基于体积模量的储层含气性定量评价方法

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡本溪组气藏具有矿物类型多样、储层孔隙度低、渗透率低及非均质性强等特点,导致电阻率曲线受矿物含量变化及物性变化的影响较大,对储层含气性变化反应较弱,传统上利用电阻率测井资料评价流体性质的效果较差。在分析含气饱和度与纵波速度、横波速度及岩石力学参数之间规律的基础上,利用岩性扫描测井、阵列声波测井及常规补偿密度测井资料,计算100%含水地层体积模量和真实地层体积模量,通过分析二者的差异,形成了基于地层体积模量对比的储层含气性评价方法,识别储层流体性质。通过地层、骨架、水及天然气的体积模量建立了含水饱和度计算模型,依据试气层测井数据,建立含气性评价图版及含气饱和度图版,明确了伊陕斜坡本溪组气藏的气层、气水层、水层及干层的含气饱和度下限,实现了依据非电法测井资料定量求取储层含气饱和度的研究目标。研究成果在鄂尔多斯盆地伊陕斜坡本溪组气藏生产中的应用,有效提高了测井解释符合率,应用效果较好。相较于纵横波波速重叠包络法、泊松比与纵横波速比重叠包络法及弹性模量与真实地层体积模量重叠包络法等方法,地层体积模量对比法更能有效消除岩石骨架对评价流体性质的影响,解决了常规电法测井评价流体性质不准的难题,为重点井的试油选层及气藏含气规律研究提供技术支持。

不同干燥岩石体积模量计算方法在S油田的对比分析研究

时移地震随着OBN等海上先进采集技术的发展而得到越来越多的重视,相对传统采集技术,以OBN为代表的先进采集技术提升了时移地震资料质量,为更好地认识油气藏提供了宝贵的资料,但现阶段S油田尚未形成相适应的时移地震解释技术,目前还面临着定量化程度不够、双因素油藏参数变化引起时移地震差异规律认识不清等问题,究其原因是S油田所用的时移地震岩石物理手段研究尚不够成熟,优选出适用的干燥岩石体积模量计算方法对形成可靠的时移地震岩石物理手段非常重要,基于S油田岩石物理测试数据和油藏数据,从预测体积模量与实测体积模量对比、预测体积模量在纵波速度预测方面的应用两个角度开展分析,指出在有效压力大于等于S油田目前最低有效压力时,Macbeth法是四种方法中最优的方法,在提供两个样本的体积模量预测中,最大预测误差绝对值也仅有5.28%,且预测的纵波速度预测误差平均绝对值也只有3.16m/s。实际应用表明Macbeth法针对一定孔隙储层在已知三个压力测量参数情况下具有较好的计算精度。

多孔介质孔隙率与体积模量的关系

用两相等效体的概念,根据Walsh公式和球形孔隙的弹性公式导出了多孔介质的孔隙率和体积模量之间的近似公式和精确公式,近似关系式不适用于较大的孔隙率。精确公式可以较好的适用于较大孔隙率。试验结果表明,精确公式能够很好地表达多孔介质孔隙率与体积模量之间的关系。

液压系统油液有效体积模量的在线软测量

液压油的有效体积模量不仅是影响液压控制系统性能的重要参数,也是反映液压设备运行状态的特征参数。以液压油有效体积模量的在线监测为研究目的,利用瞬变流理论和气液两相流理论,在频域内建立液压系统管路中油液的固有频率、压力、气泡体积分数与有效体积模量关系的软测量模型,并对其进行数值仿真分析。该模型应用的关键问题是如何在线测量油液的固有频率,可行的解决方案是在液压动力系统选定的两个油液压力波动监测点安装压电式压力传感器,通过在线激励动态测量油液的压力频率响应函数,从而识别油液的固有频率。在液压动力系统多源诊断信息获取试验装置上对该模型进行试验验证。研究结果表明,该模型可以方便、有效地用于液压油的有效体积模量在线监测。

裂隙挤喷流对孔隙介质排水体积模量的影响

实际岩石比如沉积形成的岩石往往是裂隙和孔隙并存的孔隙介质.由于扁状的裂隙与近似球形或圆管形的孔隙具有不同的可压缩性,当孔隙介质受压时,液体会从易压缩的裂隙中挤出流入不易压缩的孔隙中,这种挤喷流会引起弹性模量的频散和能量的耗散.着重研究了裂隙挤喷流和液体可压缩性对孔道变形的影响,推导出了动载荷作用下排水体积模量的表达式.与挤喷流相关的裂隙附加柔度会引起排水体积模量随频率变化,使得孔隙介质呈现黏弹性.频率越高,模量的实部越大,岩石抵抗变形的能力越强.而模量的虚部体现了挤喷流对能量的耗散.裂隙密度主要决定模量频散的幅度以及能量耗散的强度,且裂隙密度越大,模量频散幅度越大,能量耗散也越强.裂隙的纵横比主要决定模量频散速率最快或能量耗散最强时对应的特征频率.若孔隙介质中不含有裂隙,即裂隙密度是0时,排水体积模量退化为Biot理论中的排水体积模量.

