用于估計(jì)地下儲(chǔ)層中的孔隙度分布的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一般涉及用于處理測(cè)井曲線的方法和系統(tǒng)以及，特別地，用于估計(jì)地下儲(chǔ) 層中包括次生孔隙度的孔隙度分布的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 油氣勘探生產(chǎn)通過理解地下儲(chǔ)層中的孔隙度分布來輔助。在一些地質(zhì)地層中，特 別是碳酸鹽巖地層中，孔隙度分布在從巖心栓尺度到井間距離的一個(gè)或多個(gè)尺度上可以是 顯著不均勻的。
[0003] 通過檢查巖心樣品或評(píng)估測(cè)井曲線，可以估計(jì)孔隙度。然而，當(dāng)孔隙空間結(jié)構(gòu)在短 于巖心測(cè)量的間距或短于測(cè)井靈敏度的尺度上變化時(shí)，這些方式具有困難。在存在非常大 的孔隙（例如，晶洞)時(shí)，巖心樣品可能不足以大到捕捉單個(gè)大的晶洞出現(xiàn)也不足以捕捉表 征井尺度上的流體流動(dòng)所需的晶洞的代表分布。這些問題在許多碳酸鹽巖油氣田中是常見 的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本文描述的是用于估計(jì)地質(zhì)地層的感興趣區(qū)域中的孔隙度分布的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的 方法的各種方式的實(shí)現(xiàn)。
[0005] 公開了一種用于從代表地質(zhì)地層的電阻率圖像測(cè)井估計(jì)地質(zhì)地層的感興趣區(qū)域 中的孔隙度分布的由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，該方法包括:基于第一電阻率值計(jì)算代表巖石基 質(zhì)的歸一化因子;基于第二電阻率值計(jì)算圖像點(diǎn)因子;將圖像點(diǎn)因子與歸一化因子比較以 識(shí)別與次生孔隙度對(duì)應(yīng)的電阻率圖像測(cè)井中的點(diǎn);基于不同的第一電阻率值和不同的第二 電阻率值重新計(jì)算歸一化因子和圖像點(diǎn)因子;將重新計(jì)算的歸一化因子與重新計(jì)算的成像 點(diǎn)因子重新比較以識(shí)別與次生孔隙度對(duì)應(yīng)的電阻率圖像測(cè)井中的附加點(diǎn)；以及重復(fù)重新計(jì) 算和重新比較步驟直到滿足終止準(zhǔn)側(cè)。該方法可以進(jìn)一步包括孔隙度校準(zhǔn)操作和一個(gè)或多 個(gè)偽影校正。
[0006] 在另一實(shí)施例中，公開了一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)源或存儲(chǔ)設(shè)備、 至少一個(gè)計(jì)算機(jī)處理器以及用戶界面，以實(shí)現(xiàn)用于估計(jì)地質(zhì)地層的感興趣區(qū)域中的孔隙度 分布的方法。
[0007] 在又一實(shí)施例中，公開了一種制品，該制品包括在其上具有計(jì)算機(jī)可讀代碼的計(jì) 算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀代碼被配置為實(shí)現(xiàn)用于估計(jì)地質(zhì)地層的感興趣區(qū)域中的孔隙 度分布的方法。
[0008] 以上
【發(fā)明內(nèi)容】
部分被提供以引入以簡(jiǎn)化形式的概念的選擇，該簡(jiǎn)化形式的概念被 在【具體實(shí)施方式】部分中在下面進(jìn)一步描述。該
【發(fā)明內(nèi)容】
不是意在識(shí)別所要求保護(hù)的主題的 關(guān)鍵特征或必要特征，也不是意在用于限制所要求保護(hù)的主題的范圍。此外，所要求保護(hù)的 主題不限于解決本公開內(nèi)容的任何部分中所注的任何或全部缺點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0009]關(guān)于下面的【具體實(shí)施方式】、權(quán)利要求以及附圖，本發(fā)明的這些和其它特征將被更 好地理解，其中：
[0010]圖1是地質(zhì)地層中的孔隙度的圖；
[0011] 圖2本發(fā)明的實(shí)施例的流程圖；
[0012] 圖3A是電阻率成像工具的圖；
[0013]圖3B是電阻率成像工具的一部分的圖；
