疏松砂岩油藏注水开发声波速度的影响因素

由于疏松砂岩声波纵、横波速度的影响因素较多,因此有必要对各影响因素进行定量研究。在模拟地层条件下直接对岩心进行饱和、驱替试验,建立不同的油、水饱和度,并在驱替过程中进行了纵、横波速度的连续测试。结果表明：水驱至含水饱和度极限时,岩心纵波速度平均增加7．4％左右,横波速度基本不变;在水驱过程中,由于岩石骨架发生变化,岩石变得疏松,致使岩心纵波速度降低3．1％左右,因此水驱至含水饱和度极限时,最终的岩心纵波速度只增加4．3％左朽;埘于注水效果好的稀油油藏,温度及压力对声波速度的影响较弱,但是对于地层能量补充不充分的区块及稠油油藏,温度及压力埘声波速度的影响不能忽略。     

孔隙含气压力对不同孔隙结构砂岩声学属性的影响

为研究孔隙含气压力对不同孔隙结构砂岩声学属性的影响,以大港油田3块不同孔隙结构砂岩为研究对象,利用自研的实验装置在多个含水饱和度点测量了砂岩纵波波形、幅度和速度随孔隙含气压力的变化。定义了1个声波幅度衰减变量I来表征首波幅度的衰减。结果表明:随着孔隙含气压力的增加,声波幅度下降,波形后移,中高孔渗砂岩在低含水饱和度下的声波波形甚至发生一定程度的畸变。变量I与含气压力呈线性负相关,且孔隙结构越好,含水饱和度越低,线性负相关关系越好,随着孔隙结构变差,含气压力降低,声波幅度的衰减减弱。砂岩的纵波速度随孔隙含气压力的增加而降低,在含气压力小于5 MPa时,纵波速度随含气压力的增加缓慢下降,含气压力大于5 MPa后,纵波速度随含气压力的增加而快速下降。岩心孔隙含气压力增大后,与声波幅度衰减相比,纵波速度变化不明显,纵波幅度的衰减对含气压力更敏感。砂岩孔隙含气压力增大所造成的声波衰减主要由黏滞性吸收衰减所引起,含气压力的增加对岩石体积模量和体积密度影响较小,纵波速度的变化主要是由有效应力减小造成岩石孔裂隙张开和颗粒接触刚度减小所引起。实验结果可为砂岩地层的含气性评价和孔隙含气压力预测提供借鉴。     

三相流体非均匀饱和多孔岩石声学模拟与分析

多孔岩石岩性、孔隙度、渗透率变化,导致流体饱和度在储层中非均匀分布.传统的基于流体均匀混合的双相介质模型不能用于计算流体非均匀饱和岩石的声学性质（纵、横波速度）.依据三相流体Brooks-Corey模型、Gassmann理论和边界理论提出了有效计算中观尺度下非均质多孔岩石三相流体非均匀饱和时岩石声学性质的方法,为研究三相流体非均匀分布对岩石声学性质影响提供理论与方法,并建立了在毛管压力平衡状态下非均匀饱和多孔岩石声学性质与总含水饱和度的定量关系.揭示了不同流体饱和状态下纵、横波速度随总含水饱和度的变化规律.实例模拟分析表明,多种岩性岩石组成的多孔岩石储层三相流体非均匀饱和时,纵波速度随总含水饱和度的变化趋于连续变化,而流体均匀饱和岩石,仅在接近完全含水时,纵波速度有明显变化.流体饱和度分布均匀与否对横波速度没有影响,但岩石三相流体饱和与两相流体饱和时相比,横波速度随总含水饱和度的变化特征更加复杂.     

