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。     

鄂尔多斯盆地HH油田长8储层特征及流体快速识别研究

针对鄂尔多斯盆地HH油田长8储层油层识别率低的难题,开展了储层特征、储层与测井响应机制研究,分析了研究区流体识别难题的实质,认为高束缚水饱和度和地层水矿化度多变以及局部钙质充填是造成部分井油层低阻、水层高阻的原因.借助常规测井曲线,选择尽量能反映储层流体信息的测井参数,构建了利用计算自然电位-实测自然电位、声波时差-深感应电阻率重叠法进行油层快速识别的方法,其中计算自然电位-实测自然电位重叠法回避了孔隙结构、泥浆和地层水电阻率带来的影响,减少了误差来源,无论是否低阻储层,都能有效识别.声波时差-深感应电阻率重叠法对储层流体反应灵敏,能较好地区分高阻水层与油层.以上两种流体识别技术对于类似储层流体识别具有一定的借鉴意义.     

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。     

利用声波反演技术识别储层流体性质

储层流体性质识别是测井解释的重要内容之一.在钻井过程中,储层所含流体性质一般在录井岩屑或钻井取心中能够直接定性识别,但录井岩屑和岩心受到井内泥浆等因素的影响,无法准确评价.有些测井技术,例如核磁共振成像测井,可以直接测量储层流体性质,但由于费用问题,不可能对所有井进行核磁共振测井.为此,本文研究如何利用常规声波测井方法进行流体性质识别.首先建立流体识别模型,根据模型把声波时差反演成电阻率值,再用反演电阻率和实测电阻率进行比较.当实测电阻率大于反演电阻率时,储层为气层;当实测电阻率小于反演电阻率时,储层为水层;气水同层和含气水层介于气层和水层之间,可根据实测电阻率和反演电阻率的差值大小来判别.实例表明,该方法适用于孔隙度较高的储层,孔隙度越大,流体判别的准确性越高.对低孔裂缝性储层及储层物性较差时,效果较差.     

利用Kuster-Toksoz方程简化孔隙纵横比谱及判断储层孔隙类型

通过对已发表文献中的孔隙纵横比谱资料的统计分析,提出通过简化孔隙纵横比谱,利用纵、横波速度及总孔隙度资料,根据Kuster-Toksoz显式方程估算孔隙纵横比分布、直接求解组分孔隙度参数、判断储层孔隙类型的思路和方法.通过理论模型计算、实际井资料处理以及与Anselmetti等判断灰岩储层孔隙类型经验方法的对比分析,证明了上述方法的可行性及有效性,从而得到了一种简化孔隙纵横比谱、快速判断储层孔隙类型的简单实用方法.     

岩石结构对碎屑岩储层弹性参数影响的数值研究

结合岩石颗粒粒径分布,通过过程模拟法构建3维数字岩心,利用有限元方法研究了岩石颗粒尺寸比、颗粒大小以及颗粒分选性对岩石弹性特性的影响.结果表明岩石颗粒的大小、分选性均会对岩石的物性以及孔隙结构产生影响,引起岩石弹性模量和纵横波速度的变化.颗粒尺寸比对岩石弹性的影响是非线性的,随着大颗粒含量的增大,岩石体积模量先增大至最大值,然后再减小至趋于不变,随着颗粒尺寸比的变大,大颗粒含量对岩石弹性模量的影响增强.粒径对饱和水岩石弹性的影响弱于对干岩石的,并且粒径越小,岩石体积模量对孔隙流体的变化越敏感.随颗粒分选性变差,岩石体积模量和剪切模量及纵横波速度变大.     

某复杂断块油田岩性水性双重作用下的储层电性特征及测井解释评价方法

该油田纵向上电阻率5Ω·m的油层和电阻率200Ω·m的水层并存,油气层电阻率与水层电阻率具有较大的相交范围(5~200Ω·m),测井储层流体识别和评价困难。岩石物理、试油、测井等资料研究表明不同流体性质储层呈现如上电阻率特征的原因是储层孔隙结构和地层水性质的复杂性。孔隙结构复杂的储层具有高束缚水饱和度和相对低油气冲注的特征,从而储层导电能力增加,呈现相对低阻油气层特征。断层封堵性差异造成的天然水淹是形成该区地层水性质局部突变和形成天然水淹层相对高电阻率的测井特征的原因。针对该区孔隙结构和地层水性质的复杂局面,利用储层孔隙结构及地层水突变的测井响应特征,采取储层分类和水性分类的方法,针对不同孔隙类型和地层水性质储层采用相应的模型、参数和标准,从而客观有效的评价了该区储层流体性质。     

