阿尔奇参数实验影响因素分析

结合岩石物理实验资料分析了温度、压力、矿化度、润湿性及驱替方式对阿尔奇参数的影响,这些参数是利用电测井资料评价含油饱和度的重要参数。在实验过程中,必须保证储层条件下的温度、压力、矿化度及润湿性,否则所得到的阿尔奇参数是不准确的。同一块岩心,用注入和驱替润湿相两种方法测得的饱和度指数是不同的。由于阿尔奇参数的频散现象,要想适应各种频率下泥质砂岩储集层解释参数变化的要求,需要进行多频测量,以确定孔隙度指数和饱和度指数。     

注聚三采期阿尔奇公式m、n变化规律研究

油田进入三次采油期,储层注入聚合物溶液,储层的物性、电性会发生相应的变化.为了查明储层注入聚合物溶液发生的变化,模拟油田实际注聚三次采油开发过程设计岩心实验,通过注聚合物岩心的基础实验,获得了岩心驱替后阿尔奇公式中的胶结指数m增大、饱和度指数集中在1.4～1.7之间,电阻率变化呈"S"和斜躺"L"型减小的变化规律.在聚合物驱油过程中,岩心的电阻率变化规律与盐水驱油过程相类似,在测井评价中,可直接使用水驱油田的饱和度的评价方法.     

流体流动对低渗岩心电阻率的影响实验研究

通过室内实验,研究了不同岩性、润湿性、渗透率等条件下岩心油驱水和水驱油过程中岩石电阻率的变化,分析了流体流动对低渗岩石电阻率和阿尔奇饱和度指数以及地层因素的影响.实验结果表明:①低渗透油层亲水岩心和亲油岩心的电阻率随含水饱和度的增加而降低.②岩心渗透率越高饱和度指数越高,渗透率越低饱和度指数越低;亲油岩心电阻率较大,亲水岩心电阻率较小.③岩心渗透率越高,岩心的电阻率越低;岩心渗透率越低,岩心电阻率越高.④在相同的驱替速度下,电阻率随围压的增加而增加.⑤低渗透储层亲水岩石的饱和度指数值大于亲油岩石的饱和度指数值.     

影响阿尔奇参数测定的因素

通过岩石电阻率实验获得阿尔奇参数,并结合测井资料计算油气储层含油饱和度一直是油气层划分、储量计算最有效的方法,而准确测定阿尔奇参数是这一方法的关键。利用密闭取心井岩心,通过常温常压条件下岩心电阻率测试实验,详细阐述了测量岩心电阻时,岩心与电极耦合以及孔隙度分布对阿尔奇参数的影响,提出了实验改进方法,消除了影响因素,并获得了非常好的实验测试结果。同时,与密闭取心井实测含水饱和度进行了对比,符合程度很高。     

RESEARCHES ON IRREDUCIBLE WATER SATURATION OF LOW-PERMEABILITY SANDSTONE GAS RESERVOIR IN SULIGE GASFIELD

束缚水饱和度是低渗透砂岩气藏储层评价的重要指标参数.利用非稳态恒压气驱法结合核磁共振T2谱技术,研究了苏里格盒8段低渗透砂岩气藏岩心在不同气驱条件下含水饱和度的变化情况及束缚水饱和度建立过程.研究结果表明:在平均驱替压差下气驱驱替孔隙体积倍数达到50左右时岩心内含水分布状态趋于稳定,达到束缚水状态;气驱不同阶段的含水饱和度与平均驱替压差下驱替体积倍数、驱替时间之间存在极好的相关性;岩心达到束缚水状态所用的驱替时间是随着驱替压差和渗透率差异而改变的,不能作为衡量是否达到束缚水状态的依据;随着气驱压差的增大,气驱不同阶段的含水饱和度和束缚水饱和度都趋于减小,但减小幅度较小.气驱法建立的束缚水饱和度与离心法束缚水饱和度吻合较好,综合两种实验方法可较准确地给出苏里格低渗透砂岩气藏岩心的束缚水饱和度.     

