CN109281662B

CN109281662B - 水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法

Info

Publication number: CN109281662B
Application number: CN201810939387.5A
Authority: CN
Inventors: 张奎; 许江文; 承宁; 石善志; 陈进; 李建民; 刘涛; 丁坤; 田刚; 陈昂; 斯绍雄
Original assignee: Petrochina Co Ltd
Current assignee: Petrochina Co Ltd
Priority date: 2018-08-16
Filing date: 2018-08-16
Publication date: 2022-03-29
Anticipated expiration: 2038-08-16
Also published as: CN109281662A

Abstract

本发明提供了一种水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法，包括：步骤S1：根据储层可压性的影响因素，计算水平井的不同节段位置的储层的可压性指数x_i；步骤S2：根据步骤S1得到的不同节段位置的储层的可压性指数x_i计算不同节段位置的储层的相对可压性指数d_i。本发明解决了现有技术中的可压性指数的确定考虑因素不全面的问题，以及现有技术中仅考虑可压性指数的绝对大小，而未考虑可压性指数相对大小，即未考虑相对可压性指数的问题。

Description

水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法

技术领域

本发明涉及水平井分段压裂作业技术领域，具体而言，涉及一种水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法。

背景技术

目前，水平井分段压裂技术已经成为非常规以及低渗透油气藏有效开发的主体技术，水平井分段压裂位置确定否合理是影响储层改造效果的关键因素。水平井分段压裂位置的确定主要依据两个方面，一个方面是基于整个水平段储层性质确定的平均缝间距，另一个方面是不同节段位置的储层的可压性。

现有技术中确定水平井不同节段位置的储层可压性的主要依据地质划分的一类甜点、二类甜点、三类甜点。而一类甜点、二类甜点、三类甜点划分主要依据是储层的物性。

现有技术判断水平井不同节段位置储层可压性具有以下不足：(1)判断依据中仅考虑储层物性，未综合考虑影响储层可压性的物性、地应力和岩石力学参数；(2)一类甜点、二类甜点、三类甜点未对水平井不同节段位置储层可压性进行量化；(3)仅考虑不同节段位置储层可压性指数的绝对大小，而未考虑可压性指数相对大小，即未考虑相对可压性指数，而相对可压性指数更有利于对不同节段位置储层可压性进行比较。

因此，亟需一种能够定量确定相对可压性指数的方法，以作为水平井分段压裂位置确定的依据。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法，以解决现有技术中的可压性指数的确定考虑因素不全面的问题，以及仅考虑不同节段位置储层可压性指数的绝对大小，而未考虑可压性指数相对大小，即未考虑相对可压性指数的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法，包括：步骤S1：根据储层可压性的影响因素，计算水平井的不同节段位置的储层的可压性指数x_i；步骤S2：根据步骤S1得到的不同节段位置的储层的可压性指数x_i计算不同节段位置的储层的相对可压性指数d_i。

进一步地，储层可压性的影响因素包括孔隙度、渗透率、含油饱和度、脆性、两向应力差和气测全烃中的一项或多项。

进一步地，步骤S1包括：步骤S11：根据预先测量的水平井的参数分别确定各节段位置的孔隙度、渗透率、含油饱和度、脆性、两向应力差和气测全烃的具体数值；步骤S12：采用层次分析法确定孔隙度、渗透率、含油饱和度、脆性、两向应力差和气测全烃的权重，依次为a、b、c、d、e、f，且a+b+c+d+e+f＝1；步骤S13：节段位置包括第一节段D₁、第二节段D₂、第三节段D₃……第n节段D_n，计算第一节段D₁的孔隙度影响指数、渗透率影响指数、含油饱和度影响指数、脆性影响指数、两向应力差影响指数和气测全烃影响指数；步骤S14：根据步骤S13得到的数据在预先设置的坐标图中标注孔隙度影响指数、渗透率影响指数、含油饱和度影响指数、脆性影响指数、两向应力差影响指数和气测全烃影响指数确定的位置，再将位置依次连线以形成多边形；步骤S15：计算多边形的面积以得到第一节段D₁确定的多边形的面积S₁，即为第一节段D₁的可压性指数x₁；步骤S16：重复步骤S13至步骤S15，以得到第二节段D₂、第三节段D₃……第n节段D_n确定的多边形的面积S₂、S₃……S_n，多边形的面积S₂、S₃……S_n即为第二节段D₂、第三节段D₃……第n节段D_n的可压性指数x₂、x₃……x_n。

