岩石物理实验

摘要： 波诱导的孔隙流体流动是造成地震波速度频散与衰减的重要机制,其中孔隙流体性质(尤其是黏度)是影响速度频散变化特征的关键因素之一.为了研究孔隙流体黏度对速度频散的影响,本文在饱和不同黏度流体条件下对2块低孔隙度砂岩和3块中孔隙度砂岩样品进行了低频应力-应变岩石物理测试,获得了岩石样品1~3 kHz的杨氏模量、泊松比和衰减曲线.实验结果发现:两种砂岩样品都表现出随着有效压力增加,杨氏模量增加,频散程度减弱的特征;同时随着流体黏度增大,频散梯度增大,特征频率向较低频率移动.为了更好地解释不同流体黏度条件下的实验数据,本文采用现有经典岩石物理频散模型对实测速度频散进行了描述.研究结果表明,经典的Gurevich喷射流模型、Biot模型、White模型、Gassmann方程和BISQ模型在数值上和趋势上均难以定量刻画实测低频数据,其预测结果存在明显的特征频率且中间过渡频段较小,而实测速度则随频率的增大呈缓慢递增趋势,且具有较宽的中间过渡频段.对于中孔隙度砂岩样品,考虑Biot宏观流作用、软孔与软孔以及软孔与硬孔喷射流效应的扩展Gurevich喷射流模型能够给出与实验数据较为吻合的预测结果;对于低孔隙度砂岩,扩展Gurevich喷射流模型的预测结果也能在趋势上与实验数据保持一致.实验数据和理论模型共同指出归一化参数E(f)/E(1 Hz)具有提高储层流体预测与流体识别精度的潜力和重要意义.

摘要： 海底多金属硫化物主要分布于洋中脊,是极具潜力的新型战略资源,其中以浸染型最难识别,探索有效的勘探评价方法必要且紧迫.弛豫时间谱起源于石油勘探中的激发极化测井,在金属矿尤其是海底多金属硫化物中的研究明显不足.本文将本征半导体极化理论引入原本以薄膜极化理论为基础的传统弛豫时间谱中,提出了一种评价浸染型海底多金属硫化物岩石物性尤其是激发极化特性的新方法,并通过理论和岩石物理实验数据的分析对比来验证方法的有效性.结果表明,该方法能有效评价浸染型海底多金属硫化物岩石的激发极化特性,包括对岩石弛豫时间常数、极化率等常规物性的评价,以及岩石中不同极化源的识别,此外还可以确定岩石中金属硫化物的含量和粒径;根据岩石物理实验结果,将海底多金属硫化物岩石的弛豫时间谱分为四种典型类型,能够反映多种分布形态的金属硫化物共存时岩石的激发极化特性;断电延时是影响激发极化特性评价的重要因素,稍大的断电延时就会导致浸染型金属硫化物的激发极化效应被大幅低估.该方法对海底多金属硫化物的激发极化测井解释具有指导作用.

摘要： 准噶尔盆地西北缘玛湖地区二三叠系的砂砾岩中已经发现了多个高效油气藏,勘探实践已经证实该区砂砾岩储层中广泛发育异常高压,尤其是在近生烃中心的斜坡区.正是由于异常高压的存在,玛湖凹陷斜坡区砂砾岩储层的弹性性质呈现出一些特殊的现象与规律.本项研究依据玛湖地区63块样品的岩石物理测试结果、10余口井的实测地层压力资料、常规测井和录井资料,对砂砾岩弹性参数随异常高压的变化规律进行了深入分析.结果表明,玛湖凹陷斜坡区砂砾岩受母岩区矿物成分和异常高压的影响,其弹性特征与Casatgna砂岩线和李庆忠砂岩线表征的常规砂岩储层的弹性特征具有较大差异.与以上两种砂岩相比,具有相同密度的研究区砂砾岩样品纵横波速度较低,异常高压的发育阻碍了岩石的胶结作用是造成速度较低的主要原因.在异常高压发育区岩石样品的胶结程度普遍较差,速度也普遍降低,并且这种现象对纵横波速度的影响规律还存在区别,对横波速度的影响更大.为了定量地研究异常高压对砂砾岩储层纵横波速度变化的影响规律,本文设计了系统的岩石物理实验,分别测量获得固定地层压力以及固定差应力等条件下样品的纵横波速度,从实验上解释了异常高压对玛湖凹陷斜坡区砂砾岩储层弹性性质特殊变化规律的影响机理.为了提高在研究区利用地震资料预测地层压力的精度,本论文总结了不同弹性参数随地层压力和差应力之间的变化规律,改进有效应力系数的计算方法,建立了适合玛湖地区砂砾岩储层的地层压力预测新模型.最后,将新模型成功应用于玛湖凹陷北斜坡M131井区.从预测结果与实测结果的对比来看,在钻井位置,预测的压力系数与实测的压力系数吻合较好.另外,预测的压力系数分布规律也符合玛湖凹陷斜坡区异常高压的形成机理.

