常规压汞-恒速压汞联合曲线构型模式及其指示意义

利用构型理论和层次分析方法,对常规压汞-恒速压汞联合曲线构型形貌进行划分,建立具有普遍意义的常规压汞-恒速压汞联合曲线三段式构型模式,探讨了该模式对岩石孔喉体系及其润湿滞后特性的指示意义。结果表明:常规压汞-恒速压汞联合曲线由a、b和c构型段组成,各构型段相互衔接,形貌各异;a构型段呈重叠形貌,指示了大孔喉体系,常规压汞-恒速压汞联合曲线无润湿滞后特性;b构型段呈分离形貌,可细分为b_(1)和b_(2)构型亚段,b_(1)构型亚段指示了中孔喉体系,恒速压汞曲线无润湿滞后特性,常规压汞曲线有润湿滞后特性,b_(2)构型亚段指示了中孔喉体系,常规压汞-恒速压汞联合曲线关联润湿滞后特性;c构型段呈重叠形貌,指示了小孔喉体系,常规压汞-恒速压汞联合曲线具有同等润湿滞后特性;常规压汞汞弯液面变形集中于b—c构型段,恒速压汞汞弯液面变形集中于b_(2)构型亚段—c构型段;常规压汞曲线和恒速压汞曲线的b_(1)构型亚段可用于接触角校正。常规压汞-恒速压汞联合曲线的三段式构型模式,对分段接触角校正及表征岩石孔喉分布具有重要指导意义。

Reconstruction and prediction of capillary pressure curve based on Particle Swarm Optimization-Back Propagation Neural Network method

Capillary pressure curve plays a critical role in the reservoir evaluation.It is essential to reconstruct and predict capillary pressure curve properly.Many traditional capillary pressure correlations have been suggested in the literature.However,their major limitation is mainly applicable to homogenous reservoir,and the larger error will be caused when heterogeneous reservoir is dealt by using these mathematical correlations.This study aims at providing an important method based on Particle Swarm Optimization-Back Propagation Neural Network(PSO-BP neural network)to represent and predict capillary pressure curve for homogenous and heterogeneous reservoir.The combination of PSO algorithm and BP neural network converges quickly,which improves the accuracy and efficiency of simulation.In this paper,core samples from three blocks of the same marine-sand reservoir,whose porosity is between 0.6%and 20.0%and permeability is between 0.1mD and 6117mD,are investigated by PSO-BP neural network method and J-Function method respectively.The reconstruction and prediction results are compared with the results obtained by mercury intrusion method in laboratory.The results show that capillary pressure curves reconstructed and predicted by PSO-BP neural network method are in better agreement with mercury intrusion curves than J-Function method,with 0.1%e5%and 5%e8%relative error respectively,which can totally meet the in-situ requirements.It is also demonstrated that PSO-BP neural network method is more suitable for homogenous and heterogeneous reservoir.©2018 Southwest Petroleum University.

基于储层物性参数的毛管压力曲线和孔喉分布表征

为了开展毛管压力曲线和储层孔喉分布表征研究,通过对渤海油田压汞实验资料进行分析,对已有毛管压力曲线进行线性插值、分段拟合及多元回归方法建立了预测模型,并对模型的合理性进行了验证。结果表明,储层孔隙度和渗透率与毛管压力和孔喉分布具有较强的相关性;对汞饱和度为5%~90%的毛管压力曲线进行拟合,显示进汞饱和度为10%时拟合相关性最好,拟合精度随着进汞饱和度的增大而逐渐降低,表明进汞饱和度较大时对应的细小孔喉与孔隙度和渗透率的相关性减弱,不是影响的主控因素;对模型合理性进行检验,最大进汞饱和度拟合平均误差为5.1%,样本毛管压力曲线的主要部分及孔喉分布预测值与实验值较为吻合。建立的预测模型能够较准确地表征区域内储层毛管压力曲线和孔喉分布,研究结果具有统计学意义,可为储层研究提供技术支持。

