CN109424363B - 一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法，属于地球物理测井的技术领域。该流体识别方法分别通过T2谱时间曲线和电阻率曲线获得样本储层的孔喉结构和样本储层的电阻率；然后将样本储层的流体性质与孔喉结构和电阻率相结合，建立基于孔喉结构与电阻率的流体识别图版，然后根据该基于孔喉结构与电阻率的流体识别图版识别待测储层。本发明实施例通过将孔喉结构与电阻率耦合建立流体识别图版，形成了一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法，实现了对孔隙度相似、电阻率相近的复杂储层的流体性质的识别，具有针对性强、精度高、效果显著等优点。

Description

一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法

技术领域

本发明涉及石油地质行业中地球物理测井的技术领域，特别涉及一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法。

背景技术

由于形成的地质条件及油藏关系复杂，导致复杂储层油水识别评价十分困难。然而复杂储层的油气储量占据较大比例，随着油气勘探技术的进步，复杂储层流体性质识别技术的提高备受关注。

研究发现储层的孔隙结构直接制约储层的含油性。而核磁共振测井(NuclearMagnetic Resonance，简称NMR)的诞生对复杂储层孔隙结构的评价提供了新思路。在现有技术中，通常地可利用三孔隙度组分百分比法来评价储层的孔隙结构效果显著，该方法认为控制岩石孔隙结构的关键因素是整个孔隙系统中在一定的孔隙大小范围内的孔隙度组分百分比；也可利用核磁共振测井资料构造的毛管压力曲线(也称为核磁毛管压力曲线)，在一定程度上能评价储层的孔隙结构。然而这些方法仅仅评价了储层的孔隙结构，无法识别储层的流体性质。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：核磁共振技术在识别流体时，仅仅利用不同极化时间不同回波间隔的测量模式之间的差异来定性区分油、水层，这样识别的结果往往偏差很大。尽管部分技术人员引入电阻率曲线与核磁孔隙度结合进行含油饱和度的计算，但只利用了核磁测井反应出来的孔隙度的大小，而没有利用孔隙结构，使得计算结果精确度不够，不能对孔隙度相似、电阻率相近储层的流体性质进行识别。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法，包括以下步骤：

