泥质砂岩含水饱和度方程理论模型推导

根据HB方程并考虑多种导电影响因素,得到了泥质砂岩的含水饱和度理论公式,该理论公式与已有公式相比,较全面地考虑了诸如泥质导电,岩石骨架导电,地质束缚水导电等因素对岩石整体导电性的贡献,为进一步研究泥质砂岩含水饱和度奠定了基础。     

宏观导电机理下的泥质砂岩含水饱和度解释模型

认为泥质砂岩的导电体积由两部分组成，即完全被束缚水占据的微孔隙(孔喉半径小于0．1μm，其中的流体不能渗流)导电体积和有效孔隙中被可动水、束缚水占据部分的导电体积，泥质砂岩的整个导电响应为二者之和，但二者导电体的导电特性不同，各有其不同的几何因子。考虑成岩过程中地层水的变化和阳离子的交换吸附作用，提出泥质砂岩含水饱和度的双孔隙导电体积解释模型，模型所有特征参数均可由测井解释获得，并有明确的地质和物理意义，可与岩心数据对比。应用该模型解释胜利油区孤东油田3口井的馆陶组泥质砂岩含水饱和度，解释结果与其油基钻井液取心分析的含水饱和度数据对应良好。     

泥质砂岩地层计算含水饱和度的有效介质电阻率模型

用电阻率和孔隙度测井方法推导出一个有效介质理论计算饱和度的方程，这个饱和度方程具有分散叛变占土和层状泥质砂岩模型在功能。饱和度公式中有五个参数变量，即总孔隙度，真电阻率，地层水电阻率，胶结指数和骨架电阻率。     

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.     

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.     

泥质砂岩中计算含水饱和度的有效介质电阻率模型

为了用电阻率和测量孔隙度计算含水饱和度，由有效介质理论(Hanai-Bruggemen方程)推出了一个饱和度方程。然后把该饱和度方程再与分散粘土模型及层状粘土模型结合起来。饱和度公式所需的五个基本变量包括岩石总孔隙度，地层真电阻率，地层水电阻率，胶结指数和骨架颗粒电阻率。在分散粘土模型中，岩石总孔隙度，地层真电阻率和地层水电阻率均由标准测井分析方法得出。然后再计算整个岩石的胶结指数与骨架颗粒电阻率。在饱和度方程中用这五个变量计算岩石的总饱和度，又由它得出有效饱和度。计算中所使用的中间变量有粘土体积和有效孔隙度，还有孔隙度的砂泥校正值，胶结指数和骨架颗粒的电阻率。在层状泥质模型中，根据并联电阻的理论，从并联电阻中减去泥质电阻率，然后直接把砂岩输入变量用于饱和度方程中计算出有效饱和度值，用公开发表过的测井数据，包括低电阻率，低地层反差的例子，来进行计算，得出了一个精确而稳定的泥质砂岩模型。饱和度可以由标准测井数据得出，所使用的变量可以直接计算得出。同时，计算过程还考虑了某些异常情况。例如非粘土的微孔隙。     

Waxman—Smits泥质砂岩方程的显式形式

本文推导出了计算泥质砂岩含水饱和度的方程，与Ｗａｘｍａｎ－Ｓｍｉｔｓ（ＷＳ）方程计算的水饱和度相比，其误差只有±０．３％。本公司简单、易行、即使不熟悉数学分析的测井分析家也可应用。另外，新方程计算所需的时间比迭代法求解ＷＳ方程所需时间短，各种测井数据（Ｆｒｅｅｄ－ｍａｎ Ａｕｓｉｂｕｒｎ，１９８５）包括典型墨西哥海岸区浅层泥质砂岩和加里弗尼亚浅层淡水泥质砂岩数据也证明了新方程的精确性。     

泥质砂岩地层计算含水饱和度的有效介质电阻率模型

用电阻率和孔隙度测井方法推导出一个有效介质理论计算饱和度的方程(Hanai—Bruggeman方程),这个饱和度方程具有分散状粘土和层状泥质砂岩模型两大功能。饱和度公式中有五个参数变量,即总孔隙度、真电阻率、地层水电阻率、胶结指数和骨架(颗粒)电阻率。 在分散状粘土模型中,总孔隙度,地层真电阻率和地层水电阻率用标准的测井分析方法计算,胶结指数和骨架电阻率是通过岩石分析得来的。饱和度方程中的五个参数或变量用于计算总的含水饱和度,亦用于进一步计算有效含水饱和度。中间变量用于计算粘土体积、有效孔隙度、胶结指数和骨架电阻率。 在层状泥质模型中,泥质部分当作夹层处理,从岩石体积中扣除,这样其地层电阻率就可以直接输入砂岩方程中计算饱和度。 泥质砂岩模型的计算是精确和稳定的,它已被发表的有关测井资料,包括低电阻率和低差异的例子所证实。饱和度可以用标准的测井组合确定,计算参数的方法非常直观、简明,且计算顺序是灵活可变的,允许有异常的情况,比如存在非粘土的微孔隙。     

