东营北带砂砾岩储层岩石物理特征研究

论文摘要

本论文以岩石物理理论为指导、岩石实验为手段、实验数据统计与分析为方法,在充分借鉴前人研究成果的基础上,对东营北带东段地区砂砾岩储层进行了岩石物理特征研究,主要包括岩石物理实验设计及测试数据分析、正演模拟、储层物性及岩石弹性变化机理分析等方面的研究。1、针对研究目的,进行了岩石物理实验设计。内容如下:①岩心取样。②物性参数实验,包括孔隙度、渗透率等测试。③岩石电性参数实验,主要测试岩石在含水100%时电阻率。④弹性参数实验,测试岩石在高温高压环境并且饱和不同流体状态下声波波速,并计算弹性模量。⑤岩性参数实验,包括X-衍射分析、铸体薄片分析。⑥孔隙结构参数实验,包括压汞、核磁实验。通过上述具体实验环节得到详细的实验数据,为后期岩石物理分析奠定了基础。2、依据实验数据,对砂砾岩储层的岩石物理特征进行了深入研究。①进行了砂砾岩储层微观特征研究,根据实验数据（物性参数、岩性参数、孔隙结构）对储层进行了分类,发现储层以低孔隙度、低渗透率类型为主;对影响储层物性的主控因素进行了研究,发现压实和胶结作用是降低孔、渗的主控因素,溶解作用是改善储层物性的最主要的控制因素。②通过实验数据（物性参数、电性参数、声波波速）拟合了地区经验公式,包括孔隙度与密度、孔隙度与渗透率、孔隙度与波速、密度与波速、电阻率和波速等参数的关系式。按不同岩性拟合密度与波速的广义Gardner关系式（ρ=CVpAVsB）,指导本地区横波速度预测、岩石物理正演模拟、AVO反演等方面有重要作用。③进行了岩石物理正演模拟,预测储层地震波速研究。依据实验数据确定不同岩性的Biot系数,代入孔隙度与弹性模量的关系式模型,可以预测流体饱和后的岩石弹性模量,进而预测岩石波速,预测数据与实验结果对比后发现效果较好。④研究了成岩作用及岩石结构对岩石弹性的影响,利用实验测试结果建立了储层岩石沉积学特征（成岩作用、岩石结构等）与地震弹性属性之间的定性或者定量关系。⑤分析了压力及流体对岩石弹性的影响特征,并进行了流体饱和后的敏感性分析,建立了流体敏感性因子。通过实验制定了敏感性因子的判别标准,研究表明大部分岩石在气-液状态下（干燥、液体饱和）具有明显的可区分性,岩石饱和水-饱和油总体上看区分不明显。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 岩石物理实验及实验设备
• 1.2.2 岩石物理相关理论
• 1.2.3 岩石物理应用研究
• 1.2.4 砂砾岩岩石物理研究
• 1.3 研究技术路线及目标
• 1.4 论文研究内容及成果
• 第二章 岩石物理实验设计
• 2.1 研究地区概况
• 2.2 目标井及实验样品
• 2.2.1 样品选取和准备的原则
• 2.2.2 取样井及取样深度的确定
• 2.2.3 岩心钻取方法与样品编号
• 2.3 分岩性分相带取样汇总
• 2.4 实验研究内容和步骤
• 2.4.1 实验研究内容
• 2.4.2 实验步骤设计
• 2.4.3 实验测试方法及误差
• 2.5 本章小结
• 第三章 储层岩石微观特征及储层物性影响因素研究
• 3.1 理论基础
• 3.1.1 岩石的微观组分
• 3.1.2 成岩作用
• 3.1.3 储层岩石孔隙特征及描述
• 3.1.4 研究孔隙特征参数的方法
• 3.2 岩石学微观特征
• 3.2.1 碎屑成分特征
• 3.2.2 粘土矿物特征
• 3.2.3 胶结物特征
• 3.3 储集空间微观特征
• 3.3.1 孔隙度和渗透率特征
• 3.3.2 孔隙类型特征
• 3.3.3 孔隙结构特征
• 3.4 储层物性影响控制因素
• 3.4.1 成岩作用影响
• 3.4.2 沉积相带的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 砂砾岩体的岩石物理特征分析
• 4.1 研究岩石弹性特征的意义
• 4.2 岩石物性及弹性关系
• 4.2.1 密度与孔隙度的关系
• 4.2.2 孔隙度与波速的关系
• 4.2.3 纵、横波速度之间的关系
• 4.2.4 密度和波速之间的关系
• 4.2.5 孔隙度与弹性模量的关系
• 4.2.6 岩样分相带研究及问题
• 4.3 岩石电性与弹性关系
• 4.4 研究区地震岩石物理学模型
• 4.5 本章小结
• 第五章 Biot 系数变化特征和流体饱和后岩石波速预测
• 5.1 波速估算理论模型研究
• 5.1.1 Biot-Gassmann 理论
• 5.1.2 Kuster-Toks（o|¨）z 模型
• 5.1.3 Xu-White 模型
• 5.1.4 基于临界孔隙度的Nur 孔隙度与弹性模量关系模型
• 5.1.5 模型对比及模型应用
• 5.2 实验设计及过程
• 5.3 岩石基质弹性模量的确定
• 5.3.1 取经验值的影响
• 5.3.2 等效介质理论模型计算
• 5.4 实验数据分析
• 5.4.1 有效压力对Biot 系数的影响
• 5.4.2 岩性对Biot 系数的影响
• 5.5 Biot 系数计算模型
• 5.5.1 临界孔隙度取值
• 5.5.2 回归Biot 系数与孔隙度关系模型
• 5.6 流体饱和后的纵横波预测
• 5.7 本章小结
• 第六章 成岩作用和岩石结构对岩石弹性特征的影响
• 6.1 成岩作用对岩石弹性的影响
• 6.1.1 压实作用与波速
• 6.1.2 胶结物含量与波速
• 6.1.3 泊松比变化特征
• 6.2 岩性及岩石结构对波速纵横比的影响
• 6.2.1 影响波速纵横比变化的原因
• 6.2.2 砂砾岩波速纵横比变化特征
• 6.2.3 波速纵横比对泊松比计算结果的影响
• 6.3 岩石骨架矿物含量对波速的影响
• 6.4 岩石组成矿物对波速的影响
• 6.4.1 矿物的波速值
• 6.4.2 分岩性研究岩石波速变化特征
• 6.5 本章小结
• 第七章 孔隙流体对岩石弹性的影响
• 7.1 流体对波速的影响的研究现状
• 7.2 实验岩样说明
• 7.3 压力对波速的影响
• 7.3.1 有效平均应力的定义
• 7.3.2 实验测试过程及测试结果
• 7.3.3 泊松比随压力的变化特征
• 7.3.4 压力与波速的关系小结
• 7.4 流体类型对岩石弹性的影响
• 7.4.1 岩石洗油前后波速对比
• 7.4.2 流体类型影响岩石波速变化的趋势
• 7.4.3 流体类型对岩石弹性的影响
• 7.5 岩石弹性参数流体敏感性分析
• 7.5.1 流体敏感性因子
• 7.5.2 孔隙含气与孔隙饱油、水的识别
• 7.5.3 饱和油与饱和水的识别
• 7.5.4 流体识别过程难点分析
• 7.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读博士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 作者简介