用NMR岩心实验确定有效阳离子交换量Qv

阳离子交换量Qv是定量描述孔壁附着粘土电导率分布的特征参数。Qv是泥质砂岩基于电阻率含水饱和度解释模型中的关键项。Qv矿化度和总孔隙度的综合影响决定着水饱和泥质砂岩的粘土束缚水体积(CBw)，并主要影响有效孔隙度和油气储量的估计值。通常，定量确定Qv的实验包括湿式的化学阳离子交换容量实验(CEC)以及多矿化度岩心电导率实验(Co-Cw)。CEC实验决定于所分解的分析材料，数据应用包括假设得到的Qv在孔隙中均匀分布，即所谓的“有效”Qv。Co—Cw实验必须对原状岩心施加净围限压力，所得到的结果包括孔隙中的Qv分布，因此可代表真正的有效Qv。然而，这种实验方法要求多种矿化度的盐水流经岩心孔隙，可能很费时间，对于特低渗透率岩样这种方法几乎不可能实现。我们试验了一种测试有效Qv的方法，这种方法既不需要任何假设，也没有CEC或Co-Cw方法的局限。该方法使用了氦气压力总孔隙度和NMR T2测量封闭或非封闭盐水饱和岩心来确定粘土束缚水孔隙度。只要提供CBW孔隙度、总孔隙度和饱和盐水浓度即可由该方法确定有效Qv。这种测试具有测量迅速，不损坏岩心，可重复测量以及相对简单等优点，并能保持孔隙中的粘土分布影响以及总孔隙净压力的影响，而且不需要大量的盐水流动。以前的研究已经接近实现这种方法，并已发现不同的T2截止值代表CBW孔隙度。进一步检查实验过程，确定了两种方法并推荐了一个T2截止值。同时，我们还评估了这种方法受到盐水矿化度、非导电性粘土、净(无Qv)微孔隙、内部磁场梯度以及净围限压力的影响。为了确认这种方法的可靠性，我们首先对多组大量砂岩岩心进行了Co-Cw Qv，实验，计算其CBW孔隙度，然后将其与NMR T2分布得到的累计孔隙度相比较，得到T2截止值。通过分析这些数据，表明对应2．8毫秒的CBW T2截止值可用于输入Qv的计算公式。     

归一化的Qv—在没有岩心资料的条件下用韦克斯曼—史密茨方程评价泥质砍岩的关键参数

为了运用韦克斯曼—史密茨方程(以下简称韦—史方程)根据测井资料评价泥质砂岩含水饱和度,参数Qv(单位总孔隙体积的阳离子交换量)必须是已知的。根据岩心资料,或者根据含水砂岩韦—史方程计算出的Qv和总孔隙度φ_T值而确定的Qv—φ_T关系式,一般可以求出Qv。     

基于矿物组分模型的阳离子交换容量评价新方法

阳离子交换容量(Qv)是Waxman-Smits模型的关键参数,利用常规测井求准Qv是岩石物理分析家一直探讨的热点.在充分利用测井曲线和全岩矿物衍射、黏土矿物衍射岩心分析资料的基础上,提出了基于矿物组分模型求解各种黏土矿物含量的新方法,与衍射岩心分析结果一致;结合各种黏土矿物的岩石阳离子交换能力(CEC)值,可求得地层总的CEC值,继而可以求得Qv曲线,结果与阳离子交换能力实验相吻合;在低电阻率层段利用Waxman-Smits模型计算的含油饱和度比Archie公式更加合理.     

Waxman-Smits泥质砂岩电导率模型的孔隙级分析

泥质砂岩电导率的Waxmnn-Stairs和双水模型说明了由孔隙盐水和粘土矿物交换阳离子形成的两个导电通道，而阿尔奇（Archie）方程描述的是不舍泥质岩石的电导率特性。这些经验模型在解释均匀储集岩的电测井响应中取得了巨大的成功。然而，这些模型并不能明确预测与岩石结构、孔隙空间中的流体空间分布、润湿性或粘土矿物分布有关的电导率。为了得到饱和盐水和饱和油气的粒状泥质岩石的确切孔隙几何形状，本文通过计算与粘土矿物有关的过剩电导率定量说明了岩石物理、结构和流体因素对泥质硅碎屑岩电导率的影响。 我们构建几个孔隙级综合模型来代表均匀泥质砂岩，这些模型包括压实、胶结和分散粘土矿物分布的构造影响。将孔隙空间中与这些粘土矿物分布有关的阳离子指定为随盐水矿化度变化的有效电导率。两相不混溶流体呈几何形状分布在孔隙空间，与毛细管压力和排替循环一致。Waxman-Stairs地层因子和电阻率指数是由随机步的后期扩散渐近线计算出，随机步被强制在由孔隙水和粘土矿物交换阳离子所形成的导电空间内。 本文中研究出的完全明确的孔隙级几何方法可以根据岩石电导率为粘土矿物的数量和空间分布、粘土矿物的阳离子交换量、流体饱和度和盐水矿化度的函数准确地计算均匀泥质砂岩的岩石电导率。我们说明了：过剩电导率中的明显变化是能用含水饱和度、矿化度和粘土矿物分布的实际微扰观察到。     

