二维格子气自动机模拟孔隙介质的电传输特性

本文应用2-D格子气自动机模拟饱和油水两相的多孔介质的导电特性。在油水两相界面处,引入反射与透射系数来决定粒子的运动状态,通过调节反射与透射系数就可以改变油水两相的导电性差异。用模拟结果考察Archie公式的地层因素F=R0/Rw和电阻率增大系数I=Rt/R0,其中,R0为百分之百饱和水时的岩石电阻率,Rw为水的电阻率,Rt为不同流体饮和度时的岩石电阻率。结果表明F与孔隙度φ间,I与含水饱和度间都存在幂关系,并可以表示为F=aφ-m,I=bS-nw模拟结果同时证实：公式中的参数a、m的变化反映了孔隙微观结构的变化,参数b、n主要受孔隙度大小和油相分布状态的影响。     

水污染的导电性和激电性与污染浓度变化关系的几个实验结果

为了解用电阻率法、电磁法和激发极化法监测地下水污染的可能性,给出了在水样和含水砂样中,加入了不同浓度的无机污染物和有机污染物时,样品电阻率、极化率、半衰时和偏离度等导电性和激电性参数与浓度变化关系的几个实验观测结果．水样中的观测结果表明,除个别有机污染样品的电阻率随浓度增加有所增大外,其余所有无机污染和有机污染样品的电阻率均随浓度的增加而减小．含水砂样中的观测结果表明,不同污染成分样品的电阻率和极化率,均随孔隙液浓度的增加而减小,但对反应样品激电时间特性的参数而言,则有半衰时随浓度增加而减小,偏离度随浓度增加而增大的规律．同时指出,用电阻率法、电磁法和激发激化法监测地下水污染是十分困难的．     

聚合物溶液对岩石电性影响的实验研究

为正确认识聚合物对测井曲线的影响,并为测井曲线的解释提供依据,以砂岩油藏为对象,通过岩电实验研究了聚合物对岩石电性的影响。岩样取自孤岛油田某井。实验分析了聚合物溶液自身电阻率特征及聚驱前后岩石电性特征的变化。实验结论,阴离子型聚合物溶液具有一般稀电解质溶液的导电特征;聚合物溶液的配制用水的矿化度对岩石的R0值有显著影响;聚合物溶液矿化度不同．对其Archie岩电参数的影响也不同;聚驱后,随聚合物溶液滞留浓度的增加,a,b值逐渐增大,m、n值逐渐减小。     

单轴压缩下多裂隙含水岩样电阻率变化与体积应变

在单轴压缩下,对经过高温焙烧的含水辉长岩进行了轴向和径向电阻率变化以及体积应变的同时连续测量.结果表明,在完全饱和前的非弹性压缩阶段,电阻率随压应力增高而降低;在完全饱和的弹性压缩阶段,电阻率升高;在非弹性的体积膨胀阶段,电阻率继续上升.从Archie 公式出发,通过近似分析,导出了电阻率变化和体积应变的关系式.实验结果和近似分析定性上相附.本文的主要结果是发现含水岩样在膨胀阶段电阻率的升高,初步认为这是由于热开裂的张开,降低了饱和度的结果.      

饱和多相流体岩石导电规律的数值实验

储层储量评价是石油勘探开发中的关键问题,而饱和多相流体岩石的电传输特性是储层储量评价的基础.通常这种电传输特性表现为Archie公式,但是在低孔、低渗复杂储层的研究中发现大量不符合Archie公式的非Archie现象.针对这一问题,利用数值模拟的方法,从微观角度研究孔隙结构、流体特性等因素对电传输特性的影响,揭示非Archie现象的成因.研究表明Archie公式中的饱和度指数是饱和度、孔隙度的函数,通过结合岩石物理实验,提出新的岩电关系模型,新模型与实验数据吻合得很好,表明新模型的有效性.     

考虑储层孔隙结构的岩石导电机制研究

经典Archie公式解决了测井数据的定量计算问题,但是,Archie公式只能用于孔隙结构相对简单的储层.面对日益复杂的油气勘探对象,Archie公式的计算精度受到一定的限制.本次研究,应用球管模型方法,针对不同孔隙结构研究了岩石饱和盐水及饱和油气时的导电性质,得到了不同孔隙结构、具有不同流体饱和度时岩石导电性的数值模拟结果. 本次研究的数值模拟结果证明岩石孔隙结构是导致岩电实验数据发散现象的因素之一,对比孔隙结构不同而饱和度相同岩石的导电性质,证明复杂孔隙结构是形成低电阻油层的重要因素.     

