專利名稱：一種儲層流體識別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于石油測井技術(shù)，特別是關(guān)于一種儲層流體識別方法。
背景技術(shù)：
在石油勘探和測井技術(shù)領(lǐng)域，核磁共振測井技術(shù)是一種重要的儲層評價和流體識別技術(shù)，既可以提供與巖性無關(guān)孔隙度、滲透率、束縛水飽和度和孔隙分布等儲層信息，也可以通過差譜法和移譜法進行儲層流體性質(zhì)識別。當儲層中存在油水時，橫向弛豫時間T2分布是多種流體以及孔隙結(jié)構(gòu)的綜合貢獻，由于受到孔隙介質(zhì)的影響，油水核磁共振T2會出現(xiàn)信號重疊，大大增加了油水識別的難度?，F(xiàn)有技術(shù)中，在利用核磁共振測井進行油水識別時，主要采用差譜法和移譜法進 行流體識別(參見 1995 年《36 Annual Logging Symposium Transactions The Society ofProfessional Well Log Analysts》會議論文集中，Akkurt R, Vinegar H J, Tutunjian PN等人著作的《NMR Logging of Natural Gas Reservoirs》,其中記載了差譜法和移譜法原理及應(yīng)用)。對于差譜法來說，采用長、短不同等待時間(Wait Time,即TW)狀態(tài)獲得的差譜信息進行流體性質(zhì)識別，這種方法往往需要多種約束條件，如要求儲層潤濕性為水濕、短等待時間能將水信號完全極化以及測井資料高信噪比等條件。由于孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常常遇到短等待時間無法將孔隙中水信號完全極化的情況，此時會出現(xiàn)水層有差譜信號的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致水層誤解釋油層致使核磁測井符合率降低(參見2011年8月《地球物理學(xué)報》雜志中，謝然紅，肖立志等著作的《核磁共振測井時域分析法數(shù)值模擬及影響因素分析》，其中記載了的IS短等待時間不能使大孔中的水完全極化，造成水層出現(xiàn)差譜信號，造成測井解釋失誤)；對于移譜法來說，主要依靠經(jīng)驗方法，理論上仍然相當牽強，在實際應(yīng)用中難以實現(xiàn)油氣水的定量識別(參見2007年10月《測井技術(shù)》雜志中，肖立志著作的《我國核磁共振測井應(yīng)用中的若干重要問題》，記載了建立在經(jīng)驗上移譜技術(shù)等局限性)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種儲層流體識別方法，以利用假設(shè)情況下得到的模擬水譜進行儲層孔隙介質(zhì)中的油氣水流體識別。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種儲層流體識別方法，所述的儲層流體識別方法包括采用長等待時間下的雙TE模式對儲層進行測井，采集長回波間隔及短回波間隔下的回波串，并將所述的回波串進行反演得到長回波間隔T2譜及短回波間隔T2譜；假設(shè)短回波間隔條件下測得的短回波間隔T2譜全部為水層信息，將所述的短回波間隔T2譜按照長回波間隔進行移譜，生成模擬水譜；對所述的長回波間隔T2譜與模擬水譜進行差譜操作生成差譜值A(chǔ)M，根據(jù)所述差譜值A(chǔ)M判斷儲層流體的種類。進一步地，將所述的短回波間隔T2譜按照長回波間隔進行移譜，生成模擬水譜，包括將所述的短回波間隔T2譜按照長回波間隔進行移譜，生成長等待時間下的長回波間隔回波串，并將所述長回波間隔回波串通過數(shù)據(jù)反演處理得到模擬水譜。
