[发明专利]一种致密砂砾岩储层中不同类型孔隙结构定量表征方法

说明书

本发明属于非常规油气勘探开发领域，具体涉及一种致密砂砾岩储层中不同类型孔隙结构定量表征方法。通过高压压汞实验按照孔径由大到小对进汞饱和度进行累积，获取进汞曲线，然后根据样品进汞及孔隙表面分形曲线分段性特征确定不同类型孔隙结构的孔径分界点，再通过计算和分析得到不同类型孔隙结构对应的孔隙度和不同类型孔隙结构对样品孔隙度和渗透率的贡献。本发明基于高压压汞进汞曲线及孔隙表面分形特征，定量表征致密砂砾岩储层中不同类型孔隙结构，精确高效地实现了致密砂砾岩储层中不同类型孔隙结构的刻画。

技术领域

本发明属于非常规油气勘探开发领域，具体涉及一种致密砂砾岩储层中不同类型孔隙结构定量表征方法。

背景技术

随着水平井和大规模水力压裂技术的广泛应用，以致密油气为代表的非常规油气资源在中国鄂尔多斯盆地、松辽盆地及塔里木盆地等地率先实现了商业性开发，业已成为保障我国能源安全的最现实领域。与常规砂(砾)岩储层相比，致密砂砾岩储层通常经历了剧烈的压实和胶结作用，具有极低的孔隙度(10％)和渗透率(1.0×10^-3μm²)，孔隙结构异常复杂，发育多尺度范围孔隙。其中，纳米尺度孔隙(孔径1μm)十分发育。基于铸体薄片和扫描电镜观察，致密砂砾岩储层基质中主要发育三种储集空间类型：粒间孔、溶蚀孔和晶间孔。粒间孔是指石英、长石等坚硬颗粒相互支撑而形成的孔隙空间，多为三角形或多边形，边缘平直而光滑，具有较大的孔径(主要介于10μm-300μm)，后期多被硅质和黏土质等胶结物所充填。溶蚀孔主要是指有机酸性流体溶蚀长石、碳酸盐岩等不稳定组分而形成的孔隙空间，形状不规则，边缘常表现为港湾状，连通性较好，孔径多介于2μm-50μm。晶间孔广泛分布于黏土矿物晶体及自生石英微晶之间，连通性差，尺寸较小，孔径多小于2μm。此外，致密砂砾岩储层中常发育微裂缝，根据成因可以分为两类：与上覆地层压实作用有关的压裂缝和与构造活动有关的构造裂缝，宽度多小于1μm，微裂缝可以明显改善地层渗透性，但对储层孔隙度贡献相对较小。因此，实现致密砂砾岩储层中不同类型孔隙结构的定量表征，对于揭示致密砂砾岩成储机制、储层评价以及油气资源量估算具有重要意义。

孔隙结构是指岩石中孔隙的类型、大小、分布及相互连通性。目前，致密砂砾岩储层孔隙结构定量表征手段主要有恒速压汞、低温氮气吸附、核磁共振、聚焦离子束扫描电镜以及微纳米CT等，然而这些手段通常所表征的是所有孔隙的定量发育特征，例如：总孔体积、孔径分布等，难以直接区分不同类型孔隙结构特征。此外，有利用铸体薄片或扫描电镜图像识别不同类型孔隙，然后统计计算不同类型孔隙的面孔率、孔径大小以及孔径分布曲线等，进而表征不同类型孔隙结构。但这种方法存在以下几个问题：(1)需要统计大量图像才能获得相对可靠的结果，工作量大，效率较低；(2)铸体薄片和扫描电镜图像分辨率较低，难以表征较小孔隙(500nm)；(3)二维面孔率可能难以代表三维孔隙结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的致密砂砾岩储层中不同类型孔隙结构定量表征方法存在以下几个问题：(1)需要统计大量图像才能获得相对可靠的结果，工作量大，效率较低；(2)铸体薄片和扫描电镜图像分辨率较低，难以表征较小孔隙(500nm)；(3)二维面孔率可能难以代表三维孔隙结构。为解决上述问题，本发明基于高压压汞进汞及孔隙表面分形曲线特征，定量表征致密砂砾岩储层中不同类型孔隙结构，精确高效地实现了致密砂砾岩储层中不同类型孔隙结构的刻画。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现，一种致密砂砾岩储层中不同类型孔隙结构定量表征方法，通过高压压汞实验按照孔径由大到小对进汞饱和度进行累积，获取进汞曲线，即进汞压力-累积进汞饱和度关系曲线，然后根据样品进汞及孔隙表面分形曲线分段性特征确定不同类型孔隙结构的孔径分界点，再通过计算和分析得到不同类型孔隙结构对应的孔隙度和不同类型孔隙结构对样品孔隙度和渗透率的贡献。

进一步的，在进行高压压汞实验前首先钻取样品、将样品洗油烘干、测量参数。