基于双重孔隙理论的各向异性致密油砂岩地震岩石物理模型

致密油砂岩储层低孔低渗、矿物组分多样以及孔隙结构复杂,为岩石物理建模带来了较大挑战。基于致密油砂岩的特殊性,从岩石固体组分和孔隙结构2个方面对致密油砂岩地震岩石物理模型做了改进,实现了基于双重孔隙理论的各向异性致密砂岩油储层的岩石物理建模方法,并系统研究了新理论模型下泥质含量和泥质类型、孔隙连通性以及孔隙类型4种因素对岩石物理建模的影响。研究结果表明,泥质、孔隙连通性和孔隙类型对致密油砂岩均会产生较大的影响,证实了所提出的岩石物理建模方法的合理性。     

成岩作用和岩石结构对砂岩弹性速度的影响

对济阳坳陷沙河街组Es3z地层的127块砂、泥岩岩心样品进行了实验测试,利用速度—孔隙度关系,研究了成岩作用(胶结物)、岩石结构(分选性和黏土含量)对砂岩弹性速度的影响及其在速度—孔隙度关系中的变化形式。研究结果表明:速度—孔隙度关系的变化主要受成岩作用(钙胶结物)的影响,砂岩速度与胶结物含量具有明显的正相关性。岩石结构(分选性和黏土含量)控制了岩石速度和孔隙度的次一级变化。根据定性和定量分析,利用特定岩石物理参数的变化代表储层岩石沉积学特征,给出了胶结物、分选性和黏土含量对地震速度属性影响的理论岩石物理模型。     

致密含气砂岩的综合岩石物理模型研究

位于落基山脉的致密含气砂岩储层的岩性比较复杂，含有云母、长石、碳酸盐岩等成分。且泥岩是伊利石、蒙脱石、高岭石和绿泥石的混合物。大多数测井仪器响应都来源于岩石基质，这就造成了致密含气砂岩的测井响应非常复杂且很难确定。核磁共振仪测井响应值主要来自流体，岩石基质对其影响很小。综合核磁共振测井（用于测量流体组分）和裸眼井测井（用于测量骨架组分）可以得到致密含气砂岩的岩石物理模型。在大多数的岩石物理模型中，必须知道Rw、m、n及总孔隙度（PHIT）、粘土体积（VCLAy）和阳离子交换量（CEC）才能计算Sw。致密砂岩的胶结指数m和饱和度指数n的岩心分析是非常困难的，同时也是非常费时的。这是因为1）不可能在不破坏岩石骨架的基础上清洗烘干岩心；2）由于渗透率很低使得测量的饱和度范围很小。因为在这些储层中100％含水的层段不常见，Pickett交会图分析认为得到的胶结指数m和Rw值往往是错误的。而且，有一个值得注意的事实是在给定的致密含气地层中不同的砂岩中地层水矿化度会发生变化。利用产出水来确定Rw是不准确的，因为它已被产出气中凝析的低矿化度水所污染。 对于一个包括NMR测井的完整的测井系列，通常可以算出地层条件下的胶结指数m和饱和度指数n（有时包括Rw）。通过实例可以证明NMR测量对于我们的分析是必要的，并介绍了NMR测井如何与其它裸眼井测井资料结合起来确定孔隙度一饱和度模型。对于任何一个模型，都可以用NMR岩心资料结果进行检验和校正。     

储层砂岩沉积特征变化对地震弹性属性的影响

为使从地震数据中所提取的属性参数具有一定的地质意义,需要建立岩石物理性质与储层岩石沉积学特征之间的定性或定量关系.利用储层砂岩样品试验测试结果并根据胶结砂岩模型等有效介质理论分析了成岩作用及岩石结构变化对地震弹性属性的影响及其在弹性属性(速度、模量)-孔隙度交会图中的表现形式.成岩作用(胶结物含量)控制了砂岩弹性属性在交会图中的相对位置.结构变化对弹性属性的影响弱于成岩作用的影响,在弹性属性-孔隙度交会图中因结构变化而表现出的整体变化趋势斜率小于成岩作用差异所表现出的趋势,为利用地震弹性属性解释岩石沉积特征提供了一种方法.利用等效弹性模量理论分别给出了定量模拟流体饱和储层砂岩成岩作用变化(胶结物含量差异)、结构变化(定胶结物含量)对弹性波速度及模量影响的理论计算方法.     

