本發(fā)明涉及一種利用孔隙流體的體積模量識別氣層與水層、高氣油比儲層及含氣飽和度計算方法的實現(xiàn)，屬于油氣田勘探開發(fā)測井資料流體類型判別方法及儲層參數(shù)定量計算領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
儲層中油、氣、水層能否有效區(qū)分開來的前提是油、氣、水的物理參數(shù)存在差異，除此之外，儲層的巖性、孔隙結(jié)構(gòu)、儲層類型等復(fù)雜因素也嚴(yán)重影響著復(fù)雜儲層流體類型判別的準(zhǔn)確性，尤其是孔隙結(jié)構(gòu)對電阻率的影響程度可能會遠(yuǎn)大于流體類型對電阻率的影響，這使得目前廣泛使用的電法方法在判別該類儲層的流體類型方面往往失效或判別準(zhǔn)確率低，而當(dāng)前發(fā)現(xiàn)的絕大部分碳酸鹽巖油氣藏都存在這類儲層。儲層飽和度的計算是評價儲層最重要的參數(shù)之一，目前，儲層含油（氣）飽和度的計算仍主要采用電法方法，例如，中國專利公開號“102175832A”公開的一種確定典型儲層最佳飽和度計算模型的方法，公開日為2011年09月07日。而電法計算飽和度時孔隙結(jié)構(gòu)指數(shù)m對飽和度計算的準(zhǔn)確性影響特別大，而對于復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)儲層而言，因其孔隙結(jié)構(gòu)指數(shù)m變化很大，導(dǎo)致常規(guī)的方法無法準(zhǔn)確計算飽和度。此外，國內(nèi)外對于高氣油比儲層含氣飽和度的計算方法尚無公開發(fā)表的文獻(xiàn)資料，目前缺少一套定量評價高氣油比儲層含氣飽和度的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種識別氣層與水層、高氣油比儲層及含氣飽和度的方法。本發(fā)明解決了因孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜而導(dǎo)致的基于電阻率曲線判別流體類型出現(xiàn)的錯誤及飽和度不能準(zhǔn)確計算這兩大難題，是解決復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)儲層流體類型判別及飽和度計算的有效途徑之一。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種識別氣層與水層、高氣油比儲層及含氣飽和度的方法，其特征在于：通過計算出孔隙流體的體積模量值，識別氣層、水層及高氣油比儲層，并使用值計算氣層與水層、高氣油比儲層的含氣飽和度。所述方法具體包括如下步驟：a、計算巖石基質(zhì)體積模量；b、計算干燥巖石的骨架體積模量；c、計算孔隙彈性模量；d、計算飽和流體巖石的體積模量；e、計算孔隙流體體積模量的計算；f、利用孔隙流體的體積模量大小，識別氣層、水層和高氣油比儲層；g、利用孔隙流體的體積模量計算含氣飽和度。所述步驟a中，巖石基質(zhì)體積模量通過如下三種方法中的任意一種計算得出：方法一：利用或平均公式來計算：Reuss公式（1）公式（2）實際巖石的巖石基質(zhì)體積模量應(yīng)介于這兩種極限情況之間；方法二：選用質(zhì)密巖石分別測量巖石的縱波速度、橫波速度和巖石密度，然后利用公式（3）計算巖石基質(zhì)的體積模量：（3）方法三：使用測井資料計算，在質(zhì)密段，使用測井縱波速度、橫波速度和測井密度，利用公式（3）可計算出巖石基質(zhì)的體積模量。所述步驟b中，在計算出巖石基質(zhì)的體積模量的基礎(chǔ)上計算骨架體積模量，與的關(guān)系用修正的voigt平均公式（4）式來表示：（4）。所述步驟c中，孔隙彈性模量通過式（5）或式（6）計算得出：（5）（6）。所述步驟d中，計算飽和流體巖石的體積模量，在已知測井縱波速、橫波速度和測井密度的條件下，由式（7）計算地層的體積模量：（7）。所述步驟e中，在已知、及條件下，利用式（8）或式（9）求解出孔隙流體體積模量：（8）（9）。所述步驟f中，根據(jù)天然氣的體積模量與油、水的體積模量存在數(shù)量級的差別，氣層及高氣油比儲層的孔隙流體的體積模量值要明顯的小于油、水層的值，通過計算出的孔隙流體的體積模量識別氣層、水層和高氣油比儲層。