基于近似流体替代的快速无迭代横波速度预测方法

 横波速度对于储层表征、流体识别具有重要意义。实际测井数据中横波速度信息缺乏,因而横波速度预测已成为岩石物理研究的重要内容。经验回归公式法横波速度预测都是建立在水饱和岩石的基础之上,油气饱和储层横波速度预测需要先对流体进行替代。利用无需横波速度的流体替代方法预测油气储层饱含水时的纵波速度,克服了传统流体替代方法需要横波速度的局限。再借助水饱和岩石纵波速度-横波速度回归关系式实现储层完全饱含水时的横波速度预测。进而通过密度校正,获得储层含油气时的横波速度,建立了一种快速无迭代的横波速度预测方法。将该方法成功地应用于实际测井资料的横波速度预测,预测结果表明,预测精度相对未进行流体替代的预测结果,有较大的提高,说明快速无迭代横波速度预测方法是行之有效的。     

测井新技术在包-界地区须家河组储层评价中的应用

包-界地区须家河组储层属于典型的低孔低渗储层,储层横向变化大,非均质性强.受构造幅度及岩性和物性限制气水分异程度差,储层识别存在较大困难,常规的测井资料很难解决这一难题.阵列感应电阻率、阵列声波、核磁共振等测井新技术的应用为解决这一难题提供了很好的手段,研究认为.利用双侧向和阵列感应电阻率组合方法识别气层、气水同层和水层的效果最好.阵列声波纵、横波时差比可以定性指示储层的含气性,核磁共振测井识别储层的含气性也有一定效果.同时井壁微电阻率扫描成像测井技术为研究包-界地区地层的沉积结构和构造特征发挥了重要的作用.通过对几个实例的阐述,证实了测井新技术在包-界地区须家河储层的流体识别和沉积构造特征描述中的应用是成功的.     

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。     

柴达木盆地油泉子油田中孔低渗型藻灰岩储层测井评价

油泉子油田油砂山组地层岩性复杂,呈薄层状分布,属中孔隙低渗透储层,油水分异差,油水关系复杂.在测井响应中,相对低电阻率油层和相对高电阻率水层普遍存在,影响了对油、水层的识别.对测井响应特征与岩性、粒度、孔隙特征和地层水矿化度之间关系的分析表明,岩性、粒度、孔隙结构、地层水矿化度等多因素共同作用,造成了储层测井响应特征的复杂性.在常规分析基础上,应用反映储层物性特征的声波时差与电阻率比值编制交会图,可以快速有效地识别油、水层.     

页岩失水过程中声电特性的试验研究

实验室利用岩心气驱水试验来探究页岩失水过程中的超声波速度、电阻率变化规律及其相互关系。结果表明：（1）随着含气饱和度的增加,页岩纵波速度线性减小,下降幅度为9.1%,而横波速度线性增加,增加幅度为16.2%,横波速度对含气饱和度变化更加敏感。（2）将完全饱和的岩石模拟为水层时,波速比随含气饱和度的增加而线性减小,在大于50%含气饱和度时,减小幅度增大,说明储层逐渐由含水层向含气层过渡。（3）页岩的电阻率随着含气饱和度的增加呈指数函数递增,而岩石介电常数则随着含气饱和度的增加而呈指数函数减小。（4）当 <50%时,电阻率随含气饱和度增加了4.3倍,而当 >50%时,电阻率增加了10倍;介电常数变化规律则相反,当 >60%时,介电常数几乎不变,由此可判断当电阻率增加幅度增大,介电常数几乎不变时,则可认为储层已由含水层逐渐向含气层过渡。（5）随着岩心电阻率的增加,纵波波速呈对数函数增加,而横波波速以对数函数递减。利用页岩失水过程中波速、电阻率的变化规律及其相互关系,对实际工程中进行含气储层的识别与评价具有重要意义,但在实际应用时还需结合其他相关参数才能更准确地评价储层。     

3D-3C地震资料处理方法在SLG气区的应用

利用转换波（P-SV)的传播速度比纵波低,传播不受孔隙流体的影响,传播规律和纵波有较大的区别,可以进行有效的油气识别。针对鄂尔多斯盆地储层以陆相中的三角洲平原分流河道砂体为主,储层分布变化大,横向上低孔低渗,储层物性的非均质性比较强,P-SV波资料处理与P波资料处理有一些差异的特征,对SLG气区实际3D-3C地震资料处理中的转换波静校正问题、共转换点（CCP）道集抽取方法、转换波的速度分析方法、动校正方法及转换波和纵波比例压缩方法等进行了研究,建立了3D-3C地震资料处理方法和技术,并取得了良好的应用效果,可以将该方法在实际生产中推广应用。     