Pore-throat Structure of Tight Sandstone in Yanchang Formation of Huangling Mining Area Based on Scanning Electron Microscopy and Mercury Porosimmetry

Based on scanning electron microscopy and mercury porosimmetry,a large number of experimental data of pores and pore throats of tight sandstone reservoirs are obtained,and the characteristics of pore types,capillary pressure curves and quantitative parameters of pore throats of Yanchang Formation in Huangling mining area are studied.The results show that the main reservoir space types of Yanchang Formation sandstone are primary intergranular pores and feldspar dissolution pores.The pore-throat structure is medium-small pore and thin-small throat type,and the sorting is good to medium.The mercury porosimmetry curve shows a slightly coarse-thin skew.Combining the morphological characteristics of the mercury porosimmetry capillary pressure curve and the quantitative parameter characteristics of pore throats,the Yanchang Formation s micro pore structure is divided into types I,II,III,and IV.Tight oil reservoirs with type I and II pore structure characteristics are favorable.This study has reference significance for the later evaluation of tight sandstone reservoirs in Huangling mining area.

毛管压力曲线法与CT扫描数字岩心技术的应用对比分析

岩石微观孔喉是表征储层物性的重要因素,目前海上少井条件下可获得的岩心物性分析资料有限。为了定量分析西湖凹陷X油田平湖组储层岩石微观孔喉特征与物性特征,该研究采用毛管压力曲线法与CT扫描数字岩心技术表征该油田微观孔喉,并进行对比分析。毛管压力曲线法利用压汞实验,测得岩心岩样数据,通过毛管压力曲线图版得到排驱压力与孔隙特征参数。CT扫描数字岩心技术对岩样进行三维数字岩心重构,构建的三维数字岩心与真实岩心的相似度高,结合最大球法与图像处理方法,做到了定量化、可视化岩石微观孔喉表征。毛管压力曲线法与CT扫描数字岩心技术得到的孔隙分布曲线形状趋势相仿,存在差异。该文拟通过对毛管压力曲线法和CT扫描数字岩心技术在微观孔喉表征中的应用进行对比分析,旨在为研究人员提供更为准确、全面的储层表征信息,为油气勘探开发提供理论指导。

压汞法研究岩心孔隙结构特征

人造岩心广泛用于各类驱油实验,针对人造岩心与天然岩心的孔隙结构问题,选取不同渗透率的人造岩心及天然岩心进行常规压汞实验,研究了表征岩石孔隙结构特征的各项参数,分析了不同孔隙半径区间的孔隙体积及孔喉比等特点,给出了人造岩心和天然岩心的孔隙结构特征。研究结果表明,高渗透率的人造岩心与天然岩心的孔隙结构相近,孔隙体积大部分集中在半径区间为(5μm,20μm];而中低渗透层的人造岩心,在孔隙半径较小区间的孔隙体积所占比例小于天然岩心的,孔隙结构有一定差异。

盖层全孔隙结构测定方法

目前测定岩石孔隙结构的方法有压汞法、气体吸附法等，但压汞法测不到岩石中最小的孔隙，气体吸附法测不到岩石中较大的孔隙，测定结果均不能得到完整的岩石全孔隙结构。将压汞法和气体吸附法2种测定结果换算相衔接可得到完整的盖层全孔隙结构孔径分布图及其毛细管压力曲线，结合全驱岩样饱和水模拟实验即可直接测定岩样突破压力。研究结果表明，泥岩、灰岩、白云岩、粉砂质泥岩等的突破饱和度在19％～37％之间，平均26％，而细砂岩、粉砂岩、含砾泥质砂岩等的突破饱和度在41％～49％，平均44％。根据岩样的岩性，结合其毛细管压力曲线和孔径分布图选择合适的饱和度值，该饱和度值所对应的毛细管压力可以近似地看作该岩样在地层条件下的突破压力。

