CN109100281A - 含油饱和度确定方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含油饱和度确定方法和装置，其中，该方法包括：获取待测地层的待测岩心；测定所述待测岩心的孔隙度和含油饱和度；对所述待测岩心的孔隙度进行冷冻校正和/或压实校正，得到校正后的孔隙度；根据校正后的孔隙度和测定的含油饱和度，计算得到所述待测岩心校正后的含油饱和度。本发明解决了现有的因为冷冻或者压实等因素的影响导致测得孔隙度和含油饱和度不准确的技术问题，达到了提高岩心的含油饱和度和孔隙度准确性的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘探技术领域，特别涉及一种含油饱和度确定方法和装置。
背景技术
岩心作为地质勘探中较为重要的研究对象，对于岩心的获取，一般会采取密闭取心的方式。其中，密闭取心指的是利用双筒(即，内外岩心筒)作为取心工具，并在取心工具中加入岩心保护液，然后将地下岩石取至地面的工艺过程。
目前，测取岩心的含油饱和度一般采用：实测法、核磁共振法和含油薄片法这三种方法。其中，实测法是在冷冻岩心上钻取小的岩心柱子，通过包封、洗油等进行饱和度的分析。核磁共振法测定含油饱和度是将岩心经冷冻处理后，切成11～12cm，长度7～8cm，类似柱状，在进行核磁共振成像分析之前，将岩心充分解冻。核磁共振测含油饱和度的原理是：油、水之中都有氢质子，但由于氢质子的化学结构不同，会造成氢质子核磁共振频率不同，油、水之间的共振频率一般相差1000～1200Hz(静磁场4.7Tesla)，相当于5～6ppm。根据这种差别，可以通过不同的频率进行核磁共振成像，从而分别得到原油在岩心中的分布图像和水在岩心中分布图像。含油薄片法观测含油饱和度是将岩心(长12cm,直径11cm)经冷冻处理后，不洗油，干磨成0.3cm的薄片，在显微镜下每块按上、中、下、左、右、前、后切成7片观测。基于上述三种方式可以综合测定岩心的含油饱和度。
然而，在实测法中由于岩样孔隙体积的变化会影响岩样的含油饱和度值，由于岩心从地层取至地面，压力下降，岩石整体膨胀，孔隙度增大；同时，由于冷冻降温，致使孔隙中水体积膨胀，导致岩样孔隙度变大。对于含油饱和度而言，孔隙度变大含油饱和度会减小，因此会导致所测取的含油饱和度存在误差。
针对如何消除误差，使得测得的含油饱和度更为贴合实际的含油饱和度，尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种含油饱和度确定方法，以达到提高确定的含油饱和度准确性的目的，该方法包括：
获取待测地层的待测岩心；
测定所述待测岩心的孔隙度和含油饱和度；
对所述待测岩心的孔隙度进行冷冻校正和/或压实校正，得到校正后的孔隙度；
根据校正后的孔隙度和测定的含油饱和度，计算得到所述待测岩心校正后的含油饱和度。
在一个实施方式中，对所述待测岩心的孔隙度进行冷冻校正包括：
通过岩心冷冻校正尺，对所述待测岩心的孔隙度进行冷冻校正。
在一个实施方式中，对所述待测岩心的孔隙度进行压实校正，包括：
通过预设的地层深度与孔隙度变化之间的关系，对所述待测岩心的孔隙度进行压实校正。
在一个实施方式中，通过预设的地层深度域孔隙度变化之间的关系，对所述待测岩心的孔隙度进行压实校正，包括：
通过如下公式对所述待测岩心的孔隙度进行压实校正：
Δφ＝0.0026H0.9307
其中，Δφ表示待测地层的孔隙度与地面孔隙度之间的差值，H表示所述待测地层的地层深度。
在一个实施方式中，根据校正后的孔隙度和测定的含油饱和度，计算得到所述待测地层的含油饱和度，包括：
按照如下公式计算所述待测岩心的含油饱和度：
SO地层＝SO实测·φ原始/φ地层
其中，SO地层表示待测地层的含油饱和度，SO实测表示测定的含油饱和度，φ原始表示测定的孔隙度，φ地层表示校正后的孔隙度。
