CN104374679B - 一种确定储层渗透率贡献值的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定储层渗透率贡献值的方法，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、核磁共振T₂实验，获取岩心孔隙度、渗透率、核磁共振T₂谱数据，然后利用核磁共振孔隙分量与对应的弛豫时间进行储层渗透率贡献值计算。本发明实现了在低孔渗砂岩储层中，利用核磁共振孔隙分量与对应的弛豫时间求取储层渗透率贡献值的方法，能够基于核磁数据准确、可靠地获取储层渗透率累计贡献变化过程，分析渗透率累积贡献值与弛豫时间的关系，建立渗透率累积贡献值划分孔隙空间的标准，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贡献值的方法

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贡献值的方法。

背景技术

影响碎屑岩储层渗透率的因素主要包括孔隙度及孔道的弯曲度等，核磁共振孔隙度是由T₂分布通过刻度直接得到，在实验室所测量得到64组数据组成核磁共振谱，从前人研究的成果来看，大孔隙度部分含有自由流体较多，与渗透率的相关性好，对整体的渗透率贡献大；而在小孔隙部分与渗透率的相关性变差，束缚流体越多相关性就越差，利用区间渗透率的贡献值对于得到贡献最大的主要孔隙大小具有较大的意义。准确求取储层渗透率贡献值是储层评价的基础工作。

目前，储层渗透率贡献率主要是基于毛管束模型及毛管压力曲线求取的孔喉分布进行计算，主要有以下两种计算方法：

Purcell(1949)针对岩石的绝对渗透率进行了研究，其渗透率计算公式是根据毛管束模型导出的，即假设岩石是由一束直径不等但长度相等的毛管所构成。根据泊谡叶定律，导出流体通过单根毛管孔道的流量公式，进一步结合达西公式，最后得出渗透率的计算公式为：

此种方法的进一步运用是计算区间渗透率。并由此可以做出不同毛管压力曲线区间的渗透率贡献值。区间渗透率的贡献值，即占总渗透率的百分数，可以由以下公式确定。即:

Wall(1965)提出，假设岩石的孔隙是由大小不同的毛细管束组成的。根据统计学的观点将孔隙体积划分为若干相等体积的级别，再计算每一级别孔隙体积的渗透率，然后再将他们叠加起来得出总渗透率。

岩样总渗透率的计算公式为：

式中：K为岩样的渗透率，φ为岩样的孔隙度，n为等量孔隙体积的级数(一般n＝10)；r_i为相应的孔隙吼道半径，其中r₁>r₂>r₃>r₄……>r_n。

由此所计算区间渗透率的贡献值为：

。

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：

Purcell和Wall模型是基于毛细管模型及毛管压力的岩心实验数据分析而得到，经实际验证，该方法仅适用于具有中高孔渗地质特征的储层渗透率及渗透率贡献值的确定。

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及渗透率贡献值的确定，对于中低孔渗的储层毛管压力曲线较难反映储层的孔隙大小分布，不适于低孔渗储层渗透率贡献值的确定问题，本发明实施例提供了一种确定储层渗透率贡献值的方法，用于低孔渗储层渗透率贡献值的确定，为分析渗透率累积贡献值与孔隙大小的关系，建立渗透率累积贡献值划分孔隙空间的标准，实施低孔渗储集层的孔隙空间有效性评价奠定了基础。

本发明解决其技术问题是通过下述技术方案来实现的。

一种确定储层渗透率贡献值的方法，所述方法按照以下步骤进行操作：

步骤(1)对岩心进行核磁共振T₂实验及物性实验，并获取核磁T₂谱和物性实验数据；

步骤(2)利用核磁共振T₂谱表征储层孔隙分布特征计算储层的渗透率贡献值E_i；

步骤(3)根据步骤(2)计算的储层渗透率贡献值求取储层渗透率累积贡献值D_i；

步骤(4)根据步骤(3)所计算储层渗透率累积贡献值D_i，将其与核磁共振T₂谱弛豫时间作图，判断储层的可动流体对应的弛豫区间。

进一步的，所述步骤(1)中，岩心物性实验包括岩心孔隙度实验和岩心渗透率实验，通过实验获取岩心孔隙度和岩心渗透率的值。

具体的，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。

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/T 6490-2007》标准规定的流程进行。

进一步的，所述核磁共振T₂谱的渗透率贡献值E_i按照如下公式进行计算，

式中，i为观测点序号，

E_i为储层渗透率贡献值，

φ_i为不同T₂谱弛豫时间对应的孔隙分量。

进一步的，所述步骤(3)中所述根据步骤(2)计算的储层渗透率贡献值求取渗透率累计贡献值D_i，具体按照如下计算公式进行：

i为观测点序号，

E_i为储层渗透率贡献值，

D_i为储层渗透率累计贡献值。

进一步的，所述步骤(4)中提取岩心渗透率累计贡献率达到99.99％、99.9％、99.5％、99％、98％、95％、90％、80％、70％时对应的核磁共振弛豫时间，结合物性实验进行分析，判断储层核磁共振T₂谱中孔隙空间的有效性。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：该确定储层渗透率贡献值的方法，利用核磁共振孔隙分量与对应的弛豫时间进行储层渗透率贡献值计算，实现了在低孔渗砂岩储层中，利用核磁共振孔隙分量与对应的弛豫时间求取储层渗透率贡献值。该方法能够准确、可靠的获取储层渗透率贡献值的过程，分析渗透率累积贡献值与孔隙大小的关系，建立了渗透率累积贡献值划分孔隙空间的标准，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贡献值的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的核磁T₂谱幅度及累计贡献值示意图；

