基于砂岩数字岩心的地层参数模拟与粗化方法研究

基于micro-CT成像的数字岩心技术的发展,拓展了岩石物性参数的测量和分析方法。基于三维数字岩心的物性参数模拟,可较为准确的反应岩石的物性,针对砂岩三维数字岩心图像的地层参数模拟与粗化,对研究岩心的流体分布等具有十分重要的意义。首先,基于三维数字岩心图像,采用闵可夫斯基泛函和K-means聚类法对岩心进行精细分层;其次,采用驱替模拟法,模拟岩心在不同驱替状态下湿相和非湿相的分布,针对不同的湿相分布状态,对各个小层在不同方向上的地层参数进行模拟;最后,采用数学平均法、曲线回归法和去除薄层后的曲线回归法对岩心的地层参数进行粗化并对比分析各种粗化方式结果的差异。     

砂岩数字岩心的地层参数模拟与粗化方法研究

基于micro-CT成像的数字岩心技术的发展,拓展了岩石物性参数的测量和分析方法。基于三维数字岩心的物性参数模拟,可较为准确地反应岩石的物性,针对砂岩三维数字岩心图像的地层参数模拟与粗化,对研究岩心的流体分布等具有十分重要的意义。首先,基于三维数字岩心图像,采用闵可夫斯基泛函和K-means聚类法对岩心进行精细分层;其次,采用驱替模拟法,模拟岩心在不同驱替状态下湿相和非湿相的分布,针对不同的湿相分布状态,对各个小层在不同方向上的地层参数进行模拟;最后,采用数学平均法、曲线回归法和去除薄层后的曲线回归法对岩心的地层参数进行粗化并对比分析各种粗化方式结果的差异。     

基于Minkowski泛函和K-means聚类算法的岩石类型划分

数字岩心技术的发展和计算科学、物理学、统计学、油藏工程等多学科的交叉融合,为基于数字岩心图像的岩石类型的精细划分提供了一种新的方法。基于micro-CT物理法成像处理后获得的砂岩数字岩心图像,运用闵可夫斯基泛函作为基于数字岩心图像的岩石物性特征的综合表征参数;并结合K-means聚类算法,可以达到基于数字岩心图像的岩石类型的精细划分和获得基于精细岩石类型层次系统的目的。对于后续基于精细岩心层次系统岩心物性参数的模拟和粗化具有十分重要的意义。     

长岩芯驱替中不同位置的相渗曲线计算

相对渗透率是一个解释多相不可压缩流体在多孔介质中流动的复杂影响的重要参数,以便校正达西单相流动
方程。但是影响相对渗透率的因素很多,如：流体饱和度、岩石物性、润湿性、历史饱和度（滞后效应）上覆压力、黏土
及颗粒含量、黏度、温度、表面张力、束缚水饱和度、驱替速度和末端效应等。利用桓冠仁、沈平平的均质岩芯一维渗
流相渗推导结果,考虑长岩芯驱替室内实验中一维岩芯排列的非均质性和长岩芯逐级调和排序的特点,利用Matlab 软
件拟合出逐级调和平均渗透率与岩芯累计长度的关系,并反求出绝对渗透率倒数与累计岩芯长度的关系,将关系式由
离散模型转化成连续模型,并代入一维均质相渗模型,利用WC 油田长岩芯驱替实验数据计算出长岩芯驱替过程中不
同位置的相对渗透率曲线,计算结果是可靠的。     

