基于微元动态物质平衡法模型确定水淹层混合液电阻率

水淹层测井评价关键技术之一就是精确计算水淹层混合液电阻率,目前精确计算水淹层混合液电阻率的方法精度亟需提高。为此,本文提出精确计算地层混合液电阻率的微元动态物质平衡法。该方法将水驱油过程微元化,并考虑到水驱油过程中地层原生水与注入水离子有效交换比例这个变量,理论上该变量随水淹程度的增强从0逐渐变为1。对比结果表明,一阶导电法、变倍数物质平衡法和改进的微元动态物质平衡法模拟计算岩石电阻率的平均相对误差分别为0.192、0.169和0.124,改进的微元动态物质平衡法精度有了较大的提高,并且得到的混合液电阻率在不同水淹类型测井评价中可以更精确地计算剩余油饱和度。该方法已推广应用到各大油田不同水淹类型测井评价中,计算的水淹层含水饱和度与密闭取心的饱和度数据最为接近,水淹层测井综合解释符合率达到87%以上。     

三种混合泥质砂岩有效介质通用电阻率模型比较

复杂泥质砂岩油气层的识别与评价一直是测井解释领域亟待解决的难点和热点问题,因此,针对复杂泥质砂岩油气层的特点,有必要研究能够描述这类储层导电规律的新导电理论。针对用于复杂泥质砂岩油气层解释的3种混合泥质砂岩有效介质电阻率模型,从理论和实验角度,进行了全面系统的比较。通过对3种有效介质通用电阻率模型建模理论基础的分析,可知混合泥质砂岩有效介质非对称模型基于HB方程和并联导电理论,对称模型基于对称导电理论和并联导电理论,而孔隙结合模型基于混合介质电导率积分方程;对称电阻率模型可用于多连续项存在的地层,而非对称电阻率模型和孔隙结合电阻率模型只允许水为连续项。对骨架不导电的纯砂岩进行模型化简,可知非对称电阻率模型和孔隙结合电阻率模型可以简化成阿尔奇公式,而对称电阻率模型能化简成类似阿尔奇公式。通过1组混合泥质砂岩人造岩样和2组分散泥质砂岩岩样以及1组骨架导电人造岩样的实验数据,验证3种有效介质通用电阻率模型均适用于混合泥质砂岩地层解释,且精度相近。     

麻黄山西探区淡水泥浆侵入电阻率测井特征分析及其应用

麻黄山西探区大部分井的泥浆矿化度小于地层水矿化度,导致淡水泥浆侵入,影响电阻率测井值,使利用测井资料评价油水层存在较大的技术难度.在分析麻黄山西探区淡水泥浆侵入电阻率测井特征的基础上,对电阻率测井系列进行了合理选择,论述了径向电阻率比值法,并采用径向电阻率比值法计算含水饱和度,测井解释结果与试油资料对比表明,解释效果好,符合率高.     

胜坨油田沙河街组二段复杂断块油藏水淹层测井解释研究

以胜坨油田发育的典型复杂断块油藏为例,利用密闭取芯井资料建立判别关系和测井解释模型,进行沙河街组二段1-3砂组复杂断块油藏水淹层测井解释。首先介绍了该水淹层测井响应特征,接着应用多项式趋势面分析方法对测井数据进行标准化处理,并选择测井资料齐全、质量可靠、有钻井取芯和录井、试油资料的井为关键井,结合试油试采、岩芯分析资料建立测井解释模型。结果表明：胜坨油田沙河街组二段1-3砂组复杂断块油藏已经进入高含水阶段,水淹层发生明显的自然电位曲线基线偏移、地层电阻率降低、自然伽马降低、声波时差增大等现象;选择沙二段顶部的高阻白云岩段（厚度为8～12 m）作为标准层进行标准化处理;声波时差三次趋势面分析效果较好,拟合度达到22.6%,平均校正量为14μs/m;T4j17、T2-121井取芯井段较长且收获率较高,分析化验资料较丰富,测井资料齐全且质量较好,能够反映沙二段1-3砂组复杂断块油藏储层特征,被选为关键井;建立泥质体积分数、粒度中值、孔隙度、渗透率、含水饱和度等解释模型。最后,通过对水淹层的测井资料进行逐井处理、计算机逐点或按层输出主要储层参数等3个方面检验解释模型,定量评价了测井解释模型的应用效果。结果表明：测井解释结果与岩芯物性和生产数据吻合较好,获得了较为可靠的地区储层地质分析结果,可为注水开发调整提供有效的参考。     

