用核磁共振测井确定渗透率的原理和方法分析

对常规测井和核磁共振测井的渗透率公式进行了比较 ,发现各渗透率公式存在相互联系。几种核磁共振测井渗透率公式的计算结果和实验室渗透率的对比表明核磁共振参数和渗透率有很好的相关性 ;改进的渗透率公式可以准确地求取岩心和地层的渗透率。     

利用ECS测井资料评价复杂岩性储层渗透率

复杂岩性储层岩石成分复杂,孔隙结构变化大,岩心孔隙度渗透率相关关系差,难以准确确定核磁共振测井资料处理中必需的T2截止值,致使渗透率计算面临极大挑战。基于Lambda渗透率模型,利用地层元素能谱测井(ECS)得到的矿物成分与骨架密度等数据评价复杂岩性储层渗透率,克服了利用岩心孔隙度渗透率关系和核磁共振测井评价复杂岩性储层渗透率的困难。通过该方法对渤海地区部分井资料处理发现,Lambda渗透率模型得到的渗透率与岩心分析渗透率基本一致,证实了该方法的实用性,为复杂岩性储层渗透率评价提供了一种有效手段。     

渗透率模型研究进展

讨论单重孔隙介质和双重孔隙介质渗透率模型的发展,分析渗透率建模面临的问题:建模理论研究缺乏,至今没有提出统一的模型,双重孔隙介质渗透率模型亟待发展。单重孔隙介质渗透率与孔隙度相关性较好,但仅有孔隙度不能建立精确的渗透率模型,还需考虑岩石结构和孔隙结构参数。双重孔隙介质渗透率可分为基质渗透率和裂缝渗透率2个方面研究,它们之间的耦合是渗透率建模重点考虑的问题。提出应用分形理论和成像测井有望提高双重孔隙介质渗透率模型的建模精度。渗透率建模发展方向是三维数字岩心技术和激发极化法的应用。     

用核磁共振测井确定渗透率的原理和方法分析

对常规测井和核磁共振测井的渗透率公式进行了比较,发现各渗透率公式存在相互联系,几种核磁共振测井渗透率公式的计算结果和实验室渗透率的对比表明核磁共振参数和渗透率有很好的相关性,改进的渗透率公式可以准确地求取岩心和地层的渗透率。     

一种实用的动电测井（EKL）系统的开发

一种称之为EKL(动电测井)的新的测井系统已开发出来。这种系统能通过测量土壤和岩石的动电信号来估算其渗透率。动电信号在毕奥特快P-波穿过水文地质参数(例如渗透率、孔隙度、流体电导率、流体粘度或离子浓度)有变化的界面时产生。这样的界面产生毕奥特慢P-波，该波衰减很快并产生电信号。EKL系统能测量这些电信号，用于估算地层水文地质参数。EKL探测器有一个磁致伸缩声源和2个分别离源约3cm和33cm的电极，该源以2个固定频率(约454Hz与2260Hz)向所有方向径向发射声波。声源连续的发射声波，在电极处测量通过动电现象产生的电位。从声源的压力波通过井眼水传播到地层中，并在渗透性地层中产生动电信号。所产生的动电信号的上升时间与地层渗透率大小成反比。动电响应的现场实例显示出良好的重复性及高的信-噪比。估算的渗透率测井曲线与封隔器测试获得的渗透率符合良好。这些现场实例证明，这种新的EKL系统对计算土壤和岩石渗透率可能是一种新的实用的测井技术。     

用于测量束缚流体和渗透率的快核磁共振测井

核磁共振测井(NMR)为评价地层提供了特殊而有价值的信息。不足之处是它需要耗费很大的时间来采集数据，要比常规中子密度测井长10倍。为了克服这种缺陷，我们研制出一种特殊的CMR核磁共振组合仪采集系统，它可以提供束缚流体的独特的NMR测量值，并能综合其它测量值一起预测渗透率。这种系统按中子密度测井的测速下井，它比常规的NMR测井快许多倍，而且与这些测井仪组合测井尤为方便，因此，使用快NMR测井可以获得可靠的束缚流体和渗透率数据。录取完整的NMR测量值需要很长的等待时间使所有的地层组分极化，还需要很长的采集时间来测量最长的驰豫时间。然而在大多数情况下，经验表明束缚流体的驰豫时间T2，在砂岩中小于33msec、在碳酸岩中小于100mseec。在快NMR测井中，在测量驰豫时间较长的组分时，如果认可较低的精度就可以采用较短的等待时间。另外，较短的回波间隔和适当的回波数还能减少采集时间，并保证在仪器移动较快的情况下测量值量不会明显地改变。在几口井上同时记录到了全NMR和快NMR测井曲线，以及由快速测井获得的高精度的束缚流体测井曲线。统计对比表明由快NMR测井获得的束缚流体体积的准确度、精度和垂向分辨率与由全NMR测井获得的相接近。正如全NMR测井那样，为了确定粘土束缚水和束缚水的含量可以对束缚水体积做进一步分析。借助于NMR测井，根据NMR孔隙度以及T2的平均值和自由流体体积计算出了渗透率。借助于NMR测井，根据另一条测井曲线，通常是在泥质砂岩中的密度曲线或在气和碳酸岩中的密度——中子交会曲线得出了孔隙度。根据孔隙度和束缚水的不同判断出来自由流体。     

