地层条件下岩石电性特征实验研究
勘查技术与工程实习日记
竭诚为您提供优质文档/双击可除勘查技术与工程实习日记篇一：实习日志前言20XX年8月24日至9月1日，我们勘查技术与工程专业的全体学生来到大庆测井公司，开始为期一周多的生产实习。
细雨朦胧，8月24日早7：30我们都起床收拾一点行李，因为今天我们将去大庆测井公司进行一周多的实习。
此次实习的目的是使我们通过现场实习，加深对所学专业知识的理解，初步掌握勘察技术与工程的基本方法和基本技能，开阔眼界，培养专业兴趣，为将来走向社会，服务于社会打下坚实的基础。
勘察技术与工程专业主要包括物探和测井两种方法，生产实践环节涉及到物探和测井的全过程，因此生产实习分为物探产生实习和测井生产实习两个环节，这学期我们先进行测井实习，下学期进行物探实习。
这次实习的主要任务是了解认识了国内外引进的测井设备和国内测井设备的主要功能，测井小队的组成及各岗位的职责和任务；测井小队在测井出发之情况；各种井下仪器和各种仪器的校验及刻度方法；测井小队的现场施工情况和流程；各种测井方法的基本操作规程；各种仪器的校验及刻度原理；各种测井曲线的验收标准及方法；测井综合解释的基本过程；测井井场常见故障及响应的处理方法。
第一章：测井公司简介8点多车就到学校了，一个半小时后我们到了大庆测井公司，对于我们来说这一切都是比较新鲜的，当然了让我们高兴的还有一点就是吃住免费，其实应该说是有公司提供才对。
中午我们在职工食堂吃了午饭，我们几个分到和老师一组，九采一汤，还是蛮好的，挺丰盛。
下午公司领导给我们开了一个简短的会，大庆测井公司隶属大庆石油管理局，大庆测井公司是中国最大的陆上电缆测井服务公司，以其产品和服务而著称，公司集测井技术研究，装备制造和技术服务于一体，其中在裸眼测井及解释，射孔，生产井测井几解释等领域均处于世界先进水平，公司于1998年8月通过Iso9002质量体系认证。
大庆石油管理局测井公司谋求企业可持续发展，按照“面向市场，调整提高，为国内外用户提供全套测井技术服务”的工作思路，进行了战略性组织结构调整，形成了研究，制造，服务一体化产业结构模式。
六盘水煤系地层岩石力学特征
六盘水煤系地层岩石力学特征*六盘水师范学院矿业与土木工程学院 魏玉兰，张鹏，张双云，彭影影，安明石摘要：六盘水地区作为煤层气勘探示范区，区域内煤系地层中的天然气资源成为贵州省天然气资源勘探重点。
煤系气资源富集机理复杂，煤层气、页岩气、致密砂岩气在煤系地层中立体成藏，提升了煤系气资源勘探的复杂性和开采难度。
煤系地层的岩石力学特征是影响煤系气勘探开发的关键因素之一，储集岩层本身的力学性质和围岩的力学性质均对储层的储集物性造成较大影响，且储层的力学性质还对后期压裂开采工作的开展产生重要影响。
本文通过查阅资料和收集数据，对六盘水煤系地层岩石的力学特征进行系统性分析，以期对六盘水地区煤系气开采提供理论依据。
关键词：岩石力学；煤系地层；六盘水中图分类号：P536 文献标识码：A 文章编号：2096-4595（2020）31-0008-0002煤系地层除了有煤以外，常富存有天然气，俗称煤系天然气。
六盘水地区石炭一二叠纪时期古气候潮湿，植被发育，具有煤系气生成的良好条件。
但六盘水地区地形特殊，区域构造、地层分布及岩性情况复杂且多样，煤系气资源分布不均匀。
而煤系地层的力学性质直接影响了地层中孔隙、裂缝的发育及后期压裂改造的难易程度，是影响煤层气富集机理及开采难度的重要因素之一，本文结合六盘水地区的地质条件，对六盘水地区煤系地层岩石力学特征进行了研究。
一、煤系地层的地质条件煤系地层形成于一定地质时期，层系内煤层常见，煤系地层垂向上地层厚度、结构多变，使煤系地层内以气、水为主的流体的分布关系也变得复杂，其内一般发育有多套流体压力系统。
不同的流体压力系统在煤系地层中的间距较小，有的紧邻，有的稍宽，系统与系统之间很难维持能量的相对平衡，通常会受到各种地面工作和人类活动的干扰，各地层之间相互干扰。
