满足非典型阿尔奇现象油层识别研究

根据岩芯资料,研究了不同孔隙结构和润湿性下电阻率的变化特征,并从理论上加以说明。得出随着孔隙结构指数m的增大,相同饱和度下电阻率大幅增加,而且影响力出乎想象;随着饱和度指数n的增加,相同饱和度下电阻率亦增加。如果全部用固定的m和n值来计算储层含水饱和度,含水饱和度结果将非常高,油气层将被忽略。该变化特征对指导满足非典型阿尔奇公式的隐蔽油气层的识别具有非常大的指导意义。

饱和多相流体岩石电性的格子气模拟

利用计算机建立具有不同骨架颗粒形状和不同孔隙度的孔隙介质模型 ,采用格子气自动机方法模拟孔隙介质在油水饱和度不同的情况下电的传输特性 ,揭示了流体饱和度与介质电阻率之间呈现非阿尔奇现象的本质原因 .本文发现饱和度指数是饱和度和孔隙度的函数 ,反映了孔隙介质导电路径的复杂程度随饱和度变化而变化的情况 ,而不是传统地认为饱和度指数是流体分布状态的反映 .并得到新的饱和度计算公式 .以某油田为例 ,将计算的饱和度结果与实际岩芯实验的结果作对比 ,说明新公式的有效性 .

两相流下岩石电性的三维网络模型模拟

为进一步认识岩石电阻率的影响因素及非阿尔奇特征,建立具有不规则孔隙截面的三维网络模型来反映储层岩石的孔隙空间,并通过流动模拟研究了岩石孔隙的空间拓扑特性、孔隙形状、润湿性以及孔隙尺寸分布等对电阻率的影响。观察到了I-Sw曲线的凹型非阿尔奇现象,分析讨论了饱和度指数n的变化规律,并给出了定性关系,为实际应用提供了理论指导。

碳酸盐岩岩电特性数字岩心仿真

对于碳酸盐岩储层,其孔隙度通常较低,流体驱替难度大,从而造成岩电物理实验难以获得低含水饱和度情况下的电阻率资料。利用数字岩心模型,结合格子气自动机技术对不同含水饱和度情况下电的传输特性进行数值模拟研究,揭示非阿尔奇现象产生的原因,建立新的含水饱和度计算模型。并将计算结果与人工岩心和实际岩心实验的结果作对比,其良好的吻合性表明新模型适于在非阿尔奇碳酸盐岩储层进行准确的含水饱和度评价。

阿尔奇公式的理论本原

在岩石导电机理上,纯水层阿尔奇公式有两点必须改进.第一,岩石骨架不导电,岩石孔隙中的地层水导电,当孔隙度为零时,岩石的电导率为零,电阻率为无穷大.但在现在使用的双对数坐标系下,此坐标点(Ф=0,F=∞)无法实现.须将电阻率之比改为电导率之比,并采用普通坐标.第二,地层因素F是导体容量孔隙Ф和导体几何性质——孔道迂曲度τ两个因素的函数.但是纯水层阿尔奇公式F仅为Ф一个因素的函数.测井无法获得τ的数值.但通过观察实验数据,τ和Ф存在内在关联,将τ与Ф融合,得到1/F=Ф^2/a的关系式.普遍消除了F~Ф关系曲线左、右斜率不同或低孔门限的"非阿尔奇"现象.将公式中的导电因子Ф^2扩展为(ФSw)^2,得到含油层阿尔奇公式:R1/R0=1/sw^2.在油(气)成藏过程中湿性附着液首先被驱替,润湿性对原始油(气)藏不起作用.饱和度指数n值等于2.