简介:毛细管压力模型和基本原理早已被用于评价过剩压力和毛细管滞后现象以及相对渗透率对断层填充物封闭的影响。超压断层填充(断层水压高于储层水压)总是增加所封闭的烃柱的高度。在地层水从断层流入储层的地方,封闭界面向超压断层填充物迁移。只有在缺乏横过断层水流的地方,负压断层填充物才会降低烃柱的高度。如果水流穿过断层,烃柱的高度不受影响。在储集层的含水饱和度没有降低的地方,地层水不能穿过断层流动。相对渗透率使薄膜封闭向渗漏平稳过渡,这样,薄膜封闭破坏之后有可能出现液压阻力封闭。均质、亲水断层填充物旁侧的薄膜封闭高度大于达到地质渗漏处的液压阻力封闭的高度。如果充注率和渗漏率两者都高,而且圈闭的寿命短,那么在开采期间液压阻力封闭就变得更加显著。在圈闭初始充注期间,圈闭的整个亲水、断层填充物孔隙网络的渗漏率不可能大于圈闭充注率。如果充注缓慢,渗漏率就大于充注率,直到形成新的平衡烃柱高度。即使充注停止,封闭层也持续渗漏,直到烃柱高度真正降到低于其原始高度。低毛细管压力条件下会重新形成薄膜封闭。理论上,重建的封闭能力接近于原始封闭能力。横断层压力和烃柱高度不能转变成封闭能力,因为充注史和封闭类型对封闭作用有影响。横断层压力数据可用于分析充注高度和压力史,也可用于评价断层封闭的不同控制因素。
简介:如今非常规石油生产是石油工业关注的重点,因而纳米孔隙介质中流体的相态特征也引起了人们的高度重视。页岩储层中极小的孔隙尺寸影响流体的相平衡。文中把Peng-Robinson三次状态方程(P1K—EOS)与Young—Laplace毛细管压力公式、气一液逸度计算(fugacityofvapor—liquidcalculation)以及变换后的临界性质(shiftedcriticalproperties)结合在一起,研究了沃尔夫坎普(Wolfcamp)页岩纳米孔隙中石油的相平衡。压汞实验结果表明,沃尔夫坎普页岩岩心中有93.7%的孔隙直径都小于10nto。首次建立了含多组分石油的真实沃尔夫坎普页岩储层的毛细管压力曲线。结果显示,在孔隙半径(r)为10nto时泡点压力被压制了17.3%,而在r为1.5nm时泡点压力被压制了63.8%。在r大于50nm时,界面张力(IFT)缓慢减小。然而,随着r进一步减小,IFT快速下降,尤其是在r小于10nm时这种情况表现尤为明显。纳米孔隙的局限效应(confinementeffect)使两相区变窄,导致毛细管压力较低.而低气油比的生产期变长。
简介:在沉积盆地中,断层可以充当流体流动的阻挡层,也可以充当流体通道。但断层的性质取决于断层带变形及随后成岩过程中的应力条件和岩石性质。近期的一些出版物认为,受第四纪冰川加载所产生的应力的影响,挪威中部海域北海和哈尔腾浅滩地区的油藏沿断层发生了渗漏。而这些地区的侏罗系油藏被晚侏罗世断层作用形成的断层围限,发生断层作用时这里的沉积地层仍然是松软且大部分未胶结。这些断层带并不代表着脆弱带。受砂岩应变硬化和后期成岩作用以及泥岩胶结作用的影响,断层带通常比周围的岩石更坚硬。因此,这些断层带不可能因构造运动而活化。此外,这些油田的上覆第四纪沉积地层中极少有冰川变形的证据。有人提出,非常大的水平应力(据推测与冰川加载期有关)在低于破裂压力的孔隙压力条件下引起剪切破裂,并导致油气随后沿着这些剪切带发生渗漏。我们认为,这种机理在沉积盆地渐进埋藏期间是不可靠的。哈尔腾浅滩约3km深处的水平有效应力高达60MPa,这样高的应力所产生的机械压实和颗粒破碎程度,应当高于地下的观测结果。外应力[即洋脊扩展(洋脊推进)所产生的板块构造应力]将主要通过基底而不是可压缩性更强的上覆沉积岩传递。在盆地逐渐沉降期间,石英胶结所引起的化学压实作用会导致岩石收缩,从而使应力差减小。这种情况会导致脆性变形(剪切破裂),因此在低于破裂压力的应力条件下不可能出现开启裂缝。在逐渐压实的沉降沉积盆地中,在正常情况下水平应力不会超过垂向应力,但下伏基底明显缩短的情况除外。