摘要： 准确求取T_(2)截止值对核磁共振资料在储层评价中的应用至关重要,传统T_(2)截止值获取方法受到区域性、储层非均质性等影响明显,实际使用中往往误差较大。基于岩心核磁实验,分析物性参数、核磁共振T_(2)谱几何均值等参数与T_(2)截止值之间的关系。考虑到储层非均质的影响,提出采用图论多分辨率聚类方法,利用邻近指数和核心代表指数划分测井相,结合铸体薄片等资料建立测井相与岩相的对应关系,建立基于测井相约束的可变T_(2)截止值预测模型。在渤海盆地X油田实际应用中表明,所提出的模型计算的T_(2)截止值与岩心核磁实验T_(2)截止值测量值误差较小,较传统方法优势明显,进一步提高了利用核磁共振资料计算储层参数的准确性与适用性。

摘要： 近年在川西地区泥盆系观雾山组见到了较好的储层分布,多口井获得工业气流.然而,川西观雾山组岩心缝洞中沥青充填严重,储层沥青含量和储层参数定量计算难度大.为此,从沥青对观雾山组储层定量影响分析入手,通过高温循环沥青溶解实验建立沥青溶解前后的孔隙度—声波时差、孔隙度—电阻率模型,采用纵波时差—横波时差、声波时差—电阻率等模型定量计算沥青含量,进而得到沥青校正后的储层参数.结果表明:①沥青占据着储集层的部分储集空间,不仅减小储集层的孔隙度,还大大降低储集层的渗透性,严重影响了储集层的物性及产能;②通过沥青对各类测井参数影响分析发现,沥青对储集层物性、岩样密度、声波时差以及电阻率均具有一定的影响,并且随着沥青含量的增多,影响越大,尤其是横波时差和电阻率;③经岩心资料验证,经沥青校正后测井评价结果可靠,效果较好,可有效指导测井采集系列优化及试气选层,为气藏井位部署提供依据.

摘要： 为促进测井评价技术及时有效地适应中国非常规油气勘探开发的发展趋势,系统地分析当前中国测井评价技术的现状及其面临的挑战,立足于需求驱动技术发展的理念,并对标国际领先技术,提出了中国非常规油气测井评价技术的发展对策.①深化岩石物理实验研究,研发移动式全直径岩心二维核磁实验分析技术,系统建立不同流体性质、不同孔隙结构和不同散逸时间的纵向与横向弛豫谱特征图版和评价标准;深入开展数字岩心实验与数学物理模拟研究,指导测井评价新方法的创建;研发声电各向异性实验分析技术并创建相应的测井评价方法.②强化测井资料的目标化处理,攻关研究二维核磁共振测井精细反演处理技术与敏感信息拾取技术,精细描述致密储集层的微细孔隙分布以准确识别可动油、束缚油和束缚水等多类型流体;攻关研究水平井方位超远探测三维声波测井处理技术.③发展特色解释评价方法与技术,一是深化饱和度分布规律评价,创建近源和源内非常规油气饱和度分布规律的量化描述方法与数学模型;二是攻关研究分别以可动油含量和含气量为核心的页岩油和深层页岩气甜点评价方法与识别标准;三是完善发展欠压实作用和烃浓度充注两种高压成因机制下的孔隙压力计算方法;四是创建融合储集层品质和工程品质的地层可压裂性评价技术以及综合应力隔层与岩性隔层评价的水平井分段分簇方案优选技术.

