CT扫描的岩心分析精度

采用医用X-CT机进行岩心分析时,会产生射束硬化现象,因此在重建图像之前,必须对投影数据进行预处理,校正射束硬化现象。硬化校正不足时,边缘的CT值偏高,中间的CT值偏低;校正过量时,则有相反情况出现。为了提高岩心分析精度,文中对用于岩心分析的专用X-CT机的结构和图像处理软件提出了一些具体要求。笔者认为,只要直接从X-CT机中取出原始数据进行预处理,再重建图像,就可解决射束硬化校正问题。如果在不同电压下,进行两次扫描,然后利用这两组原始数据(用双能量迭代法)即可求出物质的原子序分布图和电子密度分布图。这样,不仅消除了射束硬化影响,而且一在一定程度土解决了多解性。     

基于CT扫描的蒸汽驱岩心孔隙结构特征及相渗分析

为明确蒸汽驱对疏松砂岩稠油油藏孔隙结构特征的影响,以LDB油田为例,应用CT技术扫描不同蒸汽驱阶段岩心,构建三维数字岩心模型,提取孔隙网络模型,获取不同蒸汽驱阶段的岩心孔隙度、绝对渗透率及孔隙结构相关特征等参数,并通过流动模拟得到相对渗透率曲线,开展定量统计及分析。结果表明：随着蒸汽驱的进行,岩心孔隙空间变大,平均孔隙半径、平均喉道半径、孔隙度及渗透率均增大,渗流能力变强,孔隙结构得到改善。研究成果可为稠油油藏蒸汽驱开发设计提供技术支持。     

岩心CT扫描图像分割计算缝洞孔隙度与测井资料处理结果对比研究

针对缝洞型储层岩心CT扫描图像特征,研究了一种图像分割方法计算岩心缝洞孔隙度,并与常规测井资料三孔隙度模型计算的缝洞孔隙度及成像测井图像分割提取的面孔隙度进行了对比。结果表明,基于CT扫描图像灰度特性的算法可以从CT扫描图像中分割出岩心上尺寸较大的缝洞孔隙。应用该方法从岩心CT扫描图像提取的缝洞孔隙度与三孔隙度模型计算的缝洞孔隙度及成像测井图像分割提取的面孔隙度存在一定的对应关系。     

基于全直径岩心CT扫描技术的三元复合驱后微观孔隙结构特征

采用CT扫描技术对5块全直径天然岩心进行微观孔隙结构定量化研究,直观展示了不同类型砂体不同物性特征的岩石三维微观孔隙结构参数,结合驱替实验开展"双胞胎"岩样水驱、三元复合驱微观孔隙结构参数变化规律研究。结果表明:全直径岩心CT扫描是研究微观孔隙结构的有效手段,岩心扫描切片可以有效地反映砂体内部的层理及孔隙分布特征;随着孔隙度降低,岩心孔隙直径和喉道直径依次减小,孔喉比依次增大,配位数依次减小;水驱和三元复合驱对储层孔隙结构变化均具有积极影响,随驱替倍数的增加,孔喉半径、配位数与面孔率增加,孔喉比降低,后续水驱阶段的三元复合驱岩样微观孔隙结构更为复杂;相同驱替倍数条件下,聚合物驱对储层结构的改变程度明显高于水驱。     

基于CT扫描的低渗砂岩分形特征及孔渗参数预测

低渗砂岩孔喉狭小,结构复杂,难以进行岩石孔隙定量表征及物性参数的准确预测。为此,文中结合数字岩心技术及分形理论,提出了具有针对性的解决方法——选取四川盆地某气藏具有代表性的低渗砂岩岩样进行CT扫描,构建低渗砂岩微观结构图像和三维数字岩心,利用计盒维数方法分析低渗砂岩岩心孔隙空间的分形维数特征。结果表明:低渗砂岩孔隙空间具有良好的分形特征,利用分形理论可以描述其复杂的孔隙结构特征;通过建立岩石孔隙度、渗透率与孔隙空间分形维数的关系式,可有效预测该类低渗砂岩的孔渗参数,拓宽了分形理论在低渗储层物性评价中的应用范围。     

