中国石油大学：孙建孟-数字岩心和数字井筒技术研究与应用进展

分别从模型构建技术与测井实际应用两方面对数字岩心和数字井筒技术研究与应用进展进行了介绍。总结了单孔隙介质系统、双孔隙介质系统、多元多孔结构和多尺度融合的数字岩心建模方法, 探讨了数字岩心建模在电学特性、声学特性、渗流特性和核磁共振特性方面的应用。

由于数字岩心技术的建模和数值模拟主要集中在微米级甚者纳米级, 探索微观尺度下的岩石物理属性不能有效地解释宏观因素(岩石结构、层理、裂缝等)对岩石物理属性的影响规律, 因此发展了数字井筒建模技术。基于多尺度数字岩心并结合电成像、常规测井等多种信息构建三维数字井筒是一门新兴技术。

该技术能够在大尺度上反映井周孔隙度的连续变化, 结合核磁技术、压汞、常规测井等信息可应用于电性、弹性、渗流特性等的模拟, 为井震结合提供虚拟测井数据, 可用于解释各种微、宏观因素对地层岩石物理属性的影响规律, 有望成为未来三维测井数据处理与解释的主要辅助工具。

文中图件

结论与展望

数字岩心技术将是岩石物理实验的重要补充和发展, 是大数据时代的必然。近期在以下几方面会取得快速发展:

困难条件下(页岩油气、疏松砂岩、裂缝发育碳酸岩)替代部分岩石物理实验;

多物理场响应机理分析推动测井学科发展, 开展多物理场仿真实验, 重新认识多物理场响应机理, 构建新的测井解释模型、确定储层有效性界限, 制作分类图版辅助地球物理测井解释;

数字井筒仿真模拟, 开展疑难油气水层诊断, 建立油气水层判识标准和图版; 开展测井仪器仿真, 优化结构参数设计, 改进仪器研发方案; 可压裂性动态观测模拟, 预测压裂前后产能等;

数字井筒实现透明储层延伸到地质油藏模型, 以数值模拟技术为核心, 综合岩心分析化验、录井、测井、地质等多尺度储层信息, 建立数字岩心、数字井筒, 形成以井筒为中心的全尺度数字化三维模型, 全面实现宏尺度、微尺度、渗流三大类储层质量参数及流体空间分布的精细描述, 实现储层透明化, 延伸到地质与油藏模型, 最终发展建立起一门新的学科—大数据时代数字岩石物理学。

引用本文

孙建孟, 孙晓娟, 迟蓬, 吕馨頔, 张晋言. 数字岩心和数字井筒技术研究与应用进展. 石油物探. 2023, 62(5): 806-819

Jianmeng SUN, Xiaojuan SUN, Peng CHI, Xindi LV, Jinyan ZHANG. Digital cores and digital wellbore technology: Application and research progress. Geophysical Prospecting for Petroleum. 2023, 62(5): 806-819

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