简介:富有机质页岩的地球物理描述涉及地质和地球物理力学参数的间接估算。地质参数包括孔隙度、粘土含量(V粘土)以及总有机碳含量(TOC)。重要的地质力学参数包括天然裂缝和可压性(岩石水力压裂容易程度)。除了各种工程因素,可压性还取决于以下地质因素:原地应力(垂直有效应力和最大及最小水平有效应力)、孔隙压力、脆性和岩石强度。在井场,我们有时可以获取完整描述目标页岩层的足够的测量数据,但远离井场时,常常没有足够的实际测量数据,因此岩石性质往往是不清楚的。另一方面,地震数据通常可用于岩石的波阻抗(AI)和Vp/Vs比值的估算。如果地震资料品质足够好且工区的面积足够大,那么有时还可以估算岩石的密度,此外还可以估算各向异性弹性,但这些测量结果都会存在一定程度的误差。由于页岩储层非常复杂,岩石性质参数的数量相对较多,而且现场可独立获取的信息也有限,导致岩石性质的反演结果常常不是唯一的。
简介:有关富有机质页岩弹性性质随热成熟度的演化,们们仍未有清晰的认识,而这种认识对于烃源岩和非常规储层的描述至关重要。为了更深入地认识富有机质页岩的弹性性质和显微结构,我们从具有不同显微结构的两套富有机质页岩中采集了样品,研究了这些样品在热解诱发的热成熟作用前后的声波速度和弹性各向异性。为了在物理上更加逼真地模拟原地热成熟作用,我们在储层围压条件下利用完好无损的岩心塞开展了热解试验。对富含粘土的层状巴奈特页岩(BarnettShale)样品的弹性性质开展了迭代描述,借助于声波速度对垂直于层理面方向上压力的敏感性增强来描述近平行于层理面的裂缝发育。然而,这些裂缝无法通过时间推移扫描电子显微镜成像进行观察,这说明这些裂缝要么只有微米以下的开度,要么大都发育在样品的核心部位。在没有孔隙压力的情况下,随着围压提高,这些诱发的裂缝闭合,而此时根据声波特性是无法把这个样品与热解前的样品区分开的。相反,微晶质的格林河组(GreenRiver)岩石样品并未形成线状柔性构造(alignedcompliantfeatures),而是随着承栽负荷的孔隙充填干酪根从样品中被移除,其速度表现出基本上与方向无关的下降。由于矿物呈现出微弱的定向排列,样品内在的各向异性相对较弱;此外,由于速度出现了与方向关系较弱的变化,各向异性随热成熟度的变化并不能指示线状柔性构造的发育。我们的结果说明,根据层状页岩弹性各向异性的增强,或者根据非层状页岩、微晶质岩石(micriticrocks)或粉砂岩声波速度的下降,就能够借助于声波特征识别地下热成熟度较高的层段。
简介:利用生物聚合物及其产生的微生物形成各式各样非渗透性屏障可以提高采收率,已得到大量文献资料证明。生物聚合物的这两种重要应用都是基于它们的堵塞性质。为了给特定应用选择合适的生物聚合物,必需用流动体系检验生物聚合物在不同条件下的堵塞效果。本研究对数种生物聚合物如黄原胶、聚羟基丁酸酯(PHB)、瓜尔胶、聚谷氨酸(PGA)和壳聚糖的堵塞效果进行加压流动体系室内研究。本研究工作还有一个目标就是研究生物聚合物结构与堵塞效果之间是否有什么联系。实验体系包括水平安装、提供恒流的(定量流)填砂模型和记录压差的传感器。之后,计算每种生物聚合物与油田模型渗透率比率。本研究所用的全部生物聚合物,都在11天的实验过程中填砂模型渗透率不断降低而表现出有效的堵塞作用。PHB堵塞效果最佳,渗透率降低千万倍以上;其次是壳聚糖和聚谷氨酸,它们降低渗透率达百万倍。这些生物聚合物除了提高原油采收率以外,还可单独或组合成功地应用于稳定污染,阻止地下污染卷流。本研究结果表明堵塞效果受生物聚合物结构影响。本次研究将提出一个堵塞用生物聚合物定性新方法。