本发明实施例还提供了一种含油饱和度确定装置，以达到提高确定的含油饱和度准确性的目的，该装置包括：
获取模块，用于获取待测地层的待测岩心；
测定模块，用于测定所述待测岩心的孔隙度和含油饱和度；
校正模块，用于对所述待测岩心的孔隙度进行冷冻校正和/或压实校正，得到校正后的孔隙度；
确定模块，用于根据校正后的孔隙度和测定的含油饱和度，计算得到所述待测地层的含油饱和度。
在一个实施方式中，所述校正模块具体用于通过岩心冷冻校正尺，对所述待测岩心的孔隙度进行冷冻校正。
在一个实施方式中，所述校正模块具体用于通过预设的地层深度与孔隙度变化之间的关系，对所述待测岩心的孔隙度进行压实校正。
在一个实施方式中，所述校正模块具体用于通过如下公式对所述待测岩心的孔隙度进行压实校正：
Δφ＝0.0026H0.9307
其中，Δφ表示待测地层的孔隙度与地面孔隙度之间的差值，H表示所述待测地层的地层深度。
在一个实施方式中，所述确定模块具体用于按照如下公式计算所述待测岩心的含油饱和度：
SO地层＝SO实测·φ原始/φ地层
其中，SO地层表示待测地层的含油饱和度，SO实测表示测定的含油饱和度，φ原始表示测定的孔隙度，φ地层表示校正后的孔隙度。
在本发明实施例中，在实测得到待测岩心的孔隙度和含油饱和度之后，通过冷冻校正和/或压实校正得到校正后的孔隙度和含油饱和度。因为对孔隙度和含油饱和度进行了冷冻校正和压实校正，从而解决了现有的因为冷冻或者压实等因素的影响导致测得孔隙度和含油饱和度不准确的技术问题，达到了提高岩心的含油饱和度和孔隙度准确性的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的含油饱和度确定方法的方法流程图；
图2是根据本发明实施例的岩心冷冻校正尺的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的含油饱和度确定装置的结构框图。
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明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
在本例中，考虑到从待测地层中获取到岩心样品后，对岩心样品进行测量，因为岩心样品受冷、压实等因素，会导致测得的结果出现偏差。例如，通过岩心样品测量待测地层的含油饱和度，由于岩心样品从地层中取出后就会存在受冻和压实情况发生变化的问题，导致测得的含油饱和度不准确。针对该问题，考虑到可以对测得的含油饱和度进行校正。具体地，考虑到岩心的孔隙度与含油饱和度之间存在一个孔隙度变大，含油饱和度变小的关系，因此，可以结合孔隙度对含油饱和度进行冷冻校正和压实校正。
基于此，在本例中提供了一种含油饱和度确定方法，如图1所示，可以包括如下步骤：
步骤101：获取待测地层的待测岩心；
待测地层可以是待测区域内某个深度的地层，例如：深度为150米的地层等。在确定待测地层后，可以从该待测地层获取一个岩心。其中，从地层中获取岩心的方式可以根据实际选择，本申请对此不作限定，可以采用任何获取岩心的方式，只要是可以获取能够进行研究分析的岩心即可。
步骤102：测定所述待测岩心的孔隙度和含油饱和度；
在获取到待测地层的岩心之后，就可以对岩心进行分析，可以测定岩心的孔隙度和含油饱和度，对于岩心的孔隙度和含油饱和度按照一般的测定方法测定即可，对于测定的环境参数和测定的温度压力等都可以按照常规的环境参数进行，即，测得该岩心在正常环境下的孔隙度和含油饱和度。
对于测定的待测岩心的孔隙度，因为存在温度变化(即，从油层中的该温度到常温环境中的温度下降)，以及地层压力变化(在地层中有较大的地层压力，地面上没有压力)等，都会对待测岩心的孔隙度的数值产生影响。为了获取岩心在地层中真实的孔隙度数据，可以对孔隙度进行校正。
步骤103：对所述待测岩心的孔隙度进行冷冻校正和/或压实校正，得到校正后的孔隙度；