煤岩层、泥页岩层和砂岩层会垂向共生组合，因此，煤系地层内部储层的岩石特性往往会存在较大的变化，不同的岩石特性导致岩石的力学上的性质也会存在很大的差异，需要在明确岩石力学特征的基础上，借助人工压裂等技术对各类储层进行有效改造，从而将煤系地层中的气体采出并加以利用。
岩石物理-岩电特性
50 Sw(%)
100
150
岩电参数n的变化规律及控制因素
毛管饱和度指数与综合物性关系 10
岩电饱和度指数与毛管饱和度指数关系 2.2
毛管孔径分布指数-D
岩电饱和度指数-n
5
y = 3.2101x -0.2213 R 2 = 0.4421
2
1.8
1.6
1 0 1 2 3 4 综合物性参数-sqrt（Perm/Por）
m = 1.7044− 0.5197log(a)
(3)
岩石物理-岩电特性
一般来说，地层条件下（油藏条件）的岩电参数要高于常规下的岩电结果， 原因是温度、压力会引起岩石孔隙结构变化，流体性质、油层润湿性又是控制 孔隙中油气分布的重要特性。为了符合油藏条件，岩电实验要满足以下条件： 1）油藏条件下的温度、压力； 2）油（气）驱替实验中按油藏高度设计驱替压力，并在驱替中满足毛管 压力平衡及流体分布平衡； 3）满足油层实际润湿性与流体性质。 目前多采用无半渗透隔板技术的二电极、四电极测量装置，很难满足毛管 压力流体均衡分布，而用半渗透隔板装置毛管压力和电阻率联测技术可望能解 决这一问题。
10-3μm2
49.8272 55.6385 54.2646 54.2646 55.4905
压力增大，会使孔隙体积发生变化，平均孔喉半径减小，弯曲度变大，渗 透性减弱，导致岩样的导电能力减弱，从而使地层因素增加。而温度升高 增强了盐水中离子活动能力，使岩石的导电能力增强（泥质附加导电）。 高温高压M比常温常压的稍高，说明克拉2泥质附加导电可忽略，主要受孔 隙结构变化的影响。
4 R w ∑ ( f i rci ) i =1 N
令a=1，则由上式得：
1
φm
地震开发试验方法与应用
开发试验方法与应用所谓“开发试验”，广义地讲是指与油田开发有关的油藏岩石及流体的物理性质参数的测定试验。
开发试验主要研究油气储层的岩石物理性质、储层内流体的物理性质及其在地层条件下的相态和体积特性，以及岩石流体的分子表面现象和相互作用，油气水的驱替机理等。
开发实验数据为油气田开发设计、动态分析以及提高最终采收率提供物理参数和物理依据。
一、取样设计与岩心前处理分别介绍各类开发井：资料井、观察井、检查井、生产井的取样设计（储层岩石常规分析、储层岩石物性专项分析）与岩心前处理方法。
二、常规物性参数分析技术及应用1、油藏岩石的储集空间大小测定——孔隙度岩石（有效）孔隙度表征岩石本身能提供的储集能力的大小，是勘探开发必不可少的基本参数。
测定原理为（1）“波义尔-马略特”定律（PV=nRT）；（2）阿基米德定律。
主要应用于以下3个方面：（1）储量计算；（2）油层评价；（3）开发单元划分。
2、油藏岩石本身提供的流动能力分析——渗透率岩石空气渗透率表征岩石本身能提供的流动能力的大小，是勘探开发必不可少的基本参数。
测定原理为达西定律。
主要应用于3个方面：（1）认识油层本身的流动能力，评价油层生产潜力；（2）划分开发单元；（3）评价各种工程措施效益的指标。
3、油藏岩石的储集空间储集物数量测定——饱和度岩石油水饱和度表征油藏岩石原始含油饱和度的大小，是勘探开发必不可少的基本参数。
测定方法有：库伦法、干馏法、蒸馏法。
主要应用于以下4个方面：（1）储量计算；（2）油层评价（商业价值）；（3）油层分类；（4）残余油分布分析。
4、砂岩油藏岩石的粒度组成分析——粒度岩石粒度表征岩石本身的粒度组成，是勘探开发必不可少的基本参数。
测定原理为（1）机械筛析法—称重+定孔径筛网+称重；（2）沉降速度法---称重+沉降速度+称重；（3）激光粒度计法---称重+激光粒度统计；（4）薄片统计法---计数统计。
主要应用于以下5个方面：（1）粒度分布曲线、概率曲线；（2）韵律分析；（3）沉积环境分析；（4）沉积相划分分析；（5）岩性划分。
岩石地层条件下回填料对地埋孔换热能力的影响
