储层物性下限标准 有效厚度下限标准

作者&投稿:阿磊 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

在识别储层流体性质的基础上,进行含油气储层的有效厚度研究工作。划分储层有效厚度可以为储量计算、编制开发方案提供依据。钻井取心获得的岩心含油性、岩性描述资料和岩心分析物性资料可以较准确地确定取心层段的有效厚度,为了用岩心资料划分有效厚度,研制了储层物性下限标准。

有效厚度物性下限标准包括含油性、岩性、有效孔隙度和空气渗透率下限标准。应用试油法及含油产状法,综合确定储层物性下限标准。

优选三肇凹陷扶杨油层单层试油、取心收获率高、测井曲线质量较好、有代表性的储层,共44口井47个层,建立采油强度与有效孔隙度、空气渗透率的关系图(图5-30,图5-31)。从图中可见,采油强度总体上随有效孔隙度、空气渗透率的增大而增大,以采油强度接近零时对应的孔隙度、渗透率为下限,确定扶杨油层有效孔隙度下限标准为9.0%,空气渗透率为0.1×10-3μm2

图5-30 扶杨油层采油强度与有效孔隙度关系

图5-31 扶杨油层采油强度与空气渗透率关系图

应用178口井5138个样品数据,建立扶杨油层含油性与物性关系图版(图5-32),由图可见:随着有效孔隙度、空气渗透率增大,含油级别逐渐提高。含油性为油浸及以上的3198个样品中,有2733个有效孔隙度大于9.0%,且空气渗透率大于0.1×10-3μm2;含油性为油斑及以下的2405个样品中,有1843块样品有效孔隙度小于9.0%,或空气渗透率小于0.1×10-3μm2,说明含油性标准与物性标准是一致的。

图5-32 三肇凹陷扶杨油层含油性与物性关系图版

应用172口井4157个样品数据,建立扶杨油层岩性与物性关系图版(图5-33)。由图可见:随着有效孔隙度、空气渗透率的增大,岩性级别逐渐提高,岩性为粉砂岩及以上的3209个样品中,有2964个有效孔隙度大于9.0%,且空气渗透率大于0.1×10-3μm2;岩性为泥质粉砂岩及以下的948个样品中,有734块样品有效孔隙度小于9.0%,或空气渗透率大于0.1×10-3μm2,说明岩性标准与物性标准是一致的。

图5-33 扶杨油层岩性与物性关系图版

应用下限层试油、取心资料,对含油性、岩性下限进行了验证。芳122井扶杨油层12、19号层,这两层于2000年10月10日至10月16日合试,试油方式为MFE-Ⅱ+抽汲,结果为干层。12号层取心以油斑、油迹粉砂岩为主,上段有0.4m的油浸粉砂岩,层间27-31号样品岩心分析平均有效孔隙度为12.7%,平均空气渗透率为0.94×10-3μm2(图5-34)。

图5-34 芳122井测井综合解释成果图

芳231井扶杨油层13号层于1998年2月16~28日单试,试油方式为压后提捞,日产油0.13t,为低产油层。F13号层取心以油浸粉砂岩为主,层间夹有较薄的油斑粉砂岩及含钙粉砂岩,层间10-25号样岩心分析平均有效孔隙度为12.7%,平均空气渗透率为3.89×10-3μm2(图5-35)。

图5-35 芳231井测井综合解释成果图

由上述分析可见,当有效孔隙度、空气渗透率大于下限时,油斑粉砂岩基本无产能,而油浸粉砂岩有一定产能,因此通过含油产状法及试油资料综合确定扶杨油层的含油性、岩性下限应为油浸粉砂岩。

