岩石导电效率及其与含水饱和度之间的关系

通过对塔里木盆地几口井岩电关系的研究，发现导电效率理论能较好地描述岩石的电学性质。对单块岩样，导电效率与含水孔隙度有很好的线性关系。单块岩样之间，由于孔隙结构的不同，这种线性关系的斜率和截距有差别，斜率与孔隙度存在相关关系，可以用孔隙度来估算；全含水岩石的导电效率与孔隙度存在线性关系，用此关系可估算截距。本文绘出了用该理论计算含水饱和度的方法，计算含水饱和度的模型误差小于或接近于阿尔奇方程。     

黏土附加导电校正的低阻油层含水饱和度计算方法

为了解决渤海新近系黏土附加导电引起的低阻油层含水饱和度计算精度较低的难题,提出了一种针对黏土附加导电效应校正的低阻油层含水饱和度计算方法。根据核磁共振-阳离子交换量联测实验,建立核磁共振测井黏土束缚水计算模型,将黏土束缚水计算结果带入扩散双电层理论模型得到阳离子交换量,进而校正黏土附加导电的影响,最终采用以扩散双电层理论为基础的泥质砂岩饱和度计算模型精确计算低阻油层含水饱和度。结果表明,对于渤海新近系黏土附加导电成因的低阻油层,新模型计算结果相比传统阿尔奇模型法精度提高7.7%～32.3%,提高了含水饱和度计算精度。     

基于实验的泥质砂岩含水饱和度计算方法

以泥质砂岩导电性实验和简化的岩石导电模型为基础,分析了泥质砂岩电阻率影响因素.确定了泥质附加导电的大小.淡水条件下的泥质附加导电性的大小不但与泥质体积有关,而且与地层水电阻率、孔隙度的大小有关,据此给出了一种简单的含水饱和度计算方法.实际应用表明,所给出的含水饱和度计算方法简便易行,泥质校正合理,所提供的含水饱和度比较准确,可以推广应用.     

由密度、中子和声波测井确定孔隙度

计算孔隙度是确定含水饱和度和储量的一个重要步骤，孔隙度计算中的任何差错将影响到含水饱和度，原地油气储量和生产指标的计算，在泥质砂岩环境中，可将垂直剖面分成泥岩层和储层性地层，本文将讨论如何精确地确定储层性地层的孔隙度。     

基于孔隙结构自动拾取含水饱和度模型参数的新方法

对于强非均质性储层,计算其含水饱和度时往往需假设岩石电性参数为常数,这会影响其计算精度。文中基于核磁岩心实验数据、含油饱和后的水驱替岩石导电实验数据、实际核磁测井数据及球管模型优化反演数据,建立储层孔隙结构与岩石导电模型参数之间的适配关系。测井数据处理过程中,依据这种关系实现逐点自动拾取饱和度模型参数,达到提高复杂储层含水饱和度计算精度的效果。该方法应用于冀东南堡油田实测岩心数据和核磁测井数据的处理,有效提高了非均质性储层含水饱和度的计算精度。实际数据应用结果表明,基于孔隙结构的含水饱和度模型参数自动拾取算法稳定、可靠,且计算过程无需人工干预,具有很好的应用前景。     

电性各向异性介质中含水饱和度的计算

当垂直井井眼穿过水平地层时,电法测井仪器的响应不受各向异性的影响,这不 因为地层是各向同性的,而是由于长期以来商用测井仪器所测的电阻率张量的分量恰巧与通常在岩心分析中测得的分量一致,而其它张量分量则在测量结果中没有反映,以致在地层评价中人们往往忽略这些分量,但是随着大斜度井和水平井的出现,在测井解释理论中就不能再忽视储层的各向异性了。人们一直习惯于使用标量阿尔奇公式从由测井仪器测得的电阻率来计算含水饱和度,但如何解决各向异性对含水饱和度计算的影响,通常的办法是根据标量阿尔奇公式分别建立电导率张量各个主轴分量关于含水饱和度的关系式,据此不加证明地将其扩展到张量形式,其中既包含张量成份,比如电导率,也包含标量成份,比如孔隙度和含水饱和度,这就是张量阿尔奇公式,从中推出的含水饱和度的表达式也具有张量的形式,直接求解将涉及到对数和指数矩阵函数的计算,另一种办法是从阿尔奇含水饱和度理论的一种修正形式－－电效率理论出发,同样以相似的思路将其推广到张量形式,这就是张量电效率公式,可以由此得到含水饱和度的鼍一种张量表达式,无论是从张量阿尔奇公式出发,还是从张量电效率公式出发,计算含水饱和度时都牵涉到较为复杂的矩阵运算,为避免这些运算,可以先把电导率张量 直似变换或坐标旋转对角化,这可借助于一个标准的特征值问题来完成,这样,其各个分量就不再耦合,从而仍可将标量阿尔奇公式分别应用于电导率张量的各个分量来计算含水饱和度。     

