專利名稱：地層因數(shù)確定方法及含油飽和度確定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及石油勘探中的測井評價技術，具體是應用于測井解釋中的一種基于導 電流體體積和導電路徑的低滲透儲層地層因數(shù)確定方法及含油飽和度確定方法。
背景技術：
測井解釋的主要任務是識別和定量評價油氣層，以阿爾奇公式及其擴展形式為代 表飽含水巖石的電學性質是利用測井資料定量評價含油飽和度的基礎，在測井定量解釋的 發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用。經(jīng)典的阿爾奇公式適用于具有粒間孔隙且孔、滲性較好的純砂 巖，它具有較單一的孔隙大小分布，孔喉匹配關系好，離子遷移是巖石導電的唯一途經(jīng)。經(jīng)
典的阿爾奇公式為
/ = ^ = —(2)隨著石油勘探的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)，阿爾奇公式及其各種改進形式并不能適應 所有的儲層類型，特別是在次生孔隙發(fā)育孔隙結構復雜的低滲透油藏中，巖石電學性質的 影響因素復雜。對于飽含水巖石，除孔隙度對巖石電學性質影響外，孔隙類型及其含量、孔 隙結構等因素對巖石電學性質的影響往往起著控制作用。對于次生孔隙發(fā)育的低滲透儲 層，不同類型孔隙所占比例差別很大，孔喉比變化大，孔隙間的連通情況千差萬別，儲層孔 滲關系復雜，巖石電學性質與原生粒間孔隙為主的砂巖有很大的差別，表現(xiàn)為非阿爾奇巖 石電學性質特征，應用經(jīng)典阿爾奇公式確定的飽含水巖石的電學性質計算儲層的含油飽和 度會產生很大的誤差，影響油氣層的識別和定量評價。
發(fā)明內容
鑒于現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種地層因數(shù)測量及確定方 法和含油飽和度確定方法，以解決現(xiàn)有技術中地層因數(shù)確定的不準確、計算含油飽和度誤 差大的缺陷。本發(fā)明實施例提供一種地層因數(shù)確定方法，包括步驟選取次生孔隙發(fā)育低滲透 油氣層代表性系列巖心，測量并獲得巖心孔隙度 、滲透率K、毛管壓力曲線Pc、平均孔喉
半徑F.其中孔隙度 反映巖石中導電流體體積，|反映導電路徑；將巖石中導電流體體 ‘‘r
積和導電路徑作為確定地層因數(shù)F的參數(shù)，具體關系式為
根據(jù)導電流體體 本發(fā)明實施例還提供一種含油飽和度確定方法，包括步驟選取次生孔隙發(fā)育低 滲透油氣層代表性系列巖心，測量并獲得巖心孔隙度 、滲透率K、毛管壓力曲線Pc、平均孔喉半徑&,其中孔隙度Φ反映巖石中導電流體體積，i反映導電路徑；將巖石中導電流
體體積和導電路徑作為確定地層因數(shù)F的參數(shù)，具體關系式為
，根據(jù)導電流
體體積和導電路徑，確定地層因數(shù)F ；其中的系數(shù)a、b、c通過巖心數(shù)據(jù)標定獲得；由水分析 資料獲得地層水電阻率Rw ；由測井資料獲得儲層電阻率Rt ；應用阿爾奇模型確定含油巖石
飽和度指數(shù)n，根據(jù)公式
獲得儲層的含油飽和度，其中，Stj為含油飽
和度；Sw為含水飽和度。本發(fā)明的有益效果在于，通過引入導電流體體積和導電路徑作為確定地層因數(shù)的 參數(shù)，使地層因數(shù)更加符合實際地層情況，測量含油飽和度結果更加準確。
圖1為本發(fā)明地層因數(shù)確定方法的流程圖；圖2為本發(fā)明含油飽和度確定方法的流程圖；圖3為通過本發(fā)明確定的地層因數(shù)與實驗測量的地層因數(shù)對比圖；圖4為阿爾奇模型計算的地層因數(shù)與實驗測量的地層因數(shù)對比圖；圖5為通過本發(fā)明確定的地層含油飽和度與密閉取心分析含油飽和度對比圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。實施例一請參照圖1，圖1是本發(fā)明地層因數(shù)確定方法的流程圖，如圖1所示，本發(fā)明的地層 因數(shù)確定方法包括步驟步驟110 選取次生孔隙發(fā)育低滲透油氣層代表性系列巖心，通過測量獲得巖心 孔隙度Φ、滲透率K、毛管壓力曲線Pc、平均孔喉半徑F;其中孔隙度φ反映巖石中導電流