利用数字岩芯评价疏松砂岩气藏渗流特征

针对疏松砂岩气藏岩石物理性质的测试存在取芯难、岩芯易水化和出砂,传统的岩芯驱替实验无法准确评价其渗流特征的问题,利用数字岩芯技术对其开展了渗流特征的研究。研究中以涩北疏松砂岩气藏某井岩芯为研究对象,首先利用CT扫描仪扫描岩芯样品,获取岩芯的三维图像,抽取数字信息,将多孔介质的孔隙结构直接映射至网络,并利用分形几何原理建立数字岩芯,再从中抽提出三维孔隙网络模型;然后将模型计算结果与真实岩芯实验值进行对比和校正,获取客观有效的数字岩芯模型;最后利用该数字岩芯模型计算了不同有效应力、不同地层水伤害时间以及不同泥质含量状态下的渗流物理参数和相对渗透率,为疏松砂岩气藏的开发提供了重要的岩石物理基础数据。     

基于砂岩组构分类评价的储层渗透率预测

依据以砂岩岩石学特征为基础的不同类型储层孔渗定量关系渗透率预测模型,对川西新场地区上沙溪庙组Js2气藏储层渗透率进行研究。结果表明:研究区储层砂岩以次生孔隙为主,孔渗相关性差,以孔隙度参数进行的储层评价结果与产出状况匹配性差;根据岩石成份、结构和储集空间发育情况对储层进行分类,建立不同类型储层的孔渗定量关系渗透率预测模型,可明显提高孔隙度和渗透率之间的相关性;根据不同类型储层与测井特征的匹配关系,可实现储层类型的测井判别;在提高孔隙度测井解释精度的基础上,利用测井解释孔隙度,分别用不同类型储层的孔渗定量关系渗透率预测模型计算渗透率,可提高渗透率求取精度,从而提高致密砂岩储层渗透率预测水平。     

三元复合驱后关键储层特征参数实验研究

确定三元复合驱对储层关键物性特征参数变化的影响程度是保证三元复合驱应用效果的重要前提。利用岩芯驱替及原子力显微镜探测等实验,对大庆油田某区块三元复合驱前后岩芯润湿性、敏感性、孔隙度与渗透率等物性参数的变化规律进行系统评价和分析。相对渗透率测定结果表明三元复合驱后储层岩石润湿性会发生改变,亲油性储层岩芯可反转为亲水润湿性;敏感性实验表明,三元复合体系对储层不同敏感性造成不同影响,主要表现在驱后水敏性增加但速敏性、酸敏性、碱敏性等有所降低。对储层孔渗统计分析表明,三元复合驱后岩芯孔隙度和渗透率绝对值均有所增加,且二者相关性较好;结合原子力显微镜对岩芯微观孔隙结构的观测结果进一步验证了孔渗改善的相关认识。     

巴喀油田下侏罗统八道湾组储层特征及评价

通过岩石薄片、铸体薄片观察等方法,对巴喀油田下侏罗统八道湾组储层进行岩石学特征、储集空间类型、物性特征等研究,并对八道湾组储层进行综合分类评价。结果表明,八道湾组储层以长石岩屑砂岩和岩屑砂岩为主;孔隙类型包括粒内溶孔、剩余粒间孔、基质微孔和微裂缝;储层平均孔隙度5.9%,平均渗透率0.40×10-3μm2,属特低孔、特低渗储层。结合孔渗关系曲线及含气性等参数,将研究区储层划分为三种类型,其中Ⅰ、Ⅱ类为有效储层,Ⅲ类为非储层,以Ⅱ类储层为主。     

层间非均质砾岩油藏水驱油模拟实验

针对砾岩油藏层间非均质性强,开采过程中层间矛盾突出,剖面动用差异大,油藏整体采收率低的特点,以新
疆油田七区克上组砾岩油藏为例,开展了不同非均质程度模型恒压水驱油实验。结果表明：同一组并联水驱油实验
中,渗透率越高的岩芯越先启动,含水率上升越快,无水采收率越低,驱油效率越高;层间渗透率级差越大模型驱油效
率越低,与高渗岩芯相对渗透率级差大于8 的岩芯并联驱替不能启动;粗砂岩和含砾粗砂岩等单模态或双模态孔隙结
构岩芯驱油效率较高,砂砾岩和砾岩等复模态孔隙结构岩芯驱油效率较低;增大并联模型驱替压差后中低渗岩芯驱油
效率增大,含水率上升速度加快。     

