有效应力变化对致密砂岩孔隙结构及弹性波响应的影响规律

致密砂岩气藏具有裂缝发育和有效应力高的特征,研究不同有效压力下孔、裂隙介质地震波传播特征,有利于地震解释与地下储层的识别.但是前人的研究较少考虑岩石内部微观孔隙结构特征与孔隙、裂隙间流体流动的关系.本文首先通过选取四川盆地典型致密砂岩岩样,在不同有效压力下对岩石样本进行超声波实验测量.然后基于实验测得的纵、横波速度进行裂隙参数反演,得到不同有效压力下致密砂岩样本的裂隙孔隙度.再将裂隙孔隙度和样本岩石物理参数代入双重孔隙介质模型,模拟得到不同有效压力下饱水致密砂岩样本纵横波速度频散和衰减的变化规律.结果表明模型预测的速度频散曲线与纵波速度实验测量结果能够较好的吻合.最后统计分析了致密砂岩裂隙参数,得到了致密砂岩储层裂隙参数随有效压力及孔隙度变化特征.依据实际岩石物理参数建立模型,其裂隙参数三维拟合结果能够较好描述致密砂岩裂隙结构与孔隙度、应力的关联,可为实际地震勘探中预测储层裂缝性质提供基础依据.     

电磁波井间CT成象技术及其在岩土工程中的应用

简要叙述了电磁波ＣＴ成象技术的基本原理、工作方法及其在岩土工程中诸如机场跑道、隧道工程和高层建筑地基评价中的应用。通过井下激发和观测电磁波能量的衰减，利用ＣＴ技术重建了地下介质在观测平面内相对吸收系数的二维分布图象，这些图象直观准确地反映出地下介质的构造形态、地层界面、风化壳以及破碎带的分布特征，在岩土工程探测中发挥了重要作用。     

碳酸盐岩储层常规测井评价方法

碳酸盐岩储层非均质性强、储集空间类型复杂多样,储层中流体性质的识别及有效厚度的划分比较困难,为了完成碳酸盐岩储层的常规测井评价,根据碳酸盐岩储层地质特征,将储层分为三种类型:1)裂缝+孔隙型储层,其孔隙度大于3.5%,其裂缝为规模较大的构造缝,其次是一些宏观裂缝,是碳酸盐岩储层中最好的储层;2)微裂缝+孔隙型储层,其孔隙度大于3.5%,其裂缝主要为储层微观孔、缝以及孔洞.3)裂缝层,其孔隙度小于3.5%,裂缝较发育,基质孔隙度和储层含油饱和度很小,接近于零,为裂缝层.基于以上三种类型的储层来建立测井地质评价模型,由于碳酸盐岩储层是典型的双重介质模型,分别建立两类孔隙空间的几何模型及流体模型,分别建立三种储层的空间几何模型和流体分布模型,每种模型又分为裂缝系统和岩块孔隙系统,在此基础上总结各种测井曲线的响应特征,分别给出储层参数计算的数理模型,基质岩块和裂缝孔隙度、渗透率和储层油气水饱和度,对裂缝的张开度也进行了定量计算,给出了储层流体性质及有效厚度的划分标准,最终完成碳酸盐岩的常规测井评价.     

基于三水导电模型的裂缝性致密砂岩测井解释方法与应用

裂缝性致密砂岩的解释模型是测井定量评价的基础。依据黄桥地区龙潭组地层裂缝性致密砂岩地质特点和孔隙空间的组成,利用三水模型分析了裂缝性致密砂岩的导电机理,提出了该地区的测井解释理论和方法,实现了组分孔隙度和饱和度的定量计算。应用表明,计算的三水导电组分孔隙度与核磁共振测井结果一致,测井解释结果与测试结果一致,认为该方法适用于该地区裂缝性致密砂岩的测井评价。     

图象恢复在工业CT中的应用

对于以影象增强器为检测系统的目标旋转式工业ＣＴ，分析了其图象退化的因素，采用对一维投影数据进行图象恢复的方法来提高ＣＴ图象质量。文中给出图象恢复公式，从计算机模拟和实验图象恢复的结果可看到所用方法提高了图象清晰度。     

