CN104809283A - 一种稠油油藏内的夹层识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种稠油油藏内的夹层识别方法,属于石油天然气勘探开发技术领域。所述方法包括:获取待测井的测井响应特征;确定所述待测井的储层物性下限阈值;根据所述储层物性下限阈值和所述测井响应特征对所述待测井进行夹层定量识别。本发明通过将特定的测井响应特征与储层物性下限阈值进行比较,以实现对泥质夹层、物性夹层和稠油储层的定性识别,进而能够对厚层-特厚层稠油的油藏内夹层进行有效的定量识别。
Description
技术领域
本发明涉及一种稠油油藏内的夹层识别方法,属于石油天然气勘探开发技术领域。
背景技术
对于稠油资源丰富的地区,通常存在地质条件复杂、油藏类型多样、油藏内部夹层发育且分布不均等问题,因此对于夹层的研究一直是油藏开发研究中的重点内容,同时也是储层非均质性研究的难点内容。尤其是在蒸汽驱、SAGD(Steam AssistedGravity Drainage,蒸汽辅助重力泄油)、火烧等稠油热采区块,夹层作为渗流屏障,是影响砂体内液相和气(汽)相的垂向或侧向渗流能力、影响蒸汽腔发育和扩展的重要因素。而在现有技术中并没有相应的技术方案在上述的复杂条件下对夹层进行较精确的识别。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的无法在复杂条件下对夹层进行较精确识别的问题,进而提出了一种稠油油藏内的夹层识别方法。本发明提出的技术方案包括:
一种稠油油藏内的夹层识别方法,包括:
获取待测井的测井响应特征;
确定所述待测井的储层物性下限阈值;
根据所述储层物性下限阈值和所述测井响应特征对所述待测井进行夹层定量识别。
在本发明所述的稠油油藏内的夹层识别方法中,在对所述待测井进行夹层定量识别之前还包括:
根据宏观测井资料对所述待测井进行夹层定性识别,所述夹层定性识别的类型包括泥质夹层、物性夹层和稠油夹层。
在本发明所述的稠油油藏内的夹层识别方法中,确定所述待测井的储层物性下限阈值包括:
根据所述待测井的压汞特性和物性特性确定最小流动孔喉半径;
根据所述最小流动孔喉半径与测井响应特征的交会图确定所述储层物性下限阈值。
在本发明所述的稠油油藏内的夹层识别方法中,所述确定最小流动孔喉半径包括:
根据所述待测井的毛管压力曲线资料获得岩心标准化饱和度,再通过J函数法对每块样品的岩心标准化饱和度进行拟合从而确定J函数与岩心标准化饱和度的关系,根据所述J函数与岩心标准化饱和度的关系确定油藏平均毛管压力曲线;
根据所述油藏平均毛管压力曲线确定不同的汞饱和度对应的毛管压力值,再根据油藏条件下孔喉半径与毛管压力之间的关系确定对应的孔喉半径值,以等孔隙体积增量为基础计算每一个孔隙体积间隔中的渗透能力贡献值,从而确定最小流动孔喉半径。
在本发明所述的稠油油藏内的夹层识别方法中,所述J函数是指所述待测井的实测毛管压力与参考毛管压力的比值,对于利用压汞法测得的毛管压力曲线,所述J函数与所述毛管压力的关系式为:J(SWD)=0.086Pc(K/Φ)0.5,所述J函数与所述岩心标准化饱和度之间的关系式为:J(SWD)=aSWD b,其中SWD表示岩心标准化饱和度,Pc表示毛管压力,K表示渗透率,Φ表示孔隙度,a表示岩心的J函数无因次排驱压力,b表示岩心的J函数曲线指数。
在本发明所述的稠油油藏内的夹层识别方法中,所述岩心标准化饱和度通过以下公式计算获得:
SWD=(max(SHg)-SHg)/max(SHg)
其中,SHg表示进汞饱和度,max(SHg)表示进汞饱和度的最大值。
在本发明所述的稠油油藏内的夹层识别方法中,所述毛管压力曲线通过以下公式计算获得:
Pc(SHg)L=11.63*a平均*[(1-SHg-Swi平均)/(1-Swi平均)]b平均*(Φ平均/K平均)0.5
其中,Pc(SHg)L表示实验室条件下的毛管压力,Swi平均表示岩样束缚水饱和度的平均值,a平均和b平均分别表示岩心的J函数无因次排驱压力平均值和岩心的J函数曲线指数平均值,Φ平均表示所有样品孔隙度的平均值,K平均表示所有样品渗透率的平均值。
