简介:许多人已经在着手研究提高原油采收率(IOR)的方法。但是,研究仍然停留在使用实际岩心样品定量评价油层润湿性上面。接触角是测量储集岩优先亲和性的最常见的方法之一。本项研究的主要目的是使用悬滴法来研究油滴量、盐水矿化度、含有饱和流体的岩石、油酸量和温度对碳酸盐储集岩润湿性的影响。16次实验采用的方法是,把10,15,20,25ml的油滴分别滴入矿化度为0,50000,100000,150000ppm的NaCl盐水中。做这种实验的目的是为了研究油滴量和矿化度对接触角的影响。在完成的3次实验中,用含酸量为0.374,0.561和0.986mgKOH/g的原油样品研究了含酸量对接触角的影响;另有3次实验采用盐水、原油和聚合物溶液研究了含有饱和流体的岩石对接触角的影响;最后,有2次实验研究了温度对接触角的影响。以上所有实验都采用的是实际岩石和原油样品。结果表明在达到了临界水矿化度时存在着一个特定的油滴量。这种临界水矿化度是油滴量对接触角没有影响时的矿化度。岩石润湿性下降低于临界矿化度和上升超过临界矿化度都取决于油滴量。所获取的结果表明,含有饱和流体的岩石在测量接触角中起着重要的作用。结果还表明随着原油中的含酸量增加,接触角降低。因此,预计含有低酸油的碳酸盐岩油藏比含有高酸油的碳酸盐岩油藏更具有亲油特性。温度和油浸流体粘度的增加能使所测量的接触角减小。本项研究结果已形成了一个新的临界矿化度的概念,并且有助于更好地理解影响使用接触角技术测量润湿性的一些因素。
简介:页岩动态弹性的应力相关性和各向异性对于许多物探应用手段都非常重要,比如地震解释、流体检测和4D地震监测等。采用Sayers—Kachanov&式建立了一个横向各向同性(TI)介质的新模型,采用四个具有物理意义的参数来描述所有五个弹性系数的应力敏感性特征。利用该模型对从实验室测量结果和文献中获取的约20个页岩样品的弹性进行了参数化。四个拟合参数,即单裂缝的比切向柔量、法向柔量与切向柔量之比、特征压力、裂缝定向各向异性参数,显示与页岩样品的埋深呈中等到良好的相关性。随着深度增加,切向柔量呈指数下降。就多数页岩而言,裂缝定向各向异性参数普遍随深度增加而增强,说明裂缝在层面上的定向排列更加明显。在2500m埋深以浅,法向柔量与剪切柔量之比以及特征压力随深度增大而降低,而在2500m~3600m埋深之间,它们转而呈上升趋势。本文提出的模型有助于评价横向各向同性介质的5个弹性柔量的应力相关性,即便它们中仅部分参数是已知的。例如,根据测井数据可以重建页岩5个弹性柔量的应力相关性。
简介:油气的成本效益和有效生产取决于准确的油藏描述和储层评价,而油藏描述和储层评价取决于所使用的岩石物理模型。涎水浊积砂岩地层的薄层性质使得这种砂-泥层序地层的岩石物理评价愈加困难,尤其是当泥质是以分散泥质和结构泥质或离散层存在时更是如此。为了预测油藏动态,了解储层中的泥质分布性质是必要的。采用Thomas-Stieber交会图是一种常用方法,它常与自然伽马和孔隙度资料一起使用来确定泥质分布。据我们所知,还没有根据地层各向异性测量值来评价泥质分布的方法。层状砂-泥岩地层是用宏观各向异性来描述的。多分量感应仪器和交叉偶极横波声波测井仪能给出地层宏观各向异性的直接测量,提供描述泥质分布的其它信息。在本文中,我们从理论上和用实际资料探索由测井资料得出的弹性性质计算出地层的宏观各向异性。我们已经研究出一种模型,它能够正演计算出弹性波速度和各向异性比。弹性波速度和各向异性比是砂岩-孔隙度、层状泥质含量和分散泥质含量、砂岩骨架弹性性质和泥质弹性性质的函数。我们的计算结果清楚地表明:●孔隙度和泥质含量对纵、横波速度有不同的影响;●横波速度强烈地依赖于泥岩分布,而具有不同极化度的横波速度上的差异可能与泥质分布(层状或分散、结构)有关;●纵波速度对泥质分布不敏感;●纵、横波速度比主要受孔隙度和泥质含量的控制;这也许可以用一个简单的体积控制的关系式解释Castagna的“泥岩-线”成立。我们已经对深水沉积环境资料进行分析。我们发现根据这种横波方法能够识别层状泥质地层和分散泥质地层,给出砂岩储层性质评价。各种弹性性质与泥质含量(由核测井曲线得到)的交会图证实了层状泥质和分散泥质的分离类似于经典的T