CT技术用于激光等离子体成象研究

本文研究适用于ＩＣＦ实验的ＣＴ技术，并已用于“星光Ⅱ”装置的激光等离子体的实验Ｘ光测量，重建出Ｘ光的三维分布，获得了有意义的结果，表明该技术在ＩＣＦ实验中的应用的可能性。     

裂缝诱导HTI双孔隙介质中的裂缝参数分析

裂缝诱导HTI双孔隙介质模型是将一组垂直排列的裂缝系统嵌入到统计各向同性的孔隙岩石基质系统中而建立的.为了研究裂缝参数对地震波在该模型中传播规律的影响,本文分别对裂缝弱度、裂缝孔隙度和裂缝渗透率这三个主要的裂缝参数进行了分析研究.数值结果表明,裂缝诱导HTI双孔隙介质中,裂缝弱度越大,介质的各向异性强度越强;与基质孔隙系统相比,裂缝系统孔隙度对介质等效孔隙度的影响很小,而裂缝系统渗透率的增大则将显著提高介质在裂缝发育方向上的等效渗透率,这符合对裂缝系统"低孔"、"高渗"特性的认识.此外,裂缝系统渗透率的增大也使慢纵波的振幅显著增强.     

基于声光衍射原理的新型医学CT构想

根据声光衍射原理，提出一种全新扫描方式和图象重建方法的医学ＣＴ技术设想。在理论上给出了新技术的可行性研究，并提出新方法实用化实验的参数和条件。与现用的ＣＴ相比，交真有扫描时间短，重建图象速度快，对人体无害，图象分辨率高，成本大幅度降低等显著优点。     

工业X射线CT的应用

本文介绍了工业Ｘ射线ＣＴ在缺陷检测，尺寸测量、装配结构分析、密度分布表征及反馈工程几方面的应用实例及效果。     

致密砂岩衰减岩石物理图板分析:储层微裂隙预测

致密砂岩储层普遍具有孔隙度低、微裂隙发育的特点,岩石内部常含有强烈的结构非均质性.致密砂岩发育的微裂隙使储层具有良好的连通性,促成高饱和气的天然气成藏.针对川西某探区须家河组高含气饱和度致密砂岩,本文选取致密砂岩岩心样本,进行了不同围压下的超声波实验测量.考虑储层完全饱气情况下的粒间孔隙、微裂隙双重孔隙结构,采用Biot-Rayleigh双重孔隙方程,构建致密砂岩岩石物理模型,进而分析了裂隙含量对纵波频散和衰减的影响.基于地震波衰减,构建了致密砂岩多尺度岩石物理图板.采用谱比法和改进频移法估算致密砂岩样本及储层衰减,对超声和地震频带下的图板进行校正.将校正后的图板应用到研究工区,选取二维测线和三维区块,进行储层孔隙度和裂隙含量的定量预测.对比实际资料进行分析,结果显示,本文预测的孔隙度和裂隙含量与三口测井的孔隙度曲线和实际产气情况基本吻合,基于孔隙-裂隙衰减岩石物理模型有效地预测了优质储层的分布区域.     

工业CT在复合材料孔隙率分析中的应用

目的：研究应用高分辨率工业CT系统对陶瓷基复合材料的孔隙率进行分析的方法，材料和方法：采用俄罗斯INDINTRO公司的BT－50高分辨工业CT系统对陶瓷基复合材料试样进行CT扫描，用自行编制的后处理软件对得到的CT图像进行分析，得出材料的孔隙率，结果：通过此方法得出的结果与超声检测结果相符，说明用高分辨率工业CT系统测定复合材料的孔隙率是可行的，同时对材料进行缺陷检测，密度分析等。     

塔河油田碳酸盐岩缝洞型储层的测井识别与评价方法研究

塔河油田奥陶系以碳酸盐岩为主，油气的主要储渗空间为裂缝和溶蚀孔洞，具有很强的非均质性．本文利用常规及成像测井资料，对碳酸盐岩缝洞型储层的识别与评价方法进行研究．为了综合各种测井方法识别裂缝，建立了综合裂缝概率模型，计算综合裂缝概率指示裂缝的发育程度．利用地层微电阻率扫描成像测井资料进行裂缝和溶蚀孔洞的定性、定量解释．定量计算的裂缝参数为：裂缝密度、裂缝长度、裂缝平均宽度、平均水动力宽度、裂缝视孔隙度；定量计算的溶蚀孔洞参数有：面孔率、孔洞密度．根据缝洞型储层孔隙空间类型及其中子孔隙度、补偿密度、声波、双侧向电阻率的测井响应物性特征，建立缝洞型碳酸盐岩储层复杂孔隙介质解释模型，用于确定裂缝、溶蚀孔洞孔隙度和评价储层．     

