CN110160934A - 基于核磁共振技术评价致密储层孔隙结构分类标准的方法 - Google Patents
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Abstract
基于核磁共振技术评价致密储层孔隙结构分类标准的方法，包括以下步骤：1)测各岩心孔隙度、渗透率；2)测各岩心的排驱压力、中值压力、分选系数、孔喉半径和最大进汞饱和度；3)分析观察各岩心的岩石学特征、岩心的孔喉组合、孔隙类型；4)测试各岩心的可动流体饱和度和可动流体孔隙度参数；5)综合以上参数，将各岩心按照储层综合评价好、中、差分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型，建立这三类储层的分类评价标准；本发明首次提出一种基于核磁共振技术评价致密储层孔隙结构分类标准的方法，该方法划分出的储层类型更加准确和科学，为后续致密储层的勘探开发提供依据。
Description
技术领域
本发明属于油气田开发技术领域，特别涉及一种基于核磁共振技术评价致密储层孔隙结构分类标准的方法。
背景技术
近年来，随着常规油气资源日益减少，世界范围内加大了对非常规能源，特别是致密油气的勘探开发。致密油气在我国油气组成中占有很大比重，改善致密油气藏开发效果对保障国家能源安全具有重要意义。
致密砂岩储层具有孔吼细小、微小原生孔隙及次生孔隙比重高、微裂缝发育、孔隙结构复杂等特征，导致其注水开发难度较大，水驱采收率较低。目前，致密储层微观孔隙结构分类标准的划分，通常只依据储层特征(包括储层成因、岩石学特征、沉积微相等)、物性特征(孔隙度、渗透率)、孔喉组合、孔隙类型及压汞实验测得的孔喉半径、分选系数、排驱、中值压力等参数来划分，但是，依据上述方法和相关参数来评价致密储层孔隙结构分类评价标准并不完善。
致密储层可动流体参数特征又是评价致密储层的重要参数，因此利用核磁共振技术对致密储层可动流体特征进行研究，结合微观孔隙结构来划分储层类型会更加准确，准确的划分储层类型是水驱油开发的基础，对致密油藏开发方案的制定和调整有重要意义。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供了一种基于核磁共振技术评价致密储层孔隙结构分类标准的方法，该方法划分出的储层类型更加准确和科学，为后续致密储层的勘探开发提供依据。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是，
基于核磁共振技术评价致密储层孔隙结构分类标准的方法，包括以下步骤：
(1)测各各岩心物性参数，包括岩心孔隙度、渗透率；
(2)用高压压汞实验测试各岩心的排驱压力、中值压力、分选系数、孔喉半径和最大进汞饱和度；
(3)通过铸体薄片测试，分析观察各岩心的岩石学特征、岩心的孔喉组合、孔隙类型；
(4)用核磁共振离心实验测试各岩心的可动流体饱和度和可动流体孔隙度参数；
(5)综合按照各岩心物性参数、铸体薄片类型及高压压汞和核磁共振参数，将各岩心按照储层综合评价好、中、差分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型，建立这三类储层的分类评价标准。所述的分类评价标准如下表：
本发明的优点：
本发明通过运用核磁共振技术来测致密储层样品的可动流体参数，并结合铸体薄片分析、扫描电镜、高压压汞等实验结果，对致密砂岩储层的微观孔隙结构进行研究，并建立了目标储层的孔隙结构分类标准，将目标储层孔隙结构划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型，其对应的储集性能和渗流能力依次降低，采用此方法划分出的储层类型更加准确和科学，弥补了以往分类评价标准的不足，提高了储层分类评价的精度，对致密油藏开发方案的制定和调整具有重要的指导意义；本发明利用核磁共振技术将可动流体饱和度和可动流体孔隙度首次作为致密储层评价中的重要参数，主要反映整个孔隙空间内可流动流体量所占比例，对致密油藏储层分类评价有重要的理论与现实意义。
附图说明
图1为本发明评价致密储层孔隙结构分类标准的方法流程图。
图2为H区长8储层填隙物成分统计表。
图3为薄片观察H区长8储层孔隙类型。
图4为研究区长8段典型岩样铸体薄片图像。其中图4(a)缩小型吼道(Y47-85井20号样，2596.2m)；图4(b)缩颈状喉道(Y33-95井，11号样，2635.2m)；图4(c)片状、弯片状喉道(Y40-91井15号样，2712.5m)；图4(d)管束状喉道(Y37-100井1号样，2573.9m)。
