复杂流体储层核磁共振测井孔隙度影响因素

孔隙度是评价储层的基本参数,核磁共振测井是确定储层孔隙度的有效方法.但是,实践中也发现复杂流体储层核磁共振测井孔隙度与地层实际孔隙度存在较大差异,影响了核磁共振测井的应用效果.根据含复杂流体储层的核磁共振测井孔隙度响应方程,分别从流体的纵向弛豫时间、横向弛豫时间、含氢指数以及井眼环境等方面系统研究了影响核磁共振测井孔隙度的各种因素,给出了各因素的影响规律及校正方法,为提高复杂流体储层核磁共振测井孔隙度的应用效果以及发展适合陆相地层核磁共振孔隙度测量方法提供理论基础与实验依据.     

(T2,D)二维核磁共振测井识别储层流体的方法

当地层孔隙中油气和水同时存在时,在核磁共振T2分布上不同流体信号往往重叠,很难有效识别.本文采用改变回波间隔测量多组自旋回波串序列实现了（T2,D）二维核磁共振方法,为有效识别储层流体提供了基础.通过数值模拟系统研究了（T2,D）方法在不同储层、不同测量信噪比以及不同外加磁场梯度条件下识别流体的效果.结果表明：（T2,D）方法识别中、低黏度油层具有优势,随着信噪比增加和外加磁场梯度加大,分辨油和水的效果将变好.在气层,对磁场梯度有一定要求,并且,测量数据的信噪比越高,分辨气与水的效果越好,当测量数据信噪比低于70时（T2,D）方法在气层可能失效.在2MHz共振频率下,利用MARAN核磁共振岩芯分析仪器,对含顺磁性物质的饱和流体岩样进行了实验测量,验证了（T2,D）方法的有效性.     

（T2,D）二维核磁共振测井识别储层流体的方法

当地层孔隙中油气和水同时存在时,在核磁共振T₂分布上不同流体信号往往重叠,很难有效识别.本文采用改变回波间隔测量多组自旋回波串序列实现了（T₂,D）二维核磁共振方法,为有效识别储层流体提供了基础.通过数值模拟系统研究了（T₂,D）方法在不同储层、不同测量信噪比以及不同外加磁场梯度条件下识别流体的效果.结果表明：（T₂,D）方法识别中、低黏度油层具有优势,随着信噪比增加和外加磁场梯度加大,分辨油和水的效果将变好.在气层,对磁场梯度有一定要求,并且,测量数据的信噪比越高,分辨气与水的效果越好,当测量数据信噪比低于70时（T₂,D）方法在气层可能失效.在2MHz共振频率下,利用MARAN核磁共振岩芯分析仪器,对含顺磁性物质的饱和流体岩样进行了实验测量,验证了（T₂,D）方法的有效性.     

小波变换在识别储层流体性质中的应用

根据小波变换的特点提出一种识别储层流体的新方法. 本文假设测井所得的信号为地层微观孔隙结构、地层流体性质及岩性和岩相等各部分的综合贡献之和，不同的储层中小波分析的能量谱特征不同，因而通过对已知储层模型进行小波能量谱分析，可得到各种储层的特征能量谱，根据这些储层特征能量谱就可以对待划分的储层段进行储层流体性质判别.     

核磁共振双TW测井数据联合反演与流体识别

针对核磁共振测井双TW观测数据分析和流体识别的需要,研究了基于全局搜索的遗传算法和局部搜索的最小二乘法的联合反演算法,实现了核磁共振双TW观测数据处理.首先,研究了饱和油气水岩石物理模型的核磁共振双TW观测模式的测井响应机理;然后,利用全局搜索性能优良的遗传算法, 对核磁共振回波差数据进行了反演,计算出了流体的核磁弛豫性质及其体积;最后,以遗传算法的反演结果为初值, 利用阻尼最小二乘方法对双TW回波串进行更精细的反演,计算出了双TW的T2分布、孔隙度和流体饱和度.理想模型的合成数据和实际测井资料应用表明,遗传算法与最小二乘方法相结合是一种行之有效的联合反演方法,能较好地实现核磁共振测井双TW观测数据的处理和流体评价.     