等效流体体积模量稳定反演方法

基于等效流体体积模量的反射系数近似方程,并结合Connolly弹性阻抗思想,推导了基于等效流体体积模量的弹性阻抗方程,并对弹性阻抗方程进行了归一化处理。在反演等效流体体积模量过程中,发现待反演参数的系数之间存在系数相关性,严重影响了等效流体体积模量反演的稳定性。首先采用贝叶斯框架下的弹性阻抗反演方法,进而将孔隙度反演结果作为已知信息加入到等效流体体积模量反演方程中,使待反演参数系数矩阵满秩,结合弹性阻抗反演结果,实现了等效流体体积模量的稳定反演。该方法有效地去除了系数之间的相关性,并将待反演参数减少为3个,所需要的角度个数也由4个减少为3个,提高了等效流体体积模量反演的稳定性。模型实验结果与实际数据应用均验证了方法的有效性。

固体推进剂的体积模量与体积蠕变

通过精确实测不同内压载荷条件下的试件微小体积形变,经过分析处理给出了两种固体推进剂的体积形变随压力变化的实验曲线、体积模量和初始气孔率及一种推进剂的定压蠕变曲线及其结果。该技术和结果对装药结构完整性分析及推进剂储存寿命的研究有重要意义。

干岩石体积模量估计

基于岩石物理理论和经验方程,讨论了几种干岩石体积模量的计算方法,包括:①利用饱和(或部分饱和)岩石数据计算;②缺少横波数据时利用岩石纵波速度估算;③利用孔隙度与体积模量关系估算;④利用统计关系处理.这些方法是针对实际地震数据解释或岩石物理模型研究时估计岩石体积模量的需要而提出的.

液压软管有效体积模量的测定

液压软管的有效体积模量对液压动力元件或液压系统的动特性有显著影响，本文在实验的基础上，给出了行之有效的液压软管有效体积模量的测定方法。

广义切线体积模量研究

对三轴应力状态下的土体切线体积模量进行了研究.考虑了常规三轴试验和各向同性压缩试验对切线体积模量的影响.在胡克定律的基础上,将体积功分为塑性体积功和弹性体积功,并由此确定了常规三轴试验和各向同性压缩试验对切线体积模量的影响系数.采用由两种试验得到的切线体积模量的值和影响系数,就可以得到广义切线体积模量.验算的结果表明广义切线体积模量的表达式更具代表性.

关于硅氧油的正割体积模量和密度计算

本文分析了硅氧油的压缩性能，提出了硅氧油的正割体积模量计算公式和密度计算公式。并用有关实验数据进行数值计算，给出了公式中的系数值或系数计算式。误差分析表明，正割体积模量公式对实验数据的平均计算误差为１％左右，而密度计算公式比正割体积模量计算公式更为精确。只要已知硅氧油的温度ｔ和该温度下的密度ρｔ，就能求得公式中的所有系数和不同压力下硅氧油的正割体积模量值和密度值。

油液体积模量对液压机械全功率换段中目标段建压时间的影响

为了缩短液压机械全功率换段时间,基于全功率换段方法分析油液含气时的体积模量对目标段建压时间的影响。对油液正切体积模量进行理论分析和试验研究,获得油液正切体积模量的变化规律。以某两段等差式液压机械为研究对象,在全功率换段方法基础上,建立功率过渡阶段的目标段建压子过程模型。通过仿真分析与样机试验相结合的方法,得到考虑纯油液体积模量、油液含气时的正割体积模量和正切体积模量下的目标段建压时间。结果表明:当研究液压机械全功率换段的目标段建压时间时,必须考虑油液含气量对建压时间的影响,且应采用油液正切体积模量;油液含气量越大,油液正切体积模量越小,目标段建压时间越长。

混杂纤维复合材料横向剪切模量和体积模量的预测

利用新型广义自洽模型推导混杂纤维复合材料有效模量的预测公式。模型假定各相纤维的共焦点椭圆柱体细观单元嵌在同一宏观上均匀化的复合材料中。通过解析函数的保角变换与罗朗级数展开,获得了相应问题的解。根据复合材料平均应力与应变关系,获得了混杂纤维复合材料横向剪切模量和体积模量的预测公式。该模型能够考虑纤维截面影响,所得理论值与实验结果吻合较好。

利用波速、密度和体积模量估计微裂隙岩体的渗透率演化

热致裂隙会引起储层岩石渗透率的显著增加,利用弹性波速、密度和弹性模量的改变预测裂隙引起的渗透率的变化。对Westerly花岗岩样进行了250℃、450℃、650℃和850℃的热处理,温度的升高引起了各向同性均布裂隙的长度、隙宽和密度的增加。采用去离子水作为孔隙流体,测试了10、30、50 MPa有效应力下的渗透率。对同一批岩样,在类似的有效应力水平下,渗透率与纵波与横波速度、体密度和静态体积模量有关。裂隙密度的演化采用Kachanov模型计算,随着有效应力的增加,裂隙闭合引起裂隙密度和渗透率的下降,但其他参数增加。热处理引起了渗透率和裂隙密度的系统性增加以及其他参数的减小。对干、饱和条件,渗透率和其他参数之间存在高相关系数经验关系式,并随有效应力而变化。大致来说,可以利用弹性波速、密度和弹性模量来预测各向同性破裂引起的渗透率的改变。然而,仍需要可靠的方法来提高这些用于建模和描述渗透率的实验室测量数据。