體體積，‘反映導電路徑； r選擇兩個區(qū)塊兩個層位18塊巖心樣品(孔隙度在5. 3% 14. 4%之間，滲透率在 0. 1 X Kr3 μ m2 26. 0 X IO"3 μ m2之間)，按照《巖心分析方法(SY/T5336-2006)》和《巖石毛 管壓力曲線的測定(SY/T5346-2005)》標準流程進行實驗，測量及計算得到每塊巖心的孔隙 度Φ、滲透率K、半滲透隔板毛管壓力曲線Pc、平均孔喉半徑尸。上文所述的巖心孔隙度Φ為小數(shù)，巖心滲透率K的單位為X 10_3 μ m2，巖石毛管壓 力曲線Pc的單位為MPa，巖心平均孔喉半徑F的單位為μ m。步驟120 將巖石中導電流體體積和導電路徑作為確定地層因數(shù)F的參數(shù)，具體關
系式為
根據(jù)導電流體體積和導電路徑，確定地層因數(shù)；其中的系數(shù)a、b、c Ψ ^=T通過巖心數(shù)據(jù)標定獲得。獲得所述系數(shù)a、b、c的具體步驟包括選取次生孔隙發(fā)育低滲透油氣層代表性系列巖心進行巖石物理實驗，測量并獲得 巖心孔隙度Φ、滲透率K、毛管壓力曲線Pc、平均孔喉半徑F ；實驗測量及計算巖心所飽和的地層水電阻率Rw和飽含水巖石電阻率Rtl ；應用礦 化度為20g/l的NaCl溶液飽和巖心，按照《巖石電阻率參數(shù)實驗室測量及計算方法(SY/ T5385-2007)》標準流程進行實驗，在室溫條件下計算地層水電阻率Rw，測量并計算每塊飽 含水巖心的電阻率禮。
^0 = C設定待定系數(shù)a、b、c，令I — ff! 丫，應用最小二乘法擬合得到待定系數(shù)&、以 C的值。把系數(shù)a、b、c代入上式可計算地層因數(shù)值。例如層位一(巖心編號為1 7)擬合得到a = 0. 68，b = 0. 22，c = 25. 7。 R0 25.7 層位二(巖心編號為8 Rci 4.57 再請參考以下的表1，詳細列舉了巖石物理實驗測試得到地層因數(shù)以及應用本發(fā) 明提出的確定地層因數(shù)方法所得到的地層因數(shù)的對比表。表1巖石物理實驗測試及公式計算處理數(shù)據(jù)表
本發(fā)明實施例提供了一種確定地層因數(shù)的方法，通過該方法，可以應用常規(guī)測井 資料和核磁共振測井資料等獲得儲層的孔隙度Φ、滲透率K、平均孔喉半徑F之后，經(jīng)過計 算分析即可確定地層因數(shù)，簡化了繁瑣的實驗室操作流程，并且其考慮了巖石中導電流體 體積和導電路徑對于地層因數(shù)的影響，使地層因數(shù)的數(shù)值更加能夠反映真實的地層特征， 結果也更加準確。實施例二再請參考圖2，圖2是本發(fā)明含油飽和度確定方法的流程圖，如圖2所示，本發(fā)明的 含油飽和度確定方法包括步驟步驟210 選取次生孔隙發(fā)育低滲透油氣層代表性系列巖心，通過測量獲得巖心 孔隙度Φ、滲透率K、毛管壓力曲線Pc、平均孔喉半徑F;其中孔隙度φ反映巖石中導電流
體體積，‘反映導電路徑； r步驟220 將巖石中導電流體體積和導電路徑作為確定地層因數(shù)F的參數(shù)，具體關 F = -^t
系式為
根據(jù)導電流體體積和導電路徑，確定地層因數(shù)；其中的系數(shù)a、b、c Ψ
；
通過巖心數(shù)據(jù)標定獲得。獲得所述系數(shù)a、b、c的具體步驟包括選取次生孔隙發(fā)育低滲透油氣層代表性系列巖心進行巖石物理實驗，測量并獲得 巖心孔隙度Φ、滲透率K、毛管壓力曲線Pc、平均孔喉半徑F ；實驗測量及計算巖心所飽和的地層水電阻率Rw和飽含水巖石電阻率Rtl ；應用礦化度為20g/l的NaCl溶液飽和巖心，按照《巖石電阻率參數(shù)實驗室測量及計算方法(SY/ T5385-2007)》標準流程進行實驗，在室溫條件下計算地層水電阻率Rw，測量并計算每塊飽 含水巖心的電阻率禮。
