加强岩石物理研究提高油气勘探效益

２０世纪９０年代以来,随着我国石油勘探以低幅度构造,低孔低渗储集层,裂缝性复岩性储集层为主要目标,面临滩海,深层,山前逆冲构造层等复杂地理,地质条件,从而使测井识别与评价油层的技术主要面对低电阻油层和复杂油气藏,以及盐水钻井液和储储层被高密度钻井液长时间浸泡等较难克服的测井环境。     

用测井岩石物理模板分析法识别岩性及流体

岩石物理模板(RPT)是从地质上进行约束的岩石物理模型,是预测岩性和流体的有利工具(Avseth等,2005)。在产生油藏模板中,岩石物理诊断模型和Gassmann流体替换关系是基本要素。使用测井岩石物理模板分析时,首先根据当地的地质条件进行模型校准,然后再把模型应用在地震数据上。使用岩石物理模板可检测烃类异常,并减小勘探风险。岩石物理模板分析法的成功应用取决于合理的模型选取和正确的储层地质信息。本文对北海油田的3口井进行了岩石物理模板分析,其中,两口井中出现含油砂岩。本文尝试使用岩石物理模板对储层和盖层特性做定性预测,并对含油砂岩的胶结物含量、孔隙度和饱和度进行定量评价。     

基于测井资料岩石物理模拟的储层识别法

文中基于测井资料岩石物理模拟方法的理论分析,根据中国东部油田两口井的井资料及岩性和试油等资料,利用测井曲线环境校正→选择岩石物理模型→计算弹性参数这一流程,选择了微分等效介质和自适应岩石物理模型对两口井的纵、横波速度进行了模拟和预测。利用纵、横波速度、密度参数与弹性模量之间的关系导出纵、横波速度比、剪切模量、拉梅常数和泊松比参数,再根据不同参数的交会图和相关性分析了解岩性、孔隙和流体变化对弹性参数的影响规律,总结出研究区储层的识别依据:①含油层段在纵、横波波阻抗上和密度上表现为低值(纵、横波波阻抗值分别小于8×106(kg·m-2·s-1)和4.15×106(kg·m-2·s-1),密度小于2.28g/cm3);②含油层段泊松比一般小于0.29,当泊松比大于0.29后,含油储层与非储层发生重叠,可通过拉梅常数小于1.25×106(kg·m-1·s-2)作为控制,区分含油储层和非储层;③含油层段纵、横波速度比一般小于1.85,当纵、横波速度比大于1.85、小于2.0时,储层和非储层发生重叠,可用8×106(kg·m-2·s-1)纵波阻抗作为上限约束,识别含油储层;④纵波阻抗与自然伽马曲线交会分析表明,含油砂岩分布在55API以下、纵波阻抗小于8×106(kg·m-2·s-1)的区域。     

二叠盆地Wolfcamp页岩油层测井评价研究

以二叠盆地米德兰次盆Wolf camp页岩为例,总结页岩油层测井评价流程、方法和应用,建立适合Wolf camp页岩的测井评价模型.以测井资料和岩心分析资料为基础,分析页岩油层的矿物组成、物性特征,将页岩中有机质视为特殊矿物,应用ELANPlus模块评价页岩储层的矿物含量和孔隙度,建立矿物组分渗透率模型.以岩心分析含水饱和度刻度,确定Indonesia公式评价Wolfcamp页岩储层含水饱和度的计算参数.结合Wolfcamp页岩储层发育灰质夹层的特点,应用Passey法评价富含石英、黏土页岩和体积密度法评价富含方解石页岩总有机碳含量.以纵波时差和横波时差测井评价页岩储层弹性模量、泊松比、岩石脆性指数等力学参数,为水平井初步确定有利压裂段提供依据.利用成像测井资料、偶极声波测井资料确定最大水平主应力方向,结合常规测井资料评价最大、最小水平主应力大小、垂向应力及其与水平主应力的大小关系,确定水平井安全钻井方向.     

应用成像测井数据提高岩石物理分析中的地质分辨率

特薄层、层状砂泥岩序列仍然是地层评价中会遇到的难题,测井测量的垂向分辨率低,难以准确估算储层含烃体积和产油率。早期Ｆｌａｕｍ提出用一高分辨率黏土含量指数提高岩石物理分析的分辨率,但是此方法来考虑到黏土矿物及黏土含量变化时孔隙率的变化,本文介绍一种新技术,即综合岩心矿物测量结果可以提高岩石物理分析地质分辨率,并对比了现场实例的结果。     

