基于核磁共振双截止值的致密砂岩渗透率评价新方法

对比分析致密砂岩岩心在完全含水状态和束缚水状态下的核磁共振T₂谱,明确了致密砂岩孔隙中流体的赋存状态和渗流规律,指出常规核磁共振方法预测渗透率的局限性并提出核磁共振双截止值的概念.基于核磁共振双截止值,将储集空间细分为完全可动、完全束缚、部分可动等三部分,分析不同孔隙组分对渗透率的影响,并应用三组分法建立了核磁共振渗透率表征新模型.研究表明：致密砂岩渗透率与完全可动流体饱和度、部分可动流体T₂几何平均值、核磁孔隙度成正比,与完全束缚流体饱和度成反比.在此基础上,结合完全含水核磁共振T₂谱的二阶差分得到了双截止值的自适应确定方法,可以连续地计算储层双截止值.将该研究成果应用于生产实践,渗透率计算精度有较大的提高.

     

基于T2和毛管压力分类转换的渗透率计算新方法

对于低孔-特低孔、低渗-特低渗且非均质性强的储层,其往往处于自然产能临界点附近,单靠孔隙度已无法对其物性进行准确评价,因此需要在对渗透率进行准确计算的基础上,才能进一步展开产能评价与预测等工作.然而,由于储层非均质性强、常规测井曲线影响因素多且复杂、海上钻井数少导致样本点缺乏等因素,运用常规测井曲线进行渗透率计算往往不能取得很好的效果.基于T_2和毛管压力转换的方法,利用了核磁共振可以全井段连续测量和毛管压力曲线可以反映孔喉结构的优势,在渗透率的计算方面取得了突破,该方法经过多年的发展,已经成为了一种较为成熟的渗透率计算方法,但对于该方法的研究,有一个问题却往往被忽视了:即T_2谱和毛管压力曲线所反映的孔喉半径r是否是同一个物理量?两者之间的相互转换是否是有先决条件的?对于这一问题,本文在对两者实验原理进行分析的基础上,使用了将恒速压汞孔喉分布和核磁共振T_2谱进行对比的方法,总结得到了两者各自反映的孔喉半径r的内涵,证实了两者之间相互转换存在先决条件——稳定的孔喉半径比,并在对沉积环境、成岩作用精细分析的前提下,选取了孔隙度这一宏观参数作为分类标准,将储层划分为多个具有相对稳定孔喉半径比的区间后,再进行T_2-毛管压力的相互转换和渗透率的求取.经证实,运用这种方法计算出来的渗透率,可以更好地体现出储层的非均质性,并且与产能特征具有更好的一致性.     

一种用于油气储量评估中渗透率预测新模型

致密砂岩储层因受成岩作用和裂缝分布等地质因素严重影响,其渗透率值很难用带有储层其他参数的显式来准确求取.根据测井解释理论,渗透率是储层地质因素的一种综合影响,从而也能看作是多种测井曲线的一种综合响应,可通过拟合测井曲线来预测.LightGBM模型在数据拟合方面表现出众,其计算效率被证明比传统拟合模型的更高,为此本文采用该模型来预测渗透率.由于该模型在建模时使用了较多的超参数,难以保证预测结果为最优,所以本文采用PSO技术对其进行优化,进而提出PSO-LightGBM.本文以姬塬油田西部长4+5段致密砂岩储层为验证对象,并通过设计两个实验来验证提出模型的预测能力.实验结果显示提出模型的预测结果误差和PSO-XGBoost的误差非常接近,都为最小,但PSO-XGBoost的耗时却约是提出模型的21倍.实验结果证明PSO-LightGBM能够在不失精度的情况下快速预测致密砂岩储层渗透率,是一种高效的渗透率拟合预测模型,在测井解释智能化研究方向上具有推广应用价值.     

压力和温度对致密砂岩纵波速度影响的实验研究

高温高压条件下测量的岩石纵波速度对于储层评价具有重要作用,但该条件下岩石声波速度的测量要比常温常压条件下复杂的多,而高温高压和常温常压条件下的岩石纵波速度的关系,受到孔隙度和孔隙结构等因素的影响.为了研究温度和压力对岩石纵波速度的作用及影响因素,测量了随压力和温度变化的致密砂岩纵波速度,得到了压力和温度对纵波速度的影响系数,建立了影响系数与孔隙度及表征孔隙结构特征的核磁参数之间的关系,从而获得了不同样品的纵波速度与压力和温度的关系.基于该关系对储层的纵波速度进行计算,并与测井数据进行对比,计算结果与测井数据有很好的一致性,说明本文建立的关系是有效的.因此基于本文的研究,可以根据常温常压下的纵波速度计算高温高压条件纵波速度,这为常规条件测量纵波速度的应用提供了支持.     

