碳酸盐岩地层孔隙度测井环境校正方法与应用

地震储层预测时需要高精度的测井数据,对测井曲线不仅在储层处要进行环境校正,而且在非储层处也要做环境校正。为了消除井眼扩径和其他影响因素对测井曲线的影响,针对声波和密度等孔隙度测井提出了一套校正办法。首先要找出测井曲线的失真,然后针对引起失真的原因,分别针对声波测井和密度测井提出具体校正办法,主要包括基于阵列声波测井的声波时差重新提取和其他资料的重构-编辑法。上述方法在川东北碳酸盐岩区块进行了实验,经分析与对比,证明该方法是有效的,思路和方法对其他区块也有借鉴意义。     

岩石应力状态改变引起岩石热状态改变的研究

岩石的应力状态发生改变是否能引起岩石的热状态发生改变，是一个值得研究的重要问题，我们在实验室对岩石试件进行实验，实验得出岩石的温度随岩石受到的压力增加而显著增加，在试件破裂前出现明显的破裂温度前兆；实验还发现岩石内部温度随压力变化的不均匀性，不同测温点的温度变化不同，其变化量可相差几度。     

不同应力状态下岩石激发极化效应的实验及其机理研究

一、实验方法 1.试件的选择 为使实验具有代表性,我们采集了自然界三大岩类共10个品种的34块试件,详细测定了样品的孔隙度、渗透率、含水量、密度、容重、化学组份、显微结构、矿物成份等各种参数。岩石定名及矿物成份见表1,化学组份分析和物性参数测定结果略。     

岩石的临界孔隙度反演及横波预测(英文)

临界孔隙度模型是利用岩石的临界孔隙度来计算岩石骨架的弹性模量,岩石的临界孔隙度值受到很多因素的影响,而实际应用中通常无法获得准确的临界孔隙度值,只能选取经验临界孔隙度值,就会给岩石物理建模带来误差。本文提出了一种利用纵波速度反演岩石的临界孔隙度的方法,并且把它应用于横波预测中。实验室和测井数据应用结果表明本文提出的方法可以降低以往选取经验值带来的不确定性,并且能够为横波预测提供准确的临界孔隙度值,提高了横波预测的精度。     

多孔可变临界孔隙度模型及储层孔隙结构表征

碳酸盐岩、致密砂岩和页岩等储层具有孔隙类型多样、孔隙结构复杂和非均质性强等特征,属于典型的多重孔隙储层,孔隙结构表征是多重孔隙储层预测和流体识别的关键.现有的孔隙结构表征方法大多利用孔隙纵横比或者构建一种新参数来描述孔隙结构.岩石临界孔隙度模型是一种常用的岩石物理模型,具有一定的物理意义和地质含义.本文推导了岩石临界孔隙度与岩石孔隙结构（孔隙纵横比）之间的关系,进而利用极化（形状）因子建立临界孔隙度与弹性参数之间的关系,构建了能够包含多种孔隙类型的多孔可变临界孔隙度模型.利用多孔可变临界孔隙度模型由储层的弹性参数反演不同孔隙类型的体积含量.实验室测量数据和实际测井数据表明,多孔可变临界孔隙度模型能够适用于多重孔隙储层岩石物理建模和孔隙结构表征.

     

