莺歌海盆地斜坡带全井段孔隙压力预测方法

为探索多源多机制孔隙压力预测方法,精准预测莺歌海盆地斜坡带全井段的孔隙压力,综合考虑区域沉积构造演化过程、测井数据的响应特征,明确了各层段异常高压成因;针对常规高压机制地层,优选了不同层段的孔隙压力预测模型;对复杂成因地层开展了孔隙压力精确预测新方法的研究。研究表明,莺一段—莺二段上部层段异常高压成因为 “欠压实作用”,可使用Eaton法预测孔隙压力;莺二段下部层段异常高压成因为 “欠压实作用为主、流体膨胀为辅”,可利用Bowers加载法预测孔隙压力;黄一段异常高压成因为 “流体膨胀为主、欠压实作用为辅”,可使用Bowers卸载法预测孔隙压力;黄二段异常高压成因复杂,为“超压传递+流体膨胀为主、欠压实作用为辅”的组合模式,针对此特殊成因,提出了多变量孔隙压力预测新模型。将预测结果与实测孔隙压力数据进行了对比,全井段预测精度达97%,能满足工程需求。研究结果可为莺歌海盆地斜坡带钻井设计和施工提供依据和指导。     

柴西地区变围压条件下储层物性变化规律

利用柴达木盆地西部地区16个砂岩样品进行变围压实验,对砂岩储层中围压与孔隙度、渗透率及岩石孔隙压缩系数的关系进行研究。结果表明：当围压升高时,岩石颗粒重新排列,体积缩小;当围压降低时,岩石颗粒体积恢复,排列样式不会恢复;围压的变化对常规储层影响较大,对低渗透储层影响较小,渗透率变化幅度取决于喉道改变程度。岩石孔隙压缩系数随着围压的升高而降低,两者之间存在指数函数关系,建立了围压与岩石孔隙压缩系数的经验公式,该公式对柴达木盆地西部地区油藏工程研究具有一定的指导意义。     

碳酸盐储集层声速孔隙度理论公式的探索

引言众所周知,威里公式在均匀粒间孔隙储集层已得到广泛的应用,但对孔隙空间复杂和非均匀的碳酸盐储集层就明显不适应。实践表明,用它计算的孔隙度往往偏低。目前,国内外都有人认为声速测井资料不反映碳酸盐岩的次生孔隙度,而想法改进威里公式。如国外的米瑟通过四口井的岩芯孔隙度和声速资料得出△t=△t~φ·△t_(ma)~(1-φ)的经验关系。此关系在四川碳酸盐岩应用表明,对高孔隙度储集层,计算的孔隙度和岩芯孔隙度符合较好,对低孔隙度储集层则差别较大。华东石油学院楚泽涵同志在“用声波测井方法估算碳酸盐储集层孔隙度的探讨”一文中,从声传播的机理出发,提出声时差反映绕行洞穴的表面波的观点和新的估算公式,这是一个很大的进步。本文在综合研究了声传播机理和仪器的接收特性以后,提出新的计算模型,推出更接近实际情况的理论公式,供矿场试用。     

测井资料检测地层孔隙压力传统方法讨论

利用测井资料，基于正常压实趋势线确定地层孔隙压力是最常用的传统方法。认为该传统方法的局限性和不足是：不适用于非泥岩地层；不适用于不平衡压实以外的机制导致异常高压的地层；泥岩正常压实趋势线为直线的结论不完全合理；建立测井参数与地层孔隙压力之间关系式缺乏坚实的理论基础；用泥岩及相邻渗透性地层建立的经验公式预测大段渗透性地层的孔隙压力，其结果往往偏低。在利用测井资料评估地层孔隙压力时应注意这些局限性和不足。     

