低矿化度条件下的泥质砂岩阿尔奇参数研究

在地层水矿化度低且变化的泥质砂岩储层评价中，含水饱和度的确定是困难的但又是重要的。本文以岩心实验数据为依据，提出了利用阿尔奇公式计算泥质砂岩地层的含水饱和度时，根据地层的实际泥质含量及地质水矿化度计算或选择其胶结指数和饱和度指数的方法。     

低孔低渗储层中岩电参数的修正

阿尔奇公式中的岩电参数并不是固定的、孤立的。通过28块亲水性砂岩的岩电实验结果得出,低孔隙样品的岩电参数明显不同于中高孔隙样品,地层因素与孔隙度在双对数坐标下并不满足经典的阿尔奇线性关系,呈二次函数关系,胶结指数为孔隙度的函数,不为固定值;另外饱和度指数都受地层水矿化度的影响较大,并且随地层水矿化度的增大而增大。根据研究地区的岩电实验结果,分别确定了低孔隙度和中高孔隙度下岩电参数的取值,修正并优化了常用的阿尔奇公式。通过修正后的模型在研究地区油层段计算的含水饱和度与束缚水饱和度的比较中,绝对误差降低到3．40％,表明经修正后的岩电参数计算的含水饱和度更加精准,可用于实际的测井定量评价。     

成岩相控低渗透率砂岩储层饱和度评价方法

通过对姬塬地区长8储层大量岩心岩电、铸体薄片和压汞数据分析发现,不同成岩相储层孔隙结构的差异导致了岩电关系的复杂性.不同成岩相储层表现出不同的岩电特征,岩心孔隙度与地层因素之间的关系并不遵从经典的阿尔奇定律.为提高低渗透率砂岩储层含水饱和度计算精度,建立与成岩相储层孔隙结构特征相匹配的岩电参数及胶结指数m值计算模型.根据成岩相测井识别结果,可获得储层段连续的岩电参数.该方法在2口低渗透率砂岩密闭取心井中进行应用和验证,含水饱和度计算精度提高约10％,与岩心分析结果更加吻合.     

缝洞型储层中次生孔隙类型对胶结指数和饱和度指数影响的机理分析

缝洞型储层非均质性强烈、孔隙类型多且结构复杂,由中高孔隙度渗透率的均质砂岩实验数据建立的Archie公式失效。这类储层中,含水饱和度计算关系中的地层胶结指数和饱和度指数表现出复杂的变化特征。岩电实验观测到的地层胶结指数不仅与孔隙度相关,还出现异常大值或小值;同样,饱和度指数也表现类似特征。基于均匀分布的粒间孔基质中包含孔洞或裂缝的双孔隙储层模型,采用数学模拟方法,定量分析了孔洞型和裂缝型次生孔隙及次生孔隙的润湿性对地层胶结指数和饱和度指数的影响。明确了岩电实验中观测到的裂缝使胶结指数激剧减小,而孔洞使胶结指数增大这一结果的物理机制,有助于岩石物理学和测井处理解释相关人员对缝洞型储层含油气性评价的复杂性有一个基本的认识,也为缝洞型储层含水饱和度的准确计算奠定了理论基础。     

天然气水合物储层导电特性模拟与饱和度计算

由于天然气水合物只能在低温高压环境下保持稳定,导致以原状天然气水合物岩石样品进行岩石岩电测试较为困难,用阿尔奇公式计算的饱和度误差会比较大。为了提高天然气水合物饱和度的计算精度,建立了反映天然气水合物储层结构特征的逾渗网络模型。根据Kirchhoff连续性方程和各节点、线的电导率,通过Cholesky分解算法计算网络模型中的电流参数。通过数值模拟研究了水合物饱和度、地层水矿化度和黏土矿物含量对天然气水合物储层数字岩心的影响,并根据模拟结果建立了修正的阿尔奇公式。模拟结果表明,数字岩心的电阻率随水合物饱和度的增加呈指数增长。随着地层水电导率的增大,天然气水合物数字岩心的电阻率呈线性减小。随着黏土矿物含量增加,岩心电阻率呈负指数下降趋势,当孔隙度、黏土矿物含量较低时,天然气水合物饱和度对数字岩心电阻率的影响较大。利用修正前后的Archie公式,对南海神狐地区W18井的测井资料进行了水合物饱和度估算。修正前的计算结果相对误差为33.2%,修正后为22.5%,说明修正后的饱和度公式精度有明显提高。     

