本文選題：礫巖模態(tài) + 巖電特性��； 參考：《西安石油大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：地層電阻率是儲層解釋評價(jià)的重要參數(shù)。隨著勘探技術(shù)的發(fā)展,油田精細(xì)勘探逐漸成為勘探的主流,含有孔洞和裂縫的砂礫巖等電各向異性地層成為油田精細(xì)勘探的主要方向。本文將基于有限元軟件COMSOL數(shù)值模擬研究恒定電流場中單雙模態(tài)結(jié)構(gòu)礫巖地層的巖電特性,為礫巖油藏的評價(jià)和解釋提供理論支撐,為更復(fù)雜電各向異性地層巖電特性的數(shù)值模擬研究奠定基礎(chǔ)。主要研究內(nèi)容和成果包括以下幾個部分。第一部分介紹了有限元基本思想以及COMSOL軟件的數(shù)值計(jì)算流程。構(gòu)建基于COMSOL軟件數(shù)值計(jì)算礫巖地層模型,研究恒定電流場中礫巖地層電阻率的求解方法,分析了地層模型中電流的流動軌跡。此外,研究阿爾奇公式的物理原型其及物理意義,加深了對阿爾奇公式的理解,為礫巖地層巖電特性研究奠定基礎(chǔ)。第二部分研究了單模態(tài)礫巖地層巖電特性。首先構(gòu)建了單一橢球形礫巖地層模型,研究了礫巖球度、空間位置和傾角對整個地層電阻率的影響,得出球度、空間位置和傾角變化時,對單一方向電阻率有影響且呈現(xiàn)一定的規(guī)律,但不同方向電阻率變化規(guī)律不同。然后構(gòu)建了基于單模態(tài)礫巖地層孔隙的孔喉模型,研究了喉道半徑、孔喉基質(zhì)電阻率、礫巖基質(zhì)電阻率和孔隙延展方向?qū)Φ[巖地層電阻率的影響,結(jié)果表明孔喉內(nèi)流體電阻率是影響地層電阻率的主要因素,不同流體電阻率對應(yīng)的地層電阻率變化規(guī)律不同。第三部分研究了雙模態(tài)礫巖地層巖電特性。分析了雙模態(tài)礫巖地層的沉積方式,構(gòu)建不同結(jié)構(gòu)的雙模態(tài)礫巖地層,從雙模態(tài)礫巖地層的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)研究其巖電特性,驗(yàn)證了雙模態(tài)礫巖地層宏觀巖電特性與微觀巖電特性的一致性。構(gòu)建雙模態(tài)礫巖地層等效孔隙的毛細(xì)管孔隙模型,研究雙模態(tài)礫巖地層中復(fù)雜孔隙對地層巖電特性的影響機(jī)理,得出孔隙最小半徑和電流流向?qū)Φ貙与娮杪视绊戄^大。第四部分研究了雙模態(tài)孔隙飽含水礫巖地層電阻率與Archie公式參數(shù)關(guān)系。分析了雙模態(tài)礫巖地層孔隙飽含水時礫巖地層電阻率、地層孔隙度和地層因數(shù)三者之間的關(guān)系。構(gòu)建雙模態(tài)礫巖地層各向同性地層模型,數(shù)值模擬計(jì)算求出了對應(yīng)的巖性系數(shù)和膠結(jié)指數(shù)。構(gòu)建雙模態(tài)礫巖地層各向異性地層模型,數(shù)值模擬計(jì)算求出礫巖地層張量地層電阻率與地層孔隙度的定量關(guān)系。結(jié)果顯示地層因數(shù)在一定范圍內(nèi)為常數(shù),與水電阻率有關(guān)。第五部分研究了雙模態(tài)孔隙含油水礫巖地層電阻率與Archie公式參數(shù)關(guān)系。構(gòu)建雙模態(tài)親油和親水礫巖地層模型,研究雙模態(tài)礫巖地層中孔隙含油水兩相時地層電阻率、含油飽和度和電阻增大系數(shù)之間的關(guān)系,數(shù)值計(jì)算求出了對應(yīng)的巖性系數(shù)和飽和度指數(shù)。然后研究了孔喉模型中孔喉含油水時的巖電特性,可以看出基質(zhì)親油時的地層電阻率遠(yuǎn)大于親水時的地層電阻率。
[Abstract]:Formation resistivity is an important parameter for reservoir interpretation and evaluation. With the development of exploration technology, oil field fine exploration has gradually become the mainstream of exploration, and electrically anisotropic formations such as sand gravel containing pores and fractures have become the main direction of fine exploration. In this paper, based on the finite element software COMSOL numerical simulation, the rock electrical characteristics of single and double mode structure conglomerate strata in constant current field are studied, which provides theoretical support for the evaluation and interpretation of conglomerate reservoir. It lays a foundation for the numerical simulation of rock electrical characteristics in more complex anisotropic strata. The main research contents and achievements include the following parts. The first part introduces the basic idea of finite element and the numerical calculation flow of COMSOL software. A numerical calculation model of conglomerate formation is constructed based on COMSOL software. The method of calculating the resistivity of conglomerate formation in constant current field is studied and the flow path of current in the model is analyzed. In addition, the study of the physical prototype of the Archie formula and its physical significance deepen the understanding of the Archie formula and lay a foundation for the study of the lithoelectric characteristics of conglomerate strata. In the second part, the electrical characteristics of single mode conglomerate strata are studied. In this paper, a single ellipsoidal conglomerate stratigraphic model is constructed, and the effects of