用于碳酸盐岩地层特殊岩心分析的数字岩石物理学(DRP)评价方法及应用

摘要

数字岩石物理学(DRP)是评价和验证岩心分析(SCA)模拟结果并与实验室测量值进行对比的一种前沿方法.应用于本项研究的数字岩石物理学(DRP)技术采用了格子波尔滋曼方法(LBM)来计算从CT图象数据中得到的高分辨率数字岩石孔隙结构的相对渗透率(Kr(Sw))和毛管压力曲线(Pr(Sw))特征.本文介绍了来自沙特阿拉伯碳酸盐岩储层不同碳酸盐岩样品的DRP过程、结果和与实验室测量值的对比.数字岩石物理传统的岩心分析(DRP-CCA)计算包括孔隙度、渗透率、地层因子以及动态的弹性属性.数字岩石物理特殊岩心分析计算(DRP-SCA)包括相对渗透率(Kr(Sw))和毛管压力曲线(Pr(Sw)).DRP-CCA和DRP-SCA的分析决定了从38mm的岩心尺度中挖取用于扫描每块岩心样本中4mm子样品数据然后上升到每块岩心中用于不同流动单元和孔隙结构分析的结果.流动单元的数量在1到4之间变化.本文讨论了整合岩心尺度的DRP-CCA和DRP-SCA属性过程.同一口井相似孔隙类型的DRP-SCA结果与实验室测量值的对比反映了DRP-SCA固有的流程以及实验室测量存在的内在不确定性.计算的相对渗透率曲线动态变化范围要比实验室测量的结果大.对比结果进一步说明了数字岩石物理图片处理和计算在表征岩石细微的孔隙结构以及裂缝,尤其是测量毛管压力曲线时的优势.特殊岩心数字岩石物理分析计算强调一种自然的吸入过渡到被动吸入状态,传统的岩石物理实验方法很难做到这一点.不同润湿条件下的计算结果提供了相对渗透率的数据,这些数据反映了所有岩石流体润湿性的可能情况.而在实验室要实现这一过程将会导致时间长,工作量大并且费用昂贵.这项工作表明,对于储层研究,数字岩石物理学能够提供令人满意的结果,同时能提供一种数据补充.利用已经得到的图片数据能够进行敏感性研究.整个数字岩石物理的工作流程能够指导他们的验证结果,正如我们所做的研究一样可以验证方法的适用性.