R0 c 設定待定系數(shù)a、b、c，令A J KX，應用最小二乘法擬合得到待定系數(shù)a、b、
C的值。把系數(shù)a、b、c代入上式可計算地層因數(shù)值。 步驟230 由水分析資料獲得地層水電阻率Rw;由測井資料獲得儲層電阻率Rt ；應
用阿爾奇模型確定含油巖石飽和度指數(shù)n，根據(jù)公式χ =ι_5 =1-
油飽和度，其中，S0為含油飽和度；sw為含水飽和度。應用本發(fā)明公式計算的次生孔隙發(fā)育低滲透儲層地層因數(shù)值能夠達到與實驗室 巖心按照《巖石電阻率參數(shù)實驗室測量及計算方法(SY/T5385-2007)》標準流程進行實驗及 計算獲得的測試效果，本發(fā)明提供了一種全新的適用于次生孔隙發(fā)育的低滲透儲層飽含水 巖石電學模型和確定流程。本發(fā)明公式在次生孔隙發(fā)育的低滲透儲層含油飽和度定量評價中具有良好的實 際應用效果。應用本發(fā)明模型計算的含油飽和度與油田現(xiàn)場密閉取心分析結果一致性好， 提高了次生孔隙發(fā)育的低滲透儲層含油飽和度計算精度。請參考圖3，圖3為利用本發(fā)明模型計算的地層因數(shù)與實驗測量得到的地層因數(shù) 對比圖，從圖3可以看出，利用本發(fā)明模型計算的地層因數(shù)與實驗測量得到的地層因數(shù)二 者相關性好，數(shù)據(jù)點分布在交會圖45°線附近，計算精度高，應用效果明顯。再請參考圖4，圖4為利用阿爾奇模型計算的地層因數(shù)與實驗測量得到的地層因 數(shù)對比圖，從圖4可以看出，對于次生孔隙發(fā)育的低滲透儲層，巖石電學性質與阿爾奇模型 有較大的差別，表現(xiàn)為非阿爾奇巖石電學性質特征，應用阿爾奇模型計算的地層因數(shù)與實 驗測量得到的地層因數(shù)有很大的誤差，計算精度明顯低于本發(fā)明模型計算精度。再請參考圖5，圖5為利用本發(fā)明模型計算的地層含油飽和度與密閉取心分析含 油飽和度對比圖。從圖5可以看出，該模型計算的含油飽和度與密閉取心分析含油飽和 度一致性好，精度高。與密閉取心分析含油飽和度相比，含油飽和度計算平均絕對誤差為 1.5%，油田實例證明本發(fā)明模型在次生孔隙發(fā)育低滲透儲層含油飽和度定量評價中具有 明顯的實際應用效果。上述實施例僅用于說明本發(fā)明，而非用于限定本發(fā)明。
權利要求
一種地層因數(shù)確定方法，其特征在于，包括步驟選取次生孔隙發(fā)育低滲透油氣層代表性系列巖心，測量并獲得巖心孔隙度φ、滲透率K、毛管壓力曲線Pc、平均孔喉半徑其中孔隙度φ反映巖石中導電流體體積，反映導電路徑；將巖石中導電流體體積和導電路徑作為確定地層因數(shù)F的參數(shù)，具體關系式為根據(jù)導電流體體積和導電路徑，確定地層因數(shù)；其中的系數(shù)a、b、c通過巖心數(shù)據(jù)標定獲得。FSA00000112148200011.tif,FSA00000112148200012.tif,FSA00000112148200013.tif
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，獲得所述系數(shù)a、b、c的具體步驟包括 選取次生孔隙發(fā)育低滲透油氣層代表性系列巖心進行巖石物理實驗，測量并獲得巖心孔隙度 、滲透率K、毛管壓力曲線Pc、平均孔喉半徑實驗測量及計算巖心所飽和的地層水電阻率Rw和飽含水巖石電阻率禮設定待定系數(shù) R0 二 ca、b、c，令 ，應用最小二乘法擬合得到待定系數(shù)a、b、c的值。 f :2-U )
