CN102454401B - 一种获取低孔渗储层测井饱和度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种获取低孔渗储层测井饱和度的方法，属于油气田勘探开发领域。本发明首先确定储层中对应不同电阻率的胶结指数m，然后建立电阻率与胶结指数m之间的函数关系，最后获得储层含气饱和度的近似解，进而实现对储层类型的准确判断。本发明解决了岩电实验所求m值变量难以指导生产应用的现状，解决了低孔渗储层中气层、气水同层和水层的测井识别问题，本发明可操作性强，研究结论准确可靠，提高了火山岩储层测井解释的符合率，在致密砂岩、碳酸盐岩和火成岩储层中都有较好的应用价值。

Description

一种获取低孔渗储层测井饱和度的方法

技术领域

本发明属于油气田勘探开发领域，具体涉及一种获取低孔渗储层测井饱和度的方法。

背景技术

在油气田勘探开发中，利用阿尔奇公式求取储层含水饱和度，是判断储层流体性质，准确识别气层、气水同层、水层和干层的关键技术。阿尔奇公式为：

式中，a、b是与地层因素和电阻率增大率相关的系数；

m是胶结指数；

n是饱和度指数；

Rw是地层水电阻率；

是测井孔隙度；

Rt是地层真电阻率；

Sw是含水饱和度。

阿尔奇公式中包含m、a、n、和b多个待确定的解释参数，它们对应用阿尔奇公式的效果有十分重要的影响。

典型阿尔奇公式参数是基于中等孔隙度、渗透率砂岩实验获得的，一般而言，对于待定产层，阿尔奇公式的测井解释参数是相对固定的，但随着油气勘探开发中低孔渗储层所占比重的日益增加，近年来的研究日益发现，对于低孔渗复杂储层，阿尔奇公式参数是可变的，尤其是m值的变化范围比较大，因此阿尔奇公式参数的不适用性也日益显现。在应用阿尔奇公式计算低孔渗储层含水饱和度时，需根据目标区块地质特征来研究选取，主要是通过岩电实验数据进行地层因素和饱和度指数分析，建立储层的岩电关系，进而分析得出适合研究区和解释层段的解释参数。

阿尔奇公式中的m值(无量纲)是岩性和孔隙结构的综合反映，近年来的一些实验结果及理论研究成果表明，对于低孔渗储层，m值的变化对于油气层含水饱和度计算的影响最大。复杂岩性的m值不是固定值。研究具有可变m值的阿尔奇公式，对岩性或物质组成多变的火山岩测井解释具有技术合理性，但m值求取难又影响了该方法的实施。即使用实验分析相同岩性，由于孔隙结构的差异，其m值可能差别很大，因此采用标定多个岩心的方法求取m值，不仅成本高，方法也未必有效。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种操作方便、结论可靠的获取低孔渗储层测井饱和度的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种获取低孔渗储层测井饱和度的方法，首先确定储层中对应不同电阻率的胶结指数m，然后建立电阻率与胶结指数m之间的函数关系，最后获得储层含气饱和度的近似解，进而实现对储层类型的准确判断。

所述方法包括：

(1)确定致密层的m值：设定电阻率大于2000欧姆米的火山岩储层含水饱和度为100％，将岩电实验求取的基础参数代入阿尔奇公式，反求该点的m值；

(2)确定各类干层的m值：设已测试干层及其他不同电阻率的干层含水饱和度为95％，运用与步骤(1)相同的方法反求与之对应的m值；

(3)确定气层的m值：应用岩电实验求取的较高孔隙度储层的m值；

(4)确定m值测井解释图版：将步骤(1)和步骤(2)中对应不同电阻率反求得到的m值与步骤(3)中的气层电阻率对应的m值制作成m值测井解释图版；

(5)确定储层流体性质：将通过m值测井解释图版求取的m值及岩电实验求取的基础参数代入阿尔奇公式中，求取储层含气饱和度的近似解，进而确定储层流体性质；

所述基础参数包括a、b和n，其中，a、b是与地层因素和电阻率增大率相关的系数，n是饱和度指数。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用测井曲线获取了m值的变化规律，解决了岩电实验所求m值变量难以指导生产应用的问题，解决了低孔渗储层中气层、气水同层和水层的测井识别问题，本发明可操作性强，研究结论准确可靠，提高了火山岩储层测井解释的符合率，在致密砂岩、碳酸盐岩和火成岩储层中都有较好的应用价值。

