留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

渤中凹陷深层特低孔特低渗砂砾岩储层储集空间精细表征

张铜耀 郝鹏

张铜耀, 郝鹏. 渤中凹陷深层特低孔特低渗砂砾岩储层储集空间精细表征[J]. 地质科技通报, 2020, 39(4): 117-124. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0415
引用本文: 张铜耀, 郝鹏. 渤中凹陷深层特低孔特低渗砂砾岩储层储集空间精细表征[J]. 地质科技通报, 2020, 39(4): 117-124. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0415
Zhang Tongyao, Hao Peng. Fine characterization of the reservoir space in deep ultra-low porosity and ultra-low permeability glutenite in Bozhong Sag[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2020, 39(4): 117-124. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0415
Citation: Zhang Tongyao, Hao Peng. Fine characterization of the reservoir space in deep ultra-low porosity and ultra-low permeability glutenite in Bozhong Sag[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2020, 39(4): 117-124. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0415

渤中凹陷深层特低孔特低渗砂砾岩储层储集空间精细表征

doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0415
基金项目: 中海油能源发展股份有限公司科研项目“基于数字岩心技术的复杂储层表征与渗流机理研究”
详细信息
    作者简介:

    张铜耀(1979-), 男, 高级工程师, 主要从事油气田开发研究工作。E-mail:zhangty2@cnooc.com.cn

    通讯作者:

    郝鹏(1991-), 男, 工程师, 主要从事石油地质实验及相关研究工作。E-mail:haopeng4@cnooc.com.cn

  • 中图分类号: P618.13

Fine characterization of the reservoir space in deep ultra-low porosity and ultra-low permeability glutenite in Bozhong Sag

  • 摘要: 利用自动矿物定量识别系统(QEMSCAN)、二维大尺寸背散射图像拼接技术(MAPS)、多尺度微米CT、铸体薄片、恒速压汞等实验技术,对渤中凹陷深层孔店组特低孔特低渗砂砾岩储层的储集空间进行了二维、三维多尺度精细表征,并系统研究了砂砾岩储层渗流能力影响因素。实验结果显示,研究区砂砾岩孔隙毫米-微米-纳米级多尺度连续分布,孔隙度相对大的储层,孔径分布范围较宽,储层粒间原生孔、粒间溶蚀孔等大孔隙占比较高,粒内溶蚀孔、晶间孔占比较低。基于三维孔喉网络模型,孔隙主要半径分布区间为1.5~60 μm,喉道半径分布在0.5~8.0 μm之间,孔喉连通性的分布形态有条带状、连片状、孤立状,储集性较好的储层孔喉在三维空间多为连片状,渗透率相对较差的储层孤立状的大孔较多。孔隙型储层的渗透率与孔喉形态、喉道半径、配位数等参数密切相关。裂缝明显改善了砂砾岩的物性,也为酸性流体对储层的溶蚀提供了有效通道,导致溶蚀孔隙相对发育。综合研究认为,渤中凹陷深层砂砾岩储层的渗流能力受裂缝发育程度、孔喉连通性双重控制,储层中黏土矿物和碳酸盐矿物胶结对孔隙结构、储层渗流能力有重要影响。

     

  • 图 1  渤中凹陷BZ-A-7井A2样品MAPS成像分析结果

    Figure 1.  MAPS imaging analysis results of sample A2 from Well BZ-A-7 of Bozhong Sag

    图 2  渤中凹陷BZ-A-7井A2样品QEMSCAN分析结果

    Figure 2.  QEMSCAN analysis results of sample A2 from Well BZ-A-7 of Bozhong Sag

    图 3  渤中凹陷孔店组砂砾岩储层储集空间类型

    a.裂缝,全直径岩心, BZ-A-7井,4 532.30~4 532.47 m;b.裂缝和粒间大孔,旋转壁心, BZ-A-3井,3 944.00 m;c.粒间原生孔,单偏光, BZ-A-1井,3 595.00 m;d.粒间溶蚀孔,单偏光, BZ-A-1井,3 685.00 m;e.粒内溶蚀孔,单偏光, BZ-A-10井,4 427.57 m;f.铁白云石晶间孔,扫描电镜, BZ-A-3井,3 815.10 m;g.粒内裂隙,单偏光, BZ-A-10井,4 427.57 m;h.构造碎裂缝,MAPS,分辨率250 nm, BZ-A-7井,4 532.43 m;i.高岭石晶间孔,MAPS,分辨率250 nm, BZ-A-3井,3 850.47 m;j.粒间溶蚀孔,微米CT二维切片, BZ-A-7井,4 532.43 m;k.粒内溶蚀孔,微米CT二维切片, BZ-A-3井,4 050.29 m

    Figure 3.  Pore types of glutenite reservoir in Kongdian Formation of Bozhong Sag

