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      巖層電阻率校正方法及裝置與流程

      文檔序號(hào):12549144閱讀:380來(lái)源:國(guó)知局
      巖層電阻率校正方法及裝置與流程

      本發(fā)明實(shí)施例涉及石油天然氣勘探技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種巖層電阻率校正方法及裝置。



      背景技術(shù):

      近年來(lái),致密砂巖儲(chǔ)層的勘探越來(lái)越受到重視。其中,致密砂巖儲(chǔ)層中的致密砂巖氣屬于非常規(guī)油氣藏,對(duì)非常規(guī)油氣藏的勘探開發(fā)是當(dāng)前解決我國(guó)能源問(wèn)題很重要的環(huán)節(jié)。通常情況下,通過(guò)對(duì)致密砂巖儲(chǔ)層的電特性(例如電阻率)的測(cè)量來(lái)測(cè)定致密砂巖儲(chǔ)層的物理特性。

      但現(xiàn)有技術(shù)中,由于不同應(yīng)力作用下巖石孔隙結(jié)構(gòu)的差別會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜油氣儲(chǔ)集層(例如致密砂巖儲(chǔ)層)電阻率的測(cè)井響應(yīng)復(fù)雜多變,從而無(wú)法根據(jù)測(cè)量得到電阻率來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)定實(shí)際的致密砂巖儲(chǔ)層的物理特性。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種巖層電阻率校正方法及裝置,通過(guò)根據(jù)模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)對(duì)測(cè)量得到的對(duì)應(yīng)應(yīng)力類型下的巖層電阻率進(jìn)行校正,使得校正后的巖層電阻率更加準(zhǔn)確,以便于能夠根據(jù)校正后的巖層電阻率來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)定實(shí)際的致密砂巖儲(chǔ)層的物理特性。

      第一方面,本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種巖層電阻率校正方法,包括:

      測(cè)量模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻;其中,所述模擬應(yīng)力包括:模擬張性應(yīng)力或模擬壓性應(yīng)力;

      分別根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻,確定所述不同壓力差下巖心的電阻率;

      根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻率,確定所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù);

      根據(jù)所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的對(duì)應(yīng)應(yīng)力類型下的巖層電阻率進(jìn)行校正,其中,所述應(yīng)力類型包括:張性應(yīng)力或壓性應(yīng)力。

      可選地,所述根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻率,確定所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),包括:

      根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻率,采用數(shù)學(xué)擬合方式確定所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)。

      可選地,若所述模擬應(yīng)力包括:模擬張性應(yīng)力,所述根據(jù)所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的對(duì)應(yīng)應(yīng)力類型下的巖層電阻率進(jìn)行校正,包括:

      根據(jù)所述模擬張性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的張性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正。

      可選地,所述根據(jù)所述模擬張性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的張性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正,包括:

      根據(jù)公式rt1=rc1×A1×P1+B1×P1+C1,得到對(duì)所述張性應(yīng)力下的巖層電阻率校正后的電阻率;

      其中,rt1為所述校正后的電阻率,rc1為所述測(cè)量得到的張性應(yīng)力下的巖層電阻率,P1為測(cè)量所述巖層電阻率時(shí)的壓力差,A1、B1以及C1屬于所述模擬張性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)。

      可選地,若所述模擬應(yīng)力包括:模擬壓性應(yīng)力,所述根據(jù)所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的對(duì)應(yīng)應(yīng)力類型下的巖層電阻率進(jìn)行校正,包括:

      根據(jù)所述模擬壓性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的壓性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正。

      可選地,所述根據(jù)所述模擬壓性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的壓性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正,包括:

      根據(jù)公式rt2=rc2×A2×P2+B2×P2+C2,得到對(duì)所述壓性應(yīng)力下的巖層電阻率校正后的電阻率;

      其中,rt2為所述校正后的電阻率,rc2為所述測(cè)量得到的壓性應(yīng)力下的巖層電阻率,P2為測(cè)量所述巖層電阻率時(shí)的壓力差,A2、B2以及C2屬于所述模擬壓性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)。

      可選地,所述測(cè)量模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻,包括:

      根據(jù)三軸方形夾持器、壓力泵以及電阻測(cè)量單元,測(cè)量模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻;其中,所述壓力泵與所述三軸方形夾持器連接,用于為所述三軸方形夾持器提供圍壓和軸壓;所述電阻測(cè)量單元連接至所述三軸方形夾持器的兩端,用于測(cè)量位于所述三軸方形夾持器中的巖心的電阻。