泥质砂岩含水饱和度方程理论模型推导

根据HB方程并考虑多种导电影响因素,得到了泥质砂岩的含水饱和度理论公式。该理论公式与已有公式相比,较全面地考虑了诸如泥质导电、岩石骨架导电、地层束缚水导电等因素对岩石整体导电性的贡献,为进一步研究泥质砂岩含水饱和度奠定了基础。     

泥质砂岩含水饱和度方程理论模型推导

根据HB方程并考虑多种导电影响因素,得到了泥质砂岩的含水饱和度理论公式,该理论公式与已有公式相比,较全面地考虑了诸如泥质导电,岩石骨架导电,地质束缚水导电等因素对岩石整体导电性的贡献,为进一步研究泥质砂岩含水饱和度奠定了基础。     

马寨油田低电阻率油层测井方法研究

马寨油田沙三中、下段地层中存在着低电阻率油气层，其计算含油饱和度低于50％，束缚水饱和度可达60％以上。马寨地区地层水矿化度高，使地层导电能力增强，电阻率降低，形成低含油饱和度、低电阻率油层。根据这一主要特点，以确定地层束缚水饱和度为主要目的，从确定粒度中值入手，利用自然伽马及中子、密度测井资料来评价这一地层参数。利用钻井取心分析化验结果和粒度中值，计算地层束缚水饱和度。采用油藏理论综合分析储层流体动态，利用束缚水饱和度与地层含水饱和度评价油气层，并建立了一整套计算方程和解释图版。     

测井岩性类比解释法及应用

利用理想的地质体积模型和电阻率测井的供电电流流过模型的导电机理,推导出一种不需要含水饱和度参数即能定量计算含水饱和度的方法,即岩性类比解释法。经过初步实践,该方法应用于砂泥岩地层的测井分析,效果良好。     

法国巴黎盆地枫丹白露砂岩电性响应特征

获取准确的电性特征参数是进行储层含油气饱和度评价的基础。选取不同物性范围内的9块法国巴黎盆地枫丹白露砂岩样品,开展岩石电性参数室内测试,并基于逾渗理论分析,提出了能表征储层岩石电性特征的新模型,并采用阿尔奇（Archie）公式和新模型对实验数据进行拟合分析。研究表明：高孔渗岩样的电性关系与经典Archie线性关系匹配较好,呈线性关系;中、低孔渗岩样在低含水饱和度条件的电性关系与Archie线性关系均出现一定程度偏离,表现为明显的非Archie特征,分析认为复杂的微观孔隙结构是诱发储层的电性关系与Archie线性关系为非线性关系的主要因素;基于Archie公式得到的饱和度指数n为0.948~1.820,与渗透率的平方相关性较好,与孔隙度的平方相关性较差;胶结指数m为1.6~1.9,岩性系数b为1.003~1.036,二者与孔隙度、渗透率的相关性均较差。研究认为新模型能更准确地表征复杂岩石电性的非线性特征,进一步丰富了储层含油气饱和度的评价方法。     

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。     

低孔隙度低渗透率储层物性参数与胶结指数关系研究

在低孔隙度低渗透率储层实际应用中发现,地层因素和孔隙度关系与典型的Archie公式特征不符。对于完全含水储层,由于岩石中导电介质和渗流介质都是地层水,其导电路径与渗流路径可近似看作相同,可以利用孔隙曲折度搭建岩石物性参数与电性参数之间的桥梁。对储层岩石孔隙曲折度的分析表明,在低孔隙度低渗透率储层中,孔隙曲折度与渗透率呈正比关系,渗透率越大,孔隙曲折度越大。当渗透率降低时,孔隙曲折度减小,说明细或微毛细管之间存在相互交联沟通,相对增加了岩石孔隙的渗流能力。正因为微毛细管之间的相互交联沟通形成了导电网络,导致储层岩石导电性增强;当孔隙度变小时,细或微毛细管孔隙所占比例增大,胶结指数值降低。     

Evaluation of Pore Geometry and Saturation Degree Influence to Electrical Resistivity Dispersion: A Potential Application to Extract Porosity

Surface conductivity is indicated by electrical resistivity dispersion in low water saturation. When evaluating surface conductivity, the pore geometry should be considered because a large structure is easier to saturate rather than a small structure. This work underlines the evaluation of pore geometry distribution and saturation degree of reservoir rock and its effect to electrical dispersion. It is found that pore radius distribution and porosity has a good correlation with electrical dispersion. The large structure reflects more electrical dispersion compare to the small one. In high water salinity, surface conductivity occurs at low water saturation degree and vanishes with more water saturation addition. The potential indicator to estimate rock porosity derived from electrical dispersion has been verified in this article.     