    图 4  基于MAPS图像的孔隙半径分布图

    Figure 4.  Pore radius distribution curves based on MAPS image

    图 5  渤中凹陷孔店组砂砾岩数字岩心对比

    a.孔隙连通性模型,A1号样品, BZ-A-7井,4 532.43 m;b.孔隙连通性模型,A2号样品, BZ-A-7井,4 537.30 m;c.孔隙连通性模型,A3号样品, BZ-A-3井,3 850.47 m;d.孔隙连通性模型,A4号样品, BZ-A-3井,4 050.29 m;e.三维孔喉网络模型(球为孔隙,管为喉道),A1号样品, BZ-A-7井,4 532.43 m;f.三维孔喉网络模型,A2号样品, BZ-A-7井,4 537.30 m;g.三维孔喉网络模型,A3号样品, BZ-A-3井,3 850.47 m;h.三维孔喉网络模型,A4号样品,BZ-A-3井,4 050.29 m

    Figure 5.  Micro-scale digital core model of glutenite in Kongdian Formation of Bozhong Sag

    图 6  渤中凹陷孔店组砂砾岩CT扫描实验样品孔隙半径、喉道半径分布特征

    Figure 6.  Distribution characteristics of pore radius and throat radius of CT scanning experiment of glutenite in Kongdian Formation of Bozhong Sag

    图 7  不同孔渗恒速压汞测试样品参数比对

    Figure 7.  Contrast of constant speed mercury injection test samples with different porosity and permeability

    表  1  渤中凹陷BZ-A凝析气田孔店组砂砾岩数字岩心分析样品信息

    Table  1.   Digital core analysis of glutenite in Kongdian Formation of BZ-A condensate field, Bozhong Sag

    样品编号 井号 取样深度/m 孔隙度/% 渗透率/(10-3μm2) 岩性 储层类型
    A1 BZ-A-7 4 532.43 8.00 19.44 砂质砾岩 裂缝-孔隙型
    A2 BZ-A-7 4 537.30 5.50 0.73 砂质砾岩 孔隙型
    A3 BZ-A-3 3 850.47 13.20 1.86 砂质砾岩 孔隙型
    A4 BZ-A-3 4 050.29 12.70 0.52 砂质砾岩 孔隙型
    下载: 导出CSV

    表  2  不同表征方法识别BZ-A构造孔隙类型的主要孔径分布范围

    Table  2.   Different methods to identify the main pore diameter distribution range of pore type in BZ-A structure

    孔隙类型 铸体薄片/μm 扫描电镜/μm MAPS/μm 微米CT/μm
    粒间原生孔 30~1 000 5~1 000 10~1 000 20~1 000
    粒间溶蚀孔 30~600 5~600 10~600 20~600
    粒内溶蚀孔 30~200 0.5~200 1~200 10~200
    晶间孔 20~50 0.5~50 1~50 5~50
    下载: 导出CSV

    表  3  基于QEMSCAN与MAPS叠加技术的孔隙类型面积百分比

    Table  3.   Pore type proportion based on QEMSCAN and MAPS superposition technology

    样品编号 井号 取样深度/m 孔隙度/% 面孔率/% 裂缝占面孔率百分比/% 粒间孔百分比/% 晶间孔百分比/% 粒内溶孔百分比/% 粒内溶孔占总孔隙百分比/% 裂缝占总面孔率百分比/%
    A1 BZ-A-7 4 532.43 8.00 7.80 2.40 2.61 0.05 2.79 51.67 30.78
    A2 BZ-A-7 4 537.30 5.50 5.12 0.44 1.97 0.70 2.71 57.91 8.59
    A3 BZ-A-3 3 850.47 13.20 13.10 0.16 9.39 0.43 3.55 27.43 1.22
    A4 BZ-A-3 4 050.29 12.70 12.40 0.20 9.26 1.56 2.94 24.10 1.61
    下载: 导出CSV

    表  4  渤中凹陷BZ-A凝析气田孔店组砂砾岩CT扫描孔喉参数统计

    Table  4.   Statistics of pore and throat structure parameters of CT scanning experiment samples of glutenite in Kongdian Formation of Bozhong Sag

