用二元阿尔奇模型分析非线性电阻率指数对饱和度数据的关系

自从阿尔奇发表饱和度公式以来，指数“ｎ”一直是利用对数电阻率指数与饱和度（ＲＩ－Ｓｗ）交会图通过岩样分析确定。但并不是所有的岩样数据点都落在对应的阿尔奇理论直线上。本文提出了一个二元阿尔奇地层导电模型，依据的思路是：岩石骨架由两种或多种矿物构成，使用一种拟合技术求出饱和度和孔隙度指数（ｎ与ｍ），由非线性电阻率指数－饱和度数据导出每种结构所占的百分比。在有泥质资料的情况下，还可以确定参数ｎ＾＊、ｍ＾     

准噶尔盆地K82井区砾岩储层主要测井参数研究

由于准噶尔盆地砾岩储层中岩石与矿物类型众多，成分成熟度低，孔隙结构复杂，导致测井响应差异大，利用常规的统计回归方法很难求准储层参数。而应用多矿物最优化测井解释方法求取孔隙度、神经网络BP算法求取渗透率、在大直径岩电试验分析的基础上利用阿尔奇公式求取a、b、m、n值，再用西门度方程求取含油饱和度，这些方法计算出来的测井主要参数更合理、更接近岩心分析值。通过对K82井区砾岩地层的资料对比分析，为该区储层评价、油藏描述及储量计算等研究提供更准确的孔隙度和饱和度参数。     

利用测井资料的分形维数研究储层特征

本文较全面地介绍了利用测井资料应用分形方法确定储层参数的相关资料，如：利用测井资料的盒维数、相空间关联维数、以及Ｒ／Ｓ方法等多种维数方法，实现定性划分岩性和沉积相；定量求取泥质含量、渗透率；建立与阿尔奇公式的关系；以及分形理论在油气检测、井间储层参数预测和曲线修复等方面的应用。通过求取曲线的分形维数、应用和研究合理的分维数及其形式可进一步撮测井资料中包含的更多信息，从而提高解释精度。     

复杂储集空间储集层测井解释方法研究

复杂储集空间储集层的测井解释一直是测井解释工作的难题之一，其主要原因是由于储层的强烈非均质性造成的。从建立适用于复杂储集空间储集层的测井解释模型人手，求取储层物性参数。在阿尔奇经验公式基础上，对不同孔隙结构的储集层采用不同的处理模式分别计算含油气饱和度，在一定程度上校正了由于孔隙结构引起的含油气饱和度的计算误差，列举各类非均质地层采用不同的测井解释模型，解释结果与测试结果一致，提高了解释精度。     

阿尔奇公式的适用条件分析及对策

阿尔奇公式是砂岩储层利用测井资料计算含油饱和度的基础,但在泥质砂岩、低阻储层、复杂孔隙储层使用时效果变差,研究认为主要原因是对阿尔奇公式的适用条件认识不清。为此依据大量岩电实验数据,采用函数分析的方法,对阿尔奇公式适用条件进行了分析。结果表明,阿尔奇公式隐含的适用条件是:相同岩性、不同孔隙的岩样,其岩电参数a、b、m、n值应完全一样或大致接近;不同砂层的岩电参数a、b、m、n值差距越大,阿尔奇公式使用效果越差。同时,阿尔奇公式的函数关系式在泥质砂岩、低阻储层或复杂孔隙储层均能较好应用,区别在于与常规砂岩储层相比,岩电参数有明显变化。由于测井解释中逐点或逐层的岩电参数a、b、m、n值没有较好的确定方法,解释中所用岩电参数不可靠是影响含油饱和度计算精度的重要原因。所以,不同层砂岩使用相应的岩电参数,是提高测井解释符合率的有效途径。该研究指出了当前使用阿尔奇公式存在的关键问题,对阿尔奇公式在泥质砂岩、低阻储层、复杂孔隙储层的适用性提出了不同见解,对解决多年来围绕相关问题所进行的争论具有借鉴意义。     

