一種基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法，屬于含油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)領(lǐng)域。所述方法是在巖電實(shí)驗(yàn)理論模型推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，形成不同孔隙結(jié)構(gòu)下儲(chǔ)層巖電實(shí)驗(yàn)資料的理論取值范圍和取值趨勢(shì)，構(gòu)成巖電資料F-φ?qǐng)D版上的儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)分區(qū)；在上述基礎(chǔ)上利用對(duì)應(yīng)的電測(cè)井資料，結(jié)合巖電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與壓汞毛管壓力曲線資料，確定復(fù)雜砂巖儲(chǔ)層的巖電法定量分類，至少包括：步驟1）建立巖電法分類依據(jù)；步驟2）形成分類圖版；步驟3）建立定量分類評(píng)價(jià)基礎(chǔ)；步驟4）確定儲(chǔ)層的分類級(jí)別；本發(fā)明通過對(duì)巖電資料在F-φ?qǐng)D版上的分布進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不同類儲(chǔ)層巖樣在F-φ?qǐng)D版上落在可分辨的不同分區(qū)中，能夠提供連續(xù)的評(píng)價(jià)認(rèn)識(shí)，驗(yàn)證效果較好。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及含油氣儲(chǔ)層分類領(lǐng)域，特別涉及一種基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法。 -種基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法

【背景技術(shù)】
[0002] 巖電實(shí)驗(yàn)作為巖石物理研究的一個(gè)重要手段，主要通過測(cè)量巖石的孔隙度、電阻 率和飽和度等參數(shù)來求取阿爾奇公式中的四個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，進(jìn)而準(zhǔn)確地計(jì)算地層含油氣飽 和度。
[0003] 復(fù)雜巖性(如砂礫巖等)、低孔低滲、裂縫性儲(chǔ)層都擁有比常規(guī)砂巖儲(chǔ)層復(fù)雜的孔 隙結(jié)構(gòu)，這種復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為巖石在相同孔隙度條件下，滲流能力差異顯著。即儲(chǔ) 層在宏觀非均質(zhì)背景下，還存在復(fù)雜的微觀各向異性。在目前的地層評(píng)價(jià)中，沒有有效的手 段，往往只有通過實(shí)驗(yàn)，半定性地分類評(píng)價(jià)其特征。
[0004] 目前分類評(píng)價(jià)儲(chǔ)層的實(shí)驗(yàn)方法主要包括鑄體薄片/電鏡資料定性評(píng)價(jià)法、毛管曲 線法(包括常規(guī)壓汞、恒速壓汞、半滲透隔板法毛管曲線)、核磁法以及基于三維CT的數(shù)字巖 心孔隙結(jié)構(gòu)描述方法。測(cè)井方法主要包括常規(guī)資料的特征參數(shù)法，如流動(dòng)單元指數(shù)FZI法 等、基于微電阻率掃描成像資料的孔隙度譜法以及基于核磁孔徑譜法。在對(duì)油氣開采井所 鉆地層進(jìn)行對(duì)比和提供儲(chǔ)集層所含液體性質(zhì)的指示方面，電法測(cè)井得到了廣泛的應(yīng)用。上 述方法可提供一定可信度的儲(chǔ)層分類依據(jù)，但是由于多方面的因素可能會(huì)掩蓋電測(cè)井所取 得數(shù)據(jù)的重要性，故其在定量方面的應(yīng)用受到了限制。對(duì)分類所得的各類儲(chǔ)層通常不提供 有差別的后續(xù)定量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，即只提供儲(chǔ)層分類的認(rèn)識(shí)，而且實(shí)驗(yàn)或者相關(guān)項(xiàng)目的測(cè)井，如 采用核磁等，成本較高，過程繁瑣。另外，巖電實(shí)驗(yàn)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)被用來建立含油飽和度 和測(cè)井電性之間的關(guān)系，在儲(chǔ)層分類方面未曾有人做過嘗試。
[0005] 阿爾奇1942年發(fā)表了關(guān)于砂巖電阻率的阿爾奇（Archie)公式，該公式建立在巖 石電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，其中的重要認(rèn)識(shí)就是認(rèn)為對(duì)于純凈的、無泥質(zhì)且100%含水的砂巖， 其電阻率與孔隙水的電阻率成正比，其比例系數(shù)稱為地層因子F，

