CN107132170A - 一种储层应力敏感性的确定方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种储层应力敏感性的确定方法和装置,其中,该方法包括:根据待测储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定待测储层的岩石骨架所承受的本体有效应力;根据待测储层的物性分析结果,确定待测储层的类型;根据待测储层的类型选取相应的应力敏感模型;结合本体有效应力以及选取的应力敏感模型,确定待测储层的应力敏感性。在本发明实施例中,综合利用改变地层孔隙流体压力以及改变上覆岩层压力的方法来确定储层应力敏感程度,避免了仅改变地层孔隙流体压力或者仅改变上覆岩层压力来确定储层应力敏感性程度的缺陷,并且最终确定的储层应力敏感程度精度更高,对于油气藏的高效开发具有指导意义。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘探技术领域,特别涉及一种储层应力敏感性的确定方法和装置。
背景技术
目前,开展储层应力敏感性实验,建立符合生产实际的应力敏感性动态模型,对于加快油气藏开发具有重要的意义。储层应力敏感性可以是指在钻井、完井以及开发过程中,由于有效应力变化而引起的储层渗透率变化的现象。对油气藏储层物性参数的研究表明:在不同应力应变状态下,储层岩石孔隙度以及渗透率并不是一个常数,而与应力状态有关。和中、高渗透油藏储层相比,低渗透油藏的储层应力敏感性较强。超深层高压低渗油藏属于低渗透油藏,在油藏开发的过程中,地层孔隙流体压力逐渐降低,岩石骨架所承受的有效应力逐渐增大,储层物性变差。
现有研究中主要是通过仅改变地层孔隙流体压力或者通过仅改变上覆岩层压力的方法来测定不同净覆压下的渗透率,即储层应力敏感性。然而,仅改变地层孔隙流体压力来测定储层应力敏感性时,由于测得的地层孔隙流体压力精度不高并且零点漂移很难控制,从而导致所确定的储层应力敏感性精度不高。仅改变上覆岩层压力来测定储层应力敏感性时,由于实际测量得到的有效应力并没有客观反映真实的有效应力,因而测得的储层应力敏感性与实际油田开发符合程度较差。
针对上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种储层应力敏感性的确定方法和装置,以解决现有技术中仅改变地层孔隙流体压力或者仅改变上覆岩层压力测定储层应力敏感性时,测得的储层应力敏感性与实际油田开发符合程度较差的问题。
本发明实施例提供了一种储层应力敏感性的确定方法,可以包括:根据待测储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定待测储层的岩石骨架所承受的第一本体有效应力;根据所述待测储层的物性分析结果,确定所述待测储层的类型;根据所述待测储层的类型选取相应的应力敏感模型;结合所述第一本体有效应力以及选取的应力敏感模型,确定所述待测储层的应力敏感性。
在一个实施例中,可以按照以下方式建立各类型储层对应的应力敏感模型:根据当前储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定所述当前储层的岩石骨架所承受的第二本体有效应力;获取所述当前储层在不同地层孔隙流体压力下的储层渗透率;获取所述当前储层在不同上覆岩层压力下的覆压渗透率;根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述储层渗透率与所述第二本体有效应力关系的第一敏感模型;根据所述覆压渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述覆压渗透率与所述第二本体有效应力关系的第二敏感模型;将所述第一敏感模型和第二敏感模型,作为当前类型储层所对应的应力敏感模型。
在一个实施例中,根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述储层渗透率与所述第二本体有效应力关系的第一敏感模型,可以包括:根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述储层渗透率与所述第二本体有效应力的幂函数概率分布;将所述幂函数概率分布作为所述第一敏感模型。
在一个实施例中,可以按照以下公式根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述储层渗透率与所述第二本体有效应力的幂函数概率分布:
其中,
其中,Kp表示所述储层渗透率,K0表示所述待测储层在最低本体有效应力下的渗透率,表示所述第二本体有效应力,σ表示所述待测储层的上覆岩层压力,表示所述孔隙度参数,P表示所述地层孔隙流体压力,0<a<1,b>0,-1<c<0。
在一个实施例中,根据所述上覆岩层压力渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述上覆岩层压力渗透率与所述第二本体有效应力关系的第二敏感模型,可以包括:根据所述上覆岩层压力渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述上覆岩层压力渗透率与所述第二本体有效应力的指数函数概率分布;将所述指数函数概率分布作为所述第二敏感模型。
