白云岩储层特征与渗透率评价方法——以伊拉克美索不达米亚盆地古近系为例

伊拉克美索不达米亚盆地古近系白云岩储层储集空间多样,渗透率测井定量评价非常困难。针对这一难题,首先,基于铸体薄片、CT扫描等实验数据,分析白云岩储层的储集空间;其次,结合阵列声波和电成像测井表征微裂缝,划分孔隙型和微裂缝-孔隙型白云岩储层类型;最后,耦合“数据驱动”和“知识驱动”计算白云岩储层的静态渗透率,并分别建立孔隙型和微裂缝-孔隙型白云岩储层动静态渗透率之间的转换关系。结果表明,研究区白云岩储层所发育裂缝的平均宽度为50μm,属于微裂缝级别,微裂缝孔隙度基本小于1.5%;当白云岩储层各向异性小于3.1%时,为孔隙型储层;当白云岩储层各向异性大于或等于3.1%时,为微裂缝-孔隙型储层;从“数据驱动”角度出发,可以将静态渗透率的计算逐步转化为复杂的、高维的、非线性的分类问题,并引入“知识驱动”,弥补“数据驱动”的盲目性和无效性,最终针对研究区白云岩储层所建立决策树分类模型的深度为16层、准确率为84.06%,从而准确计算白云岩储层的静态渗透率,静态渗透率的评价精度提高约70%;孔隙型和微裂缝-孔隙型白云岩储层动静态渗透率转换的相关系数R2分别为0.86和0.90,动静态渗透率之间准确转换关系的建立将为白云岩储层的产能预测奠定重要基础。

中国海上潜山裂缝性储层测井评价研究进展

近年在中国渤海、南海海域陆续发现大中型潜山裂缝性油气田,使得潜山逐渐成为中国海上勘探开发的重要领域。潜山裂缝性储层岩石矿物组分复杂、储集空间多样、非均质性很强,从而给测井评价带来了前所未有的技术挑战。系统梳理渤海海域锦州25-1南、蓬莱9-1、渤中19-6、渤中13-2和南海东部惠州26-6等潜山油气田,从潜山裂缝性储层的岩石矿物特征、储层物性分布和储集空间结构出发,总结了潜山裂缝性储层测井评价的研究进展,主要包括石英、长石、云母等岩石矿物组分的精细解释,以不同类型渗透率为核心的储层参数计算,结合裂缝类型、密度、有效性等方面的综合评价;阐明了潜山裂缝性储层测井评价的技术难点,重点包含油、气、水层的准确识别,以裂缝宽度和裂缝延伸长度为核心的裂缝定量表征以及储层产出能力的分级预测;理清了潜山裂缝性储层测井评价的攻关对策,核心是实施测井采集—处理—解释一体化、研制—试验—应用一体化和测井—录井—测试一体化,三位一体有机结合,进行多方位、多角度、多层次地攻关研究,旨在系统地建立海上潜山裂缝性储层测井评价技术体系,从而为海上潜山裂缝性油气藏的高效勘探开发提供测井技术支撑。

偶极声源在裸眼井及套管井外的横波辐射特征

偶极横波远探测技术作为近年来发展起来的一门地球物理测井技术,一个重要应用前景就是在裸眼井和套管井测井时寻找井外地层中的油气构造.本文从井中偶极声场积分表达式的远场渐近解出发,对裸眼井及套管井中偶极声源的辐射场进行了对比分析,首次得到了偶极声源在不同声源频率和不同地层类型下的辐射特征.并深入研究了套管井中偶极声源的SH横波远场辐射特性,给出了不同耦合情况下的SH横波远场辐射特性的变化规律,对比了套前套后SH横波远场辐射的异同.结果表明:井中偶极声源的远场辐射特性受声源频率和地层类型影响较大;在套管井中,偶极声源辐射到地层中的横波能量也可以进行远探测,尽管与裸眼井情况相比,辐射能量会有所降低.本文的结果为偶极横波远探测技术的应用提供了理论支持.

