基于测井推演的岩石力学参数识别致密砂岩气层

苏里格气田致密微裂缝性碎屑岩储层具有孔隙度低、渗透性差、孔隙结构复杂等特点,利用常规测井资料难以对储层含气性进行有效评价。通过对声波在岩石中传播特性和流体声学特征分析发现,地层在高含气饱和度情况下,其纵波、横波速度和压缩系数及泊松比等参数的变化明显不同于差气层、水层、干层。利用偶极声波测井资料中的纵横波时差曲线和常规的DEN、GR曲线能快速准确地计算地层的各种岩石力学参数,尤其是泊松比、体积压缩系数与流体体积压缩系数等,并采用交会图法或曲线重叠法可以直观有效地识别气层。该方法可明显提高致密砂岩气层的识别符合率,实用性强,对新区块新层系的试采和压裂改造选层有着重要的指导意义。     

阵列声波测井资料在吐哈油田致密砂岩气层识别中的应用

吐哈盆地致密砂岩储层具有孔隙度低、渗透性差、孔隙结构复杂等特点,利用常规测井资料难以对储层含气性进行有效评价。以研究区致密砂岩声学特征实验为基础,分析岩样在饱含气状态、饱和水状态下纵波速度和横波速度等参数的变化规律,实验为利用阵列声波测井资料所提取纵、横波时差和常规测井资料计算地层的泊松比、体积压缩系数等参数进行气层识别提供了理论基础。通过储层岩心声学物理试验研究证明,地层在高含气饱和度情况下体积压缩系数和泊松比对含气饱和度变化较敏感;根据阵列声波测井资料计算得到的泊松比曲线和体积压缩系数曲线交会可以直观识别气层。给出的解释实例证实了在吐哈盆地致密砂岩储层利用泊松比与体积压缩系数交会法识别气层的实用性。     

致密砂岩声波速度试验研究及其应用

由于塔里木盆地研究工区致密砂岩储层具有低孔低渗、微裂隙、裂缝发育和非均质性强的特点,导致该区致密砂岩气层识别困难。针对该难题,根据声波在岩石中的传播特性,以钻井取心的小岩样为对象,研究了在一定压力下声波速度随流体饱和度的变化规律,即随着含气饱和度的增加,纵波速度在含气饱和度20%~70%范围内明显减小,而且随着物性(孔隙度()、渗透率(K))的变好,纵波速度的变化也越大;而横波速度几乎保持为一个常量或略有减小。在充分考虑物性的条件下,提出了用纵横波速度比识别气层的方法。该方法在研究区的实际应用中取得了较好的效果。     

塔河南油田气层识别与气油界面划分

针对塔河南油田三叠系凝析油气藏，探讨了识别气层的方法，划分出气油界面，为油田开发设计方案提供了可靠的依据。从声波时差指示气层的理论出发，提出了用气驱水岩心实验声波时差比与含气饱和度的关系来指示气层，并指出此方法的关键是求准完全含水的声波时差；给出了实验关系式和完全含水地层的时差拟合关系式，并结合声波时差差值法、三孔隙度差值法、三孔隙度比值法和计算的纯水声波时差与实际声波时差重叠等方法来识别气层和划分气油界面。这些方法具有快速、直观的特点，在塔河南油田三叠系解释中取得了很好的效果。     

基于测井岩石力学参数计算砂泥岩储层含气饱和度的新方法

为提高砂泥岩含气储层测井精细解释的符合率,研究了利用测井岩石力学参数计算其含气饱和度的方法(以下简称新方法)。基于岩石体积物理模型和体积弹性模量,推导了岩石体积压缩系数、孔隙流体体积压缩系数及气体压缩系数的计算式,建立了含气饱和度计算模型。以S气田砂泥岩储层测井数据为基础,对比分析了由新方法、Archie公式和物性分析等3种方法计算得到的含气饱和度,并与试气结论进行了对照评价。研究表明,在气层、差气层,用新方法计算的含气饱和度与Archie公式、物性分析得到的结果的平均误差分别为3.5%、4.0%,三者数值上差别不大;在差油层、干层,用新方法计算的含气饱和度与其他2种方法得到的结果差别较大,但其与试气产量相一致,显示出了新方法的优势。研究认为,利用测井岩石力学参数计算砂泥岩储层含气饱和度的新方法,可作为Archie公式计算含气饱和度的有效补充。      

基于偶极横波测井的低渗透砂岩气层识别方法

鄂尔多斯盆地东部属典型的低孔隙度低渗透率储层,储集空间小、渗透性能差,电阻率和孔隙度资料受岩石骨架影响较大,流体对其响应特征贡献小,而偶极横波测井能获取真实的地层骨架及流体声波速度信息。利用斯伦贝谢公司DSI测井资料,通过弹性模量差比与纵波等效弹性模量差比、纵横波速比与波阻抗以及泊松比、体积压缩系数等弹性力学参数建立了气层识别指标,并在此基础上基于Biot-Gasmann理论提取流体因子建立了识别气层的标准。通过实际资料处理和试气资料成果验证,该方法在低渗透砂岩气层识别中具有较好的应用效果。     

