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物探与化探  2022, Vol. 46 Issue (6): 1492-1499    DOI: 10.11720/wtyht.2022.1615
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白云岩声电各向异性实验测量及分析
唐军1(), 刘沁园1(), 赖强2, 吴煜宇2, 许巍1
1.长江大学 地球物理与石油资源学院,湖北 武汉 430100
2.中国石油西南油气田分公司 勘探开发研究院,四川 成都 610041
Experimental measurement and analysis of the acoustic-electrical anisotropy of dolomites
TANG Jun1(), LIU Qin-Yuan1(), LAI Qiang2, WU Yu-Yu2, XU Wei1
1. College of Geophysics and Petroleum Resources,Yangtze University,Wuhan 430100,China
2. Exploration and Development Research Institute,PetroChina Southwest Oil and Gas Field Company,Chengdu 610041,China
全文: PDF(2130 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

四川盆地高石—磨溪地区灯影组白云岩各向异性强,导致该地区水平井与直井测量的声波和电阻率曲线差异大,测井响应规律解释不清,影响水平井技术在实际储层中的应用效果。本文以高石—磨溪地区野外露头白云岩为实验对象,设计并开展高温高压下岩心不同方向电阻率和声波同步测量实验,分析声各向异性系数与电各向异性系数实验关系。实验结果表明在60℃和60MPa下,电各向异性系数与声各向异性系数呈正相关线性关系;随着含水饱和度的上升,纵波速度上升,电阻率下降,声电各向异性系数均上升。该实验结果为声电各向异性的相关性分析和声波、电阻率差异校正提供实验依据。

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唐军
刘沁园
赖强
吴煜宇
许巍
关键词 白云岩各向异性声波电阻率含水饱和度    
Abstract

The dolomites in the Dengying Formation in the Gaoshi-Moxi area,Sichuan Basin have strong anisotropy,causing great differences in acoustic and resistivity curves measured at horizontal and vertical wells and unclear interpretation of logging response rules,thus affecting the application performance of the horizontal well technique in actual reservoirs.With the dolomite outcrops in the Gaoshi-Moxi area as a case study,this study designed and conducted the synchronous measurement experiments of resistivity and acoustic waves of cores in different directions under high-temperature and high-pressure conditions and analyzed the experimental relationship between acoustic and electrical anisotropy coefficients.The experimental results show that there was a positive linear correlation between the two coefficients at 60℃ and 60 MPa.Specifically,with an increase in water saturation,the compressional wave velocity increased,the resistivity decreased,and acoustic and electrical anisotropy coefficients increased.This result provides an experimental basis for the correlation analysis of acoustic-electrical anisotropy and the correction of the differences in the acoustic waves and resistivity.

Key wordsdolomite    anisotropy    acoustic wave    resistivity    water saturation
收稿日期: 2021-11-25      修回日期: 2022-09-12      出版日期: 2022-12-20
ZTFLH:  P631.4  
基金资助:中国石油科技创新基金“裂缝渗透率测井计算理论模型及实验研究”(2020D-5007-0306)
通讯作者: 刘沁园
作者简介: 唐军(1979-),男,汉族,湖北荆门人,博士,副教授,硕士生导师,一直从事地球物理测井教学及研究工作。Email:tangjun@yangtzeu.edu.cn
引用本文:   
唐军, 刘沁园, 赖强, 吴煜宇, 许巍. 白云岩声电各向异性实验测量及分析[J]. 物探与化探, 2022, 46(6): 1492-1499.