复杂孔隙结构储层渗透率评价方法研究

介绍核磁共振测井(NMR)在复杂孔隙结构储层评价中的应用。详细分析利用核磁共振的弛豫特性和扩散特性计算渗透率的模型优缺点。Coates模型和SDR模型比常规经验公式计算渗透率更准确,但大量岩心实验数据表明它们并不适用于特低渗透储层。提出一种新的定量评价物理函数——孔隙空间集中分布模型,它通过描述T2分布中可动流体体积分布的均一性,准确计算出低孔隙度低渗透率储层的渗透率。岩心数据计算表明,孔隙空间集中分布模型系数C与岩心渗透率具有很好的负相关关系,C值越小,表明孔径分布的集中程度越低,渗透性越好。岩心数据分析比较表明,该模型比经典核磁共振测井渗透率评价模型精度更高,对于定量描述复杂孔隙结构储层的渗透性具有很好适用性。     

基于敏感因子的渗透率模型建立

随着近几年低渗储层开发力度的不断加大,对于精细评价储层的要求也越来越高,常规Timur公式计算储层渗透率已无法满足解释评价的需求,如何提高储层渗透率计算精度成为一大难点。此文通过分析陆丰凹陷文昌组沉积环境及成岩作用对储层物性的影响,提取了与渗透率相关的敏感因素,并以此为基础,综合岩心实验分析及地质、测井资料,建立了一套基于岩性分类的渗透率计算模型,并在实际中取得了较好的应用效果,为精确评价储层渗透率提供了更为快捷有效的途径。     

动电效应测井研究现状和展望

崔志文.多孔介质声学模型与多极源声电效应测井和多极随钻测井的理论与数值研究[D].长春:吉林大学,2004.

关威,胡恒山,储昭坦.声诱导电磁场的赫兹矢量表示与多极声电测井模拟[J].物理学报,2006,55:267-274.

Cui Z W,Wang K X,Hu H S,et al Acousto-electric Well Logging by Eccentric Source and Extraction of Shear Wave[J].Chinese Physics,2007,16(3):746-752.

Cui Z W,Wang K X,Sun J G,et al.Numerical Simulation of Shear-Horizontal-Wave-Induced Electromagnetic Field in Borehole Surrounded by Porous Formation[J].Chinese Physics Letters,2007,24 (12):3454-3457.

Hu H,Guan W,Harris J.Theoretical Simulation of Electroacoustic Borehole Logging in a Fluid-saturated Porous Formation[J].Journal of the Acoustic Society of America,2007,122(1):135-145.

Zhan X,Chi S.Simulation of the Converted Electric Field during Multipole Logging While Drilling (LWD)[C]//SEG Expanded Abstracts,2006,25:446-450.

Guan W,Hu H.Finite-Difference Modeling of the Eelectroseismic Logging in a Fluid-saturated Porous Formation[J].Journal of Computation Physics,2008,227(11):5633-5648.

关威.孔隙介质弹性波-电磁场耦合效应测井的波场模拟研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2009.

Plyushchenkov B D,Turchaninov V I.Solution of Pride's Equations Through Potentials[J].International Journal of Mordern Physics C,2006,17,877-908.

Berryman J G.Electrokinetic Effects and Fluid Permeability[J].Physica B,2003,338:270-273.

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科用测井方法研究岩石的孔喉中值半径

在分析岩心孔隙结构参数特点的基础上,讨论了用测井方法研究岩石孔隙结构参数的必要性。建立了用测井资料计算孔喉中值半径的方程,该方程中的参数可用声波时差、自然伽玛及深侧向电阻率求得。还讨论了影响孔喉中值半径的因素。最后给出了实例。     

特低渗透率砂岩储集层电学性质研究

依据歧口沙河街组和白豹延长组的样品配套岩石物理实验为基础,通过考察平均孔喉比、孔喉分选系数等参数与电阻率之间的相关性,指出平均孔喉大小比值、不同大小孔喉分选系数是影响特低渗透率储层渗流与电性的2个重要参数,提出了基于渗透率校正和基于孔喉分选系数校正的孔隙结构校正方法.这2种校正模型能够降低孔隙结构的影响,进一步突出流体信息,为饱和度模型研究奠定基础.     