【權(quán)利要求】
1. 一種基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法，所述方法是在巖電實(shí)驗(yàn)理論模型推導(dǎo)的基礎(chǔ) 上，形成不同孔隙結(jié)構(gòu)下儲(chǔ)層巖電實(shí)驗(yàn)資料的理論取值范圍和取值趨勢(shì)，構(gòu)成巖電資料 F-Φ圖版上的儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)分區(qū)；其特征在于，所述方法是在上述基礎(chǔ)上利用對(duì)應(yīng)的電測(cè) 井資料，結(jié)合巖電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與壓汞毛管壓力曲線資料，確定復(fù)雜砂巖儲(chǔ)層的巖電法定量分 類，至少包括：步驟1)建立巖電法分類依據(jù)；步驟2)形成分類圖版；步驟3)建立定量分類 評(píng)價(jià)基礎(chǔ)；步驟4)確定儲(chǔ)層的分類級(jí)別；所述步驟1)建立巖電法分類依據(jù)；具體是根據(jù)阿 爾奇實(shí)驗(yàn)中關(guān)于地層因子的實(shí)驗(yàn)即公式L
F為地層因子； R。為飽和水巖石實(shí)測(cè)電阻率； Rw為地層水電阻率； Φ為巖石孔隙度； m為孔隙指數(shù)； a為巖性系數(shù)； 為說明巖電資料對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)的指示，具體設(shè)置以下三種孔隙結(jié)構(gòu)理論模型，包括：完全 孤立孔隙巖樣模型a ;任意實(shí)際孔隙巖樣模型b ;存在與電阻率測(cè)量方向一致的裂縫發(fā)育的 完全連通裂縫巖樣模型c。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法，其特征在于，所述完全孤立 孔隙巖樣模型a作為一種極端的孔隙結(jié)構(gòu)，可推導(dǎo)計(jì)算出其理論地層因素，即公式2，
F為地層因子 Rm為骨架礦物電阻率 R。為巖石實(shí)測(cè)電阻率 Rw為地層水電阻率 Φ為巖石孔隙度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法，其特征在于，所述存在與電 阻率測(cè)量方向一致的裂縫發(fā)育的完全連通裂縫巖樣模型c作為一種極端的孔隙結(jié)構(gòu)，可推 導(dǎo)計(jì)算出其理論地層因素，即公式3，
F為地層因子 Rm為骨架礦物電阻率 Rw為地層水電阻率 Φ為巖石孔隙度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法，其特征在于，所述完全孤 立孔隙巖樣模型a、所述存在與電阻率測(cè)量方向一致的裂縫發(fā)育的完全連通裂縫巖樣模型 c對(duì)于給定的&和&，在F- Φ圖版上將分別對(duì)應(yīng)不連通孔隙模型、連通裂縫模型的兩條理 論分布線。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法，其特征在于，所述任意實(shí)際 孔隙巖樣模型b，通過F-Φ圖版確定其儲(chǔ)集空間類型，標(biāo)明溶洞或火成巖氣泡、裂縫、常規(guī) 粒間孔和低孔復(fù)雜儲(chǔ)層的分布范圍，作為分類評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法，其特征在于，所述任意實(shí)際 孔隙巖樣模型b，在F-Φ圖版上取值落在所述對(duì)應(yīng)不連通孔隙模型、連通裂縫模型的兩條 理論分布線的中間，且對(duì)于一定的孔隙度，當(dāng)測(cè)量F向連通裂縫模型線方向變化，說明儲(chǔ)層 連通性變好，反之，則差。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法，其特征在于，所述步驟2)形 成分類圖版；具體是，由于在同一個(gè)區(qū)塊內(nèi)，m也不是常數(shù)。由于其受孔隙結(jié)構(gòu)影響，故命 m=cln<i)+d，貝丨J公式1變形為公式2,艮F
