水合物海脊ODP204航次天然气水合物测井评价

在天然气水合物勘探中,地球物理测井是一种重要的资源评价方法。针对卡斯凯迪亚大陆边缘水合物海脊的天然气水合物储集层,利用ODP 204航次的测井数据,对水合物脊天然气水合物储层常规测井响应特征进行总结,并采用密度法和标准阿尔奇公式对储层孔隙度和水合物饱和度进行评价。结果表明,ODP 204航次的水合物测井响应以高电阻率、高声波速度异常最为明显,密度测井和自然伽马测井出现小幅度的低异常。密度法和标准阿尔奇公式的初步计算结果显示,ODP204航次1247B和1250F孔天然气水合物储层孔隙度分别介于51.6%-58.9%和53.2%-60.6%,水合物饱和度分别介于0-18.0%和0-33.0%。     

海洋天然气水合物综合地球物理识别方法评述

海洋天然气水合物资源量丰富,具有很大的开发潜力,而如何精准识别水合物是开展勘探和开采面临的首要问题.本文首先总结了基于地震和测井资料等地球物理手段的天然气水合物定性识别和定量评价技术,详细阐述了水合物底界的似海底反射特征,剖析水合物储层典型地震属性和测井响应特征;其次,对基于地震反演的水合物定量评价方法进行阐述,对比时...     

琼东南盆地松南低凸起天然气水合物储层精细表征及勘探方向预测

探讨南海北部琼东南盆地松南低凸起浅层天然气水合物发育情况及水合物的主要勘探靶区。利用随钻测井数据,尤其是高分辨率随钻成像测井数据对水合物储层特征进行研究,并结合区域资料分析了水合物的主要勘探方向。结果表明,研究区的水合物储层的测井响应特征与深层油气有所不同,主要表现为高电阻率、快声波速度及低核磁孔隙度。结合高分辨率随钻成像技术,确定了水合物的宏观赋存状态有两种,分别是分散状水合物及薄层状水合物,这两种水合物均具有一定非均质性,但分散状水合物饱和度更高,水合物的微观赋存状态主要包括孔隙填充型及骨架支撑型。水合物储层岩性主要为泥质粉砂岩及粉砂质泥岩,压实程度弱,因此储层孔隙度高,较细的颗粒及水合物填充孔隙的特征造成水合物储层渗透率低。研究区沉积环境较为稳定,钻井过程中水合物的分解及水合物形成过程中相态的变化造成水合物层段发育变形层理;微断层和裂缝作为液体和气体的疏导通道,沟通了底部气源及浅层水合物稳定带,诱导缝指示现今最大水平应力方向为北东-南西向。研究区东南方向气烟囱附近的钻井水合物厚度大且饱和度高,应为水合物勘探的主要潜力区。     

天然气水合物渗流特征及其描述

天然气水合物渗流是一个多相多组分非等温的物理化学渗流过程,这个过程包含了相变、能量变化以及储层介质的物理性质的变化。提出了天然气水合物藏孔隙度、渗透率、饱和度等参数的定义方式。应用渗流力学理论,结合水合物开采方式,对其渗流过程进行了描述,建立了天然气水合物藏开采的基本数学模型,并探讨了目前天然气水合物渗流研究存在的问题,为下一步天然气水合物藏的物理模拟和数值计算提供了理论基础。     

天然气水合物渗流特征及其描述

天然气水合物渗流是一个多相多组分非等温的物理化学渗流过程,这个过程包含了相变、能量变化以及储层介质的物理性质的变化.提出了天然气水合物藏孔隙度、渗透率、饱和度等参数的定义方式.应用渗流力学理论,结合水合物开采方式,对其渗流过程进行了描述,建立了天然气水合物藏开采的基本数学模型,并探讨了目前天然气水合物渗流研究存在的问题,为下一步天然气水合物藏的物理模拟和数值计算提供了理论基础.     