进一步地，步骤S13中计算孔隙度影响指数的公式为d(Φ)_i＝Φ_i*100a/max(Φ₁…Φ_n)，其中Φ为对应节段D_i的孔隙度，max(Φ₁…Φ_n)为所有节段位置的孔隙度中的最大值，a为孔隙度的权重，i＝1、2、3……n。

进一步地，步骤S13中计算渗透率影响指数的公式为d(K)_i＝K_i*100b/max(K₁…K_n)，其中K为对应节段D_i的渗透率，max(K₁…K_n)为所有节段位置的渗透率中的最大值，b为渗透率的权重，i＝1、2、3……n。

进一步地，步骤S13中计算含油饱和度影响指数的公式为d(S)_i＝S_i*100c/max(S₁…S_n)，其中S为对应节段D_i的含油饱和度，max(S₁…S_n)为所有节段位置的含油饱和度中的最大值，c为含油饱和度的权重，i＝1、2、3……n。

进一步地，步骤S13中计算脆性影响指数的公式为d(BI)_i＝(BI)_i*100d/max((BI)₁…(BI)_n)，其中BI为对应节段D_i的脆性，max((BI)₁…(BI)_n)为所有节段位置的脆性中的最大值，d为脆性的权重，i＝1、2、3……n。

进一步地，步骤S13中计算两向应力差影响指数的公式为d(F)_i＝F_i*100e/max(1/F₁…1/F_n)，其中F为对应节段D_i的两向应力差，max(1/F₁…1/F_n)为所有节段位置的两向应力差中的最大值，e为两向应力差的权重，i＝1、2、3……n。

进一步地，步骤S13中计算气测全烃影响指数的公式为d(QL)_i＝(QL)_i*100f/max((QL)₁…(QL)_n)，其中QL为对应节段D_i的气测全烃，max((QL)₁…(QL)_n)为所有节段位置的气测全烃中的最大值，f为气测全烃的权重，i＝1、2、3……n。

进一步地，步骤S14中的坐标图为根据储层可压性影响因素的数量确定的一个正多边形，正多边形的各边的交点分别与正多边形的中心形成标定线，根据步骤S13得到的数据，在每条标定线上分别标注孔隙度影响指数、渗透率影响指数、含油饱和度影响指数、脆性影响指数、两向应力差影响指数和气测全烃影响指数确定的位置。

进一步地，步骤S15和步骤S16中计算多边形的面积的公式为

其中，S_i为对应节段D_i的多边形的面积，i＝1、2、3……n。

进一步地，节段位置包括第一节段D₁、第二节段D₂、第三节段D₃……第n节段D_n，在步骤S2中，计算相对可压性指数的公式为dⁱ＝x_i*100/max(x₁…x_n)，其中，x_i为对应节段D_i的可压性指数，max(x₁…x_n)为所有可压性指数中的最大值，i＝1、2、3……n。

应用本发明的技术方案，先分析储层可压性的影响因素，根据确定的影响因素计算各个节段位置的可压性指数，再比较计算得到不同节段位置的相对可压性指数，在考虑平均缝间距的同时，选择相对可压性指数大的节段位置进行压裂作业。通过上述方式，从各个方面全面考虑水平井储层的可压性的多个影响因素，使得计算得到的相对可压性指数能够全面准确地反映水平井不同节段位置储层的相对可压性，使得压裂位置的确定更加合理。避免了以往确定水平井不同节段位置储层相对可压性时未综合考虑影响可压性各因素的不足，能够避免由于压裂位置选择不合理，造成储层不能得到合理改造的问题，提高储层改造效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了通过本发明的步骤S14得到的图形的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

Φ、孔隙度；K、渗透率；S、含油饱和度；BI、脆性；F、两向应力差；QL、气测全烃。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中的可压性指数的确定考虑因素不全面的问题，以及仅考虑不同节段位置储层可压性指数的绝对大小，而未考虑可压性指数相对大小，即未考虑相对可压性指数的问题，本发明提供了一种水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法。

本实施例中的一种水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法，包括：步骤S1：根据储层可压性的影响因素，计算水平井的不同节段位置的储层的可压性指数x_i；步骤S2：根据步骤S1得到的不同节段位置的储层的可压性指数x_i计算不同节段位置的储层的相对可压性指数d_i。

