南海某区岩石物理测试及规律分析

为了解决南海某勘探区目前存在的地球物理问题,选取了27块岩心,设计了针对样品岩石骨架、饱和流体（水,油和气）、变温变压以及变饱和度等四种类型实验,进行了岩石物理测试。得到P型、S型以及C型组合参数等3类岩石物理数据。利用测试的岩石物理数据,分析了该区岩石物理参数受温度、压力等地层环境的影响,明确了该区流体类型对岩石物理参数的影响情况,并建立了该区岩石物理参数对流体的敏感性序列,讨论了不同流体饱和度对岩石物理参数的影响,最终建立了该区岩石物理参数模板,为该区储层预测和油气检测研究提供指导。     

注采过程中岩石物性参数变化规律研究

目前我国许多油气藏采用保压开采措施生产，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、渗透率等物性参数也在不断发生变化。本研究采用人造岩心，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。研究结果表明，岩石物性参数随压力的变化而变化。岩石孔隙度不同．其它参数变化规律不同：渗透率随压力循环升降存在滞后效应。     

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确定储油气层岩石的物性参数是油气田勘探与开发中的一个重要问题，而岩心分析是获得储层岩石资料的一种基本手段。对于低渗透致密岩石的物性参数，由于流体流动速率很小，采用常规的岩心分析方法难以测量和解释。为测定岩心物性参数，在瞬时脉冲技术基础上，通过测试岩石样品两端的压力变化，提出了自动拟合岩石样品两端实测压力的模型及其数值解法,研制了岩心物性参数解释软件，配合实验装置，实现了岩心分析实验数据的自动采集与解释。由于实验是通过测量岩样上、下流压力随时间的变化而不需要测量流量来测定岩心物性参数，从而避免了用常规方法测量致密岩石时的困难，同时在高压下测定的岩心物性参数更接近于矿场实际。最后，通过例子说明了实验简单易行，方法稳定可靠，结果准确，具有推广应用价值。     

岩石物理参数的流体敏感性分析

岩石物理参数分析是储层流体检测和岩性识别的基础,针对不同岩石物理参数对储层流体的敏感性各异,提出了岩石物理流体敏感性参数的构建方法,并对不同的岩石物理参数及组合进行流体敏感性的分析。在岩石物理参数分类基础上,构建由剪性参数和体性参数组成的组合参数,将体性参数入表示为干岩石参量和流体参量两部分的综合贡献,参考实验数据,选择最佳系数c值,使构建的组合参数最大程度地反映流体的贡献。在东营北带,通过实验室中深层岩石样品的测定和计算,得到基本岩石物理参数,按照流体敏感参数的定义对该区的不同岩石物理参数及组合进行流体敏感性分析,结果表明,构建的组合参数对储层流体的敏感程度要高得多,这对寻求敏感性较好的岩石物理参数进行储层流体识别具有指示意义。     

技术动态

The Leading Edge 2009年第1期推出岩石物理专辑 岩石物理方法研究弹性参数（在地表、井中、实验室等测得）与岩石固有性质（矿物成份、孔隙度、孔隙形状等）、孔隙流体、孔隙压力、渗透性、粘性、压力、总体结构（层理和裂缝等）等多种性质之间的关系，主要目的是增加对油气藏物理性质的了解，岩石物理信息是优化基于弹性数据的成像和油藏描述结果所必需的，它们可以将地震资料与岩石物性联系起来，并推断储层性质在纵、横向上的变化。     

孔隙流体对岩石物理弹性参数的影响及敏感属性参数优选——以济阳坳陷为例

针对济阳坳陷实验室岩石物理测试数据,分析了孔隙流体对岩石物理弹性参数的影响.基于Gassmann理论模型,提出了孔隙流体敏感属性参数的优选方法.通过所定义的流体指示因子,研究了岩石物理弹性参数在孔隙含气与饱和油、饱和水时的区别,优选了不同流体状态下的敏感属性参数.孔隙流体对速度的影响与岩石的分选和结构等有关.随着含油饱和度增大,速度均有减小的趋势,但不同类别岩性减小的趋势不同,岩石的致密程度越高,速度随含油饱和度变化的趋势越小.通过敏感弹性参数泊松比与其他弹性参数之间的交会分析能够较好地区分不同胶结状态岩石的气体和油、水状态,通过弹性组合参数与其他敏感弹性参数的交会分析能够较好地识别不同胶结状态岩石的饱和油、饱和水状态.     