致密砂岩气藏含气饱和度影响因素分析

对库车前陆盆地深层致密砂岩岩芯孔渗参数测定,分析致密砂岩储层孔渗性与含气饱和度的关系,结果表明:储层渗透率与岩石颗粒粒级存在正相关性,即粒级越小,渗透率越低;储层渗透率与上覆压力存在负相关性,即上覆压力越大,渗透率越小,但上覆压力增大到一定程度后,对渗透率的影响很小;储层含气饱和度与岩石颗粒粒级、储层渗透率之间存在负相关性,即粒级越小、渗透率越低,含气饱和度越高。根据物理模拟实验的结果,初步提出了致密砂岩的渗透率级变和渗透率级变系数的概念。综合分析认为,致密砂岩的非均质性和渗透率级变系数是决定其成藏规模与含气饱和度的主要控制因素,均质性较好的致密砂岩,含气饱和度较高,且局部孔隙度和渗透率相对较好的砂体更容易富集成藏;渗透率级变系数越小含气饱和度会越高,渗透率级变系数越大含气饱和度会越低。     

基于流动单元分类的非均质砂岩储集层渗透率预测

 综合岩心分析测试和测井资料,对松辽盆地新站油田D404区块葡萄花油层进行流动单元划分,建立中低孔、中低渗非均质砂岩的渗透率预测模型.首先,将葡萄花油层划分为4个特征明显的流动单元,分类后的孔隙度与渗透率关系明显改善;其次,筛选最能表征储集层储集性能的补偿密度、深感应电阻率和中感应电阻率为变量,建立了流动单元指数FZI的测井响应多元回归方程,为应用测井曲线划分流动单元奠定基础;第三,应用与孔隙度关系最密切的补偿密度测井预测孔隙度;最后,应用基于流动单元分类的孔隙度与渗透率关系,预测非均质储集层渗透率,精度明显提高.研究结果为中低孔中低渗砂岩储集层解决非均质问题提供有效途径.     

储层流动单元指数的EBF动态模糊神经网络预测模型

储层流动单元指数(FZI)能够从岩石物理相的角度体现出孔渗关系,可作为孔渗关系分析的辅助性参数。为了在孔隙度、渗透率未知的情况下对逐个采样点求取FZI,本文在分析泌阳凹陷白云岩分布区关键井的岩心数据和多种测井资料的基础上,建立了一种基于椭圆基函数(Ellipse Basis Function)的模糊神经网络FZI预测模型,该预测系统可根据学习样本自行创建或删减模糊规则。测井资料信息量庞大,因此这种具有自学习机制的预测系统更有利于有效信息的提取和利用,特别对于复杂储层而言,减轻了预测过程中对先验信息的依赖程度,因而效率和精度更高。     

Study on the Relation between Individual Layer and Multi-layered Nonwoven Geotextile Permeability

Water permeability is an important property of nonwoven geotextiles used in drainage field, and usually it is obtained by testing individual layer or multi-layered nonwoven geotextiles. However, the permeability coefficient tested by using different layers would be different for the same nonwoven geotextile. In this paper, the relation between them is studied based on Darcy's law. The study shows that vertical permeability coefficients are theoretically invariable no matter how many layers are tested; but experimental results show that vertical permeability coefficients decrease with the increase of nonwoven geotextile layers number.     