      第二方面,本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種巖層電阻率校正裝置,包括:

      測(cè)量模塊,用于測(cè)量模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻;其中,所述模擬應(yīng)力包括:模擬張性應(yīng)力或模擬壓性應(yīng)力;

      第一確定模塊,用于分別根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻,確定所述不同壓力差下巖心的電阻率;

      第二確定模塊,用于根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻率,確定所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù);

      校正模塊,用于根據(jù)所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的對(duì)應(yīng)應(yīng)力類型下的巖層電阻率進(jìn)行校正,其中,所述應(yīng)力類型包括:張性應(yīng)力或壓性應(yīng)力。

      可選地,所述第二確定模塊具體用于:

      根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻率,采用數(shù)學(xué)擬合方式確定所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)。

      可選地,若所述模擬應(yīng)力包括:模擬張性應(yīng)力,所述校正模塊,包括:

      第一校正子模塊,用于根據(jù)所述模擬張性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的張性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正。

      可選地,所述第一校正子模塊具體用于:

      根據(jù)公式rt1=rc1×A1×P1+B1×P1+C1,得到對(duì)所述張性應(yīng)力下的巖層電阻率校正后的電阻率;

      其中,rt1為所述校正后的電阻率,rc1為所述測(cè)量得到的張性應(yīng)力下的巖層電阻率,P1為測(cè)量所述巖層電阻率時(shí)的壓力差,A1、B1以及C1屬于所述模擬張性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)。

      可選地,若所述模擬應(yīng)力包括:模擬壓性應(yīng)力,所述校正模塊,包括:

      第二校正子模塊,用于根據(jù)所述模擬壓性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的壓性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正。

      可選地,所述第二校正子模塊具體用于:

      根據(jù)公式rt2=rc2×A2×P2+B2×P2+C2,得到對(duì)所述壓性應(yīng)力下的巖層電阻率校正后的電阻率;

      其中,rt2為所述校正后的電阻率,rc2為所述測(cè)量得到的壓性應(yīng)力下的巖層電阻率,P2為測(cè)量所述巖層電阻率時(shí)的壓力差,A2、B2以及C2屬于所述模擬壓性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)。

      可選地,所述測(cè)量模塊包括:三軸方形夾持器、壓力泵以及電阻測(cè)量單元;其中,所述壓力泵與所述三軸方形夾持器連接,用于為所述三軸方形夾持器提供圍壓和軸壓;所述電阻測(cè)量單元連接至所述三軸方形夾持器的兩端,用于測(cè)量位于所述三軸方形夾持器中的巖心的電阻;

      所述測(cè)量模塊具體用于:根據(jù)三軸方形夾持器、壓力泵以及電阻測(cè)量單元,測(cè)量模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻。

      本申請(qǐng)實(shí)施例中,通過(guò)測(cè)量模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻;其中,所述模擬應(yīng)力包括:模擬張性應(yīng)力或模擬壓性應(yīng)力;進(jìn)一步地,分別根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻,確定所述不同壓力差下巖心的電阻率,并根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻率,確定所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù);進(jìn)一步地,根據(jù)所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的對(duì)應(yīng)應(yīng)力類型下的巖層電阻率進(jìn)行校正,其中,所述應(yīng)力類型包括:張性應(yīng)力或壓性應(yīng)力??梢姡ㄟ^(guò)根據(jù)所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)對(duì)測(cè)量得到的對(duì)應(yīng)應(yīng)力類型下的巖層電阻率進(jìn)行校正,使得校正后的巖層電阻率更加準(zhǔn)確,以便于能夠根據(jù)校正后的巖層電阻率來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)定實(shí)際的致密砂巖儲(chǔ)層的物理特性。

      附圖說(shuō)明

      為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

      圖1A為本申請(qǐng)巖層電阻率校正方法實(shí)施例一的流程示意圖;

      圖1B為本申請(qǐng)巖層電阻率校正方法中應(yīng)用的測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖一;

      圖2A為本申請(qǐng)實(shí)施例中巖心的受力方向示意圖;

      圖2B為本申請(qǐng)巖層電阻率校正方法中應(yīng)用的測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖二;

      圖3為不同圍壓下電阻率隨壓力差的變化示意圖;