应用孔隙范围模型来分析Waxman—Smits泥质砂岩电导率

Waxman-Smits电导率模型和双水模型描述了泥质砂岩中通过孔隙中的地层水和粘土矿物的阳离子交换这两种途径导电的泥质砂岩导电特性，而阿尔奇公式描述了纯砂岩层的导电特性。这些经典模型在解释同类储集层的电测井响应方面很成功，然而，它们却不能明确分析岩石构造、孔隙中流体分布、润湿性或粘土矿物分布对岩石导电特性的影响。本文通过计算粘土矿物的附加电导率来定量研究岩石物性、结构、流体等因素对泥质砂岩电导率的影响，进而研究饱含盐水和油气的泥质砂岩的孔隙几何形态。 通过建立孔隙范围模型来描述同类泥质砂岩的压实、胶结以及粘土矿物的扩散分布等结构因素。与孔隙中粘土矿物的分布相关的阳离子交换对岩石形成一个有效的电导率，这个电导率随地层水矿化度变化而变化。两相不混合流体在孔隙中的几何分布遵循毛细管压力和排水循环的规律。孔隙中地层水和粘土矿物阳离子交换形成导电空间，在这个导电空间中离子自由扩散被强化，W—S地层因素和电阻率指数通过自由扩散后期的扩散渐近线来计算。 本文中将引入孔隙几何形态的方法来研究同类泥质砂岩中粘土矿物的数量、空间分布和它们的阳离子交换，流体饱和度和地层水矿化度等对岩石电导率的影响，从而更准确计算泥质砂岩电导率。如果孔隙中含水饱和度、矿化度和粘土矿物分布有所改变，那么附加电导率将有一个明显的改变。     

南堡凹陷复杂砂岩储层含水饱和度模型的研究

南堡油田第三系受沉积微相和成岩作用的影响发育大量的复杂砂岩储层,束缚水饱和度和阳离子交换量偏高,储层孔隙结构复杂,地层因素和孔隙度表现出非阿尔奇关系的特征.通过岩电分析可知,当阳离子交换附加导电性较强时,阿尔奇公式中的m、n值主要受阳离子交换量(Qv)影响,与Qv呈指数关系;当阳离子交换附加导电性较弱时,m、n值主要受孔隙结构影响,与√K/φ呈对数关系.新的解释参数确定方法考虑了阳离子交换量、孔隙结构和地层水电阻率对m、n值的影响,在复杂砂岩油气藏实际测井评价中得到了良好的效果.     

岩电影响因素实验及数据处理方法

对影响岩石电阻率的主要因素进行了实验室岩心测量和Archie公式处理.结果表明,岩心饱和程度不足会使胶结指数m值变大,孔隙度指数n值变小,为此必须检验岩心饱和程度并予以校正;泥质影响使测量数据分散,使m、n值均偏小,经阳离子交换量Qv校正可改善与Archie公式的相关性;高饱和水矿化度使m、n值都增大,虽使泥质影响变小,但Qv校正仍属必要;高温高压使m值增大,n值减小;油驱后的n值比气驱后大.给出了饱和程度校正和Qv校正的方法.     

岩石激发极化IP和自然电位SP自动测量系统

岩石激发极化IP和自然电位SP自动测量系统可在不破坏岩石原始结构的状态下测量其阳离子交换量,用来研究岩石极化率和自然电位与阳离子交换量及溶液电导率之间的关系。     

泥质砂岩的岩性影响因素

前言多年来,国内外的实验研究证明,在自然储集层的条件下,由于岩石骨架中导电矿物(如粘土颗粒)的存在,使矿物颗粒的表面形成电双层,它们成为电流流过岩石的独立途径。当岩石中孔隙水的电导率较低时,电双层的导电作用相对显著,使视地层因素F_(?)降低。随着孔隙水电导率的增加,电双层的导电作用相对减弱,F_(?)增大。当孔隙水矿化度大于10万PP时,F_(?)趋近于一恒定值。F_(?)也受岩性的影响。对粗砂、中砂岩,F_(?)     