综上所述,确定三肇凹陷扶杨油层有效厚度物性标准为:有效孔隙度≥9.0%,空气渗透率≥0.1×10-3μm2,含油性和岩性为油浸粉砂岩以上。



储层物性条件~

砂体本身的储集条件即砂体接受油气的条件。在砂体周围的环境有能力向其提供充足油源的条件下,砂体自身需要满足什么条件,油气才可以突破砂体边界的孔隙,运移至砂体内部。在这里我们分别考虑了砂体的孔、渗条件,同样也考虑了砂体的规模对成藏的影响,确定了砂体的厚度和面积所需要的临界条件。
图4-54是采用相同的方法确定储层孔隙度、渗透率的成藏物性下限值,位于充满度25%标识线以上的点,孔隙度最小值为12%,渗透率为1.3×10-3μm2。换句话说,储层物性孔隙度<10%、渗透率<1.3×10-3μm2的圈闭,油气将无法突破砂体边界的毛细管阻力进入砂体。

图4-54 岩性圈闭孔隙度、渗透率成藏临界条件确定图

同上,图4-55是确定成藏砂体储层厚度、面积的下限值,位于充满度25%标识线以上的点,砂体厚度最小值为2m,面积为0.3km2。也就是说,储层厚度<2m、面积<0.3km2的圈闭,油气将无法突破砂体边界的毛细管阻力进入砂体。前面我们提起过,东营凹陷岩性圈闭埋藏深度一般大于2500m,且碳酸盐岩含量比较高。埋深大于2500m时,泥岩中的粘土矿物主要为低混层比的粘土矿物和少量蒙脱石,此时期混层矿物进一步向伊利石转化,释放出Na2+、Si4+、Ca2+、Mg2+、Fe2+,Ca2+、Mg2+、Fe2+与有机质成熟产生的CO2一起在砂岩中形成晚期的含铁方解石和含铁白云石胶结,粘土矿物的转化所排出的流体主要以沉淀为主。因此在砂泥岩的界面处越接近泥岩的地带,碳酸盐胶结强,物性差。由于界壳的存在,不仅使砂岩体的孔隙度和渗透率受到很大的影响,而且使反映储集岩渗滤空间微观特征的孔隙结构也发生很大的变化。砂体厚度和面积过小的砂体,砂体边界处于砂泥岩过渡带,物性条件差,油气将无法进入圈闭而成藏。一般是储层具有一定厚度和规模以后,砂体内部的物性条件才得以保存,油气得以成藏。
那么作为最主要的两种沉积类型——深水浊积扇和滑塌浊积扇,其对砂体厚度和面积的要求是一样的。将二者分别考虑发现,深水浊积扇的岩性砂体厚度>2m时,圈闭充满度可以达到25%以上(图4-56)。而滑塌浊积扇的砂体厚度>2.5m时,充满度才能达到25%(图4-57)。也就是说二者对砂体厚度的要求还是有略微的差别。但是对砂体面积的要求上,二者是一致的,都是必须>0.3km2。