利用CMS-300岩心测定仪研究储层应力敏感

利用CMS-300岩心测定仪研究储层应力敏感，可以扩大储层应力敏感的研究领域。由于该仪器可以同时测试不同围压下的常规孔渗、克氏渗透率、滑脱系数、惯性系数，这是其他仪器不能完成的。研究发现，储层应力敏感不仅与渗透率有关，而且与其他参数也有一定的关系：气体渗透率与应力敏感呈反比；孔隙度和孔隙体积变化与应力敏感呈正比；气体渗透率越小，非均质越严重，滑脱系数、惯性系数变化越大，应力敏感越强。     

代表性特殊岩心分析样品在选择标准上的一些改进

通过特殊岩心分析（SCAL）测试得到的数据对油藏工程模型具有重要的影响。本文阐述了为SCAL测试选择代表性样品时所需要的一些标准和测试。推荐的这项技术可以保证选取到代表储层内合适的流体封隔箱或者地层岩相的高质量岩心栓。肉眼观察、有时还有计算机层析成象术是用于SCAL研究中评价和选择岩心栓的两种主要手段。虽然可以对卤水渗透率进行测量，但没有一种可以直接测量SCAL岩心栓的孔隙度（φ）而不影响其润湿性的方法。其它的选择手段包括使用“姐妹岩心栓”上传统的岩心分析数据（k和φ）作为SCAL样品性质的通用指标。 开发出了一种非常适合于保存样品或原状样品的选择技术来识别具有类似孔隙度／渗透率关系的储层层段。它综合应用了电缆测井、伽马扫描、定量CT和原状卤水渗透率数据。该技术利用这些数据来计算合适的深移储层性质指数（RQI）和流动层指标（FZI）数据。然后再用这些数据从每个储层封隔箱中选取具有代表性的岩心栓样品。作为一个实例，采用该选择指标从中东的上侏罗统碳酸盐岩储层申选取了大约400块SCA工。岩心栓。本文阐述了选择性岩心栓的具体步骤以及将这些岩心栓组合起来用于有意义的SCAL测试的选择标准。     

数字岩心分析与真实岩心实验平行对比研究

为探讨数字岩心分析与真实岩心实验之间的可替代性问题,采用大庆油田砂岩样品开展了数字岩心研究,并建立了三维孔隙网络模型,以此为基础,剖析了储层微观孔隙结构特征;应用恒速压汞实验获取了同一块样品的真实微观孔喉结构特征参数,并将数字岩心分析结果与恒速压汞实验检测结果进行了对比分析。研究结果表明：数字岩心技术是表征储层微观孔隙结构特征,进而研究微观渗流机理的有效手段,该技术的可靠性取决于对真实岩心特征参数提取的全面性与精确性,构建数字岩心过程中,除了满足孔隙度和渗透率与真实岩心高吻合度条件外,还有必要参考压汞测试得到的孔喉半径分布数据,建议增加平均喉道半径作为更严格的约束条件。     

用CT扫描技术观测岩心中液流特性

CT扫描技术实验表明可以清楚地看到岩心内部所发生的流体流动状况、两相区前缘形态及其变化,以及岩心横断面上液流流经的区域;可以测量出液流的真实速度,进而计算出有效的流动孔隙度(此孔隙度的概念与油层物理中的概念不同);可以观测到水驱油时水区含水饱和度的变化。此外,还介绍了用CT扫描技术研究岩心孔隙结构的情况.     

考虑压敏效应的变启动压力梯度试验研究

低渗透变形介质油藏中流体渗流不服从达西定律,存在启动压力以及较强的压敏效应,压敏效应会对启动压力梯度产生影响。采用模拟地层水驱替存在较强压敏效应的天然岩心,测得了有效应力变化对孔隙度和渗透率的影响和单相水驱时的启动压力梯度,获得了不同有效应力作用下的孔隙度和渗透率及不同渗透率岩心所对应的启动压力梯度。采用最小二乘法对试验数据进行回归,得到了孔隙度和渗透率随有效应力变化的模型、启动压力梯度随渗透率变化的模型及考虑压敏效应的启动压力梯度数学模型,提出了变启动压力梯度的概念。研究表明,低渗透变形介质油藏的启动压力梯度随有效应力的增大而增大;在生产过程中应选择合理的生产压差和注水时机,保持合理的地层压力,防止启动压力梯度增大对产量造成影响。      

A Study on Characteristics of Unsaturated Sandy Soils Based on the CT Scanning Method

Chemistry and Technology of Fuels and Oils - In the hydrologic cycle, sandy soils play the role of a connecting reservoir of surface water and groundwater, particularly in arid areas. Therefore, to...     

