碳酸盐岩地层中双孔隙结构对电阻率及胶结指数的影响

论述了双孔隙结构地层的导电机理,分析了次生孔隙度对电阻率值的影响.采用Maxwell-Garnet电导率模型评价双孔隙结构对电阻率的影响,从而求解出次生孔隙度,并推导出了可变胶结指数,它可以提高在碳酸盐岩双孔隙结构地层中应用阿尔奇公式计算饱和度时的精度.     

三塘湖盆地火山岩储层测井定量评价方法

三塘湖盆地火山岩地层岩性、孔隙结构复杂,电阻率测井受背景电阻率影响大,测井定量评价难度很大。针对岩性识别、物性参数和饱和度定量计算三大难点,利用图像处理技术提取火山岩结构特征,结合常规测井资料特征,采用支持向量机方法在多维空间中识别火山岩性;以混合骨架模型和复杂孔隙结构模型为基础,评价储层基质孔隙、裂缝孔隙和渗透率等物性参数;通过消除背景导电饱和度模型,消除火山岩背景电阻率的影响,并利用裂缝孔隙性地层电阻率模型确定不导电水饱和度,求取非均质的复杂孔隙结构火山岩地层含油饱和度,从而形成了一套完整的火山岩定量评价方法。     

川西马井气田蓬莱镇组致密砂岩储层可动水饱和度计算方法

马井气田主力产气层段为侏罗系蓬莱镇组地层,该地层主要是具有复杂岩性、复杂孔隙结构、低孔隙度低渗透率等特点的致密砂岩储层,储层岩电参数之间表现出明显的非阿尔奇现象,使得常规阿尔奇模型难以准确计算储层含水饱和度;现有的建立在常规砂岩储层中的束缚水饱和度模型在复杂孔隙结构致密砂岩储层中应用效果较差,利用阿尔奇含水饱和度与常规束缚水饱和度的差值难以准确确定储层可动水饱和度.在储层基本特征分析的基础上,结合岩电实验数据研究认为双孔隙导电体积模型能较好表征储层的导电规律;在双孔隙导电体积模型的基础上,推导建立了可动水饱和度计算模型.基于岩电实验、核磁共振束缚水饱和度测试结果以及常规测井数据,分析了模型中的各个参数,提出确定束缚水饱和度的新方法,进而确定了模型中微孔孔隙度这一关键参数.现场实例应用表明,可动水饱和度计算结果与储层产水特征相符,利用计算的可动水饱和度判别储层中流体的可动性运用效果较好.     

饱含混合流体的双孔隙碳酸盐岩地层的电阻率模拟

碳酸盐岩地层的主要特征是孔隙结构比较复杂,因此利用电阻率测井资料估算含水饱和度的传统方法将会导致很大的误差。本文阐述了饱含流体混合物的双孔隙度碳酸盐岩地层的有效电导率的模拟结果。采用的是"有效介质近似法"来进行计算。碳酸盐岩可看作由矿物骨架、少量的原生孔隙以及大量的次生孔隙所组成。在这种模型中,所有的组分都可以用三轴的椭球体来近似表示。地层水和非导电流体在原生孔隙和次生孔隙中的分布状态是不相同的。岩石的孔隙系统可看作由三种类型所组成,即完全饱含地层水或非导电流体的孔隙;用层状椭球体近似的孔隙;以上两种组成的混合型孔隙。建立了层状椭球体模型来描述地层水在次生孔隙中的分布状态,其中水占据椭球体的外层。已经证明,对于不同的次生孔隙类型和孔隙度,有效电阻率与原生孔隙和次生孔隙的饱和度之间存在一定的函数关系。计算结果表明,只适用于单孔隙地层的阿尔奇公式在估算双孔隙碳酸盐岩地层的含水饱和度时会导致偏高或偏低的计算结果。对于原生孔隙度为0.08～0.1而次生孔隙度为0.01～0.02的地层,计算含水饱和度的相对误差可达25～30%。在模拟的基础上,提出了一种确定双孔隙碳酸盐岩地层含水饱和度的方法。试验数据表明,这种评价含水饱和度的方法是切实可行的。     