胶结物对储层砂岩的地震弹性特征的影响研究

储层岩石的地震弹性属性是进行油气储层勘探及动态监测的基础。系统选取东营凹陷古近系各层段砂岩样品250块（以沙河街组为主）,并在模拟储层条件下利用脉冲穿透法测试样品的纵、横波速度。样品在纵波速度一泊松比交汇图中表现出两种主要变化趋势分别对应泥质与钙质胶结物的影响,在每个变化趋势中随泥质含量与钙质胶结物含量的增加岩石结构从颗粒支撑逐渐表现为基质支撑,弹性波能量的传播也从通过颗粒接触边界转变为通过岩石基质传播,这是使砂岩样品测试结果表现出两种截然不同变化趋势的主要原因,为利用岩石物理特性从地震资料中提取岩石结构、沉积与成岩特征的信息提供了依据。     

地震岩石物理学研究有关问题的探讨

对油气藏研究的目的在于弄清油气藏的构造特征、岩性特征和储集参数,进而减少油气勘探开发的风险.储集参数包括孔隙度、渗透率、流体类型和地层压力等,但由地震资料获得的是地震波的旅行时和振幅信息,并以此来计算地层波阻抗和其它地震属性,无法直接获得油气藏的储集参数.岩石物理学的研究成果在储集参数和地震属性之间架起了一座桥梁,这种跨学科的研究生成了一门新的学科--地震岩石物理学.进行地震岩石物理学研究,首先需要分析不同地质条件下储层的物性和流体特征与地震响应特征的相关关系;然后建立不同研究尺度(岩心、测井和地震)的岩石物理分析模型;最终利用岩石物理模型(或经验公式)通过流体替换和叠前弹性参数反演对油气藏进行多学科的综合研究,全面表征油气藏的储集性能.     

孔洞物理模型的地震属性特征研究

 文中介绍了孔洞物理模型实验的设计、制作方法及模型数据采集、处理的过程，并在解释层位的基础上，利用物理模型进行孔洞的地震响应特征研究，分析了孔洞的分布形态和孔洞内不同流体对地震属性的影响以及它们之间的关系和变化规律。分析结果表明：有一定发育规模且顶、底和洞壁保存相对较好的孔洞在偏移剖面上表现为背景差异明显的强短反射，且当孔洞内含气时，孔洞绕射最严重、串珠状特征最明显；主振幅和积分最大值/最小值属性对孔洞内流体的反映最敏感，洞内含气时属性值变化最大，含油次之，含水最小。上述地震属性特征可为孔洞及其所含流体的识别提供有益的帮助。     

基于岩石物理模型和谱分解的储层描述技术

横波品质因子的倒数与剪切模量－频散有关，由此可以建立横波衰减的估算方法。非固结砂岩的地震响应研究表明泊松比参数与低有效应力的砂岩模型参数有关。不同压力下岩石的弹性参数变化研究证实随着有效压力的增加，孔隙之间的喉道缩小。这使得纵横比小的柔顺孔隙关闭，从而降低孔隙度。借助模型技术，可以利用孔隙介质中粘滞流体对地震波传播速度的影响预测地震波传播速度，降低反演结果的不确定性。利用岩石物性研究地震振幅响应，提供了一种更可靠的岩性、孔隙度、岩石纹理、孔隙流体和厚度地震预测，岩石物理模型驱动的地震反演技术可以实现直接反演孔隙度。地震波衰减机制和测量方法研究表明，在孔隙和渗透性碎屑岩中，流体运动是衰减的主要机制。深水环境下的流体模型可以通过地震和井资料的地质统计反演方法来建立。地震资料谱分解技术已在裂缝发育方向和裂缝间距的检测中得到了实际应用。     

地震岩石物理和正演模拟技术在致密砂岩储层预测中的应用研究

致密砂岩储层因低孔隙性和含油气饱和度变化所产生的地球物理特征相对变化微弱,有利储层预测一直是地震预测中的难点,用传统的技术手段识别可能难以取得好的效果。地震岩石物理偏重于微观的实验研究,地震正演则反映了空间组合变化,二者结合相得益彰。开展了四川某工区致密砂岩的地震岩石物理基础研究和地震正演模拟研究,将地质模型和地震模型有机地结合起来,探索地层厚度、孔隙度、流体饱和变化引起地震响应的一般性规律,使地震反射特征具有地球物理意义和地质意义,进行有效的岩性区分和烃类检测,对于指导地震勘探实践具有重要意义。     

岩石物理分析在叠前储层预测中的应用

研究区位于苏里格气田的西北侧,目的层盒8段储层为典型的低孔、低渗气藏,物性变化大,非均质性强,纵波阻抗叠置,基于叠后数据的储层预测方法多解性强。因此需通过地震岩石物理分析并结合叠前地震反演,定性或半定量判断砂岩储层的含气性,为气田的勘探与开发提供布井依据。基于此,本文深入剖析岩石物理建模全过程,在测井资料井、震一致性处理基础上,通过标准井标定,选用Xu-White模型并利用迭代方法优化关键参数,准确地预测了横波速度并同时修正了密度曲线,为叠前储层描述提供了可靠的基础资料。同时利用岩石物理分析形成的解释量板对叠前反演结果进行解释,提高了气层的识别精度。     

致密砂岩储层自适应岩石物理建模方法

常规岩石物理建模方法建立在岩石矿物组分已知的前提下,并以Voigt-Reuss-Hill模型求取岩石基质的等效弹性模量.在致密砂岩物理建模的实践中,经常会遇到由于测井资料不全,无法给出精确的矿物成分解释,使常规岩石物理建模方法精度受到影响.针对这一问题,提出了 自适应的岩石物理建模方法.首先通过联立Gassmann方程...     