大庆油田某区块扩边区油水层解释方法研究

大庆油田某区块扩边区从物性、含油性及成藏规律等方面都与主体区块不同,导致油水层的测井响应特征也不相同,沿用全区的油水层解释标准对扩边区新井进行解释,符合率较差。因此,有必要开展该区块扩边区油水层解释方法研究,建立适合扩边区的油水层解释模型,提高扩边区油层组的油水层解释精度。利用密闭取心井研究结果,并结合钻井取心、录井、试油等资料,建立孔、渗、饱参数模型及油水层解释模型,提高油水层解释的符合率。通过对比分析,发现RILD-SP扶余油层组油水层解释图版的符合率最高,图版符合率为90.3%,能够作为最终的油水层解释图版。     

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.     

电测深法视电阻率对介质电阻率偏导数的计算

在前人工作基础上,对电测深法一维正演解析解递推电阻率转换函数求偏导,给出了电测深法视电阻率对介质电阻率偏导数的解析计算方法;根据Seigel体激发极化理论,采用视电阻率对介质电阻率偏导数矩阵的线性组合,计算出了电测深法的视极化率,其结果与"等效电阻率法"计算视极化率最大相对误差小于1.1%。在一次正演计算过程中就可以同时得到视电阻率、视极化率以及视电阻率对介质电阻率的偏导数矩阵,提高了计算效率,也为后续的多层地电模型电测深法数据优化反演计算提供了关键性技术。     

蚀变火成岩储层导电机理及饱和度方程

火成岩储层非均质性极强,而且或多或少会蚀变产生黏土矿物,导致准确计算火成岩储层含水饱和度较困难。为此,首先建立包含蚀变产生黏土的混合骨架体积模型,然后分析了火成岩的导电机理,认为孔隙结构和黏土的附加导电是影响其导电的主要因素。根据火成岩储层孔隙由基质孔隙、裂缝和非连通孔洞组成的特点,建立包含基质、裂缝和非连通孔洞的三重孔隙模型,得到计算孔隙度指数的公式,最后建立评价火成岩储层的包含黏土影响的饱和度方程。计算孔隙度与岩心分析孔隙度对比,平均绝对误差为0.81%,平均相对误差为19.78%;计算的含水饱和度与密闭取心分析的含水饱和度对比,平均绝对误差为13.49%,平均相对误差为31.00%。     

大港油田低阻低渗油气层识别方法研究

用双水法识别低阻低渗油气层已被人们认可，但多年来一直未找出可实际求解的响应方程，本文从密闭取芯资料着手，用未受电阻率影响的束缚水饱和度和由电阻率求得的地层含水饱和度珂动水饱和度，用来识别低阻低渗油气层，取得了良好的地质效果。     

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。     

河道砂体内部夹层岩性与遮挡性识别

河道砂体内部夹层作为储层构型界面,厚度较薄,岩性、遮挡性存在差异,对河道砂体内流体渗流及剩余油分布的影响不尽相同。本文以大庆油田萨北二区为例,利用密闭取芯井岩芯和纵向分辨率较高的微电极测井曲线等资料,以岩芯识别夹层岩性为基础,通过对测井曲线幅值、幅差、回返率交汇分析,优选出微电位回返最低值和微梯度回返率作为夹层岩性判别标准,夹层岩性识别符合率达82%;并以夹层含油性为依据,将夹层按遮挡性分为完全阻流型、强限流型、弱限流型等三种类型;分析密闭取芯井河道砂体内部夹层岩性与遮挡性对应关系,建立了非取芯井河道砂体内部夹层遮挡性的岩性解释法,夹层遮挡性识别符合率达72%。以此为深入研究地下河道砂体内部构型对注入剂驱替路径及剩余油分布的影响奠定基础。     

