碳酸盐岩铸体薄片面孔自动提取研究

岩石孔隙是储层储集油气的重要场所,通过铸体薄片进行岩石孔隙结构分析对储层质量评价具有重要意义。碳酸盐岩孔隙结构较为复杂,铸体薄片图像中存在大量噪声和干扰因素,致使常规方法面孔提取效果不佳,因此本文引入一种多阈值铸体薄片面孔自动提取方法（ctsPore方法）进行孔隙区域提取和面孔率估计,方法综合利用HSV色彩空间中不同参数提取孔隙区域。本文针对碳酸盐岩储层的特点确定了一套ctsPore阈值参数,以解决溶蚀孔与噪声易混淆的问题。实验以伊拉克A油田中新统 Asmari组A段碳酸盐储层为例对所使用算法进行了效果检验。算法精度和效率分析实验表明,基于ctsPore方法的碳酸盐岩铸体薄片面孔提取误差小于0.24%。全井段铸体薄片分析结果表明,A段储层面孔率范围主要分布在6%~8%,储层较为致密,从上到下A1~A3小层的储层平均面孔率分别为6. 9%、11.7%、5.4%,与储层物性、沉积微相和岩性等纵向分布规律较为吻合。     

岩石孔隙铸体薄片制备技术研究

由于各类岩石的物理性质不同，岩石孔隙铸体薄片制备在胶体配方和冷却液选择等方面均有不同要求，本文介绍了岩孔隙铸体薄片的原理，制备方法和工艺条件，该项技术保持了岩石样品的原始结构，为储层特征的研究和评价提供了新的手段。     

基于岩石薄片的鲕粒碳酸盐岩地球化学溶蚀

为了更好地认识鲕粒灰岩及鲕粒云岩的溶蚀机制,并指导油气勘探,通过岩石薄片溶蚀模拟实验,结合环境扫描观察和能谱分析进行原位微观形貌观察和分析,并采用分形与多重分形对能谱面扫描图像进行分析.实验结果显示,硫酸介质下鲕粒灰岩溶蚀从结构缺陷点(解理或裂隙)开始,钙含量高的点溶蚀速率快,而钙含量低的点和含硅部分溶蚀慢或不溶蚀,从而形成凹凸不平的溶蚀坑孔隙空间;而鲕粒云岩在硫酸介质中的溶蚀从白云石晶体间裂隙开始,这是因为颗粒及颗粒间有大量微裂隙.相同条件下,鲕粒云岩的溶蚀丢失质量比鲕粒灰岩多出约80%,这表明硫酸介质对白云岩具有更强的溶蚀能力.通过对溶蚀微观形貌的观察发现,硫酸对鲕粒白云岩结构的破坏作用而形成的颗粒状表面,更有利于溶蚀作用的深入进行,进而发育优质孔隙.此外,分形与多重分形分析结果表明,碳酸盐岩薄片表面的Ca、Mg、Si含量分布的非均质性的差异控制着溶蚀反应,成分差异大、元素含量非均质性强能促进溶解反应的进行.      

基于多聚类中心的加权聚类铸体薄片图像分割方法

针对人工利用显微镜对岩石铸体薄片进行鉴定的低效和普通聚类分割算法对图像边缘分割效果差的问题,本文从岩石特征出发,提出了一种基于聚类分割算法的多聚类中心加权分割新方法,并使用该方法训练了一个适用于岩石铸体薄片的分割模型。使用该模型可以快速地完成对大量薄片的鉴定任务。该方法通过构建新的聚类距离提升了对薄片各组分边缘和内部的分割效果,将多聚类中心的方法和加权的聚类方法相结合,进一步增强了对薄片边缘部分的分割。利用来自疏松岩心的铸体薄片图像进行分割实验,并将本文提出的聚类分割新方法与普通的聚类分割算法的结果进行比较,发现本文方法的分割误差比普通分割方法的误差最高降幅达37.2%。与现有深度学习分割算法对数据量和数据类型的高要求相比,多聚类中心的加权聚类分割算法更适合地质领域中的分割任务,具有较高的应用价值。     