地层渗透率与水合物含量关系的模拟研究(英文)

本文通过人工变换T2分布和建立管-球模型模拟法研究含水合物地层渗透率与水合物含量之间的关系。首先,在渗透率的模拟试验中,我们改变了束缚水与可动水的比例、总孔隙度以及与之关联的T2分布。试验结果表明,相对渗透率与水合物含量之间的关系受到这些因素的制约。随后,我们用管-球模型表示水合物生长的孔隙空间,并把水合物的生长过程看成是向孔隙空间随机扔小球的过程。在此过程中,采用两种方法计算渗透率,一是Schlumberger’sT2公式(即SDR模型),二是Darcy定律与Poiseuille流动方程相结合的方法。前人的实验研究表明,在一定的水合物含量范围内,渗透率基本保持不变。以此为参考,我们将计算结果与之进行比较。我们发现,采用SDR模型时,渗透率的数值模拟曲线与Masuda模型N=15时的结果相近。而采用Darcy定律时,渗透率模拟值较高,但与实验结果的趋势相一致,都会出现渗透率的平直阶段。尤其,当水合物晶体在孔隙体内优先生成时,优先的概率越高,渗透率的平直范围越大。     

超低渗透率测量仪的测试标定及初步测量结果

低渗-超低渗透率测量是流体渗流力学和岩石物理学研究领域的热点问题.断层带流体输运的定量化研究对于了解断层的力学性质和预测地下流体的流动具有重要意义.文中介绍了新研制的超低渗透率测量系统和工作原理.这套设备使用稳态法和目前逐渐流行的孔隙压力振荡法进行测量,其孔隙流体为蒸馏水和氮气,最高围压可达200M Pa,孔隙压上限为...     

超高压下氧化物电导率测量及下地幔电导率的讨论

在金刚石对顶砧压机上,对一些氧化物进行了0—30 GPa 压力范围下的电导率测量,发现所测氧化物可按其电导性质为两类:过渡族元素氧化物和非过渡族元素氧化物前者平均电导率较高且有正压效应,后者平均电导率较低且压力效应不明显.过渡族元素氧化物的高导性质对讨论下地幔的电导事和化学模式具有重要意义.结合前人的研究成果,半定量地估计了700 km 处下地幔的电导率.     

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KS和电渗压力系数KE,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.     

基于岩石物理相约束的致密砂岩气储层渗透率解释建模

充分利用岩心、薄片和钻测井等资料,对四川盆地JQ区块须家河组须二段致密砂岩气储层的沉积微相、成岩相和裂缝相特征进行了研究.结果表明,须二段沉积以辫状河三角洲前缘为主,发育水下分流河道、河口坝和分流间湾等微相;根据成岩作用类型、强度、成岩矿物及其对储层物性的影响将储层划分为压实致密、碳酸盐岩胶结、伊蒙混层充填和不稳定组分溶蚀4种成岩相;裂缝相则以局部层段发育的近水平缝为主.通过三者的叠加与复合对储层岩石物理相进行分类命名,划分出了河口坝-不稳定组分溶蚀-近水平缝相等多种岩石物理相.然后按照岩石物理相对储层物性的建设与破坏作用对其进行聚类分析,归纳出了PF1～PF4四大类岩石物理相.通过建立每一类岩石物理相的孔隙度-渗透率关系表明,基于岩石物理相约束而建立的储层渗透率解释模型具有更高的精度.岩石物理相是揭示致密砂岩气储层成因机理并提高其物性参数测井解释精度的有效途径.     

地层压力条件下沁水盆地煤岩动静态弹性参数同步超声实验研究

静态弹性参数对储层压裂改造、应力场及裂缝预测具有重要意义,开展地层压力条件下煤岩动、静态弹性参数实验研究,获得动、静态弹性参数之间的关系,为利用动态弹性参数预测静态弹性参数提供了岩石物理依据.本次研究应用MTS岩石物理参数测试系统完成沁水盆地和顺地区的煤岩样在地层压力条件下的动静态弹性参数同步测试.结果表明：动态杨氏模量随压力的增加而增加,而动态泊松比随压力的变化较为复杂;动、静态杨氏模量之间呈线性关系,且动态杨氏模量大于静态杨氏模量;动、静态泊松比之间的相关性较差,大部分煤样的动态泊松比小于静态泊松比.获得的这些关系为动静弹性参数转换提供了基础,进而为利用地震资料进行静弹性参数预测,获得岩石力学性能参数提供了一种途径.

     

一种评价致密砂岩储层孔隙结构的新方法及其应用(英文)

致密砂岩储层的孔隙结构对其渗透性和电性影响显著,是此类复杂储层岩石物理研究的关键。针对仅从连通喉道半径评价渗透率的多解性以及储层孔隙结构与电性关系研究欠缺等不足,综合影响物性的主要因素,提出了一种同时考虑孔隙度、最大连通喉道半径及分选性三种因素的新型孔隙结构参数δ的计算公式。利用岩心及实测数据对比分析表明,δ值能够较连通喉道半径等传统方法更精确地刻画致密砂岩储层渗透性,同时它与储层电性具有密切关系,可用于估算地层因素F和胶结指数m。据此提出将孔隙结构对电阻率的影响进行归一化校正以及基于核磁共振测井预测储层完全含水电阻率R0的评价方法,从而突出储层流体性质变化引起的电性变化,并提供了一种新的致密砂岩储层流体识别思路,研究结果得到了实验资料和实际测井试油资料的验证。     

地层岩性油气藏地震属性的研究和应用——以准噶尔盆地永1井区为例

本文以准噶尔盆地永1井区为例,在详细分析了目的层的地震和测井特征后,针对砂泥岩薄互层的叠后地震属性进行剖析.分析了不同地震属性在研究区的应用情况,同时对产生这种情况的原因进行了分析;本文中的叠后地震属性主要分层位属性和体积属性两类进行研究,在地层岩性油气藏的研究中起到了重要作用,在实际应用中取得了一定的成果.     