孔隙含气压力对不同孔隙结构砂岩声学属性的影响

为研究孔隙含气压力对不同孔隙结构砂岩声学属性的影响,以大港油田3块不同孔隙结构砂岩为研究对象,利用自研的实验装置在多个含水饱和度点测量了砂岩纵波波形、幅度和速度随孔隙含气压力的变化。定义了1个声波幅度衰减变量I来表征首波幅度的衰减。结果表明:随着孔隙含气压力的增加,声波幅度下降,波形后移,中高孔渗砂岩在低含水饱和度下的声波波形甚至发生一定程度的畸变。变量I与含气压力呈线性负相关,且孔隙结构越好,含水饱和度越低,线性负相关关系越好,随着孔隙结构变差,含气压力降低,声波幅度的衰减减弱。砂岩的纵波速度随孔隙含气压力的增加而降低,在含气压力小于5 MPa时,纵波速度随含气压力的增加缓慢下降,含气压力大于5 MPa后,纵波速度随含气压力的增加而快速下降。岩心孔隙含气压力增大后,与声波幅度衰减相比,纵波速度变化不明显,纵波幅度的衰减对含气压力更敏感。砂岩孔隙含气压力增大所造成的声波衰减主要由黏滞性吸收衰减所引起,含气压力的增加对岩石体积模量和体积密度影响较小,纵波速度的变化主要是由有效应力减小造成岩石孔裂隙张开和颗粒接触刚度减小所引起。实验结果可为砂岩地层的含气性评价和孔隙含气压力预测提供借鉴。     

含孔隙、裂隙岩石的高频体积模量

前人大量的实验观测证实了体波在流体饱和多孔岩石中传播时存在速度随频率变化的现象.体积模量是决定纵波波速的重要参数之一,研究多孔岩石的高频体积模量对解释超声实验测得的纵波波速具有重要意义.考虑岩石中软孔隙(比如裂隙)的影响,Mavko和Jizba提出了一种修正的Gassmann公式,计算液体饱和多孔岩石的高频体积模量.但Mavko和Jizba提出的计算公式不是通过严格推导得出的,有些过程带有一定猜测性.至今没有一个基于严格推导得到的高频体积模量表达式,人们对多孔岩石高频体积模量物理内涵的认识仍存在不足.本文基于双重孔隙介质理论推导含孔隙、裂隙的流体饱和岩石的高频体积模量表达式,它与Brown-Korringa公式具有相同的形式,只需要将原Brown-Korringa公式中的排水体积模量、固体基质体积模量和孔隙体积模量分别替换为高频时的有效排水体积模量、固体基质体积模量和孔隙体积模量.由于在高频时裂隙与孔隙间没有流体交换,含有流体的裂隙相当于是固体基质的一部分,因此高频有效固体基质的体积模量小于纯固体的体积模量;如果裂隙内流体压强不影响孔隙内流体含量变化,本文得到的高频有效排水体积模量的表达式与Gurevich基于Sayers-Kachanov方法得到的完全一致.数值计算表明:裂隙含量越高,利用Mavko-Jizba公式计算出的高频体积模量与本文公式的偏差越大;高频有效孔隙体积模量总是近似等于纯固体的体积模量,不像高频有效固体基质体积模量那样随裂隙含量的增加而显著降低.     

沙19断块E1f13低电阻率油层成因及识别

针对低电阻率油层的电阻率低于或接近邻近水层的电阻率,给测井评价带来很大难度的问题,对沙埝油田沙19断块E¹f^1₃油层岩性、物性、粘土矿物、重矿物、地层水矿化度、油层厚度、测井及试油等资料进行了综合分析,研究结果表明,该油田确实存在低电阻率油层,其成因主要包括：岩性细、高地层水矿化度和砂泥岩薄互层。利用BP神经网络,选取最能反映本区低电阻率油层特征的5条测井曲线作为解释的输入参数,建立了比较系统的学习样本,对储层进行预测识别,取得了满意的效果。     

用J函数提高致密砂岩气层饱和度测井评价精度

低孔渗致密砂岩储层具有孔隙度小、孔隙结构复杂,泥质含量高、束缚水饱和度大等特点。该类储层阿尔奇岩电参数m、n值变化大,电阻率与流体关系复杂,很难用电阻率测井资料据阿尔奇公式求准含气饱和度。通过对致密储层岩样毛管压力曲线形态分类,统计不同毛管压力曲线形态类型的物性特征,最终按孔隙度范围分类建立J函数与饱和度的统计关系。实际应用结果表明,该方法与阿尔奇变m指数法相比计算精度可提高1倍,与孔渗指数方法相比精度也显著提高,且能反映气水界面附近饱和度的变化趋势;为准确求取低孔渗储层饱和度提供了切实可行的测井评价方法,克服了低孔渗储层难以求准饱和度的技术难题。