逐步回归分析方法在储层参数预测中的应用

目前,储层参数(孔隙度和渗透率等)分布规律和储层非均质性研究是油气藏描述的核心,储层参数是油层评价的重要依据,储层参数预测在油气勘探开发中具有重要意义。文中通过采用某一个点的测井曲线或地震数据推测出该点的孔隙度或渗透率,基于多种测井信息的多元线性回归方法已成为储层孔隙度定量预测的主要方法,多元逐步回归分析方法的理论正好适用于这种实际问题。它是利用通过特殊仪器测量的测井曲线数据参数与岩芯属性参数(例如孔隙度),建立测井曲线数据参数与多个岩芯属性参数之间的线性关系,这种方法比较简单实用。因此文中采用逐步回归分析方法作为预测方法,重点介绍了回归分析中的逐步回归的基本思想以及具体计算步骤。最后,提出油气勘探中预测孔隙度的问题,并用逐步回归分析优化回归方程并用此方程预测岩芯属性参数。研究表明,该方法预测精度高,方法稳定有效,逐步回归较好的解决了部分测井勘探的实际问题,基于多种测井信息的多元线性回归方法已成为储层孔隙度定量预测的主要方法,该方法可以把非线性问题转化为线性问题,大大减少了技术上的难题。     

有效应力对低渗低孔介质孔渗参数的影响

随着油田开发,地层内孔隙压力逐步降低,岩石骨架所受到的有效应力随之增大,岩石的物性参数也随之改变,主要表现为渗透率降低,孔隙度减小。本文主要研究了低渗透多孔介质的孔隙度、渗透率和孔隙体积压缩系数与作用在岩石上的有效应力的关系实结果表明有效应力对渗透率的影响较大,产生不可逆伤害,而对孔隙度的影响较小,孔隙压缩系数仅仅是有效应力的函数。     

页岩储层全直径及覆压校正研究——以焦石坝页岩气田五峰组—龙马溪组为例

低孔、特低渗非常规页岩储层的全直径校正与覆压校正仍处于探索阶段,其校正模型有待进一步研究。通过开展焦石坝地区五峰组—龙马溪组页岩岩心的全直径和覆压实验资料分析,明确变化规律,并利用数理分析方法建立校正模型。分析表明,页岩储层小岩样较全直径样品孔隙度低、渗透率高,覆压后孔隙度、渗透率值均降低;页岩岩心孔隙度与覆压值呈多项式关系,渗透率与覆压值呈幂律关系,且关系式中各项系数均与地面无压孔隙度、渗透率值密切相关。校正模型计算的孔隙度值与覆压实验测定孔隙度值吻合性高,说明本校正方法适用于焦石坝地区五峰组—龙马溪组页岩储层,能为页岩储层的全直径校正、覆压校正及储量参数研究提供技术支撑。     

扶余油田水驱开发储层参数变化实验研究

为了研究扶余油田进入高含水阶段后储层参数变化规律,在该油田检24和检25两口井的不同层位选取具有对比性的岩芯共12块。根据测井解释渗透率,将岩芯按高、中、低渗层位分组。分别对测定的油水相对渗透率曲线、储层孔渗参数及孔喉结构变化进行了研究。对实验结果分析发现,经过长期水驱开发,储层油水相渗曲线,两相区变宽,水相相渗端点值变高,储层孔隙度和渗透率都有所增大。该研究成果对目前油田高含水、高采出阶段评估油田开发潜力,确定下一步挖潜方向具有重要意义。     

致密砂岩孔隙尺度应力敏感分析

油田开发过程中,有效应力随地层压力减小而增加,储层岩石发生形变,孔隙度及渗透率降低,应力敏感现象明显。基于应力敏感实验以及岩心CT扫描图像,采用MIMICS和ANSYS软件,利用有限元方法从孔隙尺度对致密砂岩岩心单轴受力及三轴受力过程进行模拟,分析了应力条件下孔隙结构的变化规律。结果表明:非均质性对储层应力敏感具有明显影响;单轴应力作用下,岩心孔隙边缘和孔隙连接处存在应力集中现象;节点位移呈层状分布且受应力传递的影响;三轴应力作用下,岩心骨架受力变形,孔隙概率分布左移,导致平均孔径、孔隙度及渗透率损失。孔隙度越高,其平均孔径降低幅度越大,即孔隙度降低幅度越大。