基于流动带指标的渗透率测井计算方法研究

海拉尔盆地苏仁诺尔油田储层属低渗透储层。随着油田开发的不断深入,对渗透率这一参数的需求日益增强。目前,获得储层渗透率的途径主要有岩心实验室测量渗透率、地震解释渗透率、电缆地层测试渗透率、钻杆地层测试渗透率、试井渗透率以及测井解释渗透率等几种方法。但前几种方法相对于测井计算渗透率,其成本较高,且受到各种限制,测井计算渗透率具有连续性、成本低的特点。因此,在地层评价中常常利用测井资料来获取连续的地层渗透率资料。而直接利用常规测井资料计算渗透率,往往误差较大,本文结合岩心分析数据和常规测井资料,利用流动带指标(FZI)现将储层就行流动单元划分,在此基础上建立渗透率计算模型,提高了计算精度,计算结果准确可靠。     

声电效应测井模型实验研究

模型井实验表明,在渗透性孔隙地层包围的井中发射声波时,井内不仅可以接收到声波,还可以接收到波动电场,该电场伴随声波行进,在两种不同地层的分界面处,还产生了以电磁波速度传播的电场,这两种转换电场幅度的相对大小,与地层水矿化度及其与井中水矿化度差异有关,在井中激励交变电场时,井内可以接收到声波,在用实际储层砂岩做成的模型井中,也测量了声－电转换波和电－声转换波,随着地层水矿化度增大,声－电转换信号幅度减小,电－声转换信号幅度增大。     

两相相对渗透率的逾渗理论

本文用统计概念（从无序介质的逾渗理论中借用的一些概念）研究流体中两相相对渗透率的理论（其中一相是强润湿的）。该理论的输入是孔隙空间网络模型、孔喉半径分布以及建立孔喉导流率和体积与其半径的关系的函数。发现用包括有孔隙空间网络模型和孔隙大小的几个简单统计分布的理论能够预测在两相相对渗透率系统中观测的所有趋势，在这些系统中，一相是强润湿的。而且，能够调整该理论的输入以便更好地拟合实验数据。     

低孔隙度低渗透率储层压裂后产能测井预测方法研究

通过研究影响压裂后产能的各种参数,对低孔隙度低渗透率的朝阳沟油田进行了压裂后产能预测.对压裂后产能影响较大的参数有地层有效渗透率、有效厚度、井底流压等.确定了该区产能级别划分标准,提出2种预测方法:方程法和神经网络法.建立了朝阳沟油田预测压裂后产能的无限导流能力垂直裂缝稳态流方程,并给出了各参数的计算方法.应用方程法对11口井的压裂后产能进行预测,判别单层测试产油级别符合率为73％.应用神经网络法,选取研究区13口井进行训练和验证,单层测试产油级别符合率为100％.     

吐哈盆地复杂孔隙结构储层测井评价方法研究

目标油气层和标准水层之间孔隙结构的差异常常被忽略,导致含油饱和度计算结果偏低。从层间孔隙结构差异的成因入手,强化油藏条件下的岩电实验设计,发现复杂孔隙结构储层地层因素和孔隙度关系在双对数坐标下为非线性关系,导电规律呈现非典型阿尔奇化现象。定量分析表明层间孔隙结构差异对电阻率的影响不可忽视。不同核磁共振T2谱具有不同的岩电关系,随着孔隙结构的变差,存在岩性系数(a值)越来越大、孔隙度指数(m值)越来越小的现象。针对性地采用双孔介质的可变m值含油饱和度模型,通过试油验证,其计算结果具有较好的合理性。     

两端金属体对阵列感应测量数据的影响研究

两端金属体对阵列感应测量数据的影响对测井仪器设计和准确测量具有重要实际意义。在考虑线圈系和金属体有限大小及不同地层电导率情况下,通过数值计算详细分析了两端金属体长度和距离变化对阵列感应测井仪器的影响规律。地层电导率大于0.1S/m,金属体距离大于0.3m时,可以忽略金属体的影响,否则需要考虑金属体的影响。以地层电导率等于0.001S/m为例,分析金属体长度和距离变化对阵列感应测井仪器的影响规律。当间距小于1.3m时,子阵列6一侧的金属影响比子阵列8一侧的影响大。     

基于测井资料的地层孔隙压力预测方法研究

准确预测地层孔隙压力不但为钻井参数和井身结构设计提供了重要的压力技术数据,并且对保护油气层、提高钻井成功率具有重要意义。对异常孔隙压力的产生机制进行了总结和探讨,并对目前存在的基于测井资料的孔隙压力预测方法进行了系统全面的叙述和评价,认为单纯利用声波测井数据进行预测而不分析异常压力的地区性将不能获得很好的预测结果,并探讨了建立多重高压机制孔隙压力预测模型的可行性,以期为地层孔隙压力预测方法的进一步研究提供建议。     

储集层微观参数对油水相对渗透率影响的微观模拟研究

为描述储集层微观参数对油水相对渗透率的影响，建立油水两相流的三维准静态孔隙网络模型，运用逾渗理论描述微观渗流机制，模拟初次油驱和二次水驱过程，并对相对渗透率进行了预测，计算结果与实验结果变化趋势基本一致，验证了孔隙网络模型模拟的有效性。利用孔隙网络模型研究水湿情况下孔喉比、配位数、形状因子对相对渗透率的影响。结果表明：孔喉比增大，残余油饱和度增大，水相达到同样的渗流能力所对应的含水饱和度相对增加；配位数增大，两相共流区变大，残余油饱和度减小，配位数对非润湿相油的相对渗透率影响较大；形状因子增加，残余油饱和度减小，两相共流区变大。图7表1参10