简介:在岩石物性反演过程中,必须计算出作为孔隙度和矿物骨架性质函数的纵波速度(P波)和横波速度(S波)。然而,一些经验公式,比如时间平均方程或RHG公式只适用于单一均质,而不适用于混合矿物的情况;特别是碳酸盐岩地层,其骨架常常含有多种矿物并可能包含白云岩和石灰岩的混合物。本文中,我们建议使用有效介质近似方法(EMA)的均衡(或多晶质)变量来确定纵波速度和横波速度。介质的每一成分都被认为是一个三轴椭球体。颗粒和孔隙椭球体高宽比是孔隙度的函数。该技术由下列步骤组成:①确定孔隙和颗粒的高宽比,它们是孔隙度的函数;②对已知的矿物浓度和孔隙度,计算弹性速度。文中提供了双组分骨架(石灰岩和白云岩)的计算例子。我们认为孔隙高宽比与矿物学无关,它们仅仅是孔隙度的函数。为了确定固体颗粒的形状,我们假定各组分的颗粒高宽比与单组分的固体骨架的高宽比是相同的。为了求出高宽比,我们求解由EMA预测的和由经验岩石物性方程计算的纵波速度、电导率之间的非线性最小二乘差异问题。我们对各独立的固体成分,使用经验的RHG公式计算纵波速度,用Archies法则计算电导率。然后为确定组分的几何形状,我们就可以求得多组分岩石的横波速度。在石灰岩一白云岩混合的情况下,横波预测值接近Castanga等人(1993)根据多矿物岩石Vp估算Vs的经验关系。为了验证这种模拟技术,我们把计算的纵波速度Vp和横波速度Vs与混合碳酸盐岩的试验数据进行了对比,对比表明它们非常一致。
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。
简介:元素化学特征的变化已在油气盆地井间地层对比中得到运用。但很少有公开发表的文献明确地将化学地层与物理对比(physicalcorrelations)联系起来,更没有人在河流沉积体系的研究中将这二者相联系。本文将化学地层学方法用到南非卡鲁盆地(KarooBasin)二叠系博福特群(Beaufort)河流相沉积地层研究中,对三个测量剖面进行了地层对比。利用基于直升机载激光雷达(Heli-LIDAR)数据开展的年代地层对比结果,对化学地层对比结果进行了验证,以便对相距7公里的两个剖面进行高分辨率地层对比,此外还参照基于GoogleEarth绘制的地层图进行了验证,以便对相距25.5公里的两个剖面进行对比。利用细粒岩性研究成果开展了化学地层学表征,在厚度约为900米的地层段内划分出了8个化学地层组合,厚度在50米和250米之间。在该地层段内观察到较粗粒岩性(河道沉积带)的地球化学组分出现过两次明显的变化。在相距7公里的两个剖面上开展了更高分辨率的化学地层组合细分,划分出了4个相关的地球化学单元(厚30~60米),用于高分辨率地层对比。间距为7公里和25.5公里的两对剖面的化学地层对比和年代地层对比的结果都高度一致。所研究地层段的厚度和剖面间距与公开发表的地下层序的化学地层学研究成果相似;因此地下河流沉积体系化学地层对比的地面验证,在某种程度上来说与本文的博福特群沉积地层相似。
简介:Camp等对Milliken(2014)的细粒沉积物和沉积岩成分分类的讨论,是受欢迎的进一步关注和思考这一重要课题的机会。然而Camp等并没有提到作为这种分类基础的概念模式:原生颗粒组合的成分对于控制着地下岩石总体性质演化的化学和力学变化途径来说,是一种关键的预测因素。如果人们承认颗粒成分与成岩作用之间的这种基本联系,那么Camp@提出的异议虽然有意义和值得讨论,但也不应该用于阻拦对所提出分类的全面试验,因为可选择的其他分类都没有涉及这种基本联系。这一分类对于与页岩(石油、天然气和C02的储层和封盖层)的开发利用密切相关的全岩性质预测具有潜在价值,同时支持更广泛地了解细粒沉积物在地壳沉积部分流体流动和元素循环中的作用。
简介:上个十年,随着水平井钻井和增产处理新技术的进步,超致密油藏石油产量出现了快速增长。虽然这类油藏采油井的初始产量很高,但其能够实现的采收率却比较低,大约为5~10%。与常规油藏不同,由于这类油藏的注入能力比较低,注水可能并非行之有效的二次采油方法。最新的研究显示,注气可能是一种有效的提高采收率方法。选取美国蒙大拿州东部埃尔姆古力(ElmCoulee)油田一个面积4平方英里的开发区作为研究区,对不同的注气开发方案进行了对比研究:分别是注二氧化碳、注混相烃气和注非混相烃气。本文采用流动模拟模型对这三种注气方案的总采收率、产量和开发效率开展了对比研究。注混相烃气和注二氧化碳能够实现的采收率接近,都能够把采收率从一次采油的6%提高到20%左右。这两种注气开发方法能够实现的新增采收率都比较大,但它们也都有各自的缺陷。目前很多页岩油区都没有二氧化碳来源,而大多数油田都有烃气来源,但由于这些烃气都有销售市场,因而很少被回注油藏。我们开展了成本效益分析,以确定究竟是出售烃气还是用烃气提高石油采收率更具成本效益。假设在面积4平方英里的油田开发区开展注气开发,所需的气体压缩机及相关设施的投资为1000万美元,气体的价格为5美元/千立方英尺,石油销售价格为80美元/标准储罐桶。在这些假设条件下计算得出研究区的净现值为6800万美元,投资回报率为83%。本研究成果的价值在于它证实了注气(非混相驱,尤其是混相驱)能够较大幅度地提高超低渗透率油藏的采收率。这类油藏的数量越来越多,谁能够掌握提高其采收率的诀窍,谁就能够创造极大的价值。对于注烃气开发方案,在油价保持在目前水平的情况下,石油公司都能够获得比较高的�
简介:阿帕拉契亚盆地北部煤层气的工业生产始于19世纪30年代,SanJuan盆地煤层气的工业生产始于19世纪50年代早期。但是直到19世纪70年代和80年代早期,当美国矿藏办公室、美国能源部、天然气研究院和油气开发公司一起致力于利用垂直井对煤层气进行工业开发的研究时,人们才真正认识到煤层气的储量和重大经济价值。在19世纪80年代晚期和90年代早期,煤层气的勘探和开发得到发展,一部分原因归于非传统燃料税贷。到2000年,煤层气的储量(15.7tcf[0.44Tm^3])占美国干气总储量的8.8%,年度产量(1.38tcf[40Gm^3])占美国干气年度总产量的9.2%。从1989年到2000年,美国煤层气累积产量为9.63tcf(272Gm^3)。如今,美国有约十多个盆地在开发煤层气,煤层气的勘探正在全世界范围内展开。煤层气层是包含热成因气体、经运移的热成因气体、生物成因气体或混合成因气体的自源储层。煤层气主要以吸附状态贮存于煤质基岩的微孔隙中,其次以自由气体或溶于水的溶解气的形式储存于微孔隙和裂缝中。控制煤层气的资源量和生产能力的关键参数是热成熟度、显微组分、气体含量、煤层厚度、裂缝密度、地层应力、渗透率、埋藏历史和水文环境。在美国和世界上的各个正在生产中的油田的这些参数变化很大。在2000年,SanJuan盆地的煤层气产量占美国煤层气产量的80%以上。该盆地蕴含了一个大型的煤层气远景带Fruitland油气通路,至今已产出超过7tcf(0.2Tm^3)的煤层。Fruitland与在PowderRiver盆地中的FortUnion煤层气远景带的煤层气系统及其关键因素有所不同。FortUnion远景带是美国开发最迅速的远景带之一,它的煤层气产量从1997年14bcf(0.4Gm^3)提高到2000年的147.3bcf(4.1Gm^3),占美国煤层气总产量的10.7%。到2000年为止,远景带的年平均产量为244.7bcf(6.9Gm^3)
简介:近期的研究显示了碎屑岩储层样品中磁化率和磁滞测值与多种物性参数的相关性。本文要将这些技术应用于碳酸盐岩样品。碳酸盐岩的区分可以根据强磁场的磁化率来实现.因为这种磁化率指出了抗磁性和顺磁性矿物的含量。强磁场磁化率测值是很灵敏的,可以量化顺磁性黏土含量的细小差别,而X射线衍射(XRD)或扫描电子显微术(SEM)都做不到这一点。与温度有关的磁滞测值也可以鉴别和量化顺磁矿物的很低含量。磁滞曲线的实验研究证明了一系列中东碳酸盐岩样品之间的细微区别。有意义的是,磁滞曲线得出的强磁场磁化率值与岩石的渗透率和孔隙度都有极好的相关性(与渗透率的相关性似乎是由顺磁黏土含量的细微变化引起的)。然而弱磁场的磁化率值与这些物性参数没有良好的相关性,这仅仅是因为有些样品含有少量对弱磁场信号有作用的亚铁磁性杂质。磁滞曲线的弱磁场部分提供了描述碳酸盐岩样品的又一种灵敏方法,因而可以用来量化这种XRD无能为力的极低含量亚铁磁性物质(低至百万分之几)。美国和北海某些碳酸盐岩的磁化率值(包括强磁场和弱磁场的值)要普遍高于中东的碳酸盐岩样品,说明前两者的亚铁磁性物质和顺磁性物质(主要是黏土)的含量较高。这表明这里研究的中东碳酸盐岩普遍有较好的储集性能。
简介:本文介绍了一些用于比较世界上所有产油国(除加拿大以外)的30122个硅质碎屑岩油藏和10481个碳酸盐岩油藏的平均孔隙度与深度关系曲线。然而,另外的曲线涉及到加拿大艾伯塔盆地的5534个硅质碎屑岩储集层和2830个碳酸盐岩储集层。文中还展示了非加拿大油藏的平均渗透率与平均孔隙度的关系,并叙述了砂岩和碳酸盐岩之间的主要相似点和不同点,同时讨论了关于每种岩性中控制储层质量的主要因素。随着深度增加,中等和最大孔隙度稳定减小的趋势反映出因热暴露随深度增加而导致埋藏成岩孔隙度的损失。这些趋势与在较深埋藏期问砂岩和碳酸盐岩孔隙度在溶解作用下会普遍增加的说法似乎不一致。或许因为碳酸盐矿物发生了与石英相关的较剧烈的化学反应,并且导致较低的抗化学压实作用和相关的胶结作用的产生,所以在一个给定的埋藏深度处,碳酸盐岩储集层中的中等和最大孔隙度值都比较低。在所用的深度上,与碳酸盐岩比,相对少数的低孔隙度(0~8%)硅质碎屑岩储集层也许反映出在碳酸盐岩中裂缝发生的更为普遍,并反映出这些裂缝为促进低孔隙度岩石的经济产量起到的效果。总之,与砂岩储集层相比,对于一个给定的孔隙度,碳酸盐岩储集层不存在较低的渗透率,但是高孔隙度值和高渗透率值两者的比例特别低。所提供出来的数据可作为储集层质量分布的综合指南,在缺乏详细地质信息,例如埋藏和热情况下,它能够合理地预测钻至任何给定深度的探井的储层质量分布。