岩石的应力松弛,应变硬化和应变软化

本文论述了岩石应力松弛的某些基本特征，分析了应力松弛测试的基本理论，特别就岩石应力松弛中的应变硬化和软化现象提出了作者的见解，并导出了其数据处理方法。     

基于孔喉腔模型研究孔隙结构对于多孔介质孔隙度指数的影响

多孔介质的导电特性取决于多孔介质的孔隙空间结构,孔隙空间结构通常使用孔隙尺寸和孔隙迂曲度描述,而已有模型仅仅研究了孔隙尺寸对于孔隙度指数的影响.为了全面研究孔隙空间孔隙尺寸和孔隙迂曲度对于孔隙度指数的影响,基于孔隙网络基本单元孔喉腔,以及孔喉腔等效电路中喉道并联导电而后与孔隙体串联的假设,推导出孔喉腔电阻率.使用阿尔奇公式建立孔喉腔孔隙度指数计算模型,研究孔隙结构对于孔隙度指数影响.对于毛管模型,孔隙度指数随着孔隙迂曲度或孔隙横截面积的增大而增大,当孔隙迂曲度为1时,孔隙度指数不受孔隙横截面积的影响恒为1.0.当孔喉腔只有一个喉道时,该模型等价于溶孔发育的双孔隙度模型.在该孔喉腔中,随着孔隙与喉道迂曲度的增大,孔隙度指数增大;随着孔隙横截面积的增大,孔喉比增大,孔隙度指数增大;而随着喉道面积的增大,孔喉比降低,孔隙度指数首先降低而后增大.孔隙度指数与孔喉比有关.对于具有两个喉道的孔喉腔,该模型等价于溶孔、裂缝发育的三孔隙度模型,能够研究孔隙类型,孔隙几何特性对于孔隙度指数的影响.当孔隙固定,两个喉道的迂曲度增大时,孔隙度指数增大;两个喉道横截面积增大时,孔喉比降低,然而孔隙度指数增大,最大孔隙度指数对应的孔喉比并非最大值.当一个喉道固定,孔隙的横截面积增大时,孔隙度指数增加;喉道的横截面积增大时,孔隙度指数首先降低而后增大.孔喉比与孔隙度指数具有一定相关性,而孔隙度指数最大情况下的孔喉比与模型最大孔喉比并不完全对应.孔隙度指数是孔隙空间几何与拓扑特性共同作用的结果.岩心图像分析获取迂曲度与孔喉比后建立孔喉腔孔隙度指数模型的结果符合岩电实验数据,岩心分析饱和度和测井解释结论,表明孔喉腔孔隙度指数模型在地层评价中具有实际测井解释能力.     

复杂应力条件下地基岩石细观破坏研究

为了研究复杂应力条件下的深基坑岩石细观破坏问题,本构方程采用由应变空间导出的弹塑性损伤细观力学模型,借助有限元计算方法,实现了岩石三维破裂过程的数值模拟。采用细观破坏单元网格消去法,实现了有限元模拟裂纹扩展过程;利用位移加载来实现岩石逐渐破裂过程;数值模拟灰岩单轴拉伸及压缩破坏试验、双轴拉伸破坏试验和三轴受压破坏试验,得到其非线性应力—应变曲线和不同载荷阶段弹塑性损伤破裂演化系列图像;分析细观非均匀性对岩石宏观破裂力学行为的影响。研究表明,在复杂应力条件下,随着围压增大,峰值抗压强度明显提高,塑性变形明显增大。本文研究对深基坑施工过程中预防工程事故的发生具有借鉴意义。     

溧阳震区岩石磁性的温度和应力效应

本文测试了溧阳地震(M_s=6.0,1979.7.9)震中附近钻井中的岩石在不同温度下磁化率和天然剩余磁化强度随应力的变化。结果表明:1.岩样磁化率为(4-30)×4π×10~4,天然剩余磁化强度为(30-3000)mAm~(-1),居里温度均在580℃左右;2.室温下磁化率的应力灵敏度为(0.4-1.1)×10~(-3)(MPa)~(-1),与其他一些地区同类岩石相比偏低;磁化率应力灵敏度随温度增加,到某一峰值后下降,在邻近居里点处趋于零;3.天然剩余磁化强度的应力灵敏度为(0.2-2.3)×10~(-3)(MPa)~(-1)。分析表明,岩石压磁特性与磁性矿物的磁畴状态有关。 根据实验结果估算的由压磁效应引起的震磁异常仅有1nT的量级,由此推测,该地震前,在溧阳地磁台观测到的近10nT的磁异常很可能主要不是由压磁效应引起的。     

北京地区岩石地层密度特征及界面划分

针对北京地区岩石地层密度资料较为粗略的现状,系统采集了标准地层剖面岩石标本和平原区各大流域第四系大样共1669块,使用DX-600Z全自动电子密度计测试了密度,分析了常见岩石的密度及不同时代地层的密度特征,首次将北京区域地层密度细分到组级,绘制了系密度和组密度曲线,划分了密度界面,得到如下结论:(1)全区岩石密度范围为1.845～3.364 g/cm³,岩石平均密度从大到小依次是片麻岩、白云岩、灰岩、火山岩、侵入岩、泥岩、砾岩、砂岩、页岩和第四系砂黏土,平均密度分别为2.766 g/cm³、2.761 g/cm³、2.725 g/cm³、2.696 g/cm³、2.667 g/cm³、2.651 g/cm³、、2.620 g/cm³、2.581 g/cm³、2.475 g/cm³、1.581 g/cm³.(2)不同时代地层密度平均值从大到小依次是:...     