基于小波变换图像分割技术的电成像测井资料裂缝、孔洞面孔率提取方法

对于裂缝、溶蚀孔洞发育的碳酸盐岩缝洞储层,如何从测井资料中提取裂缝、溶蚀孔洞信息是评价储层有效性的关键问题.为了从电成像测井静态图像上准确地分割出清晰的裂缝、溶蚀孔洞子图像进而提取其参数信息,本文提出了一种基于小波变换模极大值图像分割技术的电成像测井资料缝洞面孔率提取方法.以钮扣电极电导率曲线为对象,先消除井壁凹凸不平导致的地层背景噪声的影响,利用小波变换模极大值图像分割方法得到包含裂缝和溶蚀孔洞目标的子图像,根据子图像提取裂缝-孔洞总面孔率、裂缝面孔率、孔洞面孔率等信息.本文利用塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩地层的电成像测井数据提取了缝洞面孔率参数,还利用同井岩心CT扫描图像计算的平均缝洞面孔率、双侧向电阻率、常规测井资料三孔隙度模型计算的相对连通缝洞孔隙度进行了对比,并进行了试油验证.对比表明,电成像测井裂缝-孔洞总面孔率、裂缝面孔率、孔洞面孔率与岩心CT扫描图像平均缝洞面孔率、双侧向电阻率、相对连通缝洞孔隙度、试油结果均有较好的一致性.这一方面验证了采用本文方法提取的裂缝-孔洞总面孔率、裂缝面孔率、孔洞面孔率的合理性,另一方面表明所提取参数可用于指示缝洞型碳酸盐岩储层的渗透性和有效性.     

Computed tomography scan imaging of natural open fractures in a porous rock; geometry and fluid flow

Computed tomography scan imaging techniques have been used on core samples to investigate the effect of natural open fractures on reservoir flow in the Snøhvit Gas Condensate Field. Firstly, computed tomography (CT) scanning was used to describe the 3D geometrical properties of the fracture network including orientation and fracture density. Two types of fractures were observed: F1 fractures are short and stylolite related and F2 fractures are longer, cross-cutting the core and without any obvious relationship to stylolites. Secondly, monitoring of single and two phase flow experiments on samples containing these two types of natural open fractures was performed under 10 and 80 bar net confining pressure while using CT scanning. 1-phase miscible flooding experiment shows approximately 3 times higher flooding velocity in an open F2 fracture than in the matrix. 2-phase flooding by gas injection into a 100% water saturated core gave early gas breakthrough due to flow in the fracture and thereafter very little water production. The flow experiments showed that the presence of open fractures has a significant local effect on fluid flow even in a case with relatively high matrix porosity (200–300 mD). The sample containing F1 fractures showed a complex flow pattern influenced both by open fractures and stylolites. The CT scan data enables an exact representation of the fracture network in core scale simulation models and therefore improves the understanding of fracture influence on flow in a fractured porous medium. CT scanning of core samples provides an effective tool for integrating geology and fluid flow properties of a porous fractured medium.     

裂缝诱导双相HTI介质地震波场错格伪谱法模拟与波场特征分析

裂缝诱导的双相具有水平对称轴的横向各向同性(HTI)介质模型是由一组平行排列的垂直裂缝嵌入到统计各向同性的流体饱和多孔隙岩石中而组成的,它综合考虑了裂缝型储层岩石的各向异性和孔隙性.高精度的地震波场数值模拟技术是研究该介质中地震波传播规律的主要方法.本文结合错格伪谱法和时间分裂法,求解描述该介质中地震波传播的一阶速度-应力方程.模拟了单层和双层模型中的地震波场,并对其进行了特征分析.研究结果表明:错格伪谱法能有效消除标准网格伪谱法波场模拟结果中出现的数值伪影现象,与时间分裂法结合能够获得稳定的、高精度的模拟结果;裂缝诱导双相HTI介质中的地震波场兼具裂缝各向异性介质和双相介质中传播的地震波的波场特征.     

