一种基于孔隙结构的饱和度指数预测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于孔隙结构的饱和度指数预测方法，包括：步骤1，选取目的层有代表性的岩心样品，用一定浓度的盐溶液进行饱和，测量饱和状态岩心的核磁共振T2谱；步骤2，利用离心机在不同的转速下对饱和状态岩心进行离心，并分别测量不同离心状态下岩心的核磁共振T2谱；步骤3，计算饱和状态岩心的核磁共振T2谱的T2几何均值，不同离心状态下岩心的核磁共振T2谱的T2几何均值及岩心含水饱和度；步骤4，构建T2谱分布变化率，根据T2谱分布变化率与含水饱和度变化关系曲线，获取岩心孔隙结构指数n′；步骤5，根据岩心孔隙度指数n′预测岩心饱和度指数，并确定目的层饱和度指数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及石油勘探中的油气藏储层测井评价
，特别设及一种基于孔隙 结构的饱和度指数预测方法。
技术介绍
在石油勘探开发中，测井评价的主要任务是基于测井获得的一系列参数W完成对 测井油气层的识别和定量评价油气层。其中，一系列参数中的含油饱和度参数能够影响产 层类型判断和储量计算的精度，因此在油气藏储层测井评价中显得极为重要。 含油饱和度一方面是油气层识别的基本依据。目前进行测井评价时，通常需要W 饱和度作为划分产层依据，来确定油层、水层、油水同层、含油水层等类型，若含油饱和度计 算不准确，则会影响并误判产层的类型。 另一方面，含油饱和度计算的结果决定了油气层定量评价的精度，其会直接影响 W含油饱和度为主要参数的储量计算的精度。 阳〇化]现有的确定含油饱和度的方法，主要是利用阿尔奇公式计算含水饱和度，进而得 到含油饱和度。Archie (阿尔奇）最早提出了油气层电阻率一含水饱和度之间的关系式，即 Archie公式，如下所示： 其中，R历地层水电阻率，单位为Q ? m(欧姆?米）； 阳00引Rt为岩石电阻率，单位为Q . m; 4为岩石孔隙度，小数； s"为含水饱和度，小数； n为饱和度指数，单位为无因次量纲； m为胶结指数，单位为无因次量纲； a、b为与岩性有关的系数，其取值通常为1. 0。 上述Archie公式主要适用于粒间孔隙且物性较好，即具有较单一的孔隙大小分 布的砂岩储层。目前，随着油气勘探的不断深入，非常规致密砂岩油气、页岩油气等复杂储 层油气藏逐渐成为勘探的潜力区。对于测井评价而言，复杂的孔隙结构控制了复杂储层的 渗流与导电能力，直接影响了储集层的物性参数和油气水层的电性响应特征。对致密砂岩 储集层而言，由于其孔隙度和渗透率很低，特别是储层喉道细小，孔喉结构复杂，经常导致 致密砂岩的岩石电性实验难W开展，即通常的驱替方法难W驱替出致密砂岩中的水，即开 展致密砂岩电学实验难度大且耗时长。 对于中高孔渗砂岩储层，其储集空间通常为粒间孔隙，并且孔隙和喉道的大小发 育较为均一，可认为是均质储层，即孔隙结构相对简单（可近似认为具有相同的孔隙结 构），因此，其饱和度指数n通常为固定值。 而对于致密砂岩储层，通常其储集空间类型多样，粒间孔隙、粒内孔隙及微孔隙均 有发育，且孔隙和喉道的大小分布也不均一，通常为非均质储层，即具有复杂的孔隙结构。 因此，致密砂岩储层的电性响应不再是含油饱和度的单调函数，而是含油饱和度和孔隙结 构的综合函数。也就是说，对孔隙结构具有一定响应的致密砂岩储层饱和度指数n也不再 是固定值，而是随着孔隙结构的变化而变化，因此，为了准确计算复杂孔隙结构致密砂岩储 层的含油饱和度，需要确定饱和度指数n值随孔隙结构变化的规律。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于孔隙结构并利用核磁共振测井技术进行预测砂岩储层饱 和度指数的方法，该方法实现了考虑孔隙结构变化获取致密砂岩储层的饱和度指数，能够 较为准确地确定致密砂岩储层含油饱和度。 核磁共振测井信号是唯一能够提供反映孔径分布信息的测井资料。假设岩石为水 润湿并饱和水，并且核磁共振测井或实验室采集/测量模式适当（有足够长的极化时间1; 和足够小的回波间隔Te)，经反演得到的T2分布可W反映岩石的孔径分布。因此，可W考虑 从核磁共振T2谱中提取孔隙结构参数间接的反映岩石的电性变化规律。 本专利技术提出的包括：步骤1，选取目的 层有代表性的岩屯、样品，用一定浓度的盐溶液进行饱和，测量饱和状态岩屯、的核磁共振T2 谱；步骤2,利用离屯、机在不同的转速下对饱和状态岩屯、进行离屯、，并分别测量不同离屯、状 态下岩屯、的核磁共振T2谱；步骤3,计算饱和状态岩屯、的核磁共振T2谱的T2几何均值，不 同离屯、状态下岩屯、的核磁共振T2谱的T2几何均值及岩屯、含水饱和度；步骤4,构建T2谱分 布变化率，根据T2谱分布变化率与含水饱和度变化关系曲线，获取岩屯、孔隙结构指数n'; 步骤5,根据岩屯、孔隙度指数n'预测岩屯、饱和度指数，并确定目的层饱和度指数。 