含水合物细粒土的强度和变形特性

天然气水合物是一种巨大能源,深刻刻画水合物储层的力学性质是安全开采气体的重要前提。目前对含水合物沉积物力学特性的研究主要针对粗粒土,而对于细颗粒沉积物研究较少。然而,中国南海神狐海域水合物储层区的沉积物是泥质粉细砂型。基于此,参照神狐海域水合物赋存区沉积物的物理性质配制了试验土样,形成了含四氢呋喃(THF)水合物细粒土,对其进行了三轴剪切试验。结果显示:在低围压和高水合物饱和度下,含水合物细粒土试样的应力应变曲线呈现应变软化,而在高围压和低水合物饱和度下表现为应变硬化;含水合物细粒土随剪切作用表现出剪缩效应;强度和刚度随着水合物含量和围压增加而提高;水合物含量的增加明显提高了黏聚力,但是对内摩擦角的影响很小。基于摩尔库伦强度准则,建立了破坏强度与围压和水合物饱和度间的关系,该关系式可以较好地预测强度的变化。     

含水合物沉积物孔隙流动特性数值模拟

以中国南海泥质粉砂型天然气水合物沉积物为研究对象,基于有限单元数值模拟法,采用孔隙尺度模型定量分析了砂质颗粒粒径、水合物饱和度和砂质颗粒空间非均质性对水合物沉积物(HBS)渗透率演化的影响.首先,本文基于CT图像重构了含水合物沉积物均质模型,基于Darcy定律对不同砂质颗粒粒径和水合物饱和度的含水合物沉积物储层渗透率进...     

过套管电阻率测井评价储集层含油气变化特征

目的 应用过套管电阻率测井资料定性寻找漏失油层,定量判断油层水淹程度以及裸眼井中天然气水合物转换为天然气的扩散半径.方法 在开发井中,当油层在未水淹和水淹情况下,根据裸眼井和套管井中储层电阻率和含油饱和度的相对变化,寻找漏失油层及判断油层水淹程度;在天然气水合物评价中,应用正演迭代方法 ,确定天然气扩散半径.结果 通过该技术判断漏失油层及评价油层水淹程度.与试油、试采结果 是一致的.结论 预处理后的过套管电阻率测井资料与其他资料结合,可用于油气层开采开发的动态监测及天然气水合物开采.     

低孔渗储层饱和度模型应用效果对比

低孔渗储层岩石孔隙结构复杂,其饱和度评价一直是测井领域亟待解决的难点问题。研究大庆朝-长地区F油层组储层物性、泥质体积分数、孔隙等,得出该地区F油层组储层具有孔渗低、泥质含量高、微孔隙发育、束缚水饱和度高的储层特征。针对该区储层特征,利用有效介质导电理论,建立有效介质导电模型,并给出改进印度尼西亚方程和改进DOLL方程。分析三种模型及阿尔奇方程的理论特点,并用以计算三口密闭取心井的含水饱和度。对比结果表明,有效介质导电模型考虑因素全,计算的含水饱和度平均相对误差低,适合低孔渗泥质砂岩储层的含油气饱和度评价。     

天然气水合物储层颗粒级尺度微观出砂数值模拟

构建颗粒级尺度的天然气水合物储层地层砂颗粒结构模型,在此基础上进行天然气水合物储层颗粒级尺度微观出砂过程和形态模拟,研究出砂机制和出砂形态及其影响因素。颗粒结构模型根据地层砂粒度分布曲线随机确定颗粒直径、圆球度系数及位置倾角,根据测井曲线利用随机方法表征颗粒胶结强度和水合物饱和度的随机非均质性分布和粒间应力。使用水合物强度比例系数和影响系数表征水合物分解对胶结强度的影响。根据构建的颗粒剥落判别模型,结合水合物分解模型,建立颗粒剥落孔道延伸扩展模拟及出砂形态模拟方法。结果表明:对于胶结强度较低的高水合物饱和度储层,出砂首先从孔壁边界上开始,沿胶结弱面不均匀扩展形成类蚯蚓洞形态,最终总体呈现前端类蚯蚓洞与后端连续垮塌的复合出砂形态;水合物分解会大幅度降低储层强度,生产过程中出砂前沿与分解前沿非常接近;随着初期生产延续,最大剥落出砂粒径由16μm降低为6μm,剥落出砂速度呈上升趋势;水合物饱和度及其分解对出砂形态和出砂速度有明显影响;水合物饱和度越低,其分解对储层总体内聚强度的影响越小,越不容易出砂;饱和度为0.4、0.3和0.18时的砂粒剥落速度分别约降低到平均水合物饱和度0.48对应的砂粒剥落速度的80%、69%和58%。     

