检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：张媛绍兴文理学院

学位级别：硕士

本文基于物理模型技术研究了复杂裂缝介质的地震波响应特征。本研究分别设计了四组具有不同密度的单裂缝模型和两组具有不同夹角的双裂缝模型。鉴于已有物理模型中难以控制裂缝几何特征以及复杂裂缝模型制作的局限性,本文基于FDM熔融沉... 详细信息

本文基于物理模型技术研究了复杂裂缝介质的地震波响应特征。本研究分别设计了四组具有不同密度的单裂缝模型和两组具有不同夹角的双裂缝模型。鉴于已有物理模型中难以控制裂缝几何特征以及复杂裂缝模型制作的局限性,本文基于FDM熔融沉积打印技术对复杂裂缝模型进行制备,FDM技术可选择不添加支撑材料,任意设计裂缝参数,基于等效介质理论模型,制作复杂的裂缝模型,并利用CT高精度扫描验证物理建模方法的有效性。随后,使用超声测试系统获取每组模型各方向上的波场数据,主要包括波速和振幅信息,并借助MTS 815高刚性岩石力学试验系统的单轴压缩控制模式,获取模型在相同轴压下的波场数据,验证波场数据的准确性。本研究将实验测试结果与Hudson等效介质理论结果进行对比分析,得到地震波在复杂裂缝介质中的传播规律。针对单组裂缝模型研究结果表明:(1)随裂缝密度增加,波速各向异性程度均逐渐增加,横波分裂程度也随之增加,且不同方向上具有不同的分裂特征;(2)横波中的SV波比SH波对裂缝的敏感性更高,因此,在进行裂缝参数识别时,也可利用横波的响应特征进行裂缝预测;(3)当裂缝密度接近或超过10%时,Hudson二阶近似结果更为准确,因此,对于裂缝密度较大的介质,需要合理选择理论模型进行实际指导;(4)相较于波速各向异性,衰减各向异性更为明显,所以利用波的衰减信息预测裂缝参数将更加准确。针对两组裂缝模型研究发结果表明:(1)在入射角为0°和90°时分别为波速的最大值和最小值,与预期值吻合,表现出明显的各向异性特征;(2)纵波速度在方位角45°和-45°时,其测量结果相较于0°和90°更接近理论结果,与Hudson考虑裂缝间相互作用的二阶模型计算结果大于一阶模型结果的结论一致;(3)在垂直于低密度裂缝组的方向上,忽略理论计算中裂缝间的相互作用对结果影响最大;(4)由于斜交裂缝密度投影两极分化,其对应的波速最大值和最小值也随之增大,因此相较于正交裂缝,斜交裂缝的各向异性程度大于正交裂缝。综上所述,地下介质中定向分布的裂缝对地震波产生明显影响,地震波响应特征也随裂缝参数的变化而变化。本课题的研究,对定量研究岩石动力学以及地球物理相关的油气勘探问题都具有十分重要的意义。

关键词： 3D打印裂缝岩体地震波各向异性等效介质模型

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含天然气水合物岩石的等效纵波速度及其影响因素

含天然气水合物岩石的等效纵波速度及其影响因素

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作者：刘思宇中国地质大学(北京)

学位级别：硕士

天然气水合物作为一种潜在的清洁能源引起了世界各国的广泛关注,世界各国在天然气水合物的正反演方面做出了很多成果,在天然气水合物的地震识别上也发现了许多问题,其中包括基于BSR(Bottom Simulating Refector)似海底反射界面进行的天... 详细信息