[0014]圖4說明了本發(fā)明的實(shí)施例的中間步驟；
[0015] 圖5說明了來自本發(fā)明的實(shí)施例的用于孔隙度分布和次生孔隙度估計(jì)的結(jié)果；以 及
[0016] 圖6示意性地說明了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 本發(fā)明可以在被計(jì)算機(jī)執(zhí)行的系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)方法的一般環(huán)境中被描述和實(shí)現(xiàn)。這 種計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令可以包括程序、例程、對(duì)象、部件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，其 可以被用于執(zhí)行特定的任務(wù)和處理抽象數(shù)據(jù)類型。本發(fā)明的軟件實(shí)現(xiàn)可以被以不同的語言 編碼，以在各種計(jì)算機(jī)平臺(tái)和環(huán)境中應(yīng)用。將被理解的是，本發(fā)明的范圍和基本原則不限于 任何特定的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)。
[0018] 然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，使用硬件和軟件配置中的任何一個(gè)或硬件和軟件 配置的結(jié)合，本發(fā)明可以被實(shí)踐，該硬件和軟件配置包括但不限于具有單和/或多處理器計(jì) 算機(jī)、手持設(shè)備、平板設(shè)備、可編程消費(fèi)電子設(shè)備、微型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)等的系統(tǒng)。本發(fā) 明也可以在分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)踐，其中任務(wù)由通過一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)鏈接的服務(wù) 器或其它處理設(shè)備執(zhí)行。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以被定位在包括存儲(chǔ)器存儲(chǔ)設(shè) 備的本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)兩者中。本發(fā)明也可以作為井下傳感器或測(cè)量設(shè)備的部分 或作為實(shí)驗(yàn)室測(cè)量設(shè)備的部分被實(shí)踐。
[0019] 此外，用于與計(jì)算機(jī)處理器(諸如⑶、預(yù)先錄制的盤或其它等價(jià)設(shè)備)一起使用的 制品可以包括有形計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)介質(zhì)和在其上記錄的、用于指導(dǎo)計(jì)算機(jī)處理器促進(jìn)本發(fā) 明的實(shí)現(xiàn)和實(shí)踐的程序部件。這些設(shè)備和制品也落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
[0020] 現(xiàn)在參考附圖，本發(fā)明的實(shí)施例將被描述。本發(fā)明可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)，多種方 式包括，例如，作為系統(tǒng)(包括計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)）、方法(包括由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法）、裝置、計(jì) 算機(jī)可讀介質(zhì)、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、圖形用戶界面、web門戶或有形地固定在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ) 器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例在下面被討論。隨附的附圖只說明了本發(fā)明的典型 實(shí)施例，并且因此不被考慮為限制它的范圍和寬度。