复杂孔隙结构储层变岩电参数饱和度模型研究

对于复杂孔隙结构储层,传统的阿尔奇公式计算出的含油饱和度偏低,导致解释过程中漏失油层。阿尔奇公式中岩性系数a、胶结指数m和饱和度指数n受诸多因素影响,在使用时不应为一定值,而应随储层性质的变化而变化。利用××油田复杂孔隙结构储层14口井130块岩心岩电实验资料进行统计分析发现,岩性系数a与胶结指数m存在明显的幂函数关系。在单因素分析的基础上采用多元回归分析法建立饱和度指数的计算模型,修正了阿尔奇公式,建立了变岩电参数饱和度修正模型。实际资料处理表明,变岩电参数饱和度修正模型计算的解释误差比传统的阿尔奇公式提高10%以上,满足了储量计算误差要求,有效克服了传统的阿尔奇模型在复杂孔隙结构储层解释中的不适用性。     

阿尔奇公式在泥页岩地层含油饱和度计算中的应用——以沾化凹陷沙三段下亚段为例

含油饱和度计算是油气资源量评价中不可或缺的重要参数,现有饱和度模型均是针对纯砂岩或泥质砂岩,对泥页岩地层而言没有现成的模型可以遵循,从而使得其含油饱和度计算缺乏方法模型和理论依据。沾化凹陷罗69井沙三段下亚段泥页岩层段主要储集空间为裂缝和微孔隙,结合实验室测量的泥页岩地层孔隙结构指数和饱和度指数分别对微孔隙和裂缝的导电机理进行了分析,利用阿尔奇公式计算了泥页岩地层的含油饱和度,通过与密闭取心资料进行对比,达到了数值上的良好统一。研究表明,阿尔奇公式的核心物理学模型是对岩石导电特性主要影响因素及其相关关系的诠释,它是以理论分析建立的物理学模型为基础,通过实际岩心实验验证形成的实用方程,因此在针对泥页岩地层的精细解释及优化测井理论尚未完善之前,可以通过阿尔奇扩展模型计算泥页岩地层的含油饱和度,其精度可满足计算需求。     

多温度多矿化度岩石电阻率实验研究

多温度、多矿化度岩石电阻率实验研究表明,岩石的电阻率、视地层因素、视胶结指数、视电阻率增大系数、视饱和度指数与地层温度、地层水矿化度、泥质含量等因素有关。在利用阿尔奇公式进行含油性评价时,需进行相关的阿尔奇参数校正。     

基于变岩电参数饱和度解释模型研究

鄂尔多斯盆地苏里格气田属于典型的低孔隙度、低渗透率致密砂岩气藏,盒8段和山1段储层成岩后生作用强烈,孔隙类型多样,结构复杂,有着严重的纵向和横向非均质性。阿尔奇公式计算固定的岩电参数值在反映低孔隙度低渗透率储层特征方面存在一定的局限性,导致基于阿尔奇公式得到的饱和度计算结果误差较大,难以满足储层精细解释的需求。提出一种应用变岩电参数计算含气饱和度的新方法。实际应用效果表明,与采用固定岩电参数相比,该方法得到的含气饱和度与密闭取心井岩心分析饱和度符合更好,计算精度更高,为低孔隙度低渗透率砂岩储层评价提供了更为准确的饱和度参数。     

川东北海相碳酸盐岩储层含水饱和度计算方法研究

海相碳酸盐岩储层含气饱和度计算一直是困绕人们的技术难题,孔隙度及孔隙结构是影响含气饱和度准确计算的主控因素。综合分析不同储集层孔隙类型,建立适用的解释模型,对准确判别气层、提高储层参数计算精度是十分必要的。在开展相关岩电实验的基础上,结合区域地质特点,从孔隙类型、孔隙结构等方面进行分析,求得接近储层地层水矿化度条件下的岩心平均胶结指数m及平均饱和度指数n;根据试水资料确定地层水电阻率,对比密闭取心分析数据,建立适用于研究区海相地层含水饱和度的测井解释模型,提高了测井解释精度。     

泥质地层中饱和度指数的确定

Archie 公式是测井计算储层含水饱和度的重要依据之一, 但它只适应用于较纯的砂岩储层。 在泥质地层中, 电阻率指数的对数与含水饱和度的对数之间是非线性关系, 即饱和度指数随电阻率指 数的变化而变化, 而且不同孔隙结构、泥质条件下其变化不同。根据毛管理论、统计学原理、积分原理 和体积模型法, 推导出泥质地层饱和度指数与泥质含量、孔隙结构参数及电阻率指数的关系, 并确定 出泥质地层不同条件下的饱和度指数, 才能使利用Archie 公式计算的储层含水饱和度具有较高的准 确性。     