S－B电导率模型：确定泥质砂岩储层含水饱和度的新方法

宋延杰等：Ｓ－Ｂ电导率模型：确定泥质砂岩储层含水饱和度的新方法．测井技术，１９９５，１９（４）：２４４～２４９本文详细介绍了Ｓ－Ｂ电导率模型确定泥质砂岩储层含水饱和度的基本原理以及相应参数的确定方法。用该方法处理了大庆地区的树１３１井、萨南５丁４－检１３２井及吉９丁３－检１３４井的一些层位，并将求得的含水饱和度与岩心分析的含水饱和度进行了对比，吻合得比较好。这说明了应用Ｓ－Ｂ模型确定储层的含水饱和度是可行的，结果比较好。     

泥质砂岩有效介质HB电阻率模型在太东地区的应用研究

本文分析了砂岩颗粒电阻率、粘土颗粒电阻率和粘土胶结指数对太东地区HB电阻率模型计算饱和度结果的影响,并确定这些参数在该地区的合理取值范围及参数的确定方法。利用分散泥质砂岩的有效介质HB电阻率模型对密闭取心井XX井进行含水饱和度解释,并将模型解释结果与密闭取心分析结果进行对比,对比结果表明,该模型计算的含水饱和度与密闭取心计算饱和度误差较小、合理可靠,可用于太东地区含水饱和度的测井解释中。     

INVESTIGATION OF ELASTIC INVERSION ATTRIBUTES USING THE EXPANSIBLE CLAY MODEL FOR WATER SATURATION

Quantitative X‐ray diffraction has been used to characterize water saturation levels in complex shaly sand reservoirs (i.e. shaly sands with infrequent carbonates and minor proportions of iron‐rich minerals such as pyrite and siderite). The results led to the design of a total expansible clay model for water saturation, which is similar in form to the Dual Water model except that the excess effect of the clay minerals has been accounted for by a volume‐conductivity relationship, rather than one of the usual volume‐porosity translations, effectively reducing the uncertainties in estimating water saturation. Given the ambiguities associated with predicting these petrophysical properties from data on rock properties, such as mineralogy, an investigation of the relationship of estimated water saturation based on the total expansible clay model to independently determined rock properties was undertaken using well log inversion and forward modelling techniques. The results show that there is consistency in the relationship between water saturation estimates made from the total expansible clay model and known elastic parameters such as primary and shear‐wave sonic velocity (V_p, V_s), bulk density (ρ_b) and impedance (I), when the Raymer‐Gardner‐Hunt model is used. Use of the Raymer‐Gardner‐Hunt model to reconstruct the required rock‐physics relationship avoids the classic limitation of the more advanced Gassman model, which assumes that the dry shear modulus is equivalent to the wet shear modulus (μ_dry=μ_wet). The present work raises further questions on the application of the Voigt‐Reuss‐Hill (VRH) limits, or the Hashin Shtrikman bounds for averaging the effective shear modulus of the dry matrix in complex shaly sand reservoirs, where a two‐mineral matrix is normally assumed. The study shows the inapplicability of the VRH or Hashin‐Shtrikman averaging techniques but provides a minor adjustment to the averaging that solves the problems faced in reconstructing the relationships between directly measured elastic properties and derived petrophysical properties for this type of reservoir rock.     

砂岩射孔井基质酸化数学模型的建立及应用

在射孔井中,井筒仅通过炮眼与周围地层相互作用。炮眼周围液体的流动形态、压力分布以及酸液的运动前缘等与裸眼井中的平面径向流截然不同。但目前我国的酸化设计全都按照裸眼井进行。为使射孔井的酸化设计更为准确、合理,在椭圆坐标系中建立了射孔井砂岩基质酸化的压力微分方程和酸平衡方程。同时将砂岩中的矿物划分为两种以不同速度溶解的拟化学矿物,以硅酸盐和石英为代表。通过求解椭圆坐标系中的基本方程组,获得目标区域内的压力分布、氢氟酸浓度分布、硅酸盐及石英矿物的浓度分布、孔隙度和渗透率分布,求得酸液有效作用距离和增产倍比,从而预测酸化效果。     

