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斯通利波裂缝渗透率计算模型与应用

断块油气田 2022年第5期29卷 609-613,640页

作者：陈渊博章成广蔡明张泽天长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室湖北武汉430100 长江大学地球物理与石油资源学院湖北武汉430100 中国石化河南油田分公司安全环保部河南南阳473132

塔里木库车地区发育致密砂岩储层,如何准确评价储层裂缝渗透性是油田面临的主要问题。针对这一问题,利用含人工造缝岩心开展了裂缝渗透率测量实验,根据实验结果对裂缝渗透率理论公式进行刻度,结合斯通利波能量衰减系数与裂缝张开度的关... 详细信息

塔里木库车地区发育致密砂岩储层,如何准确评价储层裂缝渗透性是油田面临的主要问题。针对这一问题,利用含人工造缝岩心开展了裂缝渗透率测量实验,根据实验结果对裂缝渗透率理论公式进行刻度,结合斯通利波能量衰减系数与裂缝张开度的关系,建立了裂缝渗透率计算模型并进行应用。结果表明:实验测得裂缝渗透率与裂缝张开度具有良好的相关性;刻度后的裂缝渗透率模型计算的渗透率与试井渗透率吻合较好,裂缝渗透率评价结果与产能测试数据匹配较好。试井渗透率和厚度乘积与模型计算的平均渗透率和厚度乘积的对比结果表明,模型计算所得渗透率相对误差小于20%,满足目前裂缝渗透性评价的需求。

关键词：裂缝裂缝渗透率斯通利波致密储层

页岩裂缝和基质渗透率各向异性特征及影响因素

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科学技术与工程 2023年第24期23卷 10252-10263页

作者：胡辉庭马勇张遂安张凯逊张海鹏黄越中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 森特士兴集团股份有限公司北京100176 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

页岩裂缝渗透率是控制页岩气富集高产的关键参数,而页岩基质渗透率决定了页岩气的稳产和经济开发,研究页岩裂缝和基质渗透率的各向异性特征对于保障页岩气的长期产量尤为重要。以渝东南地区海相页岩为研究对象,探究了页岩裂缝和基质渗... 详细信息

页岩裂缝渗透率是控制页岩气富集高产的关键参数,而页岩基质渗透率决定了页岩气的稳产和经济开发,研究页岩裂缝和基质渗透率的各向异性特征对于保障页岩气的长期产量尤为重要。以渝东南地区海相页岩为研究对象,探究了页岩裂缝和基质渗透率各向异性特征及其影响因素。基于微计算机断层扫描技术(micro computed tomography,micro-CT)、高压压汞手段分析了页岩裂缝特征并区分了页岩裂缝与基质,利用立方体样品以及3D打印岩心夹持器技术测定了地层压力条件下页岩三轴方向的渗透率,采用定性观察、定量分析和数字岩心等方法揭示了页岩裂缝和基质渗透率各向异性与孔隙结构特征的关系。研究表明:页岩基质渗透率主要受岩石的微观结构控制,而页岩裂缝渗透率主要由裂缝形态和特征决定;微裂缝的存在增大了水平与垂直方向裂缝渗透率的差异性,但对水平方向间裂缝渗透率的比值影响较小甚至有所降低;水平方向上矿物和有机质呈层排列易形成连通的孔隙微裂缝网络,增大了页岩平行层理方向上的基质渗透率,使其比其垂直层理方向高出1~2个数量级;砂质条带和砂质纹层使得页岩水平方向上的基质渗透率差异性增强,而且页岩3个方向的基质渗透率与孔隙的比表面积、孔隙体积以及平均孔径具有较好的正相关性,页岩微孔和介孔越发育,页岩的基质渗透率越高。研究成果对进一步认识页岩非均质性的理论问题及其影响具有重要意义,可指导页岩气勘探开发并为页岩气经济开采提供依据。

关键词：海相页岩裂缝渗透率基质渗透率各向异性孔隙结构特征影响因素

致密裂缝性储层横波裂缝渗透率计算模型与应用研究

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致密裂缝性储层横波裂缝渗透率计算模型与应用研究

作者：陈渊博长江大学

学位级别：硕士

塔里木库车地区属于致密砂岩储层,如何准确评价储层裂缝渗透性是油田面临的主要问题。针对致密裂缝性储层微裂缝评价问题,探索了采用含人工造缝岩芯开展岩石物理实验指导现场裂缝渗透率计算的方案。尝试采用岩石物理实验的方法对多组含... 详细信息

