复杂孔隙结构储层地震岩石物理分析及应用

致密砂岩、碳酸盐岩气藏等多以低孔低渗储层为主,孔隙成因和类型复杂多样,孔隙度及渗透率对地震弹性模量和速度产生重要影响,为含气性预测带来很大困难。针对低孔低渗复杂孔隙介质,借助孔隙结构表征及地震岩石物理分析,评价孔隙结构的复杂性及孔隙流体分布的非均匀性对地震波速度的影响,揭示低孔低渗储层中地震波速度随物性、含流体性的变化规律。修正White模型描述低孔低渗储层地震频段纵波速度随含气饱和度的变化规律,建立低孔低渗储层含气饱和度定量预测模板,推动地震定量解释技术研发。研究成果在四川盆地须家河组致密砂岩气层含气饱和度地震定量预测应用中取得了良好效果。     

孔隙度和孔隙结构对储层特性影响的定量比较

岩石孔隙度和孔隙结构是表征储层渗、储属性的重要参数,这些参数在含流体岩层的岩性识别和油气预测中具有关键作用。首先探讨了孔隙结构参数的含义及其数学表示,再利用与孔隙度和孔隙结构有关的岩石骨架模型替代常规Gassmann流体方程中不含孔隙结构的岩石骨架模型,形成了可定量计算孔隙度和孔隙结构参数的扩展Gassmann方程;然后推导出孔隙度和孔隙结构对储层有效弹性属性影响的定量公式,获得了度量孔隙度和孔隙结构对储层弹性性质的影响因子R,为定量比较二者对储层属性的影响奠定了理论基础。理论分析和数值模拟计算表明:当R值适中时,孔隙度和孔隙结构对储层弹性性质的影响相当;R较大时,孔隙结构的影响大于孔隙度的影响;R较小时,孔隙度的影响大于孔隙结构的影响。这为储层评价和分析提供了定量方法和依据。以常用的Keys-Xu模型作为对比,计算了储层纵、横波速度随孔隙度和孔隙结构的变化,结果显示:孔隙度和孔隙结构均可使岩石的纵、横波速度的最大变化量达到2000~3000m/s,变化规律与影响因子R的结果一致,验证了扩展Gassmann方程和定量比较方法的正确性与适用性。     

低孔隙度低渗透率复杂断块油气田储层有效性评价方法

某区块为典型中生界低孔隙度低渗透率复杂断块油气田,不同断块储层埋深差异较大。不同埋深储层常规岩心分析孔隙度渗透率关系复杂,为储层参数准确计算及储层有效性评价带来很大困难。通过实验室岩心分析对比发现,储层渗透性受孔隙度、孔隙结构、储层埋深等多种因素共同制约,覆压孔隙度渗透率关系明显优于常压孔隙度渗透率关系。在岩心分析认识与试油相结合的基础上,建立了综合考虑储层埋深、孔隙度、孔隙结构的常压、覆压渗透率计算模型,提出了利用覆压孔隙度渗透率综合指数评价储层有效性的方法,在实际应用中取得了良好的应用效果。     

广安地区须家河组孔隙结构特征研究

广安地区须家河组的储层主要分布在须六段和须四段。岩石孔隙结构特征是影响储层流体（油、气、水）储集能力、油气资源开采和储集岩渗透能力的主要因素，因此明确岩石孔隙结构特征是发挥储层产能和提高油气采收率的关键。通过对研究区取心段常规物性的分析表明，研究区内的须四段和须六段砂岩储层孔喉特征为特低孔特低渗-低孔低渗储层，非均质性极强，局部具有中孔、低渗储层分布；通过压汞实验分析孔隙结构各项参数值的变化情况，研究了该区内储层段的发育情况和储层孔喉的分布和变化；利用一元回归方法计算出孔隙度和渗透率与孔隙结构参数的相关物理方程，并以孔隙度和渗透率为中间参数作出孔隙结构指数与储层产能指数的关系图，研究表明两者有很高的负相关性？     

