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。
简介:在过去的十年中,传统的全波形反演(FWI)已广泛应用于实际地震资料的生产和研究中。虽然基础理论已确立,并通过将地震资料和精确求解波动方程得到的模拟地震波曲线之间的失配最小化产生高分辨率的地下模型,但是在实际工作中,对于更新模型参数来讲它仍然是一个具有挑战性的反演法。尽管可以用局部优化法解决最小化问题,但是由于问题的不适定性和非线性,会不可避免地朝着局部极小值进行收敛,如由于在记录的资料或不准确的初始模型中缺少低频FWI可能会收敛到局部最小。提出了一种用重构波场进行时间域全波形反演新方法(RFWI)。RFWI减小了正演模型数据精确求解波动方程作为常规FWI的约束,代之以使用一个l2近似解。通过最小化的目标函数(包括对数据失配和波动方程误差的惩罚),RFWI对地球模型进行估算并共同重建正演波场。通过扩大搜索空间,RFWI具有避免跳周期和克服一些与局部极小值相关的问题的能力。本文首先介绍了时域RFWI理论和实现情况,讨论了常规FWI和RFWI之间的异同;然后用2D合成实例证明了超越传统FWI的RFWI所具有的优点;最后在刚果海上2D拖缆数据集和墨西哥湾3D海底地震数据集上对RFWI在野外资料的应用情况进行了证明。
简介:在北极陆地的永久冻土区及沿世界上一些海洋的外陆缘海下发现了大型的天然气水合物矿藏。这一发现激起了人们对天然气水合物成为一种可能能源的强烈关注。然而,在将天然气水合物看作是人们消费得起的有生命力的天然气源之前,必须攻克重大的乃至可能难以解决的技术难题。对北极天然气水合物研究的综合信息表明,在永久冻土区,天然气水合物存在于地下约130~2000m深处。近海陆缘天然气水合物的存在主要是根据已绘制的海底下大约100~1100m深处异常地震反射层即海底模拟反射层推断的。目前对世界海相和永久冻土区天然气水合物矿藏资源量的估算大体一致,约为20,000×109m^3。关于在界定的天然气水合物矿藏内所储集的天然气资源量以及含水合物地层内天然气水合物的含量等根本问题的分歧证明了我们对天然气水合物知之甚少。但是,最近有几个国家包括日本、印度和美国已制定了雄心勃勃的国家计划以进一步考察天然气水合物的资源潜力。这些计划也许可以帮助我们回答诸如天然气水合物储层特性、生产系统的设计以及更重要的即天然气水合物的生产成本和经济性等关键性问题。
简介:北极大陆永久冻土区以及全球大陆边缘外侧海底大型天然气水合物聚集的发现,增强了人们对天然气水合物作为一种可能能源的兴趣。但在把天然气水合物视为一种切实可行而且成本可以负担的天然气供应源之前,人们必须解决一些重大的技术难题。北极天然气水合物研究的综合信息表明,永久冻土区天然气水合物的埋深可能在130~2000m之间。近海大陆边缘天然气水合物的存在主要是根据称作海底模拟反射层的异常地震发射层来推断的,这些反射层的分布深度在海底之下100~1100m之间。目前全球海洋和永久冻土区天然气水合物聚集的天然气资源量估计约有2万万亿m^3。在一些根本问题上,例如所圈定的天然气水合物聚集的天然气数量以及含水合物地层的天然气水合物含量,人们的观点很不一致。这说明我们对天然气水合物仍知之甚少。最近,日本、印度和美国等国家已经启动了雄心勃勃的国家项目,以进一步考察天然气水合物的资源潜力。这些项目可能有助于回答一些关键问题,例如天然气水合物储层的性质、开采系统的设计以及最为重要的开采成本和经济性。
简介:低渗气藏具有低孔、低渗、高含水等地质特点,其储层渗流规律较常规气藏更为复杂,需要考虑的因素也更多。通过保角变换、等值渗流阻力法等建立了同时考虑启动压力梯度、应力敏感、滑脱效应、高速非达西、表皮效应和各向异性6种影响因素的水平井产能方程。分析了各因素对水平井产能影响,分析了不同生产压差下各因素对水平井产能的影响变化。利用建立的公式可以预测6种因素中的任意一种或多种因素影响下的水平井产能,方便气井根据实际需要选择使用。实例计算证明,这些因素对计算结果的影响可达40.24%,建议预测低渗水平井产能时在条件允许的情况下尽可能全面的考虑影响水平井产能的因素。图8表1参16
简介:由于在冻土层和海洋环境中存在着大量的天然气水合物,因此天然气水合物将成为未来的替代能源。但是,至今尚未对各种开采方法中来自水合物的天然气开采潜力进行充分调查研究。本项研究介绍了一个简单的分析模型,该模型通过减压方法从多孔介质中分解水合物,从而模拟天然气开采。我们认为分解带的热传递、水合物分解内动力学和气水两相流动是涉及多孔介质中水合物分解的三种主要机理。本项研究对涉及物理性质实际变化范围的三种机理的相对重要性进行了比较。实例研究表明,气水两相流动的影响比热传递和水合物分解内动力学的影响小得多。考虑到速度控制作用,开发出的分析模型可以预测在多孔介质中天然气水合物分解的动态特征。模型已用于进行敏感性研究,已便调查在水合物储层进行商业性天然气开采的可行性。研究结果表明,从天然气水合物储层中能够采出大量天然气,水合物叠加在含气带上方。在西伯利亚、阿拉斯加和加拿大的永久冻土区中已发现了这种天然气水合物储层。