三相流体非均匀饱和多孔岩石声学模拟与分析

多孔岩石岩性、孔隙度、渗透率变化,导致流体饱和度在储层中非均匀分布.传统的基于流体均匀混合的双相介质模型不能用于计算流体非均匀饱和岩石的声学性质（纵、横波速度）.依据三相流体Brooks-Corey模型、Gassmann理论和边界理论提出了有效计算中观尺度下非均质多孔岩石三相流体非均匀饱和时岩石声学性质的方法,为研究三相流体非均匀分布对岩石声学性质影响提供理论与方法,并建立了在毛管压力平衡状态下非均匀饱和多孔岩石声学性质与总含水饱和度的定量关系.揭示了不同流体饱和状态下纵、横波速度随总含水饱和度的变化规律.实例模拟分析表明,多种岩性岩石组成的多孔岩石储层三相流体非均匀饱和时,纵波速度随总含水饱和度的变化趋于连续变化,而流体均匀饱和岩石,仅在接近完全含水时,纵波速度有明显变化.流体饱和度分布均匀与否对横波速度没有影响,但岩石三相流体饱和与两相流体饱和时相比,横波速度随总含水饱和度的变化特征更加复杂.     

一种碳酸盐岩储层横波速度估算方法

根据岩石物理理论,使用相关岩石物理模型分别计算岩石基质、干燥岩石骨架以及饱和岩石的弹性模量,进而计算碳酸盐岩储层的横波速度。基于碳酸盐岩孔隙的形状和连通性,将孔隙划分为孔洞、粒间孔隙、裂隙及泥质孔隙四种类型,对应地分别计算各类孔隙的纵横比和孔隙度,确定碳酸盐岩储层孔隙微结构参数。提出基于自适应遗传算法的矿物组分弹性模量计算方法,使用实测纵波速度作为约束条件反演求取岩石矿物组分的体积模量和剪切模量,确定碳酸盐岩储层的岩性参数。将该横波速度计算方法用于实际研究区的测井资料,取得了较好的效果,证明了方法的有效性,为复杂碳酸盐岩储层预测提供了有利的帮助。     

利用弹性模量计算含气饱和度方法研究

利用弹性模量计算地层含气饱和度丰富了利用测井资料对储集层进行解释、评价的手段,提高了含气饱和度这一重要参数的解释精度。由阵列声波测井资料得到的纵、横波速度信息以及密度信息可以计算出岩石弹性模量参数。根据Gassmann方程所描述的低频情况下岩石颗粒、岩石骨架和流体体积模量与不同孔隙组分饱和度之间的关系,建立了含气饱和度与地层饱含气、饱含水时岩石骨架体积模量与剪切模量的关系方程,从而得到基于弹性模量的地层含气饱和度计算模型。实际测井资料解释处理结果与试油资料符合,验证了方法的可行性。     

阿姆河右岸生物礁滩储层的横波速度预测方法

为提高阿姆河右岸生物礁滩储层叠前弹性参数反演的精度和可靠性,采用岩石物理测试分析的纵、横波速度的关系式估算小孔隙度储层的横波速度,采用基于基质矿物等效体积模量反演方法、碳酸盐岩孔隙结构反演方法和Xu-White模型方法估算中、大孔隙度储层的横波速度。用该方法计算的横波速度结果与没有考虑该区孔隙结构的计算方法结果对比,精度明显提高,并且和实际测井的横波速度曲线也更加吻合。根据阿姆河右岸生物礁储层的特点,对储层孔隙结构分类采用不同的横波预测方法,更适合于该区的生物礁滩储层反演和油气预测。     

基于叠前反演流体识别与频散AVO反演的研究

由于纵波不能在流体中传播,叠后地震反演得到纵波波阻抗是无法识别储层中的流体。基于横波在流体中传播特点,利用叠前数据丰富的运动学与动力学信息获得弹性参数进行储层流体识别是可行的,但受到地震反问题固有的“病态解”等不确定性的影响,在进行叠前地震反演时会产生较为严重的多解性与不确定性,从而影响了后续的储层岩性与流体识别的精度。基于以上问题本论文以储层埋藏较深、钻井资料较少的D2地区为研究目标,采用测井岩石物理敏感分析、敏感流体因子反演和频散AVO反演三种技术综合来提高储层预测的精度,实际资料的应用效果表明采用多种技术方法来进行储层的流体识别是可行的。     