      圖4為不同壓力差下電阻率隨圍壓的變化示意圖;

      圖5為不同軸壓下電阻率隨壓力差的變化示意圖;

      圖6為不同壓力差下電阻率隨軸壓的變化示意圖;

      圖7為本申請(qǐng)巖層電阻率校正裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

      具體實(shí)施方式

      為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

      首先,對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中所涉及的一些詞匯進(jìn)行解釋。

      1)致密砂巖儲(chǔ)層

      深層的致密砂巖儲(chǔ)層,具有超深高溫高壓、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地層壓力體系復(fù)雜、及地應(yīng)力較強(qiáng)等特點(diǎn)。

      2)模擬張性應(yīng)力

      通過(guò)將巖心放置在三軸方形夾持器中,調(diào)節(jié)軸壓與圍壓使得軸壓大于圍壓來(lái)模擬張性應(yīng)力。

      3)模擬壓性應(yīng)力

      通過(guò)將巖心放置在三軸方形夾持器中,調(diào)節(jié)軸壓與圍壓使得圍壓大于軸壓來(lái)模擬壓性應(yīng)力。

      圖1A為本申請(qǐng)巖層電阻率校正方法實(shí)施例一的流程示意圖。本實(shí)施例的執(zhí)行主體可以為巖層電阻率校正裝置,該裝置可以通過(guò)軟件和/或硬件實(shí)現(xiàn)。如圖1A所示,本實(shí)施例的方法可以包括:

      S101、測(cè)量模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻。

      本步驟中,測(cè)量模擬應(yīng)力的不同壓力差下巖心的電阻;可選地,所述模擬應(yīng)力包括:模擬張性應(yīng)力或模擬壓性應(yīng)力。例如:測(cè)量模擬張性應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻,和/或,測(cè)量模擬壓性應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻。

      圖1B為本申請(qǐng)巖層電阻率校正方法中應(yīng)用的測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖一??蛇x地,通過(guò)根據(jù)三軸方形夾持器1、壓力泵2以及電阻測(cè)量單元3,測(cè)量模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻。如圖1B所示,所述壓力泵2與所述三軸方形夾持器1的電阻測(cè)量端連接,用于為所述三軸方形夾持器1提供圍壓和軸壓;所述電阻測(cè)量單元3連接至所述三軸方形夾持器1的電阻測(cè)量端,用于測(cè)量位于所述三軸方形夾持器1中的巖心的電阻。

      當(dāng)然,還可通過(guò)其它方式測(cè)量模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻,本申請(qǐng)實(shí)施例中對(duì)此并不作限制。

      S102、分別根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻,確定所述不同壓力差下巖心的電阻率。

      本步驟中,分別根據(jù)模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻,確定該模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻率,例如:根據(jù)壓力差為P0下巖心的電阻1確定該壓力差下巖心的電阻率1,根據(jù)壓力差為P1下巖心的電阻2確定該壓力差下巖心的電阻率2??蛇x地,分別根據(jù)模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻,通過(guò)如下公式(1)確定該模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻率:

      r=R×W×H/100L (1)

      其中,r為不同壓力差下巖心的電阻率,單位(Ω·m);R為不同壓力差下巖心的電阻,單位(Ω·m);W為巖心的寬度,單位(cm);H為巖心的高度,單位(cm);L為巖心的長(zhǎng)度,單位(cm)。

      當(dāng)然,分別根據(jù)模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻,還可通過(guò)其它方式(例如,上公式的其它變形公式,或者其它計(jì)算公式)確定該模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻率,本申請(qǐng)實(shí)施例中對(duì)此并不作限制。

      S103、根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻率,確定所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)。

      本步驟中,根據(jù)所述模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻率,確定所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù);可選地,根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻率,采用數(shù)學(xué)擬合方式確定所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)。其中,數(shù)學(xué)擬合方式可以采用現(xiàn)有的擬合方式(例如,數(shù)據(jù)擬合方式、曲線擬合方式等),本申請(qǐng)實(shí)施例中對(duì)此并不作限制。例如,根據(jù)模擬張性應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻率,確定所述模擬張性應(yīng)力下的一組電阻率校正系數(shù)S1,可選地,S1包括但不限于:A1、B1以及C1;根據(jù)模擬壓性應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻率,確定所述模擬壓性應(yīng)力下的一組電阻率校正系數(shù)S2,可選地,S2包括但不限于:A2、B2以及C2??梢?,本步驟中,分別根據(jù)不同應(yīng)力類型在不同壓力差下巖心的電阻率,確定出對(duì)應(yīng)應(yīng)力類型下的電阻率校正系數(shù),以便于后續(xù)分別對(duì)測(cè)量得到的不同應(yīng)力類型下的巖層電阻率進(jìn)行校正。

