岩石电学性质实验研究方向展望

分析了岩心电性实验的内涵,介绍了油藏条件下岩石电学性质的研究现状以及对岩心电性实验方法的冲击.结合目前对不同地层特性岩石的电学性质的认识,就复杂储层评价的岩心电性实验方法、岩心电性实验技术装备、岩心电性实验技术规范化、岩心数值实验方法等方面对岩心电性实验的研究方向做了展望,认为：①岩心电性实验方法应立足于储层岩石的岩性、物性、孔隙结构、非均质性等地层特性;②系统地模拟和控制储层的温度、压力、润湿性条件、毛管与电性平衡等油藏条件,并使各种相关技术规范化,是其发展的必然趋势;③岩心数值实验方法可能作为实验室岩心电性实验的辅助手段之一在储层含油性评价中发挥作用.     

孔洞型储层测井饱和度解释方程的确定及应用(英文)

孔洞型储层是国内非均质碳酸盐岩油气藏中最常见的一类重要储层。但关于用测井方法计算这类储层油气饱和度的研究却十分薄弱,多数情况仍沿用传统方法。本文首先从理论上分析了孔洞型储层岩电关系,得出了其岩电关系曲线存在特殊的"平台"现象,通过一系列具有特定孔洞特征的岩心的单因素数值模拟和岩电实验,详细研究了不同孔洞大小、数量及分布对岩电关系的影响。在此基础上,基于饱和度通解方程理论确定了孔洞型储层测井饱和度解释方程的具体形式,从水电相似原理出发推导得出方程参数是与孔洞和基质孔隙的大小分布等孔隙结构有关的物理量。基于此,提出了一种利用核磁测井资料构造核磁毛管压力曲线、求取孔隙结构参数、进而确定方程待定参数的方法。现场应用证明,新方程的饱和度计算结果与取心分析结果符合良好,平均绝对误差为5.8%。。     

聚合物溶液对岩石电性影响的实验研究

为正确认识聚合物对测井曲线的影响,并为测井曲线的解释提供依据,以砂岩油藏为对象,通过岩电实验研究了聚合物对岩石电性的影响。岩样取自孤岛油田某井。实验分析了聚合物溶液自身电阻率特征及聚驱前后岩石电性特征的变化。实验结论,阴离子型聚合物溶液具有一般稀电解质溶液的导电特征;聚合物溶液的配制用水的矿化度对岩石的R0值有显著影响;聚合物溶液矿化度不同．对其Archie岩电参数的影响也不同;聚驱后,随聚合物溶液滞留浓度的增加,a,b值逐渐增大,m、n值逐渐减小。     

全直径岩心分析Archie参数在DQ油田XX区块的非均质火成岩气层评价中的应用

指出了全直径岩心分析的Archie参数(m、n)对非均质储层含油(气)性评价的重要性.使用新疆测井公司开发的全直径岩心多参数分析实验装置及实验方法,以DQ油田XX区块的非均质火成岩气层评价为例,由7块全直径岩样该获得了储层的物性和Archie参数.当应用于该储层含气饱和度估算后,与密闭取心饱和度分析的含气饱和度结果比较,含气饱和度估算误差大致在5%以内,较按Archie参数的确省值(m=n=2)估算的含气饱和度的精度高 10%左右.考虑到非均质储层在岩性、物性、孔隙结构的特殊性,推荐“真正”使用全直径岩心分析方法应用于非均质储层的物性、含油(气)性的评价,并重视模拟油藏条件的全直径岩心分析装置的开发.     

水驱油实验电阻率分析及混合液电阻率计算新方法

南海西部海域涠洲W油田经过多年的注水开发已进入开发中后期,如何求准水淹层剩余油饱和度对开发调整具有重大意义.水淹层混合液地层水电阻率是计算剩余油饱和度的关键参数,从水淹层不同注入水驱替实验研究出发,提出一种新的水淹层动态混合导电模型,该方法首次引入动态的未被注入水混合的毛管束缚水变量,这个变量随着储层水淹程度变强逐渐从原生束缚水变为零.该方法数值模拟计算结果与岩心水驱油实验数据结果对比,表明新方法计算结果比常规物质平衡方法和并联导电方法精度高,研究结果可用于分析水驱油各种影响因素,并可在实际咸水、淡水水淹储层评价中定量确定剩余油饱和度.经南海西部油田涠洲W油田密闭取心资料的饱和度数据验证,文中新方法计算的含水饱和度符合实际情况,且简单实用.     

