專利名稱：：一種確定油層原始含油飽和度的阿爾奇模式方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及石油勘探和開發(fā)油層領(lǐng)域及石油地質(zhì)儲量計算的一種方法，尤其是一種確定油層原始含油飽和度的阿爾奇模式方法。
背景技術(shù)：
：在巖石孔隙中，油的體積占有效孔隙體積的百分?jǐn)?shù)稱為含油飽和度，在原始狀態(tài)下儲層中油的體積占有效孔隙體積的百分?jǐn)?shù)稱為原始含油飽和度。由于油層的原始含油飽和度是一項評價油層及計算油藏地質(zhì)儲量的重要參數(shù)，歷來受到國內(nèi)外石油地質(zhì)界的重視，在測量方法上也在不斷發(fā)展。首先是利用油基泥漿取芯直接測量原始含水飽和度，在歐美各國和前蘇聯(lián)都進(jìn)行了油基泥漿取芯工作。后來歐美各國又發(fā)展了高壓密閉取芯直接測定流體飽和度的工藝技術(shù)。在我國，20世紀(jì)60年代初在大慶油田進(jìn)行油基泥漿取芯直接測量原始含油飽和度獲得成功，而且建立了旨在取芯、取樣、化驗分析的整個過程中，確保巖芯中含水的原始性以及一整套比較準(zhǔn)確的化驗分析方法。由于油基泥漿取芯和高壓密閉取芯直接測定含油飽和度的方法費(fèi)用昂貴，不可能大量進(jìn)行。國外又開展了許多確定含油、氣、水飽和度的間接方法，如含油飽和度與滲透率關(guān)系圖法，毛管壓力法(離心機(jī)和壓汞法)以及地球物理測井解釋訪求。到20世紀(jì)70年代，特別是在美國，發(fā)展和完善了孔隙幾何學(xué)，從油氣二次運(yùn)移的理論出發(fā)，在應(yīng)用毛管壓力曲線研究含油、氣、水飽和度方面有了較大的進(jìn)展。目前，求取油藏含油飽和度主要有三種基本途徑，巖芯直接測定，測井解釋法和毛管壓力資料計算。雖然巖芯直接測定的準(zhǔn)確性較高，但資料數(shù)量的問題及實際應(yīng)用受到限制，建立間接的計算原始含飽和度的方法應(yīng)用最為普遍，常有三種方法①經(jīng)驗統(tǒng)計法，就是利用油基泥漿或密閉取芯井的巖芯直接測定的原始含油飽和度數(shù)據(jù)，建立與常規(guī)物性(孔隙度、滲透率)的關(guān)系，或編制油柱高度與含油飽和度3圖版等。這種方法簡單實用，但它依賴于密閉取芯井資料并僅適用于構(gòu)造油藏，實際應(yīng)用受局限。②地球物理測井方法，它是以阿爾奇公式為理論基礎(chǔ)，通過電阻率測井?dāng)?shù)據(jù)建立與油層原始含油飽和度關(guān)系。常用的方法有阿爾奇公式法、短梯度視電阻率比值圖版法、電阻率增大率圖版法、修正阿爾奇法等。由于資料的原因，測井解釋含油飽和度的方法最為廣泛，一般需要取芯實測的飽和度數(shù)據(jù)標(biāo)定，才能保證計算準(zhǔn)確性和精度。③實驗油藏工程方法，利用現(xiàn)代實驗技術(shù)模擬油驅(qū)水的過程來分析油層的原始含油飽和度，常用的有壓汞曲線和相滲透率曲線法。有J函數(shù)法、最小孔喉半徑法、油柱高度法，產(chǎn)水率與原始含飽和度方程等方法，這些方法一般交適合構(gòu)造油氣藏?？傊糜突酀{或密閉取芯井的巖芯直接測定的原始含油飽和度，目前被認(rèn)為是最為準(zhǔn)確的方法。在以巖性油氣藏為主的勘探階段，油基泥漿或密閉取芯井?dāng)?shù)量有P艮，巖性因素使得油層的原始含油飽和度與孔隙度不完全是正相關(guān)，使得實測的原始含油飽和度應(yīng)用受到限制。過去在應(yīng)用阿爾奇公式計算油層原始含油飽和度時，一般很大區(qū)域采用一個阿爾奇常數(shù)即孔隙指數(shù)m、飽和指數(shù)n及巖性系數(shù)a阿爾奇參數(shù)，這樣計算的原始含油飽和度精度較低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供砂巖油田在勘探和開發(fā)的油層評價中，根據(jù)密閉取心井分析的含油飽和度數(shù)據(jù)，建立能夠計算油層原始含油飽和度的阿爾奇模式，不同的模式有自己的阿爾奇常數(shù)即孔隙指數(shù)m、飽和指數(shù)n及巖性系數(shù)a阿爾奇參數(shù)。