非电法测井计算页岩储层含水饱和度方法研究

页岩储层属于低孔、特低渗储层,其泥质含量高、孔隙度结构复杂、普遍发育黄铁矿直接影响Archie公式计算含水饱和度精度。涪陵页岩气田焦石坝区块J4井岩心实验分析含水饱和度与非电法测井数据进行数理统计分析,显示密度测井和补偿中子测井与岩心实验分析含水饱和度相关性较好,并对密度测井与补偿中子测井进行幂函数建模,最终优选密度二次方多项式拟合法计算页岩储层含水饱和度。利用密度二次方多项式拟合法对研究区多口井进行含水饱和度计算,精度分析误差较小,相对误差在8%以内。证实密度二次方多项式拟合法在研究区页岩气储层含水饱和度评价中具有较强的适用性。该方法也为其他地区页岩储层含水饱和度计算提供参考。     

四川盆地五峰-龙马溪组低阻页岩含水饱和度测井评价

四川盆地五峰-龙马溪组页岩气层段,是有机质含量高、含气丰度高的优质页岩气层,但该层段却不具有高的电阻率,较低的电阻率会导致利用电法测井信息的Archie、Simandoux、双水模型等公式计算获得的含水饱和度远远高于实验分析值。为提高页岩气层含水饱和度的计算精度,在深入分析该区页岩气层测井响应特征及低阻成因的基础上,全面剖析了传统电法测井求取含水饱和度的局限性,改进形成了适应该区低阻页岩的含水饱和度测井评价技术方法。结果表明：利用声波时差、有机碳含量等非电法测井信息计算含水饱和度,避免了传统电信息计算低阻页岩层的含水饱和度导致的偏差,在研究区应用效果更加显著,为该区页岩气储量的准确计算提供了技术支撑。     

川东龙马溪组含水页岩吸附特征

采用室内吸附实验测试和吸附理论模型拟合手段,研究了不同含水饱和度下川东龙马溪组页岩的吸附特征,结果表明:当温度一定时,随着页岩含水饱和度的增大,相同压力下的页岩吸附量明显减小,吸附等温线整体下移;相同含水饱和度下,页岩气吸附量随压力升高而增大;不同含水饱和度页岩的吸附等温线较符合Langmuir模型,含水饱和度与其对应吸附等温线的Langmuir模型拟合指数a和b之间存在较好的线性关系,以此建立的计算模型可以计算任意含水饱和度页岩的理论吸附等温线,与相同含水下饱和度的实测页岩气吸附等温线对比,该模型的计算精度较高。     

基于孔隙度-饱和度参数分析页岩油富集程度

沾化凹陷沙三下亚段为主力烃源岩,也是页岩油勘探评价的主要目标层系,如何筛选页岩油富集和可动层段是目前研究中面临的主要难题。采用氦气法和常压干馏法测定了沾化凹陷罗69井密闭取心的岩石样品,对实验数据的分析表明,沙三下亚段页岩储层含水饱和度随孔隙度增大而减小,当大于某一特定孔隙度界限时,含水饱和度值趋于稳定。提出了页岩储层孔隙度越大、含油饱和度不变或者更高,则可动烃类含量越高的观点,通过对已获油流层段测井响应的分析,提出利用孔隙度、含油饱和度等多参数对页岩油可动性表征的思路,并依据沾化凹陷页岩测井响应特征及参数分布范围对储层富集程度进行了分级评价,其中I类最好,可作为页岩油勘探的主要参考目标。     

低孔低渗储层基于测井资料反演m值与饱和度计算方法研究

低孔低渗储层具有低孔隙度、低渗透率非均质性强等特点,其岩电参数特征与常规储层存在显著的差异;因此储层含水饱和度的计算是测井评价的一个难题。对南海西部海域大量低孔低渗样品的岩电实验结果进行分析研究,建立了利用测井曲线反演地层胶结指数m值与含水饱和度的方法。实际计算结果表明,由算法反演得到的胶结指数m值与岩心岩电实验结果很接近,因此可证明利用算法计算得到低孔低渗储层含水饱和度是可靠的。     

富县油区下组合储层束缚水饱和度计算方法

针对岩心分析法、数据拟合法、核磁共振法等在确定致密砂岩储层束缚水饱和度中所存在的局限性,建立地层冲洗带导电模型,用冲洗带测井曲线反演推导出基于常规测井曲线连续计算束缚水饱和度的数学表达式.分别用该公式和孔隙度拟合法计算富县油区致密砂岩储层束缚水饱和度,并将其结果与岩心实验数据进行对比.结果表明,所建数学模型的计算结果准...     

