泥质砂岩含水饱和度的求法

确定岩层的油气饱和度是测井解释的主要任务之一，砂泥岩储层是我国许多油田的主力产油层，研究砂泥岩储层的油气饱和度求取方法是非常有意义的。总结了主要应用于纯砂岩的阿尔奇公式，以及近年来比较通用、更能有效解决泥质导电问题的Waxman-Smiths公式、双水模型、双孔隙度解释模型和三水模型等。     

含泥质致密砂岩储层三孔隙导电模型

泥质的存在及复杂的孔隙结构导致致密砂岩储层导电规律的复杂性,给其饱和度评价带来了极大的困难,而储层饱和度评价的关键在于岩电参数的准确获取。前人关于储层胶结指数m的研究大多侧重于复杂孔隙结构的影响,对泥质影响则涉及较少。笔者基于Waxman-Smith泥质砂岩导电模型及Aguilera三孔隙导电模型,利用串并联导电理论建立了含泥质致密砂岩三孔隙导电模型,提出了准确描述由泥质、裂缝、非连通孔洞构成的致密砂岩导电规律的方法。采用单因素分析法研究泥质及复杂孔隙结构对胶结指数m的影响,发现m随着裂缝孔隙度的增大而减小,随着孤立孔洞孔隙度的增大而增大,随着泥质含量的增大而减小。岩芯实验数据验证表明,文中给出的模型能够准确描述含泥质致密砂岩储层的导电规律以及定量评价胶结指数m。     

三水导电模型及其在低阻储层解释中的应用

三水导电模型系基于岩石的导电路径是由自由流体水、微孔隙水和粘土束缚水并联而成的理论。利用其对塔北地区的部分低阻储层进行了解释。与传统的导电模型相比 ,新的三水导电模型极大地改善了测井识别低阻油气层的能力 ,提高了含水饱和度的计算精度。该模型不但适合于通常的砂泥岩地层电阻率解释并且能很好地描述低阻储层的电性特征     

不同注水开发阶段水淹层混合地层水电阻率计算方法

水淹层混合地层水电阻率是水淹层剩余油饱和度评价必须确定的参数.在开发中后期,注入水会与原始地层水发生离子交换作用,因此不能简单地利用并联导电模型计算混合地层水电阻率,从而增加了计算的困难.首先根据注入水和原始地层水未进行离子交换和离子交换完全两种情况确定出不同的混合地层水电阻率计算方法;再考虑实际注水过程,确定动态的混合地层水电阻率计算模型,在动态模型中利用离子交换率表示不同阶段混合地层水电阻率的变化规律,并提出利用岩电实验和阿尔奇公式确定离子交换率的方法;最后给出混合地层水电阻率在饱和度计算时的应用方法,为定量测井解释的大批量数据处理提供编程思路.     

高压条件下含导电矿物的人工砂岩复电阻率研究

天然岩样由于孔隙结构复杂、骨架成分非单一,导致复电阻率研究困难。考虑到根据理想模型制作的人工岩样能够更好地进行实验研究,选用黄铜粉、黄铁矿砂、石墨粉、环氧树脂等材料,人工合成了不同矿物含量的柱状标准岩样,在不同高压条件下使用AutoLab-1000设备测量了标样的复电阻率,并基于Debye分解模型反演获得了人工砂岩标样的零频电阻率、极化率、时间常数等参数;详细讨论了各个模型参数与导电矿物含量、连通性、地层压力等因素的关系,研究发现地层压力和矿物成分对极化率有较大的影响。研究结果对认识高压条件下人工砂岩标样的电性特征具有实际意义。      

煤层气测井探测技术的应用

煤田中在煤层附近有煤层气砂岩储层、泥质砂岩储层的存在,声波、密度两种孔隙度测井是进行孔隙度探测的有效方法。但是,当煤层气砂岩储层、泥质砂岩储层含气饱和度较小时,其分辨能力较低,这时就可以利用三测向电阻率,通过阿尔奇公式来计算孔隙饱和度;或是统计计算区内煤层气储层下限值的方法,还可采用孔隙度挖补法,提高识别能力。     

针对致密砂岩气储层复杂孔隙结构的岩石物理模型及其应用

针对致密砂岩气储层复杂的微观孔隙结构进行岩石物理建模,在模型中比较了单一孔隙纵横比、双孔隙模型两种表征孔隙结构的表征方式。岩石物理正演分析表明,两种孔隙结构模型均可解释致密砂岩复杂的速度-孔隙度关系。岩石物理反演结果表明,双孔隙模型对测井横波速度的预测精度更高,说明该模型更适用于表征研究区致密砂岩的孔隙结构,反演的软孔比例参数能够反映地层中孔隙结构的非均匀分布。应用双孔隙模型计算致密砂岩地层岩石骨架的弹性模量,与Krief及Pride等传统经验公式相比,该方法考虑了岩石骨架模量与矿物基质、孔隙度和孔隙结构等微观物性因素的关系,理论上更具有严谨性。对致密砂岩骨架模量计算结果的分析表明,少量微裂隙的存在即能够显著影响致密砂岩骨架的弹性性质,同时孔隙空间中的球形孔隙是致密气的主要赋存空间。并且,通过致密砂岩骨架弹性模量,进一步计算了可用于地层评价的Biot系数等岩石物理参数。致密砂岩骨架模量的预测结果可为Gassmann流体替换理论、BISQ孔隙弹性介质理论等岩石物理方法提供关键参数。     