岩石地层条件下回填料对地埋孔换热能力的影响作者：贾子龙郑佳郭艳春李娟刘爱华刘冰来源：《城市地质》2020年第04期摘要：在北京平谷山區岩石地层条件下，开展了中粗砂、水泥砂浆、重晶石粉3种回填材料地埋孔换热能力影响的相关实验。
首先，对这3种回填料进行实验室热物性参数测试，取得回填料的导热系数。
其次，换热孔成孔后分别用这3种回填料进行回填，待换热孔稳定后，开展现场热响应测试，取得3眼换热孔的换热量。
最后，在系统建设阶段，设置3眼换热孔的单孔监测，待系统正常运转后，对监测数据进行分析，计算单孔的换热量。
经过一系列试验分析得出，水泥砂浆和重晶石粉的导热率高于中粗砂，采用水泥砂浆和重晶石粉回填的换热孔换热量明显高于采用中粗砂回填的换热孔。
试验结果表明：导热率高的回填料可以在一定范围内提升换热孔的换热量。
关键词：回填料;地埋孔;现场热响应测试;导热系数;换热量;岩石地层Abstract： The relevant experiments on the influence of the heat transfer capacity of the buried holes from three backfilling materials including medium coarse sand， cement mortar and barite powder， have been conducted under the lithostratigraphic condition in Pinggu mountainous areas of Beijing. Firstly， the thermal conductivity of the three kinds of backfilling materials is obtained from test in the laboratory. Secondly， the three kinds of materials are used to backfill three heat exchange holes， after the heat exchange being stabilized， we carry out the field thermal response test to obtain the heat exchange capacity of three holes. Finally， we monitor the heat exchange from the single hole， and then calculate the heat exchange capacity and analyze the final data. The results show that the thermal conductivity of cement mortar and barite powder is higher than that of mediumcoarse sand， as well as the heat exchange capacity. Therefore， the high thermal conductivity of the backfilling materials can improve the heat exchange capacity of the holes in a certain range.Keywords： backfilling materials; buried hole; field thermal response test; thermal conductivity; heat exchange capacity; rock strata0 前言目前，地源热泵在我国已经发展了数十年，各地区陆续出台相关政策，鼓励优先采用浅层地热清洁能源为新建建筑物供暖制冷（卫万顺等，2020;李宁波等，2020）。
长石含量对岩石电性影响的实验研究