      當(dāng)然,本申請(qǐng)實(shí)施例中,根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻率,還可通過(guò)其它方式確定所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),本申請(qǐng)實(shí)施例中對(duì)此并不作限制。

      S104、根據(jù)所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的對(duì)應(yīng)應(yīng)力類型下的巖層電阻率進(jìn)行校正。

      本步驟中,根據(jù)所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的對(duì)應(yīng)應(yīng)力類型(可選地,所述應(yīng)力類型包括:張性應(yīng)力或壓性應(yīng)力)下的巖層電阻率進(jìn)行校正,使得校正后的巖層電阻率更加準(zhǔn)確,以便于能夠根據(jù)校正后的巖層電阻率來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)定實(shí)際的致密砂巖儲(chǔ)層的物理特性??蛇x地,測(cè)量得到的對(duì)應(yīng)應(yīng)力類型下的巖層電阻率為:實(shí)際井下測(cè)量得到的電阻率。

      可選地,若所述模擬應(yīng)力包括:模擬張性應(yīng)力,則根據(jù)所述模擬張性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)(例如,S1),對(duì)測(cè)量得到的張性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正??蛇x地,根據(jù)公式rt1=rc1×A1×P1+B1×P1+C1,得到對(duì)所述張性應(yīng)力下的巖層電阻率校正后的電阻率;

      其中,rt1為所述校正后的電阻率,rc1為所述測(cè)量得到的張性應(yīng)力下的巖層電阻率,P1為測(cè)量所述巖層電阻率時(shí)的壓力差,A1、B1以及C1屬于所述模擬張性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)。

      當(dāng)然,根據(jù)所述模擬張性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),還可通過(guò)其它方式(例如,公式rt1=rc1×A1×P1+B1×P1+C1的其它變形公式等)對(duì)測(cè)量得到的張性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正,本申請(qǐng)實(shí)施例中對(duì)此并不作限制。

      可選地,若所述模擬應(yīng)力包括:模擬壓性應(yīng)力,則根據(jù)所述模擬壓性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)(例如,S2),對(duì)測(cè)量得到的壓性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正??蛇x地,根據(jù)公式rt2=rc2×A2×P2+B2×P2+C2,得到對(duì)所述壓性應(yīng)力下的巖層電阻率校正后的電阻率;

      其中,rt2為所述校正后的電阻率,rc2為所述測(cè)量得到的壓性應(yīng)力下的巖層電阻率,P2為測(cè)量所述巖層電阻率時(shí)的壓力差,A2、B2以及C2屬于所述模擬壓性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)。

      當(dāng)然,根據(jù)所述模擬壓性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),還可通過(guò)其它方式(例如,公式rt2=rc2×A2×P2+B2×P2+C2的其它變形公式等)對(duì)測(cè)量得到的壓性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正,本申請(qǐng)實(shí)施例中對(duì)此并不作限制。

      本申請(qǐng)實(shí)施例中,通過(guò)測(cè)量模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻;其中,所述模擬應(yīng)力包括:模擬張性應(yīng)力或模擬壓性應(yīng)力;進(jìn)一步地,分別根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻,確定所述不同壓力差下巖心的電阻率,并根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻率,確定所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù);進(jìn)一步地,根據(jù)所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的對(duì)應(yīng)應(yīng)力類型下的巖層電阻率進(jìn)行校正,其中,所述應(yīng)力類型包括:張性應(yīng)力或壓性應(yīng)力??梢姡ㄟ^(guò)根據(jù)所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)對(duì)測(cè)量得到的對(duì)應(yīng)應(yīng)力類型下的巖層電阻率進(jìn)行校正,使得校正后的巖層電阻率更加準(zhǔn)確,以便于能夠根據(jù)校正后的巖層電阻率來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)定實(shí)際的致密砂巖儲(chǔ)層的物理特性。