简介:断层封闭是控制油气聚集和圈闭体积的重要因素之一,对开采期间油藏动态有重要的影响。因此,断层封闭是勘探和开采中的主要不确定因素。本文介绍评价断层封闭油气的地质风险的系统框架。如果断层变形作用形成隔层封闭或断层相对于储集岩并置封闭岩石,并且断层其后不再活化致使油气注入圈闭,那么断层是封闭的。根据这种原理,断层封闭的综合概率可用下式表示:断层封闭的综合概率={1-[(1-a)(1-b)]}×(1-c),式中,a,b和c分别表示变形作用封闭的概率、并置封闭和断层活化负载。这个关系式为综合评价断层封闭风险提供了依据,其断层封闭分析的主要参数被引入标准勘探程序中,以便估算地质成果的概率。对每个远景构造而言,利用断层封闭风险网可以使断层封闭综合概率显现出来,通过建立勘探风险网剖面,断层封闭风险网可对成功或失败的实例进行快速比较。断层封闭在各个方面的不确定性(U)和信息值(VOI)对断层封闭总风险的影响可以通过建立信息网和关系式U=[1-{(∑nw)/n}]×100来确定,式中nw是每个数据网参数的给定值;n是数据网格的数目。例如,评价断层活化风险所需的数据网格包括地层主应力的方向和大小、孔隙压力、断层结构和断层的地质力学性质。澳大利亚西北大陆架丹皮尔次盆地阿波罗远景构造的风险评价已作为研究实例被提出来。阿波罗远景构造的断层封闭风险评价对10~100ft油柱和体积概率进行了综合研究。阿波罗远景构造的断层封闭风险评价的主要参数反映的是岩石崩解带断层(泥岩断层泥与断层泥的比值很低)维持油柱日益增大的能力。在对阿波罗单个断层进行断层封闭评价时,取a=0.3(油柱为10ft)和a=0.1(油柱为100ft),b=0.2和c=0.1。当油柱10ft时,阿波罗圈闭边缘的断层封闭的总概率为0.4或40�
简介:落基山脉中致密含气砂岩储层岩石在矿物学上一般是复杂的,矿物成分为云母、长石和碳酸盐,并且,泥岩通常是粘土矿物伊利石、蒙脱石、高岭石和绿泥石构成的。测井工具从这些致密气层条件下的基岩测量得到的信号时常是既复杂又难以分辩。核磁共振测井仪的测量信号主要来自流体组分且受基岩影响最小。把核磁共振(用于流体组分)与其他裸眼井测量值(用于基岩组分)组合起来,可以开发出内部相容的合理的岩石物性模型。为了计算Sw,对大多数岩石物性模型而言,需要知道Rw,m和n(以及PHIT,VCLAY和CEC)。对致密气层来说通过岩心分析测定胶结指数(m)和饱和度指数(n)是很困难和费时的。其原因是:①要不损害岩石基体就不能洗净和干透岩心塞;②极低的渗透率妨碍饱和度测量。因为在这些储层含100%水的层段很少,因此由Pickett作图分析获得的m和Rw值时常是令人误解的。而且,有相当多的证据表明,在给定的致密含气地层中,不同砂岩的地层水矿化度是不同的。使用采出水来测定Rw也是成问题的,因为它受采出气的冷凝低矿化度水所污染。使用包括核磁共振测井在内的全部测井系列,就可能估计出地层条件下的m和n指数(有时和Rw)。例子说明了,要进行这些分析需要什么样的MNR测量值,以及MNR测量值怎样和其他的裸眼井测井数据相结合来确定相互一致的孔隙度-饱和度模型。象任何模型一样,可以用核磁共振岩心分析数据结果证明或加强岩石物性模型。