附图说明

图1是采用现有技术计算火山岩储层测井含水饱和度的效果图。

图2是采用本发明方法计算火山岩储层测井含水饱和度的效果图。

图3是本发明实施例中XX7井的测井解释图。

图4是本发明实施例中XX4井加深段的测井解释图。

图5是本发明实施例中XX3井的测井解释图。

图6是本发明实施例中XX9井的测井解释图。

图7是本发明实施例中的m值与电阻率变化关系图(即所述的m值测井解释图版)。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

阿尔奇公式中的m值(无量纲)是岩性和孔隙结构的综合反映，在应用阿尔奇公式计算低孔渗储层含水饱和度时，在利用岩电实验难以准确求取火山岩储层m值变化特征的情况下，根据电阻率测井曲线能综合反映岩性和孔隙结构，建立电阻率与可变m值的函数关系，然后将之代入阿尔奇公式中，求取储层含气饱和度的近似解(在储层中默认含水饱和度加上含气饱和度为100％，阿尔奇公式计算的是含水饱和度，100％减去含水饱和度即为含气饱和度。)，达到准确判断储层类型的目的。其具体步骤如下：

(1)致密层m值的确定：设定电阻率大于2000欧姆米的火山岩储层含水饱和度为100％，将岩电实验求取的基础参数(a、b、n)代入阿尔奇公式，反求该点的m值；阿尔奇公式中的Rw、Rt这三个参数是已知的。

(2)各类干层m值的确定：设已测试干层及其他不同电阻率的干层含水饱和度为95％(根据经验统计，设干层含水饱和度为95％)，运用与步骤(1)相同的方法反求与之对应的m值；

(3)气层m值的确定：应用岩电实验求取的较高孔隙度储层的m值；

(4)m值测井解释图版的确定：将步骤(1)和步骤(2)中对应不同电阻率反求得到的m值与步骤(3)中的气层电阻率对应的m值制作成m值测井解释图版，如图7所示；

(5)储层流体性质的确定：将通过m值测井解释图版求取的m值及岩电实验求取的a、b、n值代入阿尔奇公式中，求取储层含气饱和度的近似解，进而确定储层流体性质。

在获得含气饱和度近似解后，首先用生产测试资料检验，效果良好，并依次确定测井解释标准，然后，将该方法推广到新钻井的测井解释预测中，这是根据生产测试数据确定的一个近似判断储层的标准，它和孔隙度一起属于判断储层的定量解释标准。

应用本发明方法的一个实施例如下：首先采用了一些学习井(早期的探井及生产井)，应用学习井建立测井解释基础，并统计出测井解释标准，然后应用此标准对其它井开展预测，预测结果全部被证实。表1给出的是本实施例中的测井解释标准分类表，表1中的孔隙度标准及含水饱和度标准是利用每一口井的计算结果结合生产测试结果统计得出。表1中第五列为饱和度标准，具体来说，对于本实施例，利用本发明的方法给出的饱和度标准为：含气饱和度大于等于60％的为气层，40％-60％的可能是低饱和度气层，也有可能是低产气层或气水同层，小于40％的是水层或干层。饱和度是识别低孔渗储层类型的重要手段之一，确定储层类型并不是只有饱和度就可以了，必须结合其他的手段。准确的饱和度值是准确识别储层类型的重要条件之一。

表1

表1是本发明应用在本实例中的最终解释标准，对于其他低孔渗储层，可能最后得到的饱和度标准数值不同，但方法和步骤都是一样的。另外，每个井都有自己的密度中子孔隙度曲线，深浅侧向曲线，计算得到的含气饱和度曲线和孔隙度曲线。根据井中密度和中子的关系，深浅侧向是否有幅度差，孔隙度的范围以及含气饱和度的范围来确定井中储层的类型。不同的井中，气层、气水同层、含气水层、水层和干层的识别依据是一样的，把每口井定的解释结论结合起来，就得到这个表所列的标准。表1中的第二、第三和第四列为判断储层的定性解释标准，定性解释与定量解释既相互独立又相辅相成，例如，解释完一口井发现，该井的某一储层段的密度孔隙度有大于中子孔隙度的部分，也有近似等于中子孔隙度的部分，即密度中子孔隙度比≥1，深浅侧向有幅度差，即深浅侧向比＞1；如果有核磁测井，发现T2谱频带宽，谱峰相连。那么从定性方面，该储层段应该是低饱和度气层或低产气层。该储层段含气饱和度范围为40-60％，孔隙度大于等于4％，那么从定量方面，该储层段应该是低饱和度气层。结合定性和定量两个方面可得，这个储层段是低饱和度气层。

