Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

petrophysics2004

.pdf
Скачиваний:
80
Добавлен:
17.02.2016
Размер:
26.68 Mб
Скачать

-поглощения (затухания) 310, 320

-проницаемости 94, 341

-Пуассона 289, 304

-сжимаемости 107, 279

-смачиваемости 74

-трещинноватости 101, 138, 150

-температурапроводности 209·

-теплопроводности 208,211

-упругой связи фаз 301

-фильтрационной электрохимической

активности 179

Кросс-плот 329, 338

Магнетизм 184

Магнитная восприимчивость 185, 186,

195,203

Магнитострикция 191

МетодыГИС

-акустические 299, 317, 320, 332

-гамма-метод

-- интегральный 236, 342

-- спектрометрический 239

-нейтронные 259, 317, 331

--импульсные 259, 279, 264, 335, 340

-- интегральные 260

-- наведенной активности 263

-- спектроскопические 260

--стационарные 259, 277, 264, 337

-ПJIОТНОСТНОЙrамма-rаммаметод240, 331

-потенциалов собственной поляризации 333

Минералы

-глинистые 240, 283

-породообразующие 187, 207, 216, 278, 305

Модель

-вертикальная rеоакустическая 350

-компонентная 244, 339

-пористой дисперсной системы 163

-физико--геологическая 352

Модуль

-объемного (всестороннего) сжатия

289,305

-поперечного сжатия (Юнга) 289, 304

-сдвига 289, 304

Монтмориллонит 12, 16, 245

Намагниченность 185

-идеальная 190

-нормальная 189

-остаточная 186, 188, 201

--изотермическая 189

Напряжение

-всестороннее 290

-нормальное 40, 289

-эффективное 40, 108, 295

Нерастворимый остаток 15, 178

Неоднородность 9

-компонентная 10

-текетуркая 10

-фазовая9

Нефтенасыщенность 76, 263

-остаточная 113

Парамагнетики 185

Параметр

-буримости 177

-влажности 145

-подсчетный 335

-пористости 129

-насыщения 142

Период полураспада 228

Плотность 79

-минералогическая 81

-нейтронов 269

-объемная 79

-твердой фазы 79

-электронная 230

Поверхность

-адсорбционная 19, 131

-удельная 19, 24

-фильтрации 28, 99

Поляризация 120

-атомная 120

360

-вызванная 160

-диффузиоиио-адсорбциоинаи 121

-ионная 120

-окислитепьио-восстаиовительиаи121

-ориеитациоииаи 120

-самопроизвольиаи45,121

-смещении 120

-структурнаи121, 154

-фияьтрациоииаи121

-ЭJiектроинаи 120

Пористость 29, 38, 51, 279

-вторичная 29

·-динамическая 32

-межзерновая 29, 139

-общая 30, 53

-открытая 32

-первичиаи 29, 38, 52

-эффективная 32, 39, 175, 239

Порометрин 26

-ртутная 34

Породы

-битуминозные 78

-вулкаиоrенио-осадочиые 13, 53, 345

-маrматические 52, 88, 108, 159, 169,

193,223,247,307,345

-метаморфические 52, 91,108,159,169, 200,223,250,307,345

-осадочные 38, 81, 128, 151, 157, 168,

174,200,219,227,252,266,283,310,345

-трещииоватые.101, 13 8, 241, 299

ПорыЗО

-капиллярные 30

-субкапиллириые 31

-сверхкапиллириыеЗО

Потенциал

-ЭJiектрокииетический 60

Проводимость 119

-ионная 12.0, 163

-поверхностная 132

-удельная ЭJiектрическаи119

-ЭJiектрониаи 120, 161, 182

Провицаемость 94, 181

-абсОJJЮтиаи 95

-диЭJiектрическаи119, 152

-маrвитиаи 185

-относительная фазовая (ОФП) 96, 109,

146

-фазовая 95

Пропитка капИJIJiириаи 33, 74

~росветиость 96

Радиоактивность 226,234,247

Радиус

-пор26,172

-rидравлический 97

Раскрытость трещин 102

Рассеяние

-упруrое 262

-комптоиовское 229

-иеупруrое 262

Связи

-корреляционные париые 324

--rеофизика-rеофизика 325

--rеофизика-rидродииамика 325

--rеофизика-кери 324

--кери-керн 324

Сечение

-взаимодействии 229, 266

-макроскопическое 229, 269

-микроскопическое 229, 264

-поrлощеиии (захвата) 264

-рассеянии 266

-фотопоrлощеиии 230

Сжимаемость

-адиабатическая 306

Сжатие всестороннее 178

Скорость

-поперечных воли 304

-продольных воли 304

-фильтрации 96

Смачиваемость 72

Сопротивлеиие119

361

-теп.повое 212

-удеяьное эяектрическое 119, 336 Спектр

-rамма-изяучеВИR 232, 239, 263

-инфракрасных яучей 207

-нейтронов 269, 274

Температуропроводность 212, 224

Теiтоемкость 209,214,321

Тепяопроводность 211, 213, 224, 321

Термоrравитоrрамма 55

Термомассометрии 66

Термонамаrниченность 190

Точка Кюри 194, 202

Трещинноватость 31

-субвертикаяьнаи 31

-субrоризонтаяьнаи 31

УПJIОТНение 85

-необратимое 43, 82

Упруrость 288

Уравнение

-Геяьмrояьца 179

-Дарси 94

-Дахнова-Арчи 130

-диффузии 275

-иитерваяьноrо времени 311

-Козени-Кармана 27, 96, 341

-Лапяаса 33

-Одеяевскоrо 153

-среднеrо времени 312

-. тепяопроводности 208

Ферримаrнетики 185, 188

Ферромаrиетики 188

Фияьтрации

-заков94

-трехфазная 113, 117

Фотоэффект 229

Характер насыщения 146, 334

ХяЬрит 12, 245

ЦеОJiИты 13, 23 ц«uтРифуrирование 65, 75

Эквиваяент

-катl:евый 237

-урановый 237

- - естественноrо радионукяида 237 -- суммарноrо содержания ЕРЭ 237

-ториевый 237