在一个实施例中,可以按照以下公式根据所述上覆岩层压力渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述上覆岩层压力渗透率与所述第二本体有效应力的指数函数概率分布:
其中,
其中,Kp表示所述覆压渗透率,K0表示所述待测储层在最低本体有效应力下的渗透率,表示所述第二本体有效应力,σ表示所述待测储层的上覆岩层压力,表示所述孔隙度参数,P表示所述地层孔隙流体压力,0<d<1,e>0,f>0,-1<g<0。
本发明实施例还提供了一种储层应力敏感性的确定装置,可以包括:第一有效应力确定模块,用于根据待测储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定待测储层的岩石骨架所承受的第一本体有效应力;储层类型确定模块,用于根据所述待测储层的物性分析结果,确定所述待测储层的类型;应力敏感模型选取模块,用于根据所述待测储层的类型选取相应的应力敏感模型;应力敏感模型确定模块,用于结合所述第一本体有效应力以及选取的应力敏感模型,确定所述待测储层的应力敏感性。
在一个实施例中,所述应力敏感模型选取模块具体用于按照以下方式建立各类型储层对应的各自对应的应力敏感模型,可以包括:第二有效应力确定单元,用于根据当前储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定所述当前储层的岩石骨架所承受的第二本体有效应力;储层渗透率获取单元,用于获取所述当前储层在不同地层孔隙流体压力下的储层渗透率;上覆岩层压力渗透率获取单元,用于获取所述当前储层在不同上覆岩层压力下的覆压渗透率;第一敏感模型拟合单元,用于根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述储层渗透率与所述第二本体有效应力关系的第一敏感模型;第二敏感模型拟合单元,用于根据所述覆压渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述覆压渗透率与所述第二本体有效应力关系的第二敏感模型;敏感模型确定单元,用于将所述第一敏感模型和第二敏感模型,作为当前类型储层所对应的应力敏感模型。
在一个实施例中,所述第一敏感模型拟合单元可以包括:第一概率分布子单元,用于根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述储层渗透率与所述第二本体有效应力的幂函数概率分布;第一敏感模型确定子单元,用于将所述幂函数概率分布作为所述第一敏感模型。
在一个实施例中,所述第一概率分布子单元具体可以用于按照以下公式根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述储层渗透率与所述第二本体有效应力的幂函数概率分布:
其中,
其中,Kp表示所述储层渗透率,K0表示所述待测储层在最低本体有效应力下的渗透率,表示所述第二本体有效应力,σ表示所述待测储层的上覆岩层压力,表示所述孔隙度参数,P表示所述地层孔隙流体压力,0<a<1,b>0,-1<c<0。
在本发明实施例中,可以根据待测储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定待测储层的岩石骨架所承受的本体有效应力;根据待测储层的物性分析结果,确定待测储层的类型;根据待测储层的类型选取相应的应力敏感模型;结合本体有效应力以及选取的应力敏感模型,确定待测储层的应力敏感性。在本发明实施例中,综合利用改变地层孔隙流体压力以及改变上覆岩层压力的方法来测定储层应力敏感性,避免了仅改变地层孔隙流体压力或者仅改变上覆岩层压力来测定储层应力敏感性时的缺陷,并且最终确定的储层应力敏感性精度更高,使用两种方法得到的表征待测储层的本体有效应力的储层应力敏感性模型符合实际油田的开发,对于提高油气藏开发效果具有指导意义。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的一种储层应力敏感性的确定方法流程图;
图2是本申请提供的采液指数、采油指数随含水率的变化示意图;
图3是本申请提供的油藏水驱开发规律曲线示意图;
图4是本申请提供的一种储层应力敏感性的确定装置的一种结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
考虑到现有技术中确定储层应力敏感性时,测得的储层应力敏感性与实际油田开发符合程度较差的缺陷。发明人提出了通过在计算本体有效应力的过程中引入孔隙度参数,从而使得最终确定的表征待测储层本体有效应力的储层应力敏感性符合实际油田的开发,具体的,在本申请中,如图1所示,可以包括以下步骤:
S101:根据待测储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定待测储层的岩石骨架所承受的第一本体有效应力。
上覆岩层压力,可以指覆盖在该地层以上的岩石及其岩石的孔隙中流体的总重量造成的压力。其中,地下某一深处的上覆岩层压力就是指该点以上至地面岩石的重力和岩石孔隙内所含流体的重力之和施加于该点的压力。
孔隙度参数可以指岩石中孔隙体积或者岩石中未被固体物质充填的空间体积与岩石总体积的比值。
任一多孔隙体系,当其承受外加负荷时,由孔隙中流体所支撑的那部分负载称为孔隙流体压力。在正常情况下,当孔隙与外界连通,孔隙中的流体可以自由排出时,孔隙流体压力等于静水压力。反之,则可构成异常地层压力。