基于铸体薄片资料的砂岩储层孔隙度演化定量计算方法——以鄂尔多斯盆地环江地区长8储层为例

利用铸体薄片资料进行储层孔隙度演化定量计算是一项重要的成岩演化和储层模拟技术,但由于参数确定和计算方法存在的问题,导致结果准确性较差。基于此,在分析前人计算方法及其误差的基础上,确定了计算参数的选用,改进和完善了计算方法与结果检验方法的应用。在初始孔隙度的确定上,相对赋一固定值作为所有样品初始孔隙度或Scherer拟合公式,根据Beard和Weyl湿砂填集实验恢复初始孔隙度具有较高的精度;在考虑压实过程中岩石表观体积缩小的情况下,推导了压实、胶结损失孔隙度与溶蚀增加孔隙度计算公式,并给出了忽略岩石表观体积变化时孔隙度演化分析的误差来源和可能的误差大小范围;结果检验方面,摒弃了以往忽略溶蚀增加孔隙度而简单进行粒间孔隙度与和氦孔隙度对比的较为粗略的方法,建立了考虑各种成岩作用结果和成岩过程中岩石表观体积变化情况下的结果检验方法。应用该方法对鄂尔多斯盆地环江地区长8储层孔隙度演化进行计算,结果与岩芯氦孔隙度相比,绝对误差-1.1%,相对误差15.3%,取得了良好的应用效果。     

实验研究碳酸盐岩储层烃类包裹体捕获模式

在接近实际储层的温压条件下,利用人工合成烃类包裹体研究了碳酸盐岩储层烃类包裹体的捕获模式。人工合成烃类包裹体实验研究证实,在含油气条件下可以通过矿物晶体缺陷的愈合而形成烃类包裹体。根据矿物晶体缺陷类型和包裹体岩相学特征,可以把烃类包裹体的捕获模式分为4种:点缺陷型、线缺陷型、面缺陷型和体缺陷型。由于矿物晶体生长过程中点缺陷和线缺陷容易愈合,多数包裹体以这两种模式形成。点缺陷型包裹体体积一般较小,不方便分析;而线缺陷型包裹体体积变化较大;面缺陷型包裹体数量较少,一般厚度较薄;体缺陷型包裹体由于难以形成因而数量很少。结合天然样品对比,线缺陷型次生包裹体是最常见的,也是分析中用到最多的包裹体类型。     

RMS提取技术在溶洞型碳酸盐岩储层地质建模中的应用

三维地质建模在油气田的开发过程中发挥着越来越重要的作用。在碎屑岩储层的应用中已经形成一套较为成熟、效果良好的方法技术,但是在碳酸盐岩储层预测的应用中尚处于探索阶段。应用PETREL储层建模软件,以地震属性RMS提取技术为建模核心方法,建立塔河4区碳酸盐岩溶洞的分布模型,并且对塔河4区实际洞穴与此模型预测结果进行对比统计,72个样点中吻合的有54个,吻合率为75%,较为准确的再现塔河4区地下空间分布,此模型可为以后的勘探开发提供有效依据。     

碳酸盐岩类岩石薄片的最佳定厚标准探讨

传统的薄片磨制方法,会对碳酸盐岩粒屑结构中包含的生物碎屑和包粒等造成判断及鉴定的不良影响.本文通过反复实验,确定碳酸盐岩类岩石定厚标准在0.033 ~ 0.045 mm之间,可以清晰显现生物碎屑、粒屑的显微结构,对其成冈及命名的准确性具有重要意义,同时结合矿物干涉色对厚度的要求等冈素,综合出较实用的碳酸盐岩薄片厚度控制体系.     

实验研究碳酸盐岩储层烃类包裹体不混溶捕获行为

认识储层烃类包裹体的捕获机制对于解释包裹体分析结果有着重要的意义.通过人工合成烃类包裹体实验,对碳酸盐岩储层烃类包裹体的不混溶捕获现象进行了探讨.通过对人工合成烃类包裹体的显微荧光、均一温度测试和拉曼光谱分析,对不混溶包裹体内捕获的物质进行了辨别.根据包裹体的相态特征和实验分析结果,可以将实验合成的不混溶包裹体归纳为两...     