一种计算地下结构地震主动土压力的新方法

针对目前地下结构地震土压力设计方法的研究现状,介绍了计算挡土墙地震主动土压力的物部·冈部公式及浅埋隧道谢家然围岩压力理论。并结合物部·冈部公式、谢家然理论提出了一种适用于计算地下结构地震土压力的新方法。该方法基于极限平衡理论,根据谢家然理论提供的滑裂面参数构造了滑动土体,采用物部·冈部公式计算了滑动土体作用在地下结构边墙上的地震土压力。最后结合工程实例,将本文方法与其它计算方法进行了比较,评价了该计算方法的优缺点。     

金刚石砧式超高压装置测温系统的标定和压力测量中的杂光干扰问题

在金刚石砧式超高压装置中,测温用的光学高温计的使用和一般使用情况不同。它要通过显微镜的光学系统去进行测量。因此,必须经过标定。在用红宝石荧光法测量压力时,存在着杂光干扰的问题。本文介绍一种标定光学高温计的方法和讨论在杂光干扰区如何估计压力     

地层超覆尖灭型油气藏的储层展布与厚度精确识别技术研究

对地层超覆尖灭型油气藏储层进行精细刻画,不仅需要准确识别每一组储层的尖灭线,而且垂相上也要准确识别储集体厚度.针对以上重难点问题,本次研究设计了一套超覆尖灭储层空间上精确识别的技术流程:一方面通过夹角定量外推消除储层尖灭线的识别误差;另一方面针对储层厚度薄,纵向上难以精确识别的问题,通过对敏感测井参数进行波形指示模拟反...     

一种模拟随机数字地层模型的方法

介绍了一种利用计算机生成随机数字地层模型的方法。此方法根据给定的地层厚度及参数统计特性．按截尾正态分布进行随机抽样构建随机分层结构,并对各分层参数随机赋值,完成随机模型的构筑。用此方法可以很容易地在计算机上生成大量符合某种统计特性的随机数字层状地层模型,从而可以在这些模型上进行感兴趣的仿真模拟研究。为展示这一方法的应用,生成了10个第四系随机层状模型,并在这些模型上进行了地震SH波的地震动放大效应数字模拟实验。结果发现随机模型的响应无论在形态特点还是幅值上都与均值模型的响应显著不同,表明用不完全准确的参数模型模拟估计场址地震动响应时必须充分考虑到参数不准导致的误差。     

一种中浅地层剖面高精度成像的处理方法

在海洋工程物探中浅地层剖面调查中,调查船的上下起伏会对地层剖面的采集造成影响,即便是在姿态传感器的补偿下,仍然会存在海底及地层波状起伏的假成像现象.载体搭载的地层剖面系统记录的多为相对于载体的数据,而不是相对于海面的深度.在实际工程作业中,与地层剖面同时采集的多波束数据通常包含有高精度的地形数据,本文研究的目的是通过采集不同水深、不同区块、不同类型的工程物探资料,将测深和剖面探测两种调查方式结合,研究采用多波束地形数据来校正地层剖面的海底,消除涌浪、姿态、位置、滤波等参数引起的成像偏差,精准呈现真实的海底地形,实现高精度的剖面成像,有效提升工程物探资料研究评价的准确性和可靠性,为以后在类似区域进行海底浅层灾害地质研究提供参考和借鉴.     

一种地应力连续测量系统的标定方法

在地应力连续测量方法"渗透率法"的基础上,设计了一种对观测系统进行标定的方法。经对原有推导结果进行数学转换,给出了新的计算公式以及其中有关参数的测定方法。结果表明,经过标定之后,原有的连续相对测量方法可转换为抗干扰性强、灵敏度高、经济简便且物理意义确切的有效正应力连续测量方法。     

一种岩矿石密度测量的新方法

本文在分析常用固体密度测量方法的基础上,提出了一种基于阿基米德浮力定律测量岩矿石密度的测量方法,并完成了密度仪硬件电路设计工作,同时给出了密度仪的技术指标及测量结果的误差分析.密度仪由荷重传感器、放大器、模数转换器、单片机、显示部分及键盘等组成.该密度仪不仅可以用于测量岩矿石固体标本的密度,而且可以用于岩矿石标本的重量、体积、孔隙度和含油或水饱和度等多种参数的检测,同时实现了岩矿石密度值实时显示功能,提高了工作效率,减少了人为误差.本密度仪具有智能化程度高、自动显示密度值、可打印测试结果、测量精度高和操作简单等优点.现已在多家单位应用.