储层实验技术在石油地质中的应用

储层实验技术在石油地质中

的应用地层古生物实验室.储层实验技术简介测试报告解读储层实验分析技术的应用储层实验分析新进展储层实验技术在石油地质中的应用.储集层实验分析技术储层实验分析研究技术包括岩石薄片、荧光薄片、阴极发光、发射光谱、X—衍射、扫描电镜、能谱、电子探针、包裹体测试等分析技术，主要用于研究评价储层岩石类型、内部结构与成份、成岩作用、储集空间类型及数量、渗透性及储油气性。Reservoircomprehensiveanalysistechnique▼岩石学特征▼胶结物特征▼孔隙分布特征▼储层性质▼成岩阶段划分▼油层保护岩石薄片鉴定岩石荧光薄片鉴定扫描电镜-能谱分析电子探针分析阴极发光分析包裹体测定岩石薄片图象分析ICP等离子光谱分析X-射线衍射分析主要测试分析技术微观测试分析技术简介.岩石薄片分析薄片鉴定是确定岩石矿物名称，研究储层特征、成岩作用、沉积环境和沉积相的基本手段，并可为油层保护及地层划分对比提供重要信息。ThinSectionIntensificationThinsectionintensificationisthemostsimpleandbasicmethodforreservoirstudy.Onthebasisofpetrography,notonlycanitbeappliedtoreservoirspace,diagenesis,andsedimentaryenvironments&faciesstudy,butalsocanprovideimportantinformationonreservoirprotection,reservoirevaluationandstratigraphicdivision&correlation.砂岩薄片鉴定碳酸盐岩薄片鉴定火山碎屑岩薄片鉴定变质岩薄片鉴定岩浆岩薄片鉴定荧光薄片鉴定IgneousRockThinSectionIntensificationSandstoneThinSectionIntensificationCarbonateThinSectionIntensificationVolcanicRockThinSectionIntensificationFluorecenceRockThinSectionIntensificationMetamorphicRockThinSectionIntensification.（一）薄片的制作方法

1、选样，取样∶岩心样品大小一般30×30×30mm。岩屑样品一般5～6颗。（对于砂砾岩，取样时应避免大于20mm以上的砾石。

2、固结样品∶将切制的样品放置电炉上烘干，然后用松香和松节油粘结，使孔隙被胶充填，便于磨制薄片。

3、磨制底平面∶在磨片机上进行，包括粗磨、细磨、精磨，磨料为不同型号金刚砂。

4、磨制薄片∶主要在磨片机上进行，需经粗磨、细磨、精磨，使薄片厚度达到0.03mm为止。

5、染色处理∶将磨制好的薄片晾干，用茜素红-S和铁氰化钾混合溶液，涂在薄片上，面积达薄片面积的50%左右

6、盖片∶用液体冷杉胶涂在岩样上，在酒精灯上加热，把盖薄片压在岩样上，清除余胶，写上标签。.(二)主要鉴定内容

1、确定岩性及层位

①岩浆岩∶玄武岩，安山岩，粗面岩，流纹岩，辉长岩，闪长岩，花岗岩等。②变质岩∶片麻岩，角岩，石英片岩，板岩，碎斑岩，糜棱岩等。

③沉积岩∶砂岩，砾岩，灰岩，白云岩，膏岩，泥岩等。

2、鉴定成分和含量

①碎屑颗粒∶石英，长石，岩屑，云母等

②杂基∶泥质，隐晶碳酸盐(隐晶白云石，隐晶方解石)等

.③胶结物∶自生石英，玉髓，方解石，白云石，铁方解石，铁白云石，硬石膏，石膏，重晶石，天青石，菱铁矿，黄铁矿等。3、鉴定结构

①颗粒结构∶颗粒大小(最大，一般)，形状，分选性，磨园度，接触方式等。

②填隙物结构∶颗粒大小，充填方式等。③支撑方式∶颗粒支撑，基质支撑。

④胶结类型∶薄膜式，孔隙式，基底式，再生式。

.砂岩.碳酸盐岩.岩浆岩.变质岩.

X衍射分析技术

技术原理：不同的矿物晶体其晶胞常数不同，其晶面间距也不同。X衍射的基本原理就是通过X衍射分析，确定晶间距而鉴定矿物的种类及含量。目前X-射线衍射分析方法主要用于研究粘土矿物，利用X射线轰击粉末样品，得出矿物的晶体结构参数，确定矿物的属性和含量。PHILIPS(荷兰菲力浦)公司产先进的MPD陶瓷光管3KVX射线衍射仪RIGAKU日本理学公司产旋转阳极12KVX射线衍射仪.

