利用测井方法估算渗透系数

利用煤田测井中的声波时差测井、密度测井及中子测井,可以有效的求出岩层的孔隙度,根据水力学中确定渗透率与孔隙度关系的卡门公式,以经验估算渗透率,进而计算渗透系数。以内蒙古胜利煤田东二露天矿含水层的渗透系数计算为例,测井参数估算含水层的渗透系数与传统的专门水文孔法确定的渗透系数比较接近,仅个别误差较大（44%）。实例表明,测井方法计算的渗透系数相对偏大,另外埋深浅的地层渗透系数误差相对较大。可见利用测井参数基本能够估算出渗透系数,反映其含水层的渗透性能。     

不同初始损伤下大理岩卸荷的核磁共振试验研究

为研究不同初始损伤下大理岩的卸荷特性,开展相同初始围压、不同初始轴压的常规三轴加-卸载试验,并进行加-卸载后岩样的核磁共振（NMR）特性试验研究,得到岩样孔隙度、应变、核磁共振图像及T2谱分布等参量。结果表明：（1）随着卸荷的进行,岩样孔隙度增大,且当初始轴压为三轴抗压强度（TCS）的90%时,其卸荷过程比80%与70%时更加平稳;（2）初始损伤可以有效促进应变的增大,尤其对环向扩容效应影响显著,同时应变的增长能促进裂隙的发育;（3）初始损伤较小时,岩样经历弹性变形到塑性变形的转化,岩石的T2图谱中小孔隙谱峰先向左移,后向右移,大孔隙谱峰不断向右扩展,反映了卸荷初期产生新的小孔隙,卸荷后期主要是大、小裂隙的扩展、贯通。当初始损伤较大时,T2图谱只向右扩展,反映岩样以扩展大孔隙为主,岩样只经历塑性变形;（4）初始损伤越大,相同卸荷围压比的核磁共振图像白斑亮度和面积越大,岩样的孔隙度就越大。     

基于Wyllie平均方程的煤系岩溶陷落带富水性预测

在岩溶陷落带孔隙发育,原来坚硬致密的岩石改变了性质,造成岩石密度、波速、电阻率等物性参数发生变化,这些物性异常引起地震波波场改变,从而导致地震波特征参数如时间、反射系数、波阻抗等的变化。利用Wyllie时间平均方程可以建立充水岩体的地震波速度和孔隙度之间的关系。根据密度平均方程建立充水岩体密度和孔隙度之间的关系,进而建立波阻抗和孔隙度之间的关系。因为岩溶陷落带孔隙发育情况和导通性决定了其是否能成为导水通道,利用波阻抗属性可预测岩溶陷落带孔隙度发育情况,这可为判断富水性提供重要参考依据。      

用地震资料估算珊溪水库岩层孔隙度和饱和度

本文首先从室内岩石力学实验数据出发,利用Biot-Gassmann方程和Pride模型建立的岩石骨架与岩石基质体积模量函数关系式求出珊溪水库区岩石基质模量和固结系数,然后分别利用联合地震波走时方程组和多台和达曲线求得P波速度和波速比,最后以流纹斑岩为例,计算了岩石饱和度、孔隙度,并分析了地震中造成的饱和度和孔隙度的变化。结果表明:(1)地震过程中岩石饱和度均大于99%,且大多为100%,即地震中岩石处于水饱和或接近水饱和状态,波速和波速比的变化主要由岩石孔隙度的变化引起。(2)珊溪水库震中区流纹斑岩孔隙度的上限值为6.6%~15.5%,下限值为3.6%~4.2%。下限值与地震前由实验室测得的孔隙度相近。如果实验室测得的流纹斑岩孔隙度是其初始值,则地震中岩石孔隙度增大了3.2%~12.09%。(3)2008年1月地震以后震中区岩石孔隙度逐渐闭合,直到2014年8月孔隙度开始迅速增大,9月15日起原震区再次发生一组新的地震活动,震群活动前岩石出现了扩容现象。     

类陷落柱介质渗流突变机制试验研究

岩溶陷落柱是内部结构杂乱无章的特殊地质构造,易成为隐伏于煤层底板下的垂向导水通道,是华北地区石炭二叠系煤田的重大安全隐患。在采动影响下,底板隐伏陷落柱的突水通道通常由底板破坏带和陷落柱共同组成,为了研究其渗流突变机制,利用自行研制的破碎岩体渗透性试验系统,对不同底板破坏带条件下,隐伏陷落柱的渗流特性进行了试验研究。研究结果表明：渗流突变发生的根本原因是大颗粒流失导致破碎岩体孔隙结构改变;发生渗流突变时,流速随渗流边界孔隙直径的增大而增大,同时试样的初始孔隙度均大于0.21;未发生渗流突变时,渗流边界对渗流无显著影响,并且试样的渗透率随孔隙度的增大而增大,渗透率比和孔隙度比存在幂函数关系;非Darcy流 因子为负是渗流突变发生的充分必要条件,非Darcy流 因子的大小决定渗流突变的剧烈程度。     