所述步驟g中，利用孔隙流體的體積模量計算含氣飽和度：在求出的基礎(chǔ)上由Wood方程求取含氣飽和度：Wood方程為：（10）當(dāng)巖石孔隙中同時充滿水、油、天然氣時（），則：對于氣水層：（11）對于高氣油比儲層：（12）。式（3）～（12）中各參數(shù)的含義分別為：-孔隙的彈性模量；是臨界孔隙度，對應(yīng)巖石保持為多孔介質(zhì)的孔隙度最大值；-巖石固體顆粒（基質(zhì)）的體積模量；-孔隙度；-干燥孔隙巖石的體積模量；-飽和流體巖石的體積模量；-測井縱波速；-測井橫波速度；-測井密度；-孔隙中充填的流體的體積模量；—第種組分的體積因子；—第種組分的體積模量。采用本發(fā)明的優(yōu)點在于：1、本發(fā)明解決了因孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜而導(dǎo)致的基于電阻率曲線判別流體類型出現(xiàn)的錯誤及飽和度不能準(zhǔn)確計算這兩大難題，提供了一套新的方法判別儲層的流體類型和飽和度計算。2、本發(fā)明計算孔隙流體的體積模量的方法更先進(jìn)、更科學(xué)、更系統(tǒng)。3、本發(fā)明計算氣水層及高氣油比儲層的含氣飽和度與電阻率曲線無關(guān)，與傳統(tǒng)的電法方法計算飽和度相比，無需做大量的巖電實驗，節(jié)省費(fèi)用，且能提高復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)儲層含氣飽和度計算的精度。4、本發(fā)明在計算出孔隙流體體積模量的基礎(chǔ)上，利用wood公式計算氣水層及高氣油比儲層的含氣飽和度，在一定程度上解決復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)儲層不易確定孔隙結(jié)構(gòu)指數(shù)m而導(dǎo)致飽和度計算誤差大這一難題。5、本發(fā)明在解決復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)儲層氣、水層識別難、高氣油比儲層識別難及不能準(zhǔn)確評價含氣飽和度的問題上取得了較大的進(jìn)步，尤其是提出了高氣油比儲層含氣飽和度的計算方法，填補(bǔ)了目前的技術(shù)空白，極大減少油田在勘探開發(fā)方面不必要的資金浪費(fèi)，提高油氣田的效益。6、本發(fā)明適用于使用測井資料識別氣水層和高氣油比儲層，以及這類儲層含氣飽和度的計算，在解決復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)儲層流體類型判別方面具有顯著的優(yōu)勢，復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)對電阻率的影響程度可能會遠(yuǎn)大于流體類型對電阻率的影響，這使的目前絕大部分基于電阻率識別流體類型的方法失效或判別準(zhǔn)確率低，嚴(yán)重阻礙著油氣勘探的深入，并會導(dǎo)致大量開發(fā)資金的浪費(fèi)，尤其是當(dāng)前發(fā)現(xiàn)的絕大部分碳酸鹽巖油氣藏中這類儲層特別常見，本發(fā)明的使用可提高油氣勘探的成功率，避免勘探開發(fā)資金的浪費(fèi)，提高復(fù)雜碳酸鹽巖儲層的勘探開發(fā)效益。附圖說明圖1為利用孔隙流體的體積模量識別氣水層和高氣油比儲層方法流程圖圖2為利用孔隙流體的體積模量計算含氣飽和度的流程圖圖3a為等應(yīng)變模型(Vogit模型)圖3b為等應(yīng)力模型（Reuss模型）。具體實施方式實施例1本發(fā)明公開一種利用孔隙流體的體積模量識別氣層與水層、高氣油比儲層及含氣飽和度計算方法的實現(xiàn)，屬于油氣田勘探開發(fā)測井資料流體類型判別方法及儲層參數(shù)定量計算范疇，以解決因孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜而導(dǎo)致的基于電阻率曲線判別流體類型出現(xiàn)的錯誤和飽和度不能準(zhǔn)確計算這兩大難題，以及高氣油比儲層尚無含氣飽和度計算方法的問題。本發(fā)明通過計算出孔隙流體的體積模量值，識別氣層、水層及高氣油比儲層，并使用值計算氣層與水層、高氣油比儲層的含氣飽和度?？