淡水储层中低阻油气层识别技术

相对于咸水储层的常规电阻率油气层,淡水泥质砂岩储层中的低阻油气层识别难度较大,其成因类型复杂多样,可归纳为5类,即高束缚水、高阳离子交换量、盐水泥浆侵入、砂泥岩间互和油层与水层矿化度的差异,而低阻油气层大多是多成因的。针对多成因低阻油气层,采用交会图、测井新技术、常规测井信息的有效合理分析等方法进行识别,通过合理选取泥质砂岩饱和度模型定量评价。由此确定的淡水储层中低阻油气层识别评价思路,在渤海湾地区的油气勘探中得到了很好应用,而且正在发挥着重要作用,低阻油气层识别评价是一种经济、实用、可靠的勘探开发技术。     

基于常规测井资料的储层流体识别方法

相对于纯油气层而言,储层孔隙中部分油被可动水替代后,在常规测井资料上直观地表现为电阻率下降。从岩石导电机理出发,研究了电阻率变化的影响因素,采用支持向量机的数学方法,以不同类型储层有效孔隙度φe、泥质含量Vsh、油柱高度H作为基础资料,建立了纯油层状态下的地层电阻率反演模型,根据反演地层电阻率与实际测量电阻率之间的差异即可判断储层的流体性质。该方法在研究区的低阻油层及水淹层识别中取得了较好的效果,为油田开发控水稳油奠定了基础。     

含泥质灰岩储层的测井流体识别——以中东YL-DS油田为例

中东YL-DS油田高含泥质灰岩储层(泥质含量3%~8%)电阻率低,常规解释的含水饱和度较高,按纯灰岩储层段流体评价标准常被判定为水层。本研究避开对难以量化表征的纯灰岩骨架中束缚水的直接求取,通过计算储层中的泥质束缚水孔隙度来直接校正常规含水饱和度,简单易行,在实践中取得了良好的效果。具体方法为:根据纯泥岩的简化模型计算纯泥岩孔隙度,然后采用能谱测井资料计算干黏土的密度值,计算泥质灰岩储层中的泥质束缚水孔隙度,对常规阿尔奇公式计算的水饱和度进行泥质束缚水饱和度校正而获得视纯灰岩含水饱和度,最后采用校正后的含水饱和度和纯灰岩段标准解释图版综合判断储层流体性质。     

泥浆侵入二维数值模拟

石油钻井中由于井底压力略大于地层压力, 使得钻井泥浆侵入到原始地层中, 改变地层的电阻率, 影响了电阻率测井的准确性.以油水两相流的渗流方程、对流扩散方程和阿尔奇公式为理论模型, 采用有限差分方法对泥浆侵入过程进行二维数值离散, 针对麻黄山西探区储层实际情况输入模型中有关参数, 分别对侵入时间24 h和48 h, 解得给定侵入时刻储层的压力、含水饱和度、地层水矿化度和电阻率在垂向和径向的分布, 计算结果与实际情况相符, 可用其对实际电阻率测井值进行校正.通过一个低侵算例验证, 结果与理论分析相符合, 因此该方法可以用于垂向上非均匀储层的泥浆侵入计算.      

泥质砂岩复电阻率的频散特性实验

不同孔隙流体特性的岩石复电阻率频散实验,是复电阻率测井资料评价水淹层和低阻油层的岩石物理基础。通过水驱水、水驱油、油驱水的岩石复电阻率频散特性的实验研究,发现泥质砂岩的复电阻率频散特性受含油饱和度的影响较大,受地层水矿化度的影响较小,尤其是异相电阻率,受地层水矿化度的影响更小;与含水泥质砂岩相比,含油泥质砂岩的相角相对较大,且随着含油饱和度的增加而增大;含水岩石和含油岩行在频散特性上存在着较大差异。实验研究结果表明,利用基于岩石频散特性发展起来的复电阻率测井技术,可以有效地识别油水层。     