基于有效介质与等效岩石元素理论的特低渗透率储层饱和度模型

清水洼陷沙三段储层属于特低渗透率储层,具有含泥质、微孔隙发育、束缚水饱和度较高、孔隙结构复杂的特征。建立该区块饱和度模型时应考虑这些因素对岩石导电性的影响。将含泥特低渗透储层等效成孔隙大小和形状及所含流体性质和含量不变的纯岩石,利用等效岩石元素理论描述孔腔和喉道比对岩石导电性的影响,利用有效介质对称导电理论描述孔隙结构对岩石导电性的影响,分别建立等效纯岩石的导电方程,并联立求解得出等效混合流体介质电导率表达式;再利用有效介质对称导电理论描述泥质附加导电对岩石导电性的影响,将求得的等效混合流体介质电导率代入该方程中,从而建立基于等效岩石元素理论和有效介质对称导电理论的含泥特低渗透储层导电模型。利用清水洼陷沙三段储层的岩电实验测量数据对该模型进行精度分析,测量岩样电导率值与计算电导率值平均相对误差很小,说明提出的模型能很好地描述特低渗透储层岩石的导电规律。利用建立的模型及确定的模型参数值处理了清水洼陷沙三段储层实际井资料,结果表明,所建立的模型适用于清水洼陷沙三段特低渗透泥质砂岩储层评价。     

泥质砂岩解释模型及参数探讨

本文根据公认的并联导电的测量原理，采用一般的物理导电模型，在对地层微导电分析的基础上进行宏观物理量模拟，分析岩石孔隙中含有不同流体时电导率的变化，运用简单的推导，在岩电实验的基础上得出岩石孔隙和骨架导电参数。     

职业测井分析家学会第29届年会论文集目录

一、随钻测井(3篇) 1.FEWD的双探测深度电阻率测量。(FEWD:斯仑贝谢公司研制的随钻测井地 层评价。)2。MWD伽玛射线仪的API试验井刻度。(MWD:随钻测井。)3.随钻的地层孔隙度测量。二、电导率模型(4篇)4.电导率模型、孔隙几何学和导电机理。5.电阻率差别小的砂岩的一般电导模型。6.低矿化度和高矿化度的泥质砂岩电导率。7.部分饱和岩石电阻率特性的一种网络模型。三、电阻率和介电测井解释(4篇)8.用计算机模型提供在电阻率解释中遗漏的信息。9.用高频电磁波衰减和传播时间测井求渗透率和冲洗带饱和度。10.鱼而状岩石的一种实验室研究,…     

两性聚合物堵剂的合成与应用

两性聚合物是由阴离子单体、阳离子单体和(或)非离子单体合成的一种二元或三元共聚物。由于分子链上含阳离子基团,因此能使聚合物牢固吸附于带负电荷的地层岩石上,其阴离子、非离子基团与水形成强氢键,所以能阻碍水之流(低)动,大大降低水的渗透率;油流通过时聚合物分子收缩,卷曲在孔隙壁上,故对油的流动阻力很小,因而作为油水比控制剂而被广泛应用。     

混合孔隙结构指数的确定

孔隙结构指数(又称胶结指数)是测井解释一个主要的参数。假设,有一个元柱体岩心(例如石灰岩、白云岩或砂岩)同时存在粒间孔隙和溶洞一裂缝孔隙系统,即混合孔隙系统,那么如何确定它的混合孔隙结构指数(m)值呢?是本文要回答的主要课题。近年来,测井分析发展了混合孔隙模型的解释方法,即储集层岩石既存在粒间孔隙,同时又存在溶洞一裂缝孔隙。这种岩石的混合孔隙系统,如图所示。图中 V_T,V_f,V_P,V_b 与 V_g 分别表示岩石的总体积、溶洞一裂缝孔隙体积、粒间孔     

基于分形理论的导电模型及应用

理论与实验研究证明,岩石的组成成分以及孔隙的几何形状对其电导率的影响很大,然而实际岩石的微观结构和传导机制十分复杂,影响其电性特征的因素复杂多样,很难对其准确表征。储层岩石孔隙具有分形特征,其分形维数与孔隙度有着较好的一致性,一定程度上能够反映岩石的内部孔隙结构特征,这是定量描述复杂孔隙结构特征的基础。本文基于分形理论,建立了适用于多孔介质的导电模型,并以岩心数据和测井数据为基础,开展了实际应用。实际资料处理结果表明,基于分形导电模型计算得到的饱和度与岩心分析数据一致性很高,说明了该方法的可行性与有效性。     

一种简化的二维规则多边形孔隙岩石物理模型

将岩石中的孔隙等效为二维(2D)椭圆形或三维(3D)椭球体是目前岩石物理建模的主流做法,鲜见其他孔隙类型模型研究.针对Kachanove 2D规则多边形孔隙岩石物理模型存在孔隙形状因子参数多、仅能表征几种孔隙形态,且难以与 自适应等数学算法相结合等问题,引入单一等效孔隙形状因子g替代上述模型中多个形状因子参数,得到一种...     