根据核磁共振测井对低电阻率砂岩储层的岩石物理评价

常规测井,如密度测井、中子和电阻率测井的联合使用,证实在评价正常的储层时非常有效,但是对于低电阻率储层,用常规测井来精确确定其岩石物性参数是非常困难的。本文例举了两个低电阻率储层的实例,在这里常规测井不能确定低电阻率和低反差电阻率储层的主要岩石物性。这些储层的问题是,在常规测井解释显示出的高含水饱和层段,产出了无水的烃类。在低电阻率反差储层的实例中,用电阻率测井很难确定油水界面。核磁共振（NMR）测井是唯一能提供储层产能附加信息的一种补充方法,NMR的主要限制是采集数据的成本和时间。本文显示在低电阻率储层的实例中,NMR是一种行之有效的工具,能帮助准确地确定储层岩石的物理特性。在NMR数据的分析中,使用了多方面的NMR技术：（1）用于流体识别的T1／T2比,（2）用NMR推导的孔隙度和总孔隙度之间的差异来确定粘土矿物的类型,（3）NMR松驰特性可识别流体组分和岩石特性。本文提供了低电阻储层的四个例子。低电阻率储层NMR数据的分析能帮助确定这些层段的产能,确定岩独立孔隙度和区分束缚水和自由水之间的差别。对于低反差电阻率储层的实例,含水地层和含油地层之间有很小的电阻率反差,但NMR能识别两种地层的流体组分以及油柱高度,这主要是基于高反差的NMR松驰参数。     

中国石油低阻油层岩石物理研究与测井识别评价技术进展

自1998年至今,中国石油组织以渤海湾地区为代表的中浅层低阻油层的岩石物理研究与解释技术攻关,已取得了比较突出的成果,总结了较成熟的技术:低阻油层分布的油藏地质条件;粘土附加导电性质-粘土的电化学束缚水岩石物理实验与研究;盐水钻井液与淡水钻井液侵入不同饱和度油层的双侧向、双感应等电测井的数值分析与时间推移测井研究;相应的低阻油层的识别与评价解释方法等,并在渤海湾与西部皆获得较大的地质成果。     

天然气水合物沉积层的岩石物理特性

天然气水合物沉积层是世界重要的甲烷来源，深藏于海底，也因其不稳定和释放甲烷丽存在潜在的危害，这一过程可能由于海底斜坡不稳定、海底设施及全球变化丽造成的。目前，我们对水合物沉积的岩石物理性质的认识主要通过对纯水合物的实验进行理论研究以及对有限的水合物岩心的观察和现场测量得到的。因此，我们急需更进一步地了解水合物沉积层的性质和稳定性。研究天然气水合物沉积层在自然环境条件下的不稳定性需要进行专门的实验室研究。建议采用压力取心技术来获取水合物样品，并且用船载的样品传送容器，实现这些目的的技术已大大进步了。需要尽可能地搞清楚天然气水合物的自然特性及压在样品内的天然气水合物在减压、打开容器或重复抽样之前的性质。有了描述处在压力取心筒内的气体水合物的岩石物理特性的能力，也就为描述它们的自然状态和非自然状态的物理性提供了途径。为了这一目的，做了一些试验，在实验室里沉积范围内制作了一定量的合成气体水合物形态，并取得进展。目前，已经成功制造一定量的纯的CO2水合物和沉积的CO2水合物，它为制造甲烷水合物奠定了基础。接下来的实验是利用不同的沉积基质研究一定的几何和内在结构。这些合成的水合物群将为水合物形态的无侵入特性提供研究基础。依据这些结果，就能形成一种指导性方案，使用高压GEOTEK岩心测量仪在钻井船上的实验室传送容器里保存的天然水合物沉积岩心在保压状态下进行地球物理测量。这样将能够对水合物样品进行分类并确定其特性。当对水合物的特性进行地球物理模拟分析透了以后，就能在释压和分离之前，对取样过程提供指导，使用这些稀有而宝贵的岩心样品，将会使船上的科学工作计划更加周密。这些知识将为水合物沉积层的地球物理特性分析提供更好的基础，提高地质探测数据的精度，还能更好地评估原状水合物地层。它们还将为评价水合物地层的稳定性以及它们对环境变化所起的作用提供更准确的数据。     

鄂尔多斯盆地镇北——演武地区长3段含油性分析及有利区预测

以储层地质学、开发地质学和地球化学的相关原理为指导,采用一个原则、一个规律及一个依据的预测模式对鄂尔多斯盆地镇北一演武地区长3油藏有利含油区进行了综合研究.一个原则即两个为主、一个为辅的原则;一个规律即储层沉积规律;一个依据即以试油或开发数据为依据.研究表明,水下分流河道和河口坝微相发育区是镇北长3段有利的含油相带;厚砂岩沉积区是含油的有利砂体发育区;隆起高部位是含油的有利构造部位;地球化学运移指标急剧变化的主流方向是油气富集的方向.     

