缝洞型碳酸盐岩核磁共振测井响应特征数值模拟研究
发布时间：2021-09-18 07:53
缝洞型碳酸盐岩储层储量规模大,具有较高的产能,是重要的油气勘探领域。这类储层受成岩改造作用的影响,储集空间以次生孔隙为主,发育大量的裂缝和溶洞,孔径分布广。不同的裂缝、溶洞表现出的核磁共振弛豫特性各不相同,实际岩心孔隙结构形态差异巨大,难以通过物理实验对裂缝和溶洞的核磁共振T2谱响应特征进行分析。因此有必要通过数值模拟的方法对不同类型的裂缝、溶洞的T2谱特征进行系统地研究,为碳酸盐岩核磁共振测井评价提供理论依据。本文总结了基质孔隙、裂缝和溶洞的特征,分别建立了对应的孔隙网络模型,并在同一分辨率下进行空间上的叠加,构建了缝洞型碳酸盐岩孔隙网络模型。利用随机游走法模拟得到核磁共振回波数据衰减曲线,经Tikhonov正则化方法反演得到相应的T2谱。通过控制变量法,分别改变裂缝模型和溶洞模型的孔隙空间结构参数,并分析核磁共振T2谱的变化规律。研究结果表明,当裂缝与基质孔的孔径大小存在3倍以上差别时,裂缝信号与基质孔信号分离,T2谱呈多峰形态,短弛豫峰为基质孔信号,长弛豫峰为裂缝信号,短弛豫峰较原始基质孔的弛豫时间不发生改变,但谱峰右端点对应的弛豫时间会随着裂缝宽度的增大而减小,长弛豫峰对应的弛...
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基质孔孔隙网络模型三维示意图
第2章碳酸盐岩孔隙网络模型构建及核磁共振数值模拟原理-18-岩石在受到外力作用或失去内聚力的情况下会形成破裂、断裂的片状空间，这部分孔隙空间称为裂缝，在碳酸盐储层中极为常见。它对基质孔隙空间无论是渗透性还是连通性都有重要的影响，不仅增加了裂缝型储层的储集空间，也为该类储层提供了重要的渗滤通道。同时，它还影响着溶洞、溶孔的发育。裂缝的类型形式多样，按照成因可以分为成岩缝、风化溶蚀缝和构造缝。按照形态分类，可以通过张开度（宽度）将裂缝大致分为3种：张开度小于0.15mm的为微裂缝；张开度大于0.15mm，小于2mm的为中等裂缝；张开度大于2mm的为粗大裂缝。按照产状分类，裂缝可以分为：低角度裂缝（角度小于15°）、斜角缝（角度在15°与75°之间）、高角度缝（角度大于75°）。张开度、产状分类标准为四川东部地区使用的标准，不同地区分类标准可能略有不同。在建立裂缝孔隙网络模型时主要参考形态和产状这两种分类方法[101-102]。（2）裂缝孔隙网络模型生成算法单一的一条裂缝可以简化为一个拥有垂直、水平张开度并且带有一定角度的立方体模型。在给定需要模拟的裂缝的宽度、长度、角度及密度后，沿Z轴方向以一个分辨率为步长单位一次计算每一个步长上X-Y平面上的横截面所在的空间位置。为了满足不同的研究需要，裂缝角度的模拟存在两种生成方式。图2.6仪器与探测范围示意图Fig.2.6InstrumentanddetectionrangediagrammaticsketchP型仪器裂缝探测范围P型仪器裂缝探测范围a）方式一b）方式二
率 P 如公式 2.12 所示： P =2 3 （2.12） 式中，ρ为表面弛豫率。若氢质子 A 未完成衰减，它将从岩石表面反弹至前一个时间步长所在位置重复上述过程直至完成衰减。当岩心表面存在孔隙空间时，若氢质子 A 运动至此，则氢质子 A 消失，在下一个时间步长时，该岩心表面对立面的孔隙空间随机位置生成一个新的氢质子 A 重复上述过程。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于核磁T2谱对数均值差异的碳酸盐岩气水识别[J]. 张宫,冯庆付,武宏亮,王克文,冯周. 天然气地球科学. 2017(08)
[2]碳酸盐岩储层岩心T2谱分形特征探究——以安岳气田为例[J]. 吴国铭,李熙喆,何宇锋,高树生,刘华勋. 科学技术与工程. 2015(14)
[3]中东碳酸盐岩核磁共振实验研究[J]. 肖前华,张亚蒲,杨正明,朱光亚,魏国齐. 科学技术与工程. 2013(22)
[4]碳酸盐岩岩样核磁共振实验特征分析[J]. 赵辉,司马立强,颜其彬,李建玉. 测井技术. 2011(02)
[5]岩心核磁共振实验分析与参数评价[J]. 李建玉,赵辉,张凤生. 内蒙古石油化工. 2010(17)
[6]碳酸盐岩储层核磁共振分析方法的实验及应用——以塔河油田为例[J]. 郎东江,尚根华,吕成远,丁绍卿,孙爱军,尚绪岚. 石油与天然气地质. 2009(03)
[7]储层特性与饱和度对核磁T2谱影响的数值模拟[J]. 王克文,李宁. 石油学报. 2009(03)
[8]用核磁共振测井资料评价碳酸盐岩等复杂岩性储集层[J]. 谭茂金,赵文杰. 地球物理学进展. 2006(02)
[9]基于三维网络模型的水驱油微观渗流机理研究[J]. 侯健,李振泉,关继腾,王克文,陈月明. 力学学报. 2005(06)
