可控源電磁法儲(chǔ)層流體預(yù)測(cè)原理與應(yīng)用

目錄
第1章緒論1
1.1基本術(shù)語(yǔ)定義1
1.2油氣儲(chǔ)層流體預(yù)測(cè)的意義1
1.3電磁法油氣儲(chǔ)層流體預(yù)測(cè)的可行性3
1.4油氣儲(chǔ)層流體預(yù)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀4
1.4.1測(cè)井流體識(shí)別5
1.4.2地震儲(chǔ)層含油氣性預(yù)測(cè)6
1.4.3電磁法流體識(shí)別8
參考文獻(xiàn)11
第2章石油儲(chǔ)層流體及巖石電性特征12
2.1電性參數(shù)與電磁響應(yīng)12
2.1.1基本電磁響應(yīng)方程12
2.1.2復(fù)雜條件下電性參數(shù)表征13
2.2油氣藏的形成與結(jié)構(gòu)特征16
2.2.1油氣藏的形成16
2.2.2油氣藏的結(jié)構(gòu)特征16
2.3儲(chǔ)層巖石和流體電學(xué)性質(zhì)17
2.3.1巖礦石的電學(xué)性質(zhì)18
2.3.2石油儲(chǔ)層流體性質(zhì)21
2.3.3儲(chǔ)層巖石的電阻率特征23
2.3.4儲(chǔ)層巖石電阻率的影響因素23
2.3.5儲(chǔ)層巖石電阻率的定量表征26
2.3.6潤(rùn)濕性及對(duì)電性特性的影響28
2.3.7泥質(zhì)對(duì)電阻率的影響30
2.4本章小結(jié)30
參考文獻(xiàn)31
第3章巖石電阻率的低頻頻散特性32
3.1巖石的激發(fā)極化現(xiàn)象32
3.1.1時(shí)域IP表征32
3.1.2頻域IP表征33
3.2巖石的激發(fā)極化機(jī)理34
3.2.1雙電層理論基礎(chǔ)34
3.2.2巖石的低頻極化效應(yīng)39
3.2.3常見巖礦石的激發(fā)極化特性42
3.3巖石復(fù)電阻率模型43
3.3.1含水巖石的復(fù)電導(dǎo)率43
3.3.2科爾-科爾模型47
3.3.3廣義有效介質(zhì)模型49
3.4含油儲(chǔ)層的極化異常及評(píng)價(jià)模型50
3.4.1油-水界面的雙電層50
3.4.2含油儲(chǔ)層的極化異常53
3.4.3含烴類巖石的礦化蝕變56
3.4.4含油儲(chǔ)層極化異常評(píng)價(jià)模型57
3.5本章小結(jié)61
參考文獻(xiàn)63
第4章可控源電磁法基礎(chǔ)64
4.1可控源電磁法分類與特點(diǎn)64
4.1.1可控源電磁法分類64
4.1.2可控源電磁法特點(diǎn)65
4.2可控源音頻電磁測(cè)深66
4.2.1均勻大地表面的水平電偶極源66
4.2.2層狀大地表面水平電偶極源的頻率域響應(yīng)69
4.2.3野外工作方法與技術(shù)70
4.2.4觀測(cè)方案設(shè)計(jì)72
4.2.5CSAMT數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)75
4.2.6提高觀測(cè)質(zhì)量的措施76
4.2.7CSAMT的資料處理76
4.2.8應(yīng)用實(shí)例84
4.3電性源瞬變電磁測(cè)深法86
4.3.1水平電偶極源的時(shí)間域響應(yīng)87
4.3.2視電阻率定義90
4.3.3野外資料采集93
4.3.4資料處理95
4.3.5反演成像解釋方法98
4.4復(fù)電阻率法101
4.4.1復(fù)電阻率法基本原理102
4.4.2野外資料采集103
4.4.3資料處理105
4.4.4激電異常評(píng)價(jià)107
4.5井-地/地-井電磁法108
4.5.1井-地電磁法概述108
4.5.2地-井電磁法概述112
4.5.3井-地電磁法數(shù)據(jù)處理112
4.6本章小結(jié)114
參考文獻(xiàn)114
第5章時(shí)間域電磁響應(yīng)三維正演117
5.1時(shí)間域電磁響應(yīng)的三維數(shù)值模擬概述117
5.2基本方程118
5.3激勵(lì)源和一次場(chǎng)119
5.3.1電磁源的勢(shì)與場(chǎng)119
5.3.2均勻大地上方電偶極源的場(chǎng)120
5.4時(shí)域有限差分125
5.4.1網(wǎng)格剖分125
5.4.2電磁場(chǎng)方程的差分形式126
5.4.3算法實(shí)現(xiàn)130
5.5極化介質(zhì)的時(shí)域電磁響應(yīng)132
5.5.1GEMTIP模型132
5.5.2時(shí)域GEMTIP模型的引入132
5.6三維模型算例133
5.6.1三維異常體模型的時(shí)域響應(yīng)133
5.6.2極化介質(zhì)模型的時(shí)域響應(yīng)137
5.7本章小結(jié)144
參考文獻(xiàn)145
