岩石弹性变形中孔隙度变化公式及其应用

借助于Zimmerrnan提出的压缩系数及其相关关系,将孔隙度变化与压缩系数结合起来,从理论上证明了岩石在弹性变形过程中孔隙度的变化情况。孔隙度变化与否与净围压有直接关系,若净围压不变,孔隙度也不变;若净围压改变,则孔隙度也将变化;这就为孔隙度校正提供了理论依据。该公式还表明孔隙度越低,孔隙度相对变化量越大,孔隙度校正就变得越重要。此外,用孔隙度变化公式还可以计算岩石弹性可采储号和弹性采收率。     

地层条件下岩石孔隙度变化研究

根据岩石孔隙度定义,借助于岩石的压缩系数及其相关关系,导出了地层中假定上覆压力不变条件下孔隙度随地层压力变化的计算表达式。从理论上证明了岩石在弹性形变过程中,孔隙度是变化的。低孔岩石具有较高孔岩石更强的应力敏感性。随地层压力的下降,岩石孔隙度绝对变化量不大。     

岩石压缩系数与孔隙度的关系

岩石压缩系数与孔隙度的关系问题是一直没有得到很好解决的理论问题 ,传统的经验公式示出岩石压缩系数随孔隙度的增大而减小。本文应用多孔介质力学的有关理论 ,推导出了岩石压缩系数与孔隙度之间的理论关系式。该关系式表明 :岩石的压缩系数随孔隙度的增大而增大 ;岩石压缩系数受成岩矿物硬度的影响 ,矿物硬度越大 ,岩石的压缩系数越小。上述研究成果对油藏工程研究具有重要意义。     

岩石压缩系数与孔隙度的关系

岩石压缩系数与孔隙度的关系问题是一直没有得到很好解决的理论问题，传统的经验公式示出岩石压缩系数随孔隙度的增大而减小。本应用多孔介质力学的有关理论，推导出了岩石压缩系数与孔隙度之间的理论关系式。该关系式表明：岩石的压缩系数随孔隙度的增大而增大；岩石压缩系数受成岩矿物硬度的影响，矿物硬度越大，岩石的压缩系数越小。上述研究成果对油藏工程研究具有重要意义。     

岩石孔隙度地下压缩校正方法

岩石孔隙度的地下压缩校正对于石油地质储量的计算有着重要的意义。在岩石孔隙压缩理论研究的基础上，根据压缩系数的概念，通过严格的数学推导，提出了三种孔隙度地下压缩校正方法，并利用油田实际覆压下的岩石孔隙度压缩实验资料进行了分析验证。结果表明，三种方法对于全区砂岩孔隙度的地下压缩校正是可行的，并具有普遍应用价值。     

基于岩石物理模型和叠前弹性参数反演的孔隙度计算

地层孔隙度参数的准确求取是油气勘探中储层预测、储层描述、储量估算和油气藏综合研究的一项关键性技术,而运用常规方法对孔隙度进行计算存在精度不高、物理意义不明确等问题。为此,从岩石物理的基本理论和岩石物理测试数据出发,在合理的假设前提下,以Gassmann方程和Eshelby Walsh方程为基础,推导和建立了利用高信噪比地震资料进行叠前弹性参数反演来计算地层岩石孔隙度的数学模型。选取实际资料的应用结果表明：①利用新模型可以提高碳酸盐岩储层孔隙度精确度约10%;②能够有效地计算预测地层孔隙度的纵横向展布,且符合地质、钻井认识规律;③利用地震资料叠前弹性参数反演获得的横波速度和体积密度剖面纵向分辨率较纵波速度剖面高,在此基础上开展的孔隙度计算能够提高孔隙度剖面的纵向分辨率。该数学模型提供的孔隙度数据为后期的钻井部署、储量估计、油气藏描述等研究提供了技术支撑。     

油田开发中岩石压缩系数和孔隙度相关问题探讨

对为什么有人能得出在油田开发中低渗透储集层无应力敏感性,孔隙度不变和低渗透储集层开发无启动压力等错误认识进行了分析,指出了出现错误的根源:一是其错误的假设,二是对概念的随意替换。对岩石力学中的几个基本公式的渊源进行了追溯,以便人们可看到一些研究成果的本源。对岩石孔隙度和岩石压缩系数使用中出现的几个相关问题进行了分析和讨论。阐明了科学研究中如何防止错误的发生,认为只有继承和发展前人研究成果,才可能有创新,才是科学研究的真正出发点;歪曲科学概念,盲目否定前人成果是科学研究中的大忌。     

致密岩石孔隙度的动态测量

在实验和理论研究的基础上对瞬时脉冲装置的孔隙度测量部分从原理上提出了新的动态测量方案建立了瞬时脉冲装置孔隙支柱测量的数学模型，克服了以前在瞬时脉冲装置孔隙测量中，孔隙度测量误差较大，结果不稳定等问题。     

岩石孔隙度密度的自动测定

目前，孔隙度测定主要是采用饱和煤油方法，随着电子天平的应用，使孔隙度的测量精度与称量速度有了提高，减少了人为视差，但在数据处理上仍是手工计算，影响了分析速度。     

高温高压岩石气体孔隙度自动测试系统

模拟地震高温高压条件下岩石物性的测试技术是当今岩心分析领域的发展趋势。文章介绍了高温高压岩石气体孔隙度自动测试系统ＣＰＭ，该系统是应用气体状态方程原理，可以在２０℃（室温）和１５０℃的温度和１ＭＰａ至７０ＭＰａ的围限和条件下测试岩石的孔隙度。     

岩石本体变形过程中的孔隙度不变性原则--同任勇和孙艾茵二位作者商榷

岩石存在2种基本的变形机制：本体变形和结构变形.致密介质在应力作用下,以本体变形为主,孔隙度不发生变化;疏松介质在应力作用下,以结构变形为主,孔隙度发生变化.油气藏岩石为致密介质,其变形过程遵循＂本体变形过程中的孔隙度不变性原则＂.     