(一)技术原理：扫描电子显微镜是利用具有一定能量的电子束轰击固体样品，使电子和样品相互作用，产生一系列有用信息，再借助特制的探测器进行收集、处理并成像，就可以直观地认识样品的超微形貌、结构以及元素成分。

扫描电镜分析技术

扫描电镜-能谱仪主要用于观察岩石形貌及孔喉特征，定量分析粘土矿物和其它矿物的化学组成，是地层成岩作用研究、油层伤害因素分析及储层评价的重要手段。扫描电镜-能谱联机分析系统.阴极发光分析主要应用于沉积岩石的成岩作用、成岩阶段划分和成岩序列研究、原生和次生孔隙的识别、物源分析等。Cathodoluminescenceanalysis技术原理：阴极发光是阴极射线管发出的加速电子对样品进行轰击，使电能转化为光辐射而发光，即用阴极射线管发生加速电子进行激发而产生的一种荧光,以研究其成分、晶体形态和相互关系等特征，进而阐明其成因和形成条件的新技术方法。矿物中发光是由于矿物中含有某种杂质，杂质中含有激活剂，这些激活剂包括镧系元素及过渡金属元素，矿物不发光是由于矿物中含有猝灭剂。矿物发什么颜色的光与含何种激活剂或同一种激活剂的不同化合价有关，而发光强度与激活剂和猝灭剂的相对含量有关，激活剂所占的比例越大，发光强度也越大。.测定结果Hostmineralsandinclusiontypecanbedeterminedwithoutremovingthehottingstage.包裹体分析鉴定主矿物和包裹体类别(原生、次生、盐水、烃类),提供成岩矿物地化环境参数(温度、盐度、成分等),据此可划分成岩演化系列、推测古埋深变化、分析沉积水体盐度。样品加热台LIKAMTHMSG600hottingstageINCLUSIONSANALYSIS等离子发射光谱仪等离子发射光谱分析可对岩石、矿物、水、金属、合金及有机物质中所含微量元素进行精确的分析测定，广泛应用于古盐度、古气候和古环境的分析研究工作。DetectingelementsICP-AESanalysis测定元素范围K,Na,Ca,Mg,Fe,Li,Sr,Ni,Cu,Zn,Mn,V,Ga,B,Ba,Al,Cd,PbJY-24ICPimmersionspectrumanalyzer.电子探针分析EPanalysis◆确定矿物元素组成◆推测矿物的化合物组成◆油田各种垢样组成分析

◆分析矿物结构◆研究地层氧化环境◆各种金属材料分析Ca、K、Na元素的面分布图技术原理：电子束打在样品上会产生不同的信息。在电子束的轰击下，不同的元素所产生的X射线的波长和能量不同。电子探针波谱仪就是通过测定矿物的化学成分组成而达到准确确定矿物种类的目的。

特点：①测定矿物或金属的化学组成②分析范围1～100um③可进行点、线、面分析

.铸体薄片图象分析系统Thecastthinsectionimagingsystem铸体薄片图象分析系统基本功能是测试岩石薄片的面孔率、配位数、孔隙直径、吼道直径、分选系数、偏度、尖度、变异系数、统计面积直方图，并能根据研究需要对人工确定的原生及次生孔隙进行定量化统计，这对储层研究特别是深部微观储层研究中探讨孔隙的生成机制、预测孔隙发育相带具有积极作用，同时为储层评价及油藏精细描述提供更为可靠的参数。铸体薄片Thefluorescencethinsectionimagingsystem荧光薄片图象分析系统可定量测试岩石孔隙（包括原生孔隙、次生孔隙和泥质微孔隙）以及矿物晶格中沥青及油质所发荧光组分的波长、颜色、发光强度（系数、等级），及各种沥青组分相对百分含量、视孔隙度、发光率等参数。该系统在对油层识别、油水界面判断、古油藏的识别以及剩余油的分布研究将会起到独特的作用。荧光薄片fluorescencethinsection荧光薄片图像分析系统.微观实验分析技术简介测试报告解读储层实验分析技术的应用储层实验分析新进展储层实验分析在石油地质中的应用.测试报告解读.接触关系.胶结类型面孔率粒间孔隙粒内孔隙填隙物孔隙剩余粒间孔隙.拥有自己开发的分析软件能处理所有各种衍射仪存盘的数据能对老的衍射图进行矢量化处理并存盘能对衍射曲线进行自动处理，包括平滑、扣除背底、寻峰、计算峰位置、峰高、峰半高宽、面积和矿物含量，消除了人为误差计算速度快，处理一块样品只需几秒钟应用范围：