進一步地，根據(jù)所述差譜值Λ M判斷儲層流體的種類，包括如果ΛΜ>0，所述儲層流體中存在石油。進一步地，根據(jù)所述差譜值Λ M判斷儲層流體的種類，包括如果ΛΜ〈0，所述儲層流體中存在氣體。進一步地，根據(jù)所述差譜值ΛM判斷儲層流體的種類，包括如果AM = 0，所述儲層流體全部為水。進一步地，所述的長等待時間為l(Tl3s。進一步地，所述的長回波間隔為O. 9ms或I. 2ms。進一步地，所述的短回波間隔為3. 6ms或4. 8ms。本發(fā)明實施例的有益效果在于，本發(fā)明將短回波間隔測量條件下T2譜假設(shè)為水·譜，以此模擬長回波間隔下T2譜，利用將長回波間隔下的測量T2譜和模擬水譜進行差譜處理并分析，實現(xiàn)了儲層孔隙介質(zhì)中的油氣水流體識別。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中圖I為本發(fā)明實施例儲層流體識別方法流程圖；圖2為本發(fā)明實施例的核磁共振模擬水譜法在水層識別圖；圖3為本發(fā)明實施例的核磁共振模擬水譜法在油層識別圖；圖4為本發(fā)明實施例的核磁共振模擬水譜法在油水同層識別圖；圖5為本發(fā)明實施例的核磁共振模擬水譜法在氣層識別圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。如圖I所示，本發(fā)明提供一種儲層流體識別方法，所述的儲層流體識別方法包括步驟S301 :采用長等待時間下的雙TE模式對儲層進行測井，采集長回波間隔及短回波間隔下的回波串，并將所述的回波串進行反演得到長回波間隔T2譜及短回波間隔T2
-i'TfeP曰。上述步驟中，所述的長等待時間通常為l(Tl3s，以確保所測量的儲層流體完全極化；短回波間隔TEs通常為O. 9ms或者I. 2ms,以確?？紫抖鹊葍有畔⒌臏蚀_求取，長回波間隔TEl為3. 6ms或4. 8ms ;為了保證實現(xiàn)移譜，采用具有梯度磁場和核磁共振測井儀器。對于MRIL-Prime核磁共振測井儀來說，采用D9TWE3或D9TWE4測井模式。步驟S302 :假設(shè)短回波間隔條件下測得的短回波間隔T2譜全部為水層信息，將所述的短回波間隔T2譜按照長回波間隔進行移譜，生成模擬水譜。上述步驟的具體方法是將所述的短回波間隔T2譜按照長回波間隔進行移譜，生成長等待時間下的長回波間隔回波串，并將所述長回波間隔回波串通過數(shù)據(jù)反演處理得到模擬水譜。該步驟中，假設(shè)在長等待時間短回波間隔條件下測量T2譜為水信息，此時測量T2譜假設(shè)為水的自由弛豫、表面弛豫和擴散弛豫三種弛豫的綜合貢獻。由于水的自由弛豫時間很長，可以忽略水的自由弛豫貢獻，此時主要表征為水的表面弛豫和擴散弛豫貢獻，即為
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T2 T2bw T2sw T2dw Tls^r T2DW 其中，T2B,W為水的自由弛豫時間；T2S,W為水的表面弛豫時間；T2D,W為水的擴散弛豫時間。此時水的擴散弛豫時間主要與擴散系數(shù)(Dw)和測量的短回波間隔(TEs)有關(guān)，SP[0_ (2)其中，T2D,W，S為短回波間隔下水的擴散弛豫時間，對于短回波間隔下水的擴散弛豫時間較小，主要為表面弛豫貢獻；Y氫原子的旋磁比；G為磁場梯度。該步驟中，按照長回波間隔進行移譜，主要在于所述T2譜中增加水層在長回波間
隔內(nèi)擴散弛豫貢獻，即=Dw考慮水信號在短回波間隔內(nèi)的擴散弛豫對信號的影響，此時模擬水譜的回波信號為Mtwl = Σ^.(1 -exp((-JWL)/n,))(expH(l/r2Br +I/T2SW+1/T2DWL))(3) ^Ρ^χΡ(1/Τ2βμ, +HTlsw +HTlmrx))其中，TWl為長等待時間A第i個流體組分含量；T2b,w為水的自由弛豫時間。該步驟中水的擴散系數(shù)可以根據(jù)油田地層水測試資料獲得。如果沒有測試資料，按照本發(fā)明所述方法在水層求取擴散系數(shù)；步驟S303 :對所述的長回波間隔T2譜與模擬水譜進行差譜操作生成差譜值A(chǔ)M，根據(jù)所述差譜值A(chǔ)M判斷儲層流體的種類。