ｌｚ ｄ ｒ ｓ ｌ ｏ ｈ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌｄ ｔ ｏ ｓｎ ｔｓ ｐ ｏ ｔｔ ｅｖｅ ｏｎ ｈ ｔｔ ｅｈｇ ｅ ｅｄ ｐ ｒｃ ｎ ｙ ｅ ｅ ｕ ｔ ｆｔ ｅｅ ｐ ｒ ｎ ａ ａ ａｄ ｅ ｏ ｕ ｐ ｒ ｈ ｉｗｐ ｉ ｔｔ ａ ｈ ｉｈ ｒｆｌ ｓ ａ ｏ — ｍ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｌ ｃ ｒｃ ｌ ｏ ｎ ｓ ｎ ｓ ｏ ｅ ｒ ｓ ｒ ｏ ｒｅ ｒｃ ｉ ｇ ｆ ｌ ｓ ａ ｅ ｔ ｒ ｄ ｗｉ ｗ ｅ ｉｔ — ｓｒｃ ： ｅ ｅｅ ｔ ｉａ ｇ ｉ ａ ｄ ｔ ｎ ｅ ｅ ｖ ｉ ｎ ｉ ｈ ｎ ｅ ｄ ｐ ｒ ｉ ｆ ａ ｕ ｅ ｔ ｌ ｒ ｓｓ ｉ ｌ ｓ ｈ ｏ ｖ ｉ ． Ａ ｉｗｐ ｉ ｔ ｂ ｌ ｖ ｓ ｔ ａ ｈ ｉ ｈ ｒ ｃ ｎ ｕ ｔ ｉ ｓ ｃ ｕ ｅ ｙ ｔ ｅ ｈ ｇ ｅ ｅｄ ｐ ｒ ｃ ｎ ｅ ｔ ｔ ｙ ｖ ｅ ｏ ｎ ｅ ｉ ｅ ｈ ｔ ｔ ｅ ｈ ｇ ｅ ｏ ｄ ｃ ｉ ｓ ａ ｏ ｔ ｎ ． ｅ ｖ ｙ Ｕｓ ｎ ｏ ｉ ｇ ｃ ｍｍ ｅ ｃ ａ ｕ ｒ ｚ ｓ ｎ ｎ Ｎａ ｆ ｌ ｓ ａ ｏ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｗ ａ ｅ ｉ ｌ ，ａ ｄ ａ ｕ ｉ ｉ ｍ ｉ ｒ ｉ ｌ ａ ｔ ａ ｄ ａ ｄ Ｋ－ ｅ ｄ ｐ ｒｐ ｗｄ ｒａ ｈ ａ ｍ ｔ ｒａ ｓ ｎ ｌ ｍ ｎ ｕ ｄ — ｑ ｈ ｄ ｏ ｅ ｈ ｓ ｈ ｔ ｓｔ ｅ ａ ｇ ｏ ｒ ｎ ，ｗｉｈ ｓｎ ｅ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｒ ｐ ｒ ｄ ａ ｅ ａ ｓ ｒｅ ｆ ｅ ｄ ｐ ｒ ｙ ｒ ｇ ｎ ｐ ｏ ｐ ａ ｅ ａ ｈ ｇ ｌ ｍｅ ａ ｔ ｔ ｉ ｔ ｒ ｎ ｒ ｃ ｓ ，ｐ ｅ ａ ｅ ｒ ｅ ｉ ｓｏ ｌ ｓ ａ － ｆ ｑ ａ ｔ ｏ ｅ ｏ ｅ ｆ ｌ ｓ ａ ｏ ｔ ｎ ｓ ａ ｅ ｃ ａ ｇ ｄ ｆ ｏ ｏ １ ０ ． Ｔｈ ｉ ｐ ｒ ｓｔｅ ｎ ｅ ｍ ｅ — ｕ ｒ ｚ ｃ ｒ ｓ ｗｈ ｓ ｅ ｄ ｐ ｒ ｃ ｎ ｅ ｔ ｒ ｈ ｎ ｅ ｒ ｍ ０ ｔ ０ ｅｒ ｏ ｏ ｉｉｓ ａ ｄ ｐ ｒ ａ ｂ ｌ ｉｓ ｓ ｗｅ ｌａ ｅ ｉｉ ｉｉｓ ｉ ｒ ｏ ｄ ｔ ｎ ａ ｄ ｂ ｉ ｅ ｓ ｔ ｒ ｔ ｇ ｃ ｎ ｉｉ ｎ ａ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｄ ｉ ｔｅ ，ａ ｌ ｓ ｒ ｓ ｔ ｔ ｎ ｄ ｙ ｃ ｎ ｉｉ ｎ ｒｎ ａ ｕ ａ ｉ ｏ ｄ ｔ ｒ ａ ｕ ｅ ．Ａ ｎ — ｉ ｖ ｅ ｏ ｎ ｏ ａ
岩石物理-岩电特性
岩电参数的变化规律及控制因素
1、岩电参数特点 2、岩电参数控制因素 3、岩电参数关系式建立和不同储层 类型岩电参数确定
岩电参数的变化规律及控制因素
m值规律
lg m = 0.34 − 0.12φ − 0.023 lg K
6个油田m值规律
岩电参数m的变化规律及控制因素
m值规律
塔中4井CⅢ储层中地层因素与孔隙度的关系
m
κ / φ 反映孔隙结构，不同孔隙结构应分 这里综合物性参数 别统计。对于好储层m值较大，接近2；对于差储层m值较低。 岩电参数n主要反映了流体性质、分布和岩石的润湿性等， 对于一般的砂岩数值为2。
岩电参数n的变化规律及控制因素
不含泥质的砂岩储集层含油和完全含水电阻：
N B π 1 1 π 4 4 4 = = { (F r ) + ∑[Fi (rci − (rci − X ) )]} 2 2 2 ∑ i ci ro 8 μ Lc M 2 Rw rt 8μLc M Rw i=1 i=B+1
岩电参数m的变化规律及控制因素
在亲水岩石中，毛管含油后，其中心部分已不再导电。其毛管的电 阻等于毛管内束缚水膜的电阻：
r ofi
2 8μLcM 2Rw = π [ r ci4 − ( r ci − X ) 4 ]