基于叠前反演的流体识别与频散AVO反演研究

由于纵波不能在流体中传播,叠后地震反演得到纵波波阻抗是无法识别储层中的流体。基于横波在流体中传播特点,利用叠前数据丰富的运动学与动力学信息获得弹性参数进行储层流体识别是可行的,但受到地震反问题固有的"病态解"等不确定性的影响,在进行叠前地震反演时会产生较为严重的多解性与不确定性,从而影响了后续的储层岩性与流体识别的精度。基于以上问题本论文以储层埋藏较深、钻井资料较少的D2地区为研究目标,采用测井岩石物理敏感分析、敏感流体因子反演和频散AVO反演三种技术综合来提高储层预测的精度,实际资料的应用效果表明采用多种技术方法来进行储层的流体识别是可行的。     

多波多分量技术在岩性与流体预测中的应用

目的探索利用多波分量技术提高地震储层测精度。方法在精细岩石物理分析和岩性、流体敏感因子优选的基础上,通过PS波标定,纵横波精细对齐进行纵横波联合解释、联合反演;利用实测全波列测井数据对PS波AVO响应特征和储层及流体的关系进行定量研究。结果在研究区进行含气性预测,预测符合率较单一纵波提高10%以上。结论多波勘探技术因增加了横波信息,有效提高了岩性和流体预测精度。     

页岩层理与含水率对声波传播影响的实验研究

岩石声学特性研究是开展测井岩石力学及储层性质评价的基础工作,而页岩的声波特性受层理及水化程度影响尤为突出。为此,对层理性页岩在不同含水率条件下进行了超声波透射实验,以研究声波的传播速度及能量衰减特征。研究认为,层理倾角越大,纵、横波速度及纵横波速度比越低,而纵、横波衰减系数越高。另外,纵波速度随含水率的增加先减小后增大,纵波衰减系数反之;横波速度在含水率较低时有所减少,含水率较高时基本不变,而横波衰减系数与含水率的关系并不显著。对比分析归一化结果可知,层理倾角对纵、横波速度的影响皆大于含水率的影响。     

多分量地震资料在致密含气储层预测中的应用

根据苏里格地区致密砂岩储层的横波测井资料开展岩石物理分析与AVO正演;进行纵波、转换波资料联合标定,改进了在模型正演控制下的纵波、转换波匹配方法;利用多分量资料属性分析技术定性预测了主要目标层段储层物性与含气性的变化;开展了基于各向异性理论的多分量叠前联合反演,半定量地预测有效砂体分布。对苏里格地区实际资料的研究,降低了纵波地震技术的多解性。     

流体饱和储层砂岩超声波纵波速度频散的定量预测

针对岩芯的实验室超声波测试速度由于频散误差而不能直接用于涠西南凹陷声波测井速度标定的问题,利用涠三段5块不同物性的储层砂岩,通过比较盐水和4种不同密度油作为孔隙流体时的饱和岩样超声波纵波速度变化,优化和完善速度频散机制分析流程,提出和验证样品被喷射流机制统治时的非弛豫湿骨架模量与高压情况下的干骨架模量相当的假设,并探索出一种BISQ理论特征喷射流长度(R)的估计方法。最后建立对涠三段储层砂岩的纵波速度频散进行全频带定量预测的方法,从而能够确定速度频散的机制和大小。通过提出的全频带速度频散预测公式,可将实验室的超声波测试速度校正到不同频率条件,在实际应用中满足测井(中频带)和勘探地震(低频带)的岩石物理分析需求,具有一定实践意义。     

低渗透岩石声学特征及在含气性预测中的应用

针对低渗透储层含气性定性识别、定量预测困难等问题,开展了模拟地层条件下的声学岩石物理实验,定量 研究了围压、孔隙压力、有效应力和孔隙流体等对纵、横波速度的影响。系统分析了纵横波速度、弹性参数等与含气饱 和度的关系,并基于Krief 弹性参数预测方法对实验结果进行了验证分析。实验和数值模拟结果表明,岩石的声学性 质受孔隙度、压力、孔隙流体性质等因素的综合影响,纵横波速度比波阻抗交会和纵横波平方交会截距对孔隙流体 性质较为敏感,可用于含气储层的识别与评价,对利用声波测井资料进行储层流体性质识别具有重要指导意义。     

基于地震资料的煤层识别方法及其应用*

鄂尔多斯苏里格气田苏5区块的煤层和储层同具有低伽马和低纵波速度的特征,常规的基于波阻抗的煤层识别方法难以有效地将二者区分。通过研究发现,对于本区块而言,煤层不但不是主力烃源岩,还对本区块山2段的储层研究形成阻碍,因此需要提出针对本区块的更为行之有效的方法进行煤层识别,即一种新的煤层识别技术:结合已有方法—叠前弹性参数反演方法、叠后参数反演方法及流体因子构建方法,构建一种适用于研究区的新型煤层识别因子,然后采用该煤层识别因子和地震资料反演所得叠后参数进行研究区目的层的煤层预测。实际资料的计算结果表明,该方法技术预测的煤层与实际测井解释的煤层完全符合,有助于研究区的储层预测与烃类识别,具有重要的实际应用价值。     