准噶尔和塔里木盆地不同岩性岩电参数研究

准噶尔盆地和塔里木盆地存在着各种不同岩性的岩石,大量的岩电实验证明,不同的岩性岩电参数不同,砂岩以及砂岩中的低阻油藏、砾岩、碳酸岩盐、火山岩其岩电参数有很大的差别;对同一岩性,高温高压下的岩电参数和常温常压下的岩电参数有很大的差异;不同矿化度下的岩电参数不同,岩石的润湿性对岩电参数也有较大的影响.本文给出不同岩性岩电参数实验结果并分析造成这种差异的原因.     

100Hz～10MHz频段含油水两相岩石电阻抗的研究

本项研究应用两电极法扫描测量了２２块岩样的油驱水过程中电阻抗的变化,实验表明,在低频段（１００Ｈｚ～１０ＭＨｚ）岩石的电阻抗虚部能较好地反映岩石含水饱和度的变化,岩石的界面极化频率及其对应的电阻抗实部,虚部与岩石的含水饱和度有较密切的关系,可以用来确定岩石的含水饱和度,岩样阻抗的实部和虚部的Ａｒｇａｎｄ图中的低端临界频率随着含水饱和度的变化而变,这表明低端临界频率不仅取愉于岩石的特征长度√ｋ／Φ（     

基于差分方程和通用阿尔奇方程的含黄铁矿混合泥质砂岩电阻率模型

针对现有导电模型很难描述含黄铁矿混合泥质砂岩储层导电规律的难题,本文设计并压制了黄铁矿骨架纯岩样,以及不同分散泥质、层状泥质和黄铁矿含量的石英骨架人造岩样,测量了岩样岩电及配套实验数据,从实验角度分析了黄铁矿含量变化对岩石导电性的影响。考虑到岩石中不同物质成分间导电特性的差异,提出将含黄铁矿混合泥质砂岩分为层状泥质、石英颗粒、黄铁矿颗粒、油气、分散粘土颗粒、微孔隙水和可动水,将电导率差分方程与通用阿尔奇方程相结合,利用电导率差分方程描述在主介质中添加分散相介质的导电规律,而利用通用阿尔奇方程描述两种导电介质组成的混合介质的导电规律,在此基础上利用并联导电理论描述分散泥质砂岩与层状泥质的导电规律,建立了一种能够有效描述含黄铁矿混合泥质砂岩导电特性的新型通用电阻率模型。理论验证表明所建立的电阻率模型满足物理约束条件,且预测的导电规律与实验规律相一致,即随着黄铁矿颗粒含量和电导率的增加,R_t和I值均减小。利用实验测量的46块人造岩样在不同含油饱和度下的岩电实验数据,验证了该模型完全能够描述黄铁矿骨架纯岩样、石英骨架混合泥质砂岩岩样,以及骨架含部分黄铁矿的混合泥质砂岩岩样的导电规律。实现了含黄铁矿混合泥质砂岩地层饱和度的准确求取,有效的提高了复杂储层测井解释评价的精度。     

利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层

针对鄂尔多斯盆地陕北斜坡长6特低渗透储层受聚合物泥浆伤害,微电极电阻率曲线在渗透层上的正幅度差异不明显,直观指示油气层和水层的深、中,浅探测电阻率在常规储层的有序排列基本消失.通过注聚合物泥浆驱替前后岩石电阻率与孔隙度及含水饱和度实验关系分析,驱替后岩样电阻率显著增大,岩样电阻率随含水饱和度增大而减小的基本规律不复存在.归纳其岩性系数a、电阻率系数b比驱替前大得多,饱和度指数n由正变负,反映出注聚合物泥浆驱替破坏了储层孔隙结构及其基本特征,测井中造成了范围较小的高侵和特高侵地层电阻率带.从而提出在较为致密的低渗砂、致密砂聚合物泥浆伤害储层中,利用微电极负差异及其电阻率曲线不规则增高变化划分特低渗透油层有效厚度,并以实例阐明了利用岩电实验参数变化评价特低渗透储层的方法.     