孔洞型碳酸盐岩储层饱和度建模新方法及应用

碳酸岩复杂的孔隙结构和强烈的非均质性,导致传统的阿尔奇模型存在一定不适用性,主要体现在,m,n值的变化范围大。从岩石体积物理模型出发,设定n为常数,扩展m的含义并重新定义为孔隙结构指数,用它代替原Archie公式中胶结指数和饱和度指数对含水饱和度计算的影响。鉴于碳酸盐岩孔隙成因的复杂性和孔隙结构的复杂性,特别是裂缝型和溶蚀孔洞型碳酸盐岩储层取心困难,采用数值模拟手段考察碳酸盐岩孔隙结构指数m的影响因素及变化规律, 主要包括孔隙结构特征参数孔喉比、孔隙度、泥质含量等因素对表征岩石导电性的F和岩石孔隙结构指数m的影响,又通过引入孔隙结构组分建立了变m的饱和度模型。应用效果表明新模型成功解决了四川磨溪溶蚀孔洞型碳酸岩储层水层段自由烃饱和度计算偏高的难题。     

低孔隙度低渗透率泥质砂岩储层中胶结指数m和饱和度指数n的计算和应用

低孔隙度低渗透率储层的孔隙结构复杂,连通性较差,孔隙中流体分布不均匀,Archie公式中系数m、n的确定存在较大误差.由传统统计分析方法求取的m和n参数会随孔隙度和含水饱和度的不同变化,使测井电阻率计算的含油气饱和度精度降低.从数学物理边界条件和低孔隙度低渗透率储层的地质特征出发,分析了低孔隙度低渗透率储层中胶结指数m和饱和度指数n的变化特征.从储层岩石的地质作用和岩石物理变化过程探讨低孔隙度低渗透率储层中地层胶结指数m随孔隙度变化的一般规律,并用渗滤门限理论(PPTT)解释这一变化过程,建立了地层胶结指数m和饱和度指数n的准确计算方法.应用新参数对应的饱和度关系对QL油田不同水淹程度的2口井进行了处理解释,获得了良好的效果.     

胶结指数的控制因素及评价方法

利用Archie 公式计算储层含水饱和度时,胶结指数通常是某一层位取某一固定值。岩电实验结果表明,不同地层的胶结指数并不相同,其大小随孔隙结构和泥质含量的变化而变化。由于胶结指数受孔隙结构和泥质含量等多种因素的控制,因此,必须首先利用岩电实验数据和泥质指示测井结果,采用多元回归分析法建立胶结指数的计算模型;然后利用测井数据,根据建立的计算模型确定各目的层的胶结指数。力求使计算的胶结指数尽可能逼近实际值,以保证利用Archie 公式计算的储层含水饱和度具有较高的准确性。     

M6断块中低孔隙度渗透率砂岩储层饱和度模型优选方法

通过M6断块19块中低孔隙度渗透率砂岩样品的岩电实验结果得出,地层因素和孔隙度总体表现出非阿尔奇关系的特征,直接沿用Archie公式计算含水饱和度不准确。在Archie公式的基础上,分析了岩电参数m、n的变化规律,当n为定值时,认为m是影响饱和度精度的关键参数,在实验结果中归纳出m受无效导电孔隙(有效孔隙与有效导电孔隙的差值)的影响较大,提出利用无效孔隙求取m,进而提高Archie公式求取饱和度的精度。基于等效岩石组分理论对岩石导电性的影响,利用遗传算法求解方程组中每块样品的比例系数k和临界饱和度Swc,总结出变化规律,依据EREM模型采用迭代法得到相应的饱和度。通过对比3种方法求取的结果,结合试油层段的束缚水饱和度,表明EREM模型得到的含水饱和度最接近实际地层情况,而变参数Archie公式计算的结果次之。研究认为EREM模型更适合于中低孔隙度渗透率砂岩储层的饱和度计算。     

元坝气田长兴组气藏含水饱和度计算

元坝地区含水饱和度的计算一直是困扰储层评价的技术难题.孔隙度、孔隙结构、围压、地层水矿化度、温度是影响含水饱和度准确计算的主要因素.根据储层特点选取合适的饱和度计算参数,提高含水饱和度解释精度是十分必要的.文中以Archie公式为基础,结合区域地质特点和川东北地区礁滩储层岩电分析资料,求取接近储层地层水矿化度条件下的胶结指数m及饱和度指数n,并对影响因素分析和优化,得到适合该区实际情况的含水饱和度计算模型,对比密闭取心含水饱和度分析,误差较小,说明该模型精度较好,适用于计算该区的含水饱和度.     

一种同时反演地层水电阻率和含水饱和度的方法

对于低孔低渗、泥质含量较高的泥质砂岩储层,我们提出了一种新的模型来反演地层水电阻率和含水饱和度。它首先对阿尔奇公式进行了泥质校正和粘土附加导电校正,同时采用变m指数部分补偿了低孔低渗的影响,然后利用得到的模型通过规划求解的方法同时反演得到了含水饱和度和地层水电阻率。计算结果与试油资料的对比证实了该方法的可行性。