图5为不同储层类型下典型样品压汞曲线和核磁共振T2谱分布；其中5(a)是三类储层压汞曲线参见图；图5(b)I类20号样品，Y47-85井，2596.2m，最佳离心力离心前后T2谱分布；图5(c)II类1号样品，Y37-100井，2573.9m，最佳离心力离心前后T2谱分布；图5(d)III类36号样品，Y42-87井，2657.4m，最佳离心力离心前后T2谱分布。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
一种基于核磁共振技术评价致密储层孔隙结构分类标准的方法，包括以下步骤：
(1)测各各岩心物性参数，包括岩心孔隙度、渗透率；
(2)用高压压汞实验测试各岩心的排驱压力、中值压力、分选系数、孔喉半径和最大进汞饱和度；
(3)通过铸体薄片测试，分析观察各岩心的岩石学特征、岩心的孔喉组合、孔隙类型；
(4)用核磁共振离心实验测试各岩心的可动流体饱和度和可动流体孔隙度参数；
(5)综合按照各岩心物性参数、铸体薄片类型及高压压汞和核磁共振参数，将各岩心按照储层综合评价好、中、差分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型，建立这三类储层的分类评价标准。
实施例一
姬塬油田位于鄂尔多斯盆地西部，横跨伊陕斜坡和天环坳陷，三叠系延长组自上而下划分为10个油层组，其中研究区长8油层组较为发育，是勘探开发的主力油层组。由于储层在沉积过程中受到压实、成岩等作用，导致目标储层岩石致密，并发育有大量的微、纳米级孔喉，平均孔隙度7.22％，平均渗透率0.11×10-3μm2，属于致密砂岩储层。复杂的孔隙结构特征又进一步导致流体在孔喉内的渗流及分布特征变得复杂，直接制约了长8油层组的勘探开发。
采用本发明对姬塬油田长8油层组的微观孔隙结构进行研究，并建立目标储层的孔隙结构分类标准。
(1)测各岩心孔隙度、渗透率，分析各岩心所处的沉积相带。
(2)用高压压汞实验测试各岩心的排驱压力、中值压力、分选系数、孔喉半径和最大进汞饱和度；三类储层压汞曲线参见图5(a)。
(3)通过铸体薄片测试，分析观察各岩心的岩石学特征、岩心的孔喉组合、孔隙类型。
(3.1)储层岩石学特征
根据《岩石薄片鉴定方法》分类标准对13口取样井的岩心薄片样品进行分析统计可知，研究区长8储层主要为细-中粒岩屑质长石砂岩、长石砂岩，其次为长石质岩屑砂岩和岩屑砂岩，主要碎屑组分由石英、长石、岩屑构成，其中石英含量分布在19.3％～45.5％之间(平均为33.6％)，长石含量分布在22.5％～47％之间(平均为33.1％)，岩屑含量分布在6％～58％之间(平均为23.86％)。长8储层以细砂为主，碎屑颗粒呈次棱-次圆状，分选中等-好，颗粒支撑以点接触为主，其次为线接触，砂岩均粒径在0.lmm～0.4mm之间，主要集中在0.2mm～0.3mm之间，占砂岩总量的60％以上，成分成熟度低，结构成熟度偏高，成岩作用较为强烈。长8储层填隙物含量较少，平均为2.25％，但类型多样，包括粘土矿物(高岭石、绿泥石、水云母等)、碳酸盐矿物(方解石、铁方解石、白云石，硅质等)(图2)，常见高岭石呈鳞片状充填颗粒之间、绿泥石呈薄膜状充填孔隙中。
(3.2)储层微观孔隙结构特征及分类
(3.21)储集空间类型
根据铸体薄片分析和扫描电镜图像可知(参见图3)，研究区长8储层孔隙包括原生孔隙和次生孔隙，其中原生孔隙是主要的孔隙类型。原生孔隙主要为剩余粒间原始孔隙，即绿泥石粘土环边生长增强了颗粒的抗压实能力，使原生孔隙得以较好的保存而形成的，形状多为不规则状或三角状，多边状，孔径0.01mm～0.25mm。次生孔隙包括粒间溶孔、粒内溶孔、岩屑溶孔及少量微裂缝，面孔率为0～17％(平均3.4％)，平均孔径为10μm～70μm，其中粒间孔、长石溶孔构成了主要的储集空间。
(3.22)喉道类型
参见图4，研究区长8储层的喉道类型主要包括：孔隙缩小型喉道、缩颈型喉道、弯片状喉道和管束状喉道，其中以弯片状喉道为主。弯片状喉道和管束状喉道物性差、孔隙度小，狭长弯曲的分布于颗粒之间，有时喉道甚至为堵塞状态。而孔隙缩小型喉道具有孔隙大、喉道粗的特点，此类喉道连通性和渗流能力较强，但在研究区出现较少。缩颈型喉道是岩石颗粒经历压实以后，具有孔隙大、喉道窄的特点，常见于颗粒支持和点接触方式。
(4)用核磁共振离心实验测试各岩心的可动流体饱和度和可动流体孔隙度参数，可动流体参数(可动流体饱和度和可动流体孔隙度)是致密储层评价中的重要参数之一，它主要反映整个孔隙空间内可流动流体量所占比例，对致密油藏储层分类评价有重要的理论与现实意义。参见图5中的b、c、d，其中(b)I类20号样品，Y47-85井，2596.2m，最佳离心力离心前后T2谱分布；(c)II类1号样品，Y37-100井，2573.9m，最佳离心力离心前后T2谱分布；(d)III类36号样品，Y42-87井，2657.4m，最佳离心力离心前后T2谱分布。