在本发明所述的稠油油藏内的夹层识别方法中,所述油藏条件下孔喉半径与毛管压力之间的关系通过以下公式计算获得:
ri=0.051743/Pc(SHg)R
其中,ri表示第i个孔隙体积间隔的孔喉半径,i表示自然数,Pc(SHg)R表示油藏条件下的毛管压力。
在本发明所述的稠油油藏内的夹层识别方法中,所述每一个孔隙体积间隔中的渗透能力贡献值通过以下公式计算获得:
△Ki=(2i-1)ri 2/∑(2i-1)ri 2*100%
其中,△Ki表示第i个孔隙体积间隔的渗透能力贡献值。
本发明的有益效果是:通过将特定的测井响应特征与储层物性下限阈值进行比较,以实现对泥质夹层、物性夹层和稠油储层的定性识别,进而能够对厚层-特厚层稠油的油藏内夹层进行有效的定量识别。
附图说明
图1以示例的方式示出了稠油油藏内的夹层识别方法的流程图。
图2是实施例一提供的稠油油藏内的夹层识别方法的流程图。
图3是实施例一的井温监测曲线,横坐标表示温度,单位是℃,纵坐标表示井深。单位是m。
图4是实施例一的泥质夹层的测井响应特征图,其中,曲线a表示深侧向电阻率RS,曲线b表示0.45m底部梯度视电阻率RT,曲线c表示声波时差AC,曲线d表示补偿密度DEN,曲线e表示微梯度RML,曲线f表示微电位RMN。
图5是实施例一的物性夹层的测井响应特征图,其中,曲线g表示深侧向电阻率RS,曲线h表示0.45m底部梯度视电阻率RT,曲线i表示声波时差AC,曲线j表示自然电位SP,曲线k表示微梯度RML,曲线m表示微电位RMN。
图6是实施例一的孔喉半径与孔隙度交会图。
图7是实施例一的孔喉半径与渗透率交会图。
图8是实施例一的声波时差与深侧向电阻率交会图,横坐标表示深侧向电阻率,单位是Ω·m,纵坐标表示声波时差,单位是μs/m。
图9是实施例一的泥质含量与微电位交会图,横坐标表示微电位,单位是Ω·m,纵坐标表示泥质含量,单位是%。
图10是实施例一的研究区块某井的综合柱状图。
具体实施方式
本具体实施方式提出了一种稠油油藏内的夹层识别方法,结合图1所示,包括:
步骤11,获取待测井的测井响应特征。
其中,所述稠油油藏是指单层储层厚度大于5m的厚层-特厚层稠油油藏,所述稠油油藏内的夹层是指单砂层(单油气层)之间或内部分布不稳定的不渗透或极低渗透的薄层,它能够对油、气(汽)、水的运移或聚集产生影响作用。
在选取待测井后,可首先获取该待测井的测井响应特征,该测井响应特征可以包括:微电位、深侧向电阻率、底部梯度视电阻率、声波时差、孔隙度、渗透率和泥质含量等。对于一些储层与夹层之间的界限比较明显的情况,通过任意一种测井响应特征均可对稠油油藏内的夹层进行识别;当储层与夹层之间的界限比较模糊的情况,可通过多种测井响应特征相结合的方式对稠油油藏内的夹层进行识别。
步骤12,确定待测井的储层物性下限阈值。
可选的,确定该待测井的储层物性下限阈值的过程包括:
根据该待测井的压汞特性和物性特性确定最小流动孔喉半径;
根据该最小流动孔喉半径与测井响应特征的交会图确定该待测井的储层物性下限阈值。
其中,该确定最小流动孔喉半径的过程可以包括:
根据该待测井的毛管压力曲线资料获得岩心标准化饱和度,再通过J函数法对每块样品的岩心标准化饱和度进行拟合,建立每块样品的J函数数学模型,求出a平均和b平均,从而确定J函数与岩心标准化饱和度的关系,再将a平均和b平均代入实验室条件下的毛管压力曲线公式,并根据J函数与岩心标准化饱和度的关系确定油藏平均毛管压力曲线;
以汞饱和度零值为起始值,以一预定值为步长,根据油藏平均毛管压力曲线确定不同的汞饱和度对应的毛管压力值,再根据油藏条件下孔喉半径与毛管压力之间的关系确定对应的孔喉半径值,以等孔隙体积增量为基础计算每一个孔隙体积间隔中的渗透能力贡献值,当累计渗透贡献值达到预定值时对应的孔喉半径值即可确定为最小孔喉半径。