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层孔隙特征刻画

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩地层孔隙类型复杂，是地震勘探中孔隙度-纵波阻抗、孔隙度-渗透率关系复杂化的主要因素之一，由于缺乏合适的岩石物理模型，导致其表征一直是一个难题。根据Biot理论，Sun岩石物理模型引入表征碳酸盐岩储层非均质性的研究。与传统岩石物性模型相比，该模型可以更好地刻画碳酸盐岩储层孔隙类型的多样性，其有效性及准确性在岩心及测井尺度得到验证和应用。在这个模型中，孔构参数是一个与孔隙度无关的弹性参数，它能够在孔隙度不变的情况下表征体积和剪切模量的变化，进而表征孔隙的形态变化特征。文中采用该参数表征储层孔隙类型及孔洞特征的变化：首先，通过成像测井的二次处理，实现孔洞储层孔洞段、裂缝段的定性识别及孔洞直径、孔洞数量及孔洞面孔率的定量评价参数，为后续Sun岩石物理模型参数反演提供基础数据；然后，利用Sun岩石物理模型，得到表征储层孔隙类型的孔构参数；最后，在成像测井定量解释参数及薄片资料的刻度下分析了孔构参数与孔洞的大小和充填程度、孔隙类型及裂缝的发育程度的关系。研究结果表明：对于岩溶储层，孔构参数可以表征溶洞储层洞体的规模及充填程度。对于基质孔隙，孔构参数刻画了晶间孔、微晶孔及成岩...     

碳酸盐岩储层孔隙度预测方法研究及其在南海某区的应用

大量研究结果表明,岩石的弹性性质和声学特性受孔隙结构的影响非常大,孔隙结构是影响孔隙度预测的重要因素。基于Gassmann方程并结合表征孔隙结构的综合岩石骨架模型,推导出了基于综合孔隙结构的地震孔隙度计算表达式。将考虑了孔隙结构影响的孔隙度预测方法应用于南海某区碳酸盐岩储层的孔隙度预测,首先由从测井数据计算得到单井参数,通过交会拟合方法,仅利用纵波速度计算了孔隙度;然后通过三维叠前地震反演参数横向拓展,得到了整个工区的孔隙度预测三维数据体。测井数据试算和实际地震资料应用结果表明,孔隙度预测效果很好,能适用于碳酸盐岩储层孔隙度的预测。     

多元隶属函数在致密砂岩储层分类中的应用

不同于常规砂岩储层,致密砂岩储层孔隙结构更为复杂,单靠孔隙度或渗透率等单一参数难以有效划分储层。由于单参数在划分储层方面存在困难,因此引入多个能表征储层特性的参数综合评价致密砂岩气储层。以塔里木盆地克拉苏西部气田为例,压裂后,储层按照气井产能可分为4类,结合储层特点,选用斯通利波时差、斯通利波渗透率、反射系数和孔隙度参数可以较灵敏地反映储层孔隙和裂缝的发育情况,将这4个参数作为致密砂岩气藏储层评价判别集,引入一种基于模糊数学的多元隶属函数的方法来划分致密砂岩气储层,可以明显划分出这4类储层。     

碳酸盐岩储层速度——渗透率影响因素实验研究

实验分析了孔隙三维几何参数和碳酸盐岩储层的岩石物理特性,表明储层的速度、渗透率受到孔隙大小和三维几何参数的影响,储层的孔隙度、孔隙大小、三维几何参数和渗透率、速度预测模型具有较好的相关性。     

准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组致密砂砾岩孔隙分形特征及影响因素探讨

致密砂砾岩储层孔隙结构复杂,孔隙类型多样,非均质性强,储层孔隙结构表征困难。基于高压压汞毛细管压力曲线,利用多种分形模型计算反映储层孔隙结构的分形维数,对比分析了分形维数与孔隙度、渗透率以及孔隙结构特征参数之间的关系。相比于J函数曲线分形模型与热力学分形模型,毛细管束分形模型计算的分形维数能更好地表征致密砂砾岩储层孔隙结构。进一步从岩石颗粒粒度、碎屑成分、黏土矿物及孔隙类型等多方面探讨分析了致密砂砾岩分形维数的影响因素。分析结果显示,碎屑成分与黏土矿物是影响分形维数的主要因素,孔隙类型多样及复杂程度是分形维数的直接表现。现场应用实例表明,试油产能越大,分形维数越小,产能与分形维数有着密切的关系,可以通过分形维数评价产能大小。基于致密砂砾岩储层孔隙分形特征,利用分形维数评价储层孔隙结构的方法为砂砾岩储层孔隙结构的评价提供了新的思路与研究途径。     

斑状饱和介质的粘弹特性表征与地震波模拟

将描述斑状饱和介质的储层参数简化为高、低频极限模量和特征频率3个参数,通过数值模拟实验,说明了利用标准线性体(Standard Linear Solid,简称SLS)模型可以定量表征斑状饱和介质的粘弹特征,包括地震波衰减和速度频散特性,进而为研究斑状饱和介质中地震波场特征与储层参数的定量关系提供了一种简单方便、快速有效的技术手段。基于SLS模型,数值模拟了地震波在斑状饱和介质中的传播,分析了斑状饱和介质中孔隙度及含气饱和度的变化对地震波传播特征的影响。研究结果表明:①根据SLS模型模拟的地震记录可以准确提取斑状饱和介质中的地震波衰减和频散特征。②对一个特定储层,在相同孔隙度条件下,某个特定含气饱和度附近,地震波振幅和相位变化最大;在相同含气饱和度条件下,孔隙度越高,地震波波形变化越大。     

