CN104101562A - 一种确定储层渗透率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定储层渗透率的方法，属于储层评价领域。所述方法包括：首先对岩心进行物性实验、核磁T2实验及压汞实验，获取岩心孔隙度、核磁T2谱和压汞实验数据，然后利用压汞实验数据建立孔喉划分界限，利用压汞与核磁T2谱之间的相关关系建立不同孔隙分布界限；再进行不同孔隙分量的提取；最后进行储层渗透率的计算。本发明实现了在低孔渗储层中，利用基于不同孔隙分量组合下的渗透率计算方法，能够准确、可靠的获取渗透率的过程，为目前我国大面积的低孔渗储层勘探和油藏开发评价提供可靠的储层参数。

Description

一种确定储层渗透率的方法

技术领域

本发明涉及储层评价领域，特别涉及一种确定储层渗透率的方法。

背景技术

储层渗透率是衡量流体在压力差下通过多孔岩石有效孔隙能力的一种量值。准确求取储层渗透率是储层评价的基础工作。

Coates模型是确定储层渗透率最常用的方法之一。Coates模型利用可动流体体积与束缚流体体积的比值与孔隙度建立关系，它的经典模型是：

$K={\left(\frac{\mathrm{\φ}}{C}\right)}^4{\left(\frac{\mathrm{FFI}}{\mathrm{BVI}}\right)}^2$

式中：FFI为可动流体体积；BVI为束缚水体积；C为系数，具有地区经验性，需要由岩心实验确定。Coates模型利用孔隙度、束缚水体积和可动流体体积来估算渗透率。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

Coates模型是基于中高孔渗岩心实验数据分析而得到，经实际验证仅适用于具有中高孔渗地质特征的储层渗透率的确定。

发明内容

为了解决现有技术仅适用于具有中高孔渗地质特征的储层渗透率的确定，不适于低孔渗储层渗透率的确定，测井过程中无法实施低孔渗储层评价的问题，本发明实施例提供了一种确定储层渗透率的方法，用于低孔渗储层渗透率的确定，为测井过程中实施低孔渗储层评价奠定了基础。所述技术方案如下：

所述方法按照以下步骤进行操作：

步骤(1)对岩心进行核磁T2实验及压汞实验，并获取核磁T2谱和压汞实验数据；

步骤(2)利用压汞实验数据建立孔喉划分界限；

步骤(3)根据孔喉划分标准建立地区核磁T2谱孔隙分量划分界限；

步骤(4)根据步骤(3)所划分的界限，计算不同孔喉对应的弛豫时间划分区间的包络面积与总面积的比值，即孔隙分量值；

步骤(5)根据步骤(4)所得孔隙分量值计算储层的渗透率。

进一步的，在进行步骤(1)操作之前，还需进行岩心物性实验，并获取岩心孔隙度和岩心渗透率，所述岩心物性实验包括岩心孔隙度实验和岩心渗透率实验。

具体的，所述岩心物性实验按照《岩心分析方法SY/T5336-2006》标准规定的流程进行。

具体的，所述步骤(1)中所述岩心核磁T2实验按照《岩样核磁共振参数实验室测量规范SY/T6490-2007》标准规定的流程进行。

具体的，所述步骤(1)中所述压汞实验按照《岩石毛管压力曲线的测定SY/T5346-2005》标准规定的流程进行。

具体的，所述建立孔喉划分界限为建立小、中、大孔喉划分界限。

进一步的，所述步骤(2)先利用压汞实验数据确定孔喉划分标准，再根据孔喉划分标准建立孔喉划分界限。

进一步的，所述步骤(3)先利用统计平移方法将核磁T2谱与压汞孔径建立相关关系，再根据孔喉划分标准建立地区核磁T2谱孔隙分量划分界限。

具体的，所述孔隙分量为所述小、中、大孔喉在核磁T2谱上的孔隙分量V1、V2、V3。

进一步的，所述孔隙分量V1、V2、V3按照如下公式进行计算，

$V1=\frac{{\∫}_a^b\mathrm{Ad}\left(T2\right)}{{\∫}_a^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)};$ $V2=\frac{{\∫}_b^c\mathrm{Ad}\left(T2\right)}{{\∫}_a^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)};$ $V3=\frac{{\∫}_c^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)}{{\∫}_a^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)}$

