基于正演与反演结合的孔隙度演化恢复方法——以川东北地区须家河组为例

孔隙度定量恢复是储层定量研究的核心问题之一,传统的半定量—定量恢复方法未考虑化学成岩作用与岩石表观体积变化,且应用条件苛刻、恢复结果精度低。在岩石组构、成岩演化序列分析和准确恢复原始孔隙度的基础上,综合考虑了岩石表观体积变化对孔隙演化的影响,以川东北地区须家河组储层为例,建立了压实主导型和胶结主导型成岩-孔隙度演化模式。基于粒间体积不变原理推导了压实主导型和胶结主导型储层的孔隙度变化量计算公式,并利用埋藏史-热史模拟结果获取古埋深、古地温等参数,建立单一成岩作用定量模型。综合原始孔隙度、成岩作用时间和温度范围,将地质历史时期孔隙演化视为多个单一增孔或减孔作用的叠加,构建了基于正演与反演结合的孔隙度定量恢复新方法(FIM法)。相较于改进的Scherer模型、机械-化学压实模型和反演回剥法,FIM法恢复孔隙度结果可信且适用范围更广。受早成岩阶段强烈的机械压实作用影响,川东北地区须家河组(长石)岩屑砂岩储层于晚侏罗世早期致密化,天然气藏具有"边致密边成藏"的特征;强烈的碳酸盐胶结使含石英砂屑灰岩储层于中侏罗世致密化,天然气藏具有"先致密后成藏"的特征。

冻融循环作用下岩石的拉压强度劣化模型

为了研究西藏玉龙铜矿边坡岩体在冻融循环作用下的损伤劣化,试验以石英砂岩和灰岩为试样,基于核磁共振技术对不同冻融循环次数下的岩石试样进行孔隙度测试,并采用伺服压力机和巴西劈裂试验进行单轴抗压强度测试和抗拉强度测试。研究了两组试样单轴抗压强度和抗拉强度与冻融循环之间的关系,分析了孔隙率变化量和强度损伤量的变化规律,基于孔隙度变化量建立了在不同冻融循环次数下的强度劣化模型,并利用试验数据对模型进行了拟合验证。试验结果表明:两组岩石试样的单轴抗压强度和抗拉强度均随冻融循环次数的增加而逐渐降低,孔隙度变化量及强度损失率随冻融循环次数的增加而逐渐增大。两组岩石试样的孔隙度变化量与相对强度服从指数函数关系,且具有很好的相关性,表明所建立的强度劣化模型可以很好的反映在不同冻融循环次数下的岩石强度演化规律,为玉龙铜矿后期开采技术提供理论依据。