异常高压对砂砾岩弹性性质影响的实验机理研究与压力预测新模型——以准噶尔盆地玛湖凹陷北斜坡三叠系为例

准噶尔盆地西北缘玛湖地区二三叠系的砂砾岩中已经发现了多个高效油气藏,勘探实践已经证实该区砂砾岩储层中广泛发育异常高压,尤其是在近生烃中心的斜坡区.正是由于异常高压的存在,玛湖凹陷斜坡区砂砾岩储层的弹性性质呈现出一些特殊的现象与规律.本项研究依据玛湖地区63块样品的岩石物理测试结果、10余口井的实测地层压力资料、常规测井和录井资料,对砂砾岩弹性参数随异常高压的变化规律进行了深入分析.结果表明,玛湖凹陷斜坡区砂砾岩受母岩区矿物成分和异常高压的影响,其弹性特征与Casatgna砂岩线和李庆忠砂岩线表征的常规砂岩储层的弹性特征具有较大差异.与以上两种砂岩相比,具有相同密度的研究区砂砾岩样品纵横波速度较低,异常高压的发育阻碍了岩石的胶结作用是造成速度较低的主要原因.在异常高压发育区岩石样品的胶结程度普遍较差,速度也普遍降低,并且这种现象对纵横波速度的影响规律还存在区别,对横波速度的影响更大.为了定量地研究异常高压对砂砾岩储层纵横波速度变化的影响规律,本文设计了系统的岩石物理实验,分别测量获得固定地层压力以及固定差应力等条件下样品的纵横波速度,从实验上解释了异常高压对玛湖凹陷斜坡区砂砾岩储层弹性性...     

含泥含钙致密砂岩导电规律与导电模型

A地区致密砂岩储层具有孔隙结构复杂、高泥、高钙的特征,使其导电规律更复杂,现用饱和度模型不能全面描述三种因素对致密砂岩导电规律的影响,造成A地区致密砂岩储层饱和度评价精度较低.本文首先从实验角度分析了孔隙结构、泥质、钙质胶结对致密砂岩导电规律的影响,得出随孔隙结构变差、泥质含量减小、钙质含量增加,岩石导电性变差.其次,考虑影响A区致密砂岩导电规律三种主要因素,利用有效介质对称导电理论具有描述泥质和钙质胶结对岩石导电性影响的优点,而改进等效岩石元素理论具有更好的描述孔隙结构变化对岩石导电性影响的优点,将两种理论结合,建立了适用于致密砂岩储层饱和度评价的导电模型.理论分析表明,建立的致密砂岩导电模型能正确地描述孔隙结构、泥质、钙质胶结对致密砂岩导电规律的影响,并与实验规律相符.第三,基于含水致密砂岩可动流体孔隙中水流与电流流动的相似性以及改进等效岩石元素模型和弯曲毛管模型,建立了有效流动孔隙度计算式.利用半径均值和无效流动孔隙与有效流动孔隙之比对致密砂岩孔隙结构进行了分类,在分类基础上,采用优化技术和有效流动孔隙度计算式,建立了孔隙结构效率和孔隙曲折度计算式.利用致密砂岩岩电实验数据,采用优化技术确定了模型中流体非均匀分布指数、渗滤速率及渗滤指数等参数值,并建立了相应参数计算式.与密闭取心井的饱和度对比,致密砂岩导电模型计算的含水饱和度平均绝对误差为4.5%;与试油结果对比,解释结果与试油结论吻合.这表明所建立的导电模型适用于A地区含泥含钙致密砂岩储层饱和度评价.     

应用三分量地震数据反演煤系地层孔隙含水量

地层孔隙水含量的计算主要受地层孔隙度与孔隙含水饱和度的影响.通过实验室煤层及其顶底板岩芯物理测试与孔隙度测量,可以获得煤系地层岩芯的孔隙度与岩芯纵、横波速度的经验公式;结合三分量地震勘探获得的纵波与横波速度,能够计算出煤系地层的孔隙度;含水饱和度的计算通过实验室岩电参数测试和阿尔奇公式可以计算得到.结合淮南某矿区三维三分量地震勘探和地球物理测井及岩样的岩电试验,实现了三维空间煤系地层孔隙含水体积百分比的精确计算.该预测方法与传统的、钻孔控制的地下水评价方法相比可以提供相对精细的、三维空间的、定量化的煤系地层孔隙相对含水量,对煤炭与煤层气资源开采中所涉及的地下水分布规律预测有一定的参考意义.     