T2为核磁测量的横向弛豫时间，

A为T2谱幅度，

a为T2谱弛豫时间初始值，

b为孔隙分量V1、V2的弛豫时间划分界限值，

c为孔隙分量V2、V3的弛豫时间划分界限值，

d为T2谱弛豫时间终止值。

进一步的，所述步骤(5)中所述计算储层的渗透率具体按照如下基于核磁孔隙分量组合下渗透率计算公式进行，

$K={\left(\frac{\mathrm{\φ}}{C}\right)}^{\mathrm{\α}}{\left(\frac{V2+V3}{V1}\right)}^{\mathrm{\β}}$

K为渗透率，

Φ为岩心孔隙度，

V1为小孔喉在核磁T2谱上的孔隙分量，

V2为中孔喉在核磁T2谱上的孔隙分量，

V3为大孔喉在核磁T2谱上的孔隙分量，

C、α、β为模型参数，利用最小二乘法拟合计算求得。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供了一种确定储层渗透率的方法，通过在核磁T2谱划分孔隙分量V1、V2、V3，并对孔隙分量V1、V2、V3进行计算，再利用孔隙分量V1、V2、V3的值计算获取储层渗透率。实现了在低孔渗储层中，利用基于不同孔隙分量组合下的渗透率计算方法，准确、可靠的获取渗透率的过程，为目前我国大面积的低孔渗储层勘探和油藏开发评价提供可靠的储层参数。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的确定储层渗透率的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的核磁T2谱孔隙分量及幅度示意图；

图3是本发明实施例提供的渗透率与岩心渗透率实验获取的渗透率对比图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

参见图1，本发明实施例提供了一种确定储层渗透率的方法，按照如下步骤进行操作：

步骤一，选取能够代表低孔渗地质特征的系列岩心，按照《岩心分析方法SY/T5336-2006》标准规定的流程对岩心进行物性实验，所述岩心物性实验包括岩心孔隙度实验和岩心渗透率实验，并获取岩心孔隙度和岩心实验渗透率值；按照《岩样核磁共振参数实验室测量规范SY/T6490-2007》标准规定的流程进行岩心核磁T2实验，获取核磁T2谱；按照《岩石毛管压力曲线的测定SY/T5346-2005》标准规定的流程进行岩心压汞实验，并获取压汞实验数据。

步骤二，利用步骤二所获取的压汞实验数据，确定地区层位孔喉分布范围，根据孔喉划分标准建立小、中、大孔喉的划分界限。

步骤三，利用统计平移方法，将T2谱与压汞孔径建立关系，根据压汞实验孔喉分布标准建立地区核磁T2谱孔隙分量V1、V2、V3划分界限，所述孔隙分量V1、V2、V3为所述小、中、大孔喉在核磁T2谱上的孔隙分量。

步骤四，根据核磁T2谱孔隙分量V1、V2、V3的划分界限，计算孔隙分量V1、V2、V3的值，具体按照如下公式进行计算，

$V1=\frac{{\∫}_a^b\mathrm{Ad}\left(T2\right)}{{\∫}_a^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)};$ $V2=\frac{{\∫}_b^c\mathrm{Ad}\left(T2\right)}{{\∫}_a^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)};$ $V3=\frac{{\∫}_c^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)}{{\∫}_a^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)}$

T2为核磁测量的横向弛豫时间，

A为T2谱幅度，

a为T2谱弛豫时间初始值，

b为孔隙分量V1、V2的弛豫时间划分界限值，

c为孔隙分量V2、V3的弛豫时间划分界限值，

d为T2谱弛豫时间终止值。

步骤五，根据步骤四所得孔隙分量值计算储层的渗透率，具体按照如下基于核磁孔隙分量组合下渗透率公式进行计算，

$K={\left(\frac{\mathrm{\φ}}{C}\right)}^{\mathrm{\α}}{\left(\frac{V2+V3}{V1}\right)}^{\mathrm{\β}}$