天然气水合物作为一种潜在的清洁能源引起了世界各国的广泛关注,世界各国在天然气水合物的正反演方面做出了很多成果,在天然气水合物的地震识别上也发现了许多问题,其中包括基于BSR(Bottom Simulating Refector)似海底反射界面进行的天然气水合物岩层识别出现差错,振幅空白带的产生机制、天然气水合物游离气层的边界问题和对含水合物岩石进行的水合物饱和度估算等还是没有得到很好的解决;在正演方面,对于含天然气水合物岩石的岩石物理模型的应用,前人已经给出了很多方法并已经取得了很好的成效,但他们都没有考虑到岩石孔隙形状的影响。本文首先基于前人的研究成果,考虑到天然气水合物的识别以及其在自然界中复杂的附存方式,针对多孔介质,采用了几种经典等效模型进行了等效速度的计算分析,研究了不同矿物组分、孔隙度以及水合物饱和度对含天然气水合物岩石纵波速度的影响,并分析了不同模型的优缺点以及适用范围。随后,针对前人没有考虑到的岩石孔隙形状的影响,本文采用了SCA(Self-consistent Approximation)自洽模型,研究了不同孔隙形状对于含天然气水合物岩石物性参数以及纵波速度的影响。研究表明:不同的孔隙形状对于含天然气水合物的岩石的弹性模量和纵波速度有很大的影响,在针状和球形孔隙的对比中,其纵波速度的最大差异可达200m/s以上,在硬币形孔隙中,岩石孔隙的纵横比越大,其相应的弹性模量和纵波速度越小。根据Hudson理论模型来探讨含天然气水合物岩石的各向异性特征,计算了含裂缝系统的天然气水合物岩石的速度特征,进而给出了孔隙裂隙复合充填型含水合物岩石的等效纵波速度与围岩水合物饱和度以及裂隙参数的关系曲线。结果表明,孔隙裂隙复合充填型含水合物岩石的等效纵波速度会随着围岩中水合物饱和度的增大而增大,不管裂隙中充填的物质是什么,其整体趋势都是一样的,相较于裂隙密度来看,在低裂隙密度的情况下,其等效纵波速度会随着裂隙密度的增加而减小。

关键词：等效介质模型岩石物理各向异性

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微观孔隙流体分布表征及其等效介质模型

微观孔隙流体分布表征及其等效介质模型

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中国地球物理学会第二十九届年会

作者：唐刚巴晶晏信飞杨志芳曹宏北京化工大学中国石油勘探开发研究院

近年来,碳酸盐岩、致密砂岩储层逐渐成为油气增储上产的重点与难点。这类储层普遍具有非均质性强、岩石类型多样、孔隙尺寸变化大、孔隙形状多变和流体分布复杂等特点,常规地震反演与解释方法面临重要挑战,必须深入研究其微观孔隙结构... 详细信息

近年来,碳酸盐岩、致密砂岩储层逐渐成为油气增储上产的重点与难点。这类储层普遍具有非均质性强、岩石类型多样、孔隙尺寸变化大、孔隙形状多变和流体分布复杂等特点,常规地震反演与解释方法面临重要挑战,必须深入研究其微观孔隙结构、流体分布及其地震响应特征,指导地震定量解释。本研究通过对岩石样品的CT扫描成像,获得具有微米级分辨率的数字岩心图像。然后采用数学形

关键词：流体分布等效介质模型微观孔隙

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各向异性地层声速测井理论与应用研究

各向异性地层声速测井理论与应用研究

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作者：许松中国石油大学(华东)

学位级别：博士

页岩油气的勘探开发是我国非常规油气勘探中一个重要的领域,储层各向异性和裂缝定量评价是研究该方向的重点和难点。针对这一重要课题,本文从理论、实验、数值模拟和现场数据处理方面开展了深入、细致的研究,提出了一种基于等效球形散... 详细信息

