高温高压状态下页岩与砂岩物性参数测试与分析

发布时间：2017-07-17 16:22

  本文关键词：高温高压状态下页岩与砂岩物性参数测试与分析

  更多相关文章： 岩石物理实验 页岩 泥质砂岩 复电阻率

【摘要】：岩石是构成地球最基本的材料,更是与目前地球上最重要的能源、资源息息相关的储存介质。凡是研究涉及到能源与资源时,必然要求对于岩石的物理性质有清楚的认识。岩石物理学的主要内容是研究岩石在600℃和1GPa以上的高温高压状态中的各种不同物理性质。但是对于能源以及资源领域来说,研究目标通常无法到达如此的温度以及压力。此外,岩石的物理属性与地球物理观测值之间存在着一定的对应关系。明确物理属性与地球物理观测之间的关系对于反射地震法、电法测井以及复电阻率法勘探的结果解释有着重要的意义。鉴于上述原因,本文以岩石物理理论为指导、岩石物理实验为手段、实验数据统计与分析以及数值反演为方法,在充分借鉴前人研究成果的基础上,对于云南昭通地区井下页岩样品以及大港油田井中砂岩样品进行岩石物理基础特征研究。主要包括岩石物理实验设计,实验数据统计分析,实验数据反演,物性对于弹性以及电性特征影响,外界条件对于弹性以及电性影响：(1)、测量了泥质砂岩样品的矿物成分、泥质含量、孔隙度以及密度等基础物性参数。分别在高温高压以及常温高压状态下,利用AutoLab-1000以及SI1260/1296对样品进行了复电阻率测量。讨论了孔隙液体矿化度、泥质含量与孔隙度、温度以及压力对于样品复电阻率特性的影响。并进一步利用双Cole-Cole反演程序对得到的复电阻率数据进行反演,求得每块样品的复电阻率参数,发现不同的岩石物性以及外界条件会对复电阻率的频谱特征产生不同的影响。孔隙液体矿化度以及温度的增加会导致复电阻率幅值的减小以及极化程度的降低,但是泥质含量与孔隙度会在一定程度上影响温度对于泥质砂岩复电阻率的影响。(2)、将页岩样品置于高温高压环境以及常温变压环境中,利用AutoLab-1000测试页岩的弹性参数：纵波速度、横波速度、杨氏模量、泊松比。研究分析高温高压状态下页岩的弹性参数特征,讨论压力以及温度对于弹性参数的影响。得到了在不同加压过程的情况下,弹性参数的响应有所不同,并且受到裂隙方向的控制的结论,压力的增加会对不同取芯方向的页岩产生不同的影响。(3)、将饱和页岩样品分别置于常温常压状态下,高温高压状态下以及常温变压环境中,利用AutoLab-1000以及SI1260/1296对于页岩样品进行复电阻率参数测量。对于得到的复电阻率数据,利用双Cole-Cole模型进行反演,求取每块样品的复电阻率频谱参数。分析温度以及压力对与频谱参数产生的影响。发现温度升高,零频电阻率下降,极化率增加,时间常数降低,频率相关系数变化与温度的增加之间无必然联系。
【关键词】：岩石物理实验 页岩 泥质砂岩 复电阻率
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU45
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 论文的研究目的和意义8
• 1.2 国内外研究现状8-13
• 1.3 研究内容13-14
• 1.4 创新点14-15
• 第2章 理论基础15-38
• 2.1 岩石弹性理论15-27
• 2.2 岩石激发极化理论27-38
• 第3章 样品及实验设计38-56
• 3.1 样品背景及样品准备38-41
• 3.2 实验仪器41-45
• 3.3 实验原理45-47
• 3.4 仪器标定47-51
• 3.5 实验设计51-56
• 第4章 实验结果分析56-90
• 4.1 砂岩实验结果分析56-75
• 4.2 页岩实验结果分析75-90
• 第5章 结论与建议90-92
• 致谢92-93
• 参考文献93-98
• 个人简介98-99

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