川中须家河组储层测井评价基础、方法和技术研究

以包-界地区大量岩心分析和岩心实验数据为基础,研究了须家河组储层的岩石物理基本性质和特征,包括岩性、物性、电阻率、核磁共振、(常规和恒速)压汞毛管压力、电镜及薄片等。包-界须家河组储层属于典型的低孔隙度、特低渗透率(天然气)储层。由于微观孔隙类型及孔隙结构的差别,导致T3X2段储层孔隙性相对较高、而T3X4、T3X6段储层渗透性相对较好。测井渗透率和饱和度模型的建立,要考虑储层的分段性。由于T3X2段储层含高CEC含量的I/S混层矿物,在T3X2段储层用淡水泥浆钻井、完井及压裂等更容易造成储层伤害,可以考虑适当增加钻井液流体矿化度以减少储层的水敏性伤害。由于储层地层水矿化度高而储层温度较低,须家河组储层粘土附加导电性质可以不予考虑。     

超低界面张力纳米乳液处理含油作业废物的研究

作业区含油作业废物无害化处理多采用高温热解和化学萃取等集中建站方法,处理设备庞大,能耗高,废物收集环境风险高,纳米乳液在常温下可将油相从含油废物中快速脱附,为作业现场含油废物的随产生随处理提供了良好的工艺基础。室内研究选用不同配比下的表面活性剂、助表面活性剂和水的混合物,与正辛烷按（1:9）~（5:5）比例混合,在10~100 Hz频率超声波震荡后得到WinsorIV型单相纳米乳液NR-A。使用激光粒度仪测得纳米乳液NR-A粒径D90为11 nm,吊环法测得油水界面张力仅为1.35 mN/m,体系Zeta电位大于-50 mV,为热力学稳定的分散体系。在含油废物中加入纳米乳液NA-R后,快速传质作用和超低界面张力可将含油废物的油相在低能耗状态下从固相上剥离脱附。室内评价表明,纳米乳液NA-R与页岩气含油钻屑混合后,在0.5%加量下常温搅拌20 min,油相脱附率达到95.7%,脱附后油相可回用作配浆基油,实现了含油废物的安全高效资源化治理。      

火山岩储集层常规岩石物理学研究方法

针对火山岩油藏储集层岩性复杂、非均质性强的特点,对火山岩储集层岩石物理学特征进行了综合研究。应用现有测井资料,采用模糊数学方法建立识别火山岩储集层岩性模型;利用双侧向电阻率,在识别裂缝类型基础上,建立裂缝孔隙度解释模型;利用大岩样校正小岩样,与测井解释有效孔隙度建立关系,求取有效孔隙度;根据不同裂缝类型,利用双测向测井资料,建立流体饱和度解释模型。应用实测资料对所建模型进行可行性评价,达到较高的一致性,取得理想效果。     

油层微构造研究及其应用

油层微型构造 (微构造 )是指在总的油田构造背景上 ,油层本身的微细起伏变化所显示的构造特征 ,其幅度和范围均很小 ,通常相对高差在 10m以内 ,面积很少超过 0 .3km2 。它可以分为正向微构造和负向微构造。正向微构造 ,一般为剩余油富集区 ;负向微构造 ,为低含油气或易水淹区。经过对垦西油田实践证明 ,凡正微区的生产井效果好 ,负微区生产井效果差。在确定加密井井位时 ,应结合微构造因素 ,尽可能地把加密井钻在正向微构造区 ,负向微构造区只宜布注水井     

严重非均质油藏岩石物理相研究

岩石物理相是近几年提出和迅速发展的一种储层评价理论和方法,它强调从储层形成机制的角度去深入研究储层,从储层沉积形成,本文以胡状集油田严重非均质油藏储层预测模型的建立为例说明了该方法的应用情况。     

史深100低渗透油田钻完井工程油层保护技术

史深100低渗透油田主力含油层系为沙三中,由于其特殊的地层性质,在钻井过程中更容易受到污染而降低采收率.实验结果表明,铵盐钻井液对粘土的抑制作用有利于保护史深100水敏性油层;在入井液中添加防膨剂、缓蚀剂、破乳剂、助排剂,可得到性能良好的新井入井液;单向屏蔽暂堵剂和降滤失剂的使用,油管传输负压射孔均可减少对地层的伤害.因此,在钻完井过程中采取各种有效的油层保护技术,降低污染危害,是关系到此类低渗透油田开发效益的关键.     

Experimental Evaluation of the Petrophysical Algorithm in an Integrated Flow Model

Abstract

An experimental apparatus was designed to simultaneously measure fluid flow rates and high-frequency (ultrasonic) elastic wave velocities. The measured fluid production and elastic wave velocity data were compared to integrated flow model (IFM) calculations. An IFM is a flow simulator with a petrophysical model that can calculate seismic attributes using reservoir and fluid properties. The petrophysical algorithm is an extension of Gassmann's equation that lets moduli depend on effective pressure, porosity, and clay fraction. A new set of correlation coefficients for the petrophysical algorithm was obtained by matching high-frequency measurements.     

准噶尔盆地玛北地区三叠系百口泉组岩石物理相

准噶尔盆地玛北地区三叠系百口泉组储层非均质性较强,多因素综合分析成为近年来精细储层研究的重要手段.通过岩心、铸体薄片、测井曲线、粒度等资料,开展综合储层沉积微相、成岩相和裂缝相特征的岩石物理相研究,并对所划分的岩石物理相进行聚类分析,开展对研究区有利储层的预测.结果表明:①扇三角洲沉积微相主要发育分流河道、辫状分支水道...