润湿性和滞后效应对电阻率增大率及毛管压力特性影响的实验研究

本文侧重于实验测量电阻率增大率和油／水毛管压力的研究。开发了一种使用水湿和油湿隔膜的新型实验方法。实验过程中，使用6个电位电极和2个电流电极，采集整个岩心和在岩心长度方向上的7个相邻区间的电阻率，根据岩心长度方向的电阻率分布情况，可评估含水饱和度分布和末端效应。饱和度控制装置可以模拟油藏历史上可能出现的各种驱替过程，例如：烃类初次运移时．水被油驱替的过程；钻井过程中井孔周围的油被泥浆滤液驱替的过程；在重力或毛管力作用下，过渡带在水淹过程中的驱替过程。研究结果表明．在进行电阻率增大率和毛管压力的测量时．必须要考虑与驱替相(流体)和循环(驱替顺序)有关的滞后效应。同时．滞后作用也取决于岩样的润湿性。     

低渗透砂岩油藏岩电参数测试方法

岩石电阻率参数(简称岩电参数)是利用测井资料开展油藏含油饱和度评价及储量计算不可或缺的重要资料,室内岩心测试是获得岩电参数的唯一途径。以胜利油区低渗透砂岩油藏岩心为测试对象,从实验方法和实验条件2个角度,开展低渗透砂岩油藏岩电参数测试结果的影响因素分析,基于岩电参数的单因素比对实验,研究驱替方式、驱替介质、温度、围压及水矿化度对胶结指数m、饱和度指数n及岩性系数a和b的影响。研究结果表明,半渗透隔板法的准静态驱替过程与油藏成藏过程相似,且不受驱替介质类型影响,岩电参数对实验温度变化不敏感,但受围压和地层水矿化度影响显著。基于上述认识,确定适用于低渗透砂岩油藏的岩电参数测试方法:根据地层水矿化度配制等矿化度的实验用水,采用半渗透隔板法进行气驱水或油驱水,在室温条件下模拟地层有效上覆压力,开展低渗透砂岩油藏岩电参数测试。     

应用核磁共振技术研究吐哈盆地低渗透储层渗流能力

应用核磁共振等实验技术对低渗透岩心的可动流体饱和度分布进行了定量测试,评价了储层流动能力,建立了可动流体饱和度与孔隙度、渗透率的回归关系,研究了影响储层渗流能力的因素;通过研究全直径岩心不同驱替阶段核磁共振弛豫时间谱的变化规律,探讨了低渗透储层渗流机理.研究表明:各类储层渗流能力差异较大,储层沉积微相、物性及微观孔隙结构决定了渗流能力的大小,注水驱替过程中剩余油主要分布在较小的毛管孔径中.该研究对制定油田调整措施具有指导意义.     

油-水相对渗透率曲线优化校正新方法

相对渗透率曲线是油藏工程中一项重要基础资料,其中含水饱和度的确定对相对渗透率曲线至关重要。通过改进非稳态法测量相对渗透率曲线的实验装置,在岩心夹持器出口端面的岩心中插入一对连接电阻测量仪的电极,以测量岩心出口端的电阻值;同时,在稳态油-水两相渗流理论的基础上,结合阿尔奇公式对含水饱和度与电阻率关系进行标定;运用标定的阿尔奇公式计算非稳态水驱油岩心末端的含水饱和度。通过对比3种不同方式下(电阻率法、JBN改进法和稳态法)得到的相对渗透率曲线可知:电阻率法校正后的相对渗透率曲线在岩心见水后的水相相对渗透率迅速增大,油相相对渗透率迅速降低,与稳态法测得的相对渗透率曲线基本一致。该方法消除了死体积和计算中迭代误差的影响,使测量的相对渗透率曲线更加客观真实。     