有效应力可以指的是颗粒间传递的总荷载与岩体总截面积之比。也可以定义为通过待测样品中的固体颗粒接触点所传递的压力,所述固体颗粒的任意变化会引起所述待测样品中其他力学性质的改变。其中,有效应力可以包括:本体有效应力以及结构有效应力。
在本申请的一个实施例中,对于储层应力敏感性的计算选取的是本体有效应力。进一步地,可以按照以下公式确定所述待测样品的第一本体有效应力:
其中,表示所述第一本体有效应力,σ表示所述待测储层的上覆岩层压力,表示所述孔隙度参数,P表示所述地层孔隙流体压力。
值得注意的是,在本申请中的第一、第二只是为了区分两个不同数值,并不具有其他特定的物理含义。具体的,在本申请中,第一本体有效应力、第二本体有效应力指的均是本体有效应力,但是为了区分,可以分别采用第一本体有效应力和第二本体有效应力对本申请中采用两种计算方式得到的两个不同的本体有效应力进行命名,并不具有其他特殊含义。
S102:根据所述待测储层的物性分析结果,确定所述待测储层的类型。
可以根据待测储层的物性分析结果,对所述待测储层的类型进行分类。具体的,在本申请的一个实施例中,当所述待测储层的渗透率为50×10-3μm2≥K>30×10-3μm2时,可以确定所述待测储层的类型为低渗Ⅰ类;当所述待测储层的渗透率为30×10-3μm2≥K>10×10-3μm2时,可以确定所述待测储层的类型为低渗Ⅱ类;当所述待测储层的渗透率为10×10-3μm2≥K>1×10-3μm2时,可以确定所述待测储层的类型为低渗Ⅲ类;当所述待测储层的渗透率为K<1×10-3μm2时,可以确定所述待测储层的类型为超低渗。
S103:根据所述待测储层的类型选取相应的应力敏感模型。
S104:结合所述第一本体有效应力以及选取的应力敏感模型,确定所述待测储层的应力敏感性。
为了定量探讨油田开发中储层的应力敏感性问题,可以开展应力敏感性实验,建立超深层高压低渗油藏的储层应力敏感性定量解释模型,从而可以丰富对低渗透油藏的储层应力敏感性的认识。
具体的,可以按照以下方式建立各类型储层对应的应力敏感模型:
S4-1:根据当前储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定所述当前储层的岩石骨架所承受的第二本体有效应力。
S4-2:获取所述当前储层在不同地层孔隙流体压力下的储层渗透率。
S4-3:获取所述当前储层在不同上覆岩层压力下的覆压渗透率。
S4-4:根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述储层渗透率与所述第二本体有效应力关系的第一敏感模型。
S4-5:根据所述上覆岩层压力渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述上覆岩层压力渗透率与所述第二本体有效应力关系的第二敏感模型。
S4-6:将所述第一敏感模型和第二敏感模型,作为当前类型储层所对应的应力敏感模型。
首先,可以根据S101中对于所述待测储层的第一本体有效应力的确定方式确定所述当前储层的第二本体有效应力。
其次,可以通过下述方式获取当前储层在不同地层孔隙流体压力下的储层渗透率,包括:分别以饱和地层水和氮气作为实验流体。当以饱和地层水作为实验流体进行实验时,实验温度为70℃,上覆岩层压力为30MPa,;当以氮气作为实验流体进行实验时,实验温度为室温,上覆岩层压力为50MPa、密封压力均为20MPa。在两种实验条件下,均将当前储层样品装入岩心夹持器,加密封压力及地层孔隙流体压力,逐步增加上覆岩层压力、进口压力及回压至设计压力值,从而可以模拟油藏条件。保持上覆岩层压力不变,同时逐步降低进口压力及回压,实验时可以通过调节回压阀的回压来调节出口压力,保持当前储层的进出口压差不变,每一次降压时在当前储层的压力稳定后再测定当前储层的渗透率。出口压力降至废弃压力时地层孔隙流体压力降低过程结束,从而可以模拟油藏生产过程。继续保持上覆岩层压力不变,同时逐步增加进口压力及回压,保持岩样进、出口压差不变,每一次升压并且保持当前储层的压力稳定后,再测定渗透率;若当前储层的进口压力升至实验初始值时,地层孔隙流体压力增大过程结束,即模拟油藏注水开发过程。
通过上述方法可以获取某油藏在不同地层孔隙流体压力下的储层渗透率,如表1所示:
表1某油藏在不同地层孔隙流体压力下的储层渗透率
再根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述储层渗透率与所述第二本体有效应力的幂函数概率分布;将所述幂函数概率分布作为所述第一敏感模型。
具体的,可以按照以下公式根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述储层渗透率与所述第二本体有效应力的幂函数概率分布:
其中,
其中,Kp表示所述储层渗透率,K0表示所述待测储层在最低本体有效应力下的渗透率,表示所述第二本体有效应力,σ表示所述待测储层的上覆岩层压力,表示所述孔隙度参数,P表示所述地层孔隙流体压力,0<a<1,b>0,-1<c<0。
在本申请的一个实施例中,可以根据上述某地区的低渗储层分类标准(Ⅰ类:50×10-3μm2≥K>30×10-3μm2;Ⅱ类:30×10-3μm2≥K>10×10-3μm2;Ⅲ类:10×10-3μm2≥K>1×10-3μm2;超低渗:K<1×10-3μm2)及上覆岩层压力降低过程中本体有效应力与渗透率百分数的关系,拟合得到某地区表征所述当前储层渗透率与所述第二本体有效应力关系的第一敏感模型,如表2所示:
表2某地区的第一敏感模型