高密度电阻率法探测DNAPLs污染的适宜性探讨

重非水相流体（DNAPLs）的电阻率一般较高,在地下介质中与周围的地下水形成明显的电性差别。利用这一特性,非侵入式的高密度电阻率法（ERT）在探测DNAPLs污染场址中污染范围展现出一定优势。然而在实际场址的调查应用中,ERT有时无法探测到显著的高阻异常,或探测的高阻异常是由于介质的非均质性产生,从而导致对DNAPLs污染分布的误判。针对该问题,文章首先基于有效介质电阻率模型,计算了不同DNAPLs饱和度情形下的地层总电阻率值,从理论上解释了当DNAPLs污染程度较低时不存在显著高阻异常的原因。进一步构建理想ERT正演模型,探讨ERT探测DNAPLs污染的适宜性。研究结果表明:介质的非均质性（例如高阻的砾石等）对ERT探测具有很强的干扰,可造成DNAPLs分布范围的误判,因此传统静态ERT探测DNAPLs污染仅适用于均质介质或者非均质介质中DNAPLs污染程度较高的条件。对于非均质介质DNAPLs污染程度较低时,需采用基于时间域的差分反演方法屏蔽介质非均质性的影响,从而准确判定DNAPLs分布。     

黏土岩饱和过程中水分运移规律试验研究

黏土岩作为高放废物地质处置库的备选介质,目前得到世界各国的高度重视。黏土岩地质处置库巷道施工过程中,一方面,围岩因开挖损伤生成裂隙使得渗透性增强,对核素的阻滞作用降低;另一方面,在应力和水的耦合作用下,黏土岩良好的裂隙渗透损伤自修复能力使得围岩的渗透性逐渐恢复接近于原始状态。基于电阻率测试,首先开展了黏土岩试样在不同条件下的饱和过程试验研究,得到了黏土岩试样饱和过程中等效电阻率的变化规律,分析了不同损伤程度试样、盐溶液对等效电阻率的影响,进而揭示黏土岩饱和过程中水分运移规律。试验结果表明：（1）等效电阻率随着含水率增加而逐渐减小,并逐渐趋于一个稳定值;（2）等效电阻率的大小不仅与含水率有关,试样内部裂隙的存在也会影响等效电阻率分布,这一发现为电阻率法可以探测试样中裂隙的存在提供了依据;（3）水流在黏土岩中扩散,内部裂隙成为优先通道,水流在裂隙中的快速扩散加快了黏土岩的饱和速度。同时,随着黏土岩中水分与黏土矿物的水化膨胀反应,内部裂隙有一定程度闭合,加深对裂隙闭合机制认识,通过电阻率测试可以有效地揭示这一过程。     

皮克特图版在含泥质砂岩储层测井解释评价中的改进及应用

经典皮克特图版由阿尔奇公式推导而来,但无法处理泥质砂岩储层。本文以南海西部海域W油田作为研究对象,从印度尼西亚公式出发,对经典皮克特图版进行改进,开发出了泥质砂岩皮克特图版。通过对比分析经典皮克特图版与泥质砂岩皮克特图版的不同,指出在含泥质砂岩储层测井解释评价中使用泥质砂岩皮克特图版的重要性,并提出利用迭代法精确求解地层水电阻率及岩电参数的方法。研究表明：使用改进的泥质砂岩皮克特图版计算得到的地层水电阻率与纯水层的计算结果保持一致;同时,相比于经验值,使用迭代法求解出的地层水电阻率及岩电参数与实际情况更为吻合。     

