基于各向同性双孔隙度模型的各向异性岩石物理模型及其应用

为对各向异性孔隙介质进行储层参数评价和岩石性质预测,在各向同性双孔隙度(IDP)模型基础上建立了新的各向异性地层的岩石物理模型.新模型综合考虑了岩石速度的各向异性、岩石的泥质含量以及粘土颗粒等矿物在地层中不规则排列的影响,采用差分有效介质理论(DEM)与自适应近似理论(SCA)相结合的方法计算干岩样骨架的弹性模量,用Brown和Korringa模型计算流体驱替参数.现场应用结果表明,各向异性岩石物理模型的散射和测量误差非常小,应用效果明显优于IDP模型.     

基于各向同性双孔隙度模型的各向异性岩石物理模型及其应用

为对各向异性孔隙介质进行储层参数评价和岩石性质预测，在各向同性双孔隙度（IDP）模型基础上建立了新的各向异性地层的岩石物理模型。新模型综合考虑了岩石速度的各向异性、岩石的泥质含量以及粘土颗粒等矿物在地层中不规则排列的影响，采用差分有效介质理论（DEM）与自适应近似理论（SCA）相结合的方法计算干岩样骨架的弹性模量，用Brown和Korringa模型计算流体驱替参数：现场应用结果表明，各向异性岩石物理模型的散射和测量误差非常小，应用效果明显优于IDP模型。     

基于物理模拟实验的超压碳酸盐岩电性特征与应用

为解决传统碎屑岩超压预测模型和方法不适用于具有刚性岩石骨架的碳酸盐岩地层超压预测难题，通过超压碳酸盐岩岩石物理模拟实验，分析岩石电性参数对不同压力的响应特征；模拟地层在封闭压力系统条件下，致密碳酸盐岩孔隙流体发育超压引起孔隙度增大，电性参数响应特征明显，建立基于电性特征的碳酸盐岩超压预测模型；开展典型地区单井碳酸盐岩地层超压预测应用研究，结果表明：①超压碳酸盐岩地层孔隙压力增加，孔隙流体膨胀，岩石骨架受到压缩，孔隙体积增加，岩石孔隙度增大；②超压碳酸盐岩地层孔隙度增大，导电离子通过岩石的通道增大，导电性变好，电阻率变小，孔隙度的变化量与岩石电性参数变化之间存在明显相关性；③基于电性参数对超压的响应特征建立了碳酸盐岩超压预测模型，通过实例验证取得了较好的应用效果。可见电性参数对碳酸盐岩超压具有明显响应特征，未来可进一步研究利用地震资料与电性参数的相关性，实现三维区域碳酸盐岩地层钻前超压预测。     

不同覆压条件下储层物性变化特征及水驱油实验研究

在油田注水开发过程中,地层中流体静态平衡被打破,岩石储层在上覆地层压力作用下发生形变,从而改变岩石的物性特征,进而影响水驱采收率。以王龙庄油田、绥中油田取心井岩心为实验样品,开展了不同围压下的岩石物性测定及水驱油实验,结果表明:岩石孔隙度、渗透率与围压呈幂函数关系,且随着围压的增加,岩石孔隙度、渗透率逐渐减小;水驱油效率与围压呈指数函数关系,并确定了不同指数的分布范围。     

基于岩石物理分析的致密砂岩流体检测方法研究

在致密砂岩气藏的勘探中,利用地震属性检测流体对致密砂岩气藏的高效开发显得尤其重要.由于地震是岩性、孔隙度、流体等地质因素的综合响应,因此优选敏感流体属性至关重要.从苏里格气田西区某区块为例,从基础岩石物理数据出发,优选出了适合致密砂岩岩石物理模拟的岩石物理模型.系统研究了储层弹性参数与岩石岩性、孔隙度、含气饱和度变化的关系;并通过多变量正演模型筛选出对流体敏感的属性.研究表明:采用Brie模型对Xu-White模型进行改进后更适合致密砂岩储层的岩石物理模拟,利用地震数据检测含气饱和度是可行的,应用P+G属性能够较好的预测致密砂岩的含气饱和度.所采用的思路与方法,对其他类型的气藏检测方法优选具有较好的借鉴意义.     

