可控源電磁法儲層流體預測原理與應用

目錄
第1章緒論1
1.1基本術語定義1
1.2油氣儲層流體預測的意義1
1.3電磁法油氣儲層流體預測的可行性3
1.4油氣儲層流體預測技術現(xiàn)狀4
1.4.1測井流體識別5
1.4.2地震儲層含油氣性預測6
1.4.3電磁法流體識別8
參考文獻11
第2章石油儲層流體及巖石電性特征12
2.1電性參數(shù)與電磁響應12
2.1.1基本電磁響應方程12
2.1.2復雜條件下電性參數(shù)表征13
2.2油氣藏的形成與結構特征16
2.2.1油氣藏的形成16
2.2.2油氣藏的結構特征16
2.3儲層巖石和流體電學性質17
2.3.1巖礦石的電學性質18
2.3.2石油儲層流體性質21
2.3.3儲層巖石的電阻率特征23
2.3.4儲層巖石電阻率的影響因素23
2.3.5儲層巖石電阻率的定量表征26
2.3.6潤濕性及對電性特性的影響28
2.3.7泥質對電阻率的影響30
2.4本章小結30
參考文獻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)極化機理34
3.2.1雙電層理論基礎34
3.2.2巖石的低頻極化效應39
3.2.3常見巖礦石的激發(fā)極化特性42
3.3巖石復電阻率模型43
3.3.1含水巖石的復電導率43
3.3.2科爾-科爾模型47
3.3.3廣義有效介質模型49
3.4含油儲層的極化異常及評價模型50
3.4.1油-水界面的雙電層50
3.4.2含油儲層的極化異常53
3.4.3含烴類巖石的礦化蝕變56
3.4.4含油儲層極化異常評價模型57
3.5本章小結61
參考文獻63
第4章可控源電磁法基礎64
4.1可控源電磁法分類與特點64
4.1.1可控源電磁法分類64
4.1.2可控源電磁法特點65
4.2可控源音頻電磁測深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69
4.2.3野外工作方法與技術70
4.2.4觀測方案設計72
4.2.5CSAMT數(shù)據(jù)評價75
4.2.6提高觀測質量的措施76
4.2.7CSAMT的資料處理76
4.2.8應用實例84
4.3電性源瞬變電磁測深法86
4.3.1水平電偶極源的時間域響應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復電阻率法101
4.4.1復電阻率法基本原理102
4.4.2野外資料采集103
4.4.3資料處理105
4.4.4激電異常評價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114
參考文獻114
第5章時間域電磁響應三維正演117
5.1時間域電磁響應的三維數(shù)值模擬概述117
5.2基本方程118
5.3激勵源和一次場119
5.3.1電磁源的勢與場119
5.3.2均勻大地上方電偶極源的場120
5.4時域有限差分125
5.4.1網(wǎng)格剖分125
5.4.2電磁場方程的差分形式126
5.4.3算法實現(xiàn)130
5.5極化介質的時域電磁響應132
5.5.1GEMTIP模型132
5.5.2時域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域響應133
5.6.2極化介質模型的時域響應137
5.7本章小結144
參考文獻145
第6章時間域電磁資料的三維反演146
6.1地球物理反演基礎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擴散場的積分解152
6.4梯度154
6.4.1誤差泛函154
6.4.2基于反傳場的電場梯度155
6.4.3反傳播場的深入分析156
6.4.4梯度非因果部分的處理156
6.4.5電動勢的梯度157
6.4.6電場與電動勢聯(lián)合梯度158
6.5反傳播場的步進計算159
6.6NLCG迭代反演159
6.6.1NLCG迭代反演算法流程160
6.6.2對數(shù)化模型參數(shù)161
6.6.3線搜索算法161
6.6.4預條件163
6.6.5正則化163
6.6.6誤差函數(shù)加權164
6.7反演示例164
6.8本章小結169
參考文獻169
第7章多物理場聯(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關系172
7.2.2電磁參數(shù)與彈性參數(shù)的交互關系174
7.3多物理場聯(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)的反演測試182
7.5本章小結185
參考文獻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187
8.1.2蒸汽驅194
8.1.3開發(fā)層段中的電各向異性199
8.2海洋電磁法油氣儲層監(jiān)測方法202
8.2.1二維油藏水驅衰竭類型及對應的電阻率模型202
8.2.2MCSEM油藏監(jiān)測的影響因素206
8.2.3MCSEM測量響應可靠性的影響因素211
8.3時移瞬變電磁法剩余油監(jiān)測214
8.3.1LOTEM的探測能力214
8.3.2時移LOTEM資料的采集與處理219
8.3.3時移LOTEM應用實例222
8.4頁巖儲層水力壓裂造縫動態(tài)監(jiān)測224
8.4.1頁巖層和壓裂液的電性特征224
8.4.2時移CSEM壓裂監(jiān)測數(shù)據(jù)采集226
8.4.3時移CSEM壓裂監(jiān)測的可行性227
8.5本章小結228
參考文獻228
第9章應用實例232
9.1井-地電位法剩余油檢測與評價232
9.1.1應用實例1：蘇丹Barki油藏232
9.1.2應用實例2：丘陵油田陵4-10區(qū)塊236
9.2四維電磁法稠油熱采動態(tài)監(jiān)測241
9.2.1電磁法用于蒸汽驅動態(tài)監(jiān)測的物理基礎241
9.2.2應用實例1：克拉瑪依油田九區(qū)南稠油熱采動態(tài)監(jiān)測244
9.2.3應用實例2：遼河曙一區(qū)SAGD熱采區(qū)動態(tài)監(jiān)測252
9.3涪陵示范區(qū)頁巖儲層壓裂動態(tài)監(jiān)測259
9.3.1問題的提出259
9.3.2試驗區(qū)地質與地球物理特征259
9.3.3野外資料采集261
9.3.4資料處理及結果分析261
9.4大港油田勘探區(qū)儲層流體預測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資料預處理267
9.4.4資料反演結果及解釋271
9.4.5試驗結論277
參考文獻279