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。     

一种新的基于孔隙结构的碳酸盐岩孔隙度反演方法研究及应用

众多学者已经证实碳酸盐岩储层的弹性性质受到孔隙结构的影响非常大,因此在反演孔隙度的时候也应该考虑孔隙结构对于地震的影响,本文通过对著名的Gassmann方程及Eshelby-Walsh椭球包体裂缝理论的研究及分析,结合两个方程,推导出一个考虑岩石孔隙结构并利用地震资料反演孔隙度的新方法。本文提出了该方法应用的预测流程和所有参数的求取方法,并对实际的试验工区进行孔隙度预测,预测结果和测井数据吻合度很高,说明该方法对于孔隙度预测的适应性和实用性。 该方法适用于碳酸盐岩储层孔隙度的反演,是因为碳酸盐岩的刚度大,体积模量相对于其他岩性的体积模量大很多,并且岩石孔隙流体的压缩系数远大于岩石基质的压缩系数,储层深度大尤为明显,本文推导新方法过程中的近似就更加可靠。     

一种计算岩石基质压缩系数的方法

建立储层物性、含流体性与弹性参数之间的关系是储层预测与烃类检测的基础。在利用Biot-Gassmann方程研究含不同流体岩石弹性性质时,岩石基质压缩系数的快速、准确求取非常关键。基于一个合理的假设,利用Biot-Gassmann方程推导出了一种计算岩石基质压缩系数的方法,并用干燥、水饱和并且取芯来自同一砂岩层的致密砂岩的高、低频实验数据对本方法的正确性进行验证。结果表明,岩石具有一致的岩石基质压缩系数,该方法有效可靠。受岩石微观孔隙结构和亲水矿物的影响,在不同频率或饱和流体状态下求取的岩石基质压缩系数存在较小差异,在应用过程中需对频率和孔隙流体的影响进行适当考虑。     

基于Skempton有效应力原理的岩石压缩系数研究

基于适用于岩石的Skempton有效应力原理,系统地推导了岩石表观压缩系数、颗粒压缩系数、孔隙压缩系数在3种不同应力条件下的关系式,得到一组岩石各压缩系数的定量计算式,并进行了实例论证。研究表明:恒总应力下的岩石表观压缩系数、孔隙压缩系数分别为恒流压下的岩石表观压缩系数、孔隙压缩系数与颗粒压缩系数之差,封闭条件下的岩石压缩系数关系式与Gassmann方程认识一致;在相同应力条件下,岩石的孔隙压缩系数远大于表观压缩系数,表观压缩系数又大于颗粒压缩系数,不同压缩系数之间差距可达2~3个数量级;新计算式基于岩石的应力应变原理,厘清了各压缩系数之间的相互关系,计算简便,实用性好。     

基于多孔介质模型的储层裂缝孔隙度计算方法

针对裂缝性储层裂缝孔隙度定量计算的难题,提出了一种基于多孔介质模型的储层裂缝孔隙度计算方法。通过定义孔隙纵横比谱函数表征岩石裂缝分布特征及对岩石宏观岩石物理特征的影响,并代入多孔介质模型中,建立含裂缝条件下多孔介质模型。理论正演表明,孔隙纵横比谱分布特征与岩石体积模量变化一一对应,通过建立岩石模量反演函数,利用现场阵列声波测井资料实现孔隙纵横比谱定量反演,进而计算裂缝孔隙度。应用结果表明,计算的裂缝孔隙度能够较好地反映储层裂缝发育情况,与电成像测井计算结果吻合较好,文中方法所计算的裂缝孔隙度符合实际生产情况,为裂缝孔隙度计算提供一种新的途径,扩展了阵列声波测井应用范围。     

岩石压缩系数对试井解释结果的影响研究

主要研究了岩石压缩系数对试井解释结果的影响.实验测量和经验公式计算的岩石压缩系数都偏大,用笔者的理论公式计算的岩石压缩系数值一般较小.用不同方法确定的压缩系数对试井解释结果有很大的影响.由于岩石压缩系数占总压缩系数的比例较小,建议今后的试井解释中,忽略岩石的压缩系数,以免造成不必要的影响.     