在拟合得到表征所述当前储层的应力敏感性的第一敏感模型之后,可以根据待测储层的类型,选取相应的表征所述当前储层应力敏感性的第一敏感模型,将所述待测储层的上覆岩层压力p岩、该地层的地层压力p以及岩心初始最低本体有效应力下的渗透率K0代入相应的第一敏感模型,从而可以确定出所述待测储层的应力敏感性。
也可以根据所述待测储层在不同上覆岩层压力下的覆压渗透率,再根据所述覆压渗透率和所述第二本体有效应力的关系,拟合得到可以表征所述覆压渗透率与所述第二本体有效应力关系的第二敏感模型。
具体的,可以通过下述方法获取当前储层在不同上覆岩层压力下的覆压渗透率:以氮气作为实验流体,选取相同层段岩心并在105℃下烘干至恒重。将当前储层装入岩心夹持器,建立模拟上覆岩层压力,测量当前储层的孔隙度、以及覆压渗透率。其中,测量不同上覆岩层压力下的覆压渗透率时,可以在25℃条件下进行测量实验,同时最大覆压为50MPa。逐点增加上覆岩层压力,同时以氮气驱测量不同上覆岩层压力下的孔隙度和覆压渗透率。
通过上述方法可以获取某油田样品的在不同上覆岩层压力下的覆压渗透率,如表3所示:
表3某地区藏储层样品在不同上覆岩层压力下的覆压渗透率
样品号 | A | B | C | D | E |
孔隙度/% | 14.80 | 16.10 | 19.60 | 8.60 | 16.40 |
渗透率/10-3μm2 | 48.30 | 25.60 | 19.30 | 8.21 | 1.71 |
根据所述覆压渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述覆压渗透率与所述第二本体有效应力关系的第二敏感模型,可以包括:根据所述覆压渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述覆压渗透率与所述第二本体有效应力的指数函数概率分布;将所述指数函数概率分布作为所述第二敏感模型。
具体的,可以按照以下公式根据所述覆压渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述覆压渗透率与所述第二本体有效应力的指数函数概率分布:
其中,
其中,Kp表示所述覆压渗透率,K0表示所述待测储层在最低本体有效应力下的渗透率,表示所述第二本体有效应力,σ表示所述待测储层的上覆岩层压力,表示所述孔隙度参数,P表示所述地层孔隙流体压力,0<d<1,e>0,f>0,-1<g<0。
和第一敏感模型的拟合方式相类似,可以根据上述某地区的储层分类标准,根据所述当前储层的覆压渗透率和所述第二本体有效应力的关系,拟合得到表征所述当前储层渗透率与所述第二本体有效应力关系的第二敏感模型,如表4所示:
表4某地区的第二敏感模型
在拟合得到表征所述当前储层的应力敏感性的第二敏感模型之后,可以根据所述待测储层的物性分析结果,确定所述待测储层的类型;再根据所述待测储层的类型,选取相应的第二敏感模型,将待测储层的上覆岩层压力p岩、该地层的地层压力p及岩心初始最低本体有效应力下的渗透率K0代入相应的第二敏感模型,从而可以确定出所述待测储层的应力敏感性。
统计、分析某地区待测储层,可以得到如图2所示的采液指数、采油指数随含水率的变化示意图;也可以根据相对渗透率资料和动态开发数据,得到如图3所示的油藏水驱开发规律曲线示意图。由表2的第一敏感性模型结合某地区油藏测压资料,计算得到目前储层渗透率是原始渗透率的85%左右;由表4的第二敏感性模型结合相对渗透率曲线计算目前渗透率是原始渗透率的85%左右,采油指数为初始采油指数的12%,采液指数为初始采液指数的35%。将两种计算结果与水驱开发特征曲线进行比较,结果吻合较好。通过实际应用可知:上述方法中,通过不同地层孔隙流体压力所确定的应力敏感性模型与实际油田开发较为接近;通过不同地层孔隙流体压力所确定的应力敏感性实验中渗透率的变化,来反映储层伤害程度的变化,可定量评价超深层储层的应力敏感性。通过不同上覆岩层压力所确定的应力敏感性模型计算的油藏开发指标与实际水驱开发特征曲线吻合较好。
基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种储层应力敏感性的确定装置,如下面的实施例所述。由于储层应力敏感性的确定装置解决问题的原理与储层应力敏感性的确定方法相似,因此储层应力敏感性的确定装置的实施可以参见储层应力敏感性的确定方法的实施,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图4是本发明实施例的储层应力敏感性的确定装置的一种结构框图,如图4所示,可以包括:第一有效应力确定模块401、储层类型确定模块402、应力敏感模型选取模块403、应力敏感模型确定模块404,下面对该结构进行说明。
第一有效应力确定模块401,可以用于根据待测储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定待测储层的岩石骨架所承受的第一本体有效应力;
储层类型确定模块402,可以用于根据所述待测储层的物性分析结果,确定所述待测储层的类型;
应力敏感模型选取模块403,可以用于根据所述待测储层的类型选取相应的应力敏感模型;
应力敏感模型确定模块404,可以用于结合所述第一本体有效应力以及选取的应力敏感模型,确定所述待测储层的应力敏感性。