      可選地,為了使得計(jì)算得到的模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻率更加接近實(shí)際的致密砂巖儲(chǔ)層的電阻率,本申請(qǐng)實(shí)施例中在步驟S101之前,還包括如下步驟:

      1)巖心加工

      本實(shí)施例中,為了保證巖心各項(xiàng)測(cè)量參數(shù)的測(cè)量精度,通過(guò)將巖心加工成規(guī)則的正方體(可選地,5cm*5cm*5cm),以便對(duì)巖心的三個(gè)方向上施加不同的壓力,以模擬應(yīng)力的不同應(yīng)力類型(即以實(shí)現(xiàn)模擬張性應(yīng)力或模擬壓性應(yīng)力)和大小。圖2A為本申請(qǐng)實(shí)施例中巖心的受力方向示意圖,如圖2A所示,將一水平層理方向作為X方向,另一水平層理方向作為Y方向,垂直層理方向作為Z方向。可選地,巖心加工可以遵照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工程巖體試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50266-2013)制備,且?guī)r心切割后經(jīng)機(jī)械加工銑床加工成符合三軸方形夾持器要求的尺寸,以保證X、Y、Z三面的垂直度偏差小于±0.2°,且各自對(duì)應(yīng)端面的平整度誤差小于±0.1mm以及邊長(zhǎng)誤差小于±0.3mm??蛇x地,為了區(qū)分不同巖心,可以在每個(gè)巖心上標(biāo)注巖心編號(hào)等相關(guān)信息。

      2)巖心烘干

      本實(shí)施例中,將每個(gè)巖心采用恒溫烘干法進(jìn)行烘干??蛇x地,在烘干時(shí),將溫度控制在[65℃,85℃]之間的溫度,歷時(shí)48小時(shí),直至巖心恒重為止,并記錄巖心的尺寸和干重。

      3)巖心飽和

      本實(shí)施例中,配制與目標(biāo)地層的試水資料提供的礦化度相同的溶液,用于對(duì)所有巖心進(jìn)行加壓飽和。例如,大北克深地區(qū)由于目標(biāo)地層埋藏深,上覆地層壓力大且溫度高,目標(biāo)地層水礦化度高,飽和溶液標(biāo)準(zhǔn)取180000mg/L。可選地,巖心飽和處理過(guò)程如下:a)配用礦化度為180000mg/L的NaCl型鹽水,在15℃時(shí),其電阻率為0.059Ω·m以及密度為1.1314g/cm3。b)對(duì)巖心抽真空5h以上,然后將巖心置入NaCl型鹽水中,并加壓飽和12h以上,使得巖心充分飽和,其中,加壓過(guò)程中依然要繼續(xù)抽真空較長(zhǎng)的時(shí)間,確保巖心100%飽和地層水(如NaCl型鹽水),直到巖心重量不再變化為止。c)記錄巖心飽和后的尺寸和飽和重量,并存放于盛有飽和溶液(如NaCl型鹽水)的容器中備用。

      可選地,通過(guò)如下公式計(jì)算巖心的孔隙度φ:

      其中,ρs是NaCl型鹽水的密度,Ws為巖心飽和后的重量(單位:克),Wd為巖心烘干后的重量(單位:克),L、W、H分別為巖心的長(zhǎng)寬高(單位:厘米/cm)。

      進(jìn)一步地,在步驟S101中,根據(jù)三軸方形夾持器、壓力泵以及電阻測(cè)量單元,測(cè)量模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻。圖2B為本申請(qǐng)巖層電阻率校正方法中應(yīng)用的測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)示意圖二,如圖2B所示,測(cè)量裝置包括:三軸方形夾持器、壓力泵、電阻測(cè)量單元、溫控儀(用于控制巖心加熱溫度)、圍壓表(用于檢測(cè)圍壓)以及軸壓表(用于檢測(cè)軸壓)。

      本申請(qǐng)實(shí)施例中,測(cè)量模擬張性應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻,以及模擬壓性應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻。可選地,通過(guò)調(diào)節(jié)加載到三軸方形夾持器1上的軸壓和圍壓大小來(lái)模擬不同應(yīng)力類型。其中,當(dāng)軸壓大于圍壓,即上覆地層壓力與水平最小地應(yīng)力相同,實(shí)現(xiàn)模擬張性應(yīng)力;當(dāng)圍壓大于軸壓,即上覆地層壓力與水平最大地應(yīng)力相同,實(shí)現(xiàn)模擬壓性應(yīng)力。如圖2A所示,巖心加工時(shí)已經(jīng)確定X方向是一水平層理方向,將X方向作為電阻測(cè)量方向,也是軸壓方向,模擬水平壓力X;Z、Y方向一起承受圍壓,模擬上覆地層壓力和水平壓力Y。