先分析储层可压性的影响因素，根据确定的影响因素计算各个节段位置的可压性指数x_i，再比较计算得到不同节段位置的相对可压性指数d_i，在考虑平均缝间距的同时，选择相对可压性指数大的节段位置进行压裂作业。通过上述方式，从各个方面全面考虑水平井储层的可压性的多个影响因素，使得计算得到的相对可压性指数能够全面准确地反映水平井不同节段位置储层的相对可压性，使得压裂位置的确定更加合理。避免了以往确定水平井不同节段位置储层相对可压性时未综合考虑影响可压性各因素的不足，能够避免由于压裂位置选择不合理，造成储层不能得到合理改造的问题，提高储层改造效果。

在本实施例中，可压性的影响因素包括孔隙度、渗透率、含油饱和度、脆性、两向应力差和气测全烃。当然，也可以根据实际情况增加考虑其他影响因素。

本实施例以水平井为例进行说明。

步骤S1中在计算可压性指数时，采用如下方式：步骤S11：根据预先测量的水平井的参数分别确定各节段位置的孔隙度、渗透率、含油饱和度、脆性、两向应力差和气测全烃的具体数值；步骤S12：采用层次分析法确定孔隙度、渗透率、含油饱和度、脆性、两向应力差和气测全烃的权重，依次为a、b、c、d、e、f，且a+b+c+d+e+f＝1；步骤S13：节段位置包括第一节段D₁、第二节段D₂、第三节段D₃……第n节段D_n，计算第一节段D₁的孔隙度影响指数、渗透率影响指数、含油饱和度影响指数、脆性影响指数、两向应力差影响指数和气测全烃影响指数；步骤S14：根据步骤S13得到的数据在预先设置的坐标图中标注孔隙度影响指数、渗透率影响指数、含油饱和度影响指数、脆性影响指数、两向应力差影响指数和气测全烃影响指数确定的位置，再将位置依次连线以形成多边形；步骤S15：计算多边形的面积以得到第一节段D₁确定的多边形的面积S₁，即为对应节段D_i的可压性指数x₁；步骤S16：重复步骤S13至步骤S15，以得到第二节段D₂、第三节段D₃……第n节段D_n确定的多边形的面积S₂、S₃……S_n，多边形的面积S₂、S₃……S_n即为第二节段D₂、第三节段D₃……第n节段D_n的可压性指数x₂、x₃……x_n。

具体地，步骤S11中根据测井资料确定孔隙度、渗透率、含油饱和度、脆性和两向应力差的具体数值，根据录井资料确定气测全烃的具体数值，其中测井资料记录的是水平井开设到一定的深度后采用测量仪测量得到的水平井的部分物理特性，录井资料记录的是通过测量仪对开设水平井产生的岩屑进行测量得到相应的物理特征。

在步骤S13中，计算孔隙度影响指数、渗透率影响指数、含油饱和度影响指数、脆性影响指数、两向应力差影响指数和气测全烃影响指数的计算方法如下：

计算孔隙度影响指数的公式为d(Φ)_i＝Φ_i*100a/max(Φ₁…Φ_n)，其中Φ为对应节段D_i的孔隙度，max(Φ₁…Φ_n)为所有节段位置的孔隙度中的最大值，a为孔隙度的权重，i＝1、2、3……n；

计算渗透率影响指数的公式为d(K)_i＝K_i*100b/max(K₁…K_n)，其中K为对应节段D_i的渗透率，max(K₁…K_n)为所有节段位置的渗透率中的最大值，b为渗透率的权重，i＝1、2、3……n；

计算含油饱和度影响指数的公式为d(S)_i＝S_i*100c/max(S₁…S_n)，其中S为对应节段D_i的含油饱和度，max(S₁…S_n)为所有节段位置的含油饱和度中的最大值，c为含油饱和度的权重，i＝1、2、3……n；

计算脆性影响指数的公式为d(BI)_i＝(BI)_i*100d/max((BI)₁…(BI)_n)，其中BI为对应节段D_i的脆性，max((BI)₁…(BI)_n)为所有节段位置的脆性中的最大值，d为脆性的权重，i＝1、2、3……n；

计算两向应力差影响指数的公式为d(F)_i＝F_i*100e/max(1/F₁…1/F_n)，其中F为对应节段D_i的两向应力差，max(1/F₁…1/F_n)为所有节段位置的两向应力差中的最大值，e为两向应力差的权重，i＝1、2、3……n；

