【摘要】：砂巖作為地下流體礦產(chǎn)主要的儲集巖層,其沉積組構(gòu)決定了其儲集性能,可以利用地球物理手段進行表征。前人研究表明,極化率和復電阻率的頻散特性能夠反映砂巖的骨架結(jié)構(gòu)和流體性質(zhì),但是其具體的響應規(guī)律仍存在眾多爭議,所以其頻散特性實驗研究是工程實踐的重要環(huán)節(jié)。本文利用內(nèi)蒙古呼勒斯太蘇木地區(qū)采集的砂巖樣品展開多方面實驗研究,具體實驗項目包括常溫常壓下極化率頻散特性實驗和地層模擬條件下復電阻率頻散特性實驗。最終,結(jié)合巖石物理理論模型,利用顯微鏡鏡下分析、微觀組分分析和物性分析技術(shù),繪制不同類型砂巖樣品的極化率和復電阻率頻散特性曲線,分析頻散特性的主控因素和成因機理,結(jié)合具體的工程案例驗證實驗結(jié)論,為工程實踐提供理論依據(jù)和研究方法。本次研究得出以下結(jié)論:(1)砂巖沉積時期的水動力條件決定砂巖原始沉積組構(gòu),沉積組構(gòu)的微觀特征包括粒度分布、孔隙結(jié)構(gòu)和礦物組成。隨著沉積水動力條件增加,粒度組成越粗,孔隙越發(fā)育,孔隙結(jié)構(gòu)越均勻,膠結(jié)物、粘土礦物和填隙物越少,極化率頻散特性越穩(wěn)定,極化率數(shù)值越小,遵循“水動力增強規(guī)律”。(2)極化率頻散特性的本質(zhì)是外電場條件下陽離子的運移能力,骨架性質(zhì)是極化率頻散特性的主要影響因素,根據(jù)其電學性質(zhì),利用骨架粒度、粘土含量和致密程度,可以將巖石骨架劃分為重力流型、強牽引流型、弱牽引流型、致密縫洞型和粘土礦物型。(3)復電阻率的頻散特性研究對象是幅值、實部(同相)、虛部(異相)和相位隨頻率的變化特征。其普遍特征包括:幅值和實部的頻散特性相似,當且僅當虛部出現(xiàn)極值時兩者會出現(xiàn)分異。實部的拐點與虛部的極值點永遠保持對應,虛部的極值點和相位的極值點(在極化率不為0的情況下)總是存在位移。隨著沉積水動力條件增強(骨架粒度越粗,孔隙結(jié)構(gòu)更發(fā)育,粘土礦物含量越低),轉(zhuǎn)折點向右偏移,轉(zhuǎn)折點與相位極值點位移減小;改變礦化度和流體飽和度等效為改變巖石骨架性質(zhì),可以等效轉(zhuǎn)化后進行分析。(4)Cole-Cole模型可以全面的闡釋復電阻率頻散特性:弛豫時間常數(shù)τ決定轉(zhuǎn)折點的位置;極化率η決定復電阻率實部的下降速率和轉(zhuǎn)折點與相位極值點的位移量,建立了復電阻率和極化率之間的關(guān)系;大多數(shù)情況下,復電阻率頻散特性由弛豫時間常數(shù)τ和極限極化率η共同決定,而τ和η均由巖石骨架結(jié)構(gòu)控制。(5)本次實驗研究的最終目的是將巖石骨架和流體性質(zhì)的響應解耦,所用的方法是控制變量,即當沉積相一定時,只比較流體飽和度。所以,標準沉積相樣品實驗研究必不可少。本文對測井評價的建議:極化率和復電阻率測井的測量頻率個數(shù)需增加,復電阻率的虛部和相位也是重要的評價指標。
【學位授予單位】：中國石油大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P618.13

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本文編號：2600988