      可選地,當(dāng)軸壓大于圍壓時(shí),測(cè)量模擬張性應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻的步驟如下:

      第1步、按照巖心的測(cè)量方向?qū)⑵浞湃肴S方形夾持器1中密封,然后依次對(duì)軸向和圍向加低壓1MPa,并通過(guò)三軸方形夾持器1中的加熱器對(duì)巖心加熱至設(shè)定測(cè)量溫度。

      第2步、調(diào)節(jié)軸壓和圍壓使二者達(dá)到一定的壓力差,保持溫度和壓力不變,待壓力平衡后測(cè)量巖心的電阻。

      第3步、保持溫度和圍壓不變,依次按照第一預(yù)設(shè)間隔(例如1MPa、2MPa或5MPa等)增加軸壓,并依次在壓力平衡后測(cè)量巖心的電阻(記錄至表1),直到軸壓加至三軸方形夾持器所能承受的最大軸壓或預(yù)設(shè)最大壓力差。

      表1 不同軸/圍壓下巖心的測(cè)量電阻數(shù)據(jù)表

      第4步、在同一個(gè)圍壓下測(cè)量完不同軸壓下的巖心電阻后,將軸壓卸載至圍壓大小,再按照第二預(yù)設(shè)間隔(如1MPa、2MPa或5MPa等)增加圍壓,重復(fù)執(zhí)行第3步和第4步,直到圍壓加至三軸方形夾持器所能承受的最大圍壓。

      可選地,在測(cè)量完畢后,關(guān)閉三軸方形夾持器中的加熱器,并卸載圍壓和軸壓,待三軸方形夾持器冷卻到常溫后,卸載巖心。

      可選地,當(dāng)圍壓大于軸壓時(shí),測(cè)量模擬壓性應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻的步驟如下:

      第1步、按照巖心的測(cè)量方向?qū)⑵浞湃肴S方形夾持器1中密封,然后依次對(duì)軸向和圍向加低壓1MPa,并通過(guò)三軸方形夾持器1中的加熱器對(duì)巖心加熱至設(shè)定測(cè)量溫度。

      第2步、調(diào)節(jié)軸壓和圍壓使二者達(dá)到一定的壓力差,保持溫度和壓力不變,待壓力平衡后測(cè)量巖心的電阻。

      第3步、保持溫度和軸壓不變,依次按照第三預(yù)設(shè)間隔(例如1MPa、2MPa或5MPa等)增加圍壓,并依次在壓力平衡后測(cè)量巖心的電阻(記錄至表2),直到圍壓加至三軸方形夾持器所能承受的最大圍壓或預(yù)設(shè)最大壓力差。

      表2 不同軸/圍壓下巖心的測(cè)量電阻數(shù)據(jù)表

      第4步、在同一個(gè)軸壓下測(cè)量完不同圍壓下的巖心電阻后,將圍壓卸載至軸壓大小,再按照第三預(yù)設(shè)間隔(如1MPa、2MPa或5MPa等)增加軸壓,重復(fù)執(zhí)行第3步和第4步,直到軸壓加至三軸方形夾持器所能承受的最大軸壓。

      可選地,在測(cè)量完畢后,關(guān)閉三軸方形夾持器中的加熱器,并卸載圍壓和軸壓,待三軸方形夾持器冷卻到常溫后,卸載巖心。

      進(jìn)一步地,在步驟S102中,當(dāng)軸壓大于圍壓時(shí)(即實(shí)現(xiàn)模擬張性應(yīng)力),根據(jù)表1中不同壓力差下巖心的電阻,采用上述公式(1)確定模擬張性應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻率,例如:通過(guò)上述步驟對(duì)克深地區(qū)庫(kù)車河露頭剖面的白堊系砂巖露頭取樣巖心進(jìn)行測(cè)量得到如表3所示的模擬張性應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻率。

