CN108572129A - 致密油有效储层孔隙阈值界定方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油气勘探技术领域，具体涉及基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法及系统，该方法包括以下步骤：计算有效储层孔隙阈值；利用加权平均法对有效储层孔隙阈值进行检验，根据检验值的大小进行阈值界定；对有效储层孔隙阈值进行有效性，得到有效界定范围。其有效储层孔隙阈值具有更高的样本数字特征符合程度和地质含义的合理性，统一测井标准、克服了对技术人员的经验高度依赖、克服了地质测试方法的偏差问题。可有效储层孔隙阈值界定和目标优选，提高有效储层阈值界定的准确性，其结果将有助于致密油储层的高效评价和预测，提高致密油勘探的成功率。

Description

致密油有效储层孔隙阈值界定方法及系统

技术领域

本发明涉及油气勘探技术领域，尤其涉及一种致密油有效储层孔隙阈值界定方法及系统。

背景技术

孔隙阈值是指一个孔隙效应能够产生的最低值或最高值，致密油有效储层的孔隙阈值也就是流体能够充注其间的最低孔隙度。其界定方法可以有几种，但通过显微测试判断孔隙成因和尺度、利用生产验证其有效性、根据数据统计获得其普适性，却鲜有尝试。

致密油在国家油气战略构成中占据重要地位，我国在鄂尔多斯盆地南部延长组致密油的勘探开发过程中，陆续发现了姬源、华庆、合水等为代表的数个上亿吨、大规模连片分布的致密油藏，落实探明储量2000万吨，探明率1.02％，由于其岩性变化快、储层非均质性强，渗透率0.3md～1md、孔隙度5％～12％均较低，给勘探开发带来诸多困难。

随着致密油气勘探开发研究的不断深入，针对致密碎屑岩储层非均质性极强的状况，若要达到致密油“甜点”分布范围的高效、准确预测、支撑钻探目标优选决策的目的，在分析致密碎屑岩储层非均质性主控因素的基础上，对其有效储层孔隙阈值的界定就变得尤为重要，而这需要大量的实验测试与地质综合分析技术的不断磨合。目前普遍采用的方法是通过测井、地质实验得出有效储层的孔隙度，但测井孔隙度的准确度依赖于测井公司的测试标准是否统一，且受测井解释人员的经验影响较大，导致试油效果一般。

专利为CN201310518249.7提出的一种致密油储层渗流能力的评价方法，该专利主要针对长石族矿物对致密油储层储渗能力的贡献及在储层评价中的优先级，而对孔隙度在有效储层的界定方面未做考虑，因此该方法不同于有效储层的孔隙阈值界定。此外，专利CN201511028786.9提出的基于组合赋权系数的致密油储层品质的定量表征方法，主要针对致密油储层品质定量表征过程中，使用多因子(RQI)拟合效果好的单一表征模型，有别于孔隙阈值界定所采用的方法。

因此，需要对现有技术做出合理改进，以解决上述问题。

发明内容

针对上述问题，根据本发明提出了一种基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法，该方法包括以下步骤：

计算有效储层孔隙阈值；

利用加权平均法对所述有效储层孔隙阈值进行检验，根据检验值的大小进行阈值界定；

对所述有效储层孔隙阈值进行有效性评判，得到有效界定范围。

上述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法中，利用核磁共振仪测试所述有效储层中可动流体饱和度的测试数据，换算获取所述有效储层孔隙半径的换算值。

上述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法中，

所述有效储层中可动流体饱和度的测试数据和所述储层孔隙半径的换算值分别与实际测量的孔隙度和渗透率进行比对、分析，找出所述可动流体饱和度，所述储层孔隙半径的换算值，所述实际测量的孔隙度和所述渗透率的线性关系由此换算出相应的测井参数用于地质储层评价。

上述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法中，

所述检验包括D-F检验和C-F检验；

在所述有效储层或同类比的有效储层样品数量大于十个时，则使用所述D-F检验；

在所述有效储层或同类比有效储层样品数量小于十个时，则使用所述C-F检验。

上述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法中，计算所述有效储层孔隙阈值的最大值和最小值，代表所述有效储层孔隙阈值界定。

上述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法中，所述有效储层孔隙阈值低于2.5μm为高风险。

上述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法中，所述有效储层孔隙阈值在2.5μm-5μm之间为低风险。

一种基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定系统，包括：

计算模块，用于计算有效储层孔隙阈值；

加权平均法模块，用于对所述有效储层孔隙阈值进行检验，根据检验值的大小进行阈值界定；

第一处理模块，用于对所述有效储层孔隙阈值进行有效评判，得到有效界定范围。

上述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定系统中，所述计算模块包括核磁共振仪，用于测试所述有效储层中可动流体饱和度参数，换算获取所述有效储层孔隙半径的换算值；