TANG Jun, LIU Qin-Yuan, LAI Qiang, WU Yu-Yu, XU Wei. Experimental measurement and analysis of the acoustic-electrical anisotropy of dolomites. Geophysical and Geochemical Exploration, 2022, 46(6): 1492-1499.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2022.1615      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2022/V46/I6/1492
Fig.1  水平井各向异性储层测井示意
Fig.2  岩心x方向和z方向示意
Fig.3  声波脉冲透射法测量原理
Fig.4  电阻率测量仪基本测量原理
Fig.5  实验仪器连接示意
岩心编号 干重/g 长度/mm 宽度/mm 高度/mm 饱和质量/g 孔隙度/% 密度/(g·cm-3)
1 358.974 49.94 50.92 50.62 361.011 1.575 2.789
2 335.484 48.68 49.72 49.42 336.666 0.983 2.805
3 336.805 49.42 49.32 49.76 340.945 3.396 2.777
4 329.733 49.18 49.12 49.36 333.876 3.457 2.765
5 332.871 48.98 49.26 49.64 336.142 2.717 2.779
6 335.707 49.44 49.5 49.34 338.946 2.669 2.780
7 348.777 49.01 49.52 49.18 335.363 3.057 2.779
8 331.697 49.85 49.52 49.8 344.434 3.942 2.767
Table 1  岩心物性参数测量结果统计
Fig.6  2号岩心x方向声波波形
Fig.7  2号岩心z方向声波波形
Fig.8  2号岩心声波波形对比
岩心编号 长度/mm 宽度/mm 高度/mm 纵波速度/(m·s-1) 横波速度/(m·s-1) 纵波各向
异性系数
横波各向
异性系数
x z x z
1 49.94 50.92 50.62 7640 7412.9 4410.5 4279.9 1.03 1.03
2 48.68 49.72 49.42 7280.8 7062.1 4203.6 4077.4 1.03 1.03
3 49.42 49.32 49.76 7374.6 7170.7 4257.8 4140.1 1.036 1.036
4 49.18 49.12 49.36 7143.9 6915 4124.6 3992.5 1.034 1.034
5 48.98 49.26 49.64 7339.6 7119.7 4237.6 4110.6 1.031 1.031
6 49.44 49.5 49.34 7238 7009.8 4465.4 4256.1 1.032 1.032
7 49.01 49.52 49.18 7516.8 7260.1 4339.9 4191.7 1.035 1.035
8 49.85 49.52 49.8 6664.5 6415 3847.9 3703.8 1.038 1.038
Table 2  白云岩岩心声各向异性系数统计
岩心编号 长度/mm 宽度/mm 高度/mm 电阻/kΩ 电阻率/(Ω·m) 电各向异性
系数
x z x z
1 49.94 50.92 50.62 268.14 487.18 13564 24473 1.343
2 48.68 49.72 49.42 280.71 438.88 14169 21494 1.231
3 49.42 49.32 49.76 71.43 211.84 3844.6 10376 1.642
4 49.18 49.12 49.36 87.53 197.94 4368.3 10015 1.514
5 48.98 49.26 49.64 26.801 51.99 1337.9 2526.9 1.374
6 49.44 49.5 49.34 52.55 103.92 2595.9 5154.4 1.409
7 49.01 49.52 49.18 122.35 289.72 6079.8 14297 1.533
8 49.85 49.52 49.8 20.834 61.638 1032.7 3061.5 1.721
Table 3  白云岩岩心电各向异性系数统计
Fig.9  声各向异性系数与电各向异性系数实验关系
Fig.10  1号岩心不同含水饱和度x方向声波波形对比
岩心编号 含水饱和度/% 电阻率/Ω·m 纵波速度/(m·s-1) 声各向
异性系数
电各向
异性系数
x z x z
1 0 32586.66 36312.88 7355.3 7302.9 1.007 1.055
49.11 20391.06 31959.46 7462.2 7314.9 1.020 1.251
100 13564 24473 7640 7412.9 1.030 1.343
3 0 27639.016 41073.17 7200.5 7150.4 1.007 1.219
69.97 10086.34 24320.26 7355.3 7166.4 1.026 1.552
100 3844.6 10376 7374.6 7170.7 1.028 1.642
6 0 13183.413 17429.98 7004 6956.6 1.006 1.159
28.99 7859.387 9319.927 7200.5 6998.1 1.028 1.263
100 2595.9 5154.4 7238 7009.8 1.032 1.409
Table 4  3块岩心不同含水饱和度下声、电各向异性系数统计
[1] 金军斌, 欧彪, 张杜杰, 等. 深部裂缝性碳酸盐岩储层井壁稳定技术研究现状及展望[J]. 长江大学学报:自然科学版, 2021, 18(6):47-54.
[1] Jin J B, Ou B, Zhang D J, et al. Research status and prospects of borehole stabilization technology for deep fractured carbonate reservoirs[J]. Journal of Yangtze University:Natural Science Edition, 2021, 18(6):47-54.
[2] 贾承造, 郑民, 张永峰. 中国非常规油气资源与勘探开发前景[J]. 石油勘探与开发, 2012, 39(2):129-135.
[2] Jia C Z, Zheng M, Zhang Y F. China's unconventional oil and gas resources and prospects for exploration and development[J]. Petroleum Exploration and Development, 2012, 39(2):129-135.
[3] 周灿灿, 王昌学. 水平井测井解释技术综述[J]. 地球物理学进展, 2006, 21(1):152-160.