步驟4)中將采集和模擬水譜兩個回波串做差譜處理，并考慮自由弛豫的大小，所得差譜信號為ΔΜ ^ Σ Pi (exp (_t (1/T2B, L+1/T2S，L+1/T2D, L)) _ Σ Pi (exp (_t (1/T2B, W+1/T2S, ff+l/T2d, w’ l))Pi (exp (-t(l/T2SjL+l/T2DjL))- Σ Pi (exp (_t (1/T2S,W+1/T2D,W，L)其中，AM為差譜信號；T2Sj是長回波間隔下所測量孔隙介質(zhì)的表面弛豫時間；T2d, l為長回波間隔下所測量孔隙介質(zhì)擴散弛豫時間；T2d, ff,L為長回波間隔下模擬水譜的擴散弛豫時間。由于孔隙介質(zhì)中無論是油氣水何種流體組分，自由弛豫時間和表面弛豫時間均不受長、短回波間隔測量的影響，而油、氣、水的擴散系數(shù)不同(通常情況下油氣水的擴散系數(shù)大小關(guān)系為Dg>Dw>D。)，可以利用上式在信噪比控制下進行流體性質(zhì)判斷。具體為利用測量回波串和模擬水譜得到回波串進行差譜處理，在差譜得到的回波串信噪比大于原始測量回波串的信噪比條件下，如果存在差譜信號(ΛΜ>0)，此時儲層的流體信息存在油信號，將差譜信號進行反演就可以獲得油信號；如果不存在差譜信號(λμ=0)，此時儲層為水層信息，此時反演難以獲取流體信號。如果差譜得到回波串的幅度小于0(ΛΜ〈0)，此時儲層的流體信息存在氣信號，利用反演算法將差譜操作所得回波串可以轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的流體信號。本發(fā)明為核磁 共振測井提供一種新的流體識別方法，該方法利用對比測量譜和模擬水譜之間的差異進行油、氣、水流體性質(zhì)的識別，避免了現(xiàn)有核磁共振移譜法需要很強的地區(qū)經(jīng)驗，該方法拓寬了現(xiàn)有核磁共振測井流體識別方法。以下結(jié)合附圖詳細說明。本發(fā)明采用下述步驟實現(xiàn)I)對儲層采用長等待時間(TW)下的D9TWE3模式測井，采集參數(shù)如下長等待時間為TW為12. 988s，短等待時間為IS，長回波間隔為3. 6ms，短回波間隔為O. 9ms。并從D9TWE3模式中獲得雙TE回波串信息(兩組回波等待時間均為12. 988s,回波間隔分別為O. 9ms和3. 6ms)進行反演；2)假設(shè)長等待時間12. 988s下短回波間隔條件O. 9ms下測量所得橫向弛豫時間T2譜全部為水層信息。由于水的自由弛豫時間(2 3s)較長，此時T2信息主要假設(shè)為表面弛豫信息和水的擴散弛豫的貢獻；3)將步驟I假設(shè)的水層T2譜信息按照長回波間隔3. 6ms進行移譜，獲得長等待時間12. 988s長回波間隔3. 6ms的回波串信息，將回波串信息通過數(shù)據(jù)反演轉(zhuǎn)化為T2譜，此時T2譜信息包含的信息完全是水信號，故稱該T2譜為模擬水譜；4)將長等待時間長回波間隔測量T2分布和模擬水譜進行差譜操作，具體為將兩個回波串做差處理，然后利用數(shù)據(jù)反演方法進行資料處理。在考慮信噪比情況下根據(jù)差譜所得到T2譜進行流體性質(zhì)判斷。如果不存在差譜信號(ΛΜ=0)，此時儲層判別為水層，如圖2所示。圖2中第一道為深度道；第二道巖性曲線，包括自然伽馬(GR)、自然電位(SP)和井徑曲線；第三道為長等待時間(12. 988s)短回波間隔(O. 9ms)測量橫向弛豫時間T2譜；第四道為第三道為長等待時間(12. 988s)長回波間隔(3. 6ms)測量橫向弛豫時間T2譜；第五道包括構(gòu)造水譜和差譜結(jié)果；第六道為流體剖面，包括束縛水、可動水和油氣；第七道為測井解釋結(jié)論道。如果存在差譜信號(ΛΜ>0)，此時儲層的流體信息存在油信號，如圖3所示，圖3中每道內(nèi)容解釋和圖2相同，圖中第七道出現(xiàn)差譜信號，該差譜信號為油信號。如果在同一層段中上部和下部差譜信號不同，可以判斷油水同層和氣水同層。圖4中所示第七道該層上部存在差譜信號，下部不存在差譜信號，故解釋為油水同層。