利用激发极化确定泥质砂岩渗透率的实验研究

激发极化衰减谱与泥质砂岩储层的孔隙结构有密切的关系,因此可以用来求取渗透率,这个参数是油气生产的关键参数.本文的目的就是建立合理的模型,从而可以通过激发极化求取地层渗透率.采用四电极法测量了大庆油田123块岩心的激发极化衰减谱,通过反演得到相应的弛豫时间谱,建立了不同的渗透率求取模型,并对这些模型进行了讨论.结果表明与传统的通过孔隙度或者地层因素方法求取渗透率的模型相比,所建立的模型具有更高的精度,因而更适合于求取渗透率.     

基于ISTA算法的稀疏约束反演谱分解及应用

常规谱分解的分辨率难以满足地震解释的需求,稀疏约束反演谱分解可以很好地解决该问题。稀疏约束反演谱分解是把地震信号看成已知的子波矩阵库和伪反射系数的褶积,从而将谱分解问题转化为一个反问题来求解,其核心内容是如何快速获得最优解。采用L₁范数正则化的L₂范数作为稀疏约束反演谱分解的目标函数,并通过迭代阈值算法求解稀疏反问题。为了进一步提高计算速度,基于Ricker子波构建一种新的算子,并用ISTA算法进行计算。在此基础上,将稀疏约束反演谱分解用于模拟信号的数值试验,并与常规谱分解结果进行比较。结果表明,稀疏约束反演谱分解具有更好的时频聚集性和更高的时频分辨率;进一步应用于济阳坳陷沾化凹陷渤南洼陷义176井区地震资料,处理结果对油气响应十分敏感,可以较好地识别油气储集层。     

岩石激发极化弛豫时间谱实验研究

岩石的激发极化谱比岩石本身的极化率具有更丰富的信息.目前对激发极化现象的产生机理、极化特性等方面的研究还不够深入,对饱含丰富信息的极化谱的研究更少.以大量岩石激发极化实验和核磁共振实验数据为基础,应用阻尼最小二乘法实现了极化谱和T2的反演.分析了不同矿化度对极化谱的影响,对极化谱和T2谱进行了对比.岩石的激发极化时间衰减谱和T2谱在峰的个数和形态上都与T2谱有很好的相关性,二者又能同时反映孔喉结构.利用研究T2谱和岩石孔隙度、渗透率等参数之间的关系建立极化谱和这些参数之间的关系.通过研究,增强了对激发极化弛豫时间谱的认识,为激发极化测井提供有力的技术支持.     

泥质砂岩的复电阻率实验研究

研究了复电阻率实部频散度、模的频散度以及虚部频散度和含水饱和度的关系.当低频和高频分别为100 Hz和10 kHz,随着含水饱和度的增加,实部频散度下降,然而某些岩心的实部频散度与含水饱和度之间存在双解关系.复电阻率模的频散度随不同饱和度的变化与实部几乎一致;虚部的频散度与含水饱和度的关系密切,随着含水饱和度的增加而线性增加,虚部的频散度远远大于实部的频散度.     

泥质砂岩Waxman-Smits方程新的求解形式

Waxman-Smits(W-S)方程是阿尔奇方程在泥质砂岩地层中的推广,W-S方程为非线性方程.传统上,利用迭代法求解非线性W-S方程得到含水饱和度,但迭代法不够直观,且计算速度较慢.为了快速直观地求解W-S方程,计算含水饱和度,对W-S方程进行近似,利用完全平方法推导出一种计算泥质砂岩含水饱和度的新的求解形式,与迭代法求解W-S方程计算含水饱和度相比,新的求解形式简单,直观,计算速度快,适于在泥质砂岩地层中推广应用.     

基于实验的泥质砂岩含水饱和度计算方法

以泥质砂岩导电性实验和简化的岩石导电模型为基础,分析了泥质砂岩电阻率影响因素.确定了泥质附加导电的大小.淡水条件下的泥质附加导电性的大小不但与泥质体积有关,而且与地层水电阻率、孔隙度的大小有关,据此给出了一种简单的含水饱和度计算方法.实际应用表明,所给出的含水饱和度计算方法简便易行,泥质校正合理,所提供的含水饱和度比较准确,可以推广应用.     

