縫洞型碳酸鹽巖儲(chǔ)層儲(chǔ)量規(guī)模大,具有較高的產(chǎn)能,是重要的油氣勘探領(lǐng)域。這類儲(chǔ)層受成巖改造作用的影響,儲(chǔ)集空間以次生孔隙為主,發(fā)育大量的裂縫和溶洞,孔徑分布廣。不同的裂縫、溶洞表現(xiàn)出的核磁共振弛豫特性各不相同,實(shí)際巖心孔隙結(jié)構(gòu)形態(tài)差異巨大,難以通過物理實(shí)驗(yàn)對(duì)裂縫和溶洞的核磁共振T2譜響應(yīng)特征進(jìn)行分析。因此有必要通過數(shù)值模擬的方法對(duì)不同類型的裂縫、溶洞的T2譜特征進(jìn)行系統(tǒng)地研究,為碳酸鹽巖核磁共振測(cè)井評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)。本文總結(jié)了基質(zhì)孔隙、裂縫和溶洞的特征,分別建立了對(duì)應(yīng)的孔隙網(wǎng)絡(luò)模型,并在同一分辨率下進(jìn)行空間上的疊加,構(gòu)建了縫洞型碳酸鹽巖孔隙網(wǎng)絡(luò)模型。利用隨機(jī)游走法模擬得到核磁共振回波數(shù)據(jù)衰減曲線,經(jīng)Tikhonov正則化方法反演得到相應(yīng)的T2譜。通過控制變量法,分別改變裂縫模型和溶洞模型的孔隙空間結(jié)構(gòu)參數(shù),并分析核磁共振T2譜的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明,當(dāng)裂縫與基質(zhì)孔的孔徑大小存在3倍以上差別時(shí),裂縫信號(hào)與基質(zhì)孔信號(hào)分離,T2譜呈多峰形態(tài),短弛豫峰為基質(zhì)孔信號(hào),長(zhǎng)弛豫峰為裂縫信號(hào),短弛豫峰較原始基質(zhì)孔的弛豫時(shí)間不發(fā)生改變,但譜峰右端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間會(huì)隨著裂縫寬度的增大而減小,長(zhǎng)弛豫峰對(duì)應(yīng)的弛... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

基質(zhì)孔孔隙網(wǎng)絡(luò)模型三維示意圖

第2章碳酸鹽巖孔隙網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建及核磁共振數(shù)值模擬原理-18-巖石在受到外力作用或失去內(nèi)聚力的情況下會(huì)形成破裂、斷裂的片狀空間，這部分孔隙空間稱為裂縫，在碳酸鹽儲(chǔ)層中極為常見。它對(duì)基質(zhì)孔隙空間無(wú)論是滲透性還是連通性都有重要的影響，不僅增加了裂縫型儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間，也為該類儲(chǔ)層提供了重要的滲濾通道。同時(shí)，它還影響著溶洞、溶孔的發(fā)育。裂縫的類型形式多樣，按照成因可以分為成巖縫、風(fēng)化溶蝕縫和構(gòu)造縫。按照形態(tài)分類，可以通過張開度（寬度）將裂縫大致分為3種：張開度小于0.15mm的為微裂縫；張開度大于0.15mm，小于2mm的為中等裂縫；張開度大于2mm的為粗大裂縫。按照產(chǎn)狀分類，裂縫可以分為：低角度裂縫（角度小于15°）、斜角縫（角度在15°與75°之間）、高角度縫（角度大于75°）。張開度、產(chǎn)狀分類標(biāo)準(zhǔn)為四川東部地區(qū)使用的標(biāo)準(zhǔn)，不同地區(qū)分類標(biāo)準(zhǔn)可能略有不同。在建立裂縫孔隙網(wǎng)絡(luò)模型時(shí)主要參考形態(tài)和產(chǎn)狀這兩種分類方法[101-102]。（2）裂縫孔隙網(wǎng)絡(luò)模型生成算法單一的一條裂縫可以簡(jiǎn)化為一個(gè)擁有垂直、水平張開度并且?guī)в幸欢ń嵌鹊牧⒎襟w模型。在給定需要模擬的裂縫的寬度、長(zhǎng)度、角度及密度后，沿Z軸方向以一個(gè)分辨率為步長(zhǎng)單位一次計(jì)算每一個(gè)步長(zhǎng)上X-Y平面上的橫截面所在的空間位置。為了滿足不同的研究需要，裂縫角度的模擬存在兩種生成方式。圖2.6儀器與探測(cè)范圍示意圖Fig.2.6InstrumentanddetectionrangediagrammaticsketchP型儀器裂縫探測(cè)范圍P型儀器裂縫探測(cè)范圍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為表面弛豫率。若氫質(zhì)子 A 未完成衰減，它將從巖石表面反彈至前一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)所在位置重復(fù)上述過程直至完成衰減。當(dāng)巖心表面存在孔隙空間時(shí)，若氫質(zhì)子 A 運(yùn)動(dòng)至此，則氫質(zhì)子 A 消失，在下一個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)時(shí)，該巖心表面對(duì)立面的孔隙空間隨機(jī)位置生成一個(gè)新的氫質(zhì)子 A 重復(fù)上述過程。

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