简介:文中给出了一种试验方法,用于同时测量1MHz频率下超声波速度的应力依赖性和不排水弹性刚度张量(undrainedelasticstiffnesstensor)以及100mHz—10Hz频率范围内复电导率张量(complexconductivitytensor)的分量。试验采用的样品是采自海因斯维尔组页岩的柱状岩心(孔隙度大约为0.08,除去了束缚水,粘土含量大约为30—40wt%,以伊利石为主)。试验在受控的围压和孔隙流体压力下进行,即代表原地储层条件的差异压力状态。采用独立的采集阵列(压电水晶和不极化电极)开展定向测量,这些阵列在岩心样品外表面上按方位排列,层理面与柱状岩心样品的轴向一致。采用高分辨率示波器(oscilloscope)记录超声波波形,采用配备有精度为0.1mrad阻抗分析仪的四电极采集系统记录复阻抗谱(compleximpedancespectra)。分别在排水和不排水的条件下,按照完全饱含水状态下的加载和卸载顺序重复开展试验。测量结果显示,超声波速度和复电导率具有高度的应力依赖性,这可归因于样品内裂隙的开启和闭合。利用这些数据估算了岩心样品的各向异性电性和弹性的有效压力系数,对于弹性和电性而言,所得的有效应力系数都小于1。在裂隙闭合后,电性和声波的有效应力系数还会更小。对于复电导率张量分量而言,其各向异性比(anisotropyratio)大约是30,而刚度张量的压缩分量(C11/C33)的各向异性比只有2。
简介:碎屑组分记录了当时沉积演化过程,对物源具有明显的指示性。根据须家河组砂砾岩碎屑成分、砂岩骨架颗粒及重矿物组合等时空演变的对比分析,认为:①川西北地区须家河组大体以须三段为界,可以划分出两个演化阶段,须一一须二段为相对远源沉积,物源性质为古陆物源,从须三段开始,川西北地区表现为近源快速沉积特征,以大量的砾岩分布及高岩屑含量为特征,表明从须三开始,该区沉积环境和物源发生了巨大变革,物源性质为造山带物源;②碳酸盐岩砾分布在川西北大部分地区,而石英岩砾及燧石砾则局限分布在九龙山以北地区,表明川西北地区须家河组物源以龙门山北段为主,是该区沉积贡献的主体,来自盆地北缘的物源有少量贡献,但不足以影响沉积格局。
简介:已经研究出各种方法来评价储集层渗透率。一种常用的方法就是在实验室测量岩心渗透率,并用这个岩心渗透率作为其他渗透率值(可从当地经验关系式、地层压力测试、磁共振和地球化学测井推导出)的一个标准。使用天然气水合物作为一种替代能源的最新进展增添了人们了解含水合物储集层及其有关渗透率的兴趣。天然气水合物是冰状固体物质,是在低温高压环境下形成的水和天然气的化合物,通常能在深海环境中的浅部沉积层和北极地区的永冻层下部发现。迄今为止许多天然气水合物勘探一直是在深海环境中的浅部未固结沉积层中。评价未固结沉积层中的渗透率和有关天然气水合物稳定性的边界问题都提出了一系列独特的困难。实验室岩心渗透率测量困难,因为岩石通常太疏松以至不能保持孔隙空间的完整。而且,由于水合物是一种具有最小固有渗透率的固体,几乎所有的初始储集层渗透率是与非水合物孔隙空间有关。因此,任何渗透率测量都需要考虑地层天然气水合物稳定的压力、温度标准,确保水合物不会开始分解为水和天然气。在本文中作者评述了推导Nankai海槽浅部含天然气水合物地层渗透率的几种方法。已经在该地层采集了大量的测井和岩心资料。讨论的关键问题是:一些独特的岩心实验,过套管电缆地层压力测试的使用,由电缆测井资料求出渗透率。
简介:针对直径小于62.5μ(4Phi)的颗粒在颗粒组合中的重量或体积占比超过50%的沉积物和沉积岩,提出了三角成分分类法(tripartitecompositionalclassification)。Tarl(陆源-泥质)的颗粒组合中有75%以上的碎屑来自盆外,既包括来自大陆风化的碎屑,又包括火山成因的碎屑。Carl(钙质-泥质)的颗粒组合中来自盆外碎屑的占比低于75%,而且在其盆内颗粒中,包括碳酸盐集合粒(aggregates)在内的生物成因碳酸盐颗粒占主导地位。Sarl(硅质-泥质)的颗粒组合中来自盆外碎屑的占比低于75%,而且生物成因硅质颗粒的数量要比碳酸盐颗粒占优势。划分出这三种类型的细粒颗粒状(particulate)沉积物和岩石,有效区分了具有明确的沉积环境而且有机质含量和次要颗粒类型存在系统性差异的物质(materials)。在地下,定义这些岩石类型的颗粒组合经历了差异明显但可预测的成岩途径,而这些成岩途径对全岩性质(bulkrockproperties)的演化具有明显的意义,因此把细粒沉积岩归入这三种岩石类型之一,是预测其经济价值和工程品质(engineeringqualities)的重要的第一步。为了便于进行描述,这三种岩石类型的名称还可以与指示岩石结构的修饰词、更准确的成分划分、重要性比较大的具体颗粒类型以及成岩特征等结合使用。