基于动电效应的岩芯渗透率实验测量

根据孔隙介质的动电耦合理论设计了一套岩芯渗透率测量系统.实验采用交流锁相放大技术,在低频12~42 Hz范围内完成了砂岩岩样流动电势和电渗实验,得到了流动电势系数K_S和电渗压力系数K_E,进而计算出岩样动电渗透率,对于中、高渗透率岩样,测量得出的动电渗透率与常规气测渗透率差异较小,两者具有很好的相关性.实验表明,动电测量可作为岩样渗透率测量的一种方法,同时揭示了利用地层动电测井信号反演地层参数的可能性,实验结果对于分析天然地震动电效应也有参考意义.     

裂缝性岩石低频下复电阻率与饱和度关系研究

储层中裂缝的发育影响着油气运移和储存,因此识别裂缝以及得到裂缝性储层的表征参数与物理性质对于预测天然气的产量有重要的意义.本文主要通过实验和数值模拟研究了低频段(100 Hz～1 MHz)内均质岩样和不同裂缝参数的裂缝性岩样的复电阻率频散特性.利用有限元模拟计算简易岩样模型的复电阻率,研究了完全饱和水状态下均质岩样与裂缝岩样复电阻率频散特性的区别.并重点研究了100 Hz、1 kHz和10 kHz下均质岩样以及不同裂缝宽度、密度、倾角岩样含水饱和度SW与电阻增大率TR、含水饱和度SW与介电常数变化率Iε的变化关系.实验结果显示完全饱含水的情况下裂缝的出现,使得岩样的复电阻率实部降低,复电阻率虚部的幅值减小;不同频率(100 Hz、1 kHz和10 kHz)下IR-SW曲线发生分离.裂缝密度和裂缝倾角的增加,导致岩样的复电阻率实部降低,复电阻率虚部的幅值减小;并使得不同频率下的IR-SW和Iε-SW分离程度变大.讨论了阿尔奇公式中饱和度指数n与系数b以及仿阿尔奇公式中介电饱和度指数n '与系数b与裂缝参数的关系,说明在高含水饱和度时,导电与介电的幂指数规律基本一致.通过对裂缝性岩石上述参数的研究,为多频复电阻率测井仪的研发提供理论与实验支撑,进而提高裂缝性储层含气性识别以及定量评价含气饱和度的可靠性.     

基于核磁共振实验的低渗透砂岩岩电参数分类及应用——以东营凹陷南坡沙四段为例

低渗透砂岩储层孔隙结构复杂,储层有效性识别及饱和度准确计算难度较大.笔者以东营凹陷南坡沙四段（Es₄）低渗透砂岩为研究对象,根据压汞、物性、薄片及核磁等资料,将研究区孔隙结构分为三大类、五小类.在岩样孔隙结构分类基础上,明确了孔隙结构类型与岩电参数之间存在确定的关系,而核磁共振T₂谱定量特征参数在一定程度上能够表征孔隙结构类型及其细节信息,通过提取T₂谱中T₂几何平均值（T_2g）、T₂均值（T₂）、峰度（K_G）、可动流体分量（S_mf）及区间孔隙分量等孔隙结构参数,建立了基于核磁T₂谱特征参数的孔隙结构识别图版,显示核磁T₂谱孔隙结构参数对不同类型的储层有较好的识别效果,进而探讨核磁孔隙结构参数和岩电参数之间的关系,结果表明,T₂谱峰度值与孔隙胶结指数（m）值相关性较高,进一步确定了岩电参数m的核磁计算公式.最终,将该套方法应用于研究区井筒剖面中,有效地提高了饱和度计算精度,也为东营凹陷南坡低渗透砂岩油藏储量估算与高效开发提供了依据.     

基于聚类分析方法的砾岩油藏储层类型划分

砾岩油藏由于近物源、多水系和快速多变的沉积环境导致储层岩性复杂多变以及非均质性严重等特点,储层类型的精细划分成为该类油藏二次调整开发的重点和难点.本文以克拉玛依油田六中区克下组砾岩油藏为研究对象,选取密闭取心井岩心分析的物性参数、压汞驱替参数以及微观孔隙结构参数共计12项作为砾岩油藏储层类型划分的参数组合,对比研究了基于划分、基于层次、基于模型和基于密度的4种聚类算法建立的储层划分标准,结果表明基于划分的k-means算法建立的聚类标准最符合实际油藏的地质特征和储层类型的划分精度,内部度量的紧凑性、有效性和分辨性都优于其他三种算法,并且分析了Ⅴ类储层与岩性的对应关系,发现砾岩油藏储层类型受岩性控制的机制非常复杂,岩性相同的储层类型可能呈现出不同的物性和渗流性,而岩性不同的储层类型又可能表现为相同的物性和渗流性,其根本原因是储层非均质性造成的.储层类型与砾岩岩性的有效结合为该区精细开发方案的设计和水淹层的定量评价提供了技术支持.     

