Generalized effective medium resistivity model for low resistivity reservoir

With the advancement in oil exploration, producible oil and gas are being found in low resistivity reservoirs, which may otherwise be erroneously thought as water zones from their resistivity. However, the evaluation of low resistivity reservoirs remains

沈阳市科技型中小企业集群机理、效应分析与创新建议

本文以沈阳市科技型中小企业为研究对象,利用博弈理论模型,对沈阳市科技型中小企业集群创新的产生机理进行剖析,并在实证研究基础上,从拓宽科技型中小企业融资渠道、加强科技型中小企业集群合作、完善科技型中小企业服务平台、加大科技型中小企业资金扶持的角度,提出了沈阳市科技型中小企业创新效应途径。对提高广大科技型中小企业的产业竞争力、充分挖掘企业内部的创新能力、合理利用外部环境中的有利因素,促进区域经济协同发展、扩大就业,加强高新技术开发区的建设等方面都具有良好的促进作用。

纳米复合相变材料熔化过程数值模拟

相变储能技术在航空航天等领域具有广泛的应用前景,但是相变材料导热性能差制约了其工程化应用。高导热的纳米材料能够有效提高相变材料的导热性能。为了对其相变现象进行更精细的模拟分析,基于Maxwell-Garnett等效介质理论(EMT)建立3种具有代表性结构的纳米复合相变材料详细物性参数,将流体体积(VOF)模型与焓-多孔介质模型相耦合,在考虑相变材料体积膨胀的情况下,数值模拟了纯石蜡、添加不同体积组分金刚石纳米粒子(ND)、单壁碳纳米管(SWCNT)和石墨烯纳米片(Gn P)的纳米复合相变材料在定温边界条件下的固液相变过程。结果表明:相变材料熔化过程中对流效应主要分布在临近固液相界面、临近加热壁面及临近气液两相交界面这3个区域; 3种纳米粒子中Gn P的导热强化效果最佳,相比纯石蜡,添加体积分数为3%的Gn P纳米复合相变材料固相导热系数提高了486%,相变材料的熔化时间缩短了69%;升高壁面温度能够有效缩短复合相变材料的熔化时间。

页岩油气层地震岩石物理计算方法研究

研究通过数值计算地震波场特征直接获得地震波长尺度岩石物理参数及其响应特征的计算岩石物理方法。基于岩心资料,从页岩沉积的随机过程出发,以"层"和"纹层"为基本单元,构建厘米—毫米(cm—mm)级页岩小尺度数值地质模型,并随机加入有机质、有机孔、层间缝、垂直缝和基质孔隙。在小尺度网格应用宏观岩石物理等效介质模型,充分考虑介质的非均匀性,将小尺度地质模型转化为地球物理参数模型。基于小尺度地质模型与小网格地球物理参数模型,进行不同角度平面非均匀地震波传播模拟,提取传播时差,直接计算得到地震波长尺度的岩石物理参数。以胜利油田罗家地区页岩油层为例,改变TOC含量、层与纹层不同厚度和组合、裂隙分布,分别计算弹性参数,并甄选敏感弹性参数,验证了方法的有效性。

混合泥质砂岩有效介质通用HB电阻率模型研究

宋延杰 ,吕桂友 ,王春燕 ,李鹏举 .混合泥质砂岩有效介质通用 HB电阻率模型研究 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 3,38(3) :2 75～ 2 80本文基于 Berg提出的层状泥质或分散泥质砂岩有效介质 HB电阻率模型 ,考虑总孔隙中黏土结合水的体积 ,不考虑黏土结合水与地层水导电性的差别 ,将该差别归结到黏土颗粒导电中 ,建立了混合泥质砂岩有效介质通用 HB电阻率模型。通过对该模型的影响因素分析发现 ,泥质分布形式对模型计算的含水饱和度有很大影响 ;砂岩颗粒或黏土颗粒的电阻率越小 ,颗粒电阻率对 Ct(泥质砂岩地层电导率 )与 Swt(总含水饱和度 )关系影响越大 ;m(胶结指数 ) (m=n)对 Ct与 Swt关系曲线的影响随 Swt的增大而增大。通过一组骨架导电的人造岩样试验表明 ,该模型可以用于不含黏土的骨架导电的岩石 ,但地层水电阻率应小于颗粒电阻率。通过一组分散泥质砂岩岩样实验测量数据的计算表明 ,模型中引入参数 n(m≠ n)可以使拟合的 Ct的相对误差减小 ,但在考虑黏土结合水与地层水导电性差别时 ,模型中虽多加一个参数 ,却没有减小拟合的 Ct的相对误差。通过一组层状泥质砂岩测井资料解释表明 ,该模型适用于层状泥质砂岩地层解释 ;通过考察实际应用中 Rdc、Vdc对该模型计算含水饱和度的影响 ,说明在实际应用中 Rdc?