K为渗透率，

Φ为岩心孔隙度，

V1为小孔喉在核磁T2谱上的孔隙分量，

V2为中孔喉在核磁T2谱上的孔隙分量，

V3为大孔喉在核磁T2谱上的孔隙分量，

C、α、β为模型参数，利用最小二乘法拟合计算求得。

本发明实施例提供的方法，通过对代表地质特征的岩心进行物性实验、核磁T2实验及压汞实验，获取岩心孔隙度、核磁T2谱和压汞实验数据，通过利用压汞实验数据划分小、中、大孔喉，根据核磁T2谱和压汞实验数据之间存在的相关性，利用小、中、大孔喉的划分情况对核磁T2谱进行标定，在核磁T2谱上划分孔隙分量V1、V2、V3，并对孔隙分量V1、V2、V3进行计算，将孔隙分量V1、V2、V3的值代入渗透率计算公式获得储层渗透率的值。本发明利用不同孔隙分量对渗透率的贡献值大小不同，渗透率随小孔隙分量的值增加而减小，随着中孔隙分量、大孔隙分量的值增加而增加，符合岩石物理认识。实现了基于不同孔隙分量组合下，计算的渗透率值更为准确、可靠，在低孔渗储层渗透率的确定中有较好的应用效果。

实施例2

本发明实施例选取冀东油田南堡凹陷沙一段储层的岩心样品。所述储层区受地质沉积及成岩作用的影响，储层粘土含量高、岩石颗粒细、埋藏深且次生孔隙发育，形成典型的中深层低孔渗储层，选取20块岩心样品，根据本发明实施例1提供的步骤确定20块岩心样品的渗透率。具体按照如下步骤进行实施。

首先按照《岩心分析方法SY/T5336-2006》标准规定的流程进行岩心孔隙度实验和岩心渗透率实验，获取岩心孔隙度和岩心渗透率实验数值，岩心孔隙度为百分数，岩心渗透率K为mD，具体结果见表1。

然后按照《岩样核磁共振参数实验室测量规范SY/T6490-2007》标准规定的流程进行岩心核磁T2实验，获取核磁T2谱，具体结果见图2，其中，X为T2谱弛豫时间，单位为ms；Y为T2谱幅度，无量纲。按照《岩石毛管压力曲线的测定SY/T5346-2005》标准规定的流程进行压汞实验，获取压汞实验数据。

根据压汞实验数据，以1um和5um作为界限将实验区孔喉分成三部分建立小、中、大孔喉的划分界限和核磁T2谱孔隙分量V1、V2、V3划分界限；确立25ms、125ms分别为岩心样品核磁T2谱所对应小孔、中孔、大孔喉的弛豫时间界限。

按照如下公式计算孔隙分量V1、V2、V3的值，结果见表1，

$V1=\frac{{\∫}_a^b\mathrm{Ad}\left(T2\right)}{{\∫}_a^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)};$ $V2=\frac{{\∫}_b^c\mathrm{Ad}\left(T2\right)}{{\∫}_a^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)};$ $V3=\frac{{\∫}_c^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)}{{\∫}_a^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)}$

式中，

T2为核磁测量的横向弛豫时间，具体为图2中X值，

A为T2谱幅度，具体为图2中Y值，

a为T2谱弛豫时间初始值，具体见表1，

d为T2谱弛豫时间终止值，具体见表1，

b为孔隙分量V1、V2的弛豫时间划分界限值，具体为25ms，

c为孔隙分量V2、V3的弛豫时间划分界限值，具体为125ms。

最后，按照下述基于核磁孔隙分量组合下渗透率计算公式，

$K={\left(\frac{\mathrm{\φ}}{C}\right)}^{\mathrm{\α}}{\left(\frac{V2+V3}{V1}\right)}^{\mathrm{\β}}$