塔里木库车地区属于致密砂岩储层,如何准确评价储层裂缝渗透性是油田面临的主要问题。针对致密裂缝性储层微裂缝评价问题,探索了采用含人工造缝岩芯开展岩石物理实验指导现场裂缝渗透率计算的方案。尝试采用岩石物理实验的方法对多组含不同倾角裂缝的人造柱塞状岩芯进行研究,分别探讨了裂缝张开度(裂缝宽度)、裂缝倾角、声波频率对横波衰减的影响,建立了基于横波衰减信息的裂缝参数表征模型。根据含人工造缝岩芯开展裂缝渗透率测量实验,利用实验结果对裂缝渗透率理论公式进行刻度,建立了基于岩石物理实验刻度的裂缝渗透率计算模型;并结合基于横波衰减信息的裂缝参数表征模型,建立了基于横波信息和岩芯实验刻度的裂缝渗透率计算模型并应用现场资料处理。裂缝模型横波实验结果表明,裂缝的存在会引起横波能量的衰减,且横波能量衰减系数均随裂缝张开度的增加呈对数规律增大;在其他条件相同情况下,在倾角为0°时裂缝造成的横波衰减最大,在倾角为40°时裂缝造成的横波能量衰减最小;当倾角在0°到40°之间逐渐增大时,含倾角裂缝引起的横波衰减系数会逐渐减小;当倾角处于40°到70°之间逐渐增大时,含倾角裂缝引起的横波衰减系数会逐渐增大。实验结果可用于储层微裂缝定量评价。裂缝模型渗透率实验结果表明,裂缝渗透率与裂缝张开度、裂缝倾角关系密切。随着裂缝张开度的增大,裂缝渗透率呈幂函数规律逐渐增大;随着裂缝倾角的增大,裂缝渗透率逐渐减小。现场应用结果表明,刻度裂缝渗透率计算模型计算渗透率与试井渗透率吻合较好,裂缝渗透率评价结果与测试产能数据匹配较好。对比验证结果表明,试井KH与本模型计算KH值相对误差小于25%,平均相对误差小于20%,满足目前裂缝渗透率评价需求。说明基于横波信息和岩芯实验刻度的裂缝渗透率计算模型可以较好地评价裂缝渗透率,具有良好的应用前景。

关键词：裂缝裂缝渗透率横波致密储层

荷载作用下结构型纤维对混凝土裂缝渗透率演化的影响

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复合材料学报 2020年第9期37卷 2314-2323页

作者：曾伟丁一宁大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室大连116024

为研究荷载作用下结构型钢纤维和结构型聚丙烯纤维对混凝土裂缝渗透率演化的影响,通过劈拉试验引入混凝土裂缝,同时利用真空渗水试验装置对不同裂缝宽度下混凝土裂缝渗透率进行实时测量和分析。借助激光扫描仪对混凝土裂缝表面形态进行... 详细信息

为研究荷载作用下结构型钢纤维和结构型聚丙烯纤维对混凝土裂缝渗透率演化的影响,通过劈拉试验引入混凝土裂缝,同时利用真空渗水试验装置对不同裂缝宽度下混凝土裂缝渗透率进行实时测量和分析。借助激光扫描仪对混凝土裂缝表面形态进行信息采集和形态重构。对比分析了结构型钢纤维、结构型聚丙烯纤维及混杂纤维(包括结构型钢纤维和结构型聚丙烯纤维)对混凝土裂缝渗透率及裂缝表面形态的影响。研究表明:结构型纤维可通过增大裂缝表面粗糙程度降低混凝土裂缝渗透率,且随着纤维掺量的增高,混凝土裂缝渗透率随之减小。对比单掺纤维混凝土,混杂纤维混凝土具有更粗糙的裂缝表面,且展现出更显著的裂缝抗渗性能;随着裂缝的扩展,混凝土裂缝渗透率更接近于泊肃叶渗流模型;相比于泊肃叶渗流模型修正系数ξ,本文所用渗透率参数α更适合量化结构型纤维对混凝土裂缝渗透率的影响。

关键词：结构型纤维裂缝渗透率裂缝表面形态泊肃叶渗流模型粗糙度

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深层页岩剪切滑移裂缝渗透率变化规律

天然气工业 2021年第1期41卷 146-153页

作者：陆朝晖贾云中汤积仁程玉刚贺培欧阳黎明页岩气勘探开发国家地方联合工程研究中心·重庆地质矿产研究院自然资源部页岩气资源勘查重点实验室·重庆地质矿产研究院煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室·重庆大学