岩石激发极化衰减谱采集系统设计

理论和实验研究表明，岩石激发极化衰减谱含有丰富的地层信息，其采集系统对于谱分析至关重要。文章设计了激发极化衰减谱采集系统，该系统由夹持器、恒流源、控制电路和数据采集卡组成。研制了集成运放反馈型高精度可调正负恒流源，以单稳触发器和光电耦合器为基础研制了供电方向和时间控制电路。该系统的研制成功为激发极化衰减谱分析提供了坚实的基础。     

三种泥质砂岩双电层电导率模型比较

从分析泥质砂岩双电层导电机理出发,考察了W-S、D-W、S-B这3种泥质砂岩双电层电导率模型在理论上的优缺点,得出了S-B模型在理论上最完善、D-W模型较完善的结论.利用3组饱和不同矿化度地层水的泥质砂岩岩心电导率测量值和1组岩样的饱和度测量值,对W-S、D-W、S-B这3种电导率模型的精度进行了实验比较,结果表明,S-B 模型的精度较高,D-W模型和W-SI模型的精度次之,W-SⅡ模型的精度最差.通过理论和实验比较,得出S-B模型是最好的模型.此外,还考察了m、n变化对3种模型应用效果的影响,结果显示当 m=n时,模型间是存在差别的;当固定n而调整m时,各种模型的应用效果及变化趋势相近;当固定m而调整n时,各种模型的应用效果及变化趋势相差较大.     

利用激发极化测井确定地层渗透率的研究进展

理论和实验研究表明,泥质砂岩的激发极化效应与岩石的孔隙结构相关,而且孔隙结构也影响岩石的渗透率,因此泥质砂岩的孔隙结构能够作为一个桥梁,将激发极化效应与渗透率联系起来,从而可以在井下进行激发极化测量,利用测量的参数以及相关导出参数进行渗透率求取.为了更好地研究岩石的激发极化特性,开发相应的渗透率测井仪器,介绍了岩石的时间域和频率域激发极化特性.频域激发极化与比表面积关系密切,但是在工程上较难实现;时域激发极化与孔径分布关系密切,工程上实现相对容易.未来的发展方向应该是在井下测量时域激发极化衰减谱,对其进行反演得到弛豫时间谱和频域激发极化参数,通过这些参数综合求取渗透率.     

Integrated NMR and Density Logs For Evaluation of Heterogeneous Gas-Bearing Shaly Sands

Petrophysical properties evaluation of heterogeneous gas shaly sands reservoirs is one of the most difficult problems. These reservoirs usually produce from multiple layers with different permeability and complex formation, which is often enhanced by natural fracturing. Therefore, using new well logging techniques such as nuclear magnetic resonance (NMR) or a combination of NMR and conventional openhole logs, as well as developing new interpretation methodologies are essential for improved reservoir characterization. NMR logs differ from other conventional logs. Integration of NMR logs, density logs, and core data shall minimize uncertainties in the determination of formation porosity, permeability, and capillary pressure curve. The authors concentrate on determination of three petrophysical parameters of heterogeneous gas sand reservoirs: (a) determination of DMR porosity, Φ_DMR, which is deduced from NMR porosity and density porosity; (b) NMR permeability, K_BGMR, which is based on the dynamic concept of gas movement and bulk gas volume in the invaded zone; and (c) capillary pressure, which is derived from relaxation time T₂ distribution.     

用遗传算法提取频谱激电法谱参数

介绍了频谱激电法中的Cole-Cole模型和Brown模型。提出了用遗传算法提取谱参数的设想。论述了用遗传算法求解谱参数的方法步骤。用理论模型进行了验证．结果表明该方法是切实可行的频谱激电法谱参数的反演方法。将此方法应用于勘探实例．取得了预期的效果。     

部分水解聚丙烯酰胺溶液的黏弹性数学模型及其松弛时间谱的研究

利用稳态剪切实验和小振幅动态震荡剪切实验得到部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液的弹性模量、黏性模量、表观黏度和第一法向应力差,采用定义平均标准偏差为目标函数,拟合了HPAM溶液的松弛时间谱,结合KBKZ本构方程,在准确可靠表征HPAM溶液黏弹性的前提下,将松弛时间谱的个数减少为3个,并对比了实验值和模型计算值。实验结果表明,角频率变化对HPAM溶液弹性模量的影响较大而对其黏性模量的影响较小。HPAM溶液具有剪切稀化特性,且剪切速率越大,溶液弹性越大。选取6个松弛时间数和3个松弛时间数计算得到的黏性模量、表观黏度和第一法向应力差与实验数据基本一致。对于一般的HPAM溶液松弛时间谱的模拟计算,选取3个松弛时间数足以满足需要,为工程中的简化计算提供了理论依据。