苏南区块声波测井计算孔隙度方法改进

苏南区块属于低孔、低渗、低压、低丰度的致密岩性气藏,储层非均质性强,孔隙结构复杂。孔隙度由于受岩性和孔隙结构的影响,骨架值不确定,很难用定值来表示,声波测井用传统的威里公式计算孔隙度方法难以准确求得地层真实孔隙度。根据声波测井原理以及岩石响应特征,并结合本区和邻区岩心分析数据,首先利用声波时差和岩心分析孔隙度回归公式计算孔隙度,然后根据泥质含量的不同,在岩心回归公式的基础上对泥质较重的层段进行了泥质校正,消除了由于泥质含量的影响导致的孔隙度计算误差。实际应用表明,利用该方法计算的孔隙度与岩心分析结果吻合较好,可以更真实地反映地层的储层特征和生产能力。     

川东北地区地层孔隙压力预测新方法及应用

川东北地区碳酸盐岩地层埋藏深、速度差异小,完全套用基于“欠压实”理论的孔隙压力计算结果误差较大.因此,在总结碳酸盐岩地层压力成因的基础上,根据碳酸盐岩测井响应特征,修正了声波速度随有效应力的变化公式,根据横波速度更易受到孔隙压力影响的原理,拟合了纵横波速度比(Vp／V)与有效应力的关系公式,分别建立了川东北地区陆相地层...     

论非均匀壁厚圆管的临界外压计算

长期以来,不均匀壁厚圆管的临界外压计算问题一直争议很大。这是由于非均匀壁厚圆管受外压变形,相当于一个端部铰支且具有变抗弯刚度的压杆,所建方程是一个二阶变系数微分方程,难以求解。以前的研究者们借助于能量法和变分法求得临界外压的表达式,避开直解该微分方程。但采用这些方法时,必须假设变形的屈曲形状函数。问题的焦点就在于,采用的是均匀对称变形时的屈曲形状函数和均匀变形时的边界条件,不能真正代表实际变形形状。因此,导出的非均匀壁厚圆管临界外压计算公式的计算结果误差很大,得出的结论与实际不符。分析了以前学者们在解决此问题时存在的问题,利用力学模型中的几个端点值,转变系数微分方程为常系数微分方程,然后采用几何平均处理方法求得该变系数微分方程的近似解,导出了非均匀壁厚圆管临界外压近似公式,并进行了实例计算分析,认为该导出式符合现场实际结果。     

深层页岩气储层孔隙特征研究进展——以四川盆地下古生界海相页岩层系为例

孔隙结构对于深层页岩气储层中异常高压的保持乃至页岩气的保存与富集均具有一定的指示作用,是事关深层页岩气能否保存与富集的重要研究内容。为此,通过调研和分析国外深层页岩气储层孔隙特征,对比四川盆地深层、超深层页岩孔隙的最新研究成果,系统分析了深层页岩气储层孔隙的非均质性和连通性,进一步明确了超压对深层页岩油气储层孔隙结构的影响,总结了近年来深层页岩气储层孔隙特征研究成果。研究结果表明:①典型深层、超深层页岩中的微孔段、介孔—大孔段孔隙具有多重分形的特征,多重分形谱相关参数α_(5-)-α_(5+)值与多重分形维数相关参数H指数分别对深层页岩储层孔隙的非均质性及连通性具有较好的指示作用;②四川盆地下古生界页岩储层孔隙的连通性、非均质性与埋藏深度不具有明显的相关性,但受页岩总有机碳含量、矿物含量、有机质成熟度等因素的影响则较大;③高上覆地层压力所带来的机械压实作用对超深层页岩的影响显著,但其对深层页岩的孔径、孔隙形态等参数以及介孔体积/微孔体积、介孔比表面积/微孔比表面积等特征比值的影响则较为有限;④页岩层系超压能够在一定程度上抵消上覆地层压力对孔隙(特别是微孔)的机械压实作用,可以延缓甚至改变孔隙度随埋藏深度加深而下降以及孔隙形状系数随埋藏深度加深而减小的趋势,对于页岩气的保存与富集具有积极意义;⑤深层页岩中固体沥青孔隙形状系数与其所处封闭流体系统超压特征具有中度相关性。     