摘要： 岩石物理学是地球物理学专业的核心课程,实验测试是岩石物理学研究和学习的重要手段。岩石物理实验课程涉及的内容,很多与地球物理的前沿技术紧密相关。对岩石物理实验课程建设的内容及方式方法进行了研究,针对教学改革内容、教学方法等方面进行探讨,并提出了建设思路。本项目将依照培养计划,建设地质与岩石物理相结合的特色实验课程,使学生在掌握岩石物理学的基础上,进一步提升研究能力和专业素质。建立岩石物理学实验课程体系、教学内容和教学方法。改进测量密度和饱和度相关实验项目,增设水饱和岩石样品的纵横波速度测量、饱和多孔介质中的慢纵波观测、观测横波分裂现象、固体中纵波衰减的测量实验项目,加深学生对速度—孔隙度关系,各向异性、衰减相关知识的理解,掌握声波测试系统的使用方法。

摘要： 鄂尔多斯盆地古隆起东侧奥陶系马家沟组膏盐岩下储层,由于其矿物多样、岩性复杂、物性差、裂缝较发育、孔隙结构复杂等原因导致储层参数计算精度低,难以满足生产需求。通过岩石物理实验分析,按照方解石-白云石、硬石膏-白云石、石盐-白云石等3种不同矿物组合进行储层分类,优化储层评价的测井敏感参数,分岩性建立了孔隙度计算模型。在此基础上开展孔隙空间结构研究,建立了不同孔隙类型的渗透率计算模型;分孔隙型、裂缝型、致密层状3种类型建立了饱和度模型。实际应用表明,储层参数计算精度明显提高。

摘要： 四川盆地中部下寒武统龙王庙组特大型气藏的发现展示了乐山—龙女寺古隆起外围巨大的天然气勘探潜力,川东地区在龙王庙组也发现了滩相储层,预示着该天然气勘探领域有可能向四川盆地东部扩展.为了弄清川东地区龙王庙组的天然气勘探潜力,有必要针对该区的储层识别和预测开展进一步的研究工作.为此,以岩石物理实验为基础,开展了基于波动方程的正演研究,归纳总结川东地区龙王庙组储层的地震反射特征,并与川中地区典型井龙王庙组反射特征进行对比,进而评价川东地区龙王庙组的天然气勘探潜力.研究结果表明:①川东地区龙王庙组储层发育在顶部及中部时具有较为明显的地震反射异常,而发育在中下部时则无明显的地震反射异常;②川东地区龙王庙组储层发育在顶部时龙王庙组顶界为复波反射,而发育在中上部时龙王庙组内部发育亮点;③川东地区龙王庙组与川中地区龙王庙组具有相似的地震反射特征.结论 认为,五百梯西—巫山坎—正坝南地区及五宝场构造的东部应为下一步天然气勘探的首选方向,上述地区有望在川东地区龙王庙组取得天然气勘探突破.

摘要： 岩石物理实验数据具有类型多、内容分散、标准化程度低等特点,呈现典型的非结构化特点.从存储结构、逻辑结构、数据应用等3个层面对在岩石物理实验数据库中应用非结构化数据管理技术进行研究.通过该项技术的应用,实现持续扩展能力解决日益复杂的数据存储和应用问题,从而满足现场不断发展的应用需求.并提出在应用中要设计自动化或半自动化的实验数据采集工具,建立标准化的数据录入模板和流程,开发具有测井特点的数据分析工具,使该方法在实际应用中发挥更大作用.

摘要： 本文以柴达木盆地柴西南区A井区E32层段Ⅳ油组致密油储层脆性指数预测研究为例,探讨了致密油脆性评价的关键技术问题.首先,在岩心X衍射全岩矿物分析基础上,利用矿物含量计算样品脆性指数,在岩石力学实验基础上,确定动、静态弹性模量转换关系及横波数据计算公式;其次,通过叠前地震反演技术手段,获取纵、横波阻抗及密度数据体,计算杨氏模量数据体并将其转换到静态杨氏模量,完成静态杨氏模量脆性指数计算;最后,利用杨氏模量和泊松比综合预测储层脆性指数,通过对目的层的脆性平面分布进行分析,提出致密油勘探重点区域.