进一步可选的,该J函数是指该待测井的实测毛管压力与参考毛管压力的比值,对于利用压汞法测得的毛管压力曲线,该J函数与该毛管压力的关系式为:J(SWD)=0.086Pc(K/Φ)0.5,该J函数与该岩心标准化饱和度之间的关系式为:J(SWD)=aSWD b,其中SWD表示岩心标准化饱和度,Pc表示毛管压力,K表示渗透率,Φ表示孔隙度,a表示岩心的J函数无因次排驱压力,b表示岩心的J函数曲线指数。
进一步可选的,该岩心标准化饱和度通过以下公式计算获得:
SWD=(max(SHg)-SHg)/max(SHg)
其中,SHg表示进汞饱和度,max(SHg)表示进汞饱和度的最大值。
进一步可选的,该毛管压力曲线通过以下公式计算获得:
Pc(SHg)L=11.63*a平均*[(1-SHg-Swi平均)/(1-Swi平均)]b平均*(Φ平均/K平均)0.5
其中,Pc(SHg)L表示实验室条件下的毛管压力,Swi平均表示岩样束缚水饱和度的平均值,a平均和b平均分别表示岩心的J函数无因次排驱压力平均值和岩心的J函数曲线指数平均值Φ平均表示所有样品孔隙度的平均值,K平均表示所有样品渗透率的平均值。
进一步可选的,该油藏条件下孔喉半径与毛管压力之间的关系通过以下公式计算获得:
ri=0.051743/Pc(SHg)R
其中,ri表示第i个孔隙体积间隔的孔喉半径,i表示自然数,Pc(SHg)R表示油藏条件下的毛管压力。
进一步可选的,该每一个孔隙体积间隔中的渗透能力贡献值通过以下公式计算获得:
△Ki=(2i-1)ri 2/∑(2i-1)ri 2*100%
其中,△Ki表示第i个孔隙体积间隔的渗透能力贡献值。
步骤13,根据该储层物性下限阈值和测井响应特征对该待测井进行夹层定量识别。
根据该测井响应特征中的一种或几种对应的测井曲线值制作交会图,该交会图可以包括各类型的夹层与储层在微电位和泥质含量上的交会图,以及声波时差与电阻率的交会图等。根据该交会图,获取各类型夹层与储层的深侧向电阻率、0.45m底部梯度视电阻率、声波时差、自然电位、微梯度和微电位等测井响应特征的变化区间,确定各类型的夹层与储层的定量识别电性标准,并根据该定量识别电性标准对该待测井进行夹层定量识别。
可选的,对该待测井进行夹层定量识别之前,还可以包括根据宏观测井资料对该待测井进行夹层定性识别的步骤。该步骤可通过岩心宏观资料、分析化验资料、测井资料等宏观测井资料对该待测井进行夹层定性识别。其中,该夹层定性识别能够识别出的类型包括泥质夹层、物性夹层和稠油夹层。
在对该待测井进行夹层定性识别后,可对该待测井进行夹层定量识别,其中该待测井的测井响应特征可以包括:深侧向电阻率、0.45m底部梯度视电阻率、声波时差、自然电位、微梯度和微电位等。
下面通过具体的实施例对本发明提出的稠油油藏内的夹层识别方法进行详细说明。
实施例一
某油田的凹陷区块,其内部存在夹层,夹层的存在影响蒸汽腔发育和扩展、流体的渗流差异和热采的效果,因此夹层的识别在稠油热采开发中是至关重要的。结合图2所示,该稠油油藏内的夹层识别方法包括:
步骤21,划分该凹陷区块的夹层类型。
在研究区近十口取心井的岩心宏观资料、分析化验资料和大量测井资料等的基础上,同时结合井温动态监测资料(结合图3所示,井温曲线在640m左右始终温度上不去,说明此处存在夹层),初步识别并划分出该凹陷区块的夹层类型,该夹层类型主要包括泥质夹层和物性夹层两种类型。
步骤22,根据宏观测井资料对该凹陷区块进行夹层定性识别。
根据该凹陷区块的岩性特征、物性特征和测井响应特征,可定性识别夹层的类型,相应的测井响应特征可以包括深侧向电阻率、0.45m底部梯度视电阻率、声波时差、自然电位、微梯度和微电位等。其中,泥质夹层主要为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩以及含砾泥岩等,厚薄不均。该泥质夹层测井响应特征明显,结合图4所示,主要表现为深侧向电阻率和0.45m底部梯度视电阻率较低、微电极曲线幅度差较小且幅度较低、声波时差较高,井径曲线扩径,自然电位回返等特征。物性夹层岩性以油斑、油浸含泥砂砾岩或泥质砂砾岩为主,泥质含量较高,厚薄不均,一般在0.5~2m之间,分布不稳定,有一定的孔渗性,但均未达到有效储层的物性下限阈值。测井响应特征结合图5所示,与周围岩层相比深侧向电阻率和0.45m底部梯度视电阻率较低、声波时差较低、微电极曲线数值较高、曲线形态为明显的峰刺状。