（1）粘土矿物的定性和定量分析。可以分析给出岩石中粘土矿物成分及其相对含量。

(2）混层比计算所谓混层比是指混层矿物I／S或C／S中蒙脱石层的含量S。由于有机质向烃类转化的反应与生油岩中蒙脱石向伊利石转化过程中的脱水反应有明显的对应关系，因此根据这种对应关系就可以利用泥岩粘土矿物的成岩转化特征去推断有机质的热演化程度，用以划分成岩阶段，估算地温、预测生储油层，判断生油门限值。

（3）全岩X衍射定性和定量分析

可以用来测定沸石矿物、碳酸盐类矿物、盐类矿物和其它非粘土矿物如黄铁矿、赤铁矿、石英和长石等。X-射线衍射分析.X-射线衍射分析.X-射线衍射分析.扫描电镜-能谱分析石英一级加大石英二级加大石英三级加大石英次生加大级别的确定伊／蒙混层粘土矿物,多呈絮状、或蜂窝状附着于颗粒表面或充填于粒间孔中。.矿物成因研究电子探针分析.沥青的分类油质沥青沥青质沥青胶质沥青荧光薄片分析.伊拉克某油田油水界面判识.测试报告解读.常用元素的地质意义Sr/Ba:反映水介质盐度，值越大盐度越高，原因是，流体进入盆地之后，由于BaSO4在溶液中溶度积比SrSO4和SrCO3小，所以首先在盆边沉积下来，后者只有在盐度比较高时才沉积下来。

Sr/Ca:反映水介质盐度,淡水沉积物高，海水或咸水沉积物比较低，是基于碳酸盐岩中文石向方解石转变，排出Sr。V/Ni:淡水比值大于4；

海水咸水沉积物比值小于4，从海岸到深海比值从2.31减少到1.13。Fe/Mn:反应离岸距离的远近。比值大离岸近；比值小离岸远或水体安静。基于Fe2+在迁移过程中转变成Fe3+，后者在PH值大于3时沉淀，一般盆地水介质PH值为弱酸性到弱碱性，因此，一旦水体能量降低，就在盆边沉淀下来。而Mn则相对比较稳定。油层保护方面∶Fe2+含量高，要防止盐酸敏感性；Ca2+含量高要防止氢氟酸敏感性。.铸体薄片图象分析.微观实验分析技术简介测试报告解读储层实验分析技术的应用储层实验分析新进展储层实验分析在石油地质中的应用.相标志与物源分析储集性评价储层演化主控因素研究储层微观分析在石油地质中的应用.相标志水下沉积标志暴露标志二次沉积标志广9838.5m王5412804.1m义东3013592.35m.物源分析母岩参数-太古界太古界结晶岩、片麻岩太古界石英片岩一级参数二级参数岩石类型及矿物成分岩石的化学成分和常规元素组成石英碎屑的光性特征岩石微观结构与构造重矿物组合.永211永211井物源来自陈家庄凸起和青坨子凸起的变质岩和火成岩。永116井物源主要来自青坨子凸起的变质岩和火成岩。Es3中段物源方向.相标志与物源分析储集性评价储层演化主控因素研究储层微观分析在石油地质中的应用.孔隙类型显微照片三维图像溶孔晶间孔溶孔＋裂缝丰深1井4323.2m100X坨71井3193。0m，25X坨76井3465.9m，100X坨152井3401.4m，100X坨165井3498.5，25X坨715井2993.64m200X裂缝坨715井3224。3m100X丰深1井4323.2m100X残余粒间孔储集空间类型划分.储集空间的组合特征1.36mm裂缝主要出现在颗粒边缘，在局部位置上切穿颗粒并连通溶蚀孔隙，沿裂缝和溶孔构成的孔隙网络周围，发育了大量的泥质和碳酸盐微孔，这些微孔通常可以封闭浸染在其中的有机质，形成微孔储油的含油特征。.铸体薄片图象分析.孔隙类型与分带溶蚀－破裂作用带溶蚀作用带原生孔隙带过渡带过渡带.相标志与物源分析储集性评价储层演化主控因素研究储层微观分析在石油地质中的应用.狭义:

沉积物沉积后到固结或石化

Walther（1894）：指沉积物固结后到变质前的变化(到一定埋藏深度才固结)（我国普遍采用）。广义:

VonGuembel(1868)：指沉积物沉积后所发生的各种变化,包括了变质作用,曾被用于不同学科中。

Fairbridge（1983）：指沉积物沉积后到变质前所发生的所有变化（我国未普遍采用）。储层演化主控因素研究成岩作用.类型主要特征形成温（℃）压实作用以机械压实作用为主胶结作用早期碳酸盐嵌晶状、栉壳状方解石及白云石晚期碳酸盐晶粒状（含铁）方解石及白云石>90炭钠铝石纤维状晚期硬石膏嵌晶状及晶粒状弱石英次生加大仅在SEM下可见75~90石英次生加大见于偏光镜下>90自生高岭石书页状及蠕虫状>70自生绿泥石片状自生伊利石片状及毛发状其它少见矿物浊沸石、重晶石、天青石交代作用钠长石化钠长石交代斜长石及钾长石黑云母的蚀变被碳酸盐等矿物交代碳酸盐化可交代各种碎屑及胶结物硬石膏化包括石膏的脱水及交代黄铁矿化交代生物碎片及某些矿物高岭石的伊利石化自生高岭石转变为伊利石>120蒙脱石的伊利石化形成蒙脱石-伊利石混层矿物>60溶解作用角闪石及帘石的溶解数量很少>70碎屑组分的溶解长石、岩屑的溶解较多见胶结物的溶解碳酸盐溶解较多见基质的溶解碳酸盐及泥质的溶解碎屑岩成岩作用研究回顾成岩作用类型简表..济阳坳陷第三系碎屑岩成岩作用阶段划分及标志依据与地温关系密切的成岩作用，将济阳坳陷第三系碎屑岩的埋藏成岩期划分为四个带，即浅成岩带、中成岩带、深成岩带和超深成岩带，分别相当于早成岩A阶段、早成岩B阶段、晚成岩A阶段和晚成岩B＋C阶段。.济阳坳陷第三系碎屑岩孔隙演化模式

随着埋深(地温)的增加，砂岩的孔隙类型和物性参数不断发生演化，总的趋势是孔隙类型按原生孔隙→混合孔隙→次生孔隙+微孔隙→微孔隙的途径进行演化，孔隙度逐渐降低，但当进入晚成岩期后，由于次生孔隙的形成使孔隙度的减小有所减缓。.东营北带深部储层对比特征综汇表.微观实验分析技术简介测试报告解读储层实验分析技术的应用储层实验分析新进展储层实验分析在石油地质中的应用.新技术含油薄片分析技术图1-a网络状图1-b斑块状图1-c孤滴状图1-d油水混相图1-e浸染状.含油薄片判别油层水洗程度水洗级别镜下观察特征未水洗粒间孔或溶蚀孔内含油饱满，常以不规则的斑块状、连片状或网络状呈现，其形态和孔隙形状一样。弱水洗孔喉中贮存着大量的残余油，构成连片的网络系统，残余油形态多为连片状或网络状。中水洗中间过渡类型，原油主要残留在较细喉道连通的孔隙内或不连通的孔隙中，多呈斑块状或斑点状，粗大喉道多被水占据。局部呈现连片状，可见油包水的形式。弱水洗强度较大，油膜较薄；反之，则油膜较厚。强水洗残余油常形成水包油状态，形态为孤滴状、短棒状、星点状等，油呈现为孤滴相存在，水洗比较彻底，残余油很少。新技术含油薄片分析技术.扫描电镜环境扫描技术新技术浸水前浸水后.油气层保护技术Integratedanalysistechniqueofreservoirprotection该技术主要是利用岩石薄片、扫描电镜和X-衍射分析等技术，对油层的潜在敏感性进行预测评价，并结合现场施工情况对油层生产作业各环节中有可能发生的损害进行诊断分析，提出合理的油层保护措施。该技术已应用于胜利油区的100余口探井的油层保护，取得了显著的经济效益。油层保护技术仿真模型

modelofreservoirprotectiontechnique401710.2010203040车142Es4上车271Es4上车272Es4上车西探井油层改造措施实施前后试油产量,t/dWelltestratechangeafterreservoirprotectioninChexioilfield.针对低产区块油层产出率低或不产油的具体原因，利用地质资料和室内模拟流动试验方法，研究储油地质体物性及敏感性特点，设计能够改善油层渗透性的酸液配方和具体实施的工艺措施，对低产井（包括老井）和不产油的井进行单井层改造，大幅度提高产能。低产油层增产改造技术Stimulationoflowproducingwell胜海古2井千吨井初期试油获198t/d高产工业油流，日产天然气17800m3酸压改后产量增加至1100t/d，后稳产在476t/d；天然气日产量增加至26000m3。樊家油田樊128井区初期试油一般油井能获得工业油流，但减产速度极快，数日内减至工业指标以下，甚至无液产出。改造后获17t/d高产工业油流，后稳产在14t/d。实施效果.油气层保护技术Integratedanalysistechniqueofrese