在一个实施例中,所述应力敏感模型选取模块具体可以用于按照以下方式建立各类型储层对应的应力敏感模型,可以包括:第二有效应力确定单元,可以用于根据当前储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定所述当前储层的岩石骨架所承受的第二本体有效应力;储层渗透率获取单元,可以用于获取所述当前储层在不同地层孔隙流体压力下的储层渗透率;上覆岩层压力渗透率获取单元,可以用于获取所述当前储层在不同上覆岩层压力下的覆压渗透率;第一敏感模型拟合单元,可以用于根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述储层渗透率与所述第二本体有效应力关系的第一敏感模型;第二敏感模型拟合单元,可以用于根据所述覆压渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述覆压渗透率与所述第二本体有效应力关系的第二敏感模型;敏感模型确定单元,可以用于将所述第一敏感模型和第二敏感模型,作为当前类型储层所对应的应力敏感模型。
在一个实施例中,所述第一敏感模型拟合单元可以包括:第一概率分布子单元,可以用于根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述储层渗透率与所述第二本体有效应力的幂函数概率分布;第一敏感模型确定子单元,可以用于将所述幂函数概率分布作为所述第一敏感模型。
在一个实施例中,所述第一概率分布子单元具体可以用于按照以下公式根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述储层渗透率与所述第二本体有效应力的幂函数概率分布:
其中,
其中,Kp表示所述储层渗透率,K0表示所述待测储层在最低本体有效应力下的渗透率,表示所述第二本体有效应力,σ表示所述待测储层的上覆岩层压力,表示所述孔隙度参数,P表示所述地层孔隙流体压力,0<a<1,b>0,-1<c<0。
在一个实施例中,所述第二敏感模型拟合单元可以包括:第二概率分布子单元,可以用于根据所述上覆岩层压力渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述上覆岩层压力渗透率与所述第二本体有效应力的指数函数概率分布;第二敏感模型确定子单元,可以用于将所述指数函数概率分布作为所述第二敏感模型。
在一个实施例中,所述第二概率分布子单元具体可以用于按照以下公式根据所述上覆岩层压力渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述上覆岩层压力渗透率与所述第二本体有效应力的指数函数概率分布:
其中,
其中,Kp表示所述覆压渗透率,K0表示所述待测储层在最低本体有效应力下的渗透率,表示所述第二本体有效应力,σ表示所述待测储层的上覆岩层压力,表示所述孔隙度参数,P表示所述地层孔隙流体压力,0<d<1,e>0,f>0,-1<g<0。
从以上的描述中,可以看出,本发明实施例实现了如下技术效果:可以根据待测储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定待测储层的岩石骨架所承受的本体有效应力;根据待测储层的物性分析结果,确定待测储层的类型;根据待测储层的类型选取相应的应力敏感模型;结合本体有效应力以及选取的应力敏感模型,确定待测储层的应力敏感性。在本发明实施例中,综合利用改变地层孔隙流体压力以及改变上覆岩层压力的方法来测定储层应力敏感性,避免了仅改变地层孔隙流体压力或者仅改变上覆岩层压力来测定储层应力敏感性时的缺陷,并且最终确定的储层应力敏感性精度更高,使用两种方法得到的表征待测储层的本体有效应力的储层应力敏感性模型符合实际油田的开发,对于提高油气藏开发效果具有现实意义。
尽管本申请内容中提到储层应力敏感性的确定方法以及有效应力的确定方法等描述,但是,本申请并不局限于必须是本申请实施例所描述的情况。某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据确定方法等获取的实施例,仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。
虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤,但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时,可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境,甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
上述实施例阐明的单元、装置或模块等,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然,在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现,也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