岩石激发极化衰减谱的多指数反演

激发极化衰减谱比极化率具有更为丰富的储层信息,与地层的孔隙结构、渗透率、地层水电阻率以及泥质含量密切相关。衰减谱是一系列单指数衰减的线性叠加,因此,可以对衰减谱进行多指数反演,得到弛豫时间谱,从而可以更好地利用激发极化衰减谱来进行储层评价。一般的非负最小二乘反演的结果振荡剧烈,与实际情况不相符。这里采用阻尼最小二乘方法,结合奇异值分解技术对泥质砂岩的激发极化衰减谱进行了多指数反演,得到了光滑连续的弛豫时间谱,弛豫时间分布点数为32点~64点较合适,算法和软件对实际的岩心具有较好的效果。     

基于电阻率测井的天然气水合物饱和度估算及估算精度分析

利用电阻率测井基于阿尔奇公式能够估算孔隙空间中天然气水合物饱和度。基于神狐海域的水合物钻井(SH2站位)资料,利用密度反演的地层孔隙度与地层因子交会图,计算出估算水合物饱和度的阿尔奇常数。假定地层中水合物呈均匀分布,利用电阻率资料计算的该站位水合物饱和度平均为24%,最高达44%,水合物饱和度在垂向上具有明显的不均匀性;利用孔隙水氯离子异常估算的SH2站位水合物饱和度平均值为25%,最高值达48%,厚度为25 m。这两种方法估算的水合物饱和度基本吻合,利用电阻率资料计算的饱和度与阿尔奇常数和饱和度指数及孔隙度有关。     

祁连山冻土区DK-1钻孔天然气水合物测井 响应特征和评价

祁连山冻土区天然气水合物科学钻探工程中采用电缆测井识别水合物储层,使用了三侧向、声波速度、自然伽马、长源距伽马伽马、井温、井径、井斜7种测井仪器,所获参数有利于确定天然气水合物的赋存位置。根据DK-1钻孔中获得水合物样品层段的测井曲线总结出水合物测井响应的特征,并参考国外的相关资料,对DK-1地层的孔隙度和天然气水合物饱和度进行了初步评价。结果表明,电阻率方法求出的地层孔隙度与岩心分析值较为接近,而用标准阿尔奇方程和修正的阿尔奇方程计算出的天然气水合物的饱和度值相差较大。因此,尚需对水合物岩心进行深入的分析测试,建立适当的岩石物理模型,来指导中国天然气水合物的测井评价。     

祁连山冻土区DK一1钻孔天然气水合物测井响应特征和评价

祁连山冻土区天然气水合物科学钻探工程中采用电缆测井识别水合物储层,使用了三侧向、声波速度、自然伽马、长源距伽马伽马、井温、井径、井斜7种测井仪器,所获参数有利于确定天然气水合物的赋存位置。根据DK-1钻孔中获得水合物样品层段的测井曲线总结出水合物测井响应的特征,并参考国外的相关资料．对DK-1地层的孔隙度和天然气水合物饱和度进行了初步评价。结果表明,电阻率方法求出的地层孔隙度与岩心分析值较为接近,而用标准阿尔奇方程和修正的阿尔奇方程计算出的天然气水合物的饱和度值相差较大。因此,尚需对水合物岩心进行深入的分析测试,建立适当的岩石物理模型．来指导中国天然气水合物的测井评价．     

用油水相对渗透率确定镇泾油田长6储层的产液情况

油水相对渗透率可以精确刻划出油、水二相流体在孔喉中的流动情况,通过阿尔奇方程准确求取储层的含水饱和度,建立适合镇泾油田的束缚水饱和度计算模型,并运用"岩心刻度测井"的方法,通过回归法,用实测油、水相对渗透率曲线求取琼斯方程中的区域参数,最终建立适合本区的油水相对渗透率经验公式。结果表明,用测井数据可以进行油、水相对渗透率的计算,并且完全满足评价储集层的产液情况。由此建立的油水相对渗透率解释模型,可以进行镇泾油田长6储层的油、水层的划分,并对油、水分异不彻底的储层进行测井评价,有着重要的参考价值。     

致密砂岩储层变岩电参数法饱和度计算模型:以苏里格气田西区盒8段例

致密砂岩储层是油气勘探的重点方向之一,由于致密砂岩储层具有低孔低渗、孔隙结构复杂、非均质性强和岩电参数变化等特点,在测井解释过程中不同于常规储层。Archie公式在致密砂岩地层中使用时,强非均质性导致岩电参数a、b、m和n会随着储层的变化而变化。针对苏里格西区盒₈段致密砂岩储层提出利用变岩电参数建立饱和度模型。依据研究区盒₈段储层25块岩心岩电实验分析发现胶结系数m与lgϕ呈二次函数关系、m与岩性系数a呈幂函数关系、束缚水饱和度S_wb对饱和度指数n有较大的影响。因此,在对孔隙度、束缚水饱和度和孔隙结构指数等因素分析的基础上,综合各因素影响特征建立了变岩电参数的饱和度模型。结果表明,该方法相对传统Archie公式饱和度解释,模型精度更高,为解释复杂孔隙结构砂岩储层提供了一种有效预测方法。