砂岩油藏地震数据流体替换

流体替换常用于计算油藏流体变化前后岩石弹性参数变化,是进行地震油藏描述与监测研究的关键步骤。流体替换需要孔隙度、岩石基质、流体属性和泥质含量等数据信息,因此目前往往只能在有测井数据的油藏部分进行流体替换,并通过地震数值模拟获取流体变化前后地震响应,从而进行地震属性分析与优化。为了扩大流体替换应用范围,提出利用地震资料直接进行流体替换。在确定油藏流体类型与岩石物理模型基础上,建立油藏地质模型,模拟油藏流体变化前后地震反射振幅峰值关系,并分析储层参数（包括孔隙度、储层厚度和泥质含量等）变化时该振幅关系变化特征。采用曲线拟合方式对该振幅峰值关系进行计算,得到可直接应用于地震数据的流体替换线性拟合方程,从而进行实际地震数据流体替换。基于胶结砂岩油藏岩石物理模型的模拟分析与实际资料应用试验,证明了基于地震数据流体替换的可行性。     

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毛管压力曲线表征了储层岩石孔喉大小和分布,对于孔隙性储层而言,岩石绝对渗透率主要取决于孔喉分布。通过对来自吐哈、辽河、胜利、四川德阳新场气田等油气田不同砂岩储层岩样393个陕甘宁中部气田及加拿大等地区的碳酸盐岩储层岩样257个的压汞毛管压力数据的研究发现,双对数坐标下储层岩石毛管压力曲线呈明显的双曲线特征,用可用双曲线的两条渐近线Pd和Sb及孔喉几何因子（Fg)三个参数唯一确定,双曲线的顶点代表了非润湿相在岩石系统中完全占据能有效控制流体流动的那部分有效孔隙空间时的状态;双曲线的位置形状参数或顶点参数决定了岩石绝对渗透率的大小。文中分别用位置形状参数和顶点参数成功建立了砂岩储层和孔隙性碳酸盐储层的岩石绝对渗透率估算模型,并用大量实测数据验证了估算模型的可靠性。     

利用核磁共振和离子色谱参数开展随钻压力检测的探讨

随钻地层压力检测在保护油气层、保障钻井安全、确定井身结构等方面具有重要作用,长期以来,随钻地层压力检测基本采用dc指数、泥页岩密度等方法.研究发现,利用核磁共振和离子色谱两种录井新技术获得的岩石孔隙度、钻井液盐度等参数,可以随钻检测岩石孔隙体积和孔隙流体性质的变化,从而判识基于岩石孔隙体积变化和孔隙流体体积变化成因的异常压力,基于此希望找到更多的现场随钻地层压力检测方法和手段,对此进行了初步探讨.     

应用声学岩石物理模型进行储层流体性质识别

介绍了利用常规测井资料与声学岩石物理模型相结合进行复杂岩性储层的流体识别的方法。建立了双重孔隙各向异性岩石物理模型。利用测井曲线计算孔隙度、泥质含量、石英颗粒的体积模量与剪切模量等岩石物理模型所需的输入参数。应用该模型估算岩石在含水饱和、含油饱和条件下的纵、横波时差曲线,然后计算相应的纵横波速度比、泊松比等弹性参数。对比实测的弹性参数与模型估算的弹性参数,根据其大小关系识别储层流体。2口井的实际测井资料处理表明,利用岩石物理模型识别储层流体结论与常规测井解释结论、试油结论均相符,这为复杂岩性储层的流体识别提供了一种新方法。     

苏里格气田储层识别敏感参数分析及应用

苏里格地区储层段砂岩与泥岩的纵波速度、密度和纵波阻抗等参数相互叠置,造成常规叠后波阻抗反演难以进行储层预测和流体识别,为此,利用测井资料,开展了以地震岩石物理参数分析为基础的叠前储层预测与流体识别可行性研究。结果表明,利用岩石的弹性物理参数能很好地区分砂岩和泥岩;利用储层含气性敏感参数,可进行流体识别。储层舍气性敏感参数研究为此工区开展叠前储层预测和流体识别提供了依据。     

王府断陷深层气藏火山岩储集层可压性评价

王府断陷深层气藏火山岩储集层具有埋藏深、物性差等特征,传统的开采手段受限,需进行压裂改造才能有效建产。以王府断陷深层气藏火山岩储集层为研究目标,通过岩石力学实验和声发射测试,综合岩石的各向异性、脆性、应力敏感性、天然裂缝密度、声发射活动性等共同评价储集层的可压性和造缝能力。研究表明:王府断陷深层气藏火山岩脆性矿物含量高,抗压强度较大;岩石弹性波速变化范围大,应力敏感性有一定的差异性,天然裂缝各向异性弱;储集层存在一定的流体敏感性,但敏感性强弱程度不一;蒸馏水和质量分数为15%的KCl溶液的造缝能力较强。储集层可压性综合评价对优选压裂层位、压裂液体系和设计压裂改造方案提供理论指导,为王府断陷深层气藏的勘探开发提供依据。     

利用斯通利波估算火成岩地层渗透率

火成岩储层具有双重孔隙的特点,渗透率计算是其评价难点之一。 为提高地层渗透率的计算精度,从偶极声波成像测井（DSI）资料中提取了斯通利波、纵波和横波,并结合井径、密度及孔隙度等资料计算出了流体移动指数（QFM）,并建立了QFM与地层总有效渗透率的关系,进而估算出地层渗透率。该技术在松辽盆地深层火成岩中的成功应用证明了其有效性,从而可为类似油田的开发提供技术支持。     

