利用毛管压力曲线分形分维方法研究流动单元

利用取心井铸体薄片获得的图像资料和毛管压力曲线,通过图像分形几何学方法以分维数的形式定量地表征出了复杂的微观孔隙喉道结构特征,发现能够很好地划分和评价孔隙岩石中油、气、水的渗流差异,可以用于储层微观流动单元表征。文中阐述了岩石微观孔隙喉道结构分形的理论基础、计算方法和应用于表征流动单元的依据。建立了中国西部砾岩低渗透油藏微观孔隙喉道分维数与孔隙度、渗透率之间计算图版,据此在油藏中利用常规测井资料获得的孔隙度、渗透率参数计算微观孔隙喉道分维数,开展全油藏流动单元划分与评价,取得了良好的效果。研究结果表明,利用毛管压力曲线分形分维方法研究储层微观流动单元是一种很有效的途径。     

应用核磁共振测井资料评价储层孔隙结构的改进方法

通过对实验室压汞资料和核磁共振测量资料的对比分析,利用确定压汞孔径分布曲线孔径rc左右边界的方法确定核磁共振T2谱与孔喉半径rc的横向转换系数,利用改进二维分段等面积刻度方法确定其纵向转换系数,使得计算得到的伪毛管压力曲线与实验室压汞测量的毛管压力曲线基本一致。另外,对各种转换系数进行建模,实现在无实验室压汞资料情况下获得定量、连续、高精度的伪毛管压力曲线和孔隙结构参数。将研究成果用于复杂储层评价中,可进行储层分类和估算产能。     

储层毛管压力曲线的拟合及其地质应用

本文以辽河油田新开地区沙一、沙三段砂岩储层为例阐述了如何利用原始压汞数据建立注汞压力与进汞饱和度之间的函数关系，然后再从这些关系式出发导出它们的一些地质应用。研究结果表明:新开地区注汞压力与进汞饱和度之间存在着良好的双曲线函数关系，根据这些关系可以利用孔渗两个参数反求毛管压力和毛管压力曲线，很方便地计算某一样品的渗透率以及任意进汞区间的渗透率贡献值。     

辽河油田东部凹陷火成岩储层孔隙结构评价

对火成岩储层的核磁共振测井资料和实验室压汞资料进行对比,采用插值法建立地层孔隙流体的横向弛豫时间T_2与压汞曲线的压力P_C之间的关系,发现它们之间满足对数关系,并用T_2谱构造毛管压力曲线。分别利用线性方法和对数方法构造毛管压力曲线,对数方法构造的毛管压力曲线与实验测量的毛管压力曲线更接近。将研究结果应用于辽河油田东部凹陷火成岩储层孔隙结构的评价中,发现分选系数小、孔喉歪度大、最大进汞饱和度高和平均孔喉半径大的毛管应力曲线对应的孔隙结构较好。     

高阶煤煤岩毛管压力曲线新数学模型及关键参数

毛管压力是影响煤层气赋存和开发的重要参数,为建立能够有效表征高阶煤煤岩毛管压力曲线的数学模型,以高阶煤为研究对象,开展了高压压汞实验,系统评价了目前常用的典型毛管压力曲线数学模型的适应性,建立拟合程度更高的数学模型。结果表明,6块高阶煤煤样毛管压力曲线基本没有中间平缓段,整体表现为向左上方凸出的形态,与常规砂岩、低阶煤差异明显;BC模型、贺承祖模型和Li模型均不能很好地拟合高阶煤的毛管压力曲线;建立的新毛管压力曲线数学模型,能够很好地拟合高煤阶煤样毛管压力实验数据,拟合程度达到97%以上;在双对数坐标中,毛管压力和最小毛管压力的对数差与进汞饱和度与最小毛管压力的对数差呈线性关系,可利用该线性关系直接求取毛管压力模型的斜率a和幂指数b,求解步骤较为简单;在其他条件相同时,毛管压力与斜率a和幂指数b均成反比。     

岩石裂隙毛管压力-饱和度关系曲线的试验研究

介绍了三峡花岗岩体裂隙毛管压力-饱和度试验。试验采用互不溶混驱替法。试验结果表明,在渗流基本特征方面,裂隙非饱和渗流毛管压力-饱和度关系曲线与空隙介质水分特征曲线具有相似性,如毛管压力-饱和度关系曲线的滞后现象;湿润流体(水)的排泄曲线具有进气压和束缚水饱和度;非湿润流体的吸湿曲线具有残余饱和度。这种相似性表明,孔隙介质非饱和渗流的研究成果可用于裂隙非饱和渗流,孔隙介质水分特征曲线的解析模型,可用于研究裂隙毛管压力-饱和度关系曲线和拟合毛管压力-饱和度排泄曲线的试验数据。     