超高频(UHF)范围内沉积岩的介电特性

本文给出了在实验室用同轴测量线装置测得的沉积岩岩石样品的介电常数,分析了取自胜利油田的三类岩石样品的测量结果。讨论了岩石介电常数与频率、孔隙度、孔隙水的矿化度等的关系,提出对不同岩石类别应取的介电常数值,给出了计算孔隙度公式。所得出的结论对电磁波传播测井曲线的解释和电磁波传播测井仪器的设计有一定意义。     

储层岩石微观结构性质的分析方法

介绍了用以分析储层岩石微观结构性质的若干函数,以模拟退火算法建立的数字岩心为基础,详细讨论了各个函数的应用方法,并用这些方法进行了实例计算。研究表明,连通孔隙体积比能够准确描述岩心中孔隙的整体连通性;孔隙尺寸分布函数可以定量表征岩心孔隙的分布;局部孔隙度分布函数不但可以对岩心中孔隙、岩石骨架的最大发育规模进行定量评价,而且能够对岩心均质性进行定性分析;测量单元标准差分布曲线可以为岩心均质性分析时测量单元边长的合理选取提供重要依据;借助局部渗流概率函数能够对岩心的连通性能及是否为各向同性作出合理的定性判断。格子Boltzmann方法计算数字岩心渗透率简便易行、结果准确,可以作为评价数字岩心可靠性的重要标准。     

储层岩石微观结构性质的分析方法

介绍了用以分析储层岩石微观结构性质的若干函数,以模拟退火算法建立的数字岩心为基础,详细讨论了各个函数的应用方法,并用这些方法进行了实例计算.研究表明,连通孔隙体积比能够准确描述岩心中孔隙的整体连通性;孔隙尺寸分布函数可以定量表征岩心孔隙的分布;局部孔隙度分布函数不但可以对岩心中孔隙、岩石骨架的最大发育规模进行定量评价,而且能够对岩心均质性进行定性分析;测量单元标准差分布曲线可以为岩心均质性分析时测量单元边长的合理选取提供重要依据;借助局部渗流概率函数能够对岩心的连通性能及是否为各向同性作出合理的定性判断.格子Boltzmann方法计算数字岩心渗透率简便易行、结果准确,可以作为评价数字岩心可靠性的重要标准.     

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.     

流纹岩类火山岩储层物性特征研究

火山岩油气藏储层岩石类型特殊、孔隙结构复杂,在开发过程中其储层物性将会对采出程度产生一定的影响,利用火山岩气田升深2-1井的流纹岩岩心、测井资料,通过对流纹岩岩石物性参数随净上覆岩层压力变化的实验研究,对实验结果进行处理分析,得出了一些有益的结论:该流纹岩岩石孔隙度随净上覆岩层压力呈多项式(三项式)函数变化关系、渗透率与净上覆岩层压力之间的关系满足幂指数关系、储层岩石的压缩系数与净上覆岩层压力之间的关系满足指数关系、岩石密度和孔隙度之间具有很好的线性关系。从而更进一步认识了该流纹岩储层的物性特征,为该特殊岩石气藏的合理开发提供了有利的基础资料。     

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。     

低渗岩心物性参数与应力关系的试验研究

地应力是影响低渗油气田地层参数的重要因素 ,尤其直接影响油层的渗透率、孔隙度等。通过室内试验 ,利用围压模拟地层应力 ,研究了有效应力与岩心的渗透率、孔隙度、岩石压缩系数之间的关系。研究结果表明 ,低渗岩心渗透率、孔隙度及压缩系数对有效应力变化较为敏感 ,随着有效应力的增大呈指数递减。试验发现 ,在有效应力的变化过程中发生了岩心弹塑性变形 ,在测量过程中低渗岩心存在启动压力梯度     