塔里木砂岩油水层判识的储岩热解方法

等量油气在不同孔隙度的储集岩中,其充满程度不同,孔隙度大,则充填程度低,使得含油饱和度低;反之,含油饱和度则高.因此,利用储岩热解技术,求取储层中的岩石含油饱和度,确定其与孔隙度的关系,可建立新的油水层判识方法.该方法的关键是选准储层原油密度.塔里木盆地中质原油的实验结果与实际情况相近.因轻质油在地面易挥发,所以不宜使用该方法进行判识.     

基于孔隙几何形态导电理论的低孔隙度低渗透率储层饱和度解释模型

在Herrick和Kennedy孔隙几何形态导电理论的基础上,结合低孔隙度低渗透率储集层的孔隙结构特征,将低孔隙度低渗透率储层岩石电导率看成黏土束缚水导电相、微孔隙水导电相和可动水导电相的等效电导率之和,考虑黏土束缚水孔隙、微孔隙、自由流体孔隙的孔隙几何形态以及自由流体孔隙中可动水的几何分布特征对岩石导电性影响,建立一种新的基于孔隙几何形态导电理论的低孔隙度低渗透率储层通用饱和度解释模型。利用大庆C地区F油层岩样的岩电实验数据,对提出的模型进行了实验精度分析,并确定出该地区低孔隙度低渗透率储层通用饱和度模型中的参数值。利用建立的模型及确定的模型参数值处理了大庆C地区F油层实际井资料,将处理结果与密闭取心分析饱和度和试油结果进行了对比。结果表明,该模型适用于低孔隙度低渗透率储层饱和度评价。     

塔里木碳酸盐岩油水层有机地球化学判识方法

当碳酸盐岩储层的含油饱和度 >50%时,即为油层>10%时划分为水层。对中重质油而言,利用岩石热解和电测解释可获得碳酸盐岩岩芯的含油率和岩石孔隙度,通过计算获得岩石的视含油饱和度,从而判识储层的性质;轻质油的视含油饱和度对判断储层性质已无实际意义,主要依据储岩有机溶剂抽提物的气相色谱特征来进行油水层的识别。塔里木盆地应用此方法判识的油水层已经被钻井所证实。     

南方地区灰岩和礁灰岩的电性参数测试及分析

为了解我国南方地区不同地质时代灰岩和礁灰岩的电性与物性参数的变化关系，在实验室对野外采集的岩石样品进行了测试分析与研究，得出了不同地层层系的岩心电阻率与岩性、岩心电阻率与孔隙度、含水饱和度的关系，并总结了礁灰岩各礁相的电性分布特征．为新探区的电法资料解释提供了依据．     

Use of tortuosity for discriminating electro-facies to interpret the electrical parameters of carbonate reservoir rocks

The electrical parameters of 80 various carbonate rock plugs from a Saudi Arabian reservoir were measured. The results were first analyzed without considering the lithology, and then subsequently lithology was considered. Tortuosity distribution and correlations with other petrophysical parameters were used in differentiating samples of similar electrical properties, called “electro-facies”. Tortuosity distribution indicated two populations of data points one of which corresponded to the oolitic and skeletal-intraclastic lithofacies, referred to as “granular electro-facies”; and the other to the muddy and the dolomitic lithofacies, named “dolomitic-muddy electro-facies”.Three methods were applied to interpret the cementation factor: (1) the Archie; (2) the best fit; and (3) the cementation factor as a function of porosity. Error analysis showed that the Archie cementation factor was not an appropriate method for the studied reservoir rocks. The best fit and the cementation factor as a function of porosity methods yielded more reasonable results and they are recommended over the Archie method.A comparison of the water saturations obtained using the electrical parameters of the overall samples with the water saturations obtained using the parameters of each electro-facies showed significant errors especially in low water saturation zones. This indicates the importance of litho- or electro-facies discrimination in heterogeneous reservoirs.