式中 rofi岩石中单根含油毛管的电阻；X含油毛管中束缚水膜的厚度。
岩石中所有含油毛管的电阻：
10-3μm2
49.8272 55.6385 54.2646 54.2646 55.4905
压力增大，会使孔隙体积发生变化，平均孔喉半径减小，弯曲度变大，渗 透性减弱，导致岩样的导电能力减弱，从而使地层因素增加。而温度升高 增强了盐水中离子活动能力，使岩石的导电能力增强（泥质附加导电）。 高温高压M比常温常压的稍高，说明克拉2泥质附加导电可忽略，主要受孔 隙结构变化的影响。
矿物和岩石实验
利用电子探针分析确定 矿物的化学成分。
常见沉积岩、火成岩识别
01
02
03
04
观察岩石的颜色、结构、构造 等物理性质。
利用显微镜观察岩石的矿物组 成和粒度。
通过化学试剂，如稀盐酸，观 察岩石的反应情况。
利用X射线衍射分析确定岩石 的矿物成分和晶体结构。
05
数据分析与结果讨论
数据整理与统计方法
数据整理
06
实验总结与展望
本次实验成果回顾
成功制备了多种矿物和岩石样品，并对其进行了 详细的物理和化学性质分析。
探讨了不同矿物和岩石在高温、高压等极端条件 下的相变行为和物理化学性质变化规律。
通过X射线衍射、扫描电镜等先进技术手段，对 矿物和岩石的微观结构进行了深入研究。
建立了矿物和岩石性质与其成因、演化历史之间 的内在联系，为地质学研究提供了重要依据。
地质年代与地层划分
地质年代
地质年代是指地球历史上不同时期的划分，包括宙、代、纪、世 等不同的等级。
地层划分
地层划分是根据岩石的层序、岩性、化石等特征将地质历史时期 形成的岩层进行划分和对比的过程。通过地层划分可以了解地球 历史的演变过程和不同时期的自然环境特征。
03
实验方法与步骤
样品采集与准备
02
矿物和岩石基础知识
矿物定义、分类及性质
矿物的定义
矿物是自然界中固态无机物的 单质或化合物，具有特定的化 学成分和物理性质。
矿物的分类
根据矿物的化学成分和晶体结 构，可将其分为硅酸盐矿物、 氧化物矿物、硫化物矿物、卤 化物矿物等几大类。
矿物的性质
矿物的性质包括物理性质和化 学性质。物理性质包括颜色、 光泽、硬度、解理、断口等； 化学性质包括化学成分、晶体 结构、化学稳定性等。
岩性特征及识别
为明显高阻段。
沙一下、沙二上界面划分：以盐膏层结束见暗紫红色泥岩为
进沙二上地层，沙二上地层岩性以暗紫红泥岩、灰色含膏泥岩
不等厚互层，偶见粉砂岩。
沙二上、沙二下划分原则：通常以见砂岩进入沙二下，沙二
下砂体发育为主力油气层段，视电阻率曲线呈“指状”跳跃，
幅度中等。沙二段在全区具二分性，沙二下在全区均以粉砂岩
沙二下、沙三上地层界面划分原则：通常 以见灰色岩性为进入沙三上地层，但应注意沙 二下8砂组底见灰色地层，其底界厚层砂层结束 ，为沙二下底地层界面。沙三上砂组顶部有 20m厚泥岩段。
沙三上4砂厚约25m的泥岩段，俗称“泥脖 子”为本区标志层，沙三上5砂组以下见页岩或 油页岩，沙三上6-9砂组为主力油气层段，其中 沙三上8-9砂组为厚层砂层。
表1
三、岩性识别方法研究
1、直观（望、闻、切）鉴定法
大段摊开，宏观细挑，远看颜色，近看岩性，干湿结合， 挑分岩性，分层定名，按层描述，同样适用PDC钻头条件下 的岩屑描述。
通过本法可初步判断其岩性，并描述定名。
1.1、直观鉴定法——望
远看颜色，观察岩屑色调新鲜度，其形状呈棱角状或片 状，通常是新钻开地层岩屑，一般来讲，砂岩颜色浅，泥岩 颜色深。近看岩屑砂泥混杂，难以区分，远观的结果就不一 样，新成份的出现及同类岩屑含量的变化，从岩屑的颜色能 反映出来，因而可以从颜色上进行卡层。近看岩样必须注意 观察新成份的出现，对一些深层，有时仅出现数颗新成份岩 屑，也表明进入新地层。
当大斜度、大位移定向井砂样中存在包包都有荧光现象 的。此时可采取“多包同照荧光”来解决，在相邻2-3包岩屑 中各取近似等量的一份洗净，同时放在荧光灯下观察，比较 各自的荧光含量、发光、颜色等，如荧光发光颜色与上部井 段有明显区别，应确定新显示层，发光岩屑百分比含量变化 可判断是否为井内滞后岩屑，荧光分布状况不同则标志不同 含油气产状岩层。