深层页岩气储层孔隙特征研究进展——以四川盆地下古生界海相页岩层系为例

孔隙结构对于深层页岩气储层中异常高压的保持乃至页岩气的保存与富集均具有一定的指示作用,是事关深层页岩气能否保存与富集的重要研究内容。为此,通过调研和分析国外深层页岩气储层孔隙特征,对比四川盆地深层、超深层页岩孔隙的最新研究成果,系统分析了深层页岩气储层孔隙的非均质性和连通性,进一步明确了超压对深层页岩油气储层孔隙结构的影响,总结了近年来深层页岩气储层孔隙特征研究成果。研究结果表明：①典型深层、超深层页岩中的微孔段、介孔—大孔段孔隙具有多重分形的特征,多重分形谱相关参数α_5––α₅₊值与多重分形维数相关参数H指数分别对深层页岩储层孔隙的非均质性及连通性具有较好的指示作用;②四川盆地下古生界页岩储层孔隙的连通性、非均质性与埋藏深度不具有明显的相关性,但受页岩总有机碳含量、矿物含量、有机质成熟度等因素的影响则较大;③高上覆地层压力所带来的机械压实作用对超深层页岩的影响显著,但其对深层页岩的孔径、孔隙形态等参数以及介孔体积/微孔体积、介孔比表面积/微孔比表面积等特征比值的影响则较为有限;④页岩层系超压能够在一定程度上抵消上覆地层压力对孔隙（特别是微孔）的机械压实作用,可以延缓甚至改变孔隙度随埋藏深度加深而下降以及孔隙形状系数随埋藏深度加深而减小的趋势,对于页岩气的保存与富集具有积极意义;⑤深层页岩中固体沥青孔隙形状系数与其所处封闭流体系统超压特征具有中度相关性。     

变围压循环下低渗透致密砂岩有效应力方程研究

采用了修正的析因设计方案,对低渗透致密砂岩进行了有效应力方程的实验研究。实验方案中包含多个循环,每个循环都是在孔隙流体压力不变,增加和降低围压的方式下进行。用稳态法采集各测点的渗透率,并用响应面法进行数据处理分析。结果表明,有效应力系数随着围压的增加而减小,随着孔隙流体压力的增加而增大。在实验研究范围内,有效应力系数的最大值不超过0.88,当围压大、孔隙流体压力小时,有效应力系数远小于1.0,表明孔隙流体压力对渗透率变化的影响变得很小。用响应面方法获取的有效应力系数确定了有效应力,建立了渗透率与有效应力的关系,与传统有效应力的概念相吻合。     

压实盆地自然水力破裂及其动力学

压实盆地中的自然水力破裂是欠压实带孔隙流体排驱的关键因素之一。欠压实带可描述成被“壳”包围的一个异常孔隙流体压力带。当盆地在连续沉积(加载)和不断剥蚀(卸载)作用过程中,其“壳”的自然水力破裂动力作用是完全不同的。在加载条件下,欠压实带的顶、底壳发生剪切破裂,底壳早于顶壳。在卸载条件下,只有当剥蚀所引起的负荷压力降大于“壳”发生垂直张破裂所需要的最小负荷压力降时,壳才会破裂,且主要为顶壳破裂。对于经历了多期沉积-剥蚀作用过程的地区或盆地,其欠压实带中孔隙流体的排驱可以被描述成首先向下,然后向上,再向下再向上这样一个排驱方向不断变化的间歇性过程。     

陕甘宁盆地煤系地层中石英砂岩成岩作用及其孔隙演化

本文研究了陕甘宁盆地上古生界及中生界两套煤系地层石英砂岩成岩作用特征及其孔隙演化的控制因素。应用煤岩、腐殖型气源岩成烃演化成熟度与自生矿物析出的关系,将中成岩期划分三个阶段:早期沉积物机械压实阶段,中期溶蚀胶结阶段和晚期碳酸盐交代阶段。本文对各阶段孔隙演化做了定量研究,并建立了“压实后粒间余孔”这一孔隙演化的过渡性参数,压实后粒间余孔大小,反映着压实程度强弱,控制着孔隙演化的格局。     