[3] Zhou C C, Wang C X. Technology review on the log interpretation of horizontal well[J]. Progress in Geophysics, 2006, 21(1):152-160.
[4] 程庆昭, 魏修平, 宿伟. 水平井测井解释评价技术综述[J]. 非常规油气, 2016, 3(2):93-98.
[4] Cheng Q Z, Wei X P, Su W. Overview of horizontal well logging interpretation and evaluation technology[J]. Unconventional Oil & Gas, 2016, 3(2):93-98.
[5] Klein J D. Induction log anisotropy correction[J]. The Log Analyst, 1993, 34(2):18-27.
[6] 徐亦鸣, 黄中玉, 刘路佳. 各向异性介质纵波速度分析[J]. 石油物探, 2004, 43(5):438-440,449.
[6] Xu Y M, Huang Z Y, Liu L J. Analysis of P-wave velocity in anisotropic media[J]. Petroleum Geophysics, 2004, 43(5):438-440,449.
[7] Moran J H, Gianzero S. Effects of formation anisotropy on resistivity-logging measurements[J]. Geophysics, 1979, 44(7):1266-1286.
doi: 10.1190/1.1441006
[8] 伍文杰. 各向异性岩样声学特性理论与实验研究[D]. 青岛: 中国石油大学(华东), 2019.
[8] Wu W J. Theoretical and experimental study on acoustic characteristics of anisotropic rock samples[D]. Qingdao: China University of Petroleum (Huadong), 2019.
[9] 孙晶波. 方位各向异性介质纵波速度分析方法研究与应用[D]. 青岛: 中国石油大学(华东), 2007.
[9] Sun J B. Research and application of P-wave velocity analysis method in azimuthally anisotropic media[D]. Qingdao: China University of Petroleum (Huadong), 2007.
[10] 蔡琳, 张承森, 刘瑞林, 等. 碳酸盐岩地层水平井电阻率各向异性校正方法研究及应用[J]. 石油天然气学报, 2014, 36(12):122-126.
[10] Cai L, Zhang C S, Liu R L, et al. Research and application of resistivity anisotropy correction method for horizontal wells in carbonate formation[J]. Journal of Petroleum and Natural Gas, 2014, 36(12):122-126.
[11] Schlumberger C, Schlumberger M, Leonardon G. Some observations concerning electrical measurements in anisotropic media and their interpretation[J]. Transaction of the American Institute of Mining and Metallurgical Engineers, 1933:367-391.
[12] 周新鹏. 岩石声电参数测量方法与实验研究[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2008.
[12] Zhou X P. Measurement method and experimental study of acoustic and electrical parameters of rocks[D]. Beijing: China University of Geosciences (Beijing), 2008.
[13] 杨华, 李士祥, 刘显阳. 鄂尔多斯盆地致密油、页岩油特征及资源潜力[J]. 石油学报, 2013, 34(1):1-11.
[13] Yang H, Li S X, Liu X Y. Tight oil in Ordos Basin,shale oil characteristics and resource potential[J]. Acta Petrolei Sinica, 2013, 34(1):1-11.
[14] 覃世银, 管志宁, 王昌学, 等. 层状各向异性地层的识别与评价[J]. 测井技术, 2003, 27(3):194-197.
[14] Qin S Y, Guan Z N, Wang C X, et al. Identification and evaluation of layered anisotropic strata[J]. Logging Technology, 2003, 27(3):194-197.
[15] 衡帅, 杨春和, 曾义金, 等. 页岩水力压裂裂缝形态的试验研究[J]. 岩土工程学报, 2014, 36(7):1243-1251.
[15] Heng S, Yang C H, Zeng Y J, et al. Experimental study on fracture morphology of shale hydraulic fracturing[J]. Journal of Geotechnical Engineering, 2014, 36(7):1243-1251.
[16] 牟磊育, 赵仲和, 张伟, 等. 用INGLADA与GEIGER方法实现近震精定位[J]. 中国地震, 2006, 22(3):294-302.
[16] Mou L Y, Zhao Z H, Zhang W, et al. Using INGLADA and GEIGER methods to realize precise location of near earthquakes[J]. China Earthquake, 2006, 22(3):294-302.
[17] 史明义, 金衍, 陈勉, 等. 水平井水力裂缝延伸物理模拟试验研究[J]. 石油天然气学报, 2008, 30(3):130-133.
[17] Shi M Y, Jin Y, Chen M, et al. Experimental study on physical simulation of hydraulic fracture extension in horizontal wells[J]. Journal of Petroleum and Natural Gas, 2008, 30(3):130-133.