Эяементы

-аномаяьвые поrяотитеяи 268

-естес:твеиио-радиоактивиые 228, 244

-пороi!:ообразующие 262, 264, 284

Эффек'а'

-Кяинкенберrа (проскаяьзывания rаза) 95

-комптоновский 229, 230

-концевой 115

- образования эяектров-позитронных пар229

Идерно-маrинтиый резонанс 68, 74

362

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

1. Введение ...............................................................................................................................................................

3

2. Неоднородность, дисперсность, межфазная поверхность пород ....................

9

2.1. Типы неоднородностей ................................................................................................................

9

2.2. глинистость ........................................................................................................................................

11

2.3. Удельная поверхность.

 

емкость катионного обмена....................................................................................................

19

2.3.1. Оценка удельной поверхности

 

по данным гранулометрическоrо анализа ..........................................................

24

2.3.2. Расчет удельной поверхности породы

 

по результатам порометрии ............................................................................................

26

2.3.3. Удельная поверхность фильтрации ..............................................................

,..... 27

3. Пористость ......................................................................................................................................................

29

3.1. Виды пористости............................................................................................................................

29

3.2. Структура емкостноrо пространства...........................................................................

33

3.3. Пористость минералов ..............................................................................................................

39

3.4. Пористость осадочных пород..............................................................................................

39

3.4.1. Необратимые изменения пористости с глубиной ....................................

40

3.4.2. Упруrие (обратимые) изменения пористости

 

при выносе кернов на поверхность ...........................................................................

50

3.5. Пористость метаморфических и магматических пород .............................

51

4. Водо-, нефте- и газовасыщенность пород .........................................................................

54

4.1. Влажность, влагоемкость. Свободная и связанная вода.

 

Двойной электрический слой ..............................................................................................

54

4.2. Остаточная вода горных пород ..........................................................................................

62

4.2.1. Прямой метод определения коэффициента

 

остаточноrо воданасыщения ...........................................................................................

62

4.2.2. Косвенные методы определения коэффициента

 

остаточноrо воданасыщения ...........................................................................................

63

4.2.3. Петрафизические модели остаточной водонасыщенности,

 

эффективной и динамической пористости ........................................................

68

4.3. Смачиваемость поверхности твердой фазы.

 

Гидрофильные и rидрофобные поверхности ........................................................

72

4.4. Нефте- и газанасыщенность пород ...............................................................................

76

S.Плотность.........................................................................................................................................................

79

5.1. Определение, основные зависимости ..........................................................................

79

5.2. Плотность газов, жидкостей и минералов ...............................................................

80

5.2.1. Плотность газов ......................................................................................................................

80

5.2.2. Плотность жидкостей .......................................................................................................

80

363

5.2.3. II.потность минералов

.....•.................................................................................................