基于孔隙度-饱和度参数分析页岩油富集程度——以沾化凹陷沙三下亚段为例

沾化凹陷沙三下亚段为主力烃源岩,也是页岩油勘探评价的主要目标层系,如何筛选页岩油富集和可动层段是目前研究中面临的主要难题。采用氦气法和常压干馏法测定了沾化凹陷罗69井密闭取心的岩石样品,对实验数据的分析表明,沙三下亚段页岩储层含水饱和度随孔隙度增大而减小。当大于某一特定孔隙度界限时,含水饱和度值趋于稳定。提出了页岩储层孔隙度越大、含油饱和度不变或者更高,则可动烃类含量越高的观点。通过对已获油流层段测井响应的分析,提出利用孔隙度、含油饱和度等多参数对页岩油可动性表征的思路;并依据沾化凹陷页岩测井响应特征及参数分布范围对储层富集程度进行了分级评价,其中I类最好,可作为页岩油勘探的主要参考目标。     

陆相页岩储层地质力学特性及对压裂效果的影响

根据储层测井资料以及压后试油资料,分析了准噶尔盆地玛瑚凹陷风城组陆相页岩储层的地质力学特性,研究了地质力学参数对陆相页岩储层压裂效果的影响,并对陆相页岩储层可压裂性进行了评价。研究结果表明,风城组页岩油储层岩石力学参数与声波、体积密度间存在良好相关性,以此为基础,建立了储层岩石力学参数的测井计算模型;基于已钻井压裂、测井资料,建立了研究区陆相页岩储层地层压力、地应力计算模型;利用灰色关联法明确了储层影响压裂效果的地质力学主控因素(弹性模量、水平应力差、最小水平主应力、抗张强度以及单轴抗压强度);利用层次分析法构建了研究区陆相页岩储层可压裂性评价指标,地质力学主控因素的权重系数依次为0.369 6、0.244 0、0.209 0、0.109 3及0.068 1。     

结合压汞实验与核磁共振测井预测束缚水饱和度方法研究

针对压汞实验与测井资料计算致密砂岩储层束缚水饱和度精度不高的事实,借助Purcell公式确定岩样流动孔喉下限,提出了基于流动孔喉下限确定束缚水饱和度的方法。由于致密砂岩等复杂储层存在较强微观非均质性导致流动孔喉下限不固定,认为在利用压汞实验确定束缚水饱和度时应分别确定岩样流动孔喉下限。通过对223块岩样压汞实验数据的分析,发现累积渗透率贡献达到99.9%时的非润湿相饱和度大致等于束缚水饱和度,并基于上述发现提出了利用核磁共振测井资料构建伪毛管压力曲线,以渗透率贡献达到99.9%为标准求取储层束缚水饱和度的思路,并与其他核磁共振测井束缚水饱和度模型计算结果对比。压汞实验所确定束缚水饱和度与岩心半渗透隔板实验所得相对误差在35%以下,测井新模型在精度和变化趋势上均与岩心数据较为吻合,两者计算结果均表明,该方法对束缚水饱和度的计算有一定贡献。提出的方法可提高压汞实验与测井资料计算致密砂岩储层束缚水饱和度的精度。     

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。     

M地区水淹层含水饱和度的计算

以M地区测井、实验、试油等资料为研究基础,采用电阻率相对值技术,建立含水饱和度解释模型,避开了地层混合液电阻率的求取.探讨了研究区两种含水饱和度计算方法的应用过程,计算结果表明电阻率相对值法计算的含水饱和度与岩心分析饱和度匹配较好.实际应用表明,该模型效果良好,为M地区饱和度计算提供了一种行之有效的方法.     

基于线性回归与神经网络的储层参数预测复合方法

为提高储层参数的预测精度,提出一种利用测井资料,结合多元线性回归和神经网络预测储层参数的新的复合方法,具体分两步:(1)通过多元线性回归分析建立回归值y'的计算模型,将y'作为储层参数的初步预测值;(2)通过RBF神经网络建立y'的残差Δd的预测模型,将预测结果Δd作为y'的非线性误差补偿,最终建立储层参数解释模型,y=y'+Δd。基于该方法,结合测井资料和岩心数据,建立了鄂尔多斯盆地某致密砂岩气田M3井区S_2~2、T_2~2段孔隙度和含水饱和度的测井解释模型,结果显示,新方法建立的模型预测值与S_2~2、T_2~2段实际岩心孔隙度、含水饱和度值的平均相对误差均小于17%,明显优于单独根据多元线性回归分析或RBF神经网络建立的解释模型,预测精度更高。     

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。     

镅铍源硼中子γ测井的可行性

为降低测井成本,用镅铍源取代脉冲中子源,研究在储层已注入硼酸溶液的条件下进行中子γ测井即硼中子γ测井的可行性。用Monte-Carlo模拟技术即通用程序MCNP(3B),计算了该测井方法的俘获γ能谱、俘获γ计数与含水饱和度及源距的关系。得出了俘获γ计数随含水饱和度的增加呈指数规律衰减;井眼对俘获γ计数的影响很小,而且俘获γ计数与地层孔隙度具有良好的相关性。从计算结果看,用镅铍源取代脉冲中子源进行硼中子γ测井是可行的,其适应性强,成本低。     