围压和孔隙结构对不同粒级砂岩孔隙度渗透率的影响实验研究

孔隙度和渗透率是储层评价的两个重要参数.岩石毛管压力曲线和核磁共振T2谱图是描述储层微观结构特征的重要参数.通过测量不同压力条件下岩心样品的孔隙度和渗透率,得到了孔隙度和渗透率随压力的变化情况.实验结果表明：孔隙度和渗透率随着压力的增加而降低,并且与压力服从对数函数变化规律.不同孔隙度渗透率区间的砂岩样品,孔隙度和渗透率随着压力变化的趋势不同.通过测量不同粒级砂岩样品的毛管压力曲线和核磁共振T2谱图,证实了孔隙结构对孔隙度和渗透率的影响,微观孔隙结构是决定渗透性好坏的关键因素.     

土体持水特性及孔隙水分布特性的试验研究

采用轴平移技术对砂土、粉质黏土、黏土3种土质的土-水特征曲线进行了测试分析,并结合核磁共振技术测得了试样在不同基质吸力加载步条件下的T₂时间（横向弛豫时间）分布曲线,从细微观角度分析了脱湿过程中孔隙水在土体中赋存分布的情况。实验结果表明:3种土质的体积含水率随着控制吸力的增大而减少,该脱湿曲线可分为边界效应区、过渡区与残余区3个区域。其中,黏土的持水特性明显大于粉质黏土和砂土。核磁共振的试验结果与压力板仪获得的脱湿过程是对应的,从微细观角度展示了土体的排水过程。在排水过程中,总体上具有较大势能的大孔隙水先排出,随后小孔隙开始排水,但这一规律并不绝对,由于土体孔隙结构的复杂性,会出现大小孔隙同时排水以及土样中水分重分布的现象。     

联合核磁共振测井与Thomeer模型评价碳酸盐岩储层饱和度

碳酸盐岩储层孔隙类型多样、孔隙结构复杂,传统的饱和度评价模型无法表征岩石的微观结构,给饱和度评价工作带来了极大的困难。针对该问题,本文以毛管压力曲线资料与核磁共振测井资料为基础,提出了结合核磁共振测井的Thomeer饱和度模型。分析压汞资料的孔隙系统结构信息,利用Thomeer函数拟合得到多孔隙类型的毛管压力曲线分布,将复杂的孔隙结构表征为多条Thomeer曲线的共同作用。核磁共振测井是唯一能够连续定量表征储层孔隙结构特征的测井方法,利用核磁共振横向弛豫时间谱参数T2算术平均值(T2LM)与核磁孔隙度(MPHS),结合R35岩石物理分类计算Thomeer参数Bv、Pd、G和最大孔喉直径模态元素Porositon,构建复杂孔隙结构碳酸盐岩的饱和度评价模型,该模型解决了实验手段无法开展连续地层孔隙结构评价研究的问题。将该模型应用到中东X油田复杂孔隙结构碳酸盐岩储层进行饱和度评价,与J函数模型、阿尔奇公式进行对比。结果表明该联合模型方法相比于J函数模型与阿尔奇公式,相对误差分别从0.496、0.442降低到0.272,且能较好地表征变化趋势,无论是在高饱和度储层还是低饱和度储层,都取得了较好的应用效果。该模型可以最大程度上避免复杂孔隙碳酸盐岩储层带来的影响,提高饱和度评价精度。     

基于核磁共振标定的高压压汞孔喉分布定量评价方法

孔喉分布是控制低渗-致密砂岩储层物性的关键因素,其评价依托于各种储层微观特征测试方法,需要综合多方法各自优势进行孔喉分布定量表征。本文提出基于核磁共振标定的高压压汞孔喉分布定量评价的方法,即通过核磁共振离心前后横向弛豫时间T_2谱图对比,依据流体赋存状态重新划分三孔隙度组分百分比法的T_2值界限T_(21)和T_(22),对应将孔喉划分为束缚流体孔喉、过渡流体孔喉和可动流体孔喉,再结合T_2值与孔喉半径的关系将T_2值界限转化为孔喉半径界限r_1和r_2,最终依据高压压汞统计的不同流体赋存状态的孔喉含量S_1、S_2和S_3进行孔喉分布定量评价。该方法综合了核磁共振有效表征孔喉流体赋存状态和高压压汞有效表征孔喉大小的优势。将此方法应用于西湖凹陷花港组低渗-致密砂岩储层孔喉分布评价,建立了T_2值与孔喉半径平均转化系数C为0.0079,求取r_1和r_2为60 nm和160 nm,依据各类孔喉含量及其相互关系将孔喉分布划分为四类,从而为储层评价提供新的参数和思路。     