步骤23,基于最小流动孔喉半径法确定该凹陷区块的储层物性下限。
其中,储层物性下限(同时也是夹层物性上限)的阈值可以通过采用将储层物性下限阈值与孔隙度和渗透率进行比较,以实现对该凹陷区块的类型进行定量识别:
首先,根据压汞资料和物性资料确定最小流动孔喉半径:
利用岩心分析所测得的毛管压力曲线资料,先求出岩心标准化饱和度SWD,再通过J函数法对每块样品的标准化饱和度SWD进行拟合,建立每块样品的J函数数学模型,求出每块岩样的J函数曲线指数a值和J函数无因次排驱压力b值,最后平均求得a平均=0.19593、b平均=-1.36796,最终确定J函数与岩心标准化饱和度的关系式为:J(SwD)=0.19593*(0.76753-SHg)-1.36796;再将a平均、b平均的值代入实验室条件下的毛管压力曲线公式Pc(SHg)L=11.63*a平均*[(1-SHg-Swi平均)/(1-Swi平均)]b平均*(Φ平均/K平均)0.5,求出并转换成油藏平均毛管压力曲线,其公式为Pc(SHg)R=0.02659*(0.76753-SHg)-1.36796。
以汞饱和度(SHg)零值为起始值,以0.01为步长,计算不同的汞饱和度对应的Pc(SHg)R值,再根据油藏条件下孔喉半径与毛管压力公式ri=0.051743/Pc(SHg)R计算不同的Pc(SHg)R值所对应的ri值,同时根据公式△Ki=(2i-1)ri 2/∑(2i-1)ri 2*100%,以等孔隙体积增量为基础,计算每一个孔隙体积间隔中的渗透能力贡献值,当累计渗透贡献值达到99.9%时所对应的孔喉半径值即为最小孔喉半径ri=0.98312。
其次,结合图6所示的孔喉半径与孔隙度的交会图,拟合公式为y=1.350283x-21.6791,r2=0.9999,可以确定夹层的孔隙度上限为16.783%。
最后,结合图7所示的孔喉半径与渗透率的交会图,拟合公式为y=0.00796833x+0.3597764,r2=0.9324,可以确定夹层的渗透率上限为78.228mD。
以上计算获得的孔隙度上限和渗透率上限仅为本实施例的举例,其它的储层物性下限阈值以及夹层物性下限阈值均可通过上述方法计算获得,因此不再敷述。
步骤24,根据该凹陷区块的储层物性下限阈值和测井响应特征对的夹层类型进行定量识别。
在获得各测井响应特征对应的储层物性下限的阈值后,根据各测井响应特征生成交会图,本实施例以图8所示的各类夹层与储层在微电位和泥质含量上的交会图和图9所示的声波时差与电阻率的交会图为例,其它测井响应特征与各类夹层的交会图也可通过上述方法获得,因此不再敷述。
依据上述的交会图,读取各类夹层与储层的深侧向电阻率、0.45m底部梯度视电阻率、声波时差、微电位、微梯度、孔隙度、渗透率和泥质含量的变化区间,确定各类夹层识别的电性标准,各测井响应特征对应的电性标准如表1所示:
表1
根据表1所示的各测井响应特征对应的电性标准,可以通过测井响应特征对稠油油藏内的夹层进行识别。以M井为例,结合图10所示,①RT小于20,AC大于420,为泥质夹层,②③RT在20和60之间,AC小于420,为物性夹层。
应用本实施例提供的稠油油藏内的夹层识别方法,开发相应的夹层单井识别系统,已对该区1000余口井进行了识别,有效的识别了研究区稠油油藏内的夹层。
采用本具体实施方式提供的稠油油藏内的夹层识别方法,通过将特定的测井响应特征与储层物性下限阈值进行比较,以实现对泥质夹层、物性夹层和稠油储层的识别,从而能够对厚层-特厚层稠油的油藏内夹层进行有效的识别。
虽然本发明已以具体实施例揭示,但其并非用以限定本发明,任何本领域的技术人员,在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的置换,或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰,皆应仍属本专利涵盖的范畴。
