孔洞型碳酸盐岩T2谱分维值与微观结构参数关系探究

碳酸盐岩储层非均质性强,发育溶蚀孔洞等孔隙结构,其固相颗粒级配良好,直径跨度范围约为三个量级,且为连续分布,具有统计自相似性和标度不变性,为严格意义上的固相分形多孔介质。核磁共振T2谱曲线能辨识碳酸盐岩储层基质孔隙、裂缝和溶蚀孔洞,是研究孔隙特征的有效方法之一,通常具有多峰特征。选取孔洞型碳酸盐岩岩心开展饱和地层水核磁共振测试,探究其T_2谱曲线分形特征;编制基于matlab的计盒法自动化处理程序计算T2谱曲线豪斯道夫维数D_H。结果表明T_2谱曲线具有显著的分形特征,可用分形理论对其特征开展研究。编制基于matlab的嵌入相空间法自动化程度较高的处理程序,实现最适定相空间维数的自动判别和双对数坐标系中线性段的自动提取,有效减少误差和噪声干扰,准确获取T_2谱曲线关联维数D_r。结果表明T_2谱曲线波峰个数越多,波峰与波谷距离越大,其D_r越大;即孔隙类型越多,分布范围越宽,使表征孔隙特征的数据密切程度越高;T_2谱曲线波峰个数越多,数据密切程度越高,最佳相空间维数m越小,即密切程度较高的数据含有更丰富的信息。较小的相空间即可体现系统特征。最终建立了关联维D_r与孔、渗之间的非线性定量关系式。实例验证结果表明该定量关系可有效预测孔隙度、渗透率,对于室内实验和矿场生产有较高的应用价值。     

基于CT图像分析探究孔洞型碳酸盐岩储层分维值与微观结构参数关系

碳酸盐岩储层非均质性强,发育溶蚀孔洞等孔隙结构,其固相颗粒级配良好,直径跨度范围约为三个量级,且为连续分布,具有统计自相似性和标度不变性,为严格意义上的固相分形多孔介质,与之伴生的不同形态、不同尺度的孔洞累积数量与直径分布遵循幂律关系;基于CT图片处理统计4块震旦系碳酸盐岩储层岩心的孔隙累积数量与直径分布,确定存在分形特征的无标度区间,计算分维值大小,结果表明固相颗粒配级越好,尺度分布范围越大,孔隙结构越复杂,分维值越大;分析计算了分维值与微观结构参数中的孔隙度和渗透率的定量关系,可为室内实测孔渗值的校正提供参考,也为探究多孔介质的分形特征提供了一个新的角度和方法。     

基于奇异值分解的核磁共振T2谱反演研究

在介绍奇异值分解的基本原理基础上,实现了基于奇异值分解的核磁共振T2谱反演。给出了T2谱反演的线性方程组,并利用奇异值分解法求解该线性方程组的解。此SVD法能够获得连续性较好的反演T2谱,算法较稳定,收敛性好,非负约束条件容易实现。反演T2谱与构造T2谱吻合性较高。且由NMR实验室反演效果可知,该方法可以应用于实验室岩心的T2谱反演。     

基于贝叶斯的核磁共振T2谱成像方法

为解决T₂谱成像精度低,影响检测结果的准确性的问题,对基于贝叶斯的核磁共振T₂谱成像方法进行了研究。首先给出了NMR(Nuclear Magnetic Resonance)信号的基本特征,并基于贝叶斯原理,推导了NMR信号的似然函数,构建了T₂谱成像框架。其次,采用改进的马尔科夫链蒙特卡洛策略,得到T₂谱及其不确定度。最后,通过随机构造服从多峰的混合高斯概率密度函数的T₂谱模型,验证了基于贝叶斯的核磁共振T₂谱成像方法的有效性。该方法可应用于通信原理综合实验内容,也可用于创新性训练实验。     

岩石核磁共振T2谱与电阻率指数的对应性研究

根据岩石孔隙的分形特性及毛管理论,建立核磁共振T2谱与电阻率指数的幂指数关系,结合岩石物理实验数据定量分析孔隙结构对导电特性的影响。结果表明:核磁共振T2随着电阻率指数I的增大而呈幂指数减小,核磁拟合指数与饱和度指数呈良好的正相关;T2谱与电阻率指数的对应性研究为岩电参数尤其是饱和度指数的分析提供了定量依据。     

泥页岩核磁共振T2谱换算孔隙半径方法

核磁共振T_2谱和压汞法毛管力曲线都是储层孔隙发育特征的数据表现。理论上,核磁共振T_2谱能够依据压汞毛管力曲线准确地转换为储层孔径分布图;但对于泥页岩储层来说,二者所反映的孔隙信息有所不同。通过比对二者形态的异同,发现二者在表征微裂缝时有差别,提出一种考虑泥页岩裂缝的方法用以确定T_2弛豫时间和孔隙半径r之间的转换关系。应用此种方法对典型样品实验结果进行分析,结果表明,对泥页岩核磁共振T_2谱进行孔隙半径转换精度有很大提高。     

应用核磁T2谱与数字岩心技术计算粒度分布方法

提出一种利用核磁T2谱结合数字岩心技术计算岩石粒度分布的方法。岩石粒度分布近似符合Weibull分布,改变分布参数可得到不同粒度分布。给出初始Weibull分布后采用过程法构建数字岩心,并用随机行走法对构建的数字岩心进行核磁数值模拟,遍历分布参数区间使模拟得到T2谱与试验T2谱逼近,误差最小时获得的Weibull分布即为岩石粒度分布。最后根据实际核磁测井资料对井下岩石粒度进行连续计算,粒度计算结果与实验室粒度分析结果对比良好,验证了方法准确性。     

