基于三维数字岩心的碳酸盐岩电阻率数值模拟研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41204084
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0408.油气地球物理学
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

Archie equations have been widely applied in the evaluation of water saturation of homogeneous clastic. However, they are no more applicable for carbonate formation because of its heterogeneity and anisotropy. Carbonate resistivity experiments are not sufficient to investigate conductive mechanisms because the cores from fracture and vug interval are easily broken. Firstly, 3-D images with low resolution obtained by X-ray CT are used to gather the information of vug and fracture. 3-D structures of matrix pore are reconstructed by multi-points geostatistics (MPS) from 2-D SEM images of rock with high resolution. 3-D digital core with dual pore system is built by multi scale fusion. The effects of pore structure on carbonate resistivity are analyzed qualitatively based on 3-D digital cores and experimental results of resistivity. Secondly, the resistivities of carbonate are calculated by the finite element method and mathematical morphology and the algorithm is thus validated by comparing the measured resistivities with simulated results. Finally, the characteristic information of fractures and vugs are obtained from 3-D digital cores derived from X-ray CT experiments. The 3-D digital cores with dual pore systerm are synthesized by stochastic method, where fracture porosity, vuggy porosity, matrix porosity, fracture dip and wettability can be adjusted according to the research requirments. The effect of those factors on electrical properties are unraveled quantitatively using numerical simulation. And then the coupling style of conductive networks composed of different pore systerm are discussed. In this study we apply the technology of 3-D digital cores to heterogeneous carbonate reservoir to reveal its conductivity mechanism. This will greatly improve the evaluation of water saturation for carbonate.
碳酸盐岩的非均质性和各向异性导致经典的饱和度评价模型-阿尔奇公式不能直接应用。裂缝、孔洞发育段岩心破损严重,仅采用岩电实验难以研究其导电机理。首先,采用X射线CT建立岩心低分辨率三维图像,反映裂缝和孔洞信息。以高分辨率扫描电镜图像为基础,采用多点地质统计学重构基质孔隙的三维结构。通过尺度融合建立双孔隙三维数字岩心,并结合岩电实验结果,分析孔隙结构对岩石电阻率的影响规律。然后,采用数值模拟算法计算岩石电阻率,并与实验结果比较,验证算法的准确性。最后,从X射线CT建立的三维数字岩心中提取裂缝和孔洞的特征信息,随机生成具有不同裂缝孔隙度、孔洞孔隙度、基质孔隙度、裂缝倾角、润湿性等参数的双孔隙三维数字岩心。采用数值模拟方法研究孔隙结构对碳酸盐岩岩电参数的影响规律,分析不同孔隙系统的电阻率耦合关系。本研究将三维数字岩心技术拓展至非均质的碳酸盐岩储层,进而揭示其导电机理,有助于改进储层饱和度评价。