弹性波速度与碳酸盐岩白云岩化程度的考察和研究

根据Ｂｅｒｒｙｍａｎ散射模型及弹性波理论，计算了纵、横波速度与复合介质密度、白云石（或方解石）含量的关系。并且对１７０余块碳酸盐岩样品的纵波速度与方解石、白云石含量及泥质含量的关系进行了实验考察。研究认为，孔隙度是影响纵波速度的最主要的因素；泥质含量比孔隙度对纵、横波速度的影响小．但泥质含量要比方解石或白云石对纵、横波的影响大得多，理论考察和实验研究的结果一致。     

弹性波速度与碳酸盐岩白云岩化程度的考察和研究

根据Ｂｅｒｒｙｍａｎ散射模型及弹性理论，计算了纵，横波速度与复合介质密度，白云石含量的关系，并且对１７０余块碳酸盐岩样品的纵波速度与方解石，白云石含量及泥质含量的关系进行了实验考察。研究认为，孔隙度是影响纵速度的最主要的因素；泥质含量比孔隙度对纵，横波速度的影响小，但泥质含量要比方解石或白云石对纵，横波的影响大得多，理论考察和实验研究的结果一致。     

岩石声波压实效应的实验研究

选用不同地区2口井的具有代表性的不同岩性的砂岩、泥岩样品,研究孔隙结构、孔隙流体性质、岩石骨架在声波压实效应过程中所起的作用.研究发现: (1) 纵波时差(Tp)的压实效应随孔隙度(φ)增大而趋明显,孔隙度越大,时差随压力变化越快; (2)随着上覆有效压力(p)的增大,时差与孔隙度的线性相关程度减弱,说明Wyllie时间平均方程在较低压力范围内敏感; (3) 孔隙中所饱和的流体对横波速度(vs)影响不明显,而对于纵波,气饱和样品的波速明显小于液体饱和的波速,且气饱和样品的波速在低压时随压力的变化率比液体饱和的大; (4) 对于砂岩,在泥质含量与颗粒分选一定的情况下,颗粒分选差的岩石其杨氏模量比分选好的岩石大,颗粒分选差的岩石的杨氏模量随压力增大近似呈线性上升,颗粒分选好的岩石呈指数上升趋势;对于砂泥岩,弹性模量随着砂质含量的增大而增大.     

岩石含水饱和度,频率,流体类型对声波振幅影响规律的探讨

本实验以不同类型的砂岩为试样,在常温常压下用超声参数测定仪测量了饱和度、频率和流体类型对多孔隙岩石中声波衰减的影响,得到以下结论:(1)在干燥岩石中,纵波衰减比横波高;在被流体完全或部分饱和的岩石中,纵、横波的衰减均高于在干燥岩石中的衰减,横波的衰减的增加量比纵波大,并以复杂的方式依赖于饱和度。(2)在饱和盐水的岩石中,声波振幅随频率的增高而呈指数衰减。在低频段,声波有较大的衰减变化率;在某一特征频率(600kHz左右)之后,振幅与频率基本无关。(3)对同一块样品,饱和不同类型的流体,声波的振幅随流体的粘度增大而减小。     

页岩层理与含水率对声波传播影响的实验研究

岩石声学特性研究是开展测井岩石力学及储层性质评价的基础工作,而页岩的声波特性受层理及水化程度影响尤为突出。为此,对层理性页岩在不同含水率条件下进行了超声波透射实验,以研究声波的传播速度及能量衰减特征。研究认为,层理倾角越大,纵、横波速度及纵横波速度比越低,而纵、横波衰减系数越高。另外,纵波速度随含水率的增加先减小后增大,纵波衰减系数反之;横波速度在含水率较低时有所减少,含水率较高时基本不变,而横波衰减系数与含水率的关系并不显著。对比分析归一化结果可知,层理倾角对纵、横波速度的影响皆大于含水率的影响。     

盒8地层岩石物理参数及地震响应模型研究

鄂尔多斯盆地盒8砂岩储层横向变化大,非均质性强,局部含水,含气砂岩的密度、速度和阻抗与泥岩相近,因此用常规储层预测方法区分含气砂岩与泥岩、含气砂岩与含水砂岩难度较大.通过测井曲线重构,建立了盒8地层岩石物理参数及其地震响应模型.结果表明,含水饱和度模型能够区分含气砂岩和含水砂岩;泥质含量模型能够分辨砂岩和泥岩;孔隙度模型能够分辨致密砂岩和孔隙砂岩.孔隙度合成道集和全叠加地震响应明显,高孔隙度砂岩表现为强振幅特征.所建立的岩石物理参数模型可直接用于高孔隙度含气砂岩的识别,确定的模型参数可直接用于实际资料处理,对提高有效储层的识别精度和可靠性具有指导意义.     