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述的巖石物理實驗是按照《巖心分析方 法(SY/T5336-2006)》和《巖石毛管壓力曲線的測定(SY/T5346-2005)》標準流程進行。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述的巖心孔隙度 為小數(shù)，巖心 滲透率K的單位為10_3 u m2，巖石毛管壓力曲線Pc的單位為MPa，平均孔喉半徑F的單位為 u m。
5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述實驗測量及計算巖心所飽和的地層 水電阻率Rw和飽含水巖石電阻率禮是按照《巖石電阻率參數(shù)實驗室測量及計算方法(SY/ T5385-2007)》標準流程進行。
6.一種含油飽和度確定方法，其特征在于，包括步驟選取次生孔隙發(fā)育低滲透油氣層代表性系列巖心，測量并獲得巖心孔隙度 、滲透率K、毛管壓力曲線Pc、平均孔喉半徑F其中孔隙度 反映巖石中導電流體體積，‘反映導電r ；r路徑；將巖石中導電流體體積和導電路徑作為確定地層因數(shù)F的參數(shù)，具體關系式為 ，根據(jù)導電流體體積和導電路徑，確定地層因數(shù)F ；其中的系數(shù)a、b、c通過巖 心數(shù)據(jù)標定獲得；由水分析資料獲得地層水電阻率Rw ；由測井資料獲得儲層電阻率Rt ；應用阿爾奇模型確定含油巖石飽和度指數(shù)n，根據(jù)公式 中，S0為含油飽和度；SW為含水飽和度。 獲得儲層的含油飽和度，其
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，獲得所述系數(shù)a、b、c的具體步驟包括 選取次生孔隙發(fā)育低滲透油氣層代表性系列巖心進行巖石物理實驗，測量并獲得巖心 孔隙度 、滲透率K、毛管壓力曲線Pc、平均孔喉半徑實驗測量及計算巖心所飽和的地層水電阻率Rw和飽含水巖石電阻率禮； 設定待定系數(shù)a、b、c，令I — J K、b，應用最小二乘法擬合得到待定系數(shù)a、b、c的
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述的巖石物理實驗是按照《巖心分析方 法(SY/T5336-2006)》和《巖石毛管壓力曲線的測定(SY/T5346-2005)》標準流程進行。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述的巖心孔隙度 為小數(shù)，巖心滲 透率K的單位為10_3i!m2，巖石毛管壓力曲線Pc的單位為MPa，平均孔喉半徑F的單位為y m。
10.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述實驗測量及計算巖心所飽和的地層 水電阻率Rw和飽含水巖石電阻率禮是按照《巖石電阻率參數(shù)實驗室測量及計算方法(SY/ T5385-2007)》標準流程進行。全文摘要
本發(fā)明提供一種地層因數(shù)確定方法及含油飽和度確定方法，其中的地層因數(shù)確定方法包括步驟選取次生孔隙發(fā)育低滲透油氣層代表性系列巖心，測量并獲得巖心孔隙度φ、滲透率K、毛管壓力曲線Pc、平均孔喉半徑；其中孔隙度φ反映巖石中導電流體體積，反映導電路徑；將巖石中導電流體體積和導電路徑作為確定地層因數(shù)F的參數(shù)，具體關系式為根據(jù)導電流體體積和導電路徑，確定地層因數(shù)；其中的系數(shù)a、b、c通過巖心數(shù)據(jù)標定獲得。本發(fā)明通過引入導電流體體積和導電路徑作為確定地層因數(shù)的參數(shù)，使地層因數(shù)計算結果更加符合實際地層情況，確定含油飽和度結果更加準確。
文檔編號E21B49/00GK101892837SQ20101016311
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月29日 優(yōu)先權日2010年4月29日
發(fā)明者張龍海, 李潮流, 李長喜, 李霞, 王昌學 申請人:中國石油天然氣股份有限公司