[0021] 本發(fā)明涉及估計(jì)地質(zhì)地層中的孔隙度分布，特別是具有次生孔隙(諸如沒有限制， 晶洞、?？谆蛉芪g增強(qiáng)裂縫）的碳酸鹽巖地層中的孔隙度分布。石油勘探生產(chǎn)中，在例程測(cè) 量的所有長(zhǎng)度尺度(從巖心栓尺度到井間距離)上，顯著非均勻的孔隙度分布在碳酸鹽巖儲(chǔ) 層中是常見的。在建立用于地質(zhì)儲(chǔ)量和可采儲(chǔ)量估計(jì)的儲(chǔ)層模型中，孔隙度的精確代表是 期望的。
[0022]在具有鹽水充填的簡(jiǎn)單均勻的孔隙系統(tǒng)的巖石中，阿爾奇公式(Archies's law) 把孔隙度:φ與地層電阻率因子F聯(lián)系起來，如
[0024] 其中，F(xiàn)是完全水飽和巖石的電阻率Ro與地層水電阻率1的比
[0026]以及m是巖性指數(shù)或膠結(jié)因子。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，當(dāng)存在油氣時(shí)，作為含油氣 巖石的電阻率Rt與完全水飽和巖石的電阻率Ro的比的電阻率指數(shù)I (即，I = Rt/R〇)與巖石的 含水飽和度Sw相關(guān)，如：
[0028]其中，η是飽和度指數(shù)。在砂巖中，已經(jīng)表明m和η非常接近等于2,并且使用兩個(gè)關(guān) 系式，眾所周知的阿爾奇公式被獲得：
[0030] 其中飽和度指數(shù)η可以顯著不等于2的至少兩種情況存在:在親油儲(chǔ)層中（其中甚 至在低含油飽和度時(shí)油覆蓋顆粒表面并且開始阻塞孔喉以及抑制電傳導(dǎo)），以及在具有非 均勻孔隙空間的巖石中。膠結(jié)因子m與電流路徑的彎曲部分相關(guān)，在理想儲(chǔ)層中取值1，在理 想儲(chǔ)層中裂縫提供直的傳導(dǎo)路徑而不與顆粒(粒間）孔隙度相互作用。在另一方面，孤立孔 隙具有孔隙度但對(duì)巖石傳導(dǎo)性沒有貢獻(xiàn)，有效地提升了針對(duì)母巖的F和m。
[0031] 在碳酸鹽巖中，從巖心或測(cè)井測(cè)量確定系數(shù)m和η的方式已經(jīng)被使用。當(dāng)孔隙空間 結(jié)構(gòu)在短于巖心測(cè)量的間距或短于測(cè)井靈敏度的長(zhǎng)度尺度上變化時(shí)，這些方式可能具有困 難。在存在非常大的孔隙(例如，晶洞)時(shí)，巖心樣品可能既不足以大到捕捉單個(gè)晶洞出現(xiàn)也 不足以捕捉表征井尺度上的流體流動(dòng)所需的晶洞的代表分布。發(fā)生在小的長(zhǎng)度尺度上的孔 隙-空間結(jié)構(gòu)中的變化的出現(xiàn)以及晶洞的出現(xiàn)兩者，在許多碳酸鹽巖油氣田中是非常常見 的。圖1示出了碳酸鹽巖地層10中的孔隙度的代表圖。巖石基質(zhì)具有孔隙11?？梢源嬖诖紊?孔隙，諸如晶洞12。在一些位置(諸如致密巖石13)中，孔隙度可以非常低，基本為零。當(dāng)這些 致密巖石區(qū)域占據(jù)厚度大于孔隙度測(cè)井的分辨率的層時(shí)，從總孔隙度測(cè)井上顯示的它們的 呈現(xiàn)非常低(例如，低于1%)。該示例不是意在限制，因?yàn)橹旅軒r石的區(qū)域的確定可能被孔 隙度測(cè)井中的偽影復(fù)雜化。在一些礦物的情況中，可以從巖心識(shí)別致密區(qū)域，并且這些區(qū)域 中的最小電阻率圖像值可以從圖像中推斷出且用作臨界值(cut-off)以在井的其它區(qū)域中 從圖像識(shí)別這些致密區(qū)域。
[0032] 如圖2的方法15中指示的，本發(fā)明獲得電阻率圖像測(cè)井(一種或多種）（操作20)，從 其孔隙度分布被估計(jì)。電阻率圖像測(cè)井具有顯著高于傳統(tǒng)裸眼電阻率測(cè)井的分辨率，并且 將鉆孔周圍的電極測(cè)量陣列的結(jié)果顯示為深度和方位相關(guān)的圖像。電阻率圖像工具的示例 可以在圖3A和3B中看到。
[0033] 探針可以是多道(multi-trace)或多墊(multi-pad)測(cè)量探針。例如，圖3A說明了 用于在鉆孔表征中使用的探針100,其包括在一端具有多個(gè)向外延伸的構(gòu)件140的大體細(xì)長(zhǎng) (elongated)的軸120。向外延伸的構(gòu)件140均可以包括墊160(在圖3B中更詳細(xì)地示出），以 用于詢問鉆孔的區(qū)域。所說明的墊160包括傳感器200的多個(gè)對(duì)，以用于監(jiān)測(cè)電流，該電流由 于在定位在工具上其它地方的電極之間應(yīng)用交