页岩油气的勘探开发是我国非常规油气勘探中一个重要的领域,储层各向异性和裂缝定量评价是研究该方向的重点和难点。针对这一重要课题,本文从理论、实验、数值模拟和现场数据处理方面开展了深入、细致的研究,提出了一种基于等效球形散射的裂缝诱导各向异性理论,解决了国际上现有模型在评价裂缝各向异性时的弊端,由此明确了各向异性介质弹性波的传播特性,发展了井孔各向异性处理方法和技术,在应用上采用裂缝评价理论与井孔测量相结合的方式对储层性质进行综合评价。本文的研究成果对于裂缝各向异性的评价有着重要的指导意义。全文共分以下几个部分:第一部分研究了裂缝诱导介质各向异性的理论。首先考察了目前应用比较广泛的裂缝介质模型,分析了不同模型在评价介质有效模量时的优缺点。接下来,提出了一种精度更高、计算更为简便的等效球形散射各向异性理论,考察了不同裂缝参数对有效模量的影响,通过数值模拟与传统理论模型的对比验证了本文方法的可靠性。进一步,将该方法推广到背景介质为各向异性的情况,并通过实验数据的分析证明了本文方法可以更为有效地评价等效介质的各向异性特征。在此基础上,考察了弹性波在不同类型各向异性介质中的声传播规律,为后续井孔中声波测井处理和分析提供了理论支撑。第二部分研究了基于井孔多模式导波的横向各向同性声学评价方法。首先理论分析了横向各向同性VTI地层的井孔声场理论,并考察了各向异性对井孔声场传播的影响;进一步,研究了一种仪器的等效简化方法来考察井内仪器对井孔声波测量的影响;在此基础上,给出了传统基于频谱加权平均慢度定理的斯通利波各向异性处理方法,理论分析表明,该方法在慢速地层具有较好的应用效果;针对斯通利波在快速地层反演灵敏度较低的情况,提出了一种利用偶极弯曲波反演地层各向异性的方法,可同时得到地层的垂向横波速度和各向异性大小。在慢速地层对传统处理方法做出了改进,提出了一种提出了一种单极和偶极振型联合反演地层各向异性的阵列声波处理方法,对斯通利波和弯曲波分频段联合求取各向同性面内剪切模量,反演精度对比传统方法得到了提高。第三部分提出了一种环向各向异性地层的井孔声学评价方法。首先考察了弯曲波在环向各向异性地层井孔中的传播特征,分析了波在不同方位传播时的“横波分裂”现象;提出了一种利用虚拟声源的波形预处理方法;接下来,给出了传统的波形匹配处理地层方位各向异性的方法;在此基础上,提出了一种基于走时层析成像的方位各向异性评价方法,该方法不仅仅采用快慢横波之间的差异,而是采用波形的到时信息,其包含的地层信息更广。数值分析和实际数据处理表明,本文方法不仅可以评价定向排列裂缝诱发的各向异性,还可以适用于多裂缝体系时的各向异性和裂缝的评价。在此基础上,对实际的典型案例进行处理和分析,通过本文研究的裂缝诱导岩石各向异性理论与井孔声波各向异性评价方法,结合其他资料对实际数据进行处理,其中涉及到比较热点的应力分析、水平井页岩井资料处理分析、压裂效果的评估、裂缝的评价以及地层岩石力学参数分析等。实际上,本文研究的理论和处理方法还有很多其他的应用,例如,斜井各向异性的评价、各向异性储层的声成像方法等。

关键词：各向异性井孔声波等效介质模型裂缝评价声波速度信号处理

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缝洞型储层渗透率和饱和度计算及约束反演方法研究

缝洞型储层渗透率和饱和度计算及约束反演方法研究

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作者：魏帅帅中国石油大学(北京)

学位级别：博士

渗透率作为储层品质和储层产能评价的重要参数,至今仍难以通过地球物理探测手段直接获取,通常需要依赖实验室测量的经验统计关系或基于理想微结构模型的解析或近似关系得到。不同岩石类型或不同储层性质常表现出微结构的巨大差异,这使... 详细信息

渗透率作为储层品质和储层产能评价的重要参数,至今仍难以通过地球物理探测手段直接获取,通常需要依赖实验室测量的经验统计关系或基于理想微结构模型的解析或近似关系得到。不同岩石类型或不同储层性质常表现出微结构的巨大差异,这使得理想微结构模型得到的解析或近似关系难以适应这些实际储层,应用结果的可靠性分析也变得困难。随着数字岩心技术和高速计算机技术的出现,这类问题得到了一定的解决。数字岩心的渗透率可以用具有各向同性网格块的重正化方法计算。假设孔隙结构能够通过离散网格准确描述,那么具有各向同性网格的重正化方法可以计算出数字岩心的等效渗透率。该方法中,假设网格块的渗透率各向同性。但当相邻网格渗透率变化剧烈时,该方法不再适用。本文提出了各向异性的重正化方法,假设每个网格块在三个正交方向具有不同的渗透率。本文用理想多孔介质模型和数字岩心验证了该方法在数字岩心渗透率计算中的有效性。本文给出了另外一种数字岩心的等效渗透率计算方法—有限差分方法。该方法中将不规则的孔隙剖分为相互连通的椭圆形孔隙。然后由质量守恒方程推导出广义拉普拉斯方程,通过求解拉普拉斯方程得到流体压力分布,最后结合达西定律计算得到模型等效渗透率。为了验证有限差分方法的有效性,首先用有限差分方法测试了四类理想多孔介质模型并与解析或半经验解进行了对比;其次用有限差分方法计算数字岩心在三个正交方向的渗透率,并与格子玻尔兹曼的计算结果进行了对比,对比结果表明有限差分方法与格子玻尔兹曼方法的计算结果吻合较好,基本处于同一量级范围。本文用改进阿尔奇公式和包含不导电相、次生孔隙以及基质孔隙的等效介质模型来计算缝洞型储层饱和度。在改进的阿尔奇公式中,地层被分为两部分,一部分中基质孔隙和裂缝并联,另一部分中基质孔隙和溶蚀孔洞串联,最后这两部分串联得到地层的电阻率。该模型中的参数可以通过岩心分析得到。最后利用常规的电阻率测井数据进行约束反演就可以得到实际地层的饱和度。鉴于缝洞型储层取心困难,改进的阿尔奇公式使用条件具有一定的局限性。因此,本文使用适用于缝洞型储层的等效介质模型来计算地层的含水饱和度。该模型中包含基质孔隙度、次生孔隙度、渗流速率和渗流指数这些参数。渗流速率和渗流指数通常用来表征孔隙结构。实际资料处理过程中,这些参数可以通过成像测井数据计算得到。最后利用电阻率测井数据进行约束反演。模型中的等效电阻率与电阻率测井数据误差最小时的饱和度即为所求。