疏松砂岩油藏出砂机理微观可视化实验研究

针对出砂机理宏观实验研究中存在的问题,研制了疏松砂岩稠油油藏出砂机理研究的微观可视化实验装置,采用渤海疏松砂岩典型储层的粒度分布和油田实际挡砂参数,进行了疏松砂岩稠油油藏出砂机理的微观可视化实验研究。结果表明:出砂提高渗透率的程度与驱替压差、地层砂粒度、挡砂筛网尺寸有关。粒度越均匀,分级出砂范围就越窄,出砂阶段越集中;若粒度均匀程度较差,则分级出砂范围就越宽,出砂随驱替压差和挡砂精度的变化也越明显。     

疏松砂岩储层物性参数敏感性物理模拟实验

利用物理模拟技术制作了一组微弱胶结、非固结高孔隙度人造样本.疏松砂岩储层物性参数的敏感性实验结果表明,与致密砂岩相比,疏松砂岩的弹性波速度对孔隙度的依赖性较弱,胶结物的性质对疏松砂岩岩石物理特性有重要影响.在纯砂岩中加入粘土或少量的粒间胶结物,会使弹性波速发生明显的变化;胶结温度影响岩样抗压强度.温度过低,会使胶结程度不够,固结强度较低;温度过高,岩样将变得松散.     

利用地震岩石物理模拟预测三湖地区生物气成藏单元

针对三湖地区第四系疏松砂泥岩薄互层,着重分析了该区生物气"有储层、谁控藏"的勘探难点,并认为,在有利于岩性气藏发育的八大斜坡区寻找低饱和度岩性气藏,关键在于定量预测气藏成藏单元及其主控因素的非均质性。文中以地震资料为核心,以测井、地质、测试动态资料为约束条件,将二维地震道网格化,并通过变差函数分析、序贯指示随机模拟方法建立岩石物理三维随机模型,从而获得对含气异常较敏感的岩石物理属性体。分析该属性体产气、产水的阈值区间以建立气水识别模式,进而对岩石物理属性三维模型进行流体置换,得到网格化的气水单元分布模型及地震成藏单元,最终得到生物气藏可能的三维空间分布特征。钻探结果表明:应用地震成藏学指导下的横波岩石物理模拟技术预测天然气藏三维分布,效果明显,适用性强,其创新思路值得推广。     

疏松砂岩油藏冷冻岩心与常规岩心相渗曲线研究

为了更好地评价疏松砂岩油藏的水驱开发特点,针对实际油藏地质和流体性质特征,用室内水驱油非稳态法,研究近似油藏条件下冷冻岩心与常规岩心的油水相渗曲线,并进行对比分析。在数据处理过程中,利用JBN经验公式法进行计算,采用对数函数对其进行拟合与回归,最后绘出油水相渗曲线,并作为判断水驱效果的依据。结果表明,水驱后冷冻岩心的残余油饱和度平均为29%,残余油饱和度对应的水相相对渗透率为0.32,驱油效率平均为52%;常规岩心的残余油饱和度平均为30%,残余油饱和度对应的水相相对渗透率为0.30,驱油效率平均为52%。同一含水饱和度所对应的冷冻岩心,其水相相对渗透率高于常规岩心所对应的水相相对渗透率,但常规岩心见水时间早于冷冻岩心,且含水上升较快。冷冻岩心的最终水驱油效率和无水采收率均高于常规岩心。     

煤系地层地震岩石物理建模及横波预测方法

煤系地层油气资源发育潜力较大,现有地震岩石物理建模方法欠缺对储层含煤后岩石物理性质的系统研究。为此,利用自洽(SCA)模型耦合煤的影响,将其以包含物的形式加入背景介质中,构建一种适用于含煤储层的地震岩石物理模型;通过分析煤层占比、泥质含量、含水饱和度及孔隙度等微观物性参数对岩石弹性模量的影响,优选表征储层物性特征的敏感弹性参数;推导出以纵波速度为约束的岩石物理反演目标泛函,利用模拟退火全局寻优算法实现了横波速度的预测。将该方法应用于实际测井数据,预测横波速度与实测数据吻合度较高,证明了该模型对煤系地层的适用性。