图4-55 岩性圈闭厚度、面积成藏临界条件确定图


图4-56 深水浊积扇岩性圈闭厚度、面积成藏临界条件确定图


图4-57 滑塌浊积扇岩性圈闭厚度、面积成藏临界条件确定

一般认为:确定有效厚度的两个最主要因素是渗透率与流体饱和度。鉴于定量测定渗透率比较困难,人们普遍采用孔隙度、泥岩含量和含水饱和度等指标作为评估有效厚度的标准。这些参数比较容易确定,且和渗透率之间存在很好的相关性(实际上,渗透率本身并不是容积法计算储量公式中的一个要素)。
确定有效厚度需要考虑的另一个因素是储层的连通性。某层段可能满足所有的技术指标,却不和任何产油层连通,这样也不能将其定为有效厚度。但这一标准很难进行量化,在实际工作中还存在问题。利用压力测试数据可以很好地解决这一问题。在一个静态油藏中,所有的压力数据都遵从着由连续流体密度所确定的压力梯度。另外,通过与其他井进行地层对比也有助于确定产层的连通性。
与连通性相关的另一个问题是有效厚度下限的确定。当考虑到经济因素时,往往要应用最小有效厚度。对于容积法确定最小有效厚度,常根据裸眼井三孔隙度测井、电阻率测井以及其他测井资料,结合测试和生产资料综合确定有效厚度下限,其中最有用的方法是进行敏感性分析,通过类比研究程度较高的相似油藏,确定出有效厚度下限标准。以页岩储层为例,采用类比的方法进行敏感性分析,确定出页岩储层有效厚度下限一般指的是总有机碳含量>2%,处于热成熟生油窗内(成熟度0.5% <R o <1.2%),石英等脆性矿物含量>40%,黏土矿物含量<30%,孔隙度>2%,渗透率>0.0001×10 -3μm2 的页岩。然后,利用确定的有效厚度的各种物性下限值,从总厚度中扣除非产层,使得孔隙度、厚度、渗透率和烃饱和度计算的剩余厚度最大。
另外一种推荐计算方法是:首先确定出储集岩,然后再确定有效厚度在上述储集岩内的分布规律。在确定储集岩和有效厚度时必须综合考虑其他因素的下限作为配合确定有效厚度的依据。事实上,利用其他参数的下限值配合确定有效厚度在理论上也是切实可行的。
通常孔隙度与渗透率有很好的相关性,而且孔隙度限定了岩石的储集能力。但在实际工作中一般不直接用渗透率,而是采用泥质含量下限确定有效厚度。泥岩层或泥质砂岩层的井壁因受冲刷会变得不规则,常常导致孔隙度评估的结果偏高。泥质含量与渗透率之间也存在着一定的相关性,因此,通过泥质含量下限就可以将非产层排除。流体在孔隙介质中的相对渗透率是其饱和度的函数,通过含水饱和度下限可以区分有效厚度和一般储层。
然而,有效厚度的取值是以大量的单井分析资料为基础的,但就有效厚度在三维空间的展布而言,单井资料所提供的只是一维的信息,为了确定油藏的有效厚度,还必须清楚该油藏内有效厚度在三维平面上的分布。解决这一问题需要以下两个步骤:第一步,根据每一口井有效厚度的岩石物性测井资料,进行测井解释,分析得到油藏中每一口井的有效厚度;第二步,利用每口井的有效厚度勾画出整个油藏的有效厚度等值线图,利用等值线面积权衡来计算油藏的平均有效厚度,这样既能反映等值线的分布及储层的形状,也可利用等值线面积权衡来计算油藏的平均有效厚度。以威利斯顿盆地Elm Coulee油田为例,通过截止孔隙度值(5%)与截止电阻率值(15Ω·m)就可以绘制出Bakken中段有效厚度等值线图(图4-6)。

图4-6 威利斯顿Elm Coulee油田Bakken地层中段有效厚度等值线(ft)图

(据Sonnenberg and Pramudito,2009)
为了简化有效厚度的识别程序,并满足合理确定性及经济产能的要求,以下给出了一个简单的程序及其对数据数量及质量方面的要求。根据该程序,有效厚度可以划分为A、B、C3个等级。
A级产层已经通过确凿的测井或地层测试,证明具有生产能力,具有很高的确定性。A级产层的储量一般来说可以划归为证实储量。B、C级的确定程度比A级低,缺少确定的测试数据,并且在测井曲线上没有像A级产层那样的明显特征。B级产层的储量一般可划归为概算储量。C级产层由于其在岩石物性方面的不确定性较大,所以对生产的潜在贡献较小,一般把这部分产层内的储量划分为可能储量。
在考虑地质及工程因素之前,进行产层分级需要考虑的因素包括储层的物性特征、测试资料及以单井为基础的定性测井评价。物性分析中给定的产层级别与在绘图时所用到的产层级别并不一致,这是因为绘图时的产层在划定级别时考虑了井控因素。

储层分类评价方法
答:(3)按储层物性和毛管压力参数分类 这是目前较为常用、简便的一种分类方法,大多数油田都采用此种分类方法,该方法主要采用孔隙度、渗透率和所选择的部分较敏感毛管压力参数来进行分类。由于各地区碎屑岩储层变化较大,没有一个统一的行业标准,如中原油田认可的油气储层孔隙度下限在9%~10%,而长庆...