关键词：缝洞型储层渗透率重正化饱和度等效介质模型

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含非完全充满流体平行裂缝等效介质模型建立

含非完全充满流体平行裂缝等效介质模型建立

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中国地球物理学会第二十八届年会

作者：袁振宇杜启振张强中国石油大学(华东)地球科学与技术学院中石化胜利油田地质院

1.引言裂缝在碳酸盐岩储层中广泛发育,构成该类储层的储集空间及运移通道。平行排列的裂缝引起介质的各向异性,而裂缝中所含非完全充满流体在地震波的激励作用下产生相对运动,从而导致介质在地震频带内表现出粘滞性。因此,含非完全充满... 详细信息

1.引言裂缝在碳酸盐岩储层中广泛发育,构成该类储层的储集空间及运移通道。平行排列的裂缝引起介质的各向异性,而裂缝中所含非完全充满流体在地震波的激励作用下产生相对运动,从而导致介质在地震频带内表现出粘滞性。因此,含非完全充满流体平行裂缝介质可以等效为粘弹性各向异性介质。为此,本文开

关键词：等效介质模型相对运动地震波地震剖面

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含非完全充满流体平行裂缝等效介质模型建立

含非完全充满流体平行裂缝等效介质模型建立

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中国地球物理学会第二十八届年会

作者： Yuan Zhenyu 袁振宇 Du Qizhen 杜启振 Zhang Qiang 张强中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580 中石化胜利油田地质院东营 257015

本文首先应用Schoenberg线性滑动模型建立由围岩的拉梅常数λ，μ及裂缝的法向弱度ΔN与切向弱度断表示的含裂缝岩石的等效弹性张量;然后利用ΔN与剪切应力响应U11;及法向应力响应U33的定量关系，按照Pointer等给出的含裂缝介质中的第... 详细信息

本文首先应用Schoenberg线性滑动模型建立由围岩的拉梅常数λ，μ及裂缝的法向弱度ΔN与切向弱度断表示的含裂缝岩石的等效弹性张量;然后利用ΔN与剪切应力响应U11;及法向应力响应U33的定量关系，按照Pointer等给出的含裂缝介质中的第二种流体相对运动类型，即假定平行排列的裂缝内含有非完全充满的油，建立含非完全充满流体平行裂缝等效介质模型。

关键词：裂缝油等效介质模型正演模拟流体力学

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缝洞型储层弹性响应模拟及断层识别研究

缝洞型储层弹性响应模拟及断层识别研究

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作者：柴李静思中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

随着油气勘探开发技术的发展和全球对石油需求量的增加,油气业界逐渐由传统简单构造油气藏勘探开发转向更为复杂的岩性油气藏和多类型岩性与构造复合油气藏的探测和开发。由于碳酸盐岩断溶体油气储层埋藏深、断裂带破碎严重、非均质性强... 详细信息

