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基于核磁共振测井的致密气储层孔隙结构评价与分类

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地球物理学进展 2023年第2期38卷 759-767页

作者：王跃祥谢冰赖强赵佐安夏小勇谢然红中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院成都610041 中国石油西南油气田分公司成都610041 中国石油大学(北京)地球物理学院北京102249

孔隙结构评价和储层类型划分对致密储层的勘探和开发具有重要意义.本文利用核磁共振测井对沙溪庙组致密气储层孔隙结构进行评价和分类.首先根据核磁共振T2分布形态利用模糊聚类的方法将致密砂岩储层孔隙结构分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类,随后结合... 详细信息

孔隙结构评价和储层类型划分对致密储层的勘探和开发具有重要意义.本文利用核磁共振测井对沙溪庙组致密气储层孔隙结构进行评价和分类.首先根据核磁共振T2分布形态利用模糊聚类的方法将致密砂岩储层孔隙结构分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类,随后结合压汞实验数据,利用变刻度幂函数法建立不同类型孔隙结构岩石T2分布转化毛管压力曲线的模型.根据建立的模型,我们将研究区实际核磁共振测井T2分布转化为毛管压力曲线,并计算储层孔隙结构参数,实现研究区致密气储层分类,通过岩心压汞实验数据和试油数据验证了储层分类结果的准确性.该方法可以扩展应用于其他地区致密储层的孔隙结构评价和分类.

关键词：致密砂岩孔隙结构核磁共振测井毛管压力曲线

基于改进毛管压力曲线的非均质储层分级评价与应用

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特种油气藏 2022年第2期29卷 128-134页

作者：李新文吴华中国石化江汉油田分公司湖北潜江433124 中国石化江汉油田分公司湖北武汉430223

针对强非均质性储层精细开发的难题,以江汉盆地潜江组油藏为研究对象,采用改进毛管压力曲线特征参数与岩心基础参数相结合的方法,建立了储层量化指标分级评价体系,并将油层有效厚度与测井曲线有机结合,建立了毛管压力曲线簇归一化新方... 详细信息

针对强非均质性储层精细开发的难题,以江汉盆地潜江组油藏为研究对象,采用改进毛管压力曲线特征参数与岩心基础参数相结合的方法,建立了储层量化指标分级评价体系,并将油层有效厚度与测井曲线有机结合,建立了毛管压力曲线簇归一化新方法。结果表明:基于改进毛管压力曲线的储层量化指标分级评价体系主要包含渗透率、起点压力、转折压力、中值压力和分类储层占比5种量化指标;潜江组油藏细分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ共6类储层,Ⅰ、Ⅱ类储层为渗流能力最优储集层,占整个潜江组油藏41.17%,Ⅲ、Ⅳ类储层主要为中低渗储层,占比超过50.00%,Ⅴ、Ⅵ类储层属于特(超)低渗储层,占比仅为7.77%。基于有效厚度的毛管压力曲线簇归一化方法计算简单,相对误差较小,可为储层分类评价后储层特征参数表征及对比提供途径。

关键词：储层评价非均质毛管压力曲线转折压力归一化潜江组油藏

多孔介质中角膜-液桥流对毛管压力曲线的影响

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土木与环境工程学报(中英文) 2023年

作者：王冠雄胡冉兰天陈益峰武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室水工岩石力学教育部重点实验室

毛管压力曲线是模拟孔隙介质非饱和渗流或水-气多相渗流过程的重要本构关系。当湿润相饱和度趋近于残余饱和度时，固相颗粒之间形成的角膜和液桥流动是通过角膜和液桥的流动是驱排过程的主要方式，而对角膜和液桥如何控制毛管压力曲线... 详细信息