Claims (9)
1.一种稠油油藏内的夹层识别方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待测井的测井响应特征;
确定所述待测井的储层物性下限阈值;
根据所述储层物性下限阈值和所述测井响应特征对所述待测井进行夹层定量识别。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在对所述待测井进行夹层定量识别之前还包括:
根据宏观测井资料对所述待测井进行夹层定性识别,所述夹层定性识别的类型包括泥质夹层、物性夹层和稠油夹层。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,确定所述待测井的储层物性下限阈值包括:
根据所述待测井的压汞特性和物性特性确定最小流动孔喉半径;
根据所述最小流动孔喉半径与测井响应特征的交会图确定所述储层物性下限阈值。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述确定最小流动孔喉半径包括:
根据所述待测井的毛管压力曲线资料获得岩心标准化饱和度,再通过J函数法对每块样品的岩心标准化饱和度进行拟合从而确定J函数与岩心标准化饱和度的关系,根据所述J函数与岩心标准化饱和度的关系确定油藏平均毛管压力曲线;
根据所述油藏平均毛管压力曲线确定不同的汞饱和度对应的毛管压力值,再根据油藏条件下孔喉半径与毛管压力之间的关系确定对应的孔喉半径值,以等孔隙体积增量为基础计算每一个孔隙体积间隔中的渗透能力贡献值,从而确定最小流动孔喉半径。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述J函数是指所述待测井的实测毛管压力与参考毛管压力的比值,对于利用压汞法测得的毛管压力曲线,所述J函数与所述毛管压力的关系式为:J(SWD)=0.086Pc(K/Φ)0.5,所述J函数与所述岩心标准化饱和度之间的关系式为:J(SWD)=aSWD b,其中SWD表示岩心标准化饱和度,Pc表示毛管压力,K表示渗透率,Φ表示孔隙度,a表示岩心的J函数无因次排驱压力,b表示岩心的J函数曲线指数。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述岩心标准化饱和度通过以下公式计算获得:
SWD=(max(SHg)-SHg)/max(SHg)
其中,SHg表示进汞饱和度,max(SHg)表示进汞饱和度的最大值。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述毛管压力曲线通过以下公式计算获得:
Pc(SHg)L=11.63*a平均*[(1-SHg-Swi平均)/(1-Swi平均)]b平均*(Φ平均/K平均)0.5
其中,Pc(SHg)L表示实验室条件下的毛管压力,Swi平均表示岩样束缚水饱和度的平均值,a平均和b平均分别表示岩心的J函数无因次排驱压力平均值和岩心的J函数曲线指数平均值,Φ平均表示所有样品孔隙度的平均值,K平均表示所有样品渗透率的平均值。
8.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述油藏条件下孔喉半径与毛管压力之间的关系通过以下公式计算获得:
ri=0.051743/Pc(SHg)R
其中,ri表示第i个孔隙体积间隔的孔喉半径,i表示自然数,Pc(SHg)R表示油藏条件下的毛管压力。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述每一个孔隙体积间隔中的渗透能力贡献值通过以下公式计算获得:
△Ki=(2i-1)ri 2/∑(2i-1)ri 2*100%
其中,△Ki表示第i个孔隙体积间隔的渗透能力贡献值。
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