海拉尔盆地贝尔凹陷三叠纪布达特群-早白垩世大磨拐河组储层孔隙纵向分布特征

贝尔凹陷是海拉尔盆地最有潜力的油气勘探地区.由于该区储层类型较多,实测孔隙数据较少,很难了解各类储层孔隙在纵向上的分布.根据铸体薄片数据,采用立方体模型来推算原生孔隙度,利用原生孔隙度和视孔隙度与埋深在纵向上的组合规律了解储层孔隙的现今分布特征.通过实验数据推测出该区储层可能发育3个次生孔隙带,分布在埋深1 000～1 200m、1 300～2 000 m和2 040～2 300m,其中1 300～2 000m次生孔隙带已被证实.     

南堡地区碳酸盐岩储层孔隙结构特征及对物性的影响

利用数字图像分析法对南堡地区碳酸盐岩储层的孔隙结构参数进行定量求取,明确了不同类型孔隙的孔隙结构参数特征,分析了孔隙结构特征对储层物性的影响,并应用优选出的孔隙结构参数建立碳酸盐岩储层物性预测模型。结果表明：研究区内碳酸盐岩储层的储集空间以次生孔隙为主,为一套典型的孔隙型储层。应用孔隙结构参数可以较好的区分铸模孔、粒间孔、粒内孔和晶间孔等孔隙类型,其中铸模孔呈较低的平均等效直径与高的宽纵比,粒间孔以高等效直径25%为特征,粒内孔对应最低的比表面、最高的等效直径标准差,晶间孔比表面较高且宽纵比分布范围局限。等效直径、形状因子、球度和宽纵比等参数对储层物性的影响显著。分别针对孔隙度和渗透率,在提取的28项孔隙结构参数中优选出6种相关性高的参数,并应用多元线性回归方法分别进行拟合。验证结果显示拟合公式具有较高的可信度,且渗透率（R2=0.916）优于孔隙度（R2=0.778）。该方法可为研究区及其他地区的孔隙型碳酸盐岩储层评价研究提供参考。     

基于岩石物理模型的碳酸盐岩储层微观孔隙特征分析方法

碳酸盐岩储层的微观孔隙结构普遍具有类型复杂和纵向变化快的特征。由于地球物理资料尺度的限制,现有的解释手段不能有效刻画这些关键特征。笔者采用临界孔隙度模型作为理论依据,建立了微观孔隙结构与宏观弹性参数响应之间的定量关系;以岩石物理实验数据为约束,提出了一种基于概率统计学的方法估算储层关键参数并识别岩石孔隙类型。在YS1井的应用表明：新方法有效挖掘了声波测井数据中隐含的微观信息,参数预测结果达到较高的精度（平均相对误差小于10%）,可以为优质储层段的划分提供可靠的参考依据。     

塔河油田奥陶系储层构造应力场研究

油气储层构造应力场的分布特征,对油气运移、注采井网布置、储层改造等具有重要意义。为此,文章从塔河油田AD13井区的地质构造演化入手,基于油田测井资料,结合弹性力学及有限元理论,建立研究区地应力弹性力学计算模型,利用有限元软件对研究区储层地应力进行模拟研究,并将模拟结果与现场地应力实测值进行对比分析。结果表明,研究区最大水平主应力为102~130 MPa,最小水平主应力为87~110 MPa,均为压应力;研究区东部及南部最大水平主应力方向为北东向,西北部最大水平主应力方向为北东东向,西南部最大水平主应力方向为南东向,地应力大小及方向均与实际结果相符。研究结果可为研究区油气勘探开发工程提供科学依据。      

Using a Modified GOI Index (Effective Grid Containing Oil Inclusions) to Indicate Oil Zones in Carbonate Reservoirs

The GOI(grains containing oil inclusions) index is used to distinguish oil zones,oil-water zones and water zones in sandstone oil reservoirs.However,this method cannot be directly applied to carbonate rocks that may not have clear granular textures.In this paper we propose the Effective Grid Containing Oil Inclusions(EGOI) method for carbonate reservoirs.A microscopic view under10× ocular and 10 x objective is divided into 10×10 grids,each with an area of 0.0625 mm×0.0625 mm.An effective grid is defined as one that is cut(touched) by a stylolite,a healed fracture,a vein,or a pore-filling material.EGOI is defined as the number of effective grids containing oil inclusions divided by the total number of effective grids multiplied by 100%.Based on data from the Tarim Basin,the EGOI values indicative of the paleo-oil zones,oil-water zones,and water zones are 5%,l%-5%,and 1%,respectively.However,the oil zones in young reservoirs(charged in the Himalayan) generally have lower EGOI values,typically 3%-5%.     