泥质砂岩电导率模型的分析及对比

通过对Hanai-Bruggeman电导率模型(H-B模型)与Archie公式、Waxman-Smith模型(W-S模型)和双水模型的电导率响应的对比分析,明确了Archie公式、Waxman-Smith模型的适用条件,总结了H-B电导率模型在高、低矿化度条件下的电导率响应特征.导出了与电测井数据相关的泥质砂岩储层电导率-饱和度响应方程.通过对H-B电导率模型的近似分析知道,在高孔隙度高渗透率和高矿化度条件下,H-B电导率模型可以退化为Archie型关系.对H-B模型在一定条件下进行适当简化与近似,导出了含油气泥质砂岩储层的电导率响应关系和利用测井数据计算含水饱和度的实用公式.分析得到,若测得岩石的电阻率和孔隙流体的电导率,通过二元混合模型和H-B电导率模型可以估算骨架的电导率,这为泥质砂岩附加导电性研究提供了理论分析手段.     

饱含盐水的裂隙性岩石的电导率

理论分析表明,沿饱含液体的孔隙性岩石的裂隙电导率是许多因素的函数:诸如流体和岩石电导率,原始裂隙的孔经和接触面积:裂隙表面的几何形状(表面鼓泡高度分布的端点曲率),岩石的弹性模量,以及作用在裂隙横断面上的封闭压力或法向应力。裂隙平面上的电导率近似地与压力对数呈比例的减少,但是在高压时,沿裂隙表面的电导率受所增大的接触面积的影响,因此也受流体通道弯曲度的影响。裂隙电导率比渗透率受流体通道弯曲度的影响更严重。在封闭压力达200兆帕的条件下,通过对研磨了的、锯痕状表面的各类岩石拼合岩样进行电导率实验室测量,验证了对压力的相关性。电导率近似地与压力对数呈比例的减少(接触面积增大和通道弯曲度几乎没有什么影响),这就说明接触面积不可能超过总视面积的百分之几。利用相同的拼合岩样对气体渗透率的测定表明:当表面鼓泡变形具有较大的弹性时,渗透率和电导率具有三次方的关系。当表面鼓泡消失,正如在白云石大理岩的情况,这种幂定律关系不再成立:在压力条件下,渗透率比电导率减小的速度要快。孔隙度和流体孔经的不同影响可解释为不同的两种传导特性。理论上有许多方法可以从野外资料中提取裂隙参数。一些方法依赖于裂隙性岩石电导率的刻度关系和压力相关性;另一些方法就需要研究受裂隙存在影响的不同物理参数(如地震速度)间的对比关系。     

东营凹陷第三系水-盐作用对储层孔隙发育的影响

东营凹陷第三系流体-岩石相互作用对储集孔隙发育有影响.研究结果表明(1)泥岩(烃源岩)-孔隙流体系统的有机/无机相互作用及其产生的有机酸和CO₂的数量是砂岩层孔隙形成和发育的关键;(2)砂岩层中的碳酸盐和铝硅酸盐矿物的溶解作用,是控制砂层孔隙形成的主要流体/岩石相互作用;(3)泥岩中碳酸盐含量大小影响着砂岩孔隙的发育规模;(4)流体-岩石相互作用过程中的流体输入和输出能力控制着砂岩孔隙的发育强度和规模.在地质-地球化学因素和流体-岩石相互作用影响下,东营凹陷从上往下有序地发育三个区域性的致密带与三个孔隙带相间.     

岩石的渗透特性

目前在综合研究岩石的物理机械性质时确定岩石的孔隙度和渗透率是必要的。孔隙度的大小是单位体积岩石中孔隙的数量特征和统计数据,渗透率是确定气流通过孔隙介质的渗滤能力。显然,一般地看来渗透率决定于有效孔隙度的大小和孔隙空间的结构。现代文献中企图根据岩石的孔隙特征计算岩石的渗透率。从水动力学观点来看水流通过某些导管可以是紊流,层流和絮流(在微毛细管内)。这说明了在分析通过天然孔隙介质——岩石的渗滤作用时这些规律是可以应用的。