低孔隙度低渗透率岩心欠饱和对岩电实验参数的影响分析

岩电实验首先要求用地层水完全饱和岩心.但对于低孔隙度低渗透率岩心,由于受实验周期的限制,岩心往往不能达到完全饱和.岩心欠饱和状态下对地层因素F和电阻增大率I的测量只能是在一定条件下的近似,存在一定误差,误差的绝对值虽然较小,但相对误差却往往较大.通过理论推导、实验验证,说明了岩心欠饱和因素对岩电实验结果中胶结指数m和饱和度指数n的影响,并给出了校正方法.在岩心不能达到完全饱和的情况下,按照正常操作程序实验,对饱和度指数n会产生影响,通常使n值降低,必须增加1个校正值;在岩心无法完全饱和的情况下,按照正常操作程序实验,会对胶结指数m产生明显的影响,且使m值增大,这种影响可以通过引入1个校正量加以校正.     

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。     

普光地区缝洞性储层岩电参数影响因素分析

在对普光地区189块岩心岩石物理实验资料分析的基础上,讨论了地层水矿化度、泥质含量、温度以及孔、洞、缝发育程度对孔隙结构指数m值和饱和度指数n的影响.认为,随地层水矿化度的增大,m、n值呈增大趋势;随温度和孔隙度的增大,m增大,n减小.利用岩电实验资料,做出了地层因素-孔隙度关系图版和电阻率增大系数-含水饱和度关系图版,从而计算出m、n值.经过现场实例验证,测井处理计算的含水饱和度与岩心分析含水饱和度相关系数较高,表明利用该规律选择的岩电实验参数m、n值适合缝洞性储层的含水饱和度计算.     

浅析Archie参数m和n值的实验室测量误差

提出对<测井技术>2003年第4期发表的"岩电实验过程中误差产生的原因及校正方法研究"一文的不同观点.Archie参数孔隙度指数(m)和饱和度指数(n)值的实验结果直接影响到含水饱和度的计算结果.分析结果表明,m和n值的测量误差主要来源于实验条件和统计模型;m值测量误差对计算的含水饱和度影响比n值测量误差的影响大.在实验室进行岩心实验时,应特别注意实验条件和统计模型2个因素,以尽量减小实验误差.     

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.     

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.     

用气驱减饱和法测量电阻增大率

介绍了在常温常压下用气驱减饱和法测量低孔低渗岩心电阻增大率的岩心制备过程和测量流程.指出在测量过程中,若岩心未饱和充分,计算的饱和度指数值将偏小;若气驱过程中滤纸过干,计算的饱和度指数值将偏大.     

聚合物溶液对岩石电性影响的实验研究

为正确认识聚合物对测井曲线的影响,并为测井曲线的解释提供依据,以砂岩油藏为对象,通过岩电实验研究了聚合物对岩石电性的影响.岩样取自孤岛油田某井.实验分析了聚合物溶液自身电阻率特征及聚驱前后岩石电性特征的变化.实验结论,阴离子型聚合物溶液具有一般稀电解质溶液的导电特征;聚合物溶液的配制用水的矿化度对岩石的R0值有显著影响;聚合物溶液矿化度不同,对其Archie岩电参数的影响也不同;聚驱后,随聚合物溶液滞留浓度的增加,a、b值逐渐增大,m、n值逐渐减小.     

聚合物驱岩石复电阻率频散特性

为了探索复电阻率测井的可行性,利用模拟岩心所处地层条件下的不同矿化度地层水对岩心样品进行完全饱和,油驱水至束缚水,再进行聚合物驱.实验过程中仪器采用宽频带扫频测量,不断改变测量频率,记录不同频率下岩心复电阻率的实部数值、虚部数值;分析孔隙流体性质及含量变化和测量频率变化对泥质砂岩频散特性的影响.实验结果表明,含油饱和度相同、低频时复电阻率实部、模值受溶液矿化度的影响,而虚部几乎不受矿化度的影响.当注入水与原始地层水电阻率比值小于2.2时,复电阻率模值、模的差值、虚部与含水饱和度有着很好的函数关系,可用来评价含油性.     