海洋可控源电磁场视电阻率计算方法

这里提出了一种计算海洋可控源电磁场视电阻率的方法,分析了水平电场分量振幅与视电阻率之间的关系,并介绍了海洋可控源电磁场视电阻率解释方法的原理。利用1D模型和2D模型海洋可控源电磁场响应计算了视电阻率,验证了视电阻率解释方法的有效性,为海洋可控源电磁资料定性解释提供了一种新的方法。     

改进Koppejan蠕变模型及其应用

将基于固结试验建立的Koppejan蠕变模型应力-应变-时间关系改进为增量形式,并泛化到三维应力空间,建立了改进的Koppejan蠕变模型。基于ABAQUS软件对改进模型进行二次开发,采用上海软黏土的长期固结试验结果对模型进行验证,结果表明,Koppejan模型能较好地描述上海软黏土的蠕变特性,且改进Koppejan模型的计算精度比经典Koppejan模型高,两种模型应用于淤泥质粉质黏土的计算效果均比粉质黏土好。将改进Koppejan蠕变本构模型应用于某高速铁路桥梁桩基长期变形的三维有限元分析,与现场实测沉降的对比表明,改进Koppejan模型能较好地应用于实际工程的长期变形计算,且计算效果较好。     

层状极化介质激发极化效应特征研究

这里研究层状极化介质激发极化效应特征。首先,在忽略电磁效应的情况下,用柯尔～柯尔模型表征极化介质复电阻率,计算三层不同地电断面复电阻率的振幅和相位随极距变化的曲线;然后,分析极化层不同充电率和不同时间常数、不同激发频率和极化层不同埋深,对测深曲线的影响规律,并提出了具有实际指导意义的极化层埋深与极距的对应关系。这些工作都能够为野外开展复电阻率测量和资料解释起到参考作用。     

二维电阻率倾斜各向异性对海洋可控源电磁场响应的影响

地下介质的电阻率常常表现为各向异性,海底褶皱带、逆冲断层带和倾斜层状沉积序列等地质构造可能形成宏观电阻率倾斜各向异性。这里采用规则矩形网格剖分有限元法,实现了二维电阻率倾斜各向异性海洋可控源电磁(CSEM)正演算法,模拟了二维电阻率倾斜各向异性模型海洋可控源电磁场响应。模型计算结果表明,电阻率倾斜各向异性围岩对含有海底高阻薄层的海洋可控源电磁响应产生严重畸变影响。因此,在海洋电磁资料解释中,电阻率倾斜各向异性的影响应该得到重视,忽略该影响将可能会导致数据解释错误。     

利用数字岩心技术评价含黏土砂岩导电模型

黏土附加导电性使得岩石导电机理复杂化,影响了测井解释中饱和度计算的准确性。随着石油勘探的发展,测井解释研究者针对特定地区和储层条件的饱和度求解提出了多种导电模型。本文基于贝雷砂岩的数字岩心,构建多种含黏土的砂岩数字岩心,利用有限元方法模拟岩心饱和水时的电导率C₀,并将数值模拟C₀与5种模型计算C₀对比,分析各种导电模型的适用情况。结果表明,黏土体积分数越小,黏土的阳离子交换容量越小,岩石孔隙度越大,公式计算C₀越接近数值模拟C₀。Doll公式和Indonesia公式计算C₀与数值模拟C₀接近,基本适用于不同孔隙度、黏土体积分数和阳离子交换容量的情况。     

层状介质中含水岩溶的数值模拟

针对用均匀高阻介质中的低阻体来模拟含水岩溶构造的缺陷,用积分方程法对两层介质中的岩溶构造进行了数值模拟,并分析了计算曲线的特征,以及表层、岩溶与围岩的电阻率差异对探测结果的影响。计算结果对野外施工和资料解释具有指导意义。