本文關鍵詞： 數(shù)字巖心 復雜儲層 巖石電性 巖石彈性 各向異性　出處：《中國石油大學(華東)》2015年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著油田勘探開發(fā)形勢的日益發(fā)展,我國各大油田勘探開發(fā)難度日益加大,勘探對象已由常規(guī)儲層轉向復雜儲層。由于復雜儲層具有巖性復雜,儲集空間復雜,厚度較薄,非均質性強等特點,導致對復雜儲層巖心開展巖石物理實驗困難,限制著對復雜儲層的測井評價。數(shù)字巖心技術作為新興的數(shù)值模擬方法,已逐漸在復雜儲層巖石物理特性研究中發(fā)揮重要的作用。本論文研究的目標主要是具有裂縫和層狀結構的復雜儲層,利用數(shù)字巖心技術構建了含裂縫的巖心和層狀砂巖巖心,研究了裂縫和層狀結構對復雜儲層巖石電學和聲學特征的影響,彌補了傳統(tǒng)巖石物理實驗的不足,研究裂縫和層狀結構對巖石電學特征和聲學特征的具體作用和影響規(guī)律從而為復雜儲層測井新方法、新理論的產生奠定基礎。本文詳細介紹了利用X射線CT和過程法構建孔隙性數(shù)字巖心的方法,然后根據(jù)研究對象,采用分數(shù)布朗運動模型構建了具有自仿射分形特征的粗糙裂縫,將裂縫疊加到只含基質孔隙的數(shù)字巖心上構建了裂縫性數(shù)字巖心;采用改進的過程法構建了層狀砂巖數(shù)字巖心,然后基于構建的數(shù)字巖心利用兩相不相溶格子玻爾茲曼方法模擬了孔隙空間中的油水分離過程,確定了在油水之間的相互作用力(表面張力)以及油水與巖石表面之間相互作用力(潤濕性)影響下儲層巖石孔隙中的油水分布,為開展復雜儲層巖石聲電特性模擬研究奠定了基礎。將數(shù)字巖心技術推廣到了復雜儲層電性研究,利用有限元方法研究了裂縫寬度對地層因素、膠結指數(shù)的影響,并研究了不同縫寬條件下含水飽和度與電阻增大系數(shù)的關系,進一步研究了裂縫寬度和裂縫角度對電性各向異性的影響。結果表明:由于裂縫的存在,影響流體在儲集空間中的分布狀態(tài),隨著裂縫性巖心總孔隙度的增大,地層因素減小,但地層因素與總孔隙度在雙對數(shù)坐標下仍為線性關系。膠結指數(shù)隨著裂縫孔隙度的增大而減小。當裂縫寬度較窄,與孔喉半徑平均尺寸相當時,對RI-Sw關系曲線沒有明顯影響;當裂縫寬度較寬,與基質孔隙構成雙孔隙系統(tǒng)時,RI-Sw關系曲線是非線性的,相同含水飽和度下,裂縫寬度越寬,電阻增大系數(shù)越大。裂縫的存在使巖心橫、縱向電阻率出現(xiàn)差異,裂縫性巖心電性各向異性系數(shù)不僅受裂縫孔隙度影響,也受裂縫角度的影響。傳統(tǒng)的阿爾奇公式不能描述層狀砂巖巖心的電性特征,當電流平行于砂巖薄層流動時,在雙對數(shù)坐標系下含水飽和度與電阻增大系數(shù)之間是非線性關系。層狀砂巖電性各向異性系數(shù)是含水飽和度的函數(shù),層狀巖心電各向異性系數(shù)隨著含水飽和度的變化比較復雜,關系曲線呈橫“S”型。將數(shù)字巖心技術推廣到了橫向各向同性介質的彈性研究。研究了裂縫開度與流體性質對裂縫性巖心彈性參數(shù)的影響規(guī)律以及夾層特征和流體性質對層狀砂巖巖心彈性參數(shù)的影響。結果表明:干巖石狀態(tài)下,隨著裂縫開度的增大,垂直裂縫方向和平行裂縫方向的剛度矩陣元素發(fā)生偏離,平行于裂縫平面的剛度元素隨裂縫開度變大變化較小。垂直于裂縫平面的剛度元素,隨裂縫開度的增大逐漸增大。隨著裂縫開度的增大,縱橫波速度都逐漸減小,當裂縫開度足夠大時,縱橫波速度趨于0。當裂縫性巖心飽含流體時,隨著流體體積模量的增大,橫波速度整體呈增大趨勢,但變化微小;縱波速度逐漸增大,增速逐漸變緩。隨著流體體積模量的增大,縱橫波速比逐漸增大,增速逐漸變緩,當儲層儲集空間含有油或者水時,縱橫波速比變化不大,但儲集空間含有氣時,縱橫波速比急劇減小,說明利用縱橫波速比可以識別裂縫性含氣儲層。干巖石狀態(tài)下層狀砂巖巖心剛度元素的變化既要考慮巖石粒徑的影響,又要考慮孔隙度變化的影響。飽和流體的層狀砂巖,縱橫波速度隨流體模量的變化不大且?guī)缀跗叫小?br/>[Abstract]:With the increasing development of oilfield exploration and development , the exploration and development of various reservoirs in China has become more and more difficult , and the exploration objects have been shifted from conventional reservoirs to complex reservoirs . The influence of fracture opening degree and fluid property on the elastic parameters of layered sandstone core is studied .

【學位授予單位】：中國石油大學(華東)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P618.13

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本文編號：1489765