毛管压力曲线是模拟孔隙介质非饱和渗流或水-气多相渗流过程的重要本构关系。当湿润相饱和度趋近于残余饱和度时，固相颗粒之间形成的角膜和液桥流动是通过角膜和液桥的流动是驱排过程的主要方式，而对角膜和液桥如何控制毛管压力曲线的理解还不充分。搭建微流控可视化实验平台，在6组不同孔隙结构和粗糙度的微流体中开展准静态排水实验，通过实验观察到角膜-液桥流，并量化这一现象对毛管压力曲线的影响。结果表明：角膜-液桥流主要出现在饱和度较低的情况下，会导致湿润相的残余饱和度降低0.21～0.32；角膜-液桥流的出现与孔隙介质的湿润性密切相关，粗糙的固相表面会降低湿润相的接触角，使角膜-液桥流更容易出现；角膜-液桥的影响与液桥的数量正相关，随着孔隙率和非均质性的减小，角膜-液桥流的作用变得显著。

关键词：多孔介质毛管压力曲线微流控实验角膜液桥

基于偏最小二乘回归方法的毛管压力曲线预测超致密砂岩储层渗透率

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油气地质与采收率 2022年第6期29卷 67-76页

作者：郭一凡司马立强王亮郭宇豪西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 成都理工大学能源学院四川成都610059

由于川西坳陷南部大邑构造须家河组三段超致密砂岩储层渗透率影响因素复杂,经分析、计算发现基于毛管压力曲线的多种经典渗透率预测模型预测精度不理想且存在一定的局限性。为提高超致密砂岩储层渗透率预测精度,在详细分析6种经典渗透... 详细信息

由于川西坳陷南部大邑构造须家河组三段超致密砂岩储层渗透率影响因素复杂,经分析、计算发现基于毛管压力曲线的多种经典渗透率预测模型预测精度不理想且存在一定的局限性。为提高超致密砂岩储层渗透率预测精度,在详细分析6种经典渗透率预测模型存在预测误差原因的基础上,优选特征参数,综合考虑孔喉半径、孔喉分布等多项渗透率影响因子,采用留一交叉验证法确定的模型最佳潜变量个数,应用偏最小二乘回归方法(PLSR)建立Winland-r_(5)(PLSR)模型、Pittman(PLSR)模型、Swanson(PLSR)模型3类超致密砂岩储层渗透率预测模型,有效地解决了基于普通最小二乘回归方法(OLS)的渗透率预测模型面临众特征参数多重共线性、小样本不具备模型泛化能力的问题。结果表明,基于偏最小二乘回归方法的3类渗透率预测模型,预测超致密砂岩储层渗透率的误差明显降低,具备泛化能力强、预测精度高、适用性良好的优势。

关键词：地球物理勘探超致密砂岩毛管压力曲线偏最小二乘回归方法渗透率预测

孔隙结构和角膜-液桥流对毛管压力曲线的影响规律研究

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孔隙结构和角膜-液桥流对毛管压力曲线的影响规律研究

作者：王冠雄武汉大学

学位级别：硕士

无论是降雨入渗过程,还是堤坝渗流以及深部咸水层CO地质封存过程中,均存在孔隙介质的非饱和/水-气或水-CO多相渗流问题。毛管压力曲线(也称土水特征曲线)是模拟孔隙介质非饱和渗流或水-气多相渗流过程的关键本构关系,是预测多相渗流相... 详细信息

