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: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:本文评述地表地球化学数据解释和显示的系统方法,并讨论地表地球化学测量的直接和间接方法。地表地球化学数据的解释一开始必须着重确定背景值和可能出现的异常样品。可以利用直方图和概率关系曲线图来实现这两类样品的区分。由于地表地球化学数据本身存在干扰噪音,因此需要使用各种平滑化技术,包括线形测区的移动平均值和网格数据的移动单元平均值。利用一种方差分析法可以评价采样密度的充分程度。所有地表地化数据都必须符合地质评价结果并有助于对石油潜力的评价,同时在统计学上也要有意义。对多元统计法进行了评述,包括比率、交会图、分类对比类图以及三元图。对比较先进的多元统计技术作了简要介绍,例如主成分分析、因子分析和聚类分析以及神经网络技术。地表地球化学数据的图形显示往往是最终成果。介绍了如何根据不规则间距的控制点建立规则网格的不同方法。对于估算网格点值的地质统计分析和克里格方法进行了相当深入的讨论。对于详细等值线制图和彩色浓度差异制图的局限性也作了介绍。
简介:二次采油是把储层流体从注入井驱替到采油井的采油过程。这个过程成功与否很大程度上取决于对储层连续性和均质性(流体传导能力)的认识以及注入流体能够波及的储层体积。在任何注水或注气开发项目中,注入流体通过细微裂缝、断层或高渗薄夹层窜流,都会产生诸如驱扫效率低下和油气采收率不高等问题。因此,认识注入井和生产井之间直接连通性以及储层的非均质性,对防止出现这些问题都有很大帮助。虽然地震成像、沉积地质研究和油藏模拟能够提供很多有价值的信息,可以用于确定二次采油项目的可行性,但是示踪剂测试是唯一能够提供有关注采井之间的直接连通性、流动通道和地层非均质性的技术手段。文中详细回顾了化学示踪剂在IOR中的应用,并介绍了在注水开发油田成功应用的一个实例。此外,还讨论了如何识别和解释直接连通性、评价地层非均质性和计算波及的孔隙体积。
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:文中提出了适用于巴肯页岩油藏的一种新化学提高石油采收率法(IOR)。这种方法是通过在标准的水里压裂液中加入一种特定的表面活性剂来提高石油采收率的。巴肯组油藏位于威利斯顿盆地,储层为晚泥盆世至早密西西比世的地层,面积约为52万平方公里,在美国的蒙大拿州、北达科他州和加拿大的萨斯喀彻温省都有分布。巴肯组由三段组成:下段页岩、中段白云岩/粉砂岩和上段页岩。该组的页岩段是在相对较深的深海环境中沉积的,白云岩/粉砂岩段是浅水期沉积的滨海相碳酸盐岩。巴肯组中段埋深约3.2km,是主要的石油储层。上段和下段都是富含有机质的海相页岩。巴肯组页岩区的石油地质储量很大,USGS在2008年4月发布的评价报告认为其石油技术可采储量为30-43亿桶。过去巴肯组油藏的石油生产很有限,但随着水平井和大型水力压裂技术的发展,巴肯页岩区现在已经成为石油勘探开发最活跃的地区之一。巴肯组油藏实现经济开发的一个关键是在储层中产生分布广且连通性好的裂缝系统。实验室研究表明,特定的表面活性剂能够与渗透率低且呈混合润湿性到油润湿性的巴肯组中段发生作用,提高石油采收率。具体地讲是,将表面活性剂加入到水相(如水力压裂液)可以提高混合流体进入含油饱和度很高的致密基质和微裂缝中的自发渗吸能力。这能够将更多的石油从储层孔隙中驱替出来进入裂缝系统,再流入井筒中。因此,向压裂液或其他水基增产处理流体中加入合适的表面活性剂能有效提高石油采收率。
简介:与煤层气有关的地层水具有一个共同的化学特征,这种化学特征与地层的岩性或年代无关,它能作为一种勘探方法。实际上缺乏硫酸盐、钙和镁的地层水主要含有钠和碳酸氢盐,并且因受到海水的影响还含有氯化物。生物化学作用使硫酸盐、大量的碳酸氢盐,以及钙和镁沉淀减少,据此可推断出不同的地球化学特征。阳离子与粘土互换也可能会减少溶解的钙和镁,但这不是必要条件。硫酸盐/碳酸氢盐比值低是地层水的特征,并且还很普遍,但并不表明有常规油气存在。在许多煤层含水层中发现地层水富含硫酸盐、钙和镁,但未发现伴生甲烷。使用总溶解固体数据可确保这些数据能反映碳酸氢盐浓度的调节范围,以便模拟蒸发残留物。碳酸氢盐总含量的计算误差结果可能导致地层水中的碳酸氢盐含量太高,因此使待处理的问题变得复杂化。重点研究与甲烷相关的地球化学特征能够提高对远景构造的评价并且有利于勘探目标的选择,了解地球化学特征对评价普通的井疲劳试验也是有用的。在地层水分析中出现的高浓度硫酸盐能证明早期缩减试压泵是正确的,并且能促使后续钻探井的井位远离供水区。