碳氧比能谱测井解释的泥质校正

申本科．碳氧比能谱测井解释的泥质校正．测井技术，１９９７，２１（３）：２２１～２２６碳氧比测井解释方程中的碳氧比值是在简单岩性的模拟地层中测得的，该值往往忽略了实际泥质砂岩或复杂岩性地层中泥质含量对碳氧比值的影响。通过对岩心样品的中子活化分析，Ｘ射线衍射法测量和定碳仪测量，确定出岩心中泥质砂岩骨架的碳氧比值，从而找到泥质对碳氧比值的影响因素。经校正后的碳氧比值可以准确地求取储层的含油饱和度。     

阿尔奇公式在泥页岩地层含油饱和度计算中的应用——以沾化凹陷沙三段下亚段为例

含油饱和度计算是油气资源量评价中不可或缺的重要参数,现有饱和度模型均是针对纯砂岩或泥质砂岩,对泥页岩地层而言没有现成的模型可以遵循,从而使得其含油饱和度计算缺乏方法模型和理论依据。沾化凹陷罗69井沙三段下亚段泥页岩层段主要储集空间为裂缝和微孔隙,结合实验室测量的泥页岩地层孔隙结构指数和饱和度指数分别对微孔隙和裂缝的导电机理进行了分析,利用阿尔奇公式计算了泥页岩地层的含油饱和度,通过与密闭取心资料进行对比,达到了数值上的良好统一。研究表明,阿尔奇公式的核心物理学模型是对岩石导电特性主要影响因素及其相关关系的诠释,它是以理论分析建立的物理学模型为基础,通过实际岩心实验验证形成的实用方程,因此在针对泥页岩地层的精细解释及优化测井理论尚未完善之前,可以通过阿尔奇扩展模型计算泥页岩地层的含油饱和度,其精度可满足计算需求。     

阿尔奇公式数值分析及其意义

根据欧姆定律及微积分原理,推导出几种理想情况下的Archie(阿尔奇)公式,模拟分析了胶结指数以及饱和度指数的影响因素.模拟结果表明,亲油储层饱和度指数高于亲水储层,亲油储层饱和度指数相对稳定,而亲水储层饱和度指数受饱和度变化的影响较大,建立了两者的数学关系式.储层水淹程度对Archie公式的影响很大,在水淹层测井解释时须给予重视.     

SHW地区阜三段砂岩储层变参数岩电研究

根据SHW地区岩电实验数据,讨论Archie公式中m、n变化对含水饱和度的影响。结果显示,m变化对饱和度影响较大,特别对低孔储层影响更甚,而n变化对饱和度影响远小于m,因此m的选取对饱和度的解释至关重要。鉴于SHW地区受泥质、灰质影响,含油砂岩储层岩性多样、孔隙结构复杂,研究不同岩性砂岩储层的m分布特征,得出相同岩性储层m与孔隙度在双对数坐标下呈线性正相关,而不同岩性砂岩储层的m与孔隙度关系表现出趋势线斜率不同。基于以上认识,建立不同岩性砂岩储层的岩电参数解释模型,实现变参数解释油层含油饱和度,提高解释精度,在实际应用中取得显著效果。     

天然气水合物储层导电特性模拟与饱和度计算

由于天然气水合物只能在低温高压环境下保持稳定,导致以原状天然气水合物岩石样品进行岩石岩电测试较为困难,用阿尔奇公式计算的饱和度误差会比较大。为了提高天然气水合物饱和度的计算精度,建立了反映天然气水合物储层结构特征的逾渗网络模型。根据Kirchhoff连续性方程和各节点、线的电导率,通过Cholesky分解算法计算网络模型中的电流参数。通过数值模拟研究了水合物饱和度、地层水矿化度和黏土矿物含量对天然气水合物储层数字岩心的影响,并根据模拟结果建立了修正的阿尔奇公式。模拟结果表明,数字岩心的电阻率随水合物饱和度的增加呈指数增长。随着地层水电导率的增大,天然气水合物数字岩心的电阻率呈线性减小。随着黏土矿物含量增加,岩心电阻率呈负指数下降趋势,当孔隙度、黏土矿物含量较低时,天然气水合物饱和度对数字岩心电阻率的影响较大。利用修正前后的Archie公式,对南海神狐地区W18井的测井资料进行了水合物饱和度估算。修正前的计算结果相对误差为33.2%,修正后为22.5%,说明修正后的饱和度公式精度有明显提高。     