      表3 軸壓大于圍壓時(shí)的電阻率

      根據(jù)表3的數(shù)據(jù),制作得到圖3(圖3為不同圍壓下電阻率隨壓力差的變化示意圖)和圖4(圖4為不同壓力差下電阻率隨圍壓的變化示意圖)。如圖3及圖4所示,a)在相同的圍壓條件下,當(dāng)壓力差增大時(shí),電阻率的變化幅度很小,但隨壓力差的增大其電阻率增長(zhǎng)率減??;還有部分是隨壓力差的增加電阻率減小;b)在相同壓力差條件下,電阻率隨著圍壓的增大而明顯增大,但隨壓力差的增大其電阻率增長(zhǎng)率減小。其原因在于隨著地層有效應(yīng)力的增加,巖石的孔隙結(jié)構(gòu)與流體分布均發(fā)生變化。當(dāng)模擬上覆地層壓力或最小水平壓力(圍壓)小于最大水平壓力(軸壓),特別對(duì)Z方向的孔隙影響大,相對(duì)X方向(電阻測(cè)量方向)的孔隙影響較小,因此電阻率增加緩慢。

      可選地,在步驟S102中,當(dāng)圍壓大于軸壓時(shí)(即實(shí)現(xiàn)模擬壓性應(yīng)力),根據(jù)表2中不同壓力差下巖心的電阻,采用上述公式(1)確定模擬壓性應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻率,例如:通過(guò)上述步驟對(duì)克深地區(qū)庫(kù)車河露頭剖面的白堊系砂巖露頭取樣巖心進(jìn)行測(cè)量得到如表4所示的模擬壓性應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻率。

      表4、圍壓大于軸壓時(shí)的電阻率

      根據(jù)表4的數(shù)據(jù),制作得到圖5(圖5為不同軸壓下電阻率隨壓力差的變化示意圖)和圖6(圖6為不同壓力差下電阻率隨軸壓的變化示意圖)。如圖5及圖6所示,a)在相同的軸壓條件下,當(dāng)壓力差增大時(shí),電阻率也增大,且增幅較大,但隨軸壓的增大其電阻率增長(zhǎng)率減?。籦)在相同壓力差條件下,電阻率隨著軸壓的增大而明顯增大,但隨壓力差的增大其電阻率增長(zhǎng)率減小。其原因在于隨著地層有效應(yīng)力的增加,巖石的孔隙結(jié)構(gòu)與流體分布均發(fā)生變化。當(dāng)模擬上覆地層壓力或最大水平壓力(圍壓)大于最小水平壓力(軸壓),特別對(duì)X方向(電阻測(cè)量方向)的孔隙影響大,導(dǎo)電流體的實(shí)際有效通道變小,增大了電流通過(guò)的阻力,使電阻率上升較大。

      進(jìn)一步地,在步驟S103中,當(dāng)軸壓大于圍壓時(shí)(即實(shí)現(xiàn)模擬張性應(yīng)力),根據(jù)表3中的不同壓力差下巖心的電阻率,采用數(shù)據(jù)擬合方式確定所述模擬張性應(yīng)力下的一組電阻率校正系數(shù)S1,可選地,S1包括但不限于:A1、B1以及C1

      可選地,在步驟S103中,當(dāng)圍壓大于軸壓時(shí)(即實(shí)現(xiàn)模擬壓性應(yīng)力),根據(jù)表4中的不同壓力差下巖心的電阻率,采用數(shù)據(jù)擬合方式確定所述模擬壓性應(yīng)力下的一組電阻率校正系數(shù)S2,可選地,S2包括但不限于:A2、B2以及。

      進(jìn)一步地,在步驟S104中,當(dāng)軸壓大于圍壓時(shí)(即實(shí)現(xiàn)模擬張性應(yīng)力),根據(jù)所述模擬張性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)(例如,S1)對(duì)測(cè)量得到的張性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正??蛇x地,根據(jù)公式rt1=rc1×A1×P1+B1×P1+C1,得到對(duì)所述張性應(yīng)力下的巖層電阻率rc1校正后的電阻率rt1。

      可選地,在步驟S104中,當(dāng)圍壓大于軸壓時(shí)(即實(shí)現(xiàn)模擬壓性應(yīng)力),根據(jù)所述模擬壓性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)(例如,S2)對(duì)測(cè)量得到的壓性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正??蛇x地,根據(jù)公式rt2=rc2×A2×P2+B2×P2+C2,得到對(duì)所述壓性應(yīng)力下的巖層電阻率rc2校正后的電阻率rt2。