钻井液油气半透膜分离技术试验与分析

 现有气测录井技术所使用的烃类气体来源主要是使用电动脱气器分离钻井液中的烃类组分,将其混入空气送入气相色谱检测,主要得到的是C₁—C₅气态烃组分。这种方式一方面受钻井液的影响,另一方面由于空气含量的不确定性,只能定性地评价油气显示。半透膜对烃类组分具有一定的分离选择性,可以直接插入钻井液进行油气分离,能得到气态和常温呈液态的烃类组分,相对于电动脱气器具有受影响因素少,能定量评价油气含量的优点。因此,在技术气测录井中,为了提供定量烃类气体来源,通过对半透膜气体分离技术的研究,研制了适合要求的半透膜以及基于半透膜的油气分离装置。对这种分离装置的响应时间、分离效率、衰减检测、C₁—C₈(包括苯、甲苯)组分响应等性能的试验结果证明,其适用于钻井现场的油气检测,扩展了油气检测内容,丰富了油气评价信息。     

岩石波速和孔隙度、泥质含量之间的关系研究

在复杂的正旋回砂砾岩储层中,从两口井系统地采集了不同岩性的典型样品,在不同的有效压力及两种状态（气饱和水饱和）下测试了岩石的纵、横波速度。利用咽归分析得出纵、横波速度与孔隙度、泥质含量线性相关。回归公式应用于声波测井资料的结果显示,对于特定的地区,岩石波速和孔隙度、泥质含量关系的具体表达式应从井资料经统计分析得到,没有一个统一的公式适用任何地区。     

基于偶极横波资料的火山岩裂缝及油气识别

火山岩油气藏已成为重要的油气勘探目标和储量增长点。在火山岩的地层评价中,裂缝与油气识别一直是一个核心问题。针对地层矿物成分与岩性十分复杂、常规测井方法很难准确快速识别,应用声波能量衰减对于天然裂缝极为敏感特性,利用斯伦贝谢偶极横波资料可以计算纵、横波及斯通利波能量衰减的特性,实现对裂缝的有效识别。在岩性、物性等因素基本一致的条件下,利用纵、横波能量重叠、泊松比、波速比还可以较好地识别气层。克拉玛依火山岩地层的实际应用效果表明,偶极横波资料在火山岩地层评价中具有十分重要的作用,为火山岩地层裂缝与油气识别开辟了新的途径。     

核磁共振测井在准噶尔盆地应用研究

核磁共振测井可以提供直观、准确的孔隙度、渗透率等参数，它所提供的参数与岩石骨架和矿物无关。在测井解释方面，核磁测井能够提供自由水、泥质束缚水、毛管束缚水和烃的饱和度，而毛管束缚水恰恰是引起泊藏低电阻率的重要原因之一，因此，核磁测井对于寻找低电阻油藏具有重要的意义。在储层产能评价方面，通过对核磁回波串的处理，根据孔隙流体氢核的驰豫、扩散等机理的研究，核磁可以提供孔隙类型、孔径大小、孔径结构、孔隙流体类型等特性，这对于油气评价和产能预测具有指导性的意义。     

神东矿区土壤湿度遥感监测与双抛物线型NDVI-Ts特征空间

 结合神东矿区环境与灾害遥感监测与分析,根据MODIS/AQUA卫星产品的归一化植被指数(NDVI)和地表温度(T_s)数据,分析了基于1km和500m分辨率数据的NDVI-T_s特征空间,发现NDVI-T_s特征空间均具有双抛物线型特征。与基于1km和500m分辨率数据的NDVI-T_s三角形特征空间进行对比分析,并将得到的温度植被干旱指数(TVDI)数据与实测土壤湿度进行相关性分析,结果表明1km双抛物线型NDVI-T_s特征空间能更好地反映地表0—5cm土壤湿度,而500m双抛物线型NDVI-T_s特征空间在监测10cm土壤湿度时更有优势。以通过双抛物线型NDVI-T_s特征空间得到的TVDI作为旱情遥感监测指标,评估了2010年10月8—23日16d和2010年10月8日当天的神东矿区旱情,揭示了矿区旱情的空间特点。