一种同时反演地层水电阻率和含水饱和度的方法

对于低孔低渗、泥质含量较高的泥质砂岩储层,我们提出了一种新的模型来反演地层水电阻率和含水饱和度。它首先对阿尔奇公式进行了泥质校正和粘土附加导电校正,同时采用变m指数部分补偿了低孔低渗的影响,然后利用得到的模型通过规划求解的方法同时反演得到了含水饱和度和地层水电阻率。计算结果与试油资料的对比证实了该方法的可行性。     

双饱和度法在三湖地区低饱和度气层识别中的应用

柴达木盆地三湖地区第四系地层沉积疏松、储层泥质含量高、低饱和度气层发育。低饱和度气层的三孔隙度曲线"镜像"不明显,地层电阻率低,难以识别。由于高泥质含量的影响,利用阿尔奇公式计算含水饱和度效果较差,因此采用了可以消除泥质影响的印度尼西亚公式。影响束缚水饱和度的因素有很多,三湖地区主要受泥质的影响。基于纯气层处含水饱和度等于束缚水饱和度的原理,建立了束缚水饱和度与泥质含量的定量关系,以此确定束缚水饱和度。在较准确地计算含水饱和度和束缚水饱和度的基础上,结合录井和试气等资料,利用交会图技术建立了双饱和度法识别和区分低饱和度气层的解释标准。实际应用证明,双饱和度法能较好地区分低饱和度气层以及水层。     

岩电实验过程中误差产生的原因及校正方法研究

岩电实验作为岩石物理研究的一个重要手段，主要通过测量岩石的孔隙度、电阻率和饱和度等参数来求取阿尔奇公式中的4个关键参数，进而准确地计算地层含油气饱和度。在岩电实验过程中，由于实验设备和条件以及实验人员等因素常影响着孔隙度、电阻率和饱和度等参数的测量结果，导致难以求准m、n参数，因此很有必要制定一套合适的测井岩电实验分析标准与规范。在介绍岩电实验操作规范流程的基础上，针对实验设备、实验条件以及实验人员等诸多因素对测量结果的影响，综合分析了岩电实验过程中误差产生的原因，并提出了相应的校正方法，使实验测量值更能反映实际地层的岩石物理特征，提高了利用阿尔奇公式解释地层含油气饱和度的精度。     

利用自然电位和NMR确定Waxman-Smits模型参数的方法

为准确评价低电阻率油气层饱和度,对Waxman-Smits模型中关键参数的定量计算方法进行了系统研究.通过大量岩石物理实验和现场实验,研究了利用自然电位、核磁共振测井技术确定Qv的方法.在自然电位测井资料可靠的情况下,利用自然电位法可准确获得泥质砂岩阳离子交换量;而核磁共振法计算的泥质砂岩阳离子交换量数值偏小.给出了考虑温度影响的阳离子当量电导和考虑泥质影响的胶结指数、饱和度指数的确定方法.利用该方法编制软件,在SUN工作站上对实际资料进行处理,结果表明该方法显著提高了低电阻率油气层饱和度评价精度,在多个油田应用取得了成功.     

油层低电阻率及阿尔奇公式中各参数的岩电实验研究

通过大量实验数据,说明油层低电阻率主要是由粘土附加导电、阳离子交换量等因素引起的.讨论了温度、压力对阿尔奇公式中各参数的影响效果,得出高温高压条件下饱和度指数n和孔隙度指数m的变化规律.     

低阻页岩气层含气饱和度计算新方法

四川盆地涪陵地区焦石坝页岩气田的产层为上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组,其底部一般发育厚度20 m左右、有机质含量和含气丰度均高的优质页岩气层,但是该层段却不具有最高的电阻率数值,较低的电阻率往往会导致利用电法测井信息的Archie等公式计算获得的含气饱和度远远低于实验分析值。为提高页岩气层关键参数的计算精度,开展了寻求利用非电法测井信息计算含气饱和度的方法研究。在深入分析该区页岩气层低阻成因的基础上,剖析了传统电法测井求取含气饱和度的局限性,阐述了利用中子—密度孔隙度重叠计算含气饱和度的可行性。根据页岩气层中子、密度等孔隙度测井响应特征,采用岩心实验刻度,利用密度测井值、密度孔隙度、密度与中子孔隙度的差值,以及通过优化最佳叠合系数的双孔隙度重叠等多种方法建立了页岩气含气饱和度计算模型。该新方法有效避开了电法测井中的低阻因素的影响,从根本上解决了优质页岩气层段含气饱和度计算数值偏低的问题,在实际应用中见到了良好的效果,为该区页岩气储量的准确计算提供了技术支撑。