基于横波测井资料的神经网络火山岩流体性质识别

利用偶极横波测井数据求取火山岩储层的4个气层识别指标:压缩系数、泊松比、横纵波速度比以及等效弹性模量差比.这4个气层识别指标在一定程度上都能指示气层的存在,但是单个指标不能将气层、差气层、气水同层、水层、干层区分开,为此引入Kohonen神经网络方法综合识别流体性质.在试气层段提取各个气层指标的数据作为神经网络的输入,流体性质作为输出,构成Kohonen神经网络所需样本数据,建立神经网络气层自动识别方法,通过合层技术自动输出解释剖面.在松南火山岩气田应用,与试气结论相比,预测符合率为83.3％.     

基于Xu-White模型的致密砂岩储层含气性评价

鄂尔多斯盆地东部致密砂岩储层属于典型的岩性气藏,储层物性差、储集空间有限、孔隙结构复杂,常规测井资料易受岩石骨架影响,孔隙流体对其响应特征的贡献小,测井曲线难以有效突出反映孔隙流体的信息,导致气层识别难度大。为了解决这一难题,基于Xu-White模型,利用阵列声波测井资料,结合Biot-Gassmann方程和流体替换模型,获取纵横波速度比差值、体积模量差值等含气敏感参数和含气指示因子,提出了一种识别致密砂岩气层的新方法。结果表明：阵列声波测井能够提供反映地层骨架和流体特征的声学信息,是致密砂岩储层含气性评价的有效手段;体积模量差值和含气指示因子识别准确度较高,含气性评价效果较好,而纵横波速度比差值评价效果较差。通过实际资料处理和试气资料成果验证,该方法评价鄂尔多斯盆地东部致密砂岩储层的含气性具有较高的有效性,同时可为其他地区同类致密砂岩储层含气性评价提供技术支持。     

利用地层体积压缩系数评价气层的方法研究

对气层的评价特别是套管井的气层评价,常采用常规测井分析程序,即利用电阻率和孔隙度测井按骨架、孔隙流体以及泥质等电阻率并联模型,按照各种计算含水饱和度公式计算得出地层的含水饱和度,确定地层的流体性质,对地层作出评价。常规测井程序无法利用现有的资料得出准确的结果。采用压缩系数模型对矿物成分和具有不同压缩性的孔隙流体以及声波等测井资料进行研究,编制了针对气层测井分析程序(CFI)。应用CFI程序结果表明,在现有常规资料条件下,该程序可以准确识别储层中的气体。     

利用测录井资料识别中深层轻质油气层

南海西部中深层低粘度油层和气层常规测井响应相近,制约着流体性质的准确界定和后期作业方案的实施。利用录井气测各组分比重建立图版是定性识别油气层的基础。声波和密度曲线对含气地层敏感性强,因此能够采用声波、密度和中子三孔隙度交会法识别油气层;研究表明构建声阻抗曲线与纵横波速度比交会能够凸显气层特征;同时从岩石力学参数、声波能量和衰减幅度等方面也能较好区分油气层。多种方法相结合识别油气层,在南海西部复杂油气藏勘探具有良好的应用前景。     

碳酸盐岩不同含水饱和度对声波传播特性影响

碳酸盐岩储层缝洞发育,结构复杂,利用声波传播特性预测均质砂岩含水饱和度的方法并不一定适用于碳酸盐岩储层。选择四川盆地龙王庙组不同孔洞发育程度的碳酸盐岩样品,测量了同一岩石样品在不同围压、不同含水饱和度时的纵横波波速。在实验基础上,研究了不同围压条件下纵横波波速、纵横波速比及声波衰减特性随含水饱和度的变化规律,并解释了该变化规律的内在机理,对比分析了声波波速、纵横波速比和衰减特征与含水饱和度敏感性,为声波测井资料应用于碳酸盐岩储层内气层的识别和含气饱和度及孔隙度的评估与预测提供了理论基础,对该类地层井下工程稳定性研究及储层评价都具有重要意义。     

基于岩石物理实验的储层与孔隙流体敏感参数特征——以珠江口盆地东部中-深层碎屑岩储层为例

岩石物理实验是研究储层地震响应特征的重要手段,利用实验测试不同类型、含不同孔隙流体岩石样品的岩石物理参数,可为寻找优质储层及烃类流体的敏感性参数提供实验依据。根据珠江口盆地中-深层碎屑岩储层油气勘探的需要,选取珠一坳陷的惠州凹陷、陆丰凹陷和西江主洼,珠二坳陷的白云主洼、白云东洼和番禺低隆起等地区13口井的碎屑岩储层样品,开展了岩石物理参数的实验测试研究。通过地层压力条件下不同岩性、不同物性、不同孔隙流体饱和度的测试分析,得到样品的储层物性特征和岩石物理参数特征及岩样含不同孔隙流体饱和度时的地震响应特征。测试结果表明：岩样具有高孔中渗、中孔中低渗、低孔低渗、特低孔低渗等多种储层物性特征,物性具有明显的差异;岩样纵/横波速度、杨氏模量、剪切模量、体积模量、拉梅常数等岩石物理参数与孔隙度、渗透率、密度之间具有较高的相关度;岩样随着含水饱和度的提高,其拉梅常数、体积模量、泊松比、纵波波阻抗、纵波速度、纵/横波速度比随之增加,变化幅度大,表现出对含水/气、含水/油饱和度的变化比较敏感。岩样的横波速度、横波波阻抗、剪切模量变化较小,表现出对含水/气、含水/油饱和度的变化敏感性较弱。ρf、λρ、λρ ·μρ、σ、Z_p-Z_s等流体识别因子具有很强的气水识别能力,也具有一定的油水识别能力。不同流体识别因子的组合模板,具有较好的识别气、水、油的效果,且识别海相储层孔隙流体的效果明显好于陆相储层。     