所述有效储层中可动流体饱和度的测试数据和所述储层孔隙半径的换算值分别与实际测量的孔隙度和渗透率进行比对、分析，找出所述可动流体饱和度，所述储层孔隙半径的换算值，所述实际测量的孔隙度和所述渗透率的线性关系由此换算出相应的测井参数用于地质储层评价；

所述加权平均法模块包括检验模块，包括D-F检验和C-F检验；

在所述有效储层或同类比的有效储层样品数量大于十个时，则使用所述D-F检验；

在所述有效储层或同类比有效储层样品数量小于十个时，则使用所述C-F检验。

上述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定系统中，

所述第一处理模块包括第三处理模块，用于计算所述有效储层孔隙阈值的最大值和最小值，代表所述有效储层孔隙阈值界定；其中，

所述有效储层孔隙阈值低于2.5μm为高风险；

所述有效储层孔隙阈值在2.5μm-5μm之间为低风险。

在上述技术方案中，本发明提供的一种基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法，与现有技术相比，其有效储层孔隙阈值具有更高的样本数字特征符合程度和地质含义的合理性，统一测井标准、克服了对技术人员的经验高度依赖、克服了地质测试方法的偏差问题。可有效储层孔隙阈值界定和目标优选，提高有效储层阈值界定的准确性，其结果将有助于致密油储层的高效评价和预测，提高致密油勘探的成功率。

由于上述基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法具有上述技术效果，包含该方法的系统、也应具有相应的技术效果。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。在图中：

图1为本申请的一个实施例中基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法流程图。

图2为本申请的一个实施例中基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法的X砂体有效储层可动流体饱和度与实测孔隙度交汇图。

图3为本申请的一个实施例中基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法的JH1井测井数据、实测数据和拟合后的数据图。

图4为本申请的一个实施例中基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法的有效储层孔隙阈值统计直方图。

图5为本申请的一个实施例中基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法的有效储层孔隙半径分布范围。

图6为本申请的一个实施例中基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定系统流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，图1示意性地显示了该基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，计算有效储层孔隙阈值。如图1所示，该有效储层孔隙阈值，是指与孔隙密切相关的孔隙半径、孔隙度、渗透率等关键参数的最低有效储层临界值。根据钻井取芯采集的岩心样品进行核磁共振可动流体饱和度的测试及对应孔隙半径的获取，与实测的孔隙度、渗透率进行比对、分析，找出所述储层孔隙度所述实际测量孔隙度、所述渗透率之间的线性关系，由此换算出相应的测井参数用于地质储层评价。实现致密油有效储层孔隙阈值的界定和有效储层的评价预测。利用钻井岩心样品，通过核磁共振仪的测试分析，对有效储层中可动流体饱和度及其对应的孔隙半径进行定量测试。

进一步的，根据岩心覆压孔隙度、渗透率的实测值开展数据模拟，寻找可动流体饱和度与储层物性(尤其是渗透率)之间的关系。将岩心样品的孔隙度、渗透率实测值与测井孔隙度、渗透率进行校对，计算出通用的孔隙度、渗透率；将拟合后的孔隙度、渗透率、可动流体饱和度、孔隙半径等进行有效储层阈值的界定，并将其作为致密油有效储层评价预测的重要参数。

步骤2，利用加权平均法对有效储层孔隙阈值进行检验，根据检验值的大小进行阈值界定。如图1所示，使用加权平均法进行优度检验，具体是指利用各类致密油有效储层参数和实验测试方法来检验阈值对样本实际观测值拟合程度的统计学检验方法。根据有效储层孔隙阈值特点，优选出两种加权优度检验方法，用于提升检验效果及准确性。

步骤3，对有效储层孔隙阈值进行有效性评判，得到有效界定范围。如图1所示，致密油有效储层孔隙阈值的地质含义检验。这里的地质含义检验，是指利用有效储层孔隙阈值的地质含义，对有效储层孔隙阈值的有效性进行评判。提高有效储层阈值界定的准确性，其结果将有助于致密油储层的高效评价和预测，提高致密油勘探的成功率。

如图1所示，在一个优选的实施例中，检验包括D-F检验和C-F检验。例如：在有效储层或同类比的有效储层样品数量大于、等于十个时，则使用D-F检验，可充分利用其在大样本实际测试中的优势。在有效储层或同类比有效储层样品小于十个时，则使用C-F检验，发挥其小样本检验效果好的特点。

如图1所示，在一个优选的实施例中，有效储层孔隙阈值的端值检验。这样对于岩心样品结合其样本数字特征，计算该有效储层孔隙阈值的最大值和最小值。代表有效储层孔隙阈值，该最大值和最小值应在阈值理论上可能实现的范围内。例如，储层“甜点”最小值不能低于有效储层孔隙的边界值。