    样品编号 井号 孔隙度/% 渗透率/(10-3μm2) 平均孔隙半径/μm 平均孔隙体积/mm3 平均喉道半径/μm 平均喉道体积/mm3 平均配位数 死孔隙占比/%
    A1 BZ-A-7 8.00 19.44 47.56 0.33×10-3 6.46 4.34×10-7 2.53 87.45
    A2 BZ-A-7 5.50 0.73 34.47 0.12×10-3 3.33 1.07×10-6 2.65 86.76
    A3 BZ-A-3 13.20 1.86 80.56 1.62×10-3 13.40 1.56×10-5 3.83 88.89
    A4 BZ-A-3 12.70 0.52 121.10 5.57×10-3 3.85 1.61×10-6 2.92 89.30
    下载: 导出CSV
  • [1] Nelson P H.Pore-throat sizes in sandstones, tight sandstones, and shales[J]. AAPG Bulletin, 2009, 93(3):329-340. doi: 10.1306/10240808059
    [2] 纪友亮.油气储层地质学[M].北京:石油工业出版社, 2015.
    [3] Zhang L, Lu S, Xiao D, et al.Pore structure characteristics of tight sandstones in the northern Songliao Basin, China[J]. Marine and Petroleum Geology, 2017, 88:170-180. doi: 10.1016/j.marpetgeo.2017.08.005
    [4] Andrä H, Combaret N, Dvorkin J, et al.Digital rock physics benchmarks, Part Ⅰ: Imaging and segmentation[J]. Computers & Geosciences, 2013, 50:25-32. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0098300412003147
    [5] Mayo S, Josh M, Nesterests Y, et al.Quantitative micro-porosity characterization using synchrotron micro-CT and xenon K-edge subtraction in sandstones, carbonates, shales and coal[J]. Fuel, 2015, 154:167-173. doi: 10.1016/j.fuel.2015.03.046
    [6] Loucks R G, Reed R M, Ruppel S C, et al.Morphology, genesis, and distribution of nanometer-scale pores in siliceous mudstones of the Mississippian Barnett Shale[J]. Journal of Sedimentary Research, 2009, 79(12):848-861. doi: 10.2110/jsr.2009.092
    [7] Al-Kharusi A S, Blunt M J.Network extraction from sandstone and carbonate pore space images[J]. Journal of Petroleum Science & Engineering, 2007, 56(4): 219-231. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092041050600204X
    [8] Dewanckele J, Kock T D, Boone M A, et al.4D imaging and quantification of pore structure modifications inside natural building stones by means of high resolution X-ray CT[J]. Science of the Total Environment, 2012, 416:436-448. doi: 10.1016/j.scitotenv.2011.11.018
    [9] Tariq F, Haswell R, Lee P D, et al.Characterization of hierarchical pore structures in ceramics using multiscale tomography[J]. Acta Materialia, 2011, 59(5):2109-2120. doi: 10.1016/j.actamat.2010.12.012
    [10] Sakdinawat A, Attwood D.Nanoscale X-ray imaging[J]. Nature Photonics, 2010, 4(12):840-848. doi: 10.1038/nphoton.2010.267
    [11] 李易霖, 张云峰, 尹淑丽, 等.致密砂岩储集空间多尺度表征:以松辽盆地齐家地区高台子油层为例[J].石油与天然气地质, 2016, 37(6):915-922. http://www.cqvip.com/QK/95357X/201606/671030717.html
    [12] 李易霖, 张云峰, 丛琳, 等.X-CT扫描成像技术在致密砂岩微观孔隙结构表征中的应用:以大安油田扶余油层为例[J].吉林大学学报:地球科学版, 2016, 46(2):379-387. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-CCDZ201602007.htm
    [13] 赵丁丁, 孙卫, 杜堃, 等.特低-超低渗透砂岩储层微观水驱油特征及影响因素:以鄂尔多斯盆地马岭油田长81储层为例[J].地质科技情报, 2019, 38(3):163-170. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-DZKQ201903016.htm
    [14] 谢升洪, 李伟, 冷福, 等.致密砂岩储层可动流体赋存规律及制约因素研究:以鄂尔多斯盆地华庆油田长6段储层为例[J].地质科技情报, 2019, 38(5):105-114. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-DZKQ201905011.htm
    [15] 刘春, 张荣虎, 张惠良, 等.致密砂岩储层微孔隙成因类型及地质意义:以库车前陆冲断带超深层储层为例[J].石油学报, 2017, 38(2):36-45. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-SYXB201702003.htm
    [16] 林潼, 冉启贵, 魏红兴, 等.库车坳陷迪北地区致密砂岩孔喉形态特征及其对储层的影响[J].石油实验地质, 2015, 37(6):698-703. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=sysydz201506004
    [17] 朱伟林, 米立军, 龚再升, 等.渤海海域油气成藏与勘探[M].北京:科学出版社, 2009.
    [18] 魏刚, 杨海风, 冯冲, 等.渤海海域沙南凹陷沙二段储层成岩作用及其对储集层的影响[J].地质科技情报, 2017, 36(4):160-165. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dzkjqb201704020
    [19] 王清斌, 牛成民, 刘晓健, 等.渤中凹陷深层砂砾岩气藏油气充注与储层致密化[J].天然气工业, 2019, 39(5):25-33. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=trqgy201905003
    [20] 李欢, 王清斌, 庞小军, 等.致密砂砾岩储层裂缝形成及储层评价:以黄河口凹陷沙二段为例[J].地质科技情报, 2019, 38(1):182-191. http://www.cqvip.com/QK/93477A/20191/68907581504849574849484957.html
    [21] Dong H, Blunt M J.Pore-network extraction from micro-computerized-tomography images[J]. Physical Review E, 2009, 80(3):036307. doi: 10.1103/PhysRevE.80.036307
    [22] Dong H.Micor-CT imaging and pore network extraction[D]. London: Imperial College, 2007.
  • 加载中
图(7) / 表(4)
计量
  • 文章访问数:  165
  • HTML全文浏览量:  37
  • PDF下载量:  1671
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-03-02

目录

    /

    返回文章
    返回