利用声波全波列测井确定剩余油饱和度方法研究

在油田注水开发的中后期,进行剩余油分布预测具有十分重要的意义.分析了地层压缩系数含油饱和度预测方法的理论局限性,并给出了基于Biot-Gassmann模型的新的含油饱和度预测方法.讨论了各种弹性参数对原油特性和含油饱和度的依赖关系,指出孔隙流体模量和孔隙空间模量比岩石体积模量、纵横波速度等具有更加显著的原油特性与含油饱和度敏感性,因而可以利用声波全波列测井资料反演求取孔隙空间模量及含油饱和度,进而可进行油气储层的识别和评价.     

密闭取心饱和度校正动态模型及影响因素分析

针对密闭取心过程中孔隙、流体体积和溶解气随压力下降而改变导致测试饱和度出现较大误差的问题,应用油藏工程和渗流力学等理论与方法,基于溶解气驱理论和多相流分流量原理,建立了综合考虑孔隙、流体体积和溶解气随压力变化的岩心饱和度校正动态模型,编制了相应的计算流程,并评价了各影响因素的敏感性。结果表明:按岩心综合油水饱和度改变率大小排序,影响密闭取心饱和度的因素依次为溶解气体黏度、溶解气油比、原油体积系数、原油黏度、油水相对渗透率、原油压缩系数和岩石压缩系数。密闭取心饱和度校正动态模型能够反映压降过程中岩心的饱和度变化,吻合取心过程中的变化趋势,且校正结果和标定饱和度的相对误差平均为0. 8%,可为分析实际油藏油水饱和度分布提供可靠的依据。     

天然气储层含气性定量评价新参数

天然气储层产能评价是储层测井综合解释的重要环节。但是,目前采用的天然气储层含气饱和度不能有效表征天然气储层的含气性。为此,在分析含气饱和度在天然气储层产能评价中所存在局限性的基础上,基于天然气物质的量和理想气体状态方程,提出了相对气体摩尔量定量评价储层含气性的新参数,给出了该参数的确定方法,并对鄂尔多斯盆地苏里格气田致密砂岩气藏某井进行了测井评价及相对气体摩尔量参数计算,分析了该参数的应用效果。研究结果表明:①相对气体摩尔量参数受孔隙度、含气饱和度和孔隙压力及天然气压缩因子的共同控制,精确计算孔隙压力和天然气压缩因子是确定相对气体摩尔量参数的核心;②储层的含气饱和度与储层的产气能力并非一一对应,高含气饱和度储层不一定都能获得高产,而相对中等含气饱和度的储层也有可能获得高产;③相对气体摩尔量参数能够精确反映储层的绝对含气量,在储层含气级别识别方面有着较好的应用效果,其数值大小能够直接指示储层含气性的好坏。结论认为,该研究成果为天然气测井综合解释提供了一条新的思路。     

低孔隙度低渗透率天然气储层声波岩石物理研究

为了研究声波在低孔隙度低渗透率含气储层中的传播规律,采用改进的White气包模型,模拟低孔隙度低渗透率储层中不同频率纵横波性质随不同含水饱和度的变化,并与常规及高孔隙度高渗透率储层结果进行对比,得出低孔隙度低渗透率储层与常规和高孔隙度高渗透率储层声波随不同含气饱和度变化规律的区别,以及气包半径的选取对声波传播规律的影响,且结合实验室测量结果进一步验证分析的正确性。频率一定,低孔隙度低渗透率储层与常规储层及高孔隙度高渗透率储层规律相似,声波速度和衰减对储层含气也有一定的灵敏度,但随含水饱和度迅速增大的起跳点对应含水饱和度值变小。     

利用常规测井资料计算气藏横波速度

开展储层描述和油气预测工作,横波资料起着非常重要的作用。在测井资料中,通常缺乏的就是横波资料,这给地震波正演模拟和地震反演都带来很大的困难。文中利用常规测井资料中的声波、密度、电阻率和自然伽马曲线计算的泥质含量、孔隙度、含水饱和度等参数,在砂泥岩剖面中,同时应用标准井的全波资料,建立了某气藏的横波时差拟合模型。为计算气藏的横波速度提供了一种可借鉴的研究思路。