紫读黧w的體積模量的計算，要在巖石基質(zhì)體積模量的計算，干燥巖石的骨架體積模量的計算，孔隙彈性模量的計算和飽和流體巖石的體積模量計算的基礎(chǔ)上完成，將上述參數(shù)帶入公式計算出孔隙流體的體積模量，基于天然氣的體積模量與油、水的體積模量存在數(shù)量級的差別這一特征識別氣、水層和高氣油比儲層。在計算出孔隙流體體積模量的基礎(chǔ)上，利用wood公式計算氣水層及高氣油比儲層的含氣飽和度。以下對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明：利用孔隙流體的體積模量識別氣層與水層、高氣油比儲層分六步，第①～⑤步是實現(xiàn)利用測井資料完整計算孔隙流體體積模量的系統(tǒng)性方法，第⑥步是利用孔隙流體體積模量判別流體類型的應(yīng)用方法；利用孔隙流體的體積模量計算含氣飽和度的方法實現(xiàn)分六步，第①～⑤步是實現(xiàn)利用測井資料完整計算孔隙流體體積模量的系統(tǒng)性方法，第⑦步是使用值計算氣水層，高氣油比儲層的含氣飽和度。①巖石基質(zhì)體積模量的計算：巖石基質(zhì)體積模量的確定有三種方法：方法一：通過實驗，選用質(zhì)密巖石分別測量巖石的縱波速度、橫波速度和巖石密度，然后利用公式（1）計算巖石基質(zhì)的體積模量。（1）方法二：理論計算。巖石的彈性模量是各種礦物的綜合效應(yīng)，是各種礦物的平均值，可利用或平均公式來計算，實際巖石的彈性模量應(yīng)介于這兩種極限情況之間。方法三：使用測井資料計算，在質(zhì)密段，使用測井縱波速度、橫波速度和測井密度，利用公式（1）可計算出巖石基質(zhì)的體積模量。②計算干燥巖石的骨架體積模量在計算出的基礎(chǔ)上計算，與的關(guān)系可以用修正的voigt平均公式（2）式來表示。（2）③計算孔隙彈性模量，孔隙彈性模量可采用式（3）或式（4）計算。（3）（4）④計算飽和流體巖石的體積模量，在已知測井縱波速（）、橫波速度（）和測井密度（）的條件下，由式（5）計算地層的體積模量。（5）⑤在已知、及條件下，利用式（6）或式（7）求解出。（6）（7）⑥利用計算出的孔隙流體的體積模量識別氣水層和高氣油比儲層。天然氣的體積模量（典型值0.05Gpa）與油（典型值1.0Gpa）、水（典型值2.6Gpa）的體積模量存在數(shù)量級的差別。氣層及高氣油比儲層的孔隙流體的體積模量值要明顯的小于油、水層的值。⑦利用孔隙流體的體積模量計算含氣飽和度在求出的基礎(chǔ)上由Wood方程求取含氣飽和度。Wood方程為：（8）當(dāng)巖石孔隙中同時充滿水、油、天然氣時（），則：對于氣水層：（9）對于高氣油比儲層：（10）式（1）～（10）中各參數(shù)的含義分別為：-孔隙的彈性模量；是臨界孔隙度，對應(yīng)巖石保持為多孔介質(zhì)的孔隙度最大值；-巖石固體顆粒（基質(zhì)）的體積模量；-孔隙度；-干燥孔隙巖石的體積模量；-飽和流體巖石的體積模量；-測井縱波速；-測井橫波速度；-測井密度；-孔隙中充填的流體的體積模量；—第種組分的體積因子；—第種組分的體積模量。實施例2附圖1說明：利用孔隙流體的體積模量識別氣水層和高氣油比儲層分六步來實現(xiàn)，依次是巖石基質(zhì)體積模量的計算，干燥巖石骨架體積模量的計算，孔隙彈性模量的計算，飽和流體巖石的體積模量的計算，孔隙流體體積模量的計算，在孔隙流體體積模量計算的基礎(chǔ)上，基于天然氣與水、油的體積模量存在顯著差別識別氣水層和高氣油比儲層。附圖2說明：氣水層及高氣油比儲層含氣飽和度的計算分六步來實現(xiàn)，依次分別是巖石基質(zhì)體積模量的計算，干燥巖石骨架體積模量的計算，孔隙彈性模量的計算，飽和流體巖石的體積模量的計算，孔隙流體體積模量的計算，含氣飽和度的計算。實施例3附圖3a、3b假定礦物成平行分布，用以計算空間體積平均彈性參數(shù)的巖石模型。組成基質(zhì)的各種礦物不同，巖石基質(zhì)體積模量也不同，巖石基質(zhì)體積模量是各種礦物的綜合效應(yīng)，是各種礦物的平均值，可利用或平均公式來計算。如果已知巖石有種礦物組成，其中第中礦物占巖石體積的比例為，如果每種材料的體積模量（代表體積模量或切變模量）已知，則巖石基質(zhì)的有效體積模量可利用或平均公式來計算。Reuss公式（1）公式（2）公式假設(shè)巖石各組分中受力后應(yīng)變是相等的（礦物垂直平行分布）（圖3a），而公式假定巖石受到應(yīng)力作用時各組分中承擔(dān)的應(yīng)力相等（礦物水平平行分布），見圖3b），實際巖石的體積模量應(yīng)介于這兩種極限情況之間。