多孔岩石波传播的热弛豫模型修正

经研究发现热弛豫模型的衰减比BISQ模型大得较多,与地球介质相比衰减量也过大;反演与实验结果相比在虚模量的低频(或低温)端和高频(或高温)端相差较大,仅在峰值附近符合较好.针对上述不足,将Arrhenius关系直接引进Biot模型,替换原模型引进的峰值点的频率对数和温度关系,并重新调整了模型参数.这样既改善了原模型衰减量过大,又克服了模型反演中虚模量峰值曲线两侧差异较大的缺点.进行了P波和S波的波传播分析,仍然在频率谱和温度谱上获得热弛豫峰和Biot峰.分析显示热弛豫峰导致波速随频率升高而上升的普遍规律,Biot峰导致波速随温度升高而上升的异常现象.在相同条件下对Biot模型,BISQ模型和热弛豫模型的P波波速和衰减进行了对比.热弛豫模型得到的速度频散更强,频散范围更宽,所得的衰减峰值频率比BISQ模型要低,衰减幅度比BISQ模型稍大.这些结果与实验结果相近,更符合实际.     

第5届国际岩石应力研讨会

由国际岩石力学学会发起,中国地震局地壳应力研究所、中国岩石力学与工程学会、中国地震学会共同承办,国内外10个科研单位和团体协办的第5届国际岩石应力研讨会于2010年8月25—27日在北京召开。整个研讨会历时3天,吸引了来自国内外21个国家和地区的大约200位专业人士参加。     

饱和多孔岩石弛豫衰减对时间和温度的依赖性

通过饱和多孔岩石的低频亚共振试验 ,得到了饱和多孔岩石的内耗峰是典型的弛豫峰的结论 .不同的饱和液体、不同的岩石导致不同的弛豫峰特征 ,饱和岩石的弛豫特性 ,是寻找油田、地热田和预测储层的物性基础 .试验结果表明 ,饱和多孔岩石都具有一个共同的特性———时间和温度的等效性 ,即降低温度与增加振动频率是等效的 ,这就是饱和多孔岩石的弛豫共性 .     

饱和多孔岩石弛豫衰减对时间和温度的依赖性

通过饱和多孔岩石的低频亚共振试验 ,得到了饱和多孔岩石的内耗峰是典型的弛豫峰的结论 .不同的饱和液体、不同的岩石导致不同的弛豫峰特征 ,饱和岩石的弛豫特性 ,是寻找油田、地热田和预测储层的物性基础 .试验结果表明 ,饱和多孔岩石都具有一个共同的特性---时间和温度的等效性 ,即降低温度与增加振动频率是等效的 ,这就是饱和多孔岩石的弛豫共性 .     

基于岩石物理模板的孔隙度非敏感流体因子构建方法及应用

流体因子是一种指示储层含流体特征的常用工具,在储层流体识别中发挥着重要作用.现有的大多数流体因子除了反映孔隙流体性质以外还与孔隙度密切相关,对同一储层的高孔和低孔区域具有不同的流体敏感性,可能造成非均质储层的流体识别假象.本文提出一种消除孔隙度影响的流体因子,并将其应用于非均质储层流体识别.首先根据研究区地质特征选择并校准岩石物理模型,以此为基础优选横波阻抗I_S和饱和岩石体积模量与剪切模量之比K_sat/μ_sat构建能够分离岩石骨架和孔隙流体性质的I_S-K_sat/μ_sat岩石物理模板;而后通过对数域多项式拟合和归一化的方式构建孔隙度非敏感流体因子PINF(Porosity-Insensitive Normalized Fluid Factor).最后将本文提出的流体因子应用于苏里格气田非均质储层流体识别,实际测井和地震资料测试结果表明该流体因子的预测结果与测井解释结果相符,在同一储层段的高孔和低孔区域均显现出较好的应用效果,适用于非均质储层流体识别.     

遮放—宾川岩石圈剖面应力状态研究

选取遮放－宾川长３５０ｋｍ,深１２０ｋｍ剖面,建立不同模型,利用有限元法进行数值模拟,探讨该区地壳、上地幔的应力分布,计算表明：在线弹性介质中应力分布不仅爱断层结构的控制,而且还受物性参数的控制。壳内低速层和断面属物性软弱层,应力在其边缘或邻区较硬介质内较高,与地震一般发生在软弱层与软硬层交界处或软弱层周围物性较硬的部位的特点一致。故认为低速层和民层的作用可能是地震孕育的主要物性和结构环境因素之一     

饱和多孔岩石应力波的衰减特性

在0.01～100 Hz频率范围内，采用粘弹谱仪进行了3种孔隙度的干燥和饱和砂岩的动态力学频率谱和温度谱试验，取得衰减和模量在不同温度峰的频率响应．饱和砂岩的衰减随砂岩孔隙度的增加而增大；复模量随孔隙度的增加亏损增大，频散程度增强；并对频率谱和温度谱的对应关系进行了讨论．