随着油气勘探开发技术的发展和全球对石油需求量的增加,油气业界逐渐由传统简单构造油气藏勘探开发转向更为复杂的岩性油气藏和多类型岩性与构造复合油气藏的探测和开发。由于碳酸盐岩断溶体油气储层埋藏深、断裂带破碎严重、非均质性强,给测井和地震储层识别评价造成困难。本文方法可以为断溶体油气储层和缝洞型油气藏的地震资料识别和评价提供技术支持,具有十分重要的理论意义和实际应用价值。本文开展了如下几个方面的研究:首先,建立具有不同缝洞空间分布密度与充填物的缝洞型介质模型和复杂的断裂分布模型;其次,运用自洽等效介质模型计算缝洞型储层和断裂破碎带的纵横波速度;再次,利用得到的纵横波速度,结合高阶交错网格有限差分数值模拟方法开展弹性波场正演模拟,研究不同孔隙结构和填充介质对缝洞型储层弹性响应的影响。另外,基于偏移成像结果分析,研究不同断裂破碎式样和组合方式对地震波场及偏移成像结果的影响。鉴于实际地震资料的多类型噪声,文中针对所建立的三维走滑断层模型,测试分析了结构导向滤波方法在去噪及断裂带边缘特性保持两方面的有效性。最后,将本文方法应用于西北某油区的实际地震数据,初步证实了该方法在识别缝洞型储层方面的有效性。

关键词：缝洞型储层断裂破碎带等效介质模型结构导向滤波断层识别

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应力松弛对颗粒物质弹性性质的影响及等效介质模型校正研究

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地球物理学报 2011年第4期54卷 1079-1089页

作者：邓继新韩德华王尚旭油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学) 成都610059 成都理工大学地球物理学院地球物理与勘察技术系成都610059 Rock Physics Lab of Geoscience Department University of Houston 中国石油大学CNPC物探重点实验室北京102249

未固结碎屑砂岩储层是国内外重要的油气储层类型之一,其物理本质是由离散颗粒组成的软凝聚态物质.在地震勘探中通常使用Hertz-Mindlin等效介质模型来计算未固结砂岩的地震弹性特征,但该模型在使用中通常会得到明最偏高的剪切模量值.基... 详细信息

未固结碎屑砂岩储层是国内外重要的油气储层类型之一,其物理本质是由离散颗粒组成的软凝聚态物质.在地震勘探中通常使用Hertz-Mindlin等效介质模型来计算未固结砂岩的地震弹性特征,但该模型在使用中通常会得到明最偏高的剪切模量值.基于3D离散元技术,对颗粒介质在单轴压缩与纯剪两种过程中的力学响应进行离散元数值模拟,从微观颗粒尺度和细观力链尺度分析等效介质模型产生预测误差的可能机制,结果表明颗粒相对滑动、旋转、重排列等造成的应力松弛作用对体积模量计算结果的影响较弱,但在剪应力扰动下这种松弛作用所形成的细观不均匀应变对剪切模量的计算会有明显影响,是等效介质模型形成预测误差的主要原因.在此基础上给出了利用切向刚度校正因子C及组合参数R/R对Hertz-Mindlin等效介质模型进行修正的方法,以考虑颗粒间松弛作用及颗粒不规则性对该模型计算结果的影响,并应用于实际测井资料中验证了方法的正确性.

关键词：未固结砂岩颗粒介质应力松弛离散元 Hertz—Mindlin接触模型等效介质模型

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致密砂岩孔隙结构预测

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科学技术与工程 2017年第8期17卷 106-110页

作者：未晛中国石油勘探开发研究院北京100083

孔隙结构对岩石弹性性质有着重要影响。因此,利用有效介质理论模型计算岩石弹性模量时必须要考虑这一因素。自洽等效介质理论通过改变模型中孔隙形状及其含量来计算岩石的弹性模量,进而得到岩石纵波速度。提出一种反向自洽模型(RSCM),... 详细信息

孔隙结构对岩石弹性性质有着重要影响。因此,利用有效介质理论模型计算岩石弹性模量时必须要考虑这一因素。自洽等效介质理论通过改变模型中孔隙形状及其含量来计算岩石的弹性模量,进而得到岩石纵波速度。提出一种反向自洽模型(RSCM),利用该模型可通过岩样孔隙度和纵波速度预测岩样的等效孔隙结构及其含量。为验证其正确性,实验室测量了9块干燥砂岩样品的孔隙度和速度,并利用该方法估计了该组样品的孔隙形状参数(α)及其含量,而且利用X-CT对该组样品进行扫描成像分析其内部孔隙结构,并与预测结果进行对比分析。结果显示,预测结果和观测结果比较一致,从而证明RSCM方法的可行性。

关键词：致密砂岩孔隙结构等效介质模型数字图像分析高宽比

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