考虑到影响孔隙度的主要因素有：冷冻的影响和地层压力的影响，可以对孔隙度进行冷冻校正和/或压实校正，以实现对孔隙度的校正，得到岩心在地层中真实的孔隙度数值。
对于先进行冷冻校正还是先进行压实校正，从顺序上没有限定，可以先进行冷冻校正也可以先进行压实校正，本申请对此不作限定。
在进行冷冻校正的时候，可以通过如图2所示的岩心冷冻校正尺进行冷冻校正，其中，1表示岩心数据误差测量尺，2表示游尺，3表示旋转轴点。在进行压实校正的时候，可以通过预设的地层深度与对应地层孔隙度之间的差值确定。
在一个实施方式中，可以通过如下公式对待测岩心的孔隙度进行压实校正：
Δφ＝0.0026H0.9307
其中，Δφ表示待测地层的孔隙度与地面孔隙度之间的差值，H表示所述待测地层的地层深度。
举例而言，实测的岩心的孔隙度为36.7％，冷冻校正值为0.9％，压实校正值为1.0％，那么可以得到岩心实际的孔隙度应该为36.7％-0.9％-1.0％＝34.8％。即，通过压实校正和冷冻校正实现对孔隙度的校正，得到校正后的更为接近真实孔隙度的孔隙度数值。
步骤104：根据校正后的孔隙度和测定的含油饱和度，计算得到所述待测岩心校正后的含油饱和度。
在得到校正后的孔隙度之后可以结合测定的含油饱和度，确定出校正后的含油饱和度，例如，可以按照如下公式计算待测地层的含油饱和度：
SO地层＝SO实测·φ原始/φ地层
其中，SO地层表示待测地层的含油饱和度，SO实测表示测定的含油饱和度，φ原始表示测定的孔隙度，φ地层表示校正后的孔隙度。
通过上述方式实现对待测地层中岩心孔隙度的校正，并基于校正后的岩心孔隙度得到校正后的待测地层的含油饱和度，使得最终确定的岩心孔隙度和含油饱和度可以消除冷冻和压实的影响，更为贴近真实的孔隙度和含油饱和度。
在上例中为了克服稠油冷冻岩心所测资料受冷冻、压实等因素造成数据偏差等问题，提供了一种方便快捷的稠油密闭取心井地下岩心资料误差校正方法，使得最终获得岩心的孔隙度和含油饱和度更为贴合实际地层的孔隙度和含油饱和度。
下面结合一个具体实施例对上述含油饱和度确定方法进行说明，然而，值得注意的是，该具体实施例仅是为了更好地说明本申请，并不构成对本申请的不当限定。
在本例中，提供了一种稠油密闭取心井地下岩心资料误差校正方法，包括：冷冻校正和压实校正两部分。
1)利用岩心冷冻校正尺实现冷冻校正：
由于岩心出筒后会迅速冷冻，岩心中水在冷冻过程中膨胀，导致岩心孔隙度增大，因此，岩样含水饱和度越高，岩心冷冻过程中孔隙度增加越大，孔隙度越大，岩样的含油饱和度越低。
为此，在本例中提出了一种基于冷冻校正尺的冷冻校正方法，其中，冷冻校正尺可以包括：直尺和测量尺，其中，直尺上边部外置岩心数据误差测量尺，通过一个可旋转圆环连接，直尺上标注有含水饱和度刻度，岩心数据误差测量尺外轮廓标注有岩心孔隙度刻度，内直径标注岩心校正误差刻度。
通过该岩心冷冻校正尺可以直接测量读取出误差校正量，以实现对孔隙度误差的读取。
2)利用岩心压实校正公式实现压实校正：
根据实验室测定的不同区块的相关覆压资料，拟合出深度H与孔隙度变化值Δφ(对应地层孔隙度与地面孔隙度的差值)得相关关系式：
Δφ＝0.0026H0.9307
其中，Δφ表示待测地层的孔隙度与地面孔隙度之间的差值，H表示所述待测地层的地层深度。
通过压实校正,地层孔隙度与地面孔隙度的差值范围一般为1.0％～2.1％。
举例而言，对实际取心井A进行误差校正，通过岩心冷冻校正尺求取冷冻校正值，通过岩心压实校正公式求取压实校正值，在得到校正后的孔隙度之后，可以按照如下公式计算得到真实的含油饱和度SO地层：
SO地层＝SO实测·φ原始/φ地层
如表1所示为一个取心井的孔隙度数据和含油饱和度数据，以及校正后的数据值：
表1取心井A井岩心分析数据校正表