F為地層因子； Φ為巖石孔隙度； c為常數(shù)； d為常數(shù)； 取對(duì)數(shù)，得到公式4, lgF=-clg2 Φ -dig Φ，根據(jù)最小二乘法擬合求得系數(shù)c、d，建立m不 為常數(shù)的巖電關(guān)系。 對(duì)公式4中的c取不同的值，形成反映不同導(dǎo)電能力的分區(qū)線，并保證覆蓋大部分實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)點(diǎn)；并結(jié)合壓汞資料的儲(chǔ)層分類認(rèn)識(shí)，根據(jù)F減小指示儲(chǔ)集空間連通性變好，F(xiàn)增大指 示儲(chǔ)集空間連通性變差的認(rèn)識(shí)，結(jié)合Φ的變化，形成與c值，即與電流通過性有關(guān)的常數(shù)分 區(qū)相交的分類界線，即給出基于巖電標(biāo)準(zhǔn)的分類圖版。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法，其特征在于，所述步驟2)形 成分類圖版；具體應(yīng)用實(shí)例為：選取NP凹陷（即含油氣盆地三級(jí)構(gòu)造）PG2井中深層低孔滲 儲(chǔ)層中的實(shí)驗(yàn)樣品的毛管壓力曲線資料和巖電實(shí)驗(yàn)資料，驗(yàn)證本方法并實(shí)現(xiàn)該地區(qū)基于巖 電法的分類圖版制定；根據(jù)各實(shí)驗(yàn)樣品之間明顯的排驅(qū)壓力P d、中值壓力P5(l的差異，將上 述實(shí)驗(yàn)樣品分為I、II、III、IV類，利用巖電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)上述四類儲(chǔ)層進(jìn)行驗(yàn)證。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法，其特征在于，所述步驟3)建 立定量分類評(píng)價(jià)基礎(chǔ)；具體是，根據(jù)步驟1)所述三種孔隙結(jié)構(gòu)理論模型，對(duì)各類儲(chǔ)層，分別 建立標(biāo)準(zhǔn)一致的孔隙度、滲透率、飽和度模型，形成定量分類評(píng)價(jià)的模型基礎(chǔ)；即在F-Φ實(shí) 驗(yàn)測(cè)量中，巖石孔隙度Φ相同的情況下，根據(jù)公式3,采用m參數(shù)可變的模型，按照標(biāo)準(zhǔn)分區(qū) 內(nèi)儲(chǔ)層類型的巖電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分類擬合F- Φ，即地層因子-孔隙度、I-Sw即電阻增大率-飽 和度關(guān)系，確定飽和度計(jì)算參數(shù)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法，其特征在于，所述步驟4)確 定儲(chǔ)層的分類級(jí)別；具體是，對(duì)于沒有實(shí)驗(yàn)資料的孔隙結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)對(duì)象，利用電法測(cè)井 資料開展孔隙結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)，即根據(jù)地層中純水層的深電阻率R t與地層水電阻率Rw，計(jì)算得到 地層因子F，即公式5
F為地層因子 R。為巖石實(shí)測(cè)電阻率 Rt為測(cè)井所得純水層深電阻率 Rw為地層水電阻率； 再根據(jù)測(cè)井資料計(jì)算獲取地層因子F、巖石孔隙度Φ，通過判斷F-Φ在上述分類圖版 中的位置，可確定該儲(chǔ)層的分類級(jí)別，實(shí)現(xiàn)分類評(píng)價(jià)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法，其特征在于，所述步驟2)形 成分類圖版；對(duì)于高泥質(zhì)儲(chǔ)層，先考慮較純的砂巖泥質(zhì)含量V sh〈8%，形成分類依據(jù)后，再根 據(jù)壓汞、核磁分類認(rèn)識(shí)，對(duì)高泥質(zhì)含量的巖樣給予一定的Λ F，使之落入對(duì)應(yīng)的分區(qū)，并形成 校正經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于巖電參數(shù)的儲(chǔ)層分類方法，其特征在于，所述方法在巖 電資料基礎(chǔ)不多的地區(qū)，結(jié)合兼測(cè)了壓汞、核磁資料巖樣的巖電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分類認(rèn)識(shí)，建立 基于巖電的儲(chǔ)層分類基礎(chǔ)的F-Φ分類標(biāo)準(zhǔn)，按照步驟3)中利用測(cè)井資料計(jì)算飽和儲(chǔ)層水 地層因子F、巖石孔隙度Φ的辦法，實(shí)現(xiàn)基于測(cè)井資料的儲(chǔ)層分類和分類定量評(píng)價(jià)。
【文檔編號(hào)】G01V3/38GK104101905SQ201310125102
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月11日
【發(fā)明者】程道解, 萬金彬, 李東平, 王娟, 龔守捍, 白松濤, 馮俊貴, 田揚(yáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司