模拟地层条件下岩石泊松比实验特征与测井解释
Ｐ ｉｓ ｎ’ ａ ｉ ｎｗａ ｅ ａ ｕ ａ ｅ ｏ ｋ ｓ３ ｌｇ ｒｔ ａ ｈ ｔｉ ａ ａｕ ａｅ ｏ ｋ ．Ｕｎ ｅ ｈ ｏｓ ｏ Ｓｒ ｔ ｉ ｔ ｒｓ ｔ ｒ ｔ ｄｒ ｃ ｓｉ ０ ｏ ａ ｅ ｈ ｎ ｔ ａ ｎｇ ｓｓ ｔ ｒ ｔｄ ｒ ｃ ｓ ｄ ｒｔ ｅ
３ Ｓ ａ ｅＫｅ ａ ｆ ｌ Ｇａ ｓ ｒ ｏｒ ｏｏ ｙ ａ ｄ Ｅ ｐｏｔｔ ｎ， ｈ ｎ ｄ ｉｅ ｓ ｙｏ ｃ ｎ ｌｇ ，Ｃ ｅ ｇ ｕ ． ｔｔ ｙ Ｌ ｂｏ ＆ Ｏｉ ｓＲｅｅ ｖ ｉ Ｇｅ ｌｇ ｎ ｘ ｌ ｉ ｉ Ｃ ｅ ｇ ｕ Ｕｎｖ ｒｉ ｆ ａｏ ｔ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｈ ｎ ｄ ，
ｉ ｃ ｅ ｓ ｓ ｗｈ ｎ ｔ ｅ ｃ ｎ ｉ ｉ ｇ ｐ ｅ ｓ ｒ ｎ ｒ ａ ｅ ，ｔ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓ ｆＰ ｗａ ｅ ｖ ｌ ｃｔ ｓ ｓ ａ ｌｒ ｔ ａ ｎ ｒ ａ ｅ ｅ ｈ ｏ ｆ ｎ ｒ ｓ ｕ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓ ｓ ｈ ｎ ｒ ａ ｅ ｏ － ｖ ｅ ｏ ｉｙ ｉ ｍ ｌ ｈ ｎ ｎ ｅ ｔ ａ ｆＳ ｗａ ｅ ｖ ｌ ｃｔ ，ｔ ｅ Ｐ ｗａ ｅ ａ ｄ Ｓ ｗａ ｅｖ ｌ ｃｔ ａ ｉ ｅ ｒ ａ ｅ ｅ ｈ ｏ ｆｎ ｎ ｒ ｓ ｈ ｔｏ － ｖ ｅｏ ｉｙ ｈ － ｖ ｎ － ｖ ｅｏ ｉｙ ｒ ｔｏ ｄ ｃ ｅ ｓ ｓｗｈ ｎ ｔ ｅ ｃ ｎ ｉ ｉ ｇ ｐ ｅ —
１ ５ ｌ ｇ ｒ ｔ ａ ｈ ｔｉ ｓ ｓ ｔ ａ ｅ ｏ ｋｓ ｈｅ ｓ ｅ ｒ ｗａ ｅ ｉ ｏ ａ ｌ ｈ ａ ｅ ａ ｈｅ ｄ ａ ｃ ａ ｅ ｈ ｎ ｔ ａ ｎ ｇａ ａ ｕｒ ｔ ｄ ｒ ｃ ，ｔ ｈ ａ ｖ ｓ ｔ ｔ ｌｙ ｔ ｅ ｓ ｍ ｎｄ ｔ ｙｎ ｍｉ
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Ｋｅ ｒ ｓ： ｌ ｇ ｉ ｅ ｐｒ ｔ ｔｏ ｙ ｗｏ ｄ ｏ ｎｔ ｒ ｅ ａ ｉ ｎ，Ｐｏｉｓ ｎ ａ ｉ ｓ ｏ ｒ ｔｏ，ｆ ｒ ａ ｉ ｎ ｒ ｓ ｕｒ ｏ ｍ ｔｏ ｐ ｅ ｓ ｅ，ｆｕｉ ｏ ｉｉ ｎ，ｔ ｓ ｉ ｇ ｌ ｄ ｃ ｎｄ ｔｏ ｅ ｔｎ
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2MPa : I = 1. 4130 Sw- 1. 2392 7MPa : I = 1. 4186 Sw- 1. 1797 12MPa : I = 1. 4188 Sw- 1. 0614
共做了两组实验 。第一组实验同时对样品增加孔 隙压力和上覆压力 ,使净上覆压力不变 ,结果样品的有 效应力并没有因为系统压力的提高而变化 , 在 0 ～ 14MPa 的绝对压力范围内变化率仅为 2 % (见图 1a) , 表明 F 变化很小 。第二组实验保持孔隙压力不变 ,增 加净上覆压力 ,结果当净上覆压力从 3MPa 升至 15MPa 时 , F 升至 11. 9 %(见图 1b) 。净上覆压力上升使样品 孔隙受压缩而变小 ,饱和盐水的实际有效导电截面积 减小 ,增大了电流通过的阻力 ,使 Ro 上升 ,而 Rw 不变 化 ,由于地层因素的定义[1] 是 F = Ro/ Rw ,因此 F 上 升 。实验结果表明 ,在测定 F 时 ,必须模拟油藏实际
a 0. 693 0. 711
a 0. 124 0. 283
滨
m 2. 242 2. 218 孤北 m 2. 890 2. 767
706
b 1. 136 1. 101 3529
b 1. 649 1. 493
n 1. 672 1. 443
n 2. 478 1. 617
