【本站讯】4月29日,井孔地球物理专委会委员、国际石油工程师协会会员、《FUEL》、《地球物理学报》、《石油勘探与开发》、《石油地球物理勘探》等期刊测井解释方向审稿人孙建孟教授做客地球科学与技术学院主办的腾讯会议室“油气地学”云端讲坛第八讲,为师生们做题为“数字岩心在储层评价中的应用进展”的学术报告。
数字岩心建模技术研究
孙建孟教授从数字岩心的起源与毛细管模型、随机孔隙网络模型、数字岩心三个发展阶段对数字岩心技术进行了概括性介绍,并展示了其团队经过长期研究开发出的具备CT图像处理、过程法建模等多种功能的数字岩心数据处理及模拟分析软件。
针对不同岩性孙建孟提出了不同的数字岩心构建方法。以胜利油田地下岩性条件为例,孙建孟对“怎样真实准确地还原双孔隙介质的定向情况”问题进行重点讲解并通过裂缝网络施加方法加以解决。
在裂缝网络施加技术构建数字岩心的基本过程中,孙建孟通过X射线CT扫描得到最终的裂缝网络三维数字岩心。同时他也指出这种方法会使构建数字岩心受到分辨率的限制。“分辨率、视差、尺寸这三者之间存在着一种平衡。对此问题我们团队将‘压汞’、‘核磁’与X射线CT相结合,以此改善孔隙的微观分布,得到高分辨率数字岩心。”孙建孟说道。
数字岩石物理应用进展
随着勘探技术的不断发展,数字岩石物理已经涉及到电性模拟、弹性模拟、渗透率模拟、核磁响应及岩石力学模拟等领域。其中孙建孟分别以电性模拟、弹型模拟、渗透率模拟为切入点,分析总结了相关应用方法。
首先他总结了岩石电阻率特性数值模拟的方法步骤。“对于没有流体或流体较少的情况应以少量实验确定流水参数,当参数与实验吻合,就可以运用数字形态学中的开运算、闭运算进行油水驱替实验,最后计算出饱和度随电阻率变化的关系就可以实现岩石电阻率特性数值模拟。”他讲道。另外孙建孟根据模拟水膜导电作用图像、润湿性和岩石粒径微观因素对岩石电性影响的图像等四种图像具体分析基于数字岩心考察微观因素对岩石电性的影响。他利用不同孔隙中固液耦合分析流体分布对电阻率造成的影响揭示了流体分布对电阻率的差异影响,并结合数字岩心技术分析低阻页岩导电机理,最终得出这种影响的主要原因是有机质的石墨化。
在油层应用与气层应用的实例中,孙建孟建立了弹性数值模拟应用的基本思路。他向观众们介绍了体积模量、剪切模量等弹性模拟模量与岩石粒径、颗粒形状、颗粒分选度等七种微观因素对弹性模量的影响。
此外孙建孟对于渗透率模拟及应用有着独特的见解。他提出了利用格子玻尔兹曼法对岩石渗流特性数值和绝对渗透率进行模拟,对于相对渗透率用双相不相溶流体格子玻尔兹曼法测定的假设。
数字井筒与储层中应用
“选择一个地层系列,做几块数字岩心并构建三维图像,再将数字岩心的特性施加到电成像的硬数据构成数字井筒。”孙建孟通过一系列三维图像讲述了岩相划分、电成像图像空白带填充等三维数字井筒构建的具体步骤。他指出,采用数字岩心技术可以考察微观因素的变化,把微观的参数叠加到场分析上去,为改进流体的诊断奠定基础。
他通过数字岩心提取储层信息与应用列表等图像引出多级岩石三维成像和图像分析与数直径全岩心CT扫描和数字岩心扫描成像设备及应用。孙建孟表示:“目前我们与胜利油田合作进行资料收集,近期已经实现了CT扫描的快速分析,基本上形成了一个快速分析的体系,今后将会在快速分析的基础上实现快速的应用、深度的应用。我们的最终目标是实现全尺度测井精细模拟与评价。”
孙建孟结合大量数字岩心与地质、地震、岩土工程、材料科学及计算机科学等多领域的知识理论向观众们细致讲解了数字井筒与储层中应用,并以此告诫广大师生在目前的理论学习当中需要深化“走向微观,淡化专业,着眼未来”的学习方法。
讲坛结束后,孙建孟对于本次学术报告进行了简单的总结,并对广大师生、同行提出的问题进行了深入探讨与解答。其中中国地质大学(北京)的谭茂金教授提出了“岩石力学研究和弹性数值模拟研究的区别和联系”的问题。孙建孟对此进行了回答:“将应力、应变、速度三个因素构成三角形,就可以与弹性、地震速度结合起来。当速度超过一个临界值,岩石就会破裂,当应力超过一个临界值,也会破裂。”此外,孙建孟还针对“混联模型中串并联系数利用测井资料如何确定”、“CT多少分辨率适合致密储层的评价”等问题进行了解答。