水驱油藏时移地震叠前匹配反演——西非深水扇A油田时移地震研究实例

水驱时移地震研究即是将基础数据与监测数据的地震响应差异翻译为油藏特征的变化。以深水扇油藏水驱开发时移地震研究为例, 本文探讨了应用基于岩石物理研究的地震叠前匹配反演获得水驱开发敏感弹性属性体及其差异体的方法。通过流体替代开展岩石物理分析, 对水驱过程中岩石物理参数的流体敏感性进行排序, 确定匹配反演目标属性; 深入讨论了影响匹配反演效果的子波、约束模型及关键参数等三个主要因素。匹配反演获得的多种水驱流体敏感属性体及其差异体为后续剩余油分布预测及油藏开采部署提供了可靠依据。     

流-固全耦合新模型研究

在油藏开采过程中,储层岩石体变形与流体的流动是相互耦合作用的,并且流体渗流时的压力、饱和度也是不断变化的。假设岩石体变形为弹性小变形,建立其变形方程。由达西定律,考虑油、水两相流体耦合渗流时的饱和度变化,经过推导变换,得到了油、水两相流体的耦合渗流方程,从而得到了以岩石质点位移、流体压力和流体饱和度为未知量的流-固耦合数学模型,并给出了求解数学模型所需的定解条件。新模型拓宽了以前以岩石质点和流体压力为未知量的流-固耦合数学模型,实现了岩石变形和流体渗流的真正意义上的耦合,丰富了流-固耦合理论,为考虑流-固耦合影响下的油藏数值模拟奠定了理论基础。     

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。     

近海多波地震技术及在高温、高压气藏勘探中的应用

多波地震技术是进行海上油气勘探和开发的一种十分有效的新技术。本文通过对超高温、超高压的莺歌海盆地岩石弹性物性的研究,发现纵横波速度比和泊松比对地层的岩性和含流体性非常敏感;在此基础上,根据泊松比并结合纵横波波阻抗,制作了莺歌海盆地和琼东南盆地中、深层的岩性和气层预测量板。应用这一预测量板和多波地震资料对LD8-3构造进行了岩性和气藏预测。预测结果表明,LD8-3构造中、深层存在多套气层,且储层面积大,预测储量可观,从而预示了LD8-3构造中、深层具有很好的勘探前景。     

横波预测技术在苏里格气田储层预测中的应用

横波资料的缺乏严重制约了苏里格气田A区储层岩性、物性及流体识别等工作的开展,以往横波预测结果精度低,识别能力差,已不能满足储层预测需求。为此,基于地质、钻井、测井、地震等资料,针对苏里格气田A区上古生界砂泥岩地层的实际情况,确定了构建Xu-White模型所需的各项岩石物理参数,进行了横波预测研究,结合岩石物理分析、叠前弹性参数反演等技术实现由点到面的储层预测,获得的预测横波曲线与实测横波曲线吻合度较高。结果表明:①使用纵横波速度比、剪切模量以及拉梅模量/剪切模量、体积模量/剪切模量可有效划分砂、泥岩,利用拉梅模量/剪切模量—纵波阻抗、体积模量/剪切模量—纵波阻抗、泊松比—纵波阻抗交会等是识别流体的有效手段;②利用文中方法预测的盒8段储层、气层厚度与实钻数据误差小,储层分布与该区地质规律一致。     

流体性质对岩石地震波速度的影响

地震响应的变化源于地下地层结构和岩石弹性性质的变化。对岩石弹性性质的影响因素很多,也很复杂,主要有压力、温度、孔隙度及孔隙形态、流体类型及其饱和度等。根据Biot-Gassmann和Kuster-Toksz理论模型,分析了不同孔隙度下流体性质及其饱和度对岩石弹性性质的影响,讨论了两种理论模型计算结果的差异。认为流体对岩石地震波速度的影响主要与孔隙度大小和孔隙形状有关,纵波阻抗对储层中流体变化最敏感,横波阻抗对流体变化不敏感,通过纵横波阻抗联合应用可以提高对储层流体变化的识别精度。     

黄骅坳陷白唐马地区下第三系深层碎屑岩储层裂缝分析

根据岩心裂缝观测、岩心微裂缝电镜扫描、裂缝包裹体测试、测井裂缝解释等多项资料分析了渤海湾盆地黄骅坳陷白唐马地区下第三系深层碎屑岩储层裂缝特征。研究表明 ,本区裂缝主要包括高角度倾斜、走向NEE和NNW的两组构造裂缝 ,此外还发育有不规则的超压裂缝。裂缝主要在东营组沉积期和明化镇组沉积期形成。构造应力作用、流体压力和岩性是控制裂缝形成和演化的主要因素。预测白唐马地区下第三系深层裂缝发育的深度范围主要为 380 0～ 4 0 0 0m ,北大港断裂带东南侧港深 39—港深 78井区是裂缝相对发育区。