海洋含水合物沉积层的速度频散与衰减特征分析

随着水合物含量的增加,往往会引起纵、横波速度的增加,同时也会引起衰减的变化.针对含水合物沉积层的速度频散与衰减特征分析,有助于水合物含量的估计.本文以有效介质理论模型（EMT）为基础,研究了海洋未固结含水合物沉积层的纵、横波速度的非线性变化趋势.同时采用BISQ模型替代有效介质模型中的Gassmann方程,具体分析了全频带范围内海洋含水合物沉积层的速度频散与衰减特征.采用该模型,速度与衰减均随着水合物含量的增加而增加,且岩石孔隙度与泥质含量对衰减系数的影响较小.针对大洋钻探计划（ODP）164航次的实际数据,运用该模型方程计算采用声波测井数据（20kHz）与VSP数据（100Hz）,分别获取了水合物稳定带的饱和度数据,平均在5%-7%之间,由于速度频散的影响,VSP估算结果要弱低于声波测井估算数据,均与实测保压取芯的甲烷含量数据、他人研究成果以及神经网络趋势预测结果均有着较好的一致性.对南海神狐海域三口钻位开展了水合物含量预测,与保压取芯结果有着较好的吻合关系.同时基于层剥离法提取该区域某地震测线BSR层的等效Q值,采用本文方法估算了该区域的等效天然气水合物含量15%-30%.数值模拟与实际应用结果表明：含水合物沉积层的速度频散与衰减特征均随着水合物含量的变化而变化,联合利用这一些变化特征,有助于天然气水合物含量的估计.

有效介质电阻率模型在含泥含钙砂岩储层中的应用

含泥含钙储层泥质和钙质成份对电阻率贡献具有复杂性,其饱和度的定量评价更加困难。通过考察储层品质指数与孔隙度的关系,确定双对数关系曲线下的斜率值,为混合泥质砂岩饱和度模型的选取提供了依据。钙质颗粒作为砂岩储层电阻率的重要影响因素,其成份的增加不仅会引起孔隙度的降低,而且引起孔隙通道曲折度的增大,从而导致地层电阻率值升高。在上述理论分析基础上,提出含泥含钙砂岩储层体积模型,并以有效介质理论为基础,建立了混合泥质含钙砂岩储层有效介质饱和度模型。该模型基于层状泥质与分散泥质砂岩并联导电以及分散泥质砂岩的有效介质SATORI电阻率模型,其中将分散泥质砂岩分成导电的砂岩骨架颗粒、不导电的油气、分散粘土颗粒、钙质颗粒、微毛管孔隙水以及可动水等6种成份,充分考虑了钙质成份的导电特性、微孔隙水的影响作用以及粘土的附加导电性等因素。经岩电实验数据拟合与实际资料处理结果表明,模型具有较强的适应性和计算精度。

泥质砂岩水淹层有效介质对称复电阻率模型

鉴于目前复电阻率测井在水淹解释中只限于定性应用,尚未进行定量应用,基于泥质砂岩电阻率频散特性实验研究成果,利用有效介质对称各向异性导电理论,建立泥质砂岩水淹层有效介质对称复电阻率模型.通过对该模型的影响因素分析,发现随频率、黏土电导率、黏土体积分数增大,复电阻率模值减小.通过岩样复电阻率实验数据精度验证和实际测井资料解释结果对比表明,文建立的复电阻率模型可用于水淹层的定量解释,具有实用价值.

应力松弛对颗粒物质弹性性质的影响及等效介质模型校正研究

未固结碎屑砂岩储层是国内外重要的油气储层类型之一,其物理本质是由离散颗粒组成的软凝聚态物质.在地震勘探中通常使用Hertz-Mindlin等效介质模型来计算未固结砂岩的地震弹性特征,但该模型在使用中通常会得到明最偏高的剪切模量值.基于3D离散元技术,对颗粒介质在单轴压缩与纯剪两种过程中的力学响应进行离散元数值模拟,从微观颗粒尺度和细观力链尺度分析等效介质模型产生预测误差的可能机制,结果表明颗粒相对滑动、旋转、重排列等造成的应力松弛作用对体积模量计算结果的影响较弱,但在剪应力扰动下这种松弛作用所形成的细观不均匀应变对剪切模量的计算会有明显影响,是等效介质模型形成预测误差的主要原因.在此基础上给出了利用切向刚度校正因子C及组合参数R/R对Hertz-Mindlin等效介质模型进行修正的方法,以考虑颗粒间松弛作用及颗粒不规则性对该模型计算结果的影响,并应用于实际测井资料中验证了方法的正确性.