基于港湾效应的导电机理与饱和度方程研究

导电机理研究是用电阻率测井定量计算饱和度的理论基础,是选取解释模型与处理参数的理论依据,探讨导电机理对正确计算饱和度具有重要意义。根据通用化的Maxwell方程及Fricke等的研究成果,首次提出“港湾效应”。以“港湾效应”导电机理为基础的饱和度方程综合考虑了背景电阻率、孔隙结构及不导电孔隙度等因素,进一步发展了Maxwell及Fricke的方法,在复杂岩性储层饱和度计算中见到了好的应用效果。     

改进的双水模型在曲堤油田低电阻油层中的应用

为了准确解释低电阻油层的含水饱和度,建立了新的含水饱和度解释模型.新模型不但充分考虑了成岩过程中储层孔隙结构和地层水的变化情况,还考虑了阳离子的交换吸附作用,认为泥质砂岩的导电体积由被束缚水所占据的微孔隙导电体积及有效孔隙中的导电体积组成,2种导电体积中的导电体有不同的导电特性,泥质砂岩的整个导电响应为两者之和.应用该模型对曲堤油田低电阻油层的含水饱和度进行了解释,并将用压汞资料所求的含水饱和度作为参照值进行比较,新模型所计算的含水饱和度与压汞资料所计算的含水饱和度基本一致,取得了较好的效果.     

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。     

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。     

基于数字岩心的低渗透砂岩储层导电性数值模拟研究

低渗透砂岩导电机理复杂,为了进一步研究其储层的导电性,以Micro-CT扫描的二维岩心图像的微观孔隙结构特征为基础,利用二值化阈值分割法、数学形态法提取连通孔隙,建立三维数字岩心模型,应用最大球算法建立数字岩心的孔隙网络模型;采用有限元法模拟数字岩心模型的导电特性,探讨孔隙结构、地层水矿化度、饱和度及润湿性等因素对储层岩石电性的影响规律。研究结果表明,在低渗透砂岩储层中地层因素与孔隙度满足阿尔奇公式;当含水饱和度为50%时,电阻率增大系数与含水饱和度交会图呈现2种不同的直线形态。该研究为低渗透砂岩储层电法测井解释提供了理论支撑。     

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.     

低孔低渗储层含水饱和度的确定

含水饱和度是评价储层含油性的一个非常重要的参数。定量计算含水饱和度通常是采用阿尔奇公式,该公式是在地层不含泥质及具有均匀较高孔隙度砂岩的条件基础上岩电实验的结果。在实际地层中岩电参数比较复杂,为了有效评价储层含油性,求准含水饱和度参数,本文利用不同地层、不同岩性的低孔低渗储层砂岩进行岩电实验,根据实验结果阐述了岩电实验参数的应用意义和在实际生产中含水饱和度的确定方法。该确定方法解决了低孔低渗储层含水饱和度计算难的问题,在实际应用中取得了良好的应用效果。     

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束缚水饱和度是油气层评价的重要参数之一，它是分析储层产液性质，计算油水相对渗透率和产水率的关键参数。莺歌海盆地D气田出现的纯气层，其束缚水饱和度在20％～70％范围内变化。通过对D气田束缚水饱和度影响因素的研究，发现由于岩性细、孔隙结构复杂形成高束缚水含量时，束缚水饱和度不仅与岩石本身物性有关，而且气柱高度对其有较大影响。相同物性的储层，随气柱高度的增大，束缚水饱和度减小；若气柱高度相同，束缚水饱和度随孔隙度的减小而增大。章给出了束缚水饱和度与孔隙度和自由水界面以上高度的关系。通过实际应用表明，利用这种关系能较好地评价莺歌海盆地天然气层，这对低电阻率油气层及复杂油气层的测井评价有重要参考价值。     