如图1所示，在一个优选的实施例中，有效储层孔隙阈值的最大值/最小值检验。在加权平均法和数字模拟技术有效储层孔隙阈值计算中，异常的最大值/最小值代表有效储层孔隙阈值的不确定性较大。对于一般的有效储层孔隙阈值计算，利用优选出的岩心样品计算其、有效储层孔隙阈值的最大值高于2.5μm。在此基础之上计算得出有效储层孔隙阈值应处于一个合理的范围内。风险较高的有效储层孔隙阈值不应低于2.5μm，而风险较的有效储层孔隙阈值一般应在2.5μm到5μm之间。统一测井标准、克服了对技术人员的经验高度依赖、克服了地质测试方法的偏差问题。可有效储层孔隙阈值界定和目标优选，提高有效储层阈值界定的准确性，其结果将有助于致密油储层的高效评价和预测，提高致密油勘探的成功率。

如图1所示，在一个优选的实施例中，有效储层孔隙阈值的类比检验。利用岩心样品进行有效储层孔隙阈值的试算，将试算的结果与有效储层所在地区相似致密油藏的储层“甜点”边界值进行类比，并与所在地区致密油藏发育规模类比，试算的结果应处于一个合理范围内。

将本发明应用于鄂尔多斯盆地某区块致密油有效储层孔隙阈值优选中。以X砂体的有效储层孔隙阈值的确立过程为例。

有效储层样本采用砂体X的探井JH1在同一目的层内的同一沉积层位钻井岩芯密集等间距取样，共计22个，首先开展全部样品的核磁共振测试，得出可动流体饱和度及其对应的孔隙半径，其中，可动流体饱和度分布值为3.8％-34.2％，孔隙半径分布值为2.8μm-4.6μm；再结合样品实测覆压孔隙度(分布值为5.6％-14.5％)、渗透率(分布值为0.011mD-0.36mD)，进行孔隙半径与渗透率的线性关系拟合(K＝0.9)(图2)，最后，利用实测孔渗对测井相应层位的孔隙度、渗透率进行反复校对(校正系数为0.82)，得出实用测井孔隙度、渗透率、孔隙半径和可动流体饱和度(图3)。

根据上述方法得出的实用测井参数，构建有效储层以孔隙半径为代表的单井分布模型(图4)；在此基础上，顺延/垂直砂体延伸方向，分别选取同一砂体A东、西两个剖面上的6口钻井，建立有效储层孔隙阈值空间分布模型(图5)。

探井JH1某一层位砂体有效储层的孔隙半径分布值为2.8μm-4.6μm，利用本发明对上述两种方法进行优选：首先进行加权的数学拟合优度检验，定量的检验结果显示孔隙阈值的厘定更为合理。在此基础之上，进行模型的地质含义检验。经端值检验，最大孔隙阈值Dmax(4.6μm)与最小孔隙阈值Dmin(2.8μm)均在可信范围(表1)。

假设检验方法	D-F检验	C-F检验
			端值分布	2.84-4.59	0.03-3.12
均值分布	3.21	2.16

利用孔隙半径进行致密油有效储层孔隙阈值试算，得到砂体X有效储层孔隙阈值分布如图4所示，孔隙阈值试算均值为3.21，孔隙阈值的最大孔隙半径与最小孔隙半径分别为4.59、2.84，处于合理范围之内。因此最终优选出砂体X孔隙阈值的孔隙半径分布模型(图5)。该孔隙阈值后经钻井试油证实，获得工业油流，与基于本发明完成的致密油有效储层孔隙阈值计算结果基本符合，验证了本发明的正确性。

如图6所示，图6示意性地显示了该基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定系统，包括；

计算模块，用于计算有效储层孔隙阈值；

加权平均法模块，用于对有效储层孔隙阈值进行检验，根据检验值的大小进行阈值界定；

如图6所示，在一个优选的实施例中，第一处理模块，用于对有效储层孔隙阈值进行有效的评判，得到有效界定范围。

核磁共振仪，用于测试有效储层中可流动体的饱和度，进一步换算获取有效储层孔隙半径；

第二处理模块，将有效储层中可流动体的饱和度的测试参数，及储层孔隙半径的换算值与实际测量的孔隙度、渗透率进行比对、分析，找出线性关系，并换算为相应的测井参数和地质储层评价参数；