致密储层各向异性地震岩石物理建模及应用

针对致密砂岩储层低孔低渗及微裂缝发育的特点,提出一种适合致密孔隙裂缝型储层的岩石物理模型构建方法:首先,在岩石基质中利用有效介质理论添加含流体孔隙,然后利用结合Hudson理论和各向异性Gassmann理论推导得到的各向异性流体替代方程添加含流体裂缝。基于构建的岩石物理模型,定量分析裂缝密度、裂缝形状、充填流体等储层岩石的物理性质对饱含流体岩石的纵横波速度的影响。采用某研究区实际井资料对该方法进行试算,完成纵横波速度的估算和裂缝储层各向异性参数的提取,纵横波速度的估算值与其实测值的吻合程度较高,且各向异性参数能够较好地反映裂缝发育位置,证明了本文方法的有效性。     

葡南油田低渗透储层应力敏感性研究

通过实验模拟地层在不同上覆压力下,孔隙度、渗透率的变化,研究低渗透储层的应力敏感性。其在增压过程中孔隙度和渗透率随着压力的增加而明显降低;在压力降低或撤除后,由于造成了岩石应力敏感性损害,孔隙度和渗透率不能恢复到原始的状态。低渗透储层应力敏感性的影响因素包括上覆压力的大小、加压次数、岩石覆压时间长短和流体饱和度的影响,在开发低渗透油田时应注意保持合理的生产压差、开采速度和降压方式。该研究为低渗透油藏的开发提供了理论依据。     

塔南凝灰质火山碎屑岩储层岩石物理试验研究

在模拟地层温度、压力条件下,试验观测塔南白垩系南屯组、铜钵庙组的凝灰质砾岩、凝灰质岩屑砂岩储层的纵、横波速度,考察岩性、矿物含量、胶结方式和接触类型、密度、孔隙度、泥质含量、含水饱和度对火山碎屑岩声波速度的影响。在试验考查的范围内,发现:①致密凝灰质砾岩的声速明显高于储油物性较好的凝灰质砾岩和凝灰质岩屑砂岩的声速;②纵、横波速度随岩浆岩岩屑含量的增加而增大,随石英、长石含量的增大而减小;③相同孔隙度条件下,孔隙式胶结、线性接触岩石的纵、横波速度最大,基底式胶结、不接触-点接触岩石的纵、横波速度最小,纵波速度较横波速度对胶结类型、接触方式更敏感一些;④纵、横波速度随密度增大而增大,凝灰质岩屑砂岩的声波速度与密度存在较好的幂函数关系,纵横波速度随孔隙度、泥质含量增大而减小,凝灰质岩屑砂岩的声速与孔隙度和泥质含量有很好的负线性函数关系,但泥质(主要为凝灰质)的影响仅为孔隙度影响的1/5～1/10,可以忽略不计;⑤随着含水饱和度增加,纵波速度对流体变化比横波速度更为敏感,且声速变化幅度与孔隙度存在正相关关系。     

异常高压气藏储层应力敏感性研究

异常高压气藏开采过程中,由于流体的产出,使储层岩石受力发生改变并使储层岩石发生弹塑性变形;而弹塑性变形反过来又影响到储层的孔隙度和渗透率,因此,研究储层孔隙度和渗透率应力敏感性具有极其重要的意义.本文基于岩石力学的基本理论,推导出异常高压气藏岩石变形规律及变形方程,以此理论推导指导试验,将理论研究与实验规律相结合,在模拟地层条件下,对实际岩心样品进行了储层应力敏感性实验研究.实验研究表明,该方法能精确的描述储层孔隙度和渗透率应力敏感性,实验结果与理论推导结果完全吻合,进一步证明了理论推导的正确.进而探讨了异常高压气藏储层应力敏感性对气藏开发的影响.     

三轴条件下不同岩性岩石动静态力学参数特征试验分析

基于室内三轴测试获得地层条件下6种岩性岩石(深层长石岩屑砂岩、硬石膏质泥岩、泥质硬石膏岩、中深层岩屑砂岩、泥页岩及煤岩)声学及力学参数数据,对岩石物性、静态力学参数及动态声学参数间关系进行了研究。结果表明：不同岩性岩石密度与动静态力学参数间关系好于孔隙度,岩石密度与Vp间相关性好于Vs;岩石密度、孔隙度或纵横波波速与杨氏模量的关系好于泊松比;动态Vp/Vs与岩石孔缝及物性具有一定相关性。所测试6种岩性岩石中,由于泥质硬石膏岩密度大且致密,其动静态杨氏模量大体相当。其它各类岩性岩石动态杨氏模量值均大于静态值,平均约大30.5%;硬石膏质泥岩、泥质硬石膏岩和中深层岩屑砂岩的动态泊松比值略大于静态值,深层长石岩屑砂岩、泥页岩及煤岩的动态泊松比值略小于静态值,但动静态泊松比绝对差值不大。     