[18] 罗少成, 汪中浩, 唐冰娥, 等. 水平井地层电阻率各向异性校正方法研究[J]. 测井技术, 2009, 33(2):126-129.
[18] Luo S C, Wang Z H, Tang B E, et al. Study on correction method of formation resistivity anisotropy in horizontal wells[J]. Logging Technology, 2009, 33(2):126-129.
[19] 赵益忠, 曲连忠, 王幸尊, 等. 不同岩性地层水力压裂裂缝扩展规律的模拟实验[J]. 中国石油大学学报:自然科学版, 2007, 31(3):63-66.
[19] Zhao Y Z, Qu L Z, Wang X Z, et al. Simulation experiment of fracture propagation law of hydraulic fracturing in different lithology strata[J]. Journal of China University of Petroleum:Natural Science Edition, 2007, 31(3):63-66.
[20] 张旭, 蒋廷学, 贾长贵, 等. 页岩气储层水力压裂物理模拟试验研究[J]. 石油钻探技术, 2013, 41(2):70-74.
[20] Zhang X, Jiang T X, Jia C G, et al. Experimental study on physical simulation of hydraulic fracturing in shale gas reservoir[J]. Oil Drilling Technology, 2013, 41(2):70-74.
[21] 史謌, 何涛, 仵岳奇, 等. 用正演数值计算方法开展双侧向测井对裂缝的响应研究[J]. 地球物理学报, 2004, 47(2):359-363.
[21] Shi G, He T, Qi Y Q, et al. Study on the response of dual laterolog to fractures by forward numerical calculation method[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2004, 47(2):359-363.
[22] 赵江青, 王成龙, 叶青竹. 岩石各向异性在水平井测井解释中的应用[J]. 测井技术, 1998, 22(1):36-41.
[22] Zhao J Q, Wang C L, Ye Q Z. Application of rock anisotropy in horizontal well logging interpretation[J]. Logging Technology, 1998, 22(1):36-41.
[23] 滕吉文, 张中杰, 王爱武, 等. 弹性介质各向异性研究沿革、现状与问题[J]. 地球物理学进展, 1992, 7(4):14-28.
[23] Teng J W, Zhang Z J, Wang A W, et al. The study of anisotropy in elastic medium:Evolution,present situation and questions[J]. Progress in Geophysics, 1992, 7(4):14-28.
[24] 滕吉文, 张永谦, 阮小敏, 等. 地球内部壳幔介质地震各向异性与动力学响应[J]. 地球物理学报, 2012, 55(11):3648-3670.
[24] Teng J W, Zhang Y Q, Ruan X M, et al. Seismic anisotropy and dynamic response of crust-mantle medium in the earth[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2012, 55(11):3648-3670.
[25] 覃臻, 汪中浩, 后敏, 等. 水平井地层电阻率各向异性模拟及实例分析[J]. 国外测井技术, 2011, 182(2):9-12.
[25] Qin Z, Wang Z H, Hou M, et al. Anisotropy simulation and case analysis of formation resistivity in horizontal wells[J]. Foreign Logging Technology, 2011, 182(2):9-12.
[26] 于萍, 张瑜, 闫建萍, 等. 四川盆地龙马溪组页岩吸水特征及3种页岩孔隙度分析方法对比[J]. 天然气地球科学, 2020, 31(7):1016-1027.
[26] Yu P, Zhang Y, Yan J P, et al. Water absorption characteristics of shale in Longmaxi Formation of Sichuan Basin and comparison of three shale porosity analysis methods[J]. Natural Gas Geoscience, 2020, 31(7):1016- 1027.
[27] 田瀚, 冯庆付, 辛勇光, 等. 中坝地区雷口坡组白云岩储层测井岩石物理实验分析[J]. 测井技术, 2020, 44(5):438-442.
[27] Tian H, Feng Q F, Xin Y G, et al. Experimental analysis of logging petrophysics of dolomite reservoir of Leikoupo Formation in Zhongba area[J]. Logging Technology, 2020, 44(5):438-442.
[28] 曾鑫, 孙建孟, 崔瑞康, 等. 孔隙含气压力对不同孔隙结构砂岩声学属性的影响[J]. 科学技术与工程, 2020, 20(6):2192-2201.
[28] Zeng X, Sun J M, Cui R K, et al. Influence of pore gas pressure on acoustic properties of sandstone with different pore structures[J]. Science,Technology and Engineering, 2020, 20(6):2192-2201.