以储量计算中计算含水饱和度为例 。例如根据盘 22斜 591 井样品的孔隙度计算得到该井的平均孔隙度 为 0. 305 ,地层水电阻率为 0. 1Ω·m ,将该井地层条件 和地面条件下的电性特征参数代入 (1) 式 ,可以得到两 种条件下含水饱和度与岩石电阻率的关系曲线 (见图 4) ,可见在相同岩石电阻率条件下 ,用地层条件下的特 征参数计算出的含水饱和度小于地面条件的 ,当岩石 电阻率为 10Ω·m 时 ,含水饱和度的差别为 4 %。
中图分类号 :TE622 ;TE622. 5 文献标识码 :A
0 引言
含水饱和度是油藏数值模拟 、储量计算以及储集 层测井评价的重要参数 。计算含水饱和度的公式可以 由地层因素的定义[1 ]
F = Ro/ Rw = a/ <m F = Rt/ Ro = b/ Sw n
得到 :
Sw = n abRw/ ( <mRt)
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114
石油勘探与开发·油藏物理 Vol. 31 No. 1
王建1 ,2 ,吕成远2 ,胡永华2 ,孙志刚2
(1. 中国科学院地质与地球物理研究所 ; 2. 中国石化胜利油田地质科学研究院)
摘要 :在高温 (80 ℃) 、高压 (15MPa) 条件和常温常压条件下 ,分别测定岩石的地层因素和饱和度指数 ,进行对比实验 。实验 结果表明 :地层因素对温度不敏感而对净上覆压力较敏感 ,高压条件下地层因素高于常压条件 ;饱和度指数对温度敏感性 较弱 ,对有效应力敏感 ,含水饱和度高时电阻增大率接近 ,含水饱和度低时高压条件下的电阻增大率低于常压条件 。与地 面条件相比 ,地层条件下测得的岩性系数 a 增大 ,胶结指数 m 、饱和度指数 n 和岩性系数 b 减小 。用地层条件下测得的特 征参数计算的含水饱和度比地面条件下小 。应该在模拟油藏实际有效应力条件下测定岩石电性参数 。图 4 表 1 参 5 关键词 :地层条件 ;岩石电性特征 ;地层因素 ;温度 ;含水饱和度 ;电阻率指数
石 油 勘 探 与 开 发
2004 年 2 月 PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPMENT Vol. 31 No. 1
113
文章编号 : 100020747 (2004) 0120113203
地层条件下岩石电性特征实验研究
条件下的有效应力 。
纵坐标为地层因素 图 1 压力 、温度与地层因素的关系曲线
2. 1. 2 温度对地层因素的影响 选择两类样品进行地层温度对 F 的影响实验 。
第一类为低渗样品 (坨 143 井) ,孔隙度为 19. 41 % ,渗 透率为 38. 9 ×10 - 3μm2 ;第二类为中高渗样品 (营 122检 176 井) ,孔隙度为 31. 64 % ,渗透率为 2504 ×10 - 3μm2 。 实验结果 (见图 1c 和图 1d) 显示 ,两类样品的 F 均对 温度不敏感 ,当温度从 25 ℃升到 80 ℃时 , F 变化率仅 为 2 %。这是因为随温度上升 ,饱含地层水岩石的 Ro 与 Rw 的下降速率几乎同步 ,因此 F 随温度变化平缓 。 2. 2 饱和度指数 2. 2. 1 压力对饱和度指数的影响
图 2 不同净上覆压力 、不同温度下电阻增大率与 含水饱和度的关系曲线 (坨 143 井)
2. 2. 2 温度对饱和度指数的影响
实验仍选用坨 143 井的样品 (渗透率 、孔隙度接 近) ,在不同温度下 ,用油驱水的实验方法建立样品不 同含水饱和度 ,然后测定样品实时电阻值 ,计算出 Rt 。
对 3 种温度的实验数据进行回归分析 ,获得以下 方程 :
在地面条件和地层条件下 ,岩石电性特征参数 a 、
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2004 年 2 月 王建 等 :地层条件下岩石电性特征实验研究