入口颗粒浓度对旋风分离器压力降影响的实验分析

旋风分离器的入口气流颗粒浓度对旋风分离器的压力降有重要影响。在入口气流颗粒质量浓度5~550 g/m3范围内,对蜗壳式旋风分离器的压力降进行了实验分析。结果表明,随着入口颗粒浓度的增加,旋风分离器的压力降逐渐降低,尤其是开始阶段,降幅明显。除旋风分离器的入口部分压力损失外,旋风分离器的压力降主要由气、固两相流与器壁之间的摩擦损失和气、固两相流的旋转损失两部分构成,前者与入口气流速度有关,后者与旋转速度有关。随着入口颗粒浓度的增加,摩擦损失部分增加,但旋风分离器内的气、固两相流的旋转速度降低,旋转损失部分降低,综合结果是旋风分离器的总压力降降低。旋风分离器的压力降变化也使管路系统压力分布发生变化,导致入口流量发生变化,加入颗粒后通过旋风分离器的流量相对纯气相时的流量明显增加。最后,给出了入口气流颗粒浓度对旋风分离器压力降影响的计算方法。计算中考虑了加入颗粒后对切向速度的衰减作用,适用于高入口颗粒浓度的工况。     

压敏复合地层调查半径研究

利用稳态依次替换法与物质平衡方程相结合的方法得到了压敏复合地层调查半径方程。压敏复合地层调查半径与压力敏感系数、产量有关,压力敏感系数愈大,压力敏感地层调查半径愈小;产量愈大,压力敏感地层调查半径愈小。当k1=k时,压敏复合地层调查半径可化为压敏地层的调查半径方程。当压力敏感系数为零时,压敏复合地层调查半径可化为复合地层的调查半径方程。所得到的压敏复合地层的调查半径方程是复合地层调查半径方程与压敏地层调查半径方程的拓展。     

射孔相位及地应力对薄互层起裂压力及裂缝扩展影响的实验研究

为了深入研究射孔相位、地应力对薄互层起裂压力及裂缝扩展的影响,采用大尺寸真三轴模拟实验系统进行水力压裂实验,通过扫描裂缝断面描述了水力裂缝扩展和分布状态,分析了射孔相位及地应力对薄互层起裂压力及裂缝扩展的影响,并进行初步的机理分析,为压裂设计和施工提供支持。实验结果表明:①岩心在射孔末端沿射孔方向开裂,随后裂缝转向,沿垂直于最小水平主应力方向扩展;相同地应力下,射孔相位60°时岩心起裂压力最小,初次开裂及压裂过程用时最短,且裂缝扩展或产生新缝数量多、形式复杂。②当垂向主应力与最大水平主应力差较大且水平主应力差较小时,岩心起裂压力较小,裂缝扩展过程平稳,受岩石断裂韧性影响微弱;当垂向主应力与最大水平主应力差较小时,水平主应力差越大,则起裂压力越大,裂缝扩展次数越少,压裂过程用时越短。③当水平主应力差较大时,裂缝沿垂向扩展明显,断裂面平直且垂直于最小水平主应力方向;当水平主应力差较小时,裂缝扩展方向难控制,易产生偏转或横向裂缝。④水力裂缝与结构面相遇时产生支裂缝,以及出现分叉、转向、穿层等现象是形成复杂裂缝网络的必要条件。层理影响裂缝穿层,微裂隙与微空隙对起裂压力和裂缝扩展均有影响。      

