CN106529022A - 一种储层分选性精确划分方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油气田勘探开发、矿产评价预测领域，尤其是一种储层分选性精确划分方法。本发明利用数据化软件对颗粒或孔隙的边界数值化，得到的颗粒或孔喉边界数据化点，设置充填步长，通过测线与颗粒或孔喉边界充填数据点相交次数的统计以及测线数据点的充填，求取颗粒或孔喉的等效直径，实现颗粒或孔喉的分选性定量计算，进而提出了一套颗粒或孔隙分选性的编程化计算方法。本发明提供了一种储层分选性精确划分方法，它实现了粒度分选性和孔喉分选性精确划分，不仅对储层分选适用，同样适用于岩石颗粒磨圆度、球度的计算。

Description

一种储层分选性精确划分方法

技术领域

本发明涉及油气田勘探开发、矿产评价预测领域，尤其是一种储层分选性精确划分方法。

背景技术

分选性是指碎屑颗粒或者孔喉的粗细均匀程度，大小均匀者，分选性好；大小混杂者，分选性差。岩石颗粒、孔喉的描述包括颗粒形态、尺寸、磨圆性、分选性，是影响岩石的传输特性以及力学特性的重要因素，在这其中储层的分选性是影响储层物性的重要因素，能够反映储层均质程度，同时也是水动力强弱的标志。储层的分选性分为粒度分选和孔喉分选，一般都是通过实验室分析来得到，前者是通过粒度分析的累积曲线计算得到，后者是通过压汞法的毛管压力曲线计算得到，主要图件有孔喉分布直方图、频率曲线及毛管压力曲线。这2种方法都是通过累积曲线来计算分选系数。对分选系数的计算，二者在形态上极具相似性，通常也都是采用福克和沃德的标准偏差公式来计算。在实际储层中，天然的颗粒以及孔喉大多是非规则形状的，很难准确定量表述其分选特征。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种储层分选性精确划分方法，它实现了粒度分选性和孔喉分选性精确划分。

本发明的技术方案为：一种储层分选性精确划分方法，具体步骤如下：

第一步利用数据化软件对颗粒或孔隙的边界数值化

边界数据化方法主要有两种：①利用MATLAB软件将图像去噪声干扰，使图片能够映储层孔喉、颗粒形状、大小，然后使用锐化函数对低通滤波后的图像进行锐化处理，以突出颗粒或孔隙的边界；通过颗粒或孔隙边缘检测，突出完整的颗粒或孔隙边界形态，最后将边界数值化；②直接利用数据化软件对孔喉或者颗粒的边界数据化。

第二步得到的颗粒或孔喉边界数据化点，设置充填步长b，即充填后的边界数据点的间距为b，颗粒的最小内接圆半径为r，时能够满足分选性的计算要求，充填后得到颗粒或孔喉边界数据化点集合Q。

第三步测线与颗粒或孔喉边界充填数据点的相交次数统计

在颗粒或孔喉分布的矩形区域内，所述的测线平行于矩形边界，所述的测线间距为d，测线条数为t，时，满足分选性计算的要求。统计每条测线与边界数据化点集合Q相交的交点个数n_i，其中i为第i条测线。

对第i条测线(1≤i≤t)插值得到间距为d的数据集合G_i，对于集合G_i中的任意一点P(P_xi，P_yi)，当同时有集合Q中的两个点E(E_xj，E_yj)、F(F_xk，F_yk)满足公式(1)条件时，认为P点是第i条测线与点集合Q的一个交点：

由公式(1)得到每条测线中交点的个数n_i，交点坐标位置集合记为U_i(U_xm，U_ym)，其中m≤n_i。

第四步测线数据点的充填

对于第i条测线的交点集合U_i(U_xm，U_ym)，交点的个数为n_i，对交点U_w——U_w+1之间充填间距为d的数据点，得到该测线的数据充填点集S_i。w满足条件：

如图3所示，l_c、l_e为测线，对于测线l_c，1、2交点满足公式(2)要求，对交点1、2充填间距为d的数据点，对于测线l_e，1、2交点以及3、4交点满足公式(2)要求，对交点1、2以及交点3、4之间充填间距为d的数据点。通过循环迭代，得到全部测线充填点集S(图4)，其个数为node：

t为测线条数，S_i为第i条测线的充填点集。

第五步颗粒或孔喉的等效直径c_a

由测线充填点集S得到每个颗粒或孔喉的等效直径c_a：

第六步颗粒或孔喉的分选性定量计算

国内普遍采用福克和沃德所提出的标准偏差公式：

公式(5)-公式(6)中，Φ₅、Φ₁₆、Φ₈₄、Φ₉₅分别为颗粒累计为5％、16％、84％、95％对应的直径，在本发明专利中，对于粒度分选性计算，c_a为颗粒等效直径；对于孔喉分选性计算，c_a为孔喉等效直径。偏差σ越小，分选性越好；具体定性、定量分选性划分标准如表1所示。

表1颗粒或孔喉的分选性-定性、定量分选性划分标准表

标准偏差	分选等级
		<0.35	分选极好
0.35～0.50	分选好
		0.50～0.71	分选较好
0.71～1.00	分选中等
		1.00～2.00	分选差
2.00～4.00	分选较差
		>4.00	分选极差

本发明的有益效果是：本发明专利利用数据化软件对颗粒或孔喉的边界数值化，得到的颗粒或孔喉边界数据化点，设置充填步长，通过测线与颗粒或孔喉边界充填数据点的相交次数的统计以及测线数据点的充填，求取颗粒或孔喉的等效直径，实现颗粒或孔喉的分选性定量计算，进而提出了一套颗粒或孔喉分选性的编程化计算方法。本发明对于颗粒或孔喉的分选具有较高的实用价值，并且预测成本低廉、可操作性强，能大量减少人力、财力的支出，在油田实用性强；本发明专利不仅对储层分选适用，同样适用于岩石颗粒磨圆度、球度的计算。