无论是降雨入渗过程,还是堤坝渗流以及深部咸水层CO地质封存过程中,均存在孔隙介质的非饱和/水-气或水-CO多相渗流问题。毛管压力曲线(也称土水特征曲线)是模拟孔隙介质非饱和渗流或水-气多相渗流过程的关键本构关系,是预测多相渗流相对渗透率和介质抗剪强度的基础。孔隙结构和流动状态是影响毛管压力曲线的重要因素。本文以孔隙介质为研究对象,通过研发微流体可视化实验技术、发展孔隙网络数值模拟方法,系统研究孔隙结构与流动条件对毛管压力曲线的影响机制。主要研究成果如下:(1)研发了基于微流体的孔隙介质毛管压力曲线测定实验平台,发展了孔隙介质微流体试样制备技术研发了集微流体芯片制备、数据自动采集、压力精确控制和图像后处理为一体的孔隙介质多相渗流排水过程可视化实验平台,发展了基于紫外光刻蚀的任意孔隙结构微流体的快速(每小时8～10个芯片)制备方法,实现了准静态排水条件下多相流体界面演化的10微米级观测,进而实现了孔隙结构(孔隙率、粒径变异度)和流动状态(角膜-液桥流)等复杂条件下毛管压力曲线的高精度(0.01～6 kPa)、可重复测定。(2)发展了孔隙介质多相流孔隙网络数值模拟方法,通过微流体可视化实验结果验证了该方法的正确性与可靠性基于流体-流体界面失稳模式理论,建立了低饱和度条件下孔隙介质角膜-液桥流动状态发生的临界条件,进而将临界条件嵌入传统的孔隙网络模拟方法,发展了考虑角膜-液桥现象的孔隙介质排水过程孔网模拟方法,实现了低饱和度条件下饱和度、压力和流体分布的准确模拟。通过对比实验与数值模拟在不同孔隙结构和接触角条件下的流体分布和毛管压力曲线,验证了数值模拟方法的正确性与可靠性。(3)研究了孔隙结构对毛管压力曲线的影响,确定了毛管压力曲线与孔隙率、粒径变异度之间的相关关系通过微流体可视化实验和大规模孔隙网络数值模拟,研究了排水条件下不同孔隙率、不同粒径变异度对经典毛管压力曲线模型(van Genuchten模型)参数的影响,确定了模型参数与孔隙率/粒径变异度的回归关系。在此基础上,开展了基于Leverett J函数的毛管压力曲线缩放(scaling)研究,确定了一簇标准化的毛管压力曲线方程,进而提供了不同孔隙率与不同粒径变异度条件下毛管压力曲线的简易预测方法。(4)发现了孔隙介质排水过程中的角膜-液桥流现象,揭示了角膜-液桥流对毛管压力曲线的影响机制基于上述流体-流体界面的显微观测结果,发现了低饱和度条件下孔隙介质内存在角膜-液桥流现象,结合上述考虑角膜-液桥流的孔隙网络数值模拟方法,研究了不同孔隙率、粒径变异度、孔隙介质尺寸条件下角膜-液桥流对毛管压力曲线的影响。结果表明,角膜-液桥流的发生使得毛管压力曲线向低饱和度方向偏移,最终将显著降低了残余饱和度,残余饱和度的减小值与孔隙结构和介质尺寸密切相关,减小值最大达到0.19。

关键词：孔隙介质毛管压力曲线微流体实验孔隙网络数值模拟孔隙结构角膜-液桥流

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毛管压力曲线定量关系探究

特种油气藏 2012年第5期19卷 131-134,150页

作者：陶正武李闽陶建晓江油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学四川成都610500 中国石油大学山东青岛266555 中油长庆油田分公司甘肃庆阳745100

为了探究毛管压力曲线定量函数关系,选取3块岩样进行压汞实验,作出毛管压力曲线,然后分别用描述毛管压力曲线定量函数关系的Corey模型、Brooks-Corey模型、van Genuchten模型、Gerhard-Kueper模型与实验实测点进行拟合。拟合结果(用相... 详细信息

为了探究毛管压力曲线定量函数关系,选取3块岩样进行压汞实验,作出毛管压力曲线,然后分别用描述毛管压力曲线定量函数关系的Corey模型、Brooks-Corey模型、van Genuchten模型、Gerhard-Kueper模型与实验实测点进行拟合。拟合结果(用相关系数R2表示)表明,Brooks-Corey模型和Gerhard-Kueper模型拟合效果最好。

关键词：毛管压力曲线定量关系压汞实验 Brooks—Corey模型 Gerhard—Kueper模型

联合核磁共振测井与Thomeer模型评价碳酸盐岩储层饱和度

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物探与化探 2023年第1期47卷 110-119页

作者：陈星河张超谟朱林奇张冲张占松郭建宏长江大学地球物理与石油资源学院湖北武汉430100 油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 湖北武汉430100 中国科学院深海科学与工程研究所海南三亚572000