用J函数提高致密砂岩气层饱和度测井评价精度

低孔渗致密砂岩储层具有孔隙度小、孔隙结构复杂,泥质含量高、束缚水饱和度大等特点。该类储层阿尔奇岩电参数m、n值变化大,电阻率与流体关系复杂,很难用电阻率测井资料据阿尔奇公式求准含气饱和度。通过对致密储层岩样毛管压力曲线形态分类,统计不同毛管压力曲线形态类型的物性特征,最终按孔隙度范围分类建立J函数与饱和度的统计关系。实际应用结果表明,该方法与阿尔奇变m指数法相比计算精度可提高1倍,与孔渗指数方法相比精度也显著提高,且能反映气水界面附近饱和度的变化趋势;为准确求取低孔渗储层饱和度提供了切实可行的测井评价方法,克服了低孔渗储层难以求准饱和度的技术难题。     

非电法测井计算页岩储层含水饱和度方法研究

页岩储层属于低孔、特低渗储层,其泥质含量高、孔隙度结构复杂、普遍发育黄铁矿直接影响Archie公式计算含水饱和度精度。涪陵页岩气田焦石坝区块J4井岩心实验分析含水饱和度与非电法测井数据进行数理统计分析,显示密度测井和补偿中子测井与岩心实验分析含水饱和度相关性较好,并对密度测井与补偿中子测井进行幂函数建模,最终优选密度二次方多项式拟合法计算页岩储层含水饱和度。利用密度二次方多项式拟合法对研究区多口井进行含水饱和度计算,精度分析误差较小,相对误差在8%以内。证实密度二次方多项式拟合法在研究区页岩气储层含水饱和度评价中具有较强的适用性。该方法也为其他地区页岩储层含水饱和度计算提供参考。     

非电法测井计算页岩储层含水饱和度方法研究——以涪陵页岩气田焦石坝区块为例

页岩储层属于低孔、特低渗储层,其泥质含量高、孔隙度结构复杂、普遍发育黄铁矿直接影响Archie公式计算含水饱和度精度。涪陵页岩气田焦石坝区块J4井岩心实验分析含水饱和度与非电法测井数据进行数理统计分析,显示密度测井和补偿中子测井与岩心实验分析含水饱和度相关性较好;并对密度测井与补偿中子测井进行幂函数建模,最终优选密度二次多项式拟合法计算页岩储层含水饱和度。利用密度二次多项式拟合法对研究区多口井进行含水饱和度计算,精度分析误差较小,相对误差在8%以内。证实密度二次多项式拟合法在研究区页岩气储层含水饱和度评价中具有较强的适用性。该方法也为其他地区页岩储层含水饱和度计算提供参考。     

利用密度中子交会法计算泥质粉砂岩泥质含量

研究区泥质粉砂岩颗粒细、泥质含量较高,造成自然伽马曲线计算泥质含量的准确度降低,采用常规储层测井评价的方法无法准确计算储层参数,给测井解释评价带来一定的困难。为提高储层评价的准确度和精度,尝试采用其他方法研究泥质含量的计算问题,提高泥质含量求取的准确度,提出适合的泥质粒径标准,以达到准确划分储层的目的,进而结合实验分析与测井资料研究出一套适用于工区泥质粉砂岩储层的测井解释参数的计算方法。     