垂直振动下干湿颗粒样品的体积模量与耗散

研究了垂直振动条件下,干、湿玻璃珠样品的体积模量和相对耗散.实验发现:1)在低饱和度下,干、湿玻璃珠样品的体积模量随压强幂律变化,与基于赫兹接触势的有效介质理论预言的1/3幂律关系接近;加入少量液体会增加体积模量.同一压强和液体含量下,随着液体黏度的增大,体积模量随之增加.基于赫兹接触力学,提出了有效弹性网络模型来阐述湿玻璃珠样品体积模量的增加机制.2)干、湿玻璃珠样品的相对耗散随压强幂律降低,湿玻璃珠样品的相对耗散与液体黏度呈正比.3)随着应变幅值的增大,湿玻璃珠样品表现出类似干玻璃珠样品的软化行为,且液体黏度会抑制玻璃珠样品的软化行为.

管路体积模量对液压支架立柱缸动态特性的影响

大采高液压支架的供液管路的工作压力为23～32. 5 MPa,通流直径为38～60 mm,管路长度约1000～1500 m,管路体积模量使供液管路具有压力明显、流量响应滞后现象,导致液压支架系统速度、位移动态响应差。以液压支架大通径高压供液管路为试验对象,当压力为5～25 MPa时,管路体积模量值1300MPa,依据公式得到胶管体积模量约为恒定值2700 MPa,与乳化液体积模量接近。建立了AMESim管路模型和液压支架系统模型。仿真结果表明,供液管路体积模量越小,立柱位移、速度和压力响应越慢;当管路体积模量为1300 MPa时,立柱位移、速度和压力响应时间分别为0. 1 s,0. 2 s,0. 05 s,立柱缸响应滞后较明显。

点火增压过程中体积模量对药柱结构分析的影响

根据点火过程中压强-时间和压强-体积模量变化规律,得出了药柱体积模量随时间的变化规律。应用该规律分别进行药柱弹性和粘弹性分析,得出了泊松比变化情况,并与体积模量为常数的分析结果对比;进一步应用弹性有限元分析整个点火过程中圆管药柱内孔周向应变变化情况,探讨了点火过程中体积模量对药柱结构分析的影响。分析表明,压强对拉伸模量影响不大,体积模量增大相当于泊松比增大,粘弹性剪切松弛模量可由近似公式求得,对药柱进行点火过程弹性或粘弹性分析时,应考虑体积模量随压强变化的影响。

声学法测棒材体积模量的自动识别算法

提出了利用超声波法测量材料体积模量的自动识别目标点算法。针对不同棒状材料,使用超声波纵波直探头测量直达纵波时间和变形横波产生的延时纵波到达的时间计算超声波在该种材料中的横波声速和纵波声速,并得到其体积模量。在分析不同材质和尺寸对于特征点位置影响的基础上,设计了自动搜索算法替代手动闸门截取波形寻找特征点,从而简化了超声波测量体积模量的步骤。对于长径比在5∶1左右的钢和铝等金属试件测量不确定度在1%以下,相同尺寸的有机玻璃和尼龙等非金属试件不确定度在3%以下。

雨汪井田超压含煤地层孔隙特征及孔隙体积模量演变规律

煤及煤层气开发中的异常高压现象会对资源开发带来危险,从而威胁到人员和财产的安全。本文选取云南雨汪煤矿的6个煤样,联合CT扫描技术和低温液氮吸附实验方法,分析测试得到超压煤样孔隙半径、孔喉半径、孔容-孔径微分分布的孔隙特征参数;基于Gassmann模型的机理,推导了不同围压条件下的干燥及饱和超压煤样孔隙体积模量。结果表明:雨汪煤矿超压地层煤样孔隙率偏大,可达到10%,孔隙形状主要为球形和柱体,孔隙大小以介孔为主。干燥煤样的纵横波速度随围压的施加呈非线性增加。饱和煤样孔隙体积模量随围压的增加而变大,围压相同时,孔隙体积模量在水饱和度大于90%时迅速增加。

用DFT计算立方氮化硼的状态方程及体积模量

立方氮化硼的高硬度起因于硼原子和氮原子形成的B-N sp3键很强。为获得对B-Nsp3键的定量认识,用DFT计算了它在常压到百万大气压(0-100GPa)范围内的状态方程(EOS)及体积模量。采用保模赝势模拟硼原子和氮原子,分别根据GGA、LDA进行相关计算。计算结果表明,立方氮化硼的体积模量B0为372.8±2.2GPa^395.8±0.2GPa,GGA对B-N sp3键的计算偏弱。