碳酸盐岩储层孔隙类型多样、孔隙结构复杂,传统的饱和度评价模型无法表征岩石的微观结构,给饱和度评价工作带来了极大的困难。针对该问题,本文以毛管压力曲线资料与核磁共振测井资料为基础,提出了结合核磁共振测井的Thomeer饱和度模型... 详细信息

碳酸盐岩储层孔隙类型多样、孔隙结构复杂,传统的饱和度评价模型无法表征岩石的微观结构,给饱和度评价工作带来了极大的困难。针对该问题,本文以毛管压力曲线资料与核磁共振测井资料为基础,提出了结合核磁共振测井的Thomeer饱和度模型。分析压汞资料的孔隙系统结构信息,利用Thomeer函数拟合得到多孔隙类型的毛管压力曲线分布,将复杂的孔隙结构表征为多条Thomeer曲线的共同作用。核磁共振测井是唯一能够连续定量表征储层孔隙结构特征的测井方法,利用核磁共振横向弛豫时间谱参数T2算术平均值(T2LM)与核磁孔隙度(MPHS),结合R35岩石物理分类计算Thomeer参数B_(v)、P_(d)、G和最大孔喉直径模态元素Porositon,构建复杂孔隙结构碳酸盐岩的饱和度评价模型,该模型解决了实验手段无法开展连续地层孔隙结构评价研究的问题。将该模型应用到中东X油田复杂孔隙结构碳酸盐岩储层进行饱和度评价,与J函数模型、阿尔奇公式进行对比。结果表明该联合模型方法相比于J函数模型与阿尔奇公式,相对误差分别从0.496、0.442降低到0.272,且能较好地表征变化趋势,无论是在高饱和度储层还是低饱和度储层,都取得了较好的应用效果。该模型可以最大程度上避免复杂孔隙碳酸盐岩储层带来的影响,提高饱和度评价精度。

关键词：碳酸盐岩饱和度核磁共振测井 Thomeer函数毛管压力曲线

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毛管压力曲线和分形理论在储层分类中的应用

岩性油气藏 2014年第3期26卷 89-92,100页

作者：刘义坤王永平唐慧敏王凤娇陈凌云东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室黑龙江大庆163318

应用MIFA方法计算了大庆油田M区块某检查井21块岩样的分形维数,并应用分形维数大小将储层划分为三大类,同时又应用毛管压力曲线形态分类方法对储层进行了分类。结果表明:应用毛管压力曲线形态和利用分形维数对储层分类的结果一致;同一... 详细信息

应用MIFA方法计算了大庆油田M区块某检查井21块岩样的分形维数,并应用分形维数大小将储层划分为三大类,同时又应用毛管压力曲线形态分类方法对储层进行了分类。结果表明:应用毛管压力曲线形态和利用分形维数对储层分类的结果一致;同一类别的储层不仅毛管压力曲线形态相近而且储层微观参数也相近,且随着分形维数的增大,储层的物性变差,尤其是储层的非均质性变强。通过统计21块样品的水洗程度,发现分形维数越大,样品的水洗程度越弱,也进一步验证了分形维数越大,储层的物性越差和非均质性越严重。

关键词：毛管压力曲线分形理论储层分类水洗程度

用J函数提高致密砂岩气层饱和度测井评价精度

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中国石油大学学报（自然科学版） 2016年第4期40卷 57-65页

作者：邵才瑞张鹏飞张福明郑广全侯秋元陈伟中中国石油大学地球科学与技术学院山东青岛266580 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266580 中石油测井重点实验室中国石油大学(华东)研究室山东青岛266580 中石油塔里木油田公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000 中国石油测井集团公司国际事业部北京100101

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... 详细信息

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。

关键词：测井评价低孔低渗储层致密砂岩毛管压力曲线 J函数饱和度