摘要： 时移地震方法就是利用不同时间上地震响应的变化来监测油气藏的变化，通过对东方1-1气田岩石物理实验、时移地震资料处理和解释，最后提出了东方1-1气田下一步开发调整的建议。

摘要： 本文主要介绍了MARAN-7型低场核磁共振成像技术的原理、方法及在岩石物理实验方面的应用,认为岩心核磁成像分析技术可以在孔隙分布、流体分布、裂缝识别、驱替过程研究等方面具有突出的优势.该技术的发展与应用,为岩石物理实验研究提供了全新的无损检测方法.

摘要： 本发明公开了一种可视的岩石水力压裂平面问题的物理实验系统及方法，包括地应力加载及控制系统；水力伺服泵压系统；裂缝表面观测系统；内部变形与应力监测系统；地应力加载及控制系统用于向试样施加围压以模拟储层地应力；水力伺服泵压系统用于向试样中泵入压裂液；裂缝表面观测系统用于监测和记录压裂过程中的裂缝动态演化过程并对裂缝的演化过程进行分析处理；内部变形与应力监测系统用于监测水力裂缝扩展过程中试样内部的诱导应力演化规律和试样变形特性。此系统及方法可以解决上述岩石水力压裂物理实验存在的问题，对于发现多簇压裂新现象，揭示缝间岩石力学响应和竞争机制具有理论分析和数值模拟不可替代的重要作用。

摘要： 本发明公开了一种岩石圈构造变形物理模拟实验装置及实验方法，实验装置包括鼓式离心机密封舱、鼓式离心机驱动动力舱、构造变形装置控制系统和运动控制系统；离心机悬臂两端悬挂了吊篮，吊篮内放置构造变形实验箱，构造变形控制系统精确控制实验箱内的实验材料变形，可模拟各种岩石圈尺度的构造变形过程；实验装置还包括实时监控相机和高速图像采集装置。离心机运作时，吊篮底部的离心力可达2500g，实现了超重力环境的岩石圈构造变形物理模拟实验，实验材料可用松散的石英砂，模拟实验更加方便；本实验装置造价低廉，实验空间大，承重高，实验材料变形控制精度高，同时可连续实时监测数据和记录构造变形图像。

摘要： 本发明公开了一种可视的岩石水力压裂平面问题的物理实验系统及方法，包括地应力加载及控制系统；水力伺服泵压系统；裂缝表面观测系统；内部变形与应力监测系统；地应力加载及控制系统用于向试样施加围压以模拟储层地应力；水力伺服泵压系统用于向试样中泵入压裂液；裂缝表面观测系统用于监测和记录压裂过程中的裂缝动态演化过程并对裂缝的演化过程进行分析处理；内部变形与应力监测系统用于监测水力裂缝扩展过程中试样内部的诱导应力演化规律和试样变形特性。此系统及方法可以解决上述岩石水力压裂物理实验存在的问题，对于发现多簇压裂新现象，揭示缝间岩石力学响应和竞争机制具有理论分析和数值模拟不可替代的重要作用。

摘要： 本实用新型公开了一种岩石物理力学实验用强度测试的围压加载装置，包括固定筒和固定条，所述固定筒包括第一筒体和第二筒体，所述第一筒体和第二筒体一侧的边缘均连接有固定围边，两个所述固定围边通过固定条连接，所述固定围边一侧固定有橡胶套，所述橡胶套中心处设置有腔室，所述橡胶套和第一筒体以及第二筒体的内壁之间各形成独立的油室，所述第一筒体和第二筒体顶部和底部均连接有输油管，本实用新型结构简单，方便生产，便于拆卸安装岩石试样，通过输油管向油室输送压力油，压力油通过固定筒内壁的阻挡，逐渐通过橡胶壁向腔室内部的岩石试样整体缓慢且均匀施加围压，两端进油，使施加的围压压力更均匀，提高试验的准确性。

摘要： 本实用新型公开了一种岩石物理力学实验用切割设备，包括箱体，所述箱体的内部底端设有第一滑槽，所述第一滑槽的内部设有调节机构，所述调节机构包括有正反螺纹杆，所述正反螺纹杆的两端与第一滑槽内壁两侧之间转动连接，所述正反螺纹杆上对称螺纹连接有第一移动块，两个所述第一移动块的顶端贯穿第一滑槽延伸至外部连接有固定板，两个所述固定板的一端均设有限位板，两个所述固定板的另一端均转动连接有第一螺杆，两个所述第一螺杆上螺纹连接有夹板，两个所述固定板的顶端均连接有L型连板。本实用新型通过设置的调节组件可以对不同大小和形状的岩石进行固定，避免切割时因固定不牢导致岩石移动造成切割位置发生偏差而影响切割效果。