核磁共振测井在天然气勘探中的应用

核磁共振测井不仅能够测得孔隙度、渗透率等岩石物理信息，为储层评价提供科学依据，而且通过采用适当的探测手段和数据处理方法，可以探测到地层中天然气的信息，并能给出储层含气饱和度，而成为天然气勘探的一个重要方法，本文论述了核磁共振测井探测天然气的基本原理和数据处理方法，并对几个实例作了分析。     

面向复杂储层的非均衡测井数据的岩性识别

针对常规岩性识别方法在复杂储层的非均衡测井数据准确率不高的问题,本文提出了一种面向复杂储层非均衡测井数据的多层BP神经网络的岩性识别算法.根据测井数据的特点及测井数据间的非线性关系,对测井数据进行均衡化处理,利用多层BP神经网络进行逐层岩性识别.在13个含油气盆地的7793个地层元素测井数据中测试表明,本文提出的方法在数据非均衡比达到1∶6的情况下,岩性识别的符合率仍能达到92%以上,在复杂储层的岩性识别方面具有很好的应用前景.     

基于改进Stacking算法的致密砂岩储层测井流体识别

致密砂岩储层物性差,测井响应对孔隙流体不敏感,应用传统测井解释图版划分流体类型精度较低.机器学习技术通过学习更多维度的特征,可以建立合适的流体识别模型.相较于单一算法,集成学习可以通过联合多个专家模型提升预测精度,但是不同的集成学习策略性能差距较大.本文提出了一种改进的Stacking算法,通过平均影响值法寻找敏感测井曲线作为输入,利用不同的特征集构建多个子模型,并使用不同集成策略将其组合为若干性能更佳的专家模型进行训练,同时引入独立专家避免过拟合,将专家模型的预测结果通过交叉验证的方式进行模拟预测,最后应用元学习器预测最终结果.将该方法用于库车坳陷迪北气藏致密砂岩储层流体识别,测试准确率可达93%,优于CatBoost模型和XGBoost模型,证明了该方法的有效性和适用性.为致密砂岩储层流体识别提供了新的思路.     

常规测井资料识别裂缝性储层流体类型方法研究

裂缝性储层流体类型识别一直是测井界亟待解决的难题．一方面裂缝性储层具有岩性复杂、储集类型多样、物性变化大和非均质性强等特点,因而其测井解释和流体类型识别要复杂和困难得多．另一方面,复杂岩性油气藏越来越得到人们的重视．本次研究中,通过对流体类型影响因素的分析,认识到不同流体类型与电阻率比值的高低、粘土含量的多少以及孔隙度的大小密切相关．提出了综合考虑上述三项因素的流体类型识别参数FTI．该方法应用于辽河盆地大民屯凹陷变质岩和碳酸盐岩潜山地层流体类型识别,效果良好．     

碳酸盐岩储层测井流体替换方法与应用分析

碳酸盐岩地层的测井流体识别是石油测井数据处理与解释的重要内容和难点.本文基于Gassmann等效介质理论和流体替换基本原理,详细研究了基于测井数据和评价结果的流体替换方法,实现步骤和流程.针对塔河油田奥陶系地层,利用测井资料和试油资料,应用该流体替换方法和流程分别进行了饱含水、饱含气和饱含油的流体替换,根据流体替换前后的密度、速度以及体积模量等岩石物理参数的变化,实现了碳酸盐岩地层的流体识别.     

储层流体识别的新方法

利用小波变换方法可以把原始信号分解为一系列载有不同信息的子信号,每种子信号载有储层的特定信息,包括流体、岩性和孔隙结构等。我们开发出了基于小波变换的谱分析方法,利用该方法可以从这些子信号中提取出反映地层流体特性的子信号,通过对该子信号的处理识别出地层所含流体的特性。本文利用该流体识别新方法对某油田的实际测井资料进行了处理,处理结果与试油结果符合得很好,进一步证明了本方法的可靠性和实用性。     