注采过程中岩石压缩系数、孔隙度及渗透率的变化规律

目前我国许多油气藏进行了保压开采措施及对部分衰竭油气藏进行储气库改造措施, 油气藏流体反复注采,使得孔隙内外压差不断变化, 导致岩石压缩系数、孔隙度、渗透率发生着不断的变化。对于岩石物性参数随压力下降的变化规律已有统一认识, 但对于地层压力循环升降过程中岩石物性参数的变化规律研究还较少。研究过程中采用实际人造岩心, 从实验角度经过反复升降围压实验对岩石压缩系数、孔隙度及渗透率进行了测试。研究表明, 岩石物性参数随压力的变化而变化; 岩石孔隙度不同, 其他参数变化规律不同; 渗透率随压力循环升降存在滞后效应。     

岩石压缩系数变化规律研究

通过对十八块岩样的覆压试验结果进行回归分析,得到了岩石压缩系数的变化规律.研究表明:岩石压缩系数随覆压孔隙度、覆压渗透率的增大而增大,岩石压缩系数的变化率通常是随覆压孔隙度、覆压渗透率的增大而增大.岩石压缩系数与覆压孔隙度、覆压渗透率之间的关系大多数呈二次多项式.压缩系数与有效覆压之间通常呈指数递减,压缩系数的递减率通常是随有效覆压的增大而减小.     

岩石孔隙体积压缩系数表达式推导——兼答《低渗透储层很特殊吗》一文作者

从油层物理对孔隙度及岩石几种不同压缩系数的基本概念入手,采用2种方法推导出岩石孔隙体积压缩系数、岩石总体积压缩系数及岩石骨架体积压缩系数的关系式。此表达式的导出有助于储层孔隙度、渗透率变化规律的研究及油藏工程基础研究。     

孔隙度测定误差及其控制方法研究

随着油气勘探领域的扩大,孔隙度测试样品的岩性及形态呈现多样化的发展趋势。在生产与科研实践中发现,相同的样品不同实验室孔隙度测定结果存在差异,给孔隙度资料的应用带来了困扰,孔隙度测定面临着新的挑战。从影响孔隙度测定结果的岩样总体积和骨架体积2个关键参数入手,分析了其测试误差对孔隙度测定结果的影响,发现测试相对误差为0.5%,1.0%,1.5%时,造成的孔隙度绝对误差分别为0.5,0.9,1.4,二者的测试误差对孔隙度测定精度的影响程度相近,应该予以有效控制;分析了岩样骨架体积和总体积测试误差控制现状,认为岩样骨架体积测试依托较为成熟的方法和装置,测试误差能够得到有效控制。总体积测试技术发展滞后,测定过程中关键参数获取受随机的人为因素影响,导致不同操作人员及不同实验室测定结果存在差异。探讨了有效控制孔隙度测定误差的方法,介绍了基于流体变密度测定原理的岩石样品总体积测定系统。该系统对样品的岩性和形态没有限制性要求,实现了岩样总体积测定的自动化;可以减少人为因素对测试的影响,岩样总体积测定平均相对误差0.5%,能够将孔隙度测定绝对误差控制在0.5左右,可用来缩小不同实验室测定结果差异。     

轴瓦弹性变形对水润滑轴承承载性能的影响

利用ANSYS有限元软件的流固耦合（Fluid-Structure Interaction,FSI）方法对计入弹性变性后水润滑轴承的承载力进行计算,并且与不计入弹性变形时的情况进行对比,具体分析在不同偏心率和转速条件下轴瓦弹性变形对轴承承载力的影响范围。在轴瓦材料弹性模量优先取值为1 000 MPa的情况下,当转速超过1 000 r/min、偏心率≥0.8时,弹性变形对轴承承载力的影响急剧增大。通过计算和对比分析得到的结果不仅为水润滑轴承承载性能的研究提供技术参考,而且为水润滑轴承轴瓦材料的选择和水润滑轴承的结构设计提供依据。     

基于统计岩石物理的含气储层饱和度与孔隙度联合反演

从地震数据中得到饱和度与孔隙度等储层物性参数是进行储层评价的关键。利用Gassmann方程讨论了储层岩石骨架特征、孔隙流体特征对介质地震弹性性质的影响．研究结果表明利用地震弹性属性反演饱和度等物性参数有其实现的特定岩石物理基础．其一是在气／水／油多相流体中,气体的体积模量相对于水／油的体积模量具有一定的可比性。而不能被忽略;其二是岩石骨架的纵波阻抗等弹性属性对所赋存孔隙流体的变化较为敏感。这样岩石的纵波阻抗等弹性参数随含水饱和度变化的变化率会明显增大,从而降低了从地震弹性属性中求取饱和度的不确定性和不稳定性。考虑到孔隙度与饱和度对储层岩石弹性特征影响的相关性,给出了基于随机岩石物理模型的Bayesian技术对孔隙度与含水饱和度进行联合反演的方法和步骤,并将该方法运用于高孔隙度含气砂岩储层的孔隙度及含水饱和度的预测中获得了较好的应用效果。