聚驱后剩余油分布的大平面驱油实验及荧光分析

通过大平面人工均质岩心驱油和驱油后储层岩心磨片荧光分析,针对大庆油田研究了聚合物驱后剩余油分布.人工均质岩心渗透率2 μm2,孔隙度0.263,几何尺寸(cm)为60×60×2.4,由埋置的81对微电极测量81个点处的电阻率,计算各该处含水饱和度,求得含油饱和度.大平面模型经清水驱油后,注入聚合物0.57 PV×1000 mg/L,再继续水驱,绘制了采收率和含水率曲线,及水驱、注聚、后续水驱结束时平面上岩心含油饱和度分布图.含油饱和度沿主流线(一条对角线)近似对称分布,主流线上含油饱和度最低,水驱后为32.0%,注聚并后续水驱后为21.5%,波及系数分别为0.960和0.985.取自大庆不同储层的两组各两支岩心,一支水驱油,另一支实施水驱-注聚-后续水驱,驱替后在注入端、中间、采出端各取一横剖面制成磨片,用荧光分析法测定剩余油饱和度并计算其概率密度.与水驱后岩心相比,聚驱后两组岩心每一剖面的剩余油饱和度均降低,低剩余油饱和度(＜30%)部分所占比例增大,高剩余油饱和度部分所占比例减小,最大剩余油饱和度值降低,其中一组岩心的最小剩余油饱和度值减小.图6表6参6.     

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。     

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.     

岩石电阻率频散及其对阿尔奇参数影响实验研究

岩石电阻率不仅具有频散特性，而且会因频散作用而造成阿尔奇公式中各种参数的变化，本文系统地介绍了岩石电阻率频散的影响因素及饱和度指数，胶结指数与频率之间的关系，认为实验室进行阿尔奇公式参数测量应采取多频测量。     

碎屑岩阿尔奇公式岩电参数与地层水电阻率研究进展

以当前油气勘探开发关注的复杂孔隙结构低渗透、致密碎屑岩储层为例,在调研大量国内外文献的基础上,总结了碎屑岩岩电参数及地层水电阻率的确定方法,探讨了其相关影响因素,从阿尔奇公式满足的地层条件及公式本质出发,结合量纲分析,探讨了岩电参数的物理意义及饱和度评价中着重考虑的因素,对阿尔奇公式中的岩电参数及Rw进行了深入的再理解与分析,使阿尔奇公式进一步有效应用于复杂储层饱和度评价,提高测井解释精度。     

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。     

孔隙水垂向不均匀分布体系中水合物生成过程的电阻率变化

天然气水合物具有极强的储气能力,被认为是一种潜力巨大的新型能源矿产。电阻率测井技术在海洋天然气水合物勘探工作中发挥着重要作用,然而涉及水合物电阻率数据的处理与Archie公式应用等方面的工作仍需进一步完善。利用自主研发的水合物电学特性模拟实验装置开展了孔隙水垂向不均匀分布体系中甲烷水合物的合成实验,获得了不同饱和度下含水合物沉积物电阻率数据,并在此基础上试算了Archie公式的经验参数。结果表明:电阻率变化能够指示水合物反应过程,其变化特征是反应不同阶段排盐效应、孔隙含水量和孔隙填充方式等多种影响因素共同作用的结果;含水合物的天然海砂电阻率参数存在非Archie现象,地层因子、电阻率增大指数等Archie公式参数受水合物饱和度变化的影响。     

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.     

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。     

塔里木盆地库车地区低孔低渗储层测井饱和度解释模型

阿尔奇公式中的参数不但与地层岩性和孔隙结构有关,而且还与地层水矿化度、围压和温度的变化有关。尤其是遇低孔低渗储层时,传统的阿尔奇公式显得无能为力。以阿尔奇公式为基础,以塔里木盆地库车地区多口井岩电实验资料及相关井的物性资料和测井原始数据为依据,对其岩电参数进行分析,建立了该区储层饱和度解释模型。应用效果证明了模型的有效性。     

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。