生活垃圾渗滤液污染砂土电阻率变化机制实验研究

为探讨含水多孔介质被垃圾渗滤液污染后的电阻率模型,实现基于土体电阻率的污染物量化分析,以不同粒径组成、不同初始含水量三种渗滤液污染砂土为样本进行了电阻率测试,基于实验结果对污染砂土电阻率变化机制进行了分析.结果显示污染砂土电阻率普遍随渗滤液侵入量增大呈指数降低;和相同含水程度未污染土相比,污染土电阻率值更低,降低幅度随初始含水量增大而减小.渗滤液污染导致的孔液电阻率变小、孔隙水含量增大是导电性增强的主导因素,与此同时污染过程也存在导致土体导电性降低的因素,降低因子受土的类型和初始含水量控制.涵盖这些因素的Archie型公式可作为渗滤液污染土的电性基本式,进而可利用这个基本式实现土体中污染物含量的量化分析.     

应用电阻率法确定浅水砂质沉积物中的扩散系数

根据无限稀释溶液中物质的分子扩散系数,估算沉积物中污染物的扩散系数时,需确定地层因数与孔隙度的关系.本研究将Miller Soil Box应用于测定青岛近岸不同粒径砂质沉积物与孔隙水的电阻率,以确定沉积物的地层因数,并结合沉积物的孔隙度,通过曲线拟合建立地层因数与孔隙度的关系式.研究结果表明,运用Ullman和Aller给出的经验m值(当φ≤0.7时,m取2)计算近岸砂质沉积物中污染物的分子扩散系数,将会引起40%~50%的误差;近岸砂质沉积物地层因数与孔隙度的关系可以采用Archie公式表示,即F=φ-m,m=1.52;经验证分析,可取m=1.52代入Ds=D0.φm-1公式,计算浅水砂质沉积物中污染物的分子扩散系数.     

碳酸盐岩储层饱和度计算方法研究

为了准确评价岩相控制下复杂碳酸盐岩储层的饱和度,分析了J函数和Archie公式计算饱和度的原理,认识到毛管压力曲线的准确分类、胶结指数的精确计算分别是利用J函数和Archie公式去准确评价饱和度的核心问题.对于J函数,基于毛管压力曲线类型。分类建立J函数与饱和度之间的关系是不可取的;而应针对J函数的曲线类型,分类建立J函数与饱和度之间的关系;另外,可以对J函数的形式进行适当地改进,达到准确分类的目的.在分类建立饱和度评价模型之后,可以引入完备空间中对多参数进行分类的模型——决策树,来建立不同类型储层的分类模型.对于Archie公式,将多个参数的变化反映到一个参数上——视胶结指数,综合测井数据和储层参数,建立视胶结指数的计算公式,再利用Archie公式准确计算复杂碳酸盐岩储层的饱和度.J函数的改进思路、决策树分类模型的引入和视胶结指数的提出,为在特殊测井资料缺乏的情况下,利用常规测井资料和有限的岩心分析数据,准确评价岩相控制下复杂碳酸盐岩储层的饱和度奠定了一定的理论和实践基础.     

华北某地区低电阻率油层的成因实验研究

低电阻率油层成因和导电机理非常复杂。低电阻率人造和天然样品的油驱岩电对比实验研究表明,无论是人造纯砂岩还是天然样品,高束缚水饱和度是产生低电阻率油层的一个重要因素;而高束缚水饱和度取决于泥质含量（岩性粗细）和岩石孔隙结构。拟合油驱岩电实验和自然伽马测井数据,建立了由自然伽马相对值计算束缚水饱和度的经验公式。用该成果对华北Z112井低电阻率油层进行再次解释,拟合经验公式求得的束缚水饱和度更准确,得到的总饱和度与试油结论更吻合。     

含天然气水合物的海底沉积物的电学特性实验

电阻率法是估算含水合物储层饱和度的常用方法之一.为了解海底沉积物中天然气水合物的电学特性,利用搭建的天然气水合物电阻率测量系统,以天然气水合物-南海沉积物-3.5％的盐水为研究体系,测量了天然气水合物在沉积物中形成过程中温度、压力、电阻率的变化.天然气水合物在水饱和的沉积物中由溶解气与水形成.实验中通过液压系统对沉积物压实以及采用较薄的样品来保证水合物在筒状的沉积物的均匀分布.当实验结束时,样品中水合物的饱和度达到39.8％时,样品的电阻率从水饱和时的2.024 Ωm增大到水合物饱和度为39.8％时的2.878 Ωm,增加到了1.4倍.电阻率法可以有效的识别含水合物的沉积物.实验测试结果表明,该实验装置工作稳定可靠,可为研究含天然气水合物的电学特性与饱和度的定量关系提供实验模拟技术支持.     