什么是油层的有效厚度?
答:当油层的有效孔隙度、渗透率及含油饱和度达到一定界限时,油层便具有工业产油能力,这样的界限被称之为有效厚度的物性标准。由于一般岩心资料难以求准油层原始含油饱和度,通常用孔隙度和渗透率参数反映物性下限。 确定有效厚度物性下限的方法有测试法、经验统计法、含油产状法及钻井液浸入法等。 ◎测试法:测试法是根据试...

煤层气资源/储量规范
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沉积相对储层质量的影响
答:但同一口井不同粒级储层与物性的相关性分析表明,储层粒级大小与物性之间存在良好的相关性,粒级越粗,孔隙度、渗透率越高(图6-34);储层粒级大小与分选性(标准偏差)也呈正相关关系(图6-35),但相关性不明显。 图6-34 依奇克里克构造带铸体岩性与物性关系 图6-35 依奇克里克构造带粒度参数与孔隙度相关性 ...

煤层气资源量的计算
答:表3.8 煤层含气量下限标准 3.4.4.2 储量计算方法 (1)地质储量计算 A.类比法 类比法主要利用与已开发煤层气田(或相似储层)的相关关系计算储量。计算时要绘制出已开发区关于生产特性和储量相关关系的典型曲线,求得计算区可类比的储量参数再配合其他方法进行储量计算。类比法可用于预测地质储量的计算。 B.体积法 体...

低孔低渗砂岩储层裂缝预测及双孔双渗地质建模研究——以大北气田为例...
答:图7 大北气田储层裂缝属性参数模型 4.3 模型可靠性评价 4.3.1 储量检验 根据有效储层下限标准,取孔隙度大于3.5%,渗透率大于0.055×10-3μm2的网格为有效网格,并参与储量计算,采用容积法分断块计算模型储量。断块储量互有增减,但差别均不大,整体误差小 于1%。 4.3.2 属性参数检验 对模拟结果进行统计分析,对比...

超压对储层物性的影响
答:超压对储层物性的影响主要表现在两方面:其一,超压减缓了压实作用,有效地保护已形成的孔隙,使深层储集物性得到改善;其二,超压改变了岩石破裂时的应力条件,导致泥岩、碳酸盐岩裂缝性储层发育。 (一)超压对储层物性的改善作用 成岩作用是控制储层演化的最主要因素并决定其最终储集空间类型的大小和分布。而成岩作用...

有效储层控制因素及分布
答:1.有效储层控制因素 储层控制因素主要有沉积作用、构造作用和成岩作用。本次研究对济阳坳陷进行了重点解剖。(1)沉积作用对储层物性的影响 1)岩性对储层物性的影响。由济阳坳陷中生界储层物性与岩性关系图(图3-5-25)可知:济阳坳陷中生界储层物性由好到差依次为:含砾砂岩、砂岩、粉砂岩、火成...

致密砂岩气地质评价方法
答:评估资源潜力。储层评价:在地层层组划分基础上,描述储层岩性、物性、非均质性、微观孔隙结构、黏土矿物、裂缝发育状况、储层敏感性等内容。依据储层物性、孔隙结构、非均质性和有效厚度等指标,综合考虑储集体形态和分布范围,结合产能情况,对致密砂岩储层进行评价。储量评价:在勘探取得发现的基础上,...

确定物性下限有啥用
答:可使储层孔隙连通性变好。根据公开信息查询得知:更低物性的储层中的油气被开采出来,确定物性下限如对低孔低渗储层进行适当的酸化压裂处理,可使储层孔隙连通性变好,有效地提高产能。