为了明确深层页岩裂缝渗透率在剪切滑移过程中的变化规律,选用四川盆地涪陵地区下志留统龙马溪组页岩和美国宾夕法尼亚地区Marcellus页岩露头岩样,进行了不同法向应力和滑移速率条件下的裂缝剪切滑移实验,并应用脉冲衰减法采集了裂缝渗... 详细信息

为了明确深层页岩裂缝渗透率在剪切滑移过程中的变化规律,选用四川盆地涪陵地区下志留统龙马溪组页岩和美国宾夕法尼亚地区Marcellus页岩露头岩样,进行了不同法向应力和滑移速率条件下的裂缝剪切滑移实验,并应用脉冲衰减法采集了裂缝渗透率的变化数据,分析了法向应力、岩石矿物组分和滑移速率等因素对深层页岩裂缝长期导流能力影响的规律。研究结果表明:①页岩剪切滑移裂缝的渗透率受到裂缝表面凸起被剪切破坏和剪胀作用两种因素的综合影响;②裂缝表面凸起被剪切破坏致使裂缝的孔隙度下降、有效水力开度减小、渗透率降低,其中渗透率的变化主要受到页岩矿物组分、法向应力和滑移速率等因素的综合影响;③层状硅酸盐含量高的页岩裂缝在高法向应力和高滑移速率下,剪切作用导致裂缝表面凸起被破坏,较之于网状硅酸盐含量高的页岩,前者裂缝渗透率的下降幅度更大;④滑移裂缝的剪胀作用使得裂缝的有效水力开度增大、渗透率升高,其中渗透率的变化主要受到滑移距离、剪胀角、页岩矿物组分、法向应力等因素的影响;⑤网状硅酸盐含量高的页岩裂缝在低法向应力和低滑移速率下,剪胀作用会使得裂缝渗透率出现小幅度的上升;⑥压裂施工前期可考虑大排量、高注入压力形成规模复杂缝网,后期可考虑采用较低的流体注入速率和注入压力,使压裂裂缝和天然裂缝产生一定程度地滑移,从而有效提高裂缝渗透率和储层整体渗透性。

关键词：深层页岩高地应力裂缝渗透率剪切滑移脉冲衰减法裂缝表面凸起剪切破坏剪胀作用

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四川盆地涪陵地区页岩酸压裂缝渗透率实验

石油与天然气地质 2018年第6期39卷 1336-1342页

作者：房好青郭天魁王洋翟乃城曲占庆中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院新疆乌鲁木齐830001 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

体积压裂是实现页岩气商业开发的必要技术手段,但其增产机理和各种辅助增产措施的有效性需要进一步探索。通过页岩酸蚀裂缝渗透率测试实验,探究了碳酸盐矿物含量、酸液类型和浓度、支撑剂对页岩酸蚀剪切裂缝渗透率的影响,并借助CT扫描... 详细信息

体积压裂是实现页岩气商业开发的必要技术手段,但其增产机理和各种辅助增产措施的有效性需要进一步探索。通过页岩酸蚀裂缝渗透率测试实验,探究了碳酸盐矿物含量、酸液类型和浓度、支撑剂对页岩酸蚀剪切裂缝渗透率的影响,并借助CT扫描研究了页岩酸蚀前后的微观孔吼结构变化。结果表明:碳酸盐含量为2%的页岩采用11. 25%HCl+6. 75%HF的土酸配方可得到最佳酸蚀效果,碳酸盐含量为15%的页岩采用浓度为7. 5%左右的HCl酸蚀效果最佳。碳酸盐含量为25%的页岩采用2. 5%左右的HCl效果最佳;若页岩中钙质胶结的天然裂缝发育,应适当提高最优酸液浓度。页岩基质渗透率极低,如果储层中开启的天然裂缝或钙质充填裂缝不发育,即使是高浓度的酸液也不能将岩心驱透。该实验研究成果为页岩储层水力压裂的有效设计提供了更多有价值的信息。

关键词：水力压裂酸蚀 CT扫描裂缝渗透率页岩涪陵地区四川盆地

激波掠过后岩石相对损伤度与裂缝渗透率关系模拟实验研究

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石油学报 2009年第6期30卷 947-950页

作者：蒋金宝林英松张瑞英中原石油勘探局钻井工程技术研究院博士后站河南濮阳457001 中国石油大学石油工程学院山东东营257061 中原油田信息中心河南濮阳457001