第6章時(shí)間域電磁資料的三維反演146
6.1地球物理反演基礎(chǔ)146
6.1.1線性化反演146
6.1.2梯度法147
6.1.3Newton法148
6.1.4共軛梯度法148
6.2電磁偏移原理151
6.3擴(kuò)散場(chǎng)的積分解152
6.4梯度154
6.4.1誤差泛函154
6.4.2基于反傳場(chǎng)的電場(chǎng)梯度155
6.4.3反傳播場(chǎng)的深入分析156
6.4.4梯度非因果部分的處理156
6.4.5電動(dòng)勢(shì)的梯度157
6.4.6電場(chǎng)與電動(dòng)勢(shì)聯(lián)合梯度158
6.5反傳播場(chǎng)的步進(jìn)計(jì)算159
6.6NLCG迭代反演159
6.6.1NLCG迭代反演算法流程160
6.6.2對(duì)數(shù)化模型參數(shù)161
6.6.3線搜索算法161
6.6.4預(yù)條件163
6.6.5正則化163
6.6.6誤差函數(shù)加權(quán)164
6.7反演示例164
6.8本章小結(jié)169
參考文獻(xiàn)169
第7章多物理場(chǎng)聯(lián)合約束反演171
7.1約束反演概述171
7.2多元地球物理信息融合模型172
7.2.1巖石各向異性及電性本構(gòu)關(guān)系172
7.2.2電磁參數(shù)與彈性參數(shù)的交互關(guān)系174
7.3多物理場(chǎng)聯(lián)合約束反演模型176
7.3.1交叉梯度聯(lián)合約束反演模型176
7.3.2模糊C均值聚類約束反演模型180
7.4合成數(shù)據(jù)的反演測(cè)試182
7.5本章小結(jié)185
參考文獻(xiàn)185
第8章四維可控源電磁法187
8.1注采油藏的電性變化特征187
8.1.1水驅(qū)187
8.1.2蒸汽驅(qū)194
8.1.3開發(fā)層段中的電各向異性199
8.2海洋電磁法油氣儲(chǔ)層監(jiān)測(cè)方法202
8.2.1二維油藏水驅(qū)衰竭類型及對(duì)應(yīng)的電阻率模型202
8.2.2MCSEM油藏監(jiān)測(cè)的影響因素206
8.2.3MCSEM測(cè)量響應(yīng)可靠性的影響因素211
8.3時(shí)移瞬變電磁法剩余油監(jiān)測(cè)214
8.3.1LOTEM的探測(cè)能力214
8.3.2時(shí)移LOTEM資料的采集與處理219
8.3.3時(shí)移LOTEM應(yīng)用實(shí)例222
8.4頁(yè)巖儲(chǔ)層水力壓裂造縫動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)224
8.4.1頁(yè)巖層和壓裂液的電性特征224
8.4.2時(shí)移CSEM壓裂監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集226
8.4.3時(shí)移CSEM壓裂監(jiān)測(cè)的可行性227
8.5本章小結(jié)228
參考文獻(xiàn)228
第9章應(yīng)用實(shí)例232
9.1井-地電位法剩余油檢測(cè)與評(píng)價(jià)232
9.1.1應(yīng)用實(shí)例1：蘇丹Barki油藏232
9.1.2應(yīng)用實(shí)例2：丘陵油田陵4-10區(qū)塊236
9.2四維電磁法稠油熱采動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)241
9.2.1電磁法用于蒸汽驅(qū)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的物理基礎(chǔ)241
9.2.2應(yīng)用實(shí)例1：克拉瑪依油田九區(qū)南稠油熱采動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)244
9.2.3應(yīng)用實(shí)例2：遼河曙一區(qū)SAGD熱采區(qū)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)252
9.3涪陵示范區(qū)頁(yè)巖儲(chǔ)層壓裂動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)259
9.3.1問題的提出259
9.3.2試驗(yàn)區(qū)地質(zhì)與地球物理特征259
9.3.3野外資料采集261
9.3.4資料處理及結(jié)果分析261
9.4大港油田勘探區(qū)儲(chǔ)層流體預(yù)測(cè)266
9.4.1工區(qū)基本情況266
9.4.2野外資料采集267
9.4.3資料預(yù)處理267
9.4.4資料反演結(jié)果及解釋271
9.4.5試驗(yàn)結(jié)論277
參考文獻(xiàn)279