這樣使密閉取心資料實測的含油飽和度數(shù)據(jù)能得到更廣泛的應(yīng)用，計算的油層原始含油飽和度數(shù)據(jù)更準(zhǔn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是該確定油層原始含油飽和度的阿爾奇模式方法包括下列步驟①考察油藏的構(gòu)造、儲層的地質(zhì)條件，收集取芯測得的油層的有效孔隙度和空氣滲透率、試油數(shù)據(jù)、測井的深測向電阻率參數(shù)、密閉取心分析的原始含油飽和度及原始含水飽和度數(shù)據(jù)；②對密閉取心分析的原始含油飽和度和原始含水飽和度數(shù)據(jù)進(jìn)行校正；③對校正后的原始含油飽和度數(shù)據(jù)，按井內(nèi)單砂層即小層計算原始含油飽和度或者含水飽和度平均值；④按上述單砂層即小層計算平均孔隙度平均值，并由測井曲線讀取相應(yīng)的地層深測向電阻率數(shù)據(jù)；⑤由取芯井完井報告收集上述單砂層即小層的沉積微相，區(qū)域油柱高度、油藏的流體性質(zhì)，繪制C-M圖、砂巖概率曲線、峰點(diǎn)孔喉半徑圖、四性關(guān)系⑥將按具有相近儲層沉積及油藏成藏特征的單層，統(tǒng)計含水飽和度、平均孔隙度、油層真電阻率、地層水電阻率數(shù)據(jù)，并分別代入阿爾奇飽和度公式，從而求出儲層的孔隙指數(shù)m、飽和指數(shù)n及巖性系數(shù)a阿爾奇參數(shù)，建立不同儲層類型的阿爾奇模式；⑦對于需要求取原始含油飽和度的未取心油層，通過與阿爾奇模式層的特征相比對，選取接近的阿爾奇模式層的m、n、a參數(shù)，利用本層的平均孔隙度、油層真電阻率、地層水電阻率數(shù)據(jù)，運(yùn)用阿爾奇飽和度公式就可以算出的原始含油飽和度；上述在求出不同儲層類型的m、n、a阿爾奇參數(shù)時，通過下列公式計算確定11w1logSw=一log及w——logi,--log^+—loga。阿爾奇ft式是以二個單砂7體為基"本單元。首先用直接實測的含油飽和度資料，運(yùn)用修正阿爾奇法計算出該砂體的阿爾奇參數(shù)，主要是孔隙指數(shù)m、飽和度指數(shù)n、巖性指數(shù)a，這是建模的重要目的之一。然后對該砂體的儲層特征用巖芯分析、電測井及一些綜合研究成果，進(jìn)行全面刻畫和描述，主要采用以下內(nèi)容第一類油層油藏數(shù)據(jù)①油層的區(qū)域背景構(gòu)造位置、儲層的沉積微相、斷層性質(zhì)、區(qū)域油柱高度。②儲層參數(shù)有效孔隙度、油層真電阻率、地層水電阻率、原始含油飽和度。③油藏特征地溫梯度、壓力梯度。④原油高壓物性原油密度、原油粘度、體積系數(shù)、油氣比、飽和壓力。5第二類成果圖件①四性關(guān)系圖反映電性、物性、巖性和含油性的最好圖件。②儲層的沉積條件圖C—M圖、砂巖概率曲線圖、粘土礦物含量分布圖。③儲層的孔隙結(jié)構(gòu)圖峰點(diǎn)孔喉半徑及壓汞曲線圖④取芯并位置圖直觀反映該井在盆地中的構(gòu)造位置。本發(fā)明所具有的有益效果是本發(fā)明是在密閉取芯或油基泥槳取芯井資料中的油層上來建立起來的，通過密閉取心分析的實測油層含流體飽和度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用測井地質(zhì)學(xué)原理及阿爾奇飽和度公式，通過求取單個儲層的m、n、a阿爾奇參數(shù)來建立阿爾奇模式。建立的阿爾奇模式既能成為綜合評價油層的直觀模型，又是計算新油層含油飽和度的正演模型。