圖5所示第七道該層上部測量譜小于模擬水譜，即差譜信號為負值，而該層下部存在差譜信號，綜上所述解釋為油氣層。上述測井實例和實際試油結(jié)果完全對應(yīng)，證明利用核磁共振測井模擬水譜進行流體識別的方法是正確、有效的。本發(fā)明實施例的有益效果在于，本發(fā)明將短回波間隔測量條件下Τ2譜假設(shè)為水譜，以此模擬長回波間隔下Τ2譜，利用將長回波間隔下的測量Τ2譜和模擬水譜進行差譜處理并分析，實現(xiàn)了儲層孔隙介質(zhì)中的油氣水流體識別。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種儲層流體識別方法，其特征在于，所述的儲層流體識別方法包括 采用長等待時間下的雙TE模式對儲層進行測井，采集長回波間隔及短回波間隔下的回波串，并將所述的回波串進行反演得到長回波間隔T2譜及短回波間隔T2譜； 假設(shè)短回波間隔條件下測得的短回波間隔T2譜全部為水層信息，將所述的短回波間隔T2譜按照長回波間隔進行移譜，生成模擬水譜； 對所述的長回波間隔T2譜與模擬水譜進行差譜操作生成差譜值A(chǔ)M，根據(jù)所述差譜值A(chǔ)M判斷儲層流體的種類。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的儲層流體識別方法，其特征在于，將所述的短回波間隔T2譜按照長回波間隔進行移譜，生成模擬水譜，包括將所述的短回波間隔T2譜按照長回波間隔進行移譜，生成長等待時間下的長回波間隔回波串，并將所述長回波間隔回波串通過數(shù)據(jù)反演處理得到模擬水譜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲層流體識別方法，其特征在于，根據(jù)所述差譜值A(chǔ)M判斷儲層流體的種類，包括如果ΛΜΜ)，所述儲層流體中存在石油。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲層流體識別方法，其特征在于，根據(jù)所述差譜值A(chǔ)M判斷儲層流體的種類，包括如果AiKO，所述儲層流體中存在氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲層流體識別方法，其特征在于，根據(jù)所述差譜值A(chǔ)M判斷儲層流體的種類，包括如果λμ=0，所述儲層流體全部為水。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的儲層流體識別方法，其特征在于，所述的長等待時間為10-13s。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的儲層流體識別方法，其特征在于，所述的長回波間隔為O.9ms或 I. 2ms。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的儲層流體識別方法，其特征在于，所述的短回波間隔為3.6ms或 4. 8ms。
全文摘要
本發(fā)明提供一種儲層流體識別方法，所述的儲層流體識別方法包括采用長等待時間下的雙TE模式對儲層進行測井，采集長回波間隔及短回波間隔下的回波串，并將所述的回波串進行反演得到長回波間隔T2譜及短回波間隔T2譜；假設(shè)短回波間隔條件下測得的短回波間隔T2譜全部為水層信息，將所述的短回波間隔T2譜按照長回波間隔進行移譜，生成模擬水譜；對所述的長回波間隔T2譜與模擬水譜進行差譜操作生成差譜值ΔM，根據(jù)所述差譜值ΔM判斷儲層流體的種類。本發(fā)明將短回波間隔測量條件下T2譜假設(shè)為水譜，以此模擬長回波間隔下T2譜，利用將長回波間隔下的測量T2譜和模擬水譜進行差譜處理并分析，實現(xiàn)了儲層孔隙介質(zhì)中的油氣水流體識別。
文檔編號E21B49/08GK102913240SQ20121041819
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者胡法龍, 周燦燦, 李潮流, 徐紅軍, 李長喜 申請人:中國石油天然氣股份有限公司