盒8地层岩石物理参数及地震响应模型研究

鄂尔多斯盆地盒8砂岩储层横向变化大，非均质性强，局部含水，含气砂岩的密度、速度和阻抗与泥岩相近，因此用常规储层预测方法区分含气砂岩与泥岩、含气砂岩与含水砂岩难度较大。通过测井曲线重构，建立了盒8地层岩石物理参数及其地震响应模型。结果表明，含水饱和度模型能够区分含气砂岩和含水砂岩；泥质含量模型能够分辨砂岩和泥岩；孔隙度模型能够分辨致密砂岩和孔隙砂岩。孔隙度合成道集和全叠加地震响应明显，高孔隙度砂岩表现为强振幅特征。所建立的岩石物理参数模型可直接用于高孔隙度含气砂岩的识别，确定的模型参数可直接用于实际资料处理，对提高有效储层的识别精度和可靠性具有指导意义。     

不同影响因素下致密灰岩声波特性研究

在研究岩石力学性质、获取地层参数的过程中,岩石的声波特性发挥着重要作用。为了研究致密灰岩的声波特性,从鄂尔多斯盆地3 500 m以下4段灰岩地层取不同孔隙度的岩样进行实验,研究了不同孔隙度、层理、围压、轴压对致密砂岩声波性质的影响。实验结果表明,3 500 m以下致密灰岩的孔隙度分布在5%~13%之间,并且随着孔隙度的增加,灰岩的弹性模量减小,纵横波速呈线性减小;致密灰岩在平行层理方向纵横波速大于垂直层理方向,因为垂直层理方向灰岩声阻抗大;在0~5 MPa内,随着围压增大致密砂岩纵横波速增大明显,围压继续增大,纵横波速变化不明显;轴压较小时,致密灰岩的纵横波速随着轴压的增大变化不明显,当轴压增大到一定程度时,不同围压下纵横波速基本一样,围压对其影响减小。     

川口油田西南区长6油层组储层特征及其主控因素分析

川口油田西南区延长组长6油层组储集层岩石类型以长石砂岩为主,颗粒间多为点-线接触关系,孔隙式胶结,总体具有成分成熟度低、结构成熟度高,低孔低渗特征.粒间孔-溶孔为储层的主要储集空间.沉积相带、矿物成分及砂岩粒径等是影响研究区储集层性质的重要条件和关键因素,较强的压实作用、胶结作用是该区形成低孔低渗储集层的主要因素,溶蚀作用为储集层的主要增孔因素.     

高温影响下页岩岩石的声学特性实验研究

以四川盆地龙马溪组页岩为研究对象,研究了高温处理后页岩岩样物理性质的变化规律,讨论了温度对页岩岩石声波特性的影响,同时,也研究了高温影响下页岩岩石动弹性参数的变化规律。研究结果表明,当作用温度低于400℃时,温度对页岩表观颜色和物理性质影响较小,而当作用温度超过400℃时,页岩表观颜色逐渐由黑色变为灰白色,且页岩质量下降快、体积膨胀率上升快,造成页岩密度下降快;随着温度增加,页岩声波速度不断下降,且声波主频不断下降,而页岩声波衰减系数不断增大,且声波衰减系数对页岩热损伤效应的敏感性更强;随着温度增加,页岩损伤因子增大,同时,页岩动态泊松比也呈增大趋势,而页岩动态弹性模量、体积模量、剪切模量呈下降趋势。     

