碳酸盐岩油气储层流体替换和预测新方法研究

由于碳酸盐岩孔隙结构的复杂性和基质矿物组成的多样性等原因，现有油气储层流体替换和预测的效果有限，碳酸盐岩储层流体预测的科学难题远未突破，面临钻遇深层水井和干井的巨大风险。本项研究从碳酸盐岩矿物基质参数的求取与利用和针对碳酸盐岩复杂孔隙结构的流体替换方法等关键问题入手，探索建立碳酸盐岩储层流体替换和预测的新模式和新方法。主要研究内容包括（1）将Eshelby-Walsh公式引入到Biot-Gassmann流体替换方程中，获得计算岩石基质参数的新公式；（2）利用实际地层温度、压力条件下的岩石物理测试数据和/或测井数据，经过统计分析及线性拟合，求得岩石的基质参数和骨架参数；（3）在碳酸盐岩储层基质参数的可能变化范围内，利用自适应计算方法确定具体的基质参数，增加基质参数求取的灵活性和适用性。（4）基于上述结果，结合有效流体因子的建立和地球物理弹性反演分析，形成碳酸盐岩储层流体替换和预测的新方法。

统计资料显示，世界碳酸盐岩储层的油气产量占世界油气总产量的60%以上，地位极其重要。但是碳酸盐岩地层的孔、洞、缝发育，孔隙类型多，孔隙结构复杂，使油气储层的流体替换和烃类预测的研究成为世界难题；本课题从碳酸盐岩储层的孔隙度和孔隙结构的综合研究出发，在流体替换和预测等方面，取得了如下重要进展：1、获得了同时包含孔隙度和孔隙结构参数的改进型Biot-Gassmann流体替换方程（传统方程不含孔隙结构参数），为后续研究提供了理论基础；2、结合含流体介质岩石样品的弹性参数测试和分析，发展了计算岩石基质参数和骨架参数的线性拟合法和自适应计算方法，该方法方便灵活、精度高，实用性强；3、研发了考虑孔隙结构的流体替换和流体预测新方法，结合去噪和地震属性分析等配套技术，在四川和南海的有关碳酸盐岩储层预测中获得了良好应用效益与效果。分别获得四川省科技进步一等奖和国土资源科技二等奖等。