进一步的，在步骤1中，盐溶液采用氯化钢溶液，浓度大小根据研究目的层位的地 层水矿化度来确定。 进一步的，在步骤2中，利用离屯、机在不同的转速下对饱和状态岩屯、进行离屯、，并 分别测量不同转速离屯、后岩屯、离屯、状态的核磁共振T2谱，包括：根据离屯、机的最大转速选 取多个固定的转速值，对每块岩屯、分别采用选定的多个固定的转速值进行离屯、，逐渐驱替 岩屯、中的可动水，改变岩屯、的含水饱和度，并分别测量不同离屯、状态下岩屯、的核磁共振T2 谱。 进一步的，在步骤3中，计算饱和状态的核磁共振T2谱的T2几何均值，利用的公 式如下： 其中，Tzg。为饱和状态的核磁共振T2谱的T2几何均值，单位为ms ;为在饱和状态下核磁共振T2谱确定的孔隙度，单位为％ ; Tzi为横向弛豫时间分量，单位为ms ; (61为孔隙度分量，单位为％ ; N为T2横向弛豫时间分量的个数。 进一步的，在步骤3中，计算不同离屯、状态下岩屯、的核磁共振T2谱的T2几何均值 及岩屯、含水饱和度，利用的公式如下：阳031] 其中，Tzgt为离屯、状态T2谱几何均值，单位为ms; (IV。为在离屯、状态下核磁共振T2谱确定的孔隙度，单位为％ ; S历含水饱和度，无量纲。 进一步的，在步骤4中，构建T2谱分布变化率，利用的公式如下： 其中，G为T2谱分布变化率，无量纲； Tzg。为饱和状态T2谱几何均值，单位为ms; 阳03引 Tzgt为离屯、状态T2谱几何均值，单位为ms; 在步骤4中，根据T2谱分布变化率与含水饱和度变化关系曲线，获取岩屯、孔隙结 构指数n'，利用的公式如下：[OOW其中，n'为孔隙结构指数，无量纲； S历含水饱和度，无量纲； 阳0创 b'为系数，取值为1。 进一步的，在步骤5中，建立函数关系：n=f(n')，根据岩屯、孔隙度指数n'预测 岩屯、饱和度指数n，并根据目的层所有实验岩屯、的T2谱分布变化率与含水饱和度变化关系 曲线采用最小二乘法拟合确定目的层饱和度指数1。 本专利技术提出的基于孔隙结构的饱和度指数预测方法，通过从不同含水饱和度核磁 共振T2谱中提取反映电性变化的孔隙结构参数，预测致密砂岩储层的饱和度指数，由于考 虑了孔隙结构对电性影响的因素，因此，本专利技术能够较为准确地确定致密砂岩储层含油饱 和度，为测井油气层识别和定量评价提供准确依据。【附图说明】 此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本专利技术的限定。在附图中： 图1是本专利技术一实施例的基于孔隙结构的饱和度指数预测方法流程图。 图2是本专利技术一具体实施例中对一块岩屯、样品进行饱和及4种不同转速离屯、后， 进行核磁共振T2谱实验获得的饱和状态和离屯、状态核磁共振T2谱示意图。 图3是本专利技术一具体实施例中对一块致密砂岩岩屯、计算的饱和状态和离屯、状态 下的T2几何均值与含水饱和度的变化关系示意图。 图4是本专利技术一具体实施例中确定的一块致密砂岩岩屯、的T2分布变化率与含水 饱和度关系图。 图5是本专利技术一具体实施例中确定的所有岩屯、孔隙结构指数与饱和度指数的相 关关系图。 图6是本专利技术一具体实施例中目的层位所有岩屯、的T2分布变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于孔隙结构的饱和度指数预测方法，其特征在于，包括：步骤1，选取目的层有代表性的岩心样品，用一定浓度的盐溶液进行饱和，测量饱和状态岩心的核磁共振T2谱；步骤2，利用离心机在不同的转速下对饱和状态岩心进行离心，并分别测量不同离心状态下岩心的核磁共振T2谱；步骤3，计算饱和状态岩心的核磁共振T2谱的T2几何均值，不同离心状态下岩心的核磁共振T2谱的T2几何均值及岩心含水饱和度；步骤4，构建T2谱分布变化率，根据T2谱分布变化率与含水饱和度变化关系曲线，获取岩心孔隙结构指数n′；步骤5，根据岩心孔隙度指数n′预测岩心饱和度指数，并确定目的层饱和度指数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李霞，徐红军，王铜山，王昌学，朱大伟，李潮流，李长喜，胡法龙，刘忠华，俞军，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11