利用声波时差资料求取烃盖层异常含气浓度的方法及其应用

在相同的气源供给条件下，欠压实泥岩地层校正常压实泥岩具有更高的含气浓度，本文称为异常含气浓度。经研究，异常含气浓度与异常孔隙流体压力之间存在相关性，而异常孔隙流体压力又与声波时差之间存在相关性，且这各相关性早有定量描术述。     

基于相渗分析纯岩石电阻率增大系数与含水饱和度关系

岩石岩电实验表明电阻率增大系数与含水饱和度关系呈现非阿尔奇现象。基于岩石导电与渗流过程的相似性与差异性,分别建立纯岩石渗流与导电模型,尝试结合渗流特征探索岩石电阻率增大系数与含水饱和度的关系。建立岩石渗流模型,通过模型分析、公式推导和渗流实验数据,得到不同含水饱和度条件下水相渗流路径迂曲度比值表达式;建立纯岩石等效导电模型:将岩石孔隙空间划分为参与渗流的孔隙空间与不参与渗流的孔隙空间,2部分并联导电,结合渗流模型结论推导电阻率增大系数与含水饱和度的关系式,提出了差异渗流导电公式。该公式在一定条件下可退化为经典阿尔奇公式,其呈现的电阻率增大系数与饱和度关系趋势解释了岩石中存在的非阿尔奇现象。     

致密砂岩孔隙演化特征及其成岩作用对储层质量的影响——以鄂尔多斯盆地马岭南延长组长8储层为例

成岩演化的差异性是导致储层微观孔喉结构差异、影响致密砂岩储层储集性能及渗流能力的主要原因。通过岩石铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、X衍射、高压压汞和核磁共振等多种测试手段,对鄂尔多斯盆地马岭南地区长8储层的成岩作用和孔隙演化历史进行定量研究。长8砂岩岩石类型相近,成分成熟度低而结构成熟度较高,处于中成岩A期晚期到B期早期。成岩演化差异性主要体现在刚性颗粒与塑性颗粒含量的不同对压实作用的影响。压实程度相对强的砂岩,溶蚀作用是控制储层质量的主要因素;经历了一定压实作用的砂岩,残余粒间孔仍发育,绿泥石薄膜及钙质胶结物的充填程度是影响储层质量的关键因素。孔隙演化定量计算表明,压实作用孔隙减少率平均在49.51%,胶结作用孔隙减少率平均在30.6%,溶蚀作用孔隙增加率平均在7.0%,压实作用是导致本地区储层致密化的主要因素。不同成岩改造类型对储层孔隙结构发育特征的影响具有差异性。绿泥石薄膜发育的储层质量最好,长石溶蚀为主的储层,储集能力较好,但渗流能力相对较差;压实压溶作用强烈和钙质胶结充填为主的储层,其储层质量相对较差。压实程度、绿泥石胶结、溶蚀程度和钙质充填程度是影响储层孔径大小、储集性和渗流能力的主要因素。      

华北地区地层压实作用与油、气初次运移

本文研究了华北地区(包括东营凹陷,大港地区和渤海海域)的砂、泥岩的压实作用。根据孔隙度的变化及其与体积的关系,推导出任一深度间隔内岩石压实前的厚度值的公式。并以电子计算机计算结果,将该区地层的压实和排液情况划分出四个阶段,提出第三阶段是泥岩急剧压实并再次大量排液的过程,其所处深度为2100～3200米,和华北地区大量成油深度相一致,表明急剧压实排液阶段对油、气运移的重要意义。文中以压汞试验,研究了孔隙喉道峰值随深度的变化以及X-衍射分析所得的粘土矿物随深度变化的资料,进一步说明压实和排液的各阶段特征,并解释了华北地区的油气大规模向储集层聚集的时期。     