喇嘛甸油田砂岩孔隙结构特征研究

通过对喇嘛甸油田1974年以来的28口井986块岩样的压汞数据进行分析,分层统计了毛管压力曲线、孔隙半径大小与分布、孔隙渗透率分布峰位、峰值分布等相关参数,总结分析了喇嘛甸油田储层孔隙结构特征及不同油层的孔隙结构特征变化规律;利用岩石薄片鉴定、电镜扫描分析了粘土矿物在砂岩孔隙中分布特征。并根据孔隙特征参数对岩样渗透率范围进行了重新划分,通过压汞数据得到萨尔图、葡萄花、高台子层通用的J函数曲线,该曲线可以消除不同岩样毛管压力和饱和度曲线的差异。

东河1油田退汞毛管压力曲线的分形特征

根据分形理论,以退汞毛管压力为测量尺度,以对应的退汞饱和度分布频率为测量对象,对东河1油田岩样退汞毛管压力曲线进行的分形研究和分形维数计算结果表明,该油田岩样退汞毛管压力曲线(孔隙分布)具有分形特征。在考虑退汞麻痹效应和特低渗透率岩样退汞中止点假定条件下,对退汞量作了必要的修正。退汞曲线分形特征具有完整性,测量尺度范围从最高注入压力到最低退出压力。同时测量尺度与测量对象的数值具有良好的相关性,在双对数图上有良好的直线关系。退汞曲线分形维数D0W与渗透率、孔隙度、退汞效率和均质系数等常规孔隙结构特征参数均有较好的相关性,可以作为一个新的孔隙结构特征参数。

毛管压力曲线定量关系探究

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。

中–高煤级煤岩孔隙发育特征

煤层气的吸附、解吸、扩散、运移与煤储层孔隙发育情况密切相关,煤岩孔隙特征实验研究至关重要。离心法获取煤样毛管压力资料快速简便,无毒无害,通过离心取代常规压汞来表征并划分中–高煤级煤岩孔隙结构类型,将二者实验结果进行对比,同时结合扫描电镜实验探究孔隙发育成因。结果表明:依据煤级高低可将煤岩孔隙结构划分为3类,从类型Ⅰ到类型Ⅲ,孔隙发育情况由大–中孔向微–小孔过渡,气体储运模式由吸附扩散向游离渗流过渡;离心与压汞在表征煤岩孔隙发育特征上具有一致性;不同种类的煤孔隙成因导致煤层气在各类煤储层中的储运方式存在差异。

交互式毛管力虚拟仿真教学系统建设与应用

通过建设交互式虚拟仿真测试教学系统,在无汞无毒条件下进行常规压汞毛管力曲线模拟测试、高压压汞毛管力曲线模拟测试和恒速压汞毛管力曲线测试,避免了压汞法在教学中的毒害性危险。依托石油工程国家级实验教学中心开放实验室管理平台,使用交互式虚拟仿真互动教学,提升了毛管力曲线测试实验教学效果,拓展了教与学的科技前沿性,激发了学生自主探究的兴趣。

裂缝性油藏岩心渗吸实验及其应用

以裂缝性油藏为研究对象,开展了岩心静态渗吸实验,得到了不同物性岩心的渗吸采收率曲线。通过数学推导,建立了圆柱形岩心静态渗吸数学模型,并应用C++语言编程计算,得到了岩心的渗吸采收率数值曲线。通过调整数学模型中的相渗曲线和毛管力曲线参数,进行渗吸采收率数值曲线与物理模拟实验曲线的拟合,应用最小二乘法对拟合结果进行优选。根据拟合最优的渗吸采收率数值曲线,进行岩心相渗曲线和毛管力曲线的确定。

恒速压汞法不能确定孔喉比

压汞法是研究岩石孔隙结构的重要方法。前人认为,常规压汞法只能确定岩石的孔隙大小及分布,恒速压汞法扩展了常规压汞法的功能,可以用来确定岩石孔隙的孔喉参数。根据本文的研究,恒速压汞法扩展的功能是对压力数据"噪音"的误读。岩石的孔隙为三维互连网络,不存在孔道和喉道的概念,每一个孔隙周围都有大小孔隙与其相连,汞液不会经过喉道才能进入孔道,而是先进入大孔隙,再进入小孔隙。恒速压汞曲线的锯齿状特征,也不是岩石孔喉特征的反映,而是压汞仪器的机械原因所产生的压力波动。油井从岩石孔隙中采油时压力也产生波动,但波动不是因为岩石孔隙的孔喉特征所致。