计算气测全烃影响指数的公式为d(QL)_i＝(QL)_i*100f/max((QL)₁…(QL)_n)，其中QL为对应节段D_i的气测全烃，max((QL)₁…(QL)_n)为所有节段位置的气测全烃中的最大值，f为气测全烃的权重，i＝1、2、3……n；

当计算第一阶段D₁的上述参数时，取i＝1，得到各个参数，相似地，当计算其他节段的参数时，只需要将i取值为相应的节段数即可。

需要说明的是，两相应力差是指最大水平主应力与最小水平主应力之差。孔隙度影响指数用于表示水平井的不同节段位置储层的孔隙度对储层的相对可压性的影响。渗透率影响指数用于表示水平井的不同节段位置储层的渗透率对储层的相对可压性的影响。含油饱和度影响指数用于表示水平井的不同节段位置储层的含油饱和度对储层的相对可压性的影响。两向应力差影响指数用于表示水平井的不同节段位置储层的两向应力差对储层的相对可压性的影响。气测全烃影响指数用于表示水平井的不同节段位置储层的气测全烃对储层的相对可压性的影响。脆性影响指数用于表示水平井的不同节段位置储层的脆性对储层的相对可压性的影响。

在步骤S14中，先根据储层可压性影响因素的数量确定的一个正多边形，正多边形的各边的交点分别与正多边形的中心形成标定线，根据步骤S13得到的数据，在每条标定线上分别标注孔隙度影响指数、渗透率影响指数、含油饱和度影响指数、脆性影响指数、两向应力差影响指数和气测全烃影响指数确定的位置。下面以通过步骤S13得到的第一节段D₁的参数为例进行说明，其他节段的数据处理方式与第一节段D₁的方式相同。

在本实施例中，相对可压性的影响因素为6个，因而坐标图为一个正六边形，正六边形的各边的交点与中心连线形成6条标定线，在每个标定线上根据相同的标定方式进行分段标定，每条标定线作为一种影响因素的坐标轴，各坐标轴的交点作为原点，形成一个六轴坐标图，然后将步骤S13得到的各影响因素计算得到的具体数值标注在相应的坐标轴上，这样就得到了六个坐标点，再将这六个坐标点顺次连接就得到了一个六边形。

在步骤S15和步骤S16中，计算多边形的面积的公式为

其中，S_i为对应节段D_i的多边形的面积，i＝1、2、3……n。这样就得到了n个多边形的面积，即为n个节段的可压性指数。

在步骤S2中，计算相对可压性指数的公式为d_i＝x_i*100/max(x₁…x_n)，其中，x_i为对应节段D_i的可压性指数，max(x₁…x_n)为所有可压性指数中的最大值，i＝1、2、3……n。

通过上述方式就得到了每个节段的相对可压性指数，再比较各个节段的相对可压性指数，根据相对可压性指数的大小以及平均缝间距的要求合理确定压裂位置。从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、考虑影响储层可压性的多个因素(包括孔隙度、渗透率、含油饱和度、两向应力差、气测全烃、脆性)，避免了单一考虑其中部分因素导致储层的相对可压性判断的不准确性；

2、对水平井不同节段位置储层的相对可压性指数进行了量化计算，为不同节段位置的储层的相对可压性的判断提供了依据，进而为水平井分段压裂作业中压裂位置的确定提供了依据；

3、确定方法简单快捷，结果准确可靠。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

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

1.一种水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法，其特征在于，包括：

步骤S1：根据储层可压性的影响因素，计算水平井的不同节段位置的储层的可压性指数x_i；

步骤S2：根据所述步骤S1得到的不同节段位置的储层的可压性指数x_i计算不同节段位置的储层的相对可压性指数d_i，所述节段位置包括第一节段D₁、第二节段D₂、第三节段D₃……第n节段D_n，在所述步骤S2中，计算所述相对可压性指数的公式为d_i＝x_i*100/max(x₁…x_n)，其中，x_i为对应节段D_i的可压性指数，max(x₁…x_n)为所有所述可压性指数中的最大值，i＝1、2、3……n；

所述储层可压性的影响因素包括孔隙度、渗透率、含油饱和度、脆性、两向应力差和气测全烃中的一项或多项；

所述步骤S1包括：

步骤S11：根据预先测量的所述水平井的参数分别确定各所述节段位置的孔隙度、渗透率、含油饱和度、脆性、两向应力差和气测全烃的具体数值；

步骤S12：采用层次分析法确定所述孔隙度、所述渗透率、所述含油饱和度、所述脆性、所述两向应力差和所述气测全烃的权重，依次为a、b、c、d、e、f，且a+b+c+d+e+f＝1；