低频交变压差作用下岩心流动电流和zeta电势实验测量

实验测量岩样zeta电势,对于认识地震诱导的电磁场现象以及探索利用动电效应的测井方法具有重要意义.本文介绍了专门设计的岩样流动电流和流动电势实验测量系统及一种获得岩样zeta电势的测量方法——流动电势和流动电流综合测量法.实验采用交流锁相放大技术,测量了3～100 Hz频率范围内交变压差作用下岩样的流动电势系数和流动电...     

高含黏土岩心有效孔隙度实验新方法——以准噶尔盆地玛湖凹陷上乌尔禾组砾岩储层为例

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系砾岩储层黏土矿物含量高,行业标准测量法的烘干温度过高、烘干时间过长、烘干湿度不适宜,会造成高含黏土岩心黏土束缚水被烘干,进而导致有效孔隙度测量不准．为此,通过对比不同测量环境下核磁共振实验结果,明确高含黏土岩心在低温（55℃）、保湿（相对湿度65%）的环境下测量有效孔隙度,黏土束缚水不被烘干．利用烘干过程中电阻增大率的拐点确定可动流体孔隙、毛管束缚流体孔隙的烘干时间,进而确定了岩心的有效孔隙度．与行标测量法相比,本文的方法更能反映目标区地质特征,展现出良好的应用效果．     

超低渗透砂岩油藏微观渗流特征及驱油效率的影响因素

通过鄂尔多斯盆地超低渗透砂岩油藏油水相对渗透率测定和微观模型驱替实验,探讨超低渗透砂岩油藏微观渗流特征及驱油效率的影响因素.研究结果表明,超低渗透砂岩油藏储层相对渗透率曲线特征表现为:束缚水饱和度高,残余油饱和度高,驱油效率低,油水两相共渗区范围窄.随含水饱和度增加,油相相对渗透率急剧下降,水相相对渗透率上升缓慢,无因次采油指数和油井产量大幅度下降.超低渗透砂岩油藏微观驱替特征表现为:最终驱油效率低,随注入倍数增加,采收率和含水率增高.注入倍数为1~2 PV过程中采收率与含水率增加幅度较大;注入倍数在3~4 PV时,采收率和含水率增加幅度趋于平缓.超低渗透砂岩油藏影响驱油效率的因素可以分为反映油藏固有特征的内在因素和反映驱替条件的外在因素.     

含黄铁矿泥质砂岩电阻率频散规律实验研究与校正方法（英文）

含黄铁矿泥质岩石的频散特性使得地层的电阻率测井响应值在高频电阻率测井中会出现失真现象,导致储层的饱和度计算存在较大的难度。为了更好的消除岩石中黄铁矿和泥质的电阻率频散影响,同时弥补天然岩心中各种物质成分、含量,以及分布形式等因素无法人工控制的不足,本文设计并在高温高压下制作了12块含分散状黄铁矿颗粒和粘土颗粒的人造固结岩样,分析岩样在多种电流频率条件下,不同地层水矿化度以及饱和度的岩电实验数据,得出频率对含黄铁矿泥质砂岩导电规律的影响:分散状黄铁矿和粘土颗粒都具有频散特性;随着电流频率的增大,岩样复电阻率实部减小。基于有效介质对称导电理论,结合实验研究成果,考虑黄铁矿含量和泥质含量变化对岩石频散规律的影响,建立了黄铁矿泥质砂岩有效介质复电阻率实部频散模型。理论模拟表明当电流频率、黄铁矿及分散泥质含量变化时,模型预测的黄铁矿泥质砂岩频散规律与实验规律相一致。利用岩电实验数据,验证了该模型可以准确地描述含黄铁矿泥质砂岩储层的频散特征。通过选取多种电测井中应用的电流频率,建立了黄铁矿电导率为0.062 S/m,泥质电导率为0.031 S/m的电阻率频率影响校正图版,给出了运用该图版进行高频电阻率测井响应校正的具体方法,为获取地层的真实电阻率值提供了保障。