冀东油田阿尔奇参数m、n值的确定方法

阿尔奇含水饱和度公式广泛被测井界引用着，针对不同地区的地质特点，阿尔奇参数就有所不同，尤其是粘土阳离子交换量较重的地区，该参数的变化范围较大，在实际解释中就不能把这些参数视为常数。以冀东油田岩电实验数据为基础研究了该参数的变化规律，建立优、咒值与地层水矿化度和阳离子交换量的关系。这些关系在冀东油田的实际应用中见到了一定的效果。     

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。     

碎屑岩阿尔奇公式岩电参数与地层水电阻率研究进展

以当前油气勘探开发关注的复杂孔隙结构低渗透、致密碎屑岩储层为例,在调研大量国内外文献的基础上,总结了碎屑岩岩电参数及地层水电阻率的确定方法,探讨了其相关影响因素,从阿尔奇公式满足的地层条件及公式本质出发,结合量纲分析,探讨了岩电参数的物理意义及饱和度评价中着重考虑的因素,对阿尔奇公式中的岩电参数及Rw进行了深入的再理解与分析,使阿尔奇公式进一步有效应用于复杂储层饱和度评价,提高测井解释精度。     

含CO_2气层孔隙度计算方法

南海西部海域莺琼盆地为高温高压高含CO_2含油气盆地,在储层测井评价孔隙度计算过程中,由于气、水性质的差异,若用岩心刻度法求取储层孔隙度,会导致计算的孔隙度值不能反映地层的真实情况,对此,提出联合体积物理模型和阿尔奇公式的方法求解含气储层孔隙度。此外,考虑到研究区CO_2的影响,首先将CO_2对流体密度以及地层水电阻率的影响进行了分析,然后确定相应的计算参数。应用表明,该联合求解孔隙度的方法较简洁,且解释结果与经覆压校正后的岩心孔隙度吻合较好,平均误差为5.81%,满足该区储层评价的要求,说明了该方法的可靠性。该方法可为高温高压高含CO_2含气储层测井孔隙度计算提供一种新的选择。     

塔里木库车地区低孔低渗储层测井饱和度方法研究

众所周知，阿尔奇公式中的参数不但与地层岩性和孔隙结构有关，而且还与地层水矿化度、围压和温度的变化有关。尤其在低孔低渗储层，传统阿尔奇公式的应用显得无能为力。以阿尔奇公式为基础，以库车地区多口井岩电实验资料以及相关井的物性资料和测井原始数据为依据，对其岩电参数进行了分析，探讨建立储层饱和度解释模型。应用效果证明，所建立模型是可行的。     

测井曲线分维实现测井地质精细解释——利用测井曲线分维计算可变的m指数

利用Archie公式进行常规测井地质解释时必须事先确定m、a和n、b这4个指数的值，通常的做法是根据研究工区的实验和统计资料，确定该地区固定不变的m、a和n、b值。然而，它们是随着工区的不同以及同一工区内各储集层段的不同特征而变化的，因此给定固定值的常规做法有很大的人为误差。所提出的“基于盒维数的测井曲线刻度线网格加密法”，利用储集层段测井曲线计算出来的分数维来求取可变的^m、a和^n、b参数，以代替常规不变的m、a和n、b参数，可以进行更为精细的定量化测井地质解释，从而能较为客观地反映储层储渗特征的真实情况。     

地层胶结指数m的分形特征研究

从分形测度基本的数学原理出发 ,详细地研究了测井曲线的分形特征。研究中发现 ,两类测井曲线的豪斯道夫(Hausdorff)测度及其维数与地层胶结指数有直接的关系 ,这一关系不仅进一步阐明了地层胶结指数的地质意义 ,而且直接给出了一种利用测井曲线计算阿尔奇公式中胶结指数 m的方法。     