      綜上所述,通過(guò)測(cè)量模擬張性應(yīng)力和模擬壓性應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻,并確定出模擬張性應(yīng)力和模擬壓性應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻率;進(jìn)一步地,根據(jù)模擬張性應(yīng)力和模擬壓性應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻率,分別確定出模擬張性應(yīng)力和模擬壓性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù);進(jìn)一步地,根據(jù)模擬張性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的模擬張性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正,以及根據(jù)模擬壓性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的模擬壓性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正??梢?,通過(guò)根據(jù)模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)對(duì)測(cè)量得到的對(duì)應(yīng)應(yīng)力類型下的巖層電阻率進(jìn)行校正,使得校正后的巖層電阻率更加準(zhǔn)確,以便于能夠根據(jù)校正后的巖層電阻率來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)定實(shí)際的致密砂巖儲(chǔ)層的物理特性。

      圖7為本申請(qǐng)巖層電阻率校正裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示,本實(shí)施例提供的巖層電阻率校正裝置70包括:測(cè)量模塊701、第一確定模塊702、第二確定模塊703及校正模塊704。

      其中,測(cè)量模塊701,用于測(cè)量模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻;其中,所述模擬應(yīng)力包括:模擬張性應(yīng)力或模擬壓性應(yīng)力;

      第一確定模塊702,用于分別根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻,確定所述不同壓力差下巖心的電阻率;

      第二確定模塊703,用于根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻率,確定所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù);

      校正模塊704,用于根據(jù)所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的對(duì)應(yīng)應(yīng)力類型下的巖層電阻率進(jìn)行校正,其中,所述應(yīng)力類型包括:張性應(yīng)力或壓性應(yīng)力。

      可選地,所述第二確定模塊703具體用于:

      根據(jù)所述不同壓力差下巖心的電阻率,采用數(shù)學(xué)擬合方式確定所述模擬應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)。

      可選地,若所述模擬應(yīng)力包括:模擬張性應(yīng)力,所述校正模塊704,包括:

      第一校正子模塊,用于根據(jù)所述模擬張性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù),對(duì)測(cè)量得到的張性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正。

      可選地,所述第一校正子模塊具體用于:

      根據(jù)公式rt1=rc1×A1×P1+B1×P1+C1,得到對(duì)所述張性應(yīng)力下的巖層電阻率校正后的電阻率;

      其中,rt1為所述校正后的電阻率,rc1為所述測(cè)量得到的張性應(yīng)力下的巖層電阻率,P1為測(cè)量所述巖層電阻率時(shí)的壓力差,A1、B1以及C1屬于所述模擬張性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)。

      可選地,若所述模擬應(yīng)力包括:模擬壓性應(yīng)力,所述校正模塊704,包括:

      第二校正子模塊,用于根據(jù)所述模擬壓性應(yīng)力下的電阻率,校正系數(shù)對(duì)測(cè)量得到的壓性應(yīng)力下的巖層電阻率進(jìn)行校正。

      可選地,所述第二校正子模塊具體用于:

      根據(jù)公式rt2=rc2×A2×P2+B2×P2+C2,得到對(duì)所述壓性應(yīng)力下的巖層電阻率校正后的電阻率;

      其中,rt2為所述校正后的電阻率,rc2為所述測(cè)量得到的壓性應(yīng)力下的巖層電阻率,P2為測(cè)量所述巖層電阻率時(shí)的壓力差,A2、B2以及C2屬于所述模擬壓性應(yīng)力下的電阻率校正系數(shù)。

      可選地,所述測(cè)量模塊701包括:三軸方形夾持器、壓力泵以及電阻測(cè)量單元;其中,所述壓力泵與所述三軸方形夾持器連接,用于為所述三軸方形夾持器提供圍壓和軸壓;所述電阻測(cè)量單元連接至所述三軸方形夾持器的兩端,用于測(cè)量位于所述三軸方形夾持器中的巖心的電阻;

      所述測(cè)量模塊701具體用于:根據(jù)所述三軸方形夾持器、所述壓力泵以及所述電阻測(cè)量單元,測(cè)量模擬應(yīng)力在不同壓力差下巖心的電阻。

      本實(shí)施例的巖層電阻率校正裝置,可以用于本發(fā)明上述任意巖層電阻率校正方法實(shí)施例的技術(shù)方案,其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似,此處不再贅述。

      最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。

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