图1给出了采用现有技术方法计算含水饱和度的效果图，图中m值是固定值，根据含气饱和度分析(100％减去含水饱和度即为含气饱和度，用含气饱和度分析更直观一些)，干层与气层难以区分。图2给出了采用本发明方法计算火山岩储层测井含水饱和度的效果图，图中的m值是可变的，根据含气饱和度分析，可以清楚区分干层与气层，该井2号气层平均含气饱和度为31.6％(主要有效段3713-3719米的含水饱和度达到或超过40％)，结合定性解释标准，将该层解释为低饱和度气层，与测试结果相符，1号层含水饱和度接近100％，为干层特征。

本实施例中使用了Forward解释软件，这是本领域现有的软件，在解释每一口井时，要将测井解释参数输入该软件，然后利用该软件计算含水饱和度和孔隙度等参数，最后依据这些参数结合表1中定性标准最终确定测井解释结论。

本实施例通过以下测井解释成果验证了本发明方法的效果：

1，XX7井

该井深3758.5-4338.9米，原解释为气层，现解释为气水同层(如图3所示)。具体如下：图中XX7井的5号层平均含水饱和度为49.76％(含气饱和度为50.24％)；6号层平均含水饱和度为51.1％(含气饱和度为48.9％)；7号层平均含水饱和度为59.52％(含气饱和度为40.48％)；8号层平均含水饱和度为63.8％(含气饱和度为36.2％)，由于测井解释的含水饱和度是个平均值，所以有时会出现个别饱和度计算结果在40％左右浮动，8号层现象应属正常，该层的主要有效段含水饱和度是超过40％的，从表1得知为气水同层，这一认识与测试、试采结果相符合，这就证明本发明的饱和度计算是准确的。

2，XX4井加深段

如图4所示，该段测井解释为含气水层，解释符号是Forward解释软件里自带的，13，14号层的符号就是含气水层。含气水层和水层本质是一样的，都属于水层范围。测试结果为：日产气1580方，产水30方，证实测井解释准确有效。

3，XX3井

如图5所示，该井测井解释为气层井，测试后，日产气35万方，无水，与测井解释(图5中从98号层到103号层解释符号都是气层，没有水)吻合。

4，XX9井

如图6所示，该井测井解释为气层，经测试后，日产气30万方，无水，与测井解释吻合(从解释层段的解释符号上可以看出，除了气层就是干层，没有水)。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (2)

1.一种获取低孔渗储层测井饱和度的方法，其特征在于：阿尔奇公式中的m值是岩性和孔隙结构的综合反映，所述方法根据电阻率测井曲线能综合反映岩性和孔隙结构，建立电阻率与可变m值的函数关系，然后将之代入阿尔奇公式中，求取储层含气饱和度的近似解；所述方法首先确定储层中对应不同电阻率的胶结指数m，然后建立电阻率与胶结指数m之间的函数关系，最后获得储层含气饱和度的近似解，进而实现对储层类型的准确判断；

所述方法包括：

(1)确定致密层的m值：设定电阻率大于2000欧姆米的火山岩储层含水饱和度为100％，将岩电实验求取的基础参数代入阿尔奇公式，反求该点的m值；

(2)确定各类干层的m值：设已测试干层及其他不同电阻率的干层含水饱和度为95％，运用与步骤(1)相同的方法反求与之对应的m值；

(3)确定气层的m值：应用岩电实验求取的较高孔隙度储层的m值；

(4)确定m值测井解释图版：将步骤(1)和步骤(2)中对应不同电阻率反求得到的m值与步骤(3)中的气层电阻率对应的m值制作成m值测井解释图版；

(5)确定储层流体性质：将通过m值测井解释图版求取的m值及岩电实验求取的基础参数代入阿尔奇公式中，求取储层含气饱和度的近似解，进而确定储层流体性质；

所述基础参数包括a、b和n，其中，a、b是与地层因素和电阻率增大率相关的系数，n是饱和度指数。

2.根据权利要求1所述的获取低孔渗储层测井饱和度的方法，其特征在于：所述阿尔奇公式为：

式中，a、b是与地层因素和电阻率增大率相关的系数；

m是胶结指数；

n是饱和度指数；

Rw是地层水电阻率；

是测井孔隙度；

Rt是地层真电阻率；

Sw是含水饱和度。