致密油储层核磁共振测井响应机理研究

中国西部某盆地致密油储层孔隙结构差,而核磁共振测井T2谱宽,其复杂的核磁测井响应认识不清,且响应机理也不明确.本文基于致密油储层的特性,通过对三组岩样不同系列的实验测量,包括核磁共振、毛管压力曲线、X衍射矿物分析和润湿性实验,主要研究了碳酸盐岩矿物含量对T2谱的影响和由润湿性引起的T2弛豫机制.根据实验结果分析和讨论,明确了致密油岩石核磁共振响应的影响因素及孔隙流体的弛豫机制.综合分析认为,所述的核磁测井响应特征是由两方面因素综合作用的结果,一是水的T2信号主要取决于表面弛豫,低表面弛豫率的碳酸盐岩矿物导致水的T2信号的长弛豫分量增多;二是由于岩石亲油孔隙表面的存在且其弛豫率低于亲水孔隙表面的弛豫率,使得油的T2信号由表面弛豫和体弛豫贡献.     

叠前地震Q值反演在储层流体识别中的应用研究

相较于常规的叠后资料Q值估算方法,本文的Q值反演法充分利用了叠前地震资料所具有的丰富振幅、频率和走时信息.首先简化黏弹性介质纵波反射系数近似,利用贝叶斯理论,建立反演方程,然后通过加入柯西约束和模型约束对算法进行优化,增加反演细节和横向连续性,提高反演精度和可靠性,最后将算法应用胜利油田东部探区的复杂岩性油气藏中,同时反演纵横波速度、密度和地层吸收衰减参数Q,成功地区分了强振幅引起的"真假亮点",识别了储层的含油气性,弥补了传统方法的不足.     

测井资料在储层预测研究中的应用

测井解释技术面临三方面制约因素:(1)长期以来仪器的发展速度快于解释评价的发展速度,使大量有用信息被长期掩盖;(2)现今测井评价方法强于微观解释而弱于宏观分析,明显限制了测井技术的发展和受重视程度;(3)油气勘探开发目标的日益复杂化,对测井技术提出了更高要求.开展测井储层预测技术的探索,在某种程度上可弥补上述不足.本文提出测井储层预测技术研究的二个依据,(1)将测井资料作为宏观地质作用与微观岩石信息统一关系论证的一个关键点,寻找测井信息能准确描述二者具有统一成因关系的证据;(2)以构造-沉积演化作为研究切入点,预测特殊储层在时、空的分布关系.基于上述认识,以印尼B油区裂缝型砂岩的预测以及大港油田Q50断块低阻油层的预测研究为例,分别介绍了测井储层预测技术的2个应用实例.     

核磁共振在页岩储层参数评价中的应用综述

在常规储层中,核磁共振作为一种快速、无损和灵敏的技术,既可以准确评价储层的孔隙度、渗透率、饱和度三参数,还可以精细刻画储层岩石的孔隙结构.但由于页岩储层致密,干酪根发育,黏土含量高,孔隙类型和孔隙结构复杂,烃的赋存空间和赋存方式特殊,而且存在一定含量的黄铁矿和沥青,导致页岩储层核磁共振响应机理复杂,基于核磁共振的储层参数的准确评价存在困难.为了了解目前核磁共振技术在页岩油气储层参数评价中的研究现状,在参阅大量国内外相关文献的基础上,重点介绍了核磁共振技术在评价页岩储层孔隙度、孔隙结构、渗透率以及饱和度等方面的研究进展.同时,针对解决核磁共振技术在评价页岩储层参数中存在的局限性提出了个人认识,旨在为页岩储层相关研究提供借鉴与参考.     

长岭地区火山岩储层流体性质测井预测

火山岩储层非均质性强,其岩石的矿物成分复杂,裂缝、溶蚀孔的类型、组合分布有极强的各向异性,这给火山岩储层流体性质预测造成很大困难.本文通过运用偶极横波资料和三重孔隙解释模型对长岭地区火山岩储层流体性质进行了预测,并取得了较好的效果.说明可以应用这些方法对火山岩储层流体性质进行预测.     