低阻油层通用有效介质对称电阻率模型的应用

基于并联导电和有效介质对称各向异性导电理论,建立低阻油层通用有效介质对称电阻率模型,研究模型确定含水饱和度的求解方法及参数确定方法,评价模型的实用效果,表明模型导出的关于可动水孔隙度函数在0～(有效孔隙度)区间内存在一个局部极小值,且该极小值点对应的孔隙度随骨架渗滤指数、微孔隙渗滤指数、骨架渗滤速率、微孔隙渗滤速率及其他参数的变化而变化,为保证迭代收敛,采用牛顿和二分结合的混合迭代算法,试算结果表明其收敛性.利用有该模型,对大庆XX油田的B井进行处理,并将模型计算的含水饱和度与试油结果进行对比,结果表明模型计算的含水饱和度是合理的,说明该模型适用于低阻油层解释.

有效介质理论离子导电模型的修正

针对现有有效介质理论(EMT)导电模型存在的问题和不足,通过对复合固态聚合物电解质(CSPE)导电性增强机制的分析,引入新的无机填料界面层离子导电模型及模型参数,对EMT离子导电模型进行修正。采用原位复合法制备聚环氧乙烷(PEO)基聚合物电解质,通过实验测定样品离子电导率与无机填料SiO2含量之间的关系,应用现有的EMT离子导电模型和修正后的EMT离子导电模型分别对样品的离子电导率与无机填料含量关系进行计算,将计算数值与实验数值进行比较。结果表明,修正后的EMT离子导电模型的计算值与实验值吻合较好。

黏弹性基体中挠曲电Timoshenko纳米梁振动特性分析

以黏弹性基体中的Timoshenko纳米梁为研究对象,综合考虑非局部效应、压电效应和挠曲电效应的影响,基于哈密顿原理建立了系统的振动控制方程和相应的边界条件,给出了两端简支边界条件下挠曲电纳米梁控制方程的求解方法,系统地研究了非局部参数、挠曲电系数以及黏弹性基体对挠曲电纳米梁振动特性的影响规律。结果表明:横向挠曲电系数能显著增加挠曲电纳米梁的结构刚度,而非局部效应和切向挠曲电系数则会降低系统的结构刚度。此外,通过研究黏弹性基体的影响规律,可得到挠曲电纳米梁不再发生往复振动时对应的黏弹性基体临界阻尼系数。相关研究结果可为挠曲电纳米梁在俘能器中的推广应用提供理论基础。

混合泥质砂岩有效介质通用HB电阻率模型在高泥储层中的应用

基于Berg提出的层状泥质或分散泥质砂岩有效介质HB电阻率模型,并在总孔隙中考虑粘土结合水的体积,但不考虑粘土结合水与地层水导电性的差别,将粘土结合水与地层水的导电性差别归结到粘土颗粒导电中,建立了混合泥质砂岩有效介质通用HB电阻率模型。通过研究混合泥质砂岩有效介质通用HB电阻率模型的求解方法,表明模型导出的关于Swt的方程是一个一元二次方程,可用求根公式求解,解法非常简单。通过对混合泥质砂岩有效介质通用HB电阻率模型中各参数的确定方法进行研究,给出了有效的参数确定方法。利用建立的混合泥质砂岩有效介质通用HB电阻率模型,对海拉尔盆地高泥地区的苏1、苏3井进行处理,并将模型计算的含水饱和度与试油结果进行对比,结果表明模型计算的含水饱和度是合理的。该模型适用于高泥地区的泥质砂岩地层解释。

南海东部低孔低渗储层测井评价方法

针对南海东部储层具有孔隙度小、渗透率低、孔隙结构复杂、束缚水饱和度高等特点,采用参数单相关分析方法,优选影响束缚水饱和度和渗透率的主要参数,利用多元回归法建立渗透率和束缚水饱和度解释模型;考虑可动水和微孔隙水导电路径不同及黏土附加导电,基于岩电实验结果和有效介质对称导电理论,建立南海东部低孔渗砂岩含水饱和度模型.实际应用表明储层评价方法求取的参数精度较高,且应用效果好.

虚部光子晶体掺杂介质色散模型

虚部光子晶体的新颖结构使得它具有很强的频率依赖特性,其掺杂介质的色散关系已成为被广泛研究和应用的障碍.利用线性振子的强迫振动模型和有效介质理论,建立虚部光子晶体掺杂介质的色散模型,该色散模型可推广到掺杂多种共振分子材料的情况.通过拟合得到与实验数据相符的色散曲线,从而验证了模型的有效性,有利于进一步研究虚部光子晶体光学特性.