(5)综合按照各岩心物性参数、铸体薄片类型及高压压汞和核磁共振参数，将各岩心按照储层综合评价好、中、差分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型，明确这三类储层的分类评价标准，提出一种多参数结合新的致密储层分类方法。
具体地，本发明以压汞实验为主，辅以薄片分析、扫描电镜、核磁共振T2谱分析和CT扫描实验，对研究区长8储层的43块岩心进行分析，选取了孔隙度、渗透率、中值压力、分选系数、T2截止值、孔喉半径、孔喉组合、孔隙类型以及成岩相等参数作为储层评价的特征参数，建立了姬塬油田长8储层分类评价标准。
姬塬油田长8储层可以划分为三类(参见表1)，针对每一类样品特征进行了详细分析：
(1)Ⅰ类：孔隙度在8～11.7％，渗透率在0.11～1.2×10-3μm2。T2谱形态主要为双峰，两峰清晰分开，且基本对称，可动流体饱和度在62.5％以上，平均可动流体孔隙度可达6.2％。排驱压力平均为0.75MPa，平均中值压力7.23MPa，分选系数介于2.1～3.7，孔喉半径均值为0.45μm，进汞饱和度平均可达87.95％。
孔喉类型多为中孔-中细喉道，孔隙类型为粒间孔、溶蚀孔和微裂缝，成岩相为长石溶蚀相、粒间孔、铁方解石胶结相。
根据Ⅰ类储层中有代表性的20号样品的压汞曲线和核磁共振T2谱分布可知，排驱压力为0.68MPa，最大进汞饱和度为86.78％。T2谱分布左右峰基本相当，可动流体饱和度为68.5％。
(2)Ⅱ类：平均孔隙度为8.8％，平均渗透率为0.14×10-3μm2。T2谱形态主要为双峰，可动流体饱和度介于41.4～62.5％，可动流体孔隙度介于2.2～4.3％。排驱压力平均为1.43MPa，平均中值压力为15.73MPa，分选系数介于0.1～2.4，平均孔喉半径为0.37μm，最大进汞饱和度平均为85.41％。孔喉类型为小孔-中细喉型，孔隙类型为粒间孔和溶蚀孔，成岩相为长石溶蚀相、粒间孔、铁方解石胶结相和硅质胶结相孔隙组合类型多为溶孔-粒间孔。根据Ⅱ类储层中有代表性的1号样品的压汞曲线和核磁共振T2谱分布可知，排驱压力为0.89MPa，最大进汞饱和度为84.84％。T2谱分布为左峰高于右峰，右峰发育相对较弱。可动流体饱和度为57.3％。
(3)Ⅲ类：平均为孔隙度7.7％和平均渗透率0.08％，平均可动流体饱和度仅为28.6％，可动流体孔隙度为1.2％，T2谱形态主要为束缚流体峰明显的单峰形态。排驱压力平均可达3.75MPa，中值压力平均可达37.86MPa，分选系数介于0.1～3.1，平均孔喉半径平均为0.15μm，最大进汞饱和度平均为68.32％。孔喉类型为细孔-微细喉型，孔隙类型为粒间孔，成岩相为粒间孔和硅质胶结相。根据Ⅲ类储层中有代表性的36号样品的压汞曲线和核磁共振T2谱分布可知，排驱压力为3.57MPa，最大进汞饱和度为67.26％。T2谱分布为单峰，可动流体饱和度仅为9.7％。
表1研究区长8储层分类标准
以上所述仅为本发明的实施例，并非以此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的系统领域，均同理包括在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.基于核磁共振技术评价致密储层孔隙结构分类标准的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)测各各岩心物性参数，包括岩心孔隙度、渗透率；
(2)用高压压汞实验测试各岩心的排驱压力、中值压力、分选系数、孔喉半径和最大进汞饱和度；
(3)通过铸体薄片测试，分析观察各岩心的岩石学特征、岩心的孔喉组合、孔隙类型；
(4)用核磁共振离心实验测试各岩心的可动流体饱和度和可动流体孔隙度参数；
(5)综合按照各岩心物性参数、铸体薄片类型及高压压汞和核磁共振参数，将各岩心按照储层综合评价好、中、差分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型，建立这三类储层的分类评价标准。
2.根据权利要求1所述的基于核磁共振技术评价致密储层孔隙结构分类标准的方法，其特征在于，
所述的分类评价标准如下表：
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