步骤S13：所述节段位置包括第一节段D₁、第二节段D₂、第三节段D₃……第n节段D_n，计算所述第一节段D₁的孔隙度影响指数、渗透率影响指数、含油饱和度影响指数、脆性影响指数、两向应力差影响指数和气测全烃影响指数；

步骤S14：根据所述步骤S13得到的数据在预先设置的坐标图中标注所述孔隙度影响指数、所述渗透率影响指数、所述含油饱和度影响指数、所述脆性影响指数、所述两向应力差影响指数和所述气测全烃影响指数确定的位置，再将所述位置依次连线以形成多边形；

步骤S15：计算所述多边形的面积以得到所述第一节段D₁确定的多边形的面积S₁，即为所述第一节段D₁的可压性指数x₁；

步骤S16：重复所述步骤S13至所述步骤S15，以得到所述第二节段D₂、所述第三节段D₃……所述第n节段D_n确定的多边形的面积S₂、S₃……S_n，所述多边形的面积S₂、S₃……S_n即为所述第二节段D₂、所述第三节段D₃……所述第n节段D_n的可压性指数x₂、x₃……x_n。

2.根据权利要求1所述的水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法，其特征在于，所述步骤S13中计算所述孔隙度影响指数的公式为d(Φ)_i＝Φ_i*100a/max(Φ₁…Φ_n)，其中Φ为对应节段D_i的孔隙度，max(Φ₁…Φ_n)为所有所述节段位置的孔隙度中的最大值，a为所述孔隙度的权重，i＝1、2、3……n。

3.根据权利要求1所述的水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法，其特征在于，所述步骤S13中计算所述渗透率影响指数的公式为d(K)_i＝K_i*100b/max(K₁…K_n)，其中K为对应节段D_i的渗透率，max(K₁…K_n)为所有所述节段位置的渗透率中的最大值，b为所述渗透率的权重，i＝1、2、3……n。

4.根据权利要求1所述的水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法，其特征在于，所述步骤S13中计算所述含油饱和度影响指数的公式为d(S)_i＝S_i*100c/max(S₁…S_n)，其中S为对应节段D_i的含油饱和度，max(S₁…S_n)为所有所述节段位置的含油饱和度中的最大值，c为所述含油饱和度的权重，i＝1、2、3……n。

5.根据权利要求1所述的水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法，其特征在于，所述步骤S13中计算所述脆性影响指数的公式为d(BI)_i＝(BI)_i*100d/max((BI)₁…(BI)_n)，其中BI为对应节段D_i的脆性，max((BI)₁…(BI)_n)为所有所述节段位置的脆性中的最大值，d为所述脆性的权重，i＝1、2、3……n。

6.根据权利要求1所述的水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法，其特征在于，所述步骤S13中计算所述两向应力差影响指数的公式为d(F)_i＝F_i*100e/max(1/F₁…1/F_n)，其中F为对应节段D_i的两向应力差，max(1/F₁…1/F_n)为所有所述节段位置的两向应力差中的最大值，e为所述两向应力差的权重，i＝1、2、3……n。

7.根据权利要求1所述的水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法，其特征在于，所述步骤S13中计算所述气测全烃影响指数的公式为d(QL)_i＝(QL)_i*100f/max((QL)₁…(QL)_n)，其中QL为对应节段D_i的气测全烃，max((QL)₁…(QL)_n)为所有所述节段位置的气测全烃中的最大值，f为所述气测全烃的权重，i＝1、2、3……n。

8.根据权利要求1所述的水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法，其特征在于，所述步骤S14中的坐标图为根据所述储层可压性的影响因素的数量确定的一个正多边形，所述正多边形的各边的交点分别与所述正多边形的中心形成标定线，根据所述步骤S13得到的数据，在每条标定线上分别标注所述孔隙度影响指数、所述渗透率影响指数、所述含油饱和度影响指数、所述脆性影响指数、所述两向应力差影响指数和所述气测全烃影响指数确定的位置。

9.根据权利要求1所述的水平井不同节段位置储层相对可压性指数的确定方法，其特征在于，所述步骤S15和所述步骤S16中计算所述多边形的面积的公式为

其中，S_i为对应节段D_i的多边形的面积，i＝1、2、3……n。