沁水盆地南部地区煤层气储层岩石物理实验

研究煤层气储层的岩石物理特征和储层参数计算模型是实现煤层气储层高效评价的关键。以沁水盆地南部煤层气储层为研究对象,采用线切割法加工技术获得实验室用煤储层柱塞岩心,对不同温度压力条件下的煤层气储层物性、声学等参数进行系统性实验研究。沁水盆地南部地区煤层气储层总体孔隙度与渗透率均达到了I类储层评价标准,但强非均质性导致煤储层渗透率变化范围较大,部分区域具有低、特低渗透率的特征,储层孔隙结构复杂多样,以微孔和小孔为主;煤层气储层纵横波速度之间具有良好的线性关系,利用波速与密度之间的关系以及纵横波速度之间关系可以研究岩性变化和预测含气性。     

油藏注水开发对储层岩石速度和密度的影响

油藏注水开发过程中储层岩石速度和密度的变化是注水时间推移地震监测的基础。注水不仅会引起孔隙流体饱和度的变化，而且还会引起储层温度、压力以及孔隙率、渗透率和孔隙流体性质等变化。储层岩石速度、密度的变化是所有这些变化共同作用的结果。本文系统分析了各种因素对岩石速度、密度的影响，结果表明：在油藏注水开采期间，除流体替换外，储层温度、压力、孔隙率和孔隙流体必质的变化对岩石速度和密度的影响同样是不可忽略的，有时甚至是非常关键的。这一研究对进一步开展油藏注水动态时间推移地震监测研究与应用具有重要的指导意义和现实意义。     

降低碳酸盐岩地层孔隙度和渗透率计算不确定性的方法

碳酸盐岩储层受后期改造作用严重，使成岩作用、孔隙度、孔隙类型和声波速度之间相关性不强。用常规测井方法难以精确计算这种复杂储层的孔隙度和渗透率。介绍了提高碳酸盐岩孔隙度和渗透率计算精度的几种方法,即岩石物理反演法、数字图像分析技术、基于实验数据的渗透率模型法。这些新技术的应用实例表明:用岩石物理反演的孔隙度与岩心薄片的成像相吻合；用图像分析得到的大孔隙度在约束渗透率发散计算方面非常有用，使渗透率计算的不确定性降低2.5个数量级。将岩心实验测量、测井和地震相结合是提高孔隙度和渗透率等储层参数计算精度的发展方向。     

基于“二次震控”的三维油藏建模新方法

为提高孔隙度—渗透率建模的精度,常规方法通常采用地震约束或沉积相约束,即"震控"或"相控"。但无论"震控"还是"相控",约束的都是孔隙度模型,因此无法从根本上提高渗透率模型的精度。为解决碳酸盐岩油藏渗透率预测难的问题,首先划分了岩石类型,并在此基础上提出了基于"二次震控"的建模新方法:即通过地震反演波阻抗数据体约束,分别建立岩石类型模型和孔隙度模型,再根据每种岩石类型下的孔隙度—渗透率关系最终建立渗透率模型。"二次震控"的核心是建立波阻抗数据和岩样孔喉半径的关系,进而准确建立岩石类型模型。其突破了地震波阻抗这一连续型变量难以约束岩石类型这一离散型变量的瓶颈,转而约束与岩石类型有关的孔喉半径这一连续型变量,再用截断高斯转换成岩石类型。不仅提高了空间上任意一点岩石类型的预测精度,继而提高了渗透率的预测精度,也省略了通过测井曲线预测井点处岩石类型的复杂环节。应用两口新井进行验证,其精度较高。     