地层温度可根据取岩心处的深度从井温曲线上直 接查得 ;或者使用“地层温度图版”,根据地热梯度和年 平均地表温度估算 。 1. 2 实验流体
地层水根据地层水分析资料配制 ;地层油根据高 压物性分析资料 ,取井口原油或分离器的原油和天然 气配制 ,或使用脱水 、脱气的原油 。
2 单因素实验结果讨论
2. 1 地层因素 2. 1. 1 压力对地层因素的影响
在地面条件下 ,通过室内试验测定岩石电性特征 参数 a 、b 、m 、n 时 ,一般只考虑温度这一影响因素 ,用 经验公式加以校正[2] ,而对压力的影响考虑较少 。但 岩石孔隙内的流体分布随着压力的改变而相应变化 , 岩石电性特征也随之变化[3] 。本文在现有岩石电阻率 测定方法[4]的基础上 ,建立地层条件下的岩石电性参 数测定方法 ,探寻地层条件和地面条件下岩石电性参 数的差异及影响机理 。
井 特征 地面 地层 号 参数 条件 条件
a 0. 039 0. 0844
a 0. 035 0. 0731
盘 22 m 3. 679 3. 037 埕 232 m 3. 178 3. 136
斜 591 b 0. 997 0. 956
17
b 1. 677 1. 180
n 1. 842 1. 585
n 2. 706 1. 938
图 3 地层与地面条件测定结果对比
实验结果表明 ,含水饱和度相同时 ,地层条件下的 F 大于地面条件的 ,而电阻增大率小于地面条件的 。 前述单因素影响实验结果证明 ,温度升高对 F 影响不 大 ,而压力 (净上覆压力) 增大使 F 上升 。由于在实验 室设定的地层条件下 ,随着净上覆压力的增大 ,在样品 的孔隙结构发生改变时 ,凹型喉道的变形远大于弓型 孔隙 ,势必加剧样品的非均质性 ,导致油驱水过程中 , 岩心不同部位的含水饱和度分布不同 ,因此饱和盐水 的有效导电截面积不同[5] 。由于上覆压力增强导致的 非均质性增强使总体油驱水效率有减小的趋势 ,因此 地层条件下电阻增大率要小于地面条件下的 。
3 电性特征参数测定结果讨论
为了研究地层条件和地面条件下的岩石电性特征 参数的差异 ,选择临盘 、滨南 、埕东和孤岛油田的 4 口 井 38 块样品 (孔隙度为 20. 2 %～30. 5 % ,渗透率为 118 ×10 - 3～1512 ×10 - 3μm2) 进行地层条件 (高温高压) 和 地面条件 (常温常压) 下的岩石电阻率测定对比实验 。 由于实验的不可重复性 ,样品均为相同样号的平行样 品 ,这里仅列出两种条件下埕 23217 井地层因素与孔 隙度关系曲线 (见图 3a) 和孤北 3529 井电阻增大率与 含水饱和度关系曲线 (见图 3b) 。
图 4 盘 22斜 591 井岩心含水饱和度与岩石电阻率的关系
4 结论
地层因素和电阻率指数对温度不敏感而对净上覆 压力较敏感 ,高压条件下地层因素高于常压条件 ;净上 覆压力对电阻率指数的影响与含水饱和度有关 ,高含 水饱和度时电阻率指数基本接近 ,低含水饱和度时 ,高 压条件下的电阻率指数低于常压条件 。与地面条件测 得的电性特征参数相比 ,地层条件下测得的岩性系数 a 增大 ,胶结指数 m 、饱和度指数 n 和岩性系数 b 减 小 。用地层条件下测得的电性特征参数计算出的含水 饱和度小于用地面条件下测得的电性特征参数计算 的 ,应考虑在地层压力条件下测定电性特征参数 。
30 ℃: I = 1. 3831 Sw- 1. 2112 ( r = 0. 925) 50 ℃: I = 1. 4138 Sw- 1. 2117 ( r = 0. 916) 80 ℃: I = 1. 3131 Sw- 1. 2174 ( r = 0. 941)
即在这 3 种温度下 ,饱和度指数 ( n) 分别为 1. 2112 , 1. 2117 ,1. 2174 ,平均值为 1. 213 ,最大偏差为 0. 16 %～ 0. 33 %。由图 2b 可见 ,3 种温度条件下电阻增大率与 含水饱和度的关系曲线几乎平行 ,可见饱和度指数对 油藏温度的敏感性较弱 。
1 实验条件
1. 1 地层条件的确定 地层压力或根据目的层地层压力确定 ,或根据取