用成像测井资料描述碳酸盐岩储集层——以车古20潜山为例

碳酸盐岩、火成岩等复杂性油气藏具有岩性、孔隙空间结构复杂、非均质性强等特点,单纯用常规测井技术很难对这些油气藏进行准确评价,必须借助于成像测井等新技术资料。成像测井不仅能直观地显示各种裂缝、溶洞等地质特征,而且还能定量计算裂缝的各种参数,以及研究孔隙结构。这里详细介绍了成像测井新技术裂缝识别、储层划分、裂缝参数计算、孔洞频谱分析等方法,并利用这些方法描述了车古20潜山碳酸盐岩储集层的裂缝,以及溶蚀孔洞发育特征,识别出了此潜山的储层,还结合其它资料,得出了该潜山油气藏的储层分布规律。     

中国油气储层地质研究面临的挑战和发展方向

论述了我国采取“稳定东部 ,发展西部”的油气战略后 ,油气地质所面临的形势 ,以及油气工业的发展对储层地质提出四个领域的挑战 :深部储层、挤压盆地储层、低渗透储层和碳酸盐岩储层 ;这些都是石油勘探开发中久攻不克的难题。根据我国陆上东西部油气区的勘探开发实际和近年的储层研究实践 ,文章系统多视角地分析了这四个难题 ,并提出了相应客观的研究思路和研究方向。     

不同地质储库中的镁同位素组成及碳酸盐矿物形成过程中的镁同位素分馏控制因素

镁同位素在低温地球化学过程中显著的分馏效应,是其示踪地球表生环境演化及物质循环的基础。本文在前人研究的基础上,对地球上不同地质储库中的镁同位素组成及碳酸盐矿物形成过程中的镁同位素分馏控制因素进行了总结:火成岩的镁同位素组成较均一;风化产物总体富集重的镁同位素,且变化较大;碳酸盐岩中灰岩相对白云岩富集轻的镁同位素,但总体上富集轻的镁同位素;岩石类型、风化强度以及植被等因素对河流地表水的镁同位素组成影响较大,导致地表水的镁同位素组成总体变化较大;海水的镁同位素组成均一,平均值约为-0.83‰;低温条件下,控制碳酸盐矿物无机成因过程中镁同位素分馏的因素有矿物相、沉淀速率和温度,其中矿物相是主要控制因素;生物成因碳酸盐矿物镁同位素组成与生物体对含镁碳酸盐矿物的利用形式有关,除了需考虑与无机碳酸盐沉淀类似的控制因素外,还需考虑不同物种对轻、重镁同位素的选择性吸收能力;因生物成因海相碳酸盐矿物几乎都是由最初的无定形相碳酸盐转变而来,故生物成因海相碳酸盐矿物的镁同位素特征不能代表生成无定形相碳酸盐的流体的镁同位素特征。镁同位素在低温条件下具有良好的分馏效应,随着分析测试技术的发展及不同地质储库中镁同位素组成数据的积累和完善,有关表生环境中镁同位素分馏机制的许多问题将逐步得到解决,镁同位素在揭示地球表生环境演化及物质循环方面将发挥更大的作用。     

庆城-合水地区长8油层组储层成岩作用及孔隙演化

在钻井岩心观察的基础上,利用砂岩普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物分析等多种方法,综合研究了庆城-合水地区长8储层成岩作用及孔隙演化特征。结果表明：①庆城-合水地区长8储层主要为一套三角洲前缘相砂岩,岩石类型为岩屑长石砂岩和少量的长石砂岩。②研究区长8储层砂岩主要经历了压实作用、胶结作用及后期溶蚀作用等成岩作用。③包裹体均一温度、黏土矿物组合、胶结物与孔隙类型特征等多种指标反应的成岩作用阶段已达到中成岩阶段A期。④早期压实作用是造成孔隙空间减少主要因素,平均损失率为21.58%,胶结作用造成的孔隙度平均损失率为6.89%,而后期溶蚀作用是改善砂岩储层的重要因素,平均孔隙度增加3.97%。庆城-合水地区长8段储层砂岩孔隙演化特征和成岩作用阶段的研究对低渗透致密储层的开发具有重要的意义。