Petrophysics 2020年第4期论文摘要翻译
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通过实验室测量和数值模拟研究挠曲波衰减技术
Tore Sirevaag,Tonni Franke Johansen, Idar Larsen, and Rune Martin Holt
挪威科技大学，挪威新泰富石油研究中心
由于大量的油井进入了开发末期，需要进行修井弃井作业（P&A），人们开始研究开发新的省时的油气井作业方法。研究表明，如果初始的水泥固井质量欠佳，页岩地层情形下的水泥环空仍能很好的封堵。难点在于如何区分重质泥浆和轻质水泥，并识别和定量评价轻质水泥固井质量和封堵效果。本文的研究将利用实验室物理模型重现超声波现场测井过程，以加深解释工程师对影响解释的参数的认识。
在本研究中，实验采用超声波挠曲技术(挠曲衰减)进行。实验包括测量套管外不同介质时挠曲波的衰减，并与数值模拟结果进行相互比较和和互相验证。结果与前期研究结论一致，同时也从一个新的视角解释了剪切耦合与套管外环空介质的关系。结果表明，固体胶结在套管上会影响挠曲波的质点位移，从而改变了用于解释的挠曲速度。这可以提供重质泥浆和轻质水泥或低密度页岩之间灰色地带的额外信息。本研究还说明了如何区分部分胶结水泥和完全胶结水泥。根据我们的实验室设置，似乎可以区分铸造的套管是否包括局部微环或连续的通道。
此外，应该认识到，这个实验室装置已被证明在探测环空方面是可靠的，并且通过简单的处理可以估计环空的厚度。在一次实验中，第二层套管与第一层套管分离。即使最小的环空宽度只有0.1 mm，通过检测来自外套管的回波，完整方位角测井也可以估计两个套管之间的偏心量。结果有望于将挠曲技术作为一个候选方案应用于将页岩识别和鉴定为一种阻碍。【译者：刘露梅 （电子科技大学）】
基于数字岩心的粘土矿物和孔隙水导电性对含粘土砂岩饱和指数的影响
Yufei Fan, 潘保芝, 郭宇航, Jian Lei
吉林大学地球探测科学与技术学院
从电阻率测井曲线计算含水饱和度取决于阿尔奇方程中的饱和度指数。含粘土砂岩储层含水饱和度的准确测定已经被发现是非常复杂的，原因是粘土矿物的附加电导性随孔隙水电导性的增加呈非线性关系。因此，我们的目的是研究不同含水饱和度范围内孔隙水电导性和粘土矿物对饱和度指数的影响。我们用有限元方法对含粘土砂岩完成了大量的数字岩心分析。结果表明，在双对数坐标系中，I-Sw的关系随含水饱和度的变化而变化，呈现出非线性关系；岩石中粘土矿物体积分数，以及导电性随孔隙水电导性变化的粘土矿物对饱和指数都有显著的影响。【译者：王志强；校稿：肖文联 （西南石油大学）】
热化学流体采用下致密砂岩和石灰岩储层岩石物理性质的改善
Ayyaz Mustafa, Mohamed Mahmoud, Abdulazeez Abdulraheem, Zeeshan Tariq, and Ayman Al-Nakhli
在常规油气储量迅速枯竭的情况下，巨大的非常规天然气资源能够为世界经济做出有效贡献。石油生产国能够从非常规天然气资源中生产天然气，以满足当地的需求和石油出口。然而，为了在经济流量下生产，增产措施后需要增加储层体积，这对油气行业来说是一个很大的挑战。
本研究旨在提出一种新的水力压裂增产后的增产技术，为的是用热化学试剂通过建立局部裂缝和连接已有裂缝来增加增产储层体积。热化学试剂产生的热量和压力会在致密储层中促生微尺度裂缝，从而增加裂缝的复杂性。微尺度裂缝进而增加孔隙度和渗透率，这将导致在裂缝带附近形成甜点。
一套热化学试剂在压力和热量下被用于驱入样品，直到放热反应的产生。用包含常规岩芯分析和先进的光谱分析技术（如孔隙度、渗透率）、微CT成像（MCT）、毛细管压力和核磁共振的这一套综合方法研究了热化学反应对不同类型岩石（Scioto砂岩、印第安纳石灰岩和贝雷砂岩）的作用。此外，还完成了超声波速度（纵波和横波）的测量，以及动态弹性参数（泊松比和杨氏模量）的确定。
由于岩石样品内部的放热反应，监测技术显示样品的岩石物理、强度和其他力学性质都发生了显著的变化。MCT图像显示在热化学处理下，岩石样品中出现了微裂缝。在热化学处理后，岩样的孔隙度和渗透率显著地增加，而其毛细管压力降低了。
本研究提出了一种新的、经济的、实用的方法来增加增产储层的体积。这项新的增产技术将有助于解决非常规油藏开采相关的难题。与水力压裂相比，热化学增产措施可在储层内形成多向微裂缝，从而更好地提高井筒周围的有效渗透率。对于水资源短缺的中东地区，这种新的热化学增产措施具有很好的前景。既然如此，目前用在水力压裂中的大量水可用于其他目的。本文的研究结果将大大提高非常规天然气产量。【译者：王志强；校稿：肖文联 （西南石油大学）】
利用知识驱动的层次聚类方法检测测井数据集中的特定相
Irina Emelyanova, Jean-Baptiste Peyaud, Tess Dance, and Marina Pervukhina
在没有岩芯样品时，测井相通常被用作岩相的替代物。根据测井数据集确定的测井相定义为测井曲线变化模式一致的深度区间。机器学习方法适用于确定测井相，因为它们涉及同时分析多个测井信号的变化。测井相识别的可行性取决于该测井相重现的统计显著性，即低重现性的测井相往往与显示相似但不相同性质的相邻层段或层段相关联。因此，具有低重现性但具有较高地质意义的层段由于与其他相的组合而保持隐藏状态。在本文中，开发了一种新的知识驱动的层次聚类方法，并将其应用于识别澳大利亚西部CO2封存适宜性评估的厚砂岩储层中零星的低渗透挡板。所开发的方法利用了机器学习和经验规律的优势，可以改进对低渗透层的客观检测，这可能会阻碍注入的二氧化碳的运移。该方法不仅可靠地识别了经验规则所针对的页岩挡板，而且还突出了高胶结砂岩层，该砂岩层还表现出以前未设想到的低渗透性。该方法对于在大数据集中可靠、客观地识别特定和/或低重现相具有重要的实际意义。【译者：王志强（西南石油大学）】