基于三种常规测井方法的有机碳含量评价

由于取芯数量有限,导致所获得的岩心不能反映储层内有机碳的连续变化情况,严重影响了岩心分析法评价总有机碳含量的精度。而采用测井方法评价页岩有机碳含量,可以减少因有机质分布的非均质性和岩样的代表性带来的室内岩心分析误差。为进一步优选利用测井数据评价有机碳含量分析的方法,本文在分析含有机质页岩的测井响应特征基础上,选取了四川盆地某页岩气藏区块多口井的数据,运用测井评价方法分析总有机碳含量。分别使用岩性密度测井单因素计算模型、自然伽马单因素计算模型和声波电阻率多因素计算模型的评价总有机碳含量,对比3种模型的评价结果,可以得出以下结论:(1)密度测井单因素法在页岩储层中容易受到扩径的影响;(2)自然伽马单因素计算模型由于考虑因素少导致准确度较低;(3)声波电阻率多因素法有这很大的主观性,因为人为确定页岩"基线",不便于操作。本文提供了计算和评价页岩有机碳含量方法和思路。     

基于H-J-C模型的水化页岩破碎有限元分析

针对页岩地层钻井过程中钻井液对页岩水化作用的问题,提出了基于H-J-C模型的页岩含水饱和度与钻头破岩效率对应关系研究方法,开展了页岩含水饱和度对页岩力学特性影响规律的室内实验。通过室内实验研究发现:页岩含水饱和度对页岩强度、弹性/剪切模量、泊松比等宏观力学参数影响较大,得到不同饱和度工况下水化页岩力学参数值。借助LS-DYNA有限元软件,基于页岩破坏的H-J-C模型,利用室内实验得到的水化页岩的力学参数,模拟了钻头破碎页岩的动态过程。对水化页岩的应力变化、破碎形态、破碎效率进行了研究。结果表明:随着页岩含水饱和度增加,页岩强度降低,钻头破碎岩石的效率增加,当页岩含水饱和度从0.05增加到0.4时,钻头破碎岩石的效率增加了3.3倍。     

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。     

伊通盆地梁家-万昌构造带束缚水饱和度研究

伊通盆地梁家构造带和万昌构造带属于近物源快速堆积,储层具有岩性多变、孔隙结构复杂、低含油气饱和度、高含水饱和度等特点,仅利用含油气饱和度参数不能有效地确定储层的流体性质,且测井解释符合率偏低。根据核磁共振实验资料,采用T_2谱面积比值法和T_2谱系数法分别计算束缚水饱和度,发现两种方法计算的结果准确且接近,可以作为研究区建模的基础数据。针对研究区实际地质特征,分构造带建立了两类束缚水饱和度模型。分析发现孔隙度建立模型不适用研究区复杂储层;综合物性指数建立束缚水饱和度模型与岩心分析束缚水结果吻合程度较好;因此根据研究区储层特点,基于核磁实验基础数据,选择综合物性参数建立的束缚水饱和度模型,大大提高了模型准确度,为流体识别、测井解释提供了依据。     

碳酸盐岩岩电特性数字岩心仿真

对于碳酸盐岩储层,其孔隙度通常较低,流体驱替难度大,从而造成岩电物理实验难以获得低含水饱和度情况下的电阻率资料.利用数字岩心模型,结合格子气自动机技术对不同含水饱和度情况下电的传输特性进行数值模拟研究,揭示非阿尔奇现象产生的原因,建立新的含水饱和度计算模型.并将计算结果与人工岩心和实际岩心实验的结果作对比,其良好的吻合性表明新模型适于在非阿尔奇碳酸盐岩储层进行准确的舍水饱和度评价.     

基于测井数据的有机碳含量分析

由于取芯数量有限,这导致了所获得的岩心不能反映储层内有机碳的连续变化情况,严重影响了岩心分析法评价总有机碳含量的精度。而采用测井方法评价页岩有机碳含量,可以减少因有机质分布的非均质性和岩样的代表性带来的室内岩心分析误差。为进一步优选利用测井数据评价有机碳含量分析的方法,本文在分析含有机质页岩的测井响应特征基础上,选取了四川盆地某页岩气藏区块多口井的数据,运用测井评价方法分析总有机碳含量。分别使用岩性密度测井单因素计算模型、自然伽马单因素计算模型和声波电阻率多因素计算模型的评价总有机碳含量,对比三种模型的评价结果,可以得出以下结论：①密度测井单因素法在页岩储层中容易受到扩径的影响;②自然伽马单因素计算模型由于考虑因素少导致准确度较低;③声波电阻率多因素法有这很大的主观性,因为人为确定页岩“基线”,不便于操作。本文对于计算和评价国内其他页岩有机碳含量提供了很有意义的方法和思路。