式中，

Φ为岩心孔隙度，

V1为小孔喉在核磁T2谱上的孔隙分量，

V2为中孔喉在核磁T2谱上的孔隙分量，

V3为大孔喉在核磁T2谱上的孔隙分量，

C、α、β为模型参数。

将孔隙分量V1、V2、V3的值(参见表1)及物性实验中测得的岩心孔隙度值(参见表1)代入基于核磁孔隙分量组合下渗透率计算模型，利用最小二乘法拟合计算求得模型参数C＝1.2992，α＝0.6899，β＝1.3683，再将孔隙分量V1、V2、V3的值(参见表1)、物性实验中测得的岩心孔隙度值(参见表1)和模型参数C＝1.2992，α＝0.6899，β＝1.3683代入基于核磁孔隙分量组合下渗透率计算模型，计算出每个岩心样品的渗透率值，结果见表1。

表1

由表1可以看出，渗透率随小孔隙分量的值增加而减小，随着中孔隙分量、大孔隙分量的值增加而增加，符合岩石物理认识。

将本发明实施例提供储层渗透率与岩心实验渗透率值进行对比，如图3所示，其中，X为岩心实验渗透率值，单位为mD；Y为本发明实施例提供的渗透率值，单位为mD。从图3中可以看出，本发明实施例提供的储层渗透率与岩心实验渗透率在45度线附近，二者相关性好，R²＝0.9863，说明本发明实施例提供的确定储层渗透率的方法能够准确、可靠的确定储层渗透率，在低孔渗储层中有很好的应用效果。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种确定储层渗透率的方法，其特征在于，所述方法按照以下步骤进行操作：

步骤（1）对岩心进行核磁T2实验及压汞实验，并获取核磁T2谱和压汞实验数据；

步骤（2）利用压汞实验数据建立孔喉划分界限；

步骤（3）根据孔喉划分标准建立地区核磁T2谱孔隙分量划分界限；

步骤（4）根据步骤（3）所划分的界限，计算不同孔喉对应的弛豫时间划分区间的包络面积与总面积的比值，即孔隙分量值；

步骤（5）根据步骤（4）所得孔隙分量值计算储层的渗透率。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行步骤（1）操作之前，还需进行岩心物性实验，并获取岩心孔隙度和岩心渗透率的值，所述岩心物性实验包括岩心孔隙度实验和岩心渗透率实验。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述岩心物性实验按照《岩心分析方法SY/T 5336-2006》标准规定的流程进行。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中所述岩心核磁T2实验按照《岩样核磁共振参数实验室测量规范SY/T 6490-2007》标准规定的流程进行。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（1）中所述压汞实验按照《岩石毛管压力曲线的测定SY/T 5346-2005》标准规定的流程进行。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立孔喉划分界限为建立小、中、大孔喉划分界限。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（2）先利用压汞实验数据确定孔喉划分标准，再根据孔喉划分标准建立孔喉划分界限。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（3）先利用统计平移方法将核磁T2谱与压汞孔径建立相关关系，再根据孔喉划分标准建立地区核磁T2谱孔隙分量划分界限。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述孔隙分量为所述小、中、大孔喉在核磁T2谱上的孔隙分量V1、V2、V3。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述孔隙分量V1、V2、V3按照如下公式进行计算，

$V1=\frac{{\∫}_a^b\mathrm{Ad}\left(T2\right)}{{\∫}_a^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)};$ $V2=\frac{{\∫}_b^c\mathrm{Ad}\left(T2\right)}{{\∫}_a^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)};$ $V3=\frac{{\∫}_c^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)}{{\∫}_a^d\mathrm{Ad}\left(T2\right)}$

T2为核磁测量的横向弛豫时间，

A为T2谱幅度，

a为T2谱弛豫时间初始值，

b为孔隙分量V1、V2的弛豫时间划分界限值，

c为孔隙分量V2、V3的弛豫时间划分界限值,

d为T2谱弛豫时间终止值。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤（5）中所述计算储层的渗透率具体按照如下基于核磁孔隙分量组合下渗透率计算公式进行，

$K={\left(\frac{\mathrm{\φ}}{C}\right)}^{\mathrm{\α}}{\left(\frac{V2+V3}{V1}\right)}^{\mathrm{\β}}$

K为渗透率，

Φ为岩心孔隙度，

V1为小孔喉在核磁T2谱上的孔隙分量，

V2为中孔喉在核磁T2谱上的孔隙分量，

V3为大孔喉在核磁T2谱上的孔隙分量，

C、α、β为模型参数，利用最小二乘法拟合计算求得。