GY-JH区块E1f2页岩油可动用性研究

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页岩油作为一种非常规油气资源,对缓解油气资源短缺意义重大。目前GY-JH区块资源探明程度已经较高,其中又以E1f2储层为开发的主要层位,拥有较好的发展前景。页岩中一般具有多种矿物成分和较高的有机质含量,岩石孔隙结构复杂,这也导致了储层流体流动特征较为复杂,极大影响该类油藏的开发动用。目前页岩油的研究刚起步,可动性的研究对象多为致密油,对页岩油鲜有研究,由于两类油藏储层特征差异,已有研究成果难以指导页岩油藏的可动用性评价。因此,有必要建立一套页岩油储层流体可动用性及动用规律研究方法,为研究页岩油气微观和宏观流动特征提供理论指导和方法支撑。本文以GY-JH区块E1f2页岩油储层为研究对象,通过常规物性、X衍射、高压压汞和低温氮气吸附等实验方法从储层物性特征和微观孔喉特征入手,对目标储层特征做出了整体评价。在建立的全尺度孔径分布特征基础上,结合核磁共振-高速离心实验,研究了页岩流体分布特征和流体流动性特征,并建立了不同大小孔隙中束缚相流体薄膜厚度计算模型,明确储层流体的动用界限。通过分析页岩样品流体动用量与影响因素相关性,明确影响页岩油储层流体流动的主控因素,最终应用多元回归方法建立了储层流体动用率预测模型。研究工作及成果如下:(1)在深入分析常规物性、X衍射、高压压汞和低温吸附等实验数据的基础上可知,储层岩石脆性矿物含量均较高,岩心渗透率分布范围广,跨越4个数量级,孔渗参数相关性较好。渗透率大的岩样其喉道半径也较大,孔隙半径展布范围较大,跨越了3-4个数量级,且以纳米级孔隙为主。页岩基质孔隙形状主要为平行板构成的狭缝毛细孔,槽状孔,瓶形孔或口小腔大的毛细管,渗透率贡献主要来自微裂缝或者部分较大孔隙,纳米级孔隙的渗透率贡献很小,储层整体非均质性极强,比表面积大,微观作用力强,流体可动用性极差。(2)根据核磁-离心实验结果发现核磁共振T2图谱有单峰和双峰两种类型,以双峰形态为主,页岩岩样可动流体饱和度平均为18.83%,其中微米和亚微米级孔隙的贡献较多,纳米级孔隙空间的流体基本不可动,渗透率大的岩心其流体可动用量较多;80%以上的流体控制在50nm以下的孔隙中,渗透率大的岩心其纳米级喉道控制的流体体积较少,亚微米级空间对流体控制作用较差。(3)从单一微小孔喉出发,结合孔径全尺度图谱与低温氮吸附实验,建立不同尺度空间表面积计算模型。综合核磁离心实验结果,得到了不同大小孔隙中束缚相流体薄膜厚度计算模型,通过分析束缚水膜厚度与渗透率的关系可知E1f2页岩油储层在孔隙半径小于39nm,渗透率低于0.003×10-3μm~2时,储层流体是不可动的。(4)分析了储层物性、微观孔喉特征、比表面积、启动压力梯度和应力敏感性等因素对储层流体动用量的影响,根据相关系数明确影响页岩油储层流体流动的主控因素。(5)综合考虑各影响因素,利用多元回归的方法建立了预测流体动用率的预测模型,结果表明,拟合效果较好。对各小层进行预测,页2小层流体动用率稍高于其他小层,E1f2层流体可动用性较差。
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