裂缝-溶洞型储层产能特征研究——以塔河油田12区为例

塔河油田12区奥陶系油藏属于缝洞型碳酸盐岩油藏,具有极强的非均质性。裂缝-溶洞型储层是油田主要产油层,且主要分布在构造高部位和断裂、伴生裂缝发育带。本文分析了该类储层控制的高产井、中产井和低产井等3类油井的平面分布特征,并且运用录井和波阻抗反演剖面等资料研究了各类产能井的剖面特征。为提高钻探成功率和优先部署高产、中产井提供依据。     

高孔低渗裂缝性碳酸盐岩储层有效性评价-以中东地区X油田C组为例

X油田C组碳酸盐岩储层储量评价表明资源潜力巨大,但实际开发结果显示产量很低。在分析储层特征的基础上,运用测井资料结合岩心核磁、物性、压汞等分析资料,从储层岩性、物性、裂缝3个方面进行储层有效性评价。研究成果表明:储层岩性较细,连通孔隙度较低,束缚水饱和度较高,有效的储集空间较小,整体含油性较差,导致储层低产;颗粒灰岩和构造角砾岩,网状裂缝、高角度裂缝发育的储层有效性较好,属于相对优质储层。实际应用表明,C组储层有效性评价结果与录井显示、试油结果一致,为油田开发生产提供了重要的依据。     

FeS-FeS2组合物的吸附孔分形特征

为揭示高硫矿山硫化矿石吸附孔隙分形特征,采集FeS-FeS₂组合物进行低温氮吸附实验,测量4种FeS-FeS₂组合物的比表面积、总孔容及平均孔径,揭示其孔隙特征. 运用FHH模型计算得到4种FeS-FeS₂组合物的分形维数,并分析不同FeS-FeS₂组合物分形维数与孔隙参数、吸附能力的关系. 研究表明,4种样品低温氮吸附-解析曲线虽在形态上略有差异,但均属于IV型;FeS-FeS₂组合物气体吸附主要集中在2~8nm介孔上;随着FeS-FeS₂组合物中FeS质量分数增加,样品分形维数也会增大;分形维数增大,FeS-FeS₂组合物的比表面积和总孔容相应增大,平均孔径相应减小,孔隙结构越复杂,孔表面变得越粗糙;分形维数与FeS-FeS₂组合物的气体吸附能力呈现正相关性,即分形维数越大,吸附能力越强. 因此,FeS-FeS₂组合物中FeS质量分数的增大引起分数维数增加,有助于FeS-FeS₂组合物表面吸附存储氧气,更易使硫化矿石发生氧化自燃.     

磨溪雷一1气藏高效开发主体技术与成效

针对磨溪雷一¹气藏中储层有效厚度薄、渗透性差、天然气含硫的问题,开展了精细气藏描述及井下管柱安全生产的相关研究。为确认磨溪雷一¹气藏的储层有效厚度及储层物性,采用了测井资料与地震信息结合方法,形成了建模数值模拟一体化精细气藏描述技术,精确划分层段、识别储层甜点,形成了裸眼封隔器分段酸化储层改造技术、水平井开发结合井网优化技术等气藏高效开发技术。针对井下管柱腐蚀、堵塞严重的问题,对井下油管及玻璃钢油管进行寿命评价,采用了预防性更换油管,形成了修井延长井筒腐蚀气井开采期技术。基于上述技术的成功应用,为气藏实现持续25 a的稳产奠定了坚实的基础,为低渗碳酸盐岩气藏高效开发的典范,目前实现累计生产天然气110×10⁸ m³,取得了较好的开发效果。     

新场气田须二气藏单井气水层识别模型研究

川西新场气田须二气藏为典型的低渗致密碎屑岩气藏,由于地质条件复杂,储层非均质性严重,气水分布十分复
杂,束缚水含量较高,气层、气水同层电阻率界限模糊不清,测井解释往往造成很大误判。针对这一难点,应用基于粒子群
算法（PSO）的核主成分分析与支持向量机（KPCA–SVM）模型进行气水层识别。模型先通过核主成分分析（KPCA）进行
非线性属性变量提取,再将提取的属性变量作为支持向量机（SVM）的输入变量,在识别过程中利用粒子群算法（PSO）寻
优,最终实现气水层识别。将模型应用于新场气田须二气藏气水层识别,识别结果符合研究区的实际情况。     

碳酸盐岩油藏基质酸化水平井表皮因子模型研究(Ⅰ)理论模型建立

水平井开采技术是近年来广泛用于页岩薄层、低渗透等复杂油藏开采的一种主要方法.然而,如何全面考察来自油藏、酸液及酸化过程中的一些主要因素特别是难于用一般方法描述的酸蚀孔洞形成和生长的随机因素对酸化处理效果的影响,则是碳酸盐岩油藏水平井基质酸化技术设计和效果评价时所遇到的难题之一.通过首次综合考虑当代分形理论研究的新成果——酸蚀孔洞形成和生长过程中的分形与分维特征、水平井地层伤害沿水平井筒的椭圆柱体分布形态以及水平井油藏渗透率各向异性特性,提出了一种碳酸盐岩油藏水平井表皮因子综合模型,从而为上述问题的探讨在一定程度上提供了理论基础和可能途径.