 

 

81

5.3. Плотность осадочныхпород·---

·····-·········--··-··················-··························-··········-····· 81

5.3.1. Минералогическая плотность .................................................................................

 

 

81

5.3.2. Уплотнение осадочных пород с глубиной .......................................................

 

 

85

5.3.3. II.потность махсима.Jiьно влажных пород ........................................................

 

 

88

5.4. II.потность маrм:атичесхих и эффузивных пород ..............

•.............................

 

88

5.5. II.потность метаморфических пород..............................................................

 

•.............

91

6. Проницаемость.................................................................................................................................

 

 

 

94

6.1. Определение. Уравнение Дарси ......................................................................................

 

 

94

6.2.Абсолютнан проницаемость·················································-······················-··-················· 96

6.2.1.Проницаемость пород с межзерновой пористостью

(уравнение Козени-Кармана)

...........................................................................

 

 

 

96

6 2.2. Проницаемость трещиноватых ----- --пород ·········-·-··-··········

············· ··· 101

6.2.3. Зависимость проницаемости пород

 

 

 

 

от глубины залегании ......................................................

.................................................

 

 

 

103

6.2.4. Изменение проницаемости

 

 

 

 

 

при выносе хернов на поверхность ............................................. .........................

 

 

105

6.2.5. Rлассифихацих осадочных пород ................по проницаемости

 

•.•. 108

6.3. Относительные фазовые проницаемости .......................................... .................

 

 

109

6.3.1. Совместное течение несмешивающихсх пластовых

 

 

флюидов в пористой среде ····-···· -- -- ------···· ··-··

·········

····································· 109

6.3.2. Методы определении относительных фазовых

 

 

проницаемостей (ОФП) .....

•.................. .............. .............................. ..................... ...

 

~ 113

7. Электрические свойства ..................

•.............................................................. ..... ..............

 

 

•..•..• •

119

7.1. Теоретичесхие основы ЭJiехтричесхих ХВJiений

 

 

в горных породах .........................................................................................................................

 

 

 

 

 

119

7.2. Элехтропроводность (удельное сопротивление)

 

 

и ДИЭJiехтричесхах проницаемость минералов

 

 

и пластовых флюидов .............................................................................................................

 

 

 

 

 

121

7.2.1. МинераJIЫ .•......................................................

....................................................................

 

 

 

121

7.2.2. Жидхан фаза.....................................................................................

.................................

 

 

 

122

7.2.3. Газы ........................................................................

.......................... ........................................

 

 

125

7.2.4. Зависимость проводимости и диЭJiехтричесхой

 

 

вещества от частоты ПOJIX ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 125

7.3. Удельное сопротивление осадочных ................ ......... .... ...................пород

• •

••

128

7.3.1. Удельное сопротивление пОJIНостью водонасыщенной

 

породы ............................................................................................................................

 

 

 

 

 

128

7.3.2. УдеJIЬное сопрОТИВJiение частично водонасыщенной

 

 

породы··············-··········-······-·...

··········-····--···········-····-···················-····-············-············ 142

7.3.3. Влихние температуры и давлении

 

 

 

 

на удельное сопротивление породы ...····-···-·················-······-··-·····-···--···

·····•· 147

7.3.4. Удельное сопротивление микрослоистой ................................породы

 

150

7.3.5. Пределы изменених удельного сопротивлених

 

 

различных литотипов осадочных .............................................. ...........пород

 

151

7.4. Диэлектрическая проницаемость ...................................осадочных пород

 

152

364

7.4.1. Диэлектрическая проницаемость полностью

воданасыщенных пород....................................................................................................

 

 

152

7.4.2. Диэлектрическая проницаемость

 

 

частично воданасыщенных пород

...........................................................................

 

155

7.4.3. Анизотропия диэлектрической проницаемости....................................

 

156

7.4.4. Влияние термабарических условий

 

 

на диэлектрическую проницаемость ...................................................................

 

157

7.4.5. Пределы изменения диэлектрической проницаемости

.................. 157

7.5. Удельное сопротивление и диэлектрическая

 

 

проницаемость магматических и метаморфических пород

.................. 158

7.6. Вызванная электрохимическая активность.......................................................

 

160

7.6.1. Породы с электронной проводимостью .........................................................

 

161

7.6.2. Породы с ионной проводимостью ........................................................................

 

163

7.6.3. Вызванная электрохимическая активность

 

 

осадочных, магматических и метаморфических пород.......................