摘要： 本实用新型公开了一种岩石物理力学实验用切割设备，包括底座，所述底座的底部四个拐角位置处均安装有支撑脚，且底座的上方安装有玻璃罩，所述玻璃罩的一侧开设有资料放置槽，且玻璃罩的前表壁上通过铰链转动连接有玻璃窗，所述底座的上表壁上开设有滑槽，且底座的上方位于玻璃罩的内部中间位置处安装有工作台，所述工作台的底部两侧均安装有滑块，本实用新型切割加工之前，可将工作台从玻璃罩内抽出，将岩石固定于工作台上后，再将固定有实验用岩石的工作台推入玻璃罩内，关闭玻璃窗，再进行切割即可，整个切割工作得以在玻璃罩内进行，学生可透过透明的玻璃罩观察切割工作，并保证了使用的安全性。

摘要： 本实用新型公开了岩石物理力学实验技术领域的一种对称移动式岩石物理力学实验装置，包括框体，所述框体内设置有测试台，所述测试台下端设置有控制台，所述测试台两端设置有滑台，所述滑台内设置有滑槽，所述滑槽内均匀设置有定位槽，所述滑槽滑动连接有测试装置，所述测试装置包括滑杆、钢丝绳和压力传感器，所述滑杆远离滑槽的一端通过钢丝绳与压力传感器固定连接，所述控制台内设置有信息处理单元，所述信息处理单元与压力传感器连接，所述控制台前壁上设置有显示单元和控制面板，所述显示单元和控制面板与信息处理单元连接。本实用新型设计合理，功能多样，操作简单。

摘要： 本实用新型公开了一种岩石物理力学实验用强度测试的围压加载装置，包括筒体、承载座、内套环、外套环和胶套，所述筒体的内部上下侧对称设置有两个内套环，位于上下侧的两个内套环之间设置有若干支撑杆；避免岩石试件在应力平衡前提前破坏，提高试验的有效性和试验结果的可靠性，根据岩石试件的大小来选择支撑杆的长度，由于支撑杆与螺纹孔相旋接，因此便于更换支撑杆，然后通过扭动转动把手，便于调节活动板的高度，来适用于不同大小的岩石试件，由于螺纹筒外侧设置有密封筒，因此避免浆体对螺纹筒的堵塞，并且需要对胶套进行更换时，转动外套环即可方便更换胶套，操作简单、快捷，提高实验效率。

摘要： 本发明涉及一种基于岩石物理实验的大斜度/水平井电阻率校正方法，所述方法包括步骤1、根据岩石电阻率随倾斜角度变化的规律结合数学方法构建电阻率各向异性反演模型；步骤2、通过岩石物理实验在实验室测定岩石的电阻率，根据水平电阻率和垂直电阻率的关系计算各向异性系数λ；步骤3、通过岩石物理实验数据和电阻率各向异性反演模型理论值计算电阻率校正系数，步骤4、确定电阻率校正公式。本发明弥补了斯伦贝谢公式在大倾角情况下误差较大的缺陷，计算值和实测值具有较好的一致性，为大斜度井和水平井的解释提供了重要的参数依据。

摘要： 本发明提供一种基于地震岩石物理实验分析的测井与地震速度匹配方法，包括：步骤1，通过地震频带岩石物理实验分析来建立速度随频率的变化曲线，即速度频散变化规律；步骤2，构建适合表征地震频段频散特征的岩石物理模型；步骤3，利用岩石物理模型模量计算公式，进行声波曲线的逐点映射频散校正；步骤4，对频散校正后的声波曲线进行合成记录标定，将地震井旁道与合成地震记录进行对比分析，输出整条声波测井曲线所有深度的校正曲线结果。该方法既消除了地震速度与测井速度在尺度上的匹配问题，又校正了两者在频带上的较大差异引起的速度频散问题，具有明确的物理内涵和岩石物理基础，大幅提高了井震匹配和标定的精度。