将该井的取心样品分别做了含油薄片和核磁共振研究以便与实测法(钻样)测定的饱和度值对比。其中，含油薄片方法不仅定量地求出了样品的含油饱和度值，还可以从微观上观察到孔喉内油、水赋存的状态。核磁共振方法在测量样品的孔、渗、饱参数，不直接接触样品，实行无损检测。核磁共振的含油饱和度与实验室求得的含油饱和度相差较小，平均4％。含油薄片测定的饱和度作过校正，使油、水饱和度之和等于100％。因此用实测法的校正值与其进行比较。含油薄片所测的含油饱和度能较好的表示地面实际的含油情况，而实测法校正到地下的含油饱和度相较于较含油薄片测得的结果要高一些，这说明实测法校正所求的地下含油饱和度是可靠的。
采用上述方法和装置后，可以达到提高岩心测试数据准确性的目的。岩心冷冻校正尺由于可旋转含水饱和度直尺比对岩心数据误差测量尺上的岩心孔隙度刻度，直接读取岩心孔隙度校正误差，通过岩心压实校正公式完成岩心压实校正，克服了稠油冷冻岩心所测资料受冷冻、压实等因素造成数据偏差等问题。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种含油饱和度确定装置，如下面的实施例所述。由于含油饱和度确定装置解决问题的原理与含油饱和度确定方法相似，因此含油饱和度确定装置的实施可以参见含油饱和度确定方法的实施，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3是本发明实施例的含油饱和度确定装置的一种结构框图，如图3所示，可以包括：获取模块301、测定模块302、校正模块303和确定模块304，下面对该结构进行说明。
获取模块301，用于获取待测地层的待测岩心；
待测地层可以是待测区域内某个深度的地层，例如：深度为150米的地层等。在确定待测地层后，可以从该待测地层获取一个岩心。其中，从地层中获取岩心的方式可以根据实际选择，本申请对此不作限定，可以采用任何获取岩心的方式，只要是可以获取能够进行研究分析的岩心即可。
测定模块302，用于测定所述待测岩心的孔隙度和含油饱和度；
在获取到待测地层的岩心之后，就可以对岩心进行分析，可以测定岩心的孔隙度和含油饱和度，对于岩心的孔隙度和含油饱和度按照一般的测定方法测定即可，对于测定的环境参数和测定的温度压力等都可以按照常规的环境参数进行，即，测得该岩心在正常环境下的孔隙度和含油饱和度。
对于测定的待测岩心的孔隙度，因为存在温度变化(即，从油层中的该温度到常温环境中的温度下降)，以及地层压力变化(在地层中有较大的地层压力，地面上没有压力)等，都会对待测岩心的孔隙度的数值产生影响。为了获取岩心在地层中真实的孔隙度数据，可以对孔隙度进行校正。
校正模块303，用于对所述待测岩心的孔隙度进行冷冻校正和/或压实校正，得到校正后的孔隙度；
确定模块304，用于根据校正后的孔隙度和测定的含油饱和度，计算得到所述待测地层的含油饱和度。
在一个实施方式中，校正模块303具体可以用于通过岩心冷冻校正尺，对所述待测岩心的孔隙度进行冷冻校正。
在一个实施方式中，校正模块303具体可以用于通过预设的地层深度与孔隙度变化之间的关系，对所述待测岩心的孔隙度进行压实校正。
在一个实施方式中，校正模块303具体可以用于通过如下公式对所述待测岩心的孔隙度进行压实校正：
Δφ＝0.0026H0.9307
其中，Δφ表示待测地层的孔隙度与地面孔隙度之间的差值，H表示所述待测地层的地层深度。
在一个实施方式中，确定模块304具体可以用于按照如下公式计算所述待测岩心的含油饱和度：
SO地层＝SO实测·φ原始/φ地层
其中，SO地层表示待测地层的含油饱和度，SO实测表示测定的含油饱和度，φ原始表示测定的孔隙度，φ地层表示校正后的孔隙度。
在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。
在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
