简介:摘要:随着地质调查技术和计算技术的发展,三维地质模型和工程动态模型的建模与分析技术近年来取得了很大进展,为解决上述问题提供了极好的技术基础。通过塑料动力学模型和有限元地球动力学数值模拟预测了自然裂缝的分布。岩石损伤研究是固体力学研究的热点。储层是一种半脆性物质,岩石地层裂缝通常以裂缝群的形式出现。此外,自然骨折的大小各不相同,从几百米的缺陷到毫米的微裂纹。在工程中,岩石中的自然裂缝通常以一定宽度的断裂带的形式出现。裂缝动力学很难准确描述这种情况下的岩石破坏现象,但对损伤模型的研究是理想的。基于此,本篇文章对碳酸盐岩气田开发阶段储集层裂缝描述现状及展望进行研究,以供参考。
简介:岩溶作用对碳酸盐岩储层的品质既有建设性影响又有破坏性影响;例如,溶蚀作用和角砾岩化能够增大孔隙度和渗透率,而洞穴坍塌或岩溶期后流体流动引发的胶结作用则可能减小孔隙度和渗透率。岩溶还会对钻井作业带来挑战,其原因是它会使岩石的孔隙度和渗透率结构(permeabilitystructure)高度变化而难于预测,从而增大钻井泥浆比重预测的难度。露头、岩相与地球化学资料相结合,可以约束地震尺度(seismic—scale)岩溶类型、分布和成因的预测,从而有助于提高人们对碳酸盐岩储层建筑结构的认识,进而制定出更加安全的钻井方案。然而,很少有人利用地震反射资料来描述地震尺度(seismicscale)的区域性岩溶构造(karstfeatures)。在本次研究中,我们利用时间偏移后的二维地震反射资料研究了波斯湾地区一套以碳酸盐岩为主、厚度3km的侏罗系一中新统地层中岩溶的分布、规模和成因。我们识别出了43个地震尺度的岩溶构造,它们表现为由杂乱反射构成的垂直管状地层柱(verticalpipecolumns),这些地层柱被向下倾斜的洼地(downward—deflecteddepressions)封盖,而在这些洼地之上又上超了上覆的地层。这些地层柱高可达2km,涉及了从上侏罗统到上白垩统的地层,而且其直径可达5.5km。我们解释认为,这些地层柱是深成岩溶作用(hypogenekarstification)的产物,岩溶流体主要是沿着先存断层运移,在地层出露地表的关键时期,表生岩溶作用则使深成岩溶作用产生的洼地(hypogene—generateddepressions)进一步加宽加深。我们的研究结果表明,与岩相和地球化学资料相结合,地震反射资料能够而且也应当被用于预测深成岩溶储层,帮助改善碳酸盐岩储层的描述质量,更好地认识与其相关的可能危及钻井作业的因素。
简介:了解岩石物理性质和多相流动特性,对于油气评价和开发是非常有必要的。而这些特性往往受控于孔隙空间的三维几何形态和连通性。目前,碳酸盐岩孔隙大小分布的确定仍极具挑战性。由于碳酸盐岩的沉积环境变化非常大,而且这类岩石极易受后沉积作用的影响,导致其孔隙结构很复杂,孔隙的长度从数十纳米到几厘米不等。要更加深入地认识孔隙结构对连通性、导流能力、渗透率和采收率的影响,就需要在连续的70个长度尺度范围内(从10nm到10cm)研究碳酸盐岩的孔隙结构,并对不同尺度下的信息进行综合分析。本文利用微计算机层析成像技术(micro—CT)、反向散射扫描电子显微镜03SEM)、聚焦离子束扫描电子显微镜(FIBSEM)实验技术,研究在数十个尺度下碳酸盐岩的孔隙结构。然后利用图像叠合技术对不同长度尺度下的数据进行综合。首先将一个岩心柱的三维图像(4cm,20微米体素[voxel])与一个宏孔隙分辨率下的样品(8mm直径,4微米体素)进行对比。然后,重点将在亚微米(submicron)分辨率下获得的扫描电镜(SEM)及聚焦离子束扫描电子显微镜(FIBSEM)数据与在大约3~5微米分辨率下获得的微计算机层析成像(micro-CT)数据相结合。为了实现SEM图像的最佳像素叠合,我们开发了一个精确的模板,以便消除由SEM扫描方法导致的人为弯曲,同时我们已经成功地按照三维图像的灰度级对在SEM图像上可见的次分辨率孔隙度和孔隙大小进行了成像。利用FIBSEM技术也可以研究样品的三维结构,研究精度可达到数十纳米。我们简要地探讨了如何利用这种多尺度信息来加强碳酸盐岩岩石物性的研究。