基于岩石导电效率理论建立碳酸盐岩储层饱和度的计算方法(英文)

由于孔隙型碳酸盐岩储层的复杂孔隙结构和强非均质性,岩石导电效率与含水孔隙度之间理想的线性关系相对复杂或并不存在,故前人基于岩石导电效率理论建立含水饱和度的计算公式并不完全适用于碳酸盐岩储层。基于岩石导电效率理论,推导了岩石导电效率的计算公式,阐明了岩石导电效率与含水孔隙度之间线性关系相对复杂或并不存在的根本原因,发现了岩石导电效率与电阻率之间的幂函数关系,分析了所建立含水饱和度计算公式误差的主控因素,得出了岩石导电效率的计算精度是该方法是否能推广应用的关键。与Archie公式相比,基于岩石导电效率理论建立的含水饱和度计算公式能更准确地计算研究靶区孔隙型碳酸盐岩储层的含水饱和度。在伊拉克某油田和印尼某气田3口井碳酸盐岩储层中的应用,表明当计算岩石导电效率的相对误差不大于0.1时,所计算储层含水饱和度的绝对误差不大于0.1,基本满足孔隙型碳酸盐岩储层精细评价的需求。     

裂缝性岩石低频下复电阻率与饱和度关系研究

储层中裂缝的发育影响着油气运移和储存,因此识别裂缝以及得到裂缝性储层的表征参数与物理性质对于预测天然气的产量有重要的意义.本文主要通过实验和数值模拟研究了低频段(100 Hz～1 MHz)内均质岩样和不同裂缝参数的裂缝性岩样的复电阻率频散特性.利用有限元模拟计算简易岩样模型的复电阻率,研究了完全饱和水状态下均质岩样与裂缝岩样复电阻率频散特性的区别.并重点研究了100 Hz、1 kHz和10 kHz下均质岩样以及不同裂缝宽度、密度、倾角岩样含水饱和度SW与电阻增大率TR、含水饱和度SW与介电常数变化率Iε的变化关系.实验结果显示完全饱含水的情况下裂缝的出现,使得岩样的复电阻率实部降低,复电阻率虚部的幅值减小;不同频率(100 Hz、1 kHz和10 kHz)下IR-SW曲线发生分离.裂缝密度和裂缝倾角的增加,导致岩样的复电阻率实部降低,复电阻率虚部的幅值减小;并使得不同频率下的IR-SW和Iε-SW分离程度变大.讨论了阿尔奇公式中饱和度指数n与系数b以及仿阿尔奇公式中介电饱和度指数n '与系数b与裂缝参数的关系,说明在高含水饱和度时,导电与介电的幂指数规律基本一致.通过对裂缝性岩石上述参数的研究,为多频复电阻率测井仪的研发提供理论与实验支撑,进而提高裂缝性储层含气性识别以及定量评价含气饱和度的可靠性.     

和田市土层剪切波速与土层埋深关系统计分析

收集和田市土层钻孔剪切波速实测数据,按照地貌单元划分,按不同岩性分别采用线性函数模型、一元二次函数模型及幂函数模型等三种模型进行土层剪切波速与土层埋深的统计回归分析,给出拟合参数和拟合优度R2,从而得到和田市各工程地质单元各类土层剪切波速与土层埋深关系公式。并对统计回归分析结果进行了显著性检验,此基础上计算出场地覆盖层厚度计算值,将土层剪切波速预测值与实测值、覆盖层厚度计算值与实测值进行对比,验证统计回归关系式的合理性和适用性。结果表明,统计分析得到的和田市城区各工程地质地貌单元各类土层剪切波速与土层埋深关系公式较为准确可靠。     