充液井中多极声源的辐射效率

利用反射声场探测井外地质构造的声波远探测方法已逐渐成为石油测井的一门重要应用技术.在远探测测井中声源常采用单极、偶极和四极等.为了考察各种声学辐射器的辐射性能,本文从辐射声场和井孔声场的能流密度出发,提出了一种利用辐射器向井外辐射的能量与沿井筒传播的能量比的大小来评价其辐射效率的方法,考察了不同声源激发的沿井传播的导波能流、地层辐射波能流及声源辐射效率随频率的变化规律.计算结果表明:不同声源的辐射效率和优势激发频段各不相同.单极声源在低频下的辐射效率很低,因为此时声源激发的能量几乎全部被斯通利波带走,相比之下,偶极声源在低频时的辐射效率远大于单极声源.本文的结果说明了偶极声源作为低频远探测声源要优于单极声源.

随钻偶极远探测声场的辐射特性

本文对偶极横波远探测技术在随钻测井中的应用进行了探讨.对于随钻远探测而言,井中声源向井外地层中的辐射性能是它的主控因素.本文从井孔内外声场出发,考察了随钻和电缆测井中偶极声源的辐射效率,即声源产生的辐射波能流与沿井传播的导波能流之比;分析了声源的远场辐射指向性;基于声源辐射与接收之间的互易性,快速模拟和处理了随钻测井下SH和SV横波远探测波形.研究结果表明,随钻条件下SH和SV横波的最大辐射效率受钻铤的影响较电缆的情况降低了70%左右,且横波最大辐射效率对应的优势激发频率也从电缆的3.5kHz降为2.5kHz左右;虽然随钻偶极的横波辐射效率明显降低,但由理论模拟的随钻远探测数据的成像结果可知,声源辐射到地层中的横波能量仍足以探测井外反射体,表明随钻偶极远探测技术在理论上是可行的,本文结果为随钻偶极远探测测井提供了理论依据.

多极声源在裸眼井外的纵横波辐射特性

声波远探测方法已逐渐成为石油测井的一门重要应用技术,声源向井外地层中的辐射特性是远探测声场的主控因数。推导了单极、偶极和四极子声源的远场位移渐近解与辐射指向性公式,模拟分析了低频和常规测井频率下多极子声源在井外地层中的辐射图样,优选出不同声源辐射到地层中的优势波类型,并对比了不同频率下优势波指向性的变化规律。结果表明:单极辐射P波和偶极辐射SH横波在各自的辐射声场中占据了主导地位,它们对应的最佳激发频段分别在10 k Hz和4 k Hz左右,而在四极子声源的辐射声场中,P波和SH横波的指向性相近,均优于SV横波,且两者在7 k Hz左右达到最佳,为多极子声波远探测技术的应用提供了理论支持。

随钻偶极横波远探测优势频带及反射声场

电缆声波远探测测井已取得了长足进展,将这种技术应用于随钻声波测井,特别是随钻地质导向方面,具有潜在的应用价值。针对偶极声源随钻反射声波成像测井,基于偶极声源在井外无限大地层中产生的SH横波和SV横波的位移远场渐近解,对比分析了有无钻铤时井外地层辐射声场及井内声场,以及相应的偶极声场激发频带;结合三维有限差分数值模拟方法,讨论了井旁存在声阻抗不连续面时,井内接收的随钻偶极全波波形的SH反射横波变化特征。分析表明:与裸眼情况下相比,随钻条件下的SH和SV横波辐射指向性除受钻井井孔的调制外,同时还受到钻铤的强烈调制。尽管如此,随钻偶极横波同样适用于远探测成像测井,其中偶极声源存在一个优势激发频带,在仪器设计上应考虑和利用。

裸眼井和套管井中偶极声场的辐射和接收

运用弹性波互易原理,指出并验证井中声场辐射和接收存在的互易性,使得井的接收响应可以由井的辐射因子计算得到,并结合辐射声场的远场渐近解,使得远探测声场的计算效率显著提高;模拟结果与三维有限差分数值模拟结果吻合。由于井对声场辐射和接收的调制作用,偶极横波远探测测井数据SH型横波的贡献远大于SV型横波的贡献,这一结果为数据的处理和解释提供了理论基础;模拟数据及其成像处理结果还证明了横波远探测技术在套管井中的可行性。所提的理论和方法可以快速模拟偶极横波远探测声场。