附图说明

图1为一种储层分选性精确划分方法的流程图。

图2为颗粒或孔喉边界数值化示意图。

图3为测线与颗粒或孔喉边界充填数据点的相交次数的统计示意图。

图4为颗粒或孔喉面积求取示意图。

图3中，l_c、l_e为测线，1、2、3、4分别为测线与颗粒或孔喉边界充填数据点。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式：

1)利用数据化软件对颗粒或孔喉的边界数值化，利用数据化软件对孔喉或者颗粒的边界数据化。

2)将得到的颗粒或孔喉边界数据化点(图2)，设置充填步长b＝10m，充填后得到颗粒或孔喉边界数据化点集合Q。

3)在颗粒或孔喉分布的矩形区域内，所设置d＝100，对第i条测线，插值得到间距为d的数据集合G_i，对于集合G_i中的任意一点P(P_xi，P_yi)，当同时有集合Q中的两个点满足公式(1)时，认为该点为测线与颗粒或孔喉边界充填数据点的交点，得到每条测线中交点的个数n_i，交点坐标位置集合记为U_i(U_xm，U_ym)，其中m≤n_i。

4)对于第i条测线的交点集合U_i(U_xm，U_ym)，交点的个数为n_i，对交点U_w——U_w+1之间充填间距为d的数据点，得到该测线的数据充填点集S_i。w满足公式(2)时，通过循环迭代，得到全部测线充填点集S(图4)。

5)通过公式(4)得到颗粒或孔喉的等效直径c_a。

6)利用公式(5)-(6)实现颗粒或孔喉的分选性定量计算。

上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种储层分选性精确划分方法，计算的步骤如下：

1)利用MATLAB软件将图像去噪声干扰，使图片能够映储层孔喉、颗粒形状、大小，然后使用锐化函数对低通滤波后的图像进行锐化处理，以突出孔喉、颗粒的边界，通过孔喉、颗粒边缘检测，突出完整的孔喉、颗粒边界形态，最后将边界数值化，或者直接利用数据化软件对孔喉或者颗粒的边界数据化；

2)利用得到的颗粒或孔喉边界数据化点，设置充填步长b，所述的b满足其中r为颗粒的最小内接圆半径，充填后得到颗粒或孔喉边界数据化点集合记为Q；

3)测线与颗粒或孔喉边界充填数据点的相交次数统计，所述的测线平行于矩形统计单元边界，所述的测线的间距为d，测线条数为t；

4)测线与颗粒或孔喉边界充填数据点的交点之间进行点充填，得到全部测线充填点集S，其个数为node；

5)颗粒或孔喉的等效直径c_a计算；由测线充填点集S得到每个颗粒或孔喉的等效直径c_a的计算公式：

$c_a=2\·\sqrt{\frac{node\·d\·d}{\mathrm{\π}}}---\left(4\right)$

6)颗粒或孔喉的分选性定量计算；国内普遍采用福克和沃德所提出的标准偏差公式：

$\mathrm{\σ}=\frac{{\mathrm{\Φ}}_{84}-{\mathrm{\Φ}}_{16}}{2}+\frac{{\mathrm{\Φ}}_{95}-{\mathrm{\Φ}}_5}{2}---\left(5\right)$

${\mathrm{\Φ}}_a={\log }_2\frac{1}{c_a}---\left(6\right)$

公式(5)-公式(6)中，Φ₅、Φ₁₆、Φ₈₄、Φ₉₅分别为颗粒累计为5％、16％、84％、95％对应的直径，在本发明专利中，对于粒度分选性计算，c_a为颗粒等效直径；对于孔喉分选性计算，c_a为孔喉等效直径；偏差σ越小，分选性越好。

2.根据权利要求1所述的一种储层分选性精确划分方法，其特征在于：所述的测线与颗粒或孔喉边界充填数据点的相交次数统计方法为：

在颗粒或孔喉分布的矩形区域内，d满足时，即符合分选性计算的要求；对第i条测线(1≤i≤t)插值得到间距为d的数据集合G_i，对于集合G_i中的任意一点P(P_xi，P_yi)，当同时有集合Q中的两个点E(E_xj，E_yj)、F(F_xk，F_yk)满足公式(1)条件时，认为P点是第i条测线与点集合Q的一个交点：

$\left\{\begin{array}{cc}0<\sqrt{{(P_{xj}-E_{xj})}^2+{(P_{yji}-E_{yi})}^2}\&le;b& (P_{xj}<E_{xj})\\ 0<\sqrt{{(P_{xk}-F_{xk})}^2+{(P_{yk}-F_{yk})}^2}\&le;b& (P_{xk}<F_{xk})\end{array}\right.---\left(1\right)$

由公式(1)得到每条测线中交点的个数n_i，交点坐标位置集合记为U_i(U_xm，U_ym)，其中m≤n_i。

3.根据权利要求1所述的一种储层分选性精确划分方法，所述的测线与颗粒或孔喉边界充填数据点的交点间的点充填方法为：对于第i条测线的交点集合U_i(U_xm，U_ym)，交点的个数为n_i，对交点U_w——U_w+1之间充填间距为d的数据点，得到该测线的数据充填点集S_i；w满足条件：

通过循环迭代，得到全部测线充填点集S，其个数为node：

$S=\underset{i=1}{\overset{t}{\&Sigma;}}{S}_i---\left(3\right)$

t为测线条数，S_i为第i条测线的充填点集。