莺歌海盆地束缚水饱和度影响因素研究

对于不同类型的储层，其束缚水饱和度的影响因素各不相同，因此，利用测井资料求取束缚水饱和度的方法也不一样。束缚水由毛管束缚水和薄膜束缚水组成，其含量与地层的孔隙结构、岩石性质及形成条件有关。通过对实验资料的分析，研究了莺歌海盆地束缚水饱和度的影响因素，认为孔喉直径、孔隙结构、粒度、孔隙度和渗透率以及气柱高度是该地区束缚水饱和度的影响因素；讨论了束缚水饱和度与微观孔隙结构、岩石颗粒粒径、孔隙度、渗透率以及气柱的关系，认为通过建立束缚水饱和度与孔隙度、气柱高度之间的关系，就可以利用测井资料来计算束缚水饱和度。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区延长组长2低阻油层成因机理

根据大量铸体薄片、扫描电镜、物性分析、压汞曲线、含油饱和度及矿化度等资料,对鄂尔多斯盆地姬塬地区延长组长2低阻油层的形成机理进行了详细研究。长2油层组低阻油层形成的主要原因有3个方面,即:高束缚水饱和度、低含油饱和度及高矿化度地层水。孔隙结构复杂、高岭石晶间微孔发育及细粒岩石骨架,造成喉道偏细、孔喉半径小,形成高束缚水饱和度;低幅度构造背景、低油柱高度及低油气充注程度,是造成油层低含油饱和度、油水分异差的主因;高矿化度的地层水,降低了油层与水层的电阻率对比度。根据研究区长2地化热解参数统计,结合试油资料及测井孔隙度数据,建立了热解参数轻质油含量与孔隙度的关系图版,以此判断油层、油水同层、水层和干层。      

挖掘系数法在苏里格气田马五碳酸盐岩储层流体识别中的应用

马五_4~1碳酸盐岩储层是苏里格气田勘探开发的目的层位之一,储层类型多样、孔隙结构复杂造成岩电参数变化大,且地层水矿化度分布范围广,基于电阻率的流体判识方法难以有效识别高电阻率水层与低电阻气率层。利用挖掘系数法基于中子孔隙度测井岩石体积模型得到挖掘系数与含气饱和度的关系。天然气和地层水的含氢指数差别较大,挖掘系数与含气饱和度正相关;相较电法测井,挖掘系数受到的影响因素较少;对含气饱和度较低的储层,挖掘系数受喉道半径控制,判识误差大。实际资料的处理解释结果证明,该方法能够准确判识碳酸盐岩储层的流体性质。     

低渗透砂岩中的低对比度油气层类型及成因分析

通过对四川盆地包-界地区须家河组和鄂尔多斯盆地姬塬地区长8段低渗透砂岩油气层测井响应特征的深入分析,结合试油、分析测试和岩心薄片鉴定资料,提出了广义的低对比度油气层的概念。在低渗透砂岩储层中,低对比度油气层包括4种类型:油气层和水层电阻率差异小的低对比度油气层;有自然产能的油气层和干层的孔隙度及电阻率差异小的低对比度油气层;压裂后具工业产能的油气层和干层孔、渗差异小的低对比度油气层;高产油气层和低产油气层的孔隙度和电阻率差异小的低对比度油气层。通过对低对比度油气层岩心NMR和薄片鉴定结果的深入分析表明,导致低渗透砂岩储层中产生上述4种低对比度油气层的主要原因在于其复杂的孔隙结构引起的高束缚水饱和度和成岩相差异。     

核磁共振测井T2截止值的确定方法

在缺乏岩心核磁共振实验资料的情况下,确定合适的核磁共振测井T2截止值(即T2cutoff)对于准确评价地层非常重要。NHA井砂岩储层核磁共振束缚水饱和度对T2cutoff的敏感度分析表明,T2cutoff取值对低孔低渗层束缚水饱和度的计算影响较大,当T2cutoff从21.3ms变化至52.9ms,低孔低渗层束缚水饱和度的变化量高达22.7%。可通过对比其他高含油(气)饱和度地层常规资料含水饱和度与核磁共振束缚水饱和度差值来确定低孔低渗层合理的T2cutoff取值。通过拟合得到的NHA井储层核磁共振束缚水饱和度与储层物性指数及T2cutoff的经验关系式,可用于分析该地区储层核磁共振束缚水饱和度对T2cutoff的敏感性,以及估算某T2cutoff下的束缚水饱和度值。