结项摘要

碳酸盐岩储层的孔隙空间具有较强的非均质性,导致岩电参数取值范围广,因此有必要定量、系统地研究碳酸盐岩的电阻率特性。由于裂缝和孔洞发育的层段取芯困难,并且岩电实验中岩石微观孔隙结构、流体分布状态等微观因素无法直接观测和控制,所以仅通过岩电实验难以揭示碳酸盐岩的电阻率变化规律。基于数字岩心的岩石物理数值模拟已发展为岩石物理实验的有益补充。.首先,采用低分辨率X射线CT扫描大尺寸碳酸盐岩样品,建立毫米和微米尺度孔隙三维模型。然后,采用多点统计法在高精度SEM图像基础上重建微孔隙三维模型,并计算其等效电导率。最后,以CT建立的三维数字岩心为基础,设岩石骨架部分电导率等于微孔隙等效电导率,采用有限元方法计算电阻率。由于耦合了不同尺寸孔隙系统的电流传导作用,数值模拟结果与实验结果吻合,提高电阻率数值模拟精度。.碳酸盐孔隙结构复杂,选取孔喉比(孔隙体与喉道半径的比值)作为孔隙特征参数。保持孔隙度不变,孔喉比由1起始逐渐增大,则构建的三维数字岩心孔隙空间由裂缝过渡到孔隙,最后发展为孔洞。电阻率数值模拟结果表明胶结指数m值主要受孔隙结构的影响,由裂缝型的m=1.3逐渐增大到孔洞型的m=3。若增大孔隙度,孔洞数量增多,连通性变好,胶结指数m则递减到2。采用连续随机附加法建立具有不同裂缝特征参数的三维数字岩心,电阻率数值模拟结果表明饱和度指数n值主要受裂缝和润湿性的影响。当裂缝开度小于基质孔隙尺寸时,裂缝对n值影响较小;当裂缝开度较大时,出现明显的非阿尔奇现象,高含水饱和度下,电阻增大率I急剧增大,n值较高,低含水饱和度下,I增速放缓,n值减小。数值模拟结果还表明油湿碳酸盐岩储层n值明显高于水湿储层。本研究明确了阿尔奇参数的分布特点和变化规律,为拓展阿尔奇方程在碳酸盐岩储层的应用提出了可行的思路。.砂砾岩等非均质性强的沉积岩矿物组分复杂, 且X射线CT识别孔隙不连通,无法直接模拟电阻率。首先,结合CT和SEM-EDS测试结果,建立多矿物组分三维数字岩心。然后,采用高精度SEM分析CT未识别微孔隙的分布规律,进而确定不同矿物组分的等效电阻率。最后,采用有限元方法模拟多组分三维数字岩心电阻率,模拟结果与实验结果基本吻合,建立了适用于致密性岩石的电阻率数值模拟方法。电阻率数值模拟结果说明:相比孔隙度和粘土含量宏观参数,孔隙尺寸分布及其连接形式、粘土类型及其分布对m和n值的影响更为显著。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(0)
采用多点地质统计法重建三维数字岩心
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    测井技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刁庆雷;孙宝佃;李国利;曾文冲
  • 通讯作者:
    曾文冲
识别复杂储层流体性质的新途径
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    测井技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    曾文冲;邱细斌;刘学锋
  • 通讯作者:
    刘学锋
三维数字岩心建模方法综述,地球物理学进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    地球物理学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘学锋;张伟伟;孙建孟
  • 通讯作者:
    孙建孟
Pore-scale analysis of electrical properties in thinly bedded rock using digital rock physics
使用数字岩石物理学对薄层岩石的电特性进行孔隙尺度分析
  • DOI:
    10.1088/1742-2132/11/5/055008
  • 发表时间:
    2014-10
  • 期刊:
    Journal of Geophysics and Engineering
  • 影响因子:
    1.4
  • 作者:
    Liu, Xuefeng;Chen, Hui;Jiang, LiMing;Zhang, JinYan
  • 通讯作者:
    Zhang, JinYan
Experimental research of gas shale electrical properties by NMR and the combination of imbibition and drainage
核磁共振及吸排结合含气页岩电性实验研究
  • DOI:
    10.1088/1742-2132/12/4/610
  • 发表时间:
    2015-08-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF GEOPHYSICS AND ENGINEERING
  • 影响因子:
    1.4
  • 作者:
    Dong, Xu;Sun, Jianmeng;Wang, Jinjie
  • 通讯作者:
    Wang, Jinjie

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

宁夏香山群深水沉积类型及研究意义
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    石油天然气学报(江汉石油学院学报)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李向东;罗顺社;郑昭昌;罗进雄;何幼斌;刘学锋
  • 通讯作者:
    刘学锋
Characteristics of internal-wave and internal-tide deposits and their hydrocarbon potential
内波内潮汐沉积特征及油气潜力
  • DOI:
    10.1007/s12182-008-0006-4
  • 发表时间:
    2008-03
  • 期刊:
    石油科学(英文版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    何幼斌;罗顺社;刘学锋;高振中;罗进雄
  • 通讯作者:
    罗进雄
Y或La对Ca-Si-Al-O-N氧氮玻璃结构与性能的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    中南大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘学锋;王克强;胡晓林;卢安贤
  • 通讯作者:
    卢安贤
致密砂岩岩电响应规律与饱和度评价方法
  • DOI:
    10.11698/ped.2020.01.20
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    石油勘探与开发
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李霞;李潮流;李波;刘学锋;袁超
  • 通讯作者:
    袁超
施肥对夏玉米季紫色土N_2O排放及反硝化作用的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    土壤学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    朱波;朱雪梅;刘学锋;王彦
  • 通讯作者:
    王彦

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

刘学锋的其他基金

基于三维数字岩心构建陆相页岩油储层导电模型研究—以古龙页岩为例
  • 批准号:
    42274158
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    56 万元
  • 项目类别:
    面上项目
致密砂岩全息三维数字岩心建模和电阻率数值模拟研究
  • 批准号:
    41874152
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    63.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码