conglomerate sphericity, spatial position and dip angle on the whole formation resistivity are studied, and the variation of sphericity, spatial position and dip angle is obtained. It has some influence on the resistivity of single direction, but the variation law of resistivity in different direction is different. Then the pore throat model based on single mode conglomerate formation porosity is constructed, and the influence of throat radius, pore throat matrix resistivity, conglomerate matrix resistivity and pore extension direction on conglomerate formation resistivity is studied. The results show that the fluid resistivity in the pore throat is the main factor affecting the formation resistivity, and the variation law of the formation resistivity corresponding to the different fluid resistivity is different. In the third part, the electrical characteristics of bimodal conglomerate strata are studied. In this paper, the sedimentary mode of bimodal conglomerate formation is analyzed, and the bimodal conglomerate strata with different structures are constructed. The rock electrical properties of bimodal conglomerate strata are studied from the microscopic structure of bimodal conglomerate strata. The consistency of macroscopic and microscopic rock electrical characteristics of bimodal conglomerate formation is verified. The capillary pore model of equivalent porosity in bimodal conglomerate formation is constructed. The influence mechanism of complex pores on formation electrical properties in bimodal conglomerate formation is studied. It is concluded that the minimum pore radius and current flow direction have great influence on formation resistivity. In the fourth part, the relationship between the resistivity of bimodal pore saturated conglomerate and the parameters of Archie formula is studied. The relationship among resistivity, porosity and formation factor of bimodal conglomerate strata with water content is analyzed. The isotropic formation model of bimodal conglomerate is constructed and the corresponding lithologic coefficient and cementation index are calculated by numerical simulation. The anisotropic formation model of bimodal conglomerate formation is constructed and the quantitative relationship between formation porosity and Zhang Liang formation resistivity of conglomerate formation is obtained by numerical simulation. The results show that the formation factor is constant in a certain range and is related to the water resistivity. In the fifth part, the relationship between the resistivity of bimodal pore oil-bearing conglomerate and the parameters of Archie formula is studied. The relationship among resistivity, oil saturation and resistance increase coefficient of pore oil-water two-phase formation in bimodal conglomerate formation was studied by constructing two-mode oil-lipophilic and hydrophilic conglomerate formation models. The corresponding lithologic coefficient and saturation exponent are obtained by numerical calculation. Then the rock electrical properties of the pore throat with oil and water in the pore throat model are studied. It can be seen that the formation resistivity of the matrix hydrophilic is much higher than that of the hydrophilic.
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P631;P618.13

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本文編號：1931843