[29] 李闯, 赵建国, 王宏斌, 等. 致密碳酸盐岩跨频段岩石物理实验及频散分析[J]. 地球物理学报, 2020, 63(2):627-637.
[29] Li C, Zhao J G, Wang H B, et al. Cross-frequency petrophysical experiment and dispersion analysis of tight carbonate rocks[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2020, 63(2):627-637.
[30] 李潮流, 袁超, 李霞, 等. 致密砂岩电学各向异性测井评价与声电各向异性一致性分析[J]. 石油勘探与开发, 2020, 47(2):427-434.
[30] Li C L, Yuan C, Li X, et al. Electrical anisotropy logging evaluation and acoustic-electrical anisotropy consistency analysis of tight sandstone[J]. Petroleum Exploration and Development, 2020, 47(2):427-434.
[31] 原宏壮. 各向异性介质岩石物理模型及应用研究[D]. 青岛: 中国石油大学(华东), 2007.
[31] Yuan H Z. Study on petrophysical model and application of anisotropic medium[D]. Qingdao: China University of Petroleum (Huadong), 2007.
[1] 游希然, 张继锋, 石宇. 基于人工神经网络的瞬变电磁成像方法[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1206-1214.
[2] 何胜, 王万平, 董高峰, 南秀加, 魏丰丰, 白勇勇. 等值反磁通瞬变电磁法在城市地质调查中的应用[J]. 物探与化探, 2023, 47(5): 1379-1386.
[3] 李开富, 马欢, 张艳, 李威龙, 姜纪沂, 黄斌, 章龙管, 秦孟博. 基于时移电阻率法的平谷局部地区地下水时空特征研究[J]. 物探与化探, 2023, 47(4): 1002-1009.
[4] 张丽华, 潘保芝, 单刚义, 阿茹罕, 张鹏济. 基于复电阻率—核磁联测实验的三水模型新形式[J]. 物探与化探, 2023, 47(4): 1018-1023.
[5] 丁志军, 罗维斌, 连伟章, 张星, 何海颦. 基于两步变异差分进化算法的激电测深一维反演[J]. 物探与化探, 2023, 47(4): 1033-1039.
[6] 陈海文, 叶益信, 杨烁健, 覃金生. 基于非结构有限元的电阻率超前探测中旁侧异常影响特征研究[J]. 物探与化探, 2023, 47(4): 975-985.
[7] 王英梅, 焦雯泽, 刘生浩, 王茜, 宋瀚宇. 含天然气水合物沉积物的电阻率特性及阿尔奇公式的应用进展[J]. 物探与化探, 2023, 47(3): 782-793.
[8] 许艳, 张太平, 谢伟, 张红军, 王强, 王薇, 郭朋, 王奎峰, 殷继广, 张瑞华. 直流电阻率法在黄河下游地区地下咸水分布研究中的应用[J]. 物探与化探, 2023, 47(2): 496-503.
[9] 苏永军, 曹占宁, 赵更新, 胡祥云, 范剑, 张竞, 范翠松, 黄忠峰. 高密度电阻率法在雄安新区浅表古河道精细化探测中的应用研究[J]. 物探与化探, 2023, 47(1): 272-278.
[10] 王智, 王程, 方思南. 基于非结构化有限元的三维井地电阻率法约束反演[J]. 物探与化探, 2022, 46(6): 1431-1443.
[11] 肖世鹏, 熊高君, 袁梦雨, 毛明秋, 王胜艺, 韦增涛. 黏声波高阶傅里叶有限差分法参数优化成像[J]. 物探与化探, 2022, 46(5): 1207-1213.
[12] 柴伦炜. 井间超高密度电法探测基桩的模拟及应用[J]. 物探与化探, 2022, 46(5): 1283-1288.
[13] 梁森, 陈建华, 李宏涛, 罗威力, 罗盈洲, 艾姣姣, 廖伟. 基于松鼠搜索算法的跨孔电阻率溶洞探测[J]. 物探与化探, 2022, 46(5): 1296-1305.
[14] 龙慧, 谢兴隆, 李凤哲, 任政委, 王春辉, 郭淑君. 二维地震和高密度电阻率测深揭示雄安新区浅部三维地质结构特征[J]. 物探与化探, 2022, 46(4): 808-815.
[15] 杨宏伟, 王霁川, 孔庆丰, 谷丙洛, 孙卫国, 李振春. 井中地震粘声逆时偏移成像影响因素分析[J]. 物探与化探, 2022, 46(4): 877-886.
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