塔河地区西南缘东河砂岩的成岩作用与孔隙演化

分布于塔河地区西南缘东河砂岩的储层物性明显比塔里木盆地其他地区的东河砂岩的储层物性差。通过对岩心、岩石薄片的观察，结合电镜扫描、阴极发光等分析方法，对研究区东河砂岩储层的成岩变化作用及其对孔隙形成与演化的关系进行研究。研究结果表明：对孔隙形成与演化起主要控制作用的成岩作用是埋藏压实、石英的次生加大、碳酸盐的胶结及溶蚀溶解；埋藏压实使原始孔隙减少10％～15％，石英的次生加大则可使孔隙减少2％～5％，多期次的大量碳酸盐胶结物也使储层的物性变差及非均质性变强；溶蚀溶解作用可使储层孔隙增加5％～8％；导致区内东河砂岩储集物性较差的主要因素除了受沉积环境的影响之外，还受邻近碳酸盐岩剥蚀区大量的碳酸盐物质的注入和胶结的影响。     

疏松砂岩注水破裂机理及完整性研究

常规的注水压力设计仅考虑裂缝开裂的压力,不能预测长期注水过程地层岩石物理参数及地应力的变化。从疏松砂岩注水过程近井筒周边受力分析入手,分析地层周边地应力及岩石力学性质变化,得到疏松砂岩在注水过程中拉伸及剪切破坏机理;并根据有效应力概念预测出地层孔隙度和渗透率变化。通过分析长期注水过程油藏及上覆盖层岩石物理性质及地应力的变化,建立以盖层的剪切破坏、拉伸破坏和断层的重新开启为依据的注水完整性分析模型。以乌干达Buffalo油田为例,通过数值模拟分析了地层参数及应力变化及不同注水压力敏感性分析,确定了该油田的安全注水压力,通过该方法大大提高了注水能力,在保证注水安全的情况下,为油田的增产增注提供了保障。     

低阻砂岩气藏测井饱和度计算方法——以准噶尔盆地玛河气田为例

为了解决准噶尔盆地南缘地区低阻油气藏饱和度计算数值不准问题,以玛河气田古近系紫泥泉子组低阻砂岩气藏为例.通过孔渗、岩电、铸体薄片、阳离子交换容量等实验数据,研究分析阳离子交换量、阳离子当量电导、阳离子交换容量、胶结指数、饱和度指数等参数的变化规律,建立适用于低阻砂岩气层含水饱和度计算的变参数的Archie饱和度模型和Wax-man-Smits(W-S)饱和度模型,并进行实例井验证,获得良好效果.研究结果表明:在低阻砂岩气层中,常规的Archie模型适用于胶结指数、饱和度指数较小的纯产气或电阻率较低的水层,但在气水同层中解释效果较差;而通过变参数的Archie与W-S模型计算出的含水饱和度值均满足同一段储层下部含水饱和度大于储层上部的规律特征,其结果数据与岩心分析、气测试结果相吻合.两种饱和度计算新模型对低阻砂岩气藏储层饱和度的解释精度和流体识别的准确度提高方面具有重要指导意义.     

鄂尔多斯盆地南泥湾油田河庄坪区延长组储层特征

南泥湾油田河庄坪区为低孔低渗油田,查明该区储层特征对勘探、开发具有重要的理论和指导意义,通过露头观察、岩心室内分析试验等手段,对该区储层储层沉积相沉积微相特征、岩石学特征、储层孔隙类型、储层物性和成岩作用等进行研究,认为本区长4+5和长6储层为三角洲前缘沉积,砂体主要为水下分流河道砂体,主要为细粒长石砂岩,其中砂岩以浅灰色、灰色和浅灰绿色中细粒砂岩为主,分选较好,次棱角状,其成分成熟度和结构成熟度较高,本区主要储层长4+5、长6,其孔隙组合类型为溶蚀孔-剩余孔-微裂缝配套型,储层物性属低孔、低渗、小喉道为其特点,属低孔特低渗储层,碎屑岩的成岩变化,对碎屑岩储层的孔隙形成、保存及破坏起着极为重要的作用。碎屑岩储层及其储集性能既受沉积相的控制,又受到成岩作用的强烈影响。     

靖安油田延长6组中低孔隙性储层物性研究

利用靖安油田延长 6组岩心分析资料和测井资料分析了靖安油田延长 6组中低孔隙性砂岩储层渗透性的影响因素。研究发现 ,油的有效渗透率与中低孔隙性储层的孔隙度、含水饱和度及泥质含量有关。应用多元线性回归分析法 ,建立了油的有效渗透率与储层孔隙度、标准化电阻率及自然电位的关系。应用统计关系式计算的有效渗透率与岩心分析的渗透率比较吻合。提出了应用工程测井值计算地层中油的有效渗透率的方法 ,同时还给出了储层含水饱和度与孔隙度和电阻率的关系式。     