渤中地区第三系碎屑岩储层成岩作用研究

根据大量岩石薄片、X衍射、扫描电镜、压汞试验等资料 ,对渤中地区第三系馆陶组—沙河街组碎屑岩储层成岩作用及孔隙演化进行了研究 ,并在此基础上划分了成岩阶段 ,初步探讨了其成岩模式。研究结果表明 ,渤中地区第三系碎屑岩储层处于早成岩期 B阶段—晚成岩期 A阶段 ,局部达到晚成岩期 B阶段初期 ;储层的岩石性质及成岩程度有利于次生孔隙的发育。由于长石溶蚀形成次生孔隙时伴随大量自生高岭石的生成 ,故自生高岭石高含量带可作为寻找次生孔隙发育带的标志     

煤系地层(酸性水介质)的砂岩储层特征及成岩模式

煤系地层的砂岩中所含水介质呈酸性，致使其砂岩储层具有碳酸盐胶结物含量低、硅质胶结物含量高、粘土矿物中富含高岭石的显著特点。由于各种成岩作用，特别是压实作用和硅质胶结作用的影响，使得华北石炭－二叠系煤系地层的砂岩储层属于低孔低渗型，其孔隙类型主要为次生孔隙。表生成岩作用是形成良好储层的主要作用。华北石炭－二叠系构造演化史的研究表明，在印支期及燕山晚期该区有两次抬升，使砂岩遭受风化和淋滤，长石等矿物溶解形成大量次生孔隙，储集性得到改善。其有利孔隙带的分布与不整合面有密切关系，孔隙率随着远离侵蚀面而变小。     

低渗透砂岩油藏储层非均质地质模型研究

该文在牛20、纯41、桩74、大芦湖等低渗透砂岩油藏地质综合研究的基础上,系统总结了胜利油区低渗透砂岩油藏储层非均质地质模型的研究内容和方法。该模型充分利用三维地震、地质、钻井、测井、测试等资料,以定量研究为主要方法,以地层模型、构造模型和储层模型研究为基础。裂缝模型研究是关键,主要包括野外和岩心裂缝研究、测井方法研究裂缝密度、古构造应力场模拟方法预测裂缝走向、现今应力场模拟方法研究裂缝的连通性及分析压裂裂缝的展布方向和储层裂缝对油田开发的影响等。储层非均质地质模型研究主要包括测井资料解释模型的建立、层间非均质研究、层内非均质研究和平面非均质研究。该模型在胜利油区应用效果良好。     

苏里格致密砂岩气藏可动水饱和度分布

近年来苏里格致密砂岩气藏的部分气井出现了不同程度的产水现象,平均产水量约为9 m~3/d,已经严重影响了气井产能。通过对比分析可动水饱和度的常规测井解释结果与实际生产数据,建立了气井的产水特征预测方法。通过该方法对单井进行产水预测并优选射孔层位可提高气层的产气能力,有效降低了气井产水风险。在此基础之上绘制了苏里格致密砂岩气藏研究区块的可动水饱和度平面分布图,进而优选出低产水风险区,明确气田的主力储层,研究结果为致密砂岩气藏的合理开发提供了理论依据。     

一种计算泥质砂岩储层有效孔隙度的三参数测井解释方法

本文以永乐油田为例，提出了一种适合泥质砂岩储层的有效孔隙度参数解释方法。     

煤系地层(酸性水介质)的砂岩储层特征及成岩模式

煤系地层的砂岩中所含水介质呈酸性,致使其砂岩储层具有碳酸盐胶结物含量低、硅质胶结物含量高、粘土矿物中富含高岭石的显着特点.由于各种成岩作用,特别是压实作用和硅质胶结作用的影响,使得华北石炭-二叠系煤系地层的砂岩储层属于低孔低渗型,其孔隙类型主要为次生孔隙.表生成岩作用是形成良好储层的主要作用.华北石炭-二叠系构造演化史的研究表明,在印支期及燕山晚期该区有两次抬升,使砂岩遭受风化和淋滤,长石等矿物溶解形成大量次生孔隙,储集性得到改善.其有利孔隙带的分布与不整合面有密切关系,孔隙率随着远离侵蚀面而变小.     

调堵驱综合技术在第三系砂岩油藏的应用

通过对留62区块各层次开发矛盾的认识、理解和分析,结合生产井井况因素,采用了ZYC-940高温有机颗粒复合调剖技术及堵水、调剖、驱油和保护地层的综合配套技术,达到控水增油的目的。该技术在留62区块低渗透砂岩油藏的成功应用,对其它类似油藏的调堵驱具有一定的借鉴与指导意义。