基于SVD和BRD的二维核磁共振测井正则化反演算法研究

二维核磁共振能从"弛豫-扩散"两个维度上展现流体性质,在识别稠油储层方面具有理论优势,是当前核磁共振测井技术的研究热点.本文深入研究二维核磁共振测井原理,系统分析CPMG-DE脉冲序列测量扩散系数与弛豫时间的方法,结合核磁共振二维谱数理模型,提出一种基于SVD和BRD的正则化反演算法.该算法通过SVD压缩数据,采用带非负约束的Tikhonov正则化方法求解流体"弛豫-扩散"分布,并基于BRD算法迭代确定最佳正则化因子.模拟实验与数值分析表明,该算法无需先验信息、运算效率高、相对误差小,在原始数据信噪比低至50时,仍可有效获取流体(T2,D)二维分布.在二维核磁共振测井数据实时解释应用中,该方法较传统反演算法(如TSVD)具有较大优势.同时,在自主研发的核磁共振测井仪测量CuSO4溶液(T2,D)分布的实验显示,本文设计算法对弛豫时间和扩散系数的反演误差分别仅为2%和4%,较TSVD算法有较大改善.     

利用核磁共振测井资料构造储层毛管压力曲线的新方法及其应用

By analyzing hundreds of capillary pressure curves, the controlling factors of shape and type of capillary pressure curves are found and a novel method is presented to construct capillary pressure curves by using reservoir permeability and a synthesized index. The accuracy of this new method is verified by mercury-injection experiments. Considering the limited quantity of capillary pressure data, a new method is developed to extract the Swanson parameter from the NMR T2 distribution and estimate reservoir permeability. Integrating with NMR total porosity, reservoir capillary pressure curves can be constructed to evaluate reservoir pore structure in the intervals with NMR log data. An in-situ example of evaluating reservoir pore structure using the capillary pressure curves by this new method is presented. The result shows that it accurately detects the change in reservoir pore structure as a function of depth.     

核磁共振测井在火成岩地层应用的适应性分析

火成岩岩石具有高磁化率特征,与沉积岩差别明显,岩石的高磁化率会对核磁共振信号产生显著影响,开展核磁共振测井在火成岩地层应用的适应性分析研究,为广泛使用核磁共振测井用于火成岩储层评价提供参考.采用理论模拟、实验分析及实际测井资料相结合的方法,分析了高磁化率岩石的核磁共振响应特征.分析结果表明,火成岩岩石具有很高的磁化率,从酸性火成岩到基性火城岩,岩石的磁化率一般是逐渐增大的.高磁化率岩石孔隙内部会产生强梯度磁场,孔隙内部的磁场梯度越强,核磁共振的T2谱前移越明显,核磁信号衰减幅度也越大,核磁分析孔隙度与常规分析的孔隙度误差也越大;相同岩石磁化率情况下,岩石孔径越小,岩石孔隙内部磁场梯度越强,核磁信号衰减越大,核磁共振测井计算的孔隙度也越低.因此,核磁共振测井与岩性有关系,核磁共振测井会受到高磁化率岩石的显著影响.核磁共振测井在部分火成岩,尤其在中基性火成岩和小孔径火成岩储层中应用具有很大的局限性.     

地层模量分解及在流体识别中的应用

储层流体识别是确定油气水分布,合理布设井位,提高钻井成功率的关键之一.本文基于流体饱和孔隙介质岩石物理模型,对地震反演的地层体积模量进行分解,获得孔隙流体体积模量,并依据油、气、水（尤其是气-油、气-水）模量的显著差异进行识别.文中简要分析了Gassmann模型和Kuster-Toksöz模型的特征,详细讨论了孔隙形态和饱和度对弹性模量的影响,提出了联合Kuster-Toksöz方程和Gassmann方程的体积模量分解方法.该方法通过Kuster-Toksöz方程从测井数据中反演地层骨架固体和干骨架的弹性模量,再利用Gassmann方程对地层体积模量进行分解,既考虑了孔隙形态,又充分利用了Gassmann方程的易用性.理论模型结果表明方法是可行的.方法应用于西部地区某气田,流体识别与地层含气性预测结果与钻井基本一致,进一步证实了方法的有效性.