確定油層原始含油飽和度的阿爾奇模式方法，由于考慮了不同儲層和油藏條件，根據(jù)砂體的微相分別建立了模式，使得m、n、a阿爾奇參數(shù)在選取上更具體，所以計算的油層原始含油飽和度精度更高，尤其是拓展了阿爾奇法計算含流體飽和度方法的適用范圍，更適合區(qū)域構(gòu)造不明顯，以巖性油藏為主導(dǎo)的油區(qū)。圖lDQ地區(qū)F層Z262井3號層四性關(guān)系圖；圖2DQ地區(qū)F層Z262井3號層峰點(diǎn)孔吼半徑圖；圖3DQ地區(qū)F層Z262井3號層砂巖概率圖；圖4DQ地區(qū)F層Z262井3號層C-M圖。具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明該確定油層原始含油飽和度的阿爾奇模式方法包括下列步驟第一步，考察油藏的構(gòu)造、儲層的地質(zhì)條件，收集取芯測得的油層的滲透率、深側(cè)向電阻率、密閉取心分析含流體飽和度等數(shù)據(jù)；DQ油田的f油層，是河流相沉積為主的儲層沉積環(huán)境，構(gòu)造幅度小，單層薄等特點(diǎn)。油層的原始含油飽和度變化大，主要受儲層砂體物性、油柱高度等因素影響。我們對密閉取芯和油基泥漿取芯井按層位依據(jù)不同地區(qū)的油層有效厚度、物性、電性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了有效厚度劃分。然后再根據(jù)小層進(jìn)行原始含油飽和度統(tǒng)計。對資料較全的15口井的取芯層位、層數(shù)及有效層數(shù)等匯總。統(tǒng)計結(jié)果表明，15口密閉取芯或油基泥漿取芯井，共152層，共分析含油飽和度的有效層46層(表l)。油基泥漿取心和密閉取芯井資料表表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>第二步，對密閉取心分析含流體飽和度等數(shù)據(jù)進(jìn)行校正;對15口密閉取芯或油基泥漿取芯井的含油飽和度和含水飽和度輸入數(shù)據(jù)庫，并用計算機(jī)軟件進(jìn)行校正校正后含油飽和度和含水飽和度之和為100%，以DQ油田Y158井部分?jǐn)?shù)據(jù)為例，DQ油田Y158井密閉取心井油水飽和度數(shù)據(jù)表(表2)。DQ油田Y158井密閉取心井油水飽和度數(shù)據(jù)表表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>第五步，收集上述單砂層(小層)的沉積微相，區(qū)域油柱高度、油藏的流體性質(zhì)、繪制C-M圖、砂巖概率曲線、峰點(diǎn)孔吼半徑圖、四性關(guān)系圖。對有效層46層繪制四性關(guān)系圖，峰點(diǎn)孔喉半徑圖等，統(tǒng)計了各油藏的單砂層的沉積微相，油柱高度(圖1圖4)。第六步，將按具有相近儲層沉積及油藏成藏特征的單層，統(tǒng)計含水飽和度、平均孔隙度、油層真電阻率、地層水電阻率數(shù)據(jù)，并分別代入阿爾奇飽和度公式，從而求出不同儲層類型的m、n、a等阿爾奇參數(shù)，建立阿爾奇模式庫(表4)，該區(qū)地層水電阻率0.9Qm。DQ地區(qū)F油層阿爾奇模式及參數(shù)數(shù)據(jù)表3編號砂體類型代表井號(層號)孔隙度(%)油柱高度(m)阿爾奇參數(shù)mn1席狀砂M503-2313-1140-602.171.70.472河道Ch964-1316-1250-802.251.90.563河口壩G933-9813-1290-701.831270.794決口扇M503+2114-1160-802.161.270.445河漫灘S113-1310-1360-901.351.860.89將有效層46層的含水飽和度、平均孔隙度、油層真電阻率、地層水電阻率數(shù)據(jù)分別代入阿爾奇飽和度公式，從而求出不同儲層類型的m、n、a等阿爾奇參數(shù)，建立了不同儲層的阿爾奇模式。