168

7.7. Естественная электрохимическая активность ................................................

 

169

7.7.1. Диффузионно-адсорбционная активность .................................................

 

169

7.7.2. Фильтрационная активность .................................................................................

 

 

179

7.7.3. Окислительно-восстановительная

 

 

электрохимическая активность ................................................................................

 

 

182

8. Магнитные свойства ..........................................................................................................................

 

 

184

8.1. Процессы намагничивания и магнитные свойства

 

 

минералов, жидкостей и газов ........................................................................................

 

 

184

8.2. Магнитные свойства основных типов пород ..................................................

 

:.. 193

8.2.1. Магматические породы ..............................................................................................

 

 

193

8.2.2. Метаморфические породы ......................................................................................

 

 

200

8.2.3. Осадочные породы ..........................................................................................................

 

 

200

8.3. Магнитные свойства при различных термабарических

 

условиях..................................................................

;...........................................................................

 

202

8.4. Связь магнитной восприимчивости с другими

 

 

петрафизическими характеристиками ...............................

;..................................

203

9. Теплопроводность, теплоемкость, температуропроводвость ....................

205

9.1. Процессы и законы теплопроводности

 

 

и распределкия тепла в породах ...................................................................................

 

 

205

9.1.1. Механизмы теплопередачи ....................................................................................

 

 

205

9.1.2. Уравнение теплопроводности...............................................................................

 

 

208

9.1.3. Коэффициенты теплоемкости, теплопроводности

 

и температурапроводности ...........................................................................................

 

 

209

9.1.4. Коэффициент Джоуля-Томсона ........................................................................

 

213

9.2. Теплофизические характеристики газовой,

 

 

Жидкой и твердой фаз ............................................................................................................

 

 

213

9.2.1. Газовая фаза ........................................................................................................................

 

 

213

9.2.2. Жидкая фаза........................................................................................................................

 

 

214

9.2.3. Твердая фаза .......................................................................................................................

 

 

215

365

9.2.4. Породообразующие минералы ............................................................................

 

216

9.3. Теплофизические характеристики горных пород ........................................

 

219

9.3.1. Теплопроводность ...........................................................................................................

 

219

9.3.2. Теплоемкость ........................................................................................................................

 

223

9.3.3. Температурапроводность .........................................................................................

 

224

9.4. Тепловые свойства при различных термабарических

 

 

условиях..............................................................................................................................................

 

224

9.5. Связи тепловых и других характеристик ............................................................

 

225

10. Естественная радиоактивность .............................................................................................

 

226

10.1. Закон радиоактивного распада

 

 

и радиоактивное равновесие.............................................................................................

 

227

10.2. Типы взаимодействий гамма-квантов с веществом

 

 

и их петрафизическая информативность .............................................................

 

229

10.3. Единицы измерения радиоактивности

 

 

и концентрации радиоактивных элементов ........................................................

 

234

10.4. Энергетический спектр гамма-излучения

 

 

и его использование для определения содержаний ЕРЭ.........................

239

10.5. Естественно-радиоактивные элементы, их распределение

 

и миграция в литосфере. Важнейшие минералы ...........................................

 

244

10.6. Радиоактивность магматических

 

 

и метаморфических пород ..................................................................................................

 

247

10.7. Радиоактивность осадочных пород и пластовых флюидов ..............

252

10.7.1. Обломочные породы....................................................................................................

 

252

10.7.2. Органогенные и хемогенные породы ............................................................

 

255

10.7.3. Пластовые флюиды.....................................................................................................

 

258

11. НейтрОIIНЫе свойства ....................................................................................................................

 

259

11.1. Типы взаимодействия нейтронов с веществом

 

 

и их петрафизическая информативность .............................................................

 

260

11.2. Нейтронные эффективные сечения и их зависимости

 

от энергии нейтронов и состава вещества..............................

:..............................

264

11.3. Замедление быстрых нейтронов в горных породах ..................................

 

269

11.4. Диффузия тепловых нейтронов в горных породах ...................................

 

274

11.5. Нейтронные свойства горных пород .....................................................................

 

278

11.5.1. Характеристики замедления нейтронов..................................................

 

278

11.5.2. Диффузионные характеристики твердой фазы

 

 

и пластовых флюидов ........................................................................................................

 

279

11.5.3. Диффузионные характеристики водоносных,

 

 

нефтеносных и газоносных пород ...........................................................................

 

285

12. Упругость....................................................................................................................................................