检验模块，包括D-F检验和C-F检验；

在有效储层或同类比的有效储层样品数量充足时，则使用D-F检验；

在有效储层或同类比有效储层样品较少时，则使用C-F检验。

如图6所示，在一个优选的实施例中，第三处理模块，用于计算有效储层孔隙阈值的最大值和最小值，代表有效储层孔隙阈值；其中，

有效储层孔隙阈值低于2.5μm为高风险；

有效储层孔隙阈值在2.5μm-5μm之间为低风险。

在一个实施例中，该基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定装置，包括；计算模块，用于计算有效储层孔隙阈值。加权平均法模块，用于对有效储层孔隙阈值进行检验，根据检验值的大小进行阈值界定。第一处理模块，用于对有效储层孔隙阈值进行有效的评判，得到有效界定范围。其有效储层孔隙阈值具有更高的样本数字特征符合程度和地质含义的合理性，统一测井标准、克服了对技术人员的经验高度依赖、克服了地质测试方法的偏差问题。可有效储层孔隙阈值界定和目标优选，提高有效储层阈值界定的准确性，其结果将有助于致密油储层的高效评价和预测，提高致密油勘探的成功率。

通过对钻井取芯获得的岩心样品进行可动流体饱和度的测试及对应孔隙半径的获取，与实测的孔隙度、渗透率进行比对、分析，找出其线性关系，再与测井相关参数进行比对、换算，得出通用的测井参数和地质储层评价参数，实现致密油有效储层孔隙阈值的界定和储层的高效评价预测，最后，将数字拟合优度检验和地质含义检验应用于有效储层孔隙阈值优选，并合理地设计相关检验流程，建立了一套系统、实用的有效储层孔隙阈值优选方法。

本发明通过将实验测试成果与地质综合研究、测井分析及数字拟合优度检验和地质含义检验应用于致密油有效储层孔隙阈值优选，合理地设计相关检验流程，为致密油有效储层孔隙阈值的准确界定和储层的快速、高效评价预测提供了一套新的技术方法，从而获得更为客观、准确和致密油有效储层孔隙阈值。其结果将有助于规范致密油有效储层孔隙阈值的界定流程，提高致密油储层“甜点”分布范围的预测精度。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤101：计算有效储层孔隙阈值；

步骤102：利用加权平均法对所述有效储层孔隙阈值进行检验，根据检验值的大小进行阈值界定；

步骤103：对所述有效储层孔隙阈值进行有效性评判，得到有效界定范围。

2.根据权利要求1所述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法，其特征在于，

在步骤101中，利用核磁共振仪测试所述有效储层中可动流体饱和度的测试数据，换算获取所述有效储层孔隙半径的换算值。

3.根据权利要求2所述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法，其特征在于，

所述有效储层中可动流体饱和度的测试数据和所述储层孔隙半径的换算值分别与实际测量的孔隙度和渗透率进行比对、分析，找出所述可动流体饱和度，所述储层孔隙半径的换算值，所述实际测量的孔隙度和所述渗透率的线性关系由此换算出相应的测井参数用于地质储层评价。

4.根据权利要求1所述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法，其特征在于，

在步骤102中，所述检验包括D-F检验和C-F检验；

在所述有效储层或同类比的有效储层样品数量大于十个时，则使用所述D-F检验；

在所述有效储层或同类比有效储层样品数量小于十个时，则使用所述C-F检验。

5.根据权利要求1所述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法，其特征在于，

在步骤103中，计算所述有效储层孔隙阈值的最大值和最小值，代表所述有效储层孔隙阈值界定。

6.根据权利要求5所述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法，其特征在于，所述有效储层孔隙阈值低于2.5μm为高风险。

7.根据权利要求5所述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定方法，其特征在于，所述有效储层孔隙阈值在2.5μm-5μm之间为低风险。

8.基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定系统，其特征在于，包括：

计算模块，用于计算有效储层孔隙阈值；

加权平均法模块，用于对所述有效储层孔隙阈值进行检验，根据检验值的大小进行阈值界定；

第一处理模块，用于对所述有效储层孔隙阈值进行有效评判，得到有效界定范围。

9.根据权利要求8所述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定系统，其特征在于，

所述计算模块包括核磁共振仪，用于测试所述有效储层中可动流体饱和度参数，换算获取所述有效储层孔隙半径的换算值；

所述计算模块还包括第二处理模块，

所述有效储层中可动流体饱和度的测试数据和所述储层孔隙半径的换算值分别与实际测量的孔隙度和渗透率进行比对、分析，找出所述可动流体饱和度，所述储层孔隙半径的换算值，所述实际测量的孔隙度和所述渗透率的线性关系由此换算出相应的测井参数用于地质储层评价；

所述加权平均法模块包括检验模块，包括D-F检验和C-F检验；

在所述有效储层或同类比的有效储层样品数量大于十个时，则使用所述D-F检验；

在所述有效储层或同类比有效储层样品数量小于十个时，则使用所述C-F检验。

10.根据权利要求8所述的基于微观测试的致密油有效储层孔隙阈值界定系统，其特征在于，

所述第一处理模块包括第三处理模块，用于计算所述有效储层孔隙阈值的最大值和最小值，代表所述有效储层孔隙阈值界定；其中，

所述有效储层孔隙阈值低于2.5μm为高风险；

所述有效储层孔隙阈值在2.5μm-5μm之间为低风险。