基于超低渗透砂岩储层试油产能预测分析方法

针对HQ地区滑塌浊积扇储层受多期沉积、成岩及构造等因素影响,形成了该区广为发育相对高孔低渗、中孔低渗和低孔低渗并存复杂孔隙结构超低渗透储层流动层带,影响储层渗流和产能因素很多。利用超低渗透储层质量及其渗流结构的孔渗关系,提出储层合理产能参数、储层质量指标、流动层带指标、储能参数、油层有效厚度、渗透率、单渗砂层能量厚度、含油饱和度及其泥质含量综合评价储层试油产能。依据灰色理论油气试油产能预测分析方法及评价准则,利用不同角度计算的试油产能评价参数及其分类参数指标准确率、分辨率权衡提取超低渗透储层质量、渗流及产能信息,对该区44口井51个试油层段进行了试油产能预测检验,38口井45个试油产能评价预测结果与试油产能结果相吻合,试油产能预测符合率达到88.2%。克服了渗流机理不符合达西产能预测方法和流动层带局部参数不能准确表征复杂渗流特征造成产能评价失误,提升了超低渗透储层试油产能预测的定量评价能力,为该类特低—超低渗透储层产能预测提供出有效的信息和分析方法。     

岩石物理分析在叠前储层预测中的应用

研究区位于苏里格气田的西北侧,目的层盒8段储层为典型的低孔、低渗气藏,物性变化大,非均质性强,纵波阻抗叠置,基于叠后数据的储层预测方法多解性强。因此需通过地震岩石物理分析并结合叠前地震反演,定性或半定量判断砂岩储层的含气性,为气田的勘探与开发提供布井依据。基于此,本文深入剖析岩石物理建模全过程,在测井资料井、震一致性处理基础上,通过标准井标定,选用Xu-White模型并利用迭代方法优化关键参数,准确地预测了横波速度并同时修正了密度曲线,为叠前储层描述提供了可靠的基础资料。同时利用岩石物理分析形成的解释量板对叠前反演结果进行解释,提高了气层的识别精度。     

涪陵地区页岩总孔隙度测井预测

页岩孔隙度是决定页岩储层含气性的关键因素,对页岩孔隙度进行定量化表征是实现利用地震资料进行孔隙度预测的前提条件,也是开展页岩气评价的基础。涪陵地区是中国页岩气勘探与开发的重点区块,以涪陵地区测井、测试资料为基础,探讨利用测井资料预测孔隙度的方法。基于研究区测试资料和测井资料,建立起孔隙度的测井识别及其响应模型,研究区孔隙度与声波时差AC具有很好的相关性,相关系数达到83.4%,以此确定了声波时差作为孔隙度的地球物理响应参数。随后结合人造岩心的声波等测试数据,建立起单参数(孔隙度、矿物组分、围压、孔隙流体)影响的地层速度预测方程,通过分析单参数对地层速度的影响率,建立起单参数影响的孔隙度预测方程。结合涪陵地区A井的实测数据,构建起适合涪陵地区的孔隙度定量化表征方程。将涪陵地区B井的测井数据等代入方程,对方程进行检验。通过计算出的孔隙度与实测孔隙度进行对比,发现计算的孔隙度与研究区实测孔隙度吻合度高,相关性好,孔隙度预测的结果与实际情况吻合。     

岩石物理在浊积岩储层岩性与气水识别中的运用

浊积碎屑岩体系在地震弹性性质及储层物性特征方面表现出一定的变化规律,认识这些变化规律对选择合适的方法及地震弹性属性进行储层岩性识别和孔隙流体检测有重要意义。对于砂岩—泥岩渐变沉积旋回,孔隙度表现为双峰模式,纵波阻抗(速度)—孔隙度关系呈现倒“V”型,纵、横波速度比随粘土含量的增加呈单调增加趋势,反映沉积过程中岩石骨架支撑颗粒性质的变化,因此横波相关弹性属性,如速度比等,对岩性变化有指示作用。对于深度差异不大且成分稳定的厚层砂、泥岩,水动力条件的变化同样会造成岩石分选性的差异,此时速度(阻抗)与孔隙度的关系可用临界孔隙度校正的Hashin Strikman模型下限定量表征,依此建立的针对特定储层的岩石物理解释图版可用于确定储层孔隙流体类型及岩性。利用浊积碎屑岩储层所表现出的岩石物理特性,用Bayes统计分类技术对浊积碎屑岩储层进行岩性与气水识别取得较好效果。     

地层密度估算及其应用

目前在进行储层预测和油气藏描述时,一般多采用地震反演技术,计算层速度,预测孔隙度、渗透率、饱和度等多种储层参数,进而获得储层的横向变化规律,达到预测油气的目的.然而,由于同一地震参数受多种地质因素影响增加了地质解释的多解性,以及由于在利用地震资料求取储层参数时,各参数间有一定的相关性,从而影响了预测效果.为此提出了一种从地震资料中提取地层密度参数的方法,以提高油气预测效果.本方法是应用AVO技术,在大于30°角的范围内结合密度测井资料反演地层密度参数.应用此方法对实际资料进行了试算,取得了一定的效果.