碳酸盐岩非阿尔奇特性的诠释

以碳酸盐岩为主体的复杂储层,其多元的孔隙结构和强烈的非均质性导致经典的阿尔奇方程产生非阿尔奇特性。基于2 028块岩心岩电实测数据,结合三维数字岩心微观数值模拟,深入分析组成碳酸盐岩多元复杂孔隙空间的不同"元素"(基质孔隙、裂缝与溶孔、洞)各自的导电特性及其对m、n值的影响,阐述了它们的分布特点和变化规律。认为碳酸盐岩m值的分布与变化虽然是多种影响因素的交织,但主要受岩石孔隙结构控制,其物理意义在于表征孔隙结构对岩石导电性的影响,可定义为孔隙结构指数。在影响碳酸盐岩n值变化的诸多因素中,主导因素是岩石的润湿性,导致岩石储集空间油气微观分布状态的差异性。n值的物理意义在于表征与描述微观孔隙中油气分布状态的差异性对岩石导电性的影响,应定义为油气饱和度微观分布状态指数(饱和度指数)。在此基础上,为拓展阿尔奇方程在碳酸盐岩等复杂储层的应用提出可行的思路与方法。

基于等效岩石组分理论的饱和度指数影响因素

岩石的非阿尔奇特性主要受到孔隙结构、流体分布状态、岩石骨架附加导电、润湿性、临界饱和度等的综合影响。本文应用等效岩石组分模型进行了导电模拟,引入了孔隙结构效率、饱和度因子、饱和度指数、临界饱和度等参数,综合分析了各参数对饱和度指数的影响。研究表明:临界饱和度和第一饱和度因子对饱和度指数的影响最大,第二饱和度因子的影响次之,孔隙结构效率的影响最小,表现为:饱和度指数随着临界饱和度和第一饱和度因子的增大而增大,随着孔隙结构效率和第二饱和度因子的增大而减小。文中对中国东部G油田的岩心进行了实验分析,低孔低渗、中孔低渗、高孔低渗岩心的实验测量结果表明,在岩心孔隙度范围为15.2%～20.8%时,利用等效岩石组分模型拟合的含水饱和度—电阻率指数曲线的相关系数(0.93～0.97)较传统的阿尔奇模型拟合的相关系数(0.76～0.84)大。因此应用等效岩石组分理论能更加精确地描述岩石的非阿尔奇特性,从而明显提高饱和度计算的精度。

天然气水合物饱和度测井解释模型及方程

由于天然气水合物能够以孔隙充填、颗粒支撑及成层状3种不同形式同时存在,采用针对砂泥岩地层的传统解释模型和方法计算水合物饱和度,相当于只考虑了孔隙充填这一种存在形式,并不适用于水合物的其他赋存状态类型。通过水合物电阻率实验数据分析,从电阻率-含油(气)饱和度关系一般形式出发,导出适合水合物饱和度计算的最佳简式,明确了简式中3项的物理意义,即分别代表水合物颗粒完全分布于地层岩石孔隙中、以颗粒方式支撑和以成层状存在时的电阻增大率,建立了相应的水合物饱和度定量评价方法。现场应用表明,通过该方法计算得到的水合物饱和度不受水合物存在形式的影响,与现场取样分析得到的水合物饱和度更为吻合,同时也为水合物探明后确定有效开发方式提供测井参数依据。