为了将岩石动载损伤的研究成果应用于爆炸增产技术优化设计和施工中,开展了激波作用下岩石相对损伤度与裂缝渗透率的定量关系研究。依据激波作用后试样的损伤实验结果,建立了激波掠过后试样的相对损伤度模型,并定义了无量纲弹性波速。... 详细信息

为了将岩石动载损伤的研究成果应用于爆炸增产技术优化设计和施工中,开展了激波作用下岩石相对损伤度与裂缝渗透率的定量关系研究。依据激波作用后试样的损伤实验结果,建立了激波掠过后试样的相对损伤度模型,并定义了无量纲弹性波速。依据无量纲弹性波速,求得了相对损伤度与裂缝孔隙度的定量关系。利用实验数据和理论模型,得到了裂缝孔隙度随裂缝渗透率的变化规律,并求得了裂缝的平均宽度。依据裂缝孔隙度,求得了相对损伤度与裂缝渗透率的定量关系。定性地对地层条件与实验条件下的渗流强化结果进行了对比,并预测了爆炸压裂技术在低渗透油藏的增产效果。

关键词：激波相对损伤度裂缝渗透率裂缝孔隙度模拟实验低渗透油藏

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页岩压裂裂缝渗透率的测试与分析

天然气工业 2018年第3期38卷 60-68页

作者：尹丛彬中国石油天然气集团有限公司川庆钻探工程公司井下作业公司

为了提高页岩气体积压裂的有效性,有必要对不同类型页岩压裂裂缝渗透率及其影响因素开展进一步的评价研究。为此,在研究页岩矿物组构特征、储层孔隙与裂缝特征的基础上,对3种不同类型(原位闭合型、剪切自支撑型、单层支撑型)的页岩压裂... 详细信息

为了提高页岩气体积压裂的有效性,有必要对不同类型页岩压裂裂缝渗透率及其影响因素开展进一步的评价研究。为此,在研究页岩矿物组构特征、储层孔隙与裂缝特征的基础上,对3种不同类型(原位闭合型、剪切自支撑型、单层支撑型)的页岩压裂裂缝渗透率进行测试,并系统研究了页岩储层压裂裂缝类型、裂缝面粗糙度、碳酸盐矿物含量、页岩层理、围压等因素对页岩压裂裂缝渗透率的影响。结果表明:(1)原位闭合型裂缝渗透率与压力的关系符合Walsh理论,随围压增大而减小,其渗透率介于0.13~16.75m D,该类型裂缝不论有没有支撑剂充填和错位,对于提高页岩气储层产能都同样的重要、有效;(2)相对于原位闭合型裂缝,剪切自支撑型裂缝渗透率可提高1~2个数量级(渗透率介于7.53~88.48 m D)、单层支撑型裂缝渗透率可提高2~3个数量级(渗透率介于9.98~771.82 m D);(3)裂缝面粗糙度越大,裂缝渗透率越高,裂缝面分维数与渗透率具有较好的正相关关系;(4)剪切自支撑、单层支撑型裂缝渗透率和压力的关系与Walsh理论存在着一定的偏差,该偏差反映了自支撑点破碎、支撑剂嵌入和破碎等的影响。结论认为,该实验研究成果对于页岩气压裂工艺优选、参数优化具有指导意义。

关键词：页岩气体积压裂裂缝渗透率粗糙度原位闭合型裂缝剪切自支撑型裂缝单层支撑型裂缝实验室试验

双侧向测井计算碳酸盐岩裂缝性储层渗透率的应用研究

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石油天然气学报 2011年第12期33卷 92-95,173页

作者：潘秀萍张超谟胡挺长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室湖北荆州434023

鄂尔多斯盆地S区奥陶系马五组为一套基质孔隙度和渗透率低,且裂缝发育的裂缝性碳酸盐岩储层。为了充分利用常规测井资料有效地定量评价储层渗透率,以现有的常规测井资料与理论分析相结合,应用双侧向测井视电阻率建立了该区裂缝性碳酸盐... 详细信息

鄂尔多斯盆地S区奥陶系马五组为一套基质孔隙度和渗透率低,且裂缝发育的裂缝性碳酸盐岩储层。为了充分利用常规测井资料有效地定量评价储层渗透率,以现有的常规测井资料与理论分析相结合,应用双侧向测井视电阻率建立了该区裂缝性碳酸盐岩储层裂缝渗透率的计算模型,并利用有限的岩心分析数据及试气资料进行了对比验证。结果表明,该方法较为准确地评价了研究区裂缝性储层。

关键词：双侧向测井视电阻率裂缝性储层裂缝渗透率鄂尔多斯盆地马五组