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：在实测得到待测岩心的孔隙度和含油饱和度之后，通过冷冻校正和/或压实校正得到校正后的孔隙度和含油饱和度。因为对孔隙度和含油饱和度进行了冷冻校正和压实校正，从而解决了现有的因为冷冻或者压实等因素的影响导致测得孔隙度和含油饱和度不准确的技术问题，达到了提高岩心的含油饱和度和孔隙度准确性的技术效果。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。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 (10)
1.一种含油饱和度确定方法，其特征在于，包括：
获取待测地层的待测岩心；
测定所述待测岩心的孔隙度和含油饱和度；
对所述待测岩心的孔隙度进行冷冻校正和/或压实校正，得到校正后的孔隙度；
根据校正后的孔隙度和测定的含油饱和度，计算得到所述待测岩心校正后的含油饱和度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述待测岩心的孔隙度进行冷冻校正包括：
通过岩心冷冻校正尺，对所述待测岩心的孔隙度进行冷冻校正。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述待测岩心的孔隙度进行压实校正，包括：
通过预设的地层深度与孔隙度变化之间的关系，对所述待测岩心的孔隙度进行压实校正。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过预设的地层深度域孔隙度变化之间的关系，对所述待测岩心的孔隙度进行压实校正，包括：
通过如下公式对所述待测岩心的孔隙度进行压实校正：
Δφ＝0.0026H0.9307
其中，Δφ表示待测地层的孔隙度与地面孔隙度之间的差值，H表示所述待测地层的地层深度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据校正后的孔隙度和测定的含油饱和度，计算得到所述待测地层的含油饱和度，包括：
按照如下公式计算所述待测岩心的含油饱和度：
SO地层＝SO实测·φ原始/φ地层
其中，SO地层表示待测地层的含油饱和度，SO实测表示测定的含油饱和度，φ原始表示测定的孔隙度，φ地层表示校正后的孔隙度。
6.一种含油饱和度确定装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待测地层的待测岩心；
测定模块，用于测定所述待测岩心的孔隙度和含油饱和度；
校正模块，用于对所述待测岩心的孔隙度进行冷冻校正和/或压实校正，得到校正后的孔隙度；
确定模块，用于根据校正后的孔隙度和测定的含油饱和度，计算得到所述待测地层的含油饱和度。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述校正模块具体用于通过岩心冷冻校正尺，对所述待测岩心的孔隙度进行冷冻校正。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述校正模块具体用于通过预设的地层深度与孔隙度变化之间的关系，对所述待测岩心的孔隙度进行压实校正。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述校正模块具体用于通过如下公式对所述待测岩心的孔隙度进行压实校正：
Δφ＝0.0026H0.9307
其中，Δφ表示待测地层的孔隙度与地面孔隙度之间的差值，H表示所述待测地层的地层深度。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于按照如下公式计算所述待测岩心的含油饱和度：
SO地层＝SO实测·φ原始/φ地层
其中，SO地层表示待测地层的含油饱和度，SO实测表示测定的含油饱和度，φ原始表示测定的孔隙度，φ地层表示校正后的孔隙度。
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