吴定地区延长组长4+5砂岩储层特征研究

目的对鄂尔多斯盆地吴定地区延长组砂岩储层储集物性特征进行研究。方法通过常规物性、岩石及铸体薄片、X射线衍射、扫描电镜、高压压汞等多项测试方法,对鄂尔多斯盆地吴定地区长4+5储层含油砂体的岩石学特征、储集类型、孔隙结构特征、岩心孔隙度和渗透率的相关性进行分析和研究。结果研究区储层岩石类型主要为岩屑长石砂岩,岩石中原生粒间孔隙较少,主要为次生粒间孔隙、溶蚀粒内孔及铸模孔、填充物内溶孔。压汞分析表明,储层孔隙结构特征变化较大,以微细喉道为主,岩心普遍排驱压力偏高,退汞效率偏低,孔隙度与渗透率间的线性相关性不好,储层为低孔特低渗储层。结论岩屑、云母和填隙物含量较高及抗压实性能不足是导致研究区储层低孔低渗的重要物质原因,储层具有一定的储集性能,但产能大小与有效微裂缝的存在密切相关。机械压实作用是储层孔隙丧失的主要外在因素,压实作用使原始沉积物的孔隙度减少了62%,较高含量的铁方解石使岩石胶结致密并充填在孔隙空间导致岩石进一步致密化,建设性成岩作用对储层物性改善不足。     

致密砂岩气层测井评价方法研究

致密砂岩气属于典型的非常规天然气。针对鄂尔多斯盆地东部X区块的致密砂岩储层进行评价方法研究。该地区的致密砂岩气储层具有孔隙度非常低、渗透率极差、孔隙结构十分复杂、非均质性强等特点,加大了储层含气性的解释难度。为了能更有效的识别致密砂岩的含气性,根据压汞、核磁共振等岩芯分析资料,初步建立了孔隙度、饱和度的测井解释模型,利用常规方法、多极子阵列声波、微电阻率扫描等测井资料研究了致密砂岩气的识别方法,提高了储层测井评价的准确率。     

考虑岩石结构的砂砾岩有效储层测井判识方法

以东营凹陷盐家沙四上亚段砂砾岩体为研究对象,通过岩心、试油及气测资料提取有效储层样本,观察其岩心、薄片及成像测井图像特征,发现有效储层在宏观和微观上都表现为岩石结构相对均匀、分选较好的含砾砂岩或砾状砂岩.数字岩心模拟也表明,孔隙度相同,但岩石结构不同,电阻率响应差异较大,因此,判识储层的有效性应考虑区分岩石结构差异.实际资料处理中,在测井曲线最优分层、测井相聚类判识岩性大类的基础上,利用成像测井图像模式,对岩性大类进行结构细分,采用"岩石结构+电性下限"双重条件限定有效储层的思路,建立多信息融合逐步判识有效储层的半定量方法,并取得较好的应用效果.     

复杂孔隙结构低阻油层含水饱和度解释新方法

北部湾乌石区流沙港组含砾砂岩储层因受到岩性、分选性、孔喉分布复杂变化的因素,油层出现电阻率比泥岩低、与水层相似的特征,采用多孔微观岩石结构"球管"模型,对孔隙结构与岩石电阻率的响应规律进行了数值模拟,证明岩石复杂的孔隙结构是形成含砾砂岩特有低电阻油层的重要原因。基于复杂孔隙结构导致的实验"弯曲"岩电数据提出了阿尔奇修正方程,修正后的阿尔奇公式适用于具有不同孔隙结构的储层,乌石A油田含砾砂岩储层利用新方法进行评价,能有效提高含油饱和度,且与岩芯实验毛管压力、核磁束缚水更加匹配。     

砂岩储层的毛管压力曲线反演模型

储层孔喉分布是储层评价的重要研究内容。储层孔隙度和渗透率是储层微观孔隙结构特征的宏观综合表现。通过对来自吐哈、辽河、胜利和四川德阳等地区油气田393个砂岩样品压汞测试资料及物性数据的多元统计分析研究,成功地发现了对于砂岩储层,孔隙度和渗透率(特别是渗透率)与岩样不同孔喉大小的体积分布有密切的相关性,建立了毛管压力曲线反演模型,即储层孔喉体积分布预测模型,解决了在一个地区部分层段、部分井因缺乏压汞测试样品或岩芯资料给储层孔隙结构研究带来的困难,有利于正确评价工区储层孔隙结构的非均质性。