不同类型含天然气水合物沉积物的声学特性

 针对中国南海海底浅层含天然气水合物沉积物泥质粉砂岩和粉砂岩,采用超声波探测和模拟实验,研究了不同水合物饱和度与围压条件下两类沉积物的声波响应特征及差异。结果表明,围压变化条件下,两类沉积物的声波速度随围压升高而增大,围压升高至饱和点后两类沉积物的声波速度不再变化,两者的围压饱和点相差7~10 MPa;水合物饱和度变化条件下,两类沉积物的声波速度随水合物饱和度增加而增大,增速呈"慢-快-慢"趋势,其中水合物饱和度20%~40%为声波速度较快增长区间,增幅达22%以上;水合物饱和度相同、围压相同时泥质粉砂岩的声波速度均大于粉砂岩,水合物饱和度与围压变化时对两类沉积物的声波速度影响较大,且对泥质粉砂岩的声波速度影响程度大于粉砂岩。     

天然气水合物降压分解过程的数值模拟

天然气水合物分解是一个复杂的相变传热传质过程。在考虑热传导、热对流、气液两相渗流和水合物分解动力学等因素的情况下,建立了天然气水合物降压分解的三维数学模型。应用数值模拟的方法,分析了井底压力、水合物初始饱和度和储层绝对渗透率对分解的影响。结果表明,井底压力越小,水合物分解越快,储层温度和压力下降也越快;水合物的初始饱和度较大时,前期分解速度较快,后期分解速度变慢,过高的初始饱和度反而会抑制水合物的分解;渗透率对产气量影响不大,但当渗透率过低时,采用降压法开采的生产效率较低,可以考虑降压法与其他方法结合使用。     

海域天然气水合物测井响应的研究进展

本文主要以DSDP84航次570号和NW Eileen State-2钻孔测井曲线为主,结合阿拉斯加北坡Eileen州西北部2号井和南海神狐地区的测井资料,分析了海域天然气水合物常用测井方法的响应特征。将理论计算的数值与实际测井的值进行对比,分析了不同深度,不同地质环境下水合物的实际测井响应,得到了相对一致的结论。对目前的研究现状进行了讨论,并对进一步研究天然气水合物进行了展望。     

天然气水合物勘探方法BSR的探讨和研究

文章对广泛用于分析和识别天然气水合物稳定带的BSR特征,即似海底反射特征进行了阐述,并讨论判识天然气水合物稳定带的优劣性,指出了BSR能够预测天然气水合物稳定带的局限性,并探讨了如何应用BSR技术与地质、测井、地球化学、地球物理等综合研究判识天然气水合物存在范围及其资源量评价。     

海域天然号水合物测井响应的研究进展

本文主以DSDP84航次570号和NW Eileen State-2钻孔测井曲线为主，结合阿拉斯加北坡Eileen州西北部2号井和南海神狐地区的测井资料，分析了海域天然气水合物常用测井方法的响应特征。将理论计算的数值与实际测井的值进行对比，分析了不同深度，不同地质环境下水合物的实际测井响应，得到了相对一致的结论。对目前的研究现状进行了讨论，并对进一步研究天然气水合物进行了展望。     

天然气水合物钻探现状与钻井技术

钻井是天然气水合物勘探发现最直接的手段,也是天然气水合物开发的必要环节。天然气水合物,尤其是海域深水天然气水合物的勘探与开发对钻井技术提出了更高的要求。在总结全球天然气水合物钻探现状和钻井技术的基础上,对天然气水合物钻井面临的挑战和未来发展方向进行了分析。总结认为,全球已在多个冻土区和海域开展了天然气水合物勘探与试采,显示了较好的天然气水合物勘探开发前景;天然气水合物钻探通常与随钻测井(LWD)相结合,并以常规钻探设备、水基钻井液为主;天然气水合物试采井的完井方式各不相同,尚未形成有效的完井技术系列;天然气水合物的温度-压力特征、储层特征、埋深特征和力学特征等决定了天然气水合物钻井面临井筒稳定性、钻井液安全密度窗口窄等方面的挑战。未来,应进一步探索研究控压钻井、欠平衡钻井、套管钻井、隔热竖管钻井、深水浅软地层水平井钻完井、潜式钻探设备组合和经济环保高效型低温钻完井液等技术在天然气水合物钻井中的应用。