 

288

12.1. Определение ................................................................................................................................

 

288

12.2. Объемные деформации горных пород .................................................................

 

292

12.2.1. Понятие о дифференциально-упругих средах ..................................

 

292

12.2.2. Однофазные и низкопористые породы ......................................................

 

294

12.2.3. Деформация при статических нагружениях .......................................

 

294

366

12.2.4. Деформации при КОJiебатепьных динамических

наrрузках OhooмohOOhOOOooooooOOooONOOooOOOOhOOOhhOOhOOoohooOOOOOoohOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOhOOhOhOOOOOhOOOOOOOOooOOooOOOOOhhhhOOO 299 12.3. Скорости упруrих воли в минера.пах, низкопористых

маrматических, метаморфических и осадочных породах ......................

302

 

12.3.1. Скорость BOJIИ в идеально упруrих средах.............................................

 

303

 

12.3.2. Минералы, жидкости и rазы ...............................................................................

 

 

 

305

 

12.3.3. Маrматические и метаморфические породы ..............

- ......................

307

 

12.4. Скорость упруrих волн в пористых осадочных породах ....................

310

 

12.4.1. Теоретические исследования в миоrофазных средах ..................

310

 

12.4.2. Модели миоrофазных сред дл.я определения

 

 

 

скорости упруrих волн ......................................................................................................

 

 

 

311

 

12.5. Поrлощение упруrих волн..............................................................................................

 

 

 

320

 

13. Использование петрофизических свазей

 

 

 

 

 

дл.я rеолоrической интерпретации результатов·

 

 

 

rеофизических исс.ледоваиий скважин .........................................................................

 

 

 

323

 

13.1. Общие положения..................................................................................................................

 

 

 

 

323

 

13.2. Решение задач rеолоrической интерпретации ГИС

 

 

 

на основе петрафизических связей ........................

 

моо•-•мооооооомооооооооооооооооооооооооошоооо 329

 

13.2.1. Литолоrическое расчленение разреза........................................................

 

 

329

 

13.2.2. Выделение коллекторов ..........................................................................................

 

 

 

332

 

13.2.3.. Определение подсчетных параметров .........

м............

h ........................

- ... 335

 

14. Петрофизическое районирование и роль петрофизики

 

 

 

при комПJJексвой интепретации данных

 

 

 

 

 

rеофизических методов ...............

_,м.......................

- .........................

,..._."".......................

_, 343

 

14.1. Петрафизическое районирование'"'"''"'"""":...........

- .......~.....

- ......- ...............

343

·

14.1.1. Реrионапьва.я петрофизическаа характеристика

343

 

земной коры ................................................................................................................................

 

 

 

 

 

14.1.2. Петрафизическое районирование коллекторов

 

 

 

нефти и rаза .................

,.............................................................................................................. 348

 

14.1.4. Петрафизические разрезы ..................................................................................

 

 

 

348

 

14.2.· Построение вертикальвой rеоакустической

 

 

 

модели среды ..................................................................................................................................

 

 

 

 

350

 

14.3. Использование петрафизических исследований

 

 

 

при комплексвой интепретации данных ГИС ..,................................................ 352

 

Список основвой JJИтературы..........................................................................................................

 

 

 

355

 

Список дополнитеnьвой литературы.......................................................................................

 

 

 

356

 

Предметный указатель............

'"........................................................

 

- ................................................

 

358

 

367

Учебное издание

ДОБРЫНИН Валерий Макарович

ВЕНДЕЛЪШТЕЙН Борис Юрьевич

КОЖЕВНИКОВ Д!\tитрий Александрович

ПЕТРОФИЗИКА (Физика горных пород)

Книга издается в авторс?<:ой реда?Щии Комnьютерная верстка Ю.С. Я?<:овлев

Подnисано в nечать 04.06.2004. Формат 60х90/16.

Бумага офсетная•. Печать офсетная. Гарнитура «Журнальная»,

'Уел. n.л. 23,0. Тираж 1000 экз. Заказ N2 144.

Федеральное государственное унитарное nредnриятие Издательство «Нефть и газ»

РГ'У неф1·и и газа им. И. М. Губкина

Изд. лиц. ИД N206329 от 26.11.2001. 119991, Москва, Ленинский npocn., 65 Тел.: 135-84-06, 930-97-11. Факс: 135-74-16

Налоговая льготаобщероссийский классификатор nродукции

ОК-005-93, том 2: 953000

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]