电阻率-孔隙度、电阻率-含油（气）饱和度关系的一般形式及其最佳逼近函数类型的确定（Ⅰ）

本文导出了电阻率-孔隙度、电阻率-含油（气）饱和度关系的一般形式--两个对称的表达式,并给予了实验证明。同时,本文指出,Archie公式、Winsauer公式和双水公式都是一般形式在一定条件下的特例。在一般情况下,本文给出了14个能够逼近这两个表达式的函数类型,通过岩芯数据进行选优,可以得到适合不同地区或地层的最优方程。根据本文理论建立的解释方法和研制的软件已经在油田生产中推广应用并取得了良好效果。 由于涉及内容较多,全文分两部分撰写。以下是本文的第（Ⅰ）部分,即一般形式的导出及实验验证;而最佳函数类型的确定及其在生产中的应用将作为本文的第（Ⅱ）部分发表。     

电阻率-孔隙度、电阻率-含油(气)饱和度关系的一般形式及其最佳逼近函数类型的确定(Ⅰ)

本文导出了电阻率-孔隙度、电阻率-含油(气)饱和度关系的一般形式——两个对称的表达式,并给予了实验证明。同时,本文指出,Archie公式、Winsauer公式和双水公式都是一般形式在一定条件下的特例。在一般情况下,本文给出了14个能够逼近这两个表达式的函数类型,通过岩芯数据进行选优,可以得到适合不同地区或地层的最优方程。根据本文理论建立的解释方法和研制的软件已经在油田生产中推广应用并取得了良好效果。 由于涉及内容较多,全文分两部分撰写。以下是本文的第(Ⅰ)部分,即一般形式的导出及实验验证;而最佳函数类型的确定及其在生产中的应用将作为本文的第(Ⅱ)部分发表。     

西昌地区地方震尾波衰减Q值

基于单次散射模型的尾波动功率谱分析法,利用西昌遥测台网地震波实时处理系统记录的２４个地震数字化波形资料,计算了西昌地区地球介质对应于１３个不同的ＱＣ值,在１．０－２０．０Ｈｚ频率范围内,以幂函数ＱＣ＝ＱＣｆ＾ｎ拟合ＱＣ值随的变化关系,其中Ｑ０值在４３．０－８２．４之间,ｎ值在０．２４－０．９４之间,平均值分别为６６．２和０．５３。     

饱和多相流体岩石电性的格子气模拟

利用计算机建立具有不同骨架颗粒形状和不同孔隙度的孔隙介质模型,采用格子气自动机方法模拟孔隙介质在油水饱和度不同的情况下电的传输特性,揭示了流体饱和度与介质电阻率之间呈现非阿尔奇现象的本质原因. 本文发现饱和度指数是饱和度和孔隙度的函数,反映了孔隙介质导电路径的复杂程度随饱和度变化而变化的情况,而不是传统地认为饱和度指数是流体分布状态的反映. 并得到新的饱和度计算公式. 以某油田为例,将计算的饱和度结果与实际岩芯实验的结果作对比,说明新公式的有效性.     

用有限差分法计算各向异性介质中多分量感应测井的响应

感应测井电阻率是砂泥岩储层中定量评价含油气性的主要参数之一,然而由于储层电各向异性的存在,传统的感应测井仪得到的电阻率主要响应地层的水平电阻率,比地层的垂直电阻率小,由此计算的含水饱和度偏高．多分量感应测井则可以通过不同方向的发射和接收,测量多个分量,弥补上述缺陷,为储层的含油气性评价提供准确信息．本文用交错网格有限差分法导出了主轴各向异性介质中Maxwell方程的离散化关系式,计算了三维各向异性介质中多分量感应测井的电磁响应．利用三层模型的数值模拟,分析了不同磁场分量对各向异性介质的响应特性,用多层模型和倾斜各向异性地层的响应计算检验了所编制的交错网格有限差分法程序．     

水驱油电阻率与含水饱和度关系的理论推导和数值模拟研究

水淹过程中电阻率与含水饱和度关系是用测井资料定量研究水淹级别及确定剩余油饱和度的基础,油田开发积累了大量的岩心分析数据及生产数据,为认识水淹过程中电阻率与含水饱和度关系及变化规律提供了依据.从阿尔奇公式及物质平衡关系出发,导出两种方法求Rz-Sw,Rt-Sw的定量关系,两种方法建立的关系与实测样品的关系相似.研究结果可用于分析各种影响因素及定量确定饱和度.