冀中坳陷廊固凹陷河西务构造带古近系沙河街组四段储集层孔隙度演化定量研究

薄片鉴定、流体包裹体分析、埋藏演化史与有机质热演化史分析、膏岩层脱水及黏土矿物转化分析等研究表明：河西务构造带古近系沙河街组四段储集层经历了碱性→酸性→碱性→弱酸性→弱碱性的成岩环境演化过程;成岩作用演化序列为：压实作用→长石溶蚀和(或)石英加大→碳酸盐胶结和(或)硬石膏胶结→少量碳酸盐胶结物溶解→少量黄铁矿胶结。利用“反演回剥”的原理, 以铸体薄片资料为基础, 计算了各关键成岩作用对储集层面孔率的贡献量, 并利用面孔率-孔隙度的函数关系, 结合机械压实校正, 定量地恢复了不同成岩特征储集层的实际孔隙度演化史。根据孔隙度演化史与油气成藏史匹配关系, 河西务构造带沙四段储集层第1期油气成藏时期储集物性较好, 孔隙度高达20％左右。第2期油气成藏时期, 北部区块储集层碳酸盐胶结强烈, 孔隙度急剧降低至7％左右, 不利于油气充注补充;而南部区块储集层碳酸盐胶结作用弱, 孔隙度仍以大于10％为主, 有利于油气充注补充和成藏, 成为有利勘探目标。     

岩石的临界孔隙度反演及横波预测(英文)

临界孔隙度模型是利用岩石的临界孔隙度来计算岩石骨架的弹性模量,岩石的临界孔隙度值受到很多因素的影响,而实际应用中通常无法获得准确的临界孔隙度值,只能选取经验临界孔隙度值,就会给岩石物理建模带来误差。本文提出了一种利用纵波速度反演岩石的临界孔隙度的方法,并且把它应用于横波预测中。实验室和测井数据应用结果表明本文提出的方法可以降低以往选取经验值带来的不确定性,并且能够为横波预测提供准确的临界孔隙度值,提高了横波预测的精度。     

基于时间平均的海底沉积物声速预测

在海底沉积物声速预测中,把不同海域的物理性质完全不同的沉积物试验数据拟合出一个统一的方程存在不足,不但数据过于离散,而且方程中参量的物理意义不明确。借鉴Wyllie等建立的时间平均方程的思路,基于声传播过程中路程、时间和声速之间的基本关系,引入了表征固液双相之间的堆垒方式和耦合状态对声传播路径影响的耦合系数,建立了沉积物声速预测模型。将鹿回头外海、南海南部和北部的沉积物测量数据进行线性回归分析,分别得出适用于不同海域的沉积物声速预测模型,拟合的复相关系数较大,偏差较小,证明该模型能够反映声速随孔隙度的变化规律,且各参数物理意义明确,具有一定的研究和理论探索意义。     

砂岩机械压实与物性演化成岩模拟实验初探

为了模拟沉积地层埋藏成岩过程中,压实作用下储层物性参数的连续变化特征,采用自行设计的成岩作用模拟实验系统,利用不同的现代沉积物样品,开展了砂岩机械压实作用模拟实验。实验表明：砂岩机械压实作用过程中孔隙度和渗透率随深度的变化具有分段性,即早期速变阶段和晚期缓变阶段。利用缓变阶段的数据分析发现,深度与孔隙度之间存在着良好的指数关系,深度与渗透率之间存在着良好的乘幂关系,孔隙度与渗透率之间存在着良好的指数关系。只经历机械压实作用的情况下,相同物源、相同分选的砂岩,颗粒粒度越粗,压实作用过程中,压实减孔率越小,最终保存的孔隙越多,砂岩渗透性越好;不同分选、相近粒度的砂岩,分选越差,压实作用过程中,压实减孔率越大,最终保存的孔隙越少,砂岩渗透性越差。不同岩相类型的砂岩,在压实缓变阶段,分选好中砂岩相平均百米减孔量最小,其次为分选好细砂岩相和分选好粉砂岩相,再次为分选中等粗砂岩相,分选差含砂砾岩相平均百米减孔量最大。     

应用三重孔隙模型评价火成岩储层

火成岩岩性特殊,储层非均质性非常严重,裂缝、孔洞发育,属于典型的多重孔隙介质储层,定量计算火成岩储层基质和裂缝的孔隙度和饱和度是评价火成岩油气层的关键。由基质、天然裂缝和非连通孔洞组成的储层可以模拟成基质和裂缝的并联导电网络,非连通孔洞和基质／裂缝的组合的串联导电网络。采用密度测井资料求取总孔隙度,用深浅双侧向电阻率计算裂缝孔隙度,采用密闭取心分析的孔隙度作为基质孔隙度。通过建立以基质、天然裂缝和非连通孔洞组成的储层的三重孔隙解释模型,找到适合于火成岩缝洞型复杂储层的饱和度方程。将三重孔隙解释模型应用于松辽盆地北部火成岩储层,计算的含水饱和度平均相对误差由16．85％降低至12．42％,精度明显提高,为火成岩储层评价、储量计算与地质建模提供了定量参数。