简介:采用高阶交错网格有限差分法算子构建了各向异性介质多分量弹性波动方程的高精度正演模拟和叠前逆时深度偏移的数值离散方程,在正演过程中采用最大绝对振幅能量法实现各向异性介质多分量初至旅行时的计算,并以此作为多分量双程弹性波叠前逆时成像条件,同时给出计算所需的稳定性条件、多分量叠前逆时成像的基本原理、吸收边界条件等,采用凹陷模型合成了共炮点道集,并进行多分量双程各向异性弹性波叠前逆时成像研究,并与对正演炮集进行多分量各向同性叠前逆时成像结果进行对比。计算结果表明,考虑了各向异性弹性波场的矢量特性,能够更为准确地实现叠前多分量弹性波场的成像问题,使地质层位中的断层、断点等复杂目标成像更加清晰准确,并且偏移成像精度较高,因此开展各向异性叠前逆时成像可为当前高精度岩性地震勘探提供方法指导。
简介:有效应力〈σij〉的精确表达式,特别是导致有孔隙流体材料的弹性应变的应力〈P〉(有效应力)是基于假设之上的,仅对Hook定律有效,即〈σij〉=σij-αPδij和〈P〉=Pc-Pp,这里α=1-(K/Ks),Pc和Pp是围压和孔隙压力,K和Ks分别是干燥岩石(排水状态下)和岩石基质(岩石固体部分)的体积模量。Gccrtsma(1957年)和Skempton(1960年)在实验的基础上首次提出关于〈P〉的方程。该表达式虽然不直接依赖于孔隙度,但是当有效应力〈P〉等于围压时孔隙消失,因此K=Ks。如果使用〈σij〉方程中的有效应力定理,那么可根据没有孔隙压力的固体弹性模量确定一个具有孔隙压力的多孔固体的应变。有效应力表达式非常准确地描述了砂岩和花岗岩样品在围压和孔隙压力达到2.5kb(250MPa)时的应变。结果表明,该有效应力定理不适用于非弹性过程(如断裂)。
简介:线性弹性断裂力学(LEFM)被广泛应用于水力压裂设计和评价。有很多压裂作业的结果与基于LEFM的模型模拟结果并不一致,对这类水力压裂作业中的非线性和塑性效应已开展过多项研究。大部分针对LEFM在岩石和准脆性材料(如混凝土)中的应用研究仅限于LEFM在测量断裂韧性的室内试验中的应用。这些研究发现,LEFM不是描述准脆性材料断裂特性的有效工具。运用已发表文献中有关原地应力状态和巴奈特页岩力争性质的大量数据,本文重点研究了LEFM在水力压裂研究中的适用性。LEFM已成功应用于金属材料,有关其应用的局限性已开展过研究,而且这些研究结果已反映在ASTM标准中。在本文中,我们运用相同的方法研究了LEFM在巴奈特页岩水力压裂处理中的适用性。首先,为了有一个总体的概念,我们研究了不同的断裂方式,以找出静水孔隙压力和超高压储层条件下的边界应力。其次,运用近裂纹尖端解和全应力分布解定义和描述了过程区域(processzone)和奇异性主导区域(singularity—dominatedzone)。然后,根据全应力场分布,计算剪切过程区域和拉伸过程区域,并将其与奇异性主导区域的大小进行比较。最后,基于奇异性主导区域和过程区域的相对大小得出结论:LEFM不能精确描述巴奈特页岩的水力压裂特性。
简介:原油被限制在管道中央以环形液面流动-称为核心渗流的技术已经成为可行的稠油运输替代方法。液膜的润滑作用相当于降低了粘度.因此降低了能耗。该技术可能带来的问题之一是油在管道内表面逐渐积聚,必须有清管方法。本研究目标旨在通过测定稠油/水相/金属表面体系的接触角研究原油中极性组分对原油接触到的表面润湿性的影响,利用烷烃的絮凝和碱液的洗涤分别除去原油中的沥青和环烷酸,用工业镀锌钢作为金属表面模型;研究水相包括纯水;1%氧化钠和1%硅酸钠溶液。在金属表面滴一滴油,在有水相存在的条件下测定接触角。测量结果表明金属表面性质对研究的润湿性影响不大。但是,发现有沥青和环烷酸存在时影响很大。除去沥青和环烷酸,可以降低接触角,使润湿性从油湿性(接触角大于145°)转为水湿性,接触角分别小于45°和80°。由1%硅酸钠和1%氮化钠水相进行的实验表明,大多数情况下接触角小于60°,我们认为这可用于防止原油在管道表面沉积。此外,本研究认为,在流动试验之前测量静态接触角可用于原油输送表面配方筛选。
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。