Γ分布函数与S（t）曲线通用算法的研究

瞬时单位线中Ｓ（ｔ）曲线的计算方法，是工程水文计算研究的难点之一，目前在实际工作中应用的方法都有一定的缺陷。为此对其数学表达式进行了变换，把它归纳为求解Γ分布函数的值，并给出了其通用算法的解析表达式和截断误差估计式。通过实践证明，通用算法的数学模型具有实现算法简便、求解灵活、计算精度高、节省存贮空间、通用性强、收敛速度快、数值稳定性好等优点。     

一种获取包裹体内压的新方法——二氧化碳拉曼光谱法

对CO2的拉曼光谱特征做了介绍，特别指出了CO2费米共振峰随温度和压力的变化特点。利用CO2费米共振峰与密度的关系，结合状态方程对山东昌乐一临朐地区的火山岩包裹体进行了研究，获得了该地区火山岩包裹体的现实内压。结果表明，该地区包裹体的现实内压主要集中在5．75—18．29MPa。简单恢复了包裹体的形成深度，经与前人研究成果对比，显示该方法具有一定的可靠性。这种方法可以作为获取合CO2包裹体内压的一种新方法。     

基坑工程坑壁侧压力计算的新方法

以地球物理学基本理论为指导，根据地球重力场的特点，探讨了基坑工程坑壁侧压力的来源，提出了基坑工程坑壁侧压力计算的一种新方法，基坑工程坑壁侧压力的计算公式为P=m(θ2-θ1)     

界面张力与润湿角校正对高压压汞法计算泥页岩孔径分布的影响——以松辽盆地青山口组为例

泥页岩储层孔隙结构研究对于页岩油气勘探、开发工作具有重要意义。高压压汞实验法是目前研究页岩孔隙结构、孔径分布广泛使用的方法。有学者对汞在石墨烯材料中润湿性研究发现,液态汞在孔隙中的界面张力γ和润湿角θ是孔半径r的函数,根据这一认识将Washburn方程中的界面张力γ和润湿角θ视为定值的传统数据处理方法表现出明显的不合理性,因此需要对Washburn方程进行参数校正。以松辽盆地青山口组页岩样品为例,进行高压压汞实验,利用校正前后的Washburn方程处理压汞数据,结果发现参数校正后得到的微孔(<2 nm)体积占比,比校正前微孔体积占比增加了118%,中孔(2~50 nm)体积占比减小了7%,大孔(>50 nm)体积占比基本不变,参数校正后得到的孔径分布能更加精确地表征页岩的孔径分布。     

NiFe2O4—ZnFe2O4尖晶石固溶体中的离子占位

在１＊１０＾５Ｐａ,１４００℃条件下实验合成了不同成分的Ｎｉ（１－ｘ）ＺｎｘＦｅ２Ｏ４尖晶石,并将部分尖晶石在１１００℃和１６１０℃条件下重新平衡。采用粉晶Ｘ射线衍射法测定了尖晶石的晶胞参数。将实测的尖晶石晶胞参数与理论计算值进行对比,结果发现,在温度小于１４００℃时Ｎｉ（１－ｘ）ＺｎｘＦｅ２Ｏ４尖晶石中的四面体主要由Ｚｎ＾２＋、Ｆｅ＾３＋占据,而八面体主要由Ｎｉ＾２＋、Ｆｅ＾３＋占据,但至少当温     

四川盆地普光大型气田H2S及优质储层形成机理探讨——读马永生教授的“四川盆地普光大型气田的发现与勘探启示”有感

四川盆地普光大型气田的发现刷新了中国海相碳酸盐岩油气田的多项记录：储量规模最大、储层埋藏最深、资源丰度最高，同时也是中国原油裂解气藏规模最大、天然气最于、硫化氢储量最多的气藏；另外它还是中国目前发现的碳酸盐岩储层次生孔隙最发育的气藏。深入研究后发现，普光超大型气藏的形成具有特殊的地质地球化学条件，即充沛的烃源、储层附近发育一定的膏质岩类、储层经历过较大的埋深〈较高的温度），这些条件是硫酸盐热化学还原作用（thermochemical sulfate reduction，简称TSR，）发生所必须具备的；而正是由于TSR的发生，一方面形成了富含H2S、CO2等酸性气体的流体；同时TSR过程及其形成的硫化氢等酸性流体具有腐蚀性，对深部碳酸盐岩储层进行强烈的溶蚀改造作用，促进了次生大孔洞的发育和优质储层的形成，因此TSR的发生是普光大型气田形成的关键因素之一。