射孔相位及地应力对薄互层起裂压力及裂缝扩展影响的实验研究

为了深入研究射孔相位、地应力对薄互层起裂压力及裂缝扩展的影响,采用大尺寸真三轴模拟实验系统进行水力压裂实验,通过扫描裂缝断面描述了水力裂缝扩展和分布状态,分析了射孔相位及地应力对薄互层起裂压力及裂缝扩展的影响,并进行初步的机理分析,为压裂设计和施工提供支持。实验结果表明：①岩心在射孔末端沿射孔方向开裂,随后裂缝转向,沿垂直于最小水平主应力方向扩展;相同地应力下,射孔相位60°时岩心起裂压力最小,初次开裂及压裂过程用时最短,且裂缝扩展或产生新缝数量多、形式复杂。②当垂向主应力与最大水平主应力差较大且水平主应力差较小时,岩心起裂压力较小,裂缝扩展过程平稳,受岩石断裂韧性影响微弱;当垂向主应力与最大水平主应力差较小时,水平主应力差越大,则起裂压力越大,裂缝扩展次数越少,压裂过程用时越短。③当水平主应力差较大时,裂缝沿垂向扩展明显,断裂面平直且垂直于最小水平主应力方向;当水平主应力差较小时,裂缝扩展方向难控制,易产生偏转或横向裂缝。④水力裂缝与结构面相遇时产生支裂缝,以及出现分叉、转向、穿层等现象是形成复杂裂缝网络的必要条件。层理影响裂缝穿层,微裂隙与微空隙对起裂压力和裂缝扩展均有影响。     

高温高压条件下射孔效能试验研究

为研究射孔器在高温高压条件下的实际工作状态,提高对射孔效能的认识,研制开发了高温高压射孔效能试验装置和试验枪。对目前常用的DP36RDX（89型）、DP44RDX（102型）、DP50RDX（127型）射孔弹进行了不同温度、不同压力条件下在砂岩靶、灰岩靶上的射孔试验研究,得出了穿深随不同温度、压力变化的基本规律。射孔弹在一定温度范围内穿深随温度的升高而下降。对3种射孔弹穿深变化的原因进行了分析,认为在高温高压条件下,弹型越大,受温度影响越大,其膨胀量越大,造成射孔弹总体结构改变的程度也越大,是射孔弹穿孔性能严重下降的主要原因。提出了2项改进射孔弹穿深的措施,即在射孔弹的口部加装橡胶圈;选择耐高温弹性胶对弹壳和药型罩之间封口,保证在高温条件下不失去弹性和粘接性。     

岩心中硅酸凝胶堵剂突破压力的研究

在不同渗透率k(0.7～1、3～4、11～13μm2)的人造石英砂岩心上,测定了4个配方实验硅酸凝胶堵剂(4%、6%、8%、10%水玻璃+10%盐酸)的突破压力pt。堵剂用矿化度1.12×104mg/L、含Ca2++Mg2+377.8mg/L的注入水配制。堵剂注入岩心后在80℃下密闭放置24h使之凝胶化,测得对水的比突破压力p′t(单位岩心长度的突破压力)的对数值与岩心初始平均渗透率k的对数值之间有线性关系,lgp′t随lgk的增大而降低。设水在岩心内的流动为稳态单相流,导出了lgp′t与lgk之间的线性关系式,利用该式计算了4种实验堵剂的lgp′t～lgk直线斜率。当凝胶化温度升高时(40℃→60℃→80℃),测得的p′t值增大。在岩心渗透率0.7～1μm2,凝胶化温度80℃时,用蒸馏水配制的4种实验堵剂,其突破压力普遍大大低于用注入水配制的4种实验堵剂。图2表4参1。     

泥页岩压力传递特性的实验研究

井壁失稳一直是困扰油气井工程的难题,泥页岩渗透特性的定量测定是评价泥页岩井壁稳定性的重要指标之一.由于泥页岩的低渗透性,无法利用常规方法测定,借助于泥页岩水化-力学耦合模拟实验装置(SHM仪)和压力传递实验新技术,定量测定了泥页岩渗透率,评价了钻井液处理剂阻缓压力传递特性及效果,并分析了其作用机理,为高效水基防塌钻井液体系的研制和开发奠定了室内实验基础.     

基于CT扫描测定低渗岩心相对渗透率曲线的方法

中国低渗透油藏多采用水驱开采,而作为水驱开采核心参数的相对渗透率数据却难以通过传统的实验手段准确获得。为此,运用CT扫描方法,提出了基于CT扫描测定低渗透岩心相对渗透率曲线的稳态实验法和非稳态实验法。在稳态法中,针对低渗岩心难以达到绝对稳定的问题．给出了基于CT扫描数据的稳定评判依据。采用1种校正方法,克服了射线硬化的影响,提高了CT测量流体饱和度的精度。对2块低渗岩心的测试表明,该方法切实可行。