孔隙形状对AVO 响应影响的研究

含油气储层都是由固体颗粒的骨架、孔隙及其充填流体所组成的多相介质,含油气储层的物性在油气勘探中所起的作用不容忽视。为了研究孔隙形状对AVO 响应的影响,文中选取两层砂泥岩模型,按照不同孔隙形状来讨论砂岩的孔隙。首先利用Kuster-Toksoz 公式求得岩石的等效模量, 再利用Biot-Gassmann 方程进行流体替换以求得饱含流体岩石的等效模量,最后利用Aki-Richards 公式求取反射系数进行AVO 正演模拟。结果显示孔隙形状对岩石的AVO 响应有明显的影响,并且对饱含不同类型流体岩 石的AVO 响应的影响规律都是相似的。     

塔里木盆地不整合面下的碳酸盐岩成岩作用及孔隙特征

对塔里木盆地不整合面下的碳酸盐岩成岩作用、成岩作用序列和孔隙特征的研究表明：（１）不整合面下的碳酸盐岩储集层所经历的成岩作用有胶结作用、溶蚀作用、白云石化作用、重结晶作用、压实作用、压溶作用、硅化及硅质充填作用、裂缝及其充填作用。其中胶结作用、压实作用、硅化及硅质充填作用是破坏孔隙的主要成岩作用，而溶蚀作用（特别是不整合形成时的大气淡水溶蚀作用）、白云石化作用、压溶作用、破裂作用是产生次生孔隙的主要成岩作用。（２）不整合面下的碳酸盐岩储集层进油期的孔隙全为次生型，主要的孔隙类型有晶间孔、晶间溶孔、胶结物溶孔、基质溶孔、溶洞、溶缝、缝合线。孔径一般为００１～１ｍｍ，溶洞直径为２～１０ｍｍ，孔隙度一般为２％～８％，局部高达１５％     

煤层气储集岩孔隙压力衰减实验

<正>储层压实作用和地表沉陷是浅层煤层气藏开采遇到的重大问题,监管部门可能会将沉陷预测作为颁发许可的要求。因此,当储层衰竭时,准确确定煤层的压实特征十分重要。在近似单轴应变和地应力条件下,对煤层气藏全岩心煤样进行的孔隙压力衰减试验结果表明,在考虑了甲烷解吸作用影响的前提下,岩心物质的可压缩性显著提高。有效单轴应变压实系数(C_m)显示,压缩性随孔隙     

鄂尔多斯盆地胡尖山地区长61致密砂岩储层成岩特征与孔隙度定量恢复

在对大量岩心和薄片分析的基础上,运用扫描电镜、阴极发光、高压压汞等实验手段,系统分析了鄂尔多斯盆地胡尖山地区长6₁储层的成岩作用特征及其对储层物性的影响,并进一步对孔隙演化进行了定量恢复。结果表明：胡尖山地区长6₁储层整体处于中成岩阶段A期,主要经历了压实—压溶、胶结、溶蚀等成岩作用,且不同成岩作用对储层的孔隙发育造成了不同程度的影响。压实作用破坏了大量原生粒间孔,是导致研究区储层致密最主要的因素,孔隙度平均减少了18.41%,孔隙空间损失率达56.62%;胶结作用次之,在堵塞了孔隙空间的同时也一定程度地增强了颗粒的抗压实强度,孔隙度平均降低了10.38%,孔隙空间损失率达19.78%;溶蚀作用使碎屑颗粒及填隙物等不稳定组分溶解而产生大量的次生孔隙,从而改善了储层物性,增加的孔隙度平均为2.26%。根据成岩作用对物性的影响,结合测井响应特征,将该区长6₁致密砂岩储层划分出绿泥石膜剩余粒间孔相、剩余粒间孔相、长石溶蚀相、黏土矿物胶结相、碳酸盐胶结相及压实相等6种成岩相带,绿泥石膜剩余粒间孔相是研究区最有利的油气储集相带,剩余粒间孔相次之。