基于BP网络模型的采水地面沉降时空预测

鉴于本构模型和土体参数确定上的困难,在有效应力原理和随机介质理论的基础上,建立采水区地面沉降时空预测的BP神经网络模型,所建模型具有分布参数模型的特征。运用所建模型对其他地面沉降监测点进行了计算和预测,研究表明,所建立的BP网络模型能准确地反映采水地面沉降的时空规律。

等效介质理论激电模型频率相关系数的影响因素

本文基于广义等效介质理论激电(GEMTIP)模型,通过分析岩矿石中含有多种不同极化颗粒时,其复电阻率随频率的变化特征,进而分析频率相关系数的主要影响因素。结果表明,岩石中所含极化颗粒的形状、尺寸不完全相同时,随着它们变化范围的扩大,岩矿石复电阻率频谱曲线变得平缓、频率相关系数变小;岩矿石含有极化特性相差较大的多种极化颗粒时,其频率相关系数也变小;岩石内极化颗粒的极化特性相差不大时,频率相关系数主要反映岩石内矿物颗粒的形状和尺寸的变化。这些认识对于根据频率相关系数值的相对大小进行异常划分,并按结构区分引起激电异常的极化体具有重要的指导意义。

静力压缩下煤岩组合体的裂前宏观弹性模型

煤岩组合体在静力压缩下的宏观变形受界面效应影响,与煤、岩单体存在显著差异。在岩石单体材料的有效介质模型基础上进行改进,考虑了煤岩组合体的构成特征,提出一种适用于不同类型的煤岩组合体的裂前宏观弹性模型。模型参数基于轴向裂纹应变确定,均可从试验曲线获得,方法简单方便。通过现有文献的数据验证,表明了模型的合理性、有效性和普适性。对模型参数进行讨论,结果表明:(1)在煤岩组合体的裂前阶段,煤岩组合体裂纹差异可以忽略;(2)模型通过对煤岩组合体基质进行解耦,反映了界面效应对煤岩组合体弹性性能的影响;(3)模型中岩体基质的有效占比随着煤体比例的提高显著下降;(4)存在岩体与煤体弹性模量的最佳比值,使岩体基质的有效占比最大。模型可为矿井支护方案设计与材料选择提供一种新的思路。

基于声波测井的冻土区孔隙型水合物储层水合物饱和度估算方法

水合物饱和度参数的准确计算对于水合物资源量的评价至关重要。本文提出利用超声波测井资料与等效介质模型相结合的方法,可有效评价祁连山冻土区孔隙型水合物储层水合物饱和度变化特征,并在典型孔隙型水合物钻孔DKXX-13进行了应用。基于等效介质理论的弹性波速度模型正演模拟的纵波速度相比基于双相介质理论的弹性波速度模型更加吻合实际测井纵波速度,可用于分析孔隙型水合物储层的纵波速度特征;通过正演模拟的纵波速度与实际测井纵波速度的对比,识别出X30.0~X30.2m、X30.3~X30.4m、X31.1~X31.6m、X31.7~X31.9m、X32.0~X32.2m井段存在水合物,水合物赋存井段地层的水合物饱和度变化范围为13.0%~85.0%,平均值为61.9%,与标准阿尔奇公式估算结果和现场岩芯测试结果基本一致。研究结果可为祁连山冻土区水合物地层测井评价与地震勘探提供理论依据和技术支撑。

等效介质理论中裂缝密度的适用性研究

为了比较裂缝等效介质理论的预测精度,本文利用物理模拟的方法制作了一组9个裂隙密度模型,其中裂隙密度从0增大到12%,裂隙厚度和直径保持不变,分别为0.12mm和3mm.使用0.5MHz的纵横波换能器,采用脉冲透射法得到纵横波的速度和各向异性.然后,将基质的模量、裂缝填充物模量和裂缝参数代入等效介质理论中,计算出纵横波速度和各向异性随着裂隙密度的变化情况.通过纵横波速度的实测值与等效介质理论的定量对比,发现当裂隙密度小于12%时,Hudson理论和线性滑动理论对纵波速度的预测与实测值非常吻合.当裂隙密度小于8%时,Hudson理论和线性滑动理论对快横波速度的预测与实测值非常吻合.当裂隙密度小于9%时,各向异性自洽理论和NIA(非相互作用近似)理论对慢横波速度的预测与实测值非常吻合.通过纵横波速度各向异性实测值与理论计算值定量对比,发现当裂隙密度小于12%时,Hudson理论和线性滑动理论对纵波速度各向异性的预测与实测值更吻合;当裂隙密度小于6%时,各向异性自洽理论和NIA理论对横波速度各向异性的预测与实测值更吻合.