基于生成对抗网络的页岩三维数字岩芯构建

页岩油气藏孔隙结构复杂,岩芯获取困难,准确表征页岩储层孔隙结构是研究页岩储层内流体渗流规律的关键。基于真实页岩岩芯的三维聚焦离子束扫描图像,对原始生成对抗网络模型的结构重新设计,同时,为了保证重建结果可以充分反映页岩岩芯的孔隙结构信息,增大了训练样本的尺寸,以此训练生成模型,进而生成页岩三维数字岩芯,对比分析了重建数字岩芯和原始岩芯的孔隙度,并基于重建数字岩芯提取了孔隙网络模型,分析了页岩孔隙结构性质。结果显示,重建岩芯的孔隙度、孔隙空间结构、连通性以及孔隙喉道的配位关系与原始岩芯具有很高的一致性,由此验证了生成模型可以实现三维页岩数字岩芯的构建。最后,构建了多个页岩数字岩芯,计算了多个孔隙结构参数的均值及变化区间,证明了生成的数字岩芯具有稳定的孔隙空间特征,训练好的生成模型具有良好的稳定性。     

孔隙结构指数在鄂尔多斯中部气田气水识别中的应用

低孔裂缝性碳酸盐岩储集层,对水溶液体积增量的敏感性导致孔隙喉道导电复杂化,是非阿尔奇特性的主要原因.通过高温高压、常温常压岩-电实验研究分析,孔隙度与孔隙结构指数m值呈函数动态变化关系,不完全服从常数性m值关系式.建立岩-电可变m值含水饱和度方程.经对鄂尔多斯盆地中部气田70口井的处理应用,极大程度地改善低阻段的气、水层计算与识别能力,取得较好的应用效果.     

马朗凹陷二叠系芦草沟组致密油源储特征

利用岩石取心、薄片、物性、有机质地化等资料,采用镜下观察、岩石热解分析、地化参数交会等方法,对三塘湖盆地马朗凹陷二叠系芦草沟组混积岩的源储特征和生烃潜力开展了分析,并讨论其成藏条件。结果显示,芦草沟组储层岩性分为泥岩、泥质灰岩、泥质白云岩和凝灰岩4类,储集空间以粒间孔—粒内孔、晶间孔、火山灰脱玻孔以及长英质溶蚀孔、溶蚀缝为主,物性特征为低孔、特低渗。烃源岩的优势岩性为白云质泥岩和泥岩,TOC平均值为4.41%,有机质类型主要为Ⅰ型和Ⅱ₂型, 成熟度以低成熟—成熟为主,源岩为有机质丰度高、有机质类型好、生烃演化处于生油阶段的优质烃源岩。综合分析认为, 芦草沟组浅—半深湖相混积岩源储一体,生烃潜力大,是一套具备“物资基础好、基本条件够、油气高效聚集”有利成藏条件的“自生自储、高效聚集、他源供给”云质岩致密油藏。     

川南官渡构造下沙溪庙组储层孔隙度预测

四川盆地南部官渡构造下沙溪庙组属致密砂岩储层,常规速度反演难以将有效储层从致密砂岩中分道辨出来,而孔隙度可以较好地将其区分.作者在测井曲线校正、测井孔隙度精细解释的基础上,结合扩展的地震体属性分析法和神经网络拟合法开展储层孔隙度预测,计算了下沙溪庙组孔隙度数据体,并以交互验证法作为质量控制手段,验证了结果的正确性.该数据体可以直观地反映出高孔隙砂岩的展布特征.在此基础上,根据下沙溪庙组储层地质特征,针对下沙溪庙组一砂组进行了孔隙度平面解释,描述了有效储层的平面展布特征,指出该地区下一步勘探的有利区域.     

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。     

CO2驱中岩石性质变化

 CO₂驱作为一种成熟而且具有广阔应用前景的提高原油采收率(EOR)技术,越来越受到各国重视。CO₂驱中,CO₂溶解于地层水后与岩石产生反应,改变岩石的孔隙结构、润湿性等。为确定CO₂驱后岩石的孔隙结构、润湿性的变化规律,本文针对大庆F油层实际情况,在模拟油藏条件下,通过实验方法对天然岩心展开CO₂驱中岩石性质变化的室内研究。结果表明,注入的CO₂改变岩石的孔隙结构、渗透率以及润湿性等。随着CO₂与岩石接触时间增加,岩石中小孔隙及大孔隙所占比例增加,中等孔隙所占比例减小,渗透率逐渐增大,亲水性逐渐变强。这是由于CO₂溶于水后显酸性,与岩石孔隙表面的矿物成分发生反应,改变了岩石孔隙表面矿物组成和岩石的孔隙结构。