本领域技术人员也知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件,而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至,可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,移动终端,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述,各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如:个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
虽然通过实施例描绘了本申请,本领域普通技术人员知道,本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神,希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。
Claims (11)
1.一种储层应力敏感性的确定方法,其特征在于,包括:
根据待测储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定待测储层的岩石骨架所承受的第一本体有效应力;
根据所述待测储层的物性分析结果,确定所述待测储层的类型;
根据所述待测储层的类型选取相应的应力敏感模型;
结合所述第一本体有效应力以及选取的应力敏感模型,确定所述待测储层的应力敏感性。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,按照以下方式建立各类型储层对应的应力敏感模型:
根据当前储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定所述当前储层的岩石骨架所承受的第二本体有效应力;
获取所述当前储层在不同地层孔隙流体压力下的储层渗透率;
获取所述当前储层在不同上覆岩层压力下的覆压渗透率;
根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述储层渗透率与所述第二本体有效应力关系的第一敏感模型;
根据所述覆压渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述覆压渗透率与所述第二本体有效应力关系的第二敏感模型;
将所述第一敏感模型和第二敏感模型,作为当前类型储层所对应的应力敏感模型。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述储层渗透率与所述第二本体有效应力关系的第一敏感模型,包括:
根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述储层渗透率与所述第二本体有效应力的幂函数概率分布;
将所述幂函数概率分布作为所述第一敏感模型。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,按照以下公式根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述储层渗透率与所述第二本体有效应力的幂函数概率分布:
<mrow>
<msub>
<mi>K</mi>
<mi>p</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mi>a</mi>
<mo>&times;</mo>
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<mi>K</mi>
<mn>0</mn>
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<mo>(</mo>
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<mrow>
<mi>e</mi>
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<mi>f</mi>
</mrow>
<mi>P</mi>
</msubsup>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mi>c</mi>
</msup>
</mrow>
其中,
其中,Kp表示所述储层渗透率,K0表示所述待测储层在最低本体有效应力下的渗透率,表示所述第二本体有效应力,σ表示所述待测储层的上覆岩层压力,表示所述孔隙度参数,P表示所述地层孔隙流体压力,0<a<1,b>0,-1<c<0。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述上覆岩层压力渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述上覆岩层压力渗透率与所述第二本体有效应力关系的第二敏感模型,包括:
根据所述上覆岩层压力渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述上覆岩层压力渗透率与所述第二本体有效应力的指数函数概率分布;
将所述指数函数概率分布作为所述第二敏感模型。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,按照以下公式根据所述上覆岩层压力渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述上覆岩层压力渗透率与所述第二本体有效应力的指数函数概率分布:
<mrow>
<msub>