基于多能谱CT与NC-POCS重建算法的泡沫铝孔隙率计算

孔隙率是评价多孔材料相关性能的重要因素之一,是检测材料质量的一项重要指标.针对孔隙率值受分辨率影响较大的问题,在能谱与材质信息均未知的条件下,本文基于多能谱CT与(NC-POCS)非凸-凸集投影算法,结合非负矩阵求解方法,实现分解重建,以多孔材料泡沫铝为例,分析其在不同分辨率下的孔隙率变化情况.实验结果表明,本文提出的...     

微焦点X射线计算机层析(CMT)及其在石油研究领域的应用

工业微焦点ＣＴ的Ｘ射线源焦点尺寸小于５微米,成象分辨率明显优于常规焦点ＣＴ。在石油勘探开发研究中;微焦点ＣＴ在许多技术领域进行了应用,取得了崭新的成果：（１）确定岩心的基本物理参数—计算和描绘密度、孔隙度、流体饱和度分布;（２）描述岩心的微观特征—直观描述岩石内部孔隙结构和流体分布特征;（３）特殊油藏岩心分析评价—观察碳酸岩、火成岩等内部一些常规技术无法获得的特征;（４）岩心驱替和提高采收率分析—重建油水在岩心内部的宏观分布状态;（５）其他方面的应用—岩心筛选、地层伤害评价、岩石力学评价等。     

高能X射线工业CT关键技术的研究

我们在现有的ＨＬＲＴ－１型高低能Ｘ射线通用实时Ｘ射线图像处理系统成熟的基础上，参考国外工业ＣＴ领域的研究经验，对实现高能Ｘ射线工业ＣＴ成像的方法进行了研究，并且已经取得了阶段性的进展。目前，我们使用的射线源是Ｘ射线、２５Ｍｅｖ的电子感应加速器及９Ｍｅｖ直线加速器，在下一步的研究中，我们将准备向低能Ｘ射线工业ＣＴ方向发展，力图研制出高低能通用的工业ＣＴ系统。     

Elastic properties of double-porosity rocks using the differential effective medium model

An approach to determining the effective elastic moduli of rocks with double porosity is presented. The double‐porosity medium is considered to be a heterogeneous material composed of a homogeneous matrix with primary pores and inclusions that represent secondary pores. Fluid flows in the primary‐pore system and between primary and secondary pores are neglected because of the low permeability of the primary porosity. The prediction of the effective elastic moduli consists of two steps. Firstly, we calculate the effective elastic properties of the matrix with the primary small‐scale pores (matrix homogenization). The porous matrix is then treated as a homogeneous isotropic host in which the large‐scale secondary pores are embedded. To calculate the effective elastic moduli at each step, we use the differential effective medium (DEM) approach. The constituents of this composite medium – primary pores and secondary pores – are approximated by ellipsoidal or spheroidal inclusions with corresponding aspect ratios. We have applied this technique in order to compute the effective elastic properties for a model with randomly orientated inclusions (an isotropic medium) and aligned inclusions (a transversely isotropic medium). Using the special tensor basis, the solution of the one‐particle problem with transversely isotropic host was obtained in explicit form. The direct application of the DEM method for fluid‐saturated pores does not account for fluid displacement in pore systems, and corresponds to a model with isolated pores or the high‐frequency range of acoustic waves. For the interconnected secondary pores, we have calculated the elastic moduli for the dry inclusions and then applied Gassmann's tensor relationships. The simulation of the effective elastic characteristic demonstrated that the fluid flow between the connected secondary pores has a significant influence only in porous rocks containing cracks (flattened ellipsoids). For pore shapes that are close to spherical, the relative difference between the elastic velocities determined by the DEM method and by the DEM method with Gassmann's corrections does not exceed 2%. Examples of the calculation of elastic moduli for water‐saturated dolomite with both isolated and interconnected secondary pores are presented. The simulations were verified by comparison with published experimental data.