低渗透岩石声学特征及在含气性预测中的应用

针对低渗透储层含气性定性识别、定量预测困难等问题,开展了模拟地层条件下的声学岩石物理实验,定量 研究了围压、孔隙压力、有效应力和孔隙流体等对纵、横波速度的影响。系统分析了纵横波速度、弹性参数等与含气饱 和度的关系,并基于Krief 弹性参数预测方法对实验结果进行了验证分析。实验和数值模拟结果表明,岩石的声学性 质受孔隙度、压力、孔隙流体性质等因素的综合影响,纵横波速度比波阻抗交会和纵横波平方交会截距对孔隙流体 性质较为敏感,可用于含气储层的识别与评价,对利用声波测井资料进行储层流体性质识别具有重要指导意义。     

不同条件下花岗岩中声波传播速度的规律

应用超声波混凝土测试仪(TICO),系统研究了含水率、裂纹、应力和温度对花岗岩内波速传播的影响.实验发现含水率对波速影响比较大,饱和岩样的声波传播速度高于不饱和岩样的声波传播速度;人工预制裂纹对声波传播速度影响不大;单轴压缩条件下,声波传播速度随应变增加逐渐降低;在同一温度(160℃)下,波速随保温时间的增加而逐渐降低;在对岩样逐渐加热情况下,初始加热阶段波速略有升高,当温度达到60℃时,岩样波速达到峰值,之后随着温度继续升高其波速逐渐下降;波速随温度变化具有一定的尺寸效应.实验结果表明,声波在岩石内传播速度受很多外在因素影响,并具有一定的传播规律.     

海拉尔盆地乌南凹陷南一段高伽马砂岩成因与识别

为了提高海拉尔盆地乌南凹陷高伽马砂岩测井岩性解释的准确性,采用岩心观察、显微镜下描述和测井曲线分析相结合的方法对高伽马砂岩的成因和识别方法进行探讨。对砂岩的补偿中子值进行分类以排除孔隙度对测井曲线的影响,再利用深侧向电阻率、微侧向电阻率和补偿密度交会识别高自然伽马砂岩。研究结果表明:影响砂岩自然伽马特征的因素有凝灰质、黏土、油、长石以及钙质;高自然伽马砂岩具有高钍或者高铀含量的特征;凝灰质导致钍富集,黏土导致铀、钍和钾均富集,油导致铀富集,长石导致钾富集,钙质导致铀含量降低;从凹陷边缘至凹陷中央影响砂岩高自然伽马因素依次为高凝灰质含量、高长石含量以及高黏土含量。     

姬塬油田长9油层组成岩作用及孔隙演化特征

运用铸体薄片、扫描电镜、物性分析等方法对姬塬油田长9油层组成岩作用、孔隙演化特征进行研究.结果表明:油层组主要成岩作用为压实-压溶、胶结、溶蚀、交代和重结晶作用.根据成岩特征综合分析,储集砂岩主要形成于水体能量相对较强的三角洲平原分流河道微相环境中,以中-细粒岩屑长石砂岩为主,颗粒较粗,分选为好-中等,因此,原生孔隙度较大,大于30.07%.在压实作用和胶结作用下,孔隙最高可完全损失,但在绿泥石环边存在,其他胶结物相对含量较少的情况下,可保留2.0%～14.5%的残余原生粒间孔.后期长石及浊沸石的溶蚀作用可以形成0.60%～4.25%的次生溶孔,对岩石孔隙度的增加具有一定的贡献.     

鄂尔多斯盆地北部下石盒子组-山西组成岩作用与储层的关系

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗断阶、塔巴庙地区下石盒子组 -山西组的成岩作用主要包括压实作用、胶结作用和溶蚀作用。随着埋藏深度的增加 ,砂岩孔隙逐渐减少 ,胶结作用成为孔隙度降低的主要因素 ,但早期形成的胶结物同时又增加了岩石抵抗压实作用的能力而有利于粒间孔隙的保存。不同产状的高岭石对储层孔隙的贡献不同 ,生长于长石溶孔中的自生高岭石 ,自形晶极好且堆积松散 ,保留了良好的晶间隙 ,对孔隙贡献较大 ;而长石蚀变而成的高岭石 ,堆积紧密 ,晶间隙极小 ,对孔隙贡献较小。