<mi>K</mi>
<mi>p</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mi>d</mi>
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<mi>K</mi>
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<mi>e</mi>
<mi>f</mi>
<mi>f</mi>
</mrow>
<mi>P</mi>
</msubsup>
</mrow>
</msup>
</mrow>
其中,
其中,Kp表示所述覆压渗透率,K0表示所述待测储层在最低本体有效应力下的渗透率,表示所述第二本体有效应力,σ表示所述待测储层的上覆岩层压力,表示所述孔隙度参数,P表示所述地层孔隙流体压力,0<d<1,e>0,f>0,-1<g<0。
7.一种储层应力敏感性的确定装置,其特征在于,包括:
第一有效应力确定模块,用于根据待测储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定待测储层的岩石骨架所承受的第一本体有效应力;
储层类型确定模块,用于根据所述待测储层的物性分析结果,确定所述待测储层的类型;
应力敏感模型选取模块,用于根据所述待测储层的类型选取相应的应力敏感模型;
应力敏感模型确定模块,用于结合所述第一本体有效应力以及选取的应力敏感模型,确定所述待测储层的应力敏感性。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述应力敏感模型选取模块具体用于按照以下方式建立各类型储层对应的各自对应的应力敏感模型,包括:
第二有效应力确定单元,用于根据当前储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定所述当前储层的岩石骨架所承受的第二本体有效应力;
储层渗透率获取单元,用于获取所述当前储层在不同地层孔隙流体压力下的储层渗透率;
上覆岩层压力渗透率获取单元,用于获取所述当前储层在不同上覆岩层压力下的覆压渗透率;
第一敏感模型拟合单元,用于根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述储层渗透率与所述第二本体有效应力关系的第一敏感模型;
第二敏感模型拟合单元,用于根据所述覆压渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到表征所述覆压渗透率与所述第二本体有效应力关系的第二敏感模型;
敏感模型确定单元,用于将所述第一敏感模型和第二敏感模型,作为当前类型储层所对应的应力敏感模型。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述第一敏感模型拟合单元包括:
第一概率分布子单元,用于根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述储层渗透率与所述第二本体有效应力的幂函数概率分布;
第一敏感模型确定子单元,用于将所述幂函数概率分布作为所述第一敏感模型。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述第一概率分布子单元具体用于按照以下公式根据所述储层渗透率和所述第二本体有效应力,拟合得到所述储层渗透率与所述第二本体有效应力的幂函数概率分布:
<mrow>
<msub>
<mi>K</mi>
<mi>p</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mi>a</mi>
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<mi>K</mi>
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<mi>f</mi>
</mrow>
<mi>P</mi>
</msubsup>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mi>c</mi>
</msup>
</mrow>
其中,
其中,Kp表示所述储层渗透率,K0表示所述待测储层在最低本体有效应力下的渗透率,表示所述第二本体有效应力,σ表示所述待测储层的上覆岩层压力,表示所述孔隙度参数,P表示所述地层孔隙流体压力,0<a<1,b>0,-1<c<0。
11.一种储层应力敏感性的确定装置,其特征在于,包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器,所述处理器执行所述指令时实现:
根据待测储层的上覆岩层压力、孔隙度参数和地层孔隙流体压力,确定待测储层的岩石骨架所承受的第一本体有效应力;
根据所述待测储层的物性分析结果,确定所述待测储层的类型;
根据所述待测储层的类型选取相应的应力敏感模型;
结合所述第一本体有效应力以及选取的应力敏感模型,确定所述待测储层的应力敏感性。
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CN107132170B (zh) | 2019-09-06 |
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