[10]塔河油田碳酸盐岩储层测井评价方法研究[J]. 李舟波,范晓敏. 海相油气地质. 2002(01)
博士论文
[1]核磁共振测井数据反演方法及T2谱的不确定性研究[D]. 邹友龙.中国石油大学(北京) 2016
[2]碳酸盐岩介质双孔隙网络模型构建理论与方法[D]. 王晨晨.中国石油大学（华东） 2013
[3]随机孔隙网络建模与多相流模拟研究[D]. 于春生.西南石油大学 2011
[4]碳酸盐岩缝—洞性储层测井综合评价方法及应用研究[D]. 司马立强.西南石油大学 2005
本文编号：3399770
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基质孔孔隙网络模型三维示意图
第2章碳酸盐岩孔隙网络模型构建及核磁共振数值模拟原理-18-岩石在受到外力作用或失去内聚力的情况下会形成破裂、断裂的片状空间，这部分孔隙空间称为裂缝，在碳酸盐储层中极为常见。它对基质孔隙空间无论是渗透性还是连通性都有重要的影响，不仅增加了裂缝型储层的储集空间，也为该类储层提供了重要的渗滤通道。同时，它还影响着溶洞、溶孔的发育。裂缝的类型形式多样，按照成因可以分为成岩缝、风化溶蚀缝和构造缝。按照形态分类，可以通过张开度（宽度）将裂缝大致分为3种：张开度小于0.15mm的为微裂缝；张开度大于0.15mm，小于2mm的为中等裂缝；张开度大于2mm的为粗大裂缝。按照产状分类，裂缝可以分为：低角度裂缝（角度小于15°）、斜角缝（角度在15°与75°之间）、高角度缝（角度大于75°）。张开度、产状分类标准为四川东部地区使用的标准，不同地区分类标准可能略有不同。在建立裂缝孔隙网络模型时主要参考形态和产状这两种分类方法[101-102]。（2）裂缝孔隙网络模型生成算法单一的一条裂缝可以简化为一个拥有垂直、水平张开度并且带有一定角度的立方体模型。在给定需要模拟的裂缝的宽度、长度、角度及密度后，沿Z轴方向以一个分辨率为步长单位一次计算每一个步长上X-Y平面上的横截面所在的空间位置。为了满足不同的研究需要，裂缝角度的模拟存在两种生成方式。图2.6仪器与探测范围示意图Fig.2.6InstrumentanddetectionrangediagrammaticsketchP型仪器裂缝探测范围P型仪器裂缝探测范围a）方式一b）方式二
率 P 如公式 2.12 所示： P =2 3 （2.12） 式中，ρ为表面弛豫率。若氢质子 A 未完成衰减，它将从岩石表面反弹至前一个时间步长所在位置重复上述过程直至完成衰减。当岩心表面存在孔隙空间时，若氢质子 A 运动至此，则氢质子 A 消失，在下一个时间步长时，该岩心表面对立面的孔隙空间随机位置生成一个新的氢质子 A 重复上述过程。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于核磁T2谱对数均值差异的碳酸盐岩气水识别[J]. 张宫,冯庆付,武宏亮,王克文,冯周. 天然气地球科学. 2017(08)
[2]碳酸盐岩储层岩心T2谱分形特征探究——以安岳气田为例[J]. 吴国铭,李熙喆,何宇锋,高树生,刘华勋. 科学技术与工程. 2015(14)
[3]中东碳酸盐岩核磁共振实验研究[J]. 肖前华,张亚蒲,杨正明,朱光亚,魏国齐. 科学技术与工程. 2013(22)
[4]碳酸盐岩岩样核磁共振实验特征分析[J]. 赵辉,司马立强,颜其彬,李建玉. 测井技术. 2011(02)
[5]岩心核磁共振实验分析与参数评价[J]. 李建玉,赵辉,张凤生. 内蒙古石油化工. 2010(17)
[6]碳酸盐岩储层核磁共振分析方法的实验及应用——以塔河油田为例[J]. 郎东江,尚根华,吕成远,丁绍卿,孙爱军,尚绪岚. 石油与天然气地质. 2009(03)
[7]储层特性与饱和度对核磁T2谱影响的数值模拟[J]. 王克文,李宁. 石油学报. 2009(03)
[8]用核磁共振测井资料评价碳酸盐岩等复杂岩性储集层[J]. 谭茂金,赵文杰. 地球物理学进展. 2006(02)
[9]基于三维网络模型的水驱油微观渗流机理研究[J]. 侯健,李振泉,关继腾,王克文,陈月明. 力学学报. 2005(06)
[10]塔河油田碳酸盐岩储层测井评价方法研究[J]. 李舟波,范晓敏. 海相油气地质. 2002(01)
博士论文
[1]核磁共振测井数据反演方法及T2谱的不确定性研究[D]. 邹友龙.中国石油大学(北京) 2016
[2]碳酸盐岩介质双孔隙网络模型构建理论与方法[D]. 王晨晨.中国石油大学（华东） 2013
[3]随机孔隙网络建模与多相流模拟研究[D]. 于春生.西南石油大学 2011
[4]碳酸盐岩缝—洞性储层测井综合评价方法及应用研究[D]. 司马立强.西南石油大学 2005
本文编号：3399770
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