用核磁共振和常规测井资料预测毛细管压力曲线方法

为了连续获取储层毛细管压力曲线以评价储层孔隙结构,针对非常有限的实测资料,以125块不同岩性的岩心压汞分析资料为基础,提出了在没有取心井的研究区域利用核磁共振测井有效孔隙度资料和常规密度测井资料预测岩石最终进汞饱和度模型,建立通过核磁共振T2谱的最大弛豫时间Tmax预测岩石的排替压力模型;利用对数和线性拟合关系,采用分段的方法构建毛细管压力曲线。该方法解决了现场很难准确获取渗透率资料的操作难题,在油田现场容易实施。经与实测曲线对比发现,利用新方法获得的结果可信度很高。

基于瞬时进汞饱和度的毛细管压力曲线储层评价方法

在分析川东北碳酸盐岩储层评价标准的基础上,将孔隙度和最大汞饱和度相结合,进行试验样品储层分类.提出利用拟合二次曲线求取瞬时进汞饱和度的新方法.结果表明:不同类型储层表现出各自不同的瞬时进汞饱和度曲线特征;孔隙型储层的瞬时进汞饱和度曲线表现为不同形态的"上凸"特征,存在进汞缓滞段;裂缝型储层瞬时进汞饱和度曲线近似线形,不存在注汞缓滞段;利用瞬时进汞饱和度曲线进行储层评价,是对毛细管压力曲线评价储层的有效补充,具有实际应用价值.

三次样条插值在排驱压力计算中的应用

对于川东北部罗家寨气田飞仙关组鲕滩储集层的非均质性致密岩样及次生作用强烈的碳酸盐岩样品,用压汞法作的毛管压力曲线,多数没有明显的平坦直线段,很难精确作出切线,求取排驱压力。为此,提出了一种利用三次样条插值函数计算排驱压力的新方法。该方法应用三次样条插值拟合毛管压力与其对应的汞饱和度,使求取排驱压力的问题转化为求取毛管压力曲线初始拐点的问题。该方法不但程序设计简单、使用方便、原理符合定义,而且适合于各种形态的毛管压力曲线。

几种毛管压力曲线分形模型的应用和对比

一些学者根据分形几何原理推导出了一些毛管压力曲线的分形模型,将压汞法测得的数据代入这些模型,就可以计算出分形维数,根据分形维数的数值可以定量描述岩样的非均质性程度。比较分析了2种毛管压力分形模型,并用油田岩样压汞法数据验证了计算出的结果。通过分析计算结果,发现分形维数值越大,地层非均质性就越严重,这个结论与定性描述岩样非均质性方法得到的结果一致。

储层毛管压力曲线的拟合及其地质应用

本文以辽河油田新开地区沙一、沙三段砂岩储层为例阐述了如何利用原始压汞数据建立注汞压力与进汞饱和度之间的函数关系，然后再从这些关系式出发导出它们的一些地质应用。研究结果表明：新开地区注汞压力与进汞饱和度之间存在着良好的双曲线函数关系，根据这些关系可以利用孔渗两个参数反求毛管压力和毛管压力曲线，很方便地计算某一样品的渗透率以及任意进汞区间的渗透率贡献值。

基于RQI分类利用毛管压力曲线计算原始含油饱和度

储层原始含油饱和度是评价储层的重要参数,一般是通过压汞资料得到的毛管压力曲线来求取该参数。然而,在具有相同进驱力时,微观孔隙结构对含油饱和度的影响起到了非常大的作用;同时,通过理论分析所得,储层品质指数是定量表征储层微观孔隙结构的最佳宏观物性参数。研究基于储层品质指数对岩心分析数据进行分类,进而利用毛管压力曲线求取储层原始含油饱和度,最终应用于其它储层。