第七步，對于需要計算原始含油飽和度的未取心井層，通過與阿爾奇飽模式層的四性關(guān)系、油注高度等特征相比對，選取接近的阿爾奇模式層的m、n、a參數(shù)，結(jié)合本層的平均孔隙度、油層真電阻率、地層水電阻率數(shù)據(jù)，利用阿爾奇飽和度公式就可以算出未取心層的原始含油飽和度。在bycg地區(qū)的F油層，ta211井的20號層是河流相砂體，該井所在油藏的油注高度為70m,孔隙度為12%。從各類比對圖形來看與編號2相類似，所以，采用編號2的阿爾奇模式的參數(shù)m為2.25，n為1.9，a為0.56，電阻率為18，Rw為0.9Qm。代入阿爾奇公式11m11og5^=—logiw——log/,--1og^+—logaww9得Sw=52So=100-Sw=48所以；ta211井的20號層的原始含油飽和度是64%。權(quán)利要求1.一種確定油層原始含油飽和度的阿爾奇模式方法，其特征在于，該方法包括下列步驟①考察油藏的構(gòu)造、儲層的地質(zhì)條件，收集取心井油層的有效孔隙度和空氣滲透率、測井資料的深測向電阻率參數(shù)、密閉取心分析的原始含油飽和度及原始含水飽和度數(shù)據(jù)；②對密閉取心分析的原始含油飽和度和原始含水飽和度數(shù)據(jù)進(jìn)行校正；③對校正后的原始含油飽和度數(shù)據(jù)，按井內(nèi)單砂層即小層計算原始含油飽和度或者含水飽和度平均值；④按上述單砂層即小層計算平均孔隙度平均值，并由測井曲線讀取相應(yīng)的地層深測向電阻率數(shù)據(jù)；⑤由取芯井完井報告收集上述單砂層即小層的沉積微相，區(qū)域油柱高度、油藏的流體性質(zhì)，繪制C-M圖、砂巖概率曲線、峰點(diǎn)孔喉半徑圖、四性關(guān)系圖；⑥將按具有相近儲層沉積及油藏成藏特征的單層，統(tǒng)計含水飽和度、平均孔隙度、油層真電阻率、地層水電阻率數(shù)據(jù)，并分別代入阿爾奇飽和度公式，從而求出儲層的孔隙指數(shù)m、飽和指數(shù)n及巖性系數(shù)a阿爾奇參數(shù)，建立不同儲層類型的阿爾奇模式；⑦對于需要求取原始含油飽和度的未取心油層，通過與阿爾奇模式層的特征相比對，選取接近的阿爾奇模式層的m、n、a參數(shù)，利用本層的平均孔隙度、油層真電阻率、地層水電阻率數(shù)據(jù)，運(yùn)用阿爾奇飽和度公式就可以算出的原始含油飽和度。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的確定油層原始含油飽和度的阿爾奇模式方法，其特征在于在求出不同儲層類型的m、n、a阿爾奇參數(shù)時，通過下列公式計算確定<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>(1)。全文摘要本發(fā)明涉及一種確定油層原始含油飽和度的阿爾奇模式方法。該確定油層原始含油飽和度的阿爾奇模式方法包括下列步驟①考察油藏的構(gòu)造、儲層的地質(zhì)條件，收集相關(guān)取芯數(shù)據(jù)；②對原始含油飽和度和原始含水飽和度數(shù)據(jù)進(jìn)行校正；③按井內(nèi)單砂層即小層計算原始含油飽和度或者含水飽和度平均值；④按上述單砂層即小層計算平均孔隙度平均值，并由測井曲線讀取相應(yīng)的地層深測向電阻率數(shù)據(jù)；⑤收集數(shù)據(jù)繪圖；⑥將按具有相近儲層沉積及油藏成藏特征的單層，建立不同儲層類型的阿爾奇模式；⑦對于需要求取原始含油飽和度的未取心油層，運(yùn)用阿爾奇飽和度公式就可以算出的原始含油飽和度。運(yùn)用該方法求得的原始含油飽和度精度高。文檔編號E21B49/00GK101487390SQ20091000918公開日2009年7月22日申請日期2009年2月23日優(yōu)先權(quán)日2009年2月23日發(fā)明者吳海波,尹大慶,林景曄,萍陳申請人:大慶油田有限責(zé)任公司