模拟方法相结合”;②随着研究的深入开展,未来将建立适合于各类沉积相及构造演化背景条件下致密砂岩储层裂缝的识别标准及参数体系;③致密砂岩储层普遍经历了复杂致密化,宏观裂缝往往发生充填,因而对微裂缝研究至关重要。
定量識别微裂缝及其分布的方法将成为裂缝评价的重要研究内容;④重视不同类型致密砂岩储层裂缝发育程度与主控因素间的定量关系研究,并建立相应的数学模型;⑤针对各种类型致密砂岩储层的复杂裂缝特征,不断探索和改进地震预测方法,提高地震预测裂缝的精度。
参考文献:
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黄太(1991- ),男,汉族,四川江油人,主要从事采气工艺工作。