图3是本发明实施例提供的不同物性条件下的渗透贡献率与核磁弛豫时间对比图。

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贡献值的方法，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/T 6490-2007》标准规定的流程进行岩心核磁T₂实验，获取核磁T₂谱。

步骤二，利用步骤一获取的核磁共振T₂谱表征储层孔隙分布特性计算储层的渗透率贡献值，具体按照如下公式进行计算，

i为观测点序号，

E_i为储层渗透率贡献值，

φ_i为不同T₂谱弛豫时间对应的孔隙分量。

步骤三，利用所计算的储层渗透率贡献值求取储层渗透率累积贡献值，具体按照如下公式进行计算，

i为观测点序号，

E_i为储层渗透率贡献值，

D_i为储层渗透率累计贡献值。

步骤四，根据步骤三所计算不同岩心的渗透率累积贡献值与核磁共振T₂谱 弛豫时间作图判断储层的可动流体对应的弛豫区间。

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，获取岩心孔隙度、核磁T₂谱数据，利用核磁共振孔隙分量与对应的弛豫时间进行储层渗透率贡献值计算，进而利用数学算法计算储层渗透率累计贡献值。本发明实现了在低孔渗砂岩储层中，利用核磁共振孔隙分量与对应的弛豫时间求取储层渗透率贡献值的方法，能够准确、可靠的获取储层渗透率贡献值的过程，分析渗透率累积贡献值与孔隙大小的关系，建立了渗透率累积贡献值划分孔隙空间的标准，符合岩石物理认识，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4块岩心样品，根据本发明实施例1提供的步骤确定4块岩心样品的渗透率贡献值。具体按照如下步骤进行实施。

首先按照《岩心分析方法SY/T 5336-2006》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2。

然后按照《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岩心核磁T₂实验，获取核磁T₂谱，具体结果见图2。

根据核磁共振实验数据，利用核磁共振T₂谱表征储层孔隙分布特性计算储层的渗透率贡献值，具体按照如下公式进行计算，结果见表1，

i为观测点序号，

E_i为储层渗透率贡献值，

φ_i为不同T₂谱弛豫时间对应的孔隙分量。

利用所计算的储层渗透率贡献值求取储层渗透率累积贡献值，具体按照如下公式进行计算，结果见表1，在核磁共振T₂谱上表征见图2，

i为观测点序号，

E_i为储层渗透率贡献值，

D_i为储层渗透率累计贡献值。

表1

由表1可以看出，大孔隙部分含有自由流体较多，对整体的渗透率贡献大； 而在小孔隙部分含有束缚流体较多，对整体的渗透率贡献小或者几乎无贡献，符合岩石物理认识。

按照如上方法，筛选4颗物性差异较大的岩心，分别计算其核磁共振T₂谱的渗透率累计贡献值，提取岩心渗透率累计贡献率达到99.99％、99.9％、99.5％、99％、98％、95％、90％、80％、70％时对应的核磁共振弛豫时间，结果见表2。结合物性实验进行分析，判断储层核磁共振T₂谱中孔隙空间的有效性，具体结果见图3。

表2

将本发明实施例提供储层物性及累计渗透率贡献值对应弛豫时间进行比较，由表2及图3可以看出，当渗透率贡献达到98％时，出现拐点，拐点两边分别代表两种不同类型孔隙体系，对渗透率的影响各不相同，拐点右侧对渗透率起到主导作用，相同累计渗透率贡献值条件下，弛豫时间越大，物性越好，反之，则物性越差。符合岩石物理认识，说明本发明实施例提供的利用核磁共振T₂谱确定储层渗透率贡献值的方法能够准确、可靠的评价储层不同孔隙大小对渗透率贡献，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 (6)

1.一种确定储层渗透率贡献值的方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤(1)，对岩心进行核磁共振T₂实验及物性实验，并获取核磁T₂谱和物性实验数据；

步骤(2)，利用核磁共振T₂谱表征储层孔隙分布特征计算储层的渗透率贡献值E_i；

所述核磁共振T₂谱的渗透率贡献值E_i按照如下公式进行计算：

$E_i=\[\underset{i}{\overset{i+1}{\Σ}}{\mathrm{\Δ\φ}}_{i-(i+1)}{{\left(T_2\right)}^2}_{i-(i+1)}/\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{\mathrm{\Δ\φ}}_i{{\left(T_2\right)}^2}_i\]\×100$

式中，i为观测点序号，

E_i为储层渗透率贡献值，

φ_i为不同T₂谱弛豫时间对应的孔隙分量，

T₂为核磁共振弛豫时间；

步骤(3)，根据步骤(2)计算的储层渗透率贡献值求取储层渗透率累积贡献值D_i；

步骤(4)，根据步骤(3)所计算储层渗透率累积贡献值D_i，将其与核磁共振T₂谱弛豫时间作图，判断储层的可动流体对应的弛豫区间。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，岩心物性实验包括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的值。

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/T5336-2006》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(3)中，所述根据步骤(2)计算的储层渗透率贡献值求取储层渗透率累积贡献值D_i，具体按照如下计算公式进行：

$D_i=\underset{i=N}{\overset{1}{\Σ}}{E}_i$

i为观测点序号，

E_i为储层渗透率贡献值，

D_i为储层渗透率累计贡献值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中提取岩心渗透率累计贡献率达到99.99％、99.9％、99.5％、99％、98％、95％、90％、80％、70％时对应的核磁共振弛豫时间，结合物性实验进行分析，判断储层核磁共振T₂谱中孔隙空间的有效性。