复杂储层连通孔隙度评价与渗透率定量计算方法

复杂储层中普遍存在孔隙度相近而渗透率差异较大的现象。为了揭示其原因,采用铸体薄片、核磁共振、CT扫描成像等实验评价孔隙的连通性。连通孔隙度是渗透率的一个主要贡献参数。因此,从岩石孔隙空间的导电机理出发,以导电孔隙度为桥梁,建立连通孔隙度的计算模型,并分析十二种不同类型岩石中连通孔隙度与总孔隙度的函数关系;基于连通孔隙度的计算模型,建立普适性的核磁共振T_(2)模型;以石灰岩储层为例,在相近孔隙度条件下,从不同类型岩石渗透率之间的差异出发,推导、建立孔隙度指数模型,得到孔隙度指数的分布范围。基于普适性的核磁共振T_(2)模型,可将石灰岩储层渗透率预测的平均绝对误差从20.41mD降至0.83mD。该方法具有一定的理论价值和实际意义。

变质岩潜山储层裂缝声波测井评价方法及其在渤中19-6气田的应用

渤中19-6气田潜山储层储集空间类型复杂多样,除发育粒间孔、溶蚀孔以外,裂缝十分发育,导致储层具有较强的非均质性,使得不同探井之间测试产能差异较大,因此有效评价储层裂缝的发育情况至关重要。本文利用快、慢横波速度差异计算得到地层的各向异性大小,通过电成像测井获取的裂缝密度进行标定,建立了渤中19-6气田评价近井地层裂缝发育程度的各向异性判别标准,使声波各向异性评价地层裂缝由定性发展到半定量,弥补了电成像测井质量差时难以识别裂缝的不足。在此基础上,首次将偶极横波远探测技术应用到变质岩潜山地层中探测井外数十米内的大尺度裂缝,建立了一套由近及远、纵横结合的裂缝测井评价技术体系,从而为该气田裂缝准确评价及后续高效开发提供了有力支持。

高精度渗透率模型的建立与应用

分析复杂孔隙结构和强非均质性储层渗透率的影响因素,引入流动单元指标,耦合决策树分类模型;基于测井曲线及其衍生参数,建立适用于复杂油气储层的高精度渗透率模型;采用高精度渗透率模型精细处理某油田白垩系石灰岩储层的10口取芯井,与岩心渗透率、比采油指数进行对比。结果表明在划分复杂油气储层纵向流动单元时,决策树分类模型及每一类流动单元中孔隙度与渗透率的函数关系均需具备较高的精度;高精度渗透率模型大幅度地改进石灰岩储层渗透率的计算精度,尤其是在渗透率大于100×10-3μm^2的中高渗层;高精度渗透率模型所计算的渗透率无论是与岩心渗透率,还是与比采油指数的相关性均较好,即能更准确地表征流体在岩石孔隙与喉道中的渗流能力,证实方法的可行性和正确性。

七参数生产动态测井在注水油田动态监测中的应用

生产动态测井是油田监测的重要措施,目前对其系统性应用研究较少。以七参数生产动态测井技术为例,对该测井技术进行了简要介绍,并对其在注水油田中的应用进行了全面、系统的总结。七参数生产动态测井技术现场应用体现在以下5方面:①基于涡轮转速变化情况识别管柱状况;②通过小层产量劈分评价合采储层有效性;③通过动静态组合测井识别有效裂缝;④基于时移生产动态测井监测水淹动态;⑤基于注入剖面测井的非均质储层注入能力评价。实践表明,生产动态测井在油田动态监测中具有良好的应用效果,可为油田生产措施的制定与调整奠定基础。

孔隙裂隙地层中偶极声源的横波辐射声场

孔隙和裂隙通常在脆性岩石中同时发育,影响声波测井过程中声源在地层中的辐射波场。为研究偶极子声源辐射到孔隙、裂隙地层远场中横波能量的空间分布与大小,利用孔隙、裂隙地层波动理论计算不同孔隙度与裂隙密度下SH横波和SV横波的远场辐射图样及不同频率下2种横波的能流大小。结果表明,SH横波能量在井外远场中的空间分布与大小均优于SV横波,起到主导作用。随着地层孔隙度和裂隙密度的增加,SH横波和SV横波的最大能流逐渐减小,且在相同孔隙和裂隙发育度下,最大横波能流随孔隙度的增加衰减更加迅速。