地层胶结指数m的分形特征研究

从分形测度基本的数学原理出发,详细地研究了测井曲线的分形特征,研究中发现,两类测吉曲线的豪斯道夫（Hausdorff)测度及其维数与地胶结氘数有直接的关系,这一关系不仅进一步阐明了地层胶结指数的地质意义,而且直接给出了一种利用测井线计算阿尔奇公式中胶结指数m 的方法。     

低孔隙度低渗透率泥质砂岩储层中胶结指数m和饱和度指数n的计算和应用

低孔隙度低渗透率储层的孔隙结构复杂,连通性较差,孔隙中流体分布不均匀,Archie公式中系数m、n的确定存在较大误差.由传统统计分析方法求取的m和n参数会随孔隙度和含水饱和度的不同变化,使测井电阻率计算的含油气饱和度精度降低.从数学物理边界条件和低孔隙度低渗透率储层的地质特征出发,分析了低孔隙度低渗透率储层中胶结指数m和饱和度指数n的变化特征.从储层岩石的地质作用和岩石物理变化过程探讨低孔隙度低渗透率储层中地层胶结指数m随孔隙度变化的一般规律,并用渗滤门限理论(PPTT)解释这一变化过程,建立了地层胶结指数m和饱和度指数n的准确计算方法.应用新参数对应的饱和度关系对QL油田不同水淹程度的2口井进行了处理解释,获得了良好的效果.     

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。     

M6断块中低孔隙度渗透率砂岩储层饱和度模型优选方法

通过M6断块19块中低孔隙度渗透率砂岩样品的岩电实验结果得出,地层因素和孔隙度总体表现出非阿尔奇关系的特征,直接沿用Archie公式计算含水饱和度不准确。在Archie公式的基础上,分析了岩电参数m、n的变化规律,当n为定值时,认为m是影响饱和度精度的关键参数,在实验结果中归纳出m受无效导电孔隙(有效孔隙与有效导电孔隙的差值)的影响较大,提出利用无效孔隙求取m,进而提高Archie公式求取饱和度的精度。基于等效岩石组分理论对岩石导电性的影响,利用遗传算法求解方程组中每块样品的比例系数k和临界饱和度Swc,总结出变化规律,依据EREM模型采用迭代法得到相应的饱和度。通过对比3种方法求取的结果,结合试油层段的束缚水饱和度,表明EREM模型得到的含水饱和度最接近实际地层情况,而变参数Archie公式计算的结果次之。研究认为EREM模型更适合于中低孔隙度渗透率砂岩储层的饱和度计算。     

岩电参数在不同温度、压力及矿化度时的实验关系研究

阿尔奇公式中的m、n参数不但与地层岩性和孔隙结构有关,而且还与地层水矿化度、围压和温度的变化有关.从岩石物理实验研究入手,以TZ2井等多口井的低孔隙度低渗透率岩心作为岩电实验研究对象,研究了m值随不同地层水矿化度、围压和温度的变化规律及n值随不同地层水矿化度的变化规律.实验和理论证明了这种关系的存在.这将有助于用阿尔奇公式准确地评价低孔隙度低渗透率地层的含油气饱和度和冲洗带残余油气饱和度.     

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。     

库车地区致密砂砾岩胶结指数m和饱和度指数n的主要影响因素及其量化研究

塔里木盆地库车地区中、新生界中大量发育致密碎屑岩储层,储层以低孔低渗为特征。为精细储层定量评价需要,以大量实验数据为基础,分析了胶结指数m和饱和度指数n的主要影响因素,包括孔隙度、平均粒径、钙质或膏质胶结物含量以及裂缝等地质因素。通过地质统计方法,确定m值和n值与主要影响因素之间的定量关系,实现了利用测井资料连续计算m、n值,进而计算含油气饱和度。实践表明,采用这种方法大大提高了阿尔奇饱和度方程的适应性和饱和度评价精度。     

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.