获取多个样本储层的核磁共振T2谱曲线、电阻率曲线和流体性质；

根据每个样本储层的所述核磁共振T2谱曲线，获得该样本储层的孔喉结构；根据所述每个样本储层的所述电阻率曲线，获得该样本储层的电阻率；

根据所述多个样本储层的所述流体性质、所述孔喉结构和所述电阻率，建立基于孔喉结构与电阻率的流体识别图版；

获取待测储层的孔喉结构与电阻率，根据所述基于孔喉结构与电阻率的流体识别图版，得到所述待测储层的流体性质。

优选地，所述根据每个样本储层的所述核磁共振T2谱曲线，获得该样本储层的孔喉结构包括：

根据所述每个样本储层的所述核磁共振T2谱曲线，将该样本储层的孔喉确定为大孔、中孔和小孔中的一种或多种；

根据该样本储层的所述大孔、中孔和小孔所占比例，获得该样本储层的所述孔喉结构。

优选地，所述根据所述每个样本储层的所述核磁共振T2谱曲线，将该样本储层的孔喉确定为大孔、中孔和小孔中的一种或多种包括：

当所述核磁共振T2谱曲线上对应的时段小于32ms时，将该样本储层的对应段的孔喉确定为小孔；

当所述核磁共振T2谱曲线上对应的时段在32ms和128ms之间时，将该样本储层的对应段的孔喉确定为中孔；

当所述核磁共振T2谱曲线上对应的时段大于128ms时，将该样本储层的对应段的孔喉确定为大孔。

优选地，所述根据该样本储层的所述大孔、中孔和小孔所占比例，获得该样本储层的所述孔喉结构包括：获取该样本储层的总孔隙度；且

当所述总孔隙度小于预设阈值时，所述孔喉结构以该样本储层的所述小孔所占比例表示；

当所述总孔隙度不小于预设阈值时，所述孔喉结构以该样本储层的所述大孔所占比例与所述中孔所占比例的差表示。

一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法，包括以下步骤：

获取多个样本储层的核磁共振T2谱曲线、电阻率曲线和流体性质；

根据每个样本储层的所述核磁共振T2谱曲线，获得该样本储层的孔喉结构类型；根据所述每个样本储层的所述电阻率曲线，获得该样本储层的电阻率；

根据所述多个样本储层的所述流体性质、所述孔喉结构类型和所述电阻率，建立在各个所述孔喉结构类型下，所述电阻率的范围与所述流体性质的对应关系；

获取待测储层的孔喉结构与电阻率，根据所述对应关系，得到所述待测储层的流体性质。

优选地，所述根据每个样本储层的所述核磁共振T2谱曲线，获得该样本储层的孔喉结构类型包括：

根据所述每个样本储层的所述核磁共振T2谱曲线，将该样本储层的孔喉确定为大孔、中孔和小孔中的一种或多种；

根据所述样本储层的所述大孔、中孔和小孔所占比例，获得该样本储层的所述孔喉结构类型。

优选地，所述根据所述每个样本储层的所述核磁共振T2谱曲线，将该样本储层的孔喉确定为大孔、中孔和小孔中的一种或多种包括：

当所述核磁共振T2谱曲线上对应的时段小于32ms时，将该样本储层的对应段的孔喉确定为小孔；

当所述核磁共振T2谱曲线上对应的时段在32ms和128ms之间时，将该样本储层的对应段的孔喉确定为中孔；

当所述核磁共振T2谱曲线上对应的时段大于128ms时，将该样本储层的对应段的孔喉确定为大孔。

优选地，所述根据所述样本储层的所述大孔、中孔和小孔所占比例，获得该样本储层的所述孔喉结构类型包括：获取该样本储层的总孔隙度；且

当所述总孔隙度小于第一预设阈值时，将所述孔喉结构类型确定为第一孔喉结构类型；

当所述总孔隙度不小于第一预设阈值时，若大孔所占比例大于第二预设阈值，则确定为第二孔喉结构类型，否则确定为第三孔喉结构类型。

优选地，所述根据所述多个样本储层的所述流体性质、所述孔喉结构类型和所述电阻率，建立在各个所述孔喉结构类型下，所述电阻率的范围与所述流体性质的对应关系包括：

统计在每种孔喉结构类型下，每种流体性质的样本储层的电阻率，从而确定在所述每种孔喉结构类型下，每种流体性质对应的所述电阻率的范围。

优选地，所述流体性质为油层、油水层或水层。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果：提供了一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法。该流体识别方法分别通过T2谱时间曲线和电阻率曲线获得样本储层的孔喉结构和样本储层的电阻率；然后将样本储层的流体性质与该孔喉结构和电阻率相结合，建立基于孔喉结构与电阻率的流体识别模型，根据该流体识别模型识别待测储层。本发明实施例通过将孔喉结构与电阻率耦合建立流体识别图版，形成了一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法，实现了对孔隙度相似、电阻率相近的复杂储层的流体性质的识别，具有针对性强、精度高、效果显著等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法；

图2为本发明实施例提供的另一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法；

图3为本发明实施例提供的一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别模型；

图4为本发明实施例提供的另一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别模型。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。

本发明提供一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法，如图1所示，该流体识别方法包括以下步骤：

步骤101：获取多个样本储层的核磁共振T2谱曲线、电阻率曲线和流体性质；

具体地，可通过核磁共振测井技术获取样本储层的T2谱时间曲线，可通过测井资料获取电阻率曲线。T2谱时间曲线反映了储层孔喉结构的分布特征。电阻率曲线反映了储层流体的类型，样本储层的流体性质可包括油层、油水层或水层。需要说明的是，样本储层包括某区域油田的多个储层。

步骤102：根据每个样本储层的所述核磁共振T2谱曲线，获得该样本储层的孔喉结构；根据所述每个样本储层的所述电阻率曲线，获得该样本储层的电阻率；

对于孔喉结构，可根据T2谱时间曲线，将每个样本储层的孔喉确定为大孔、中孔和小孔中的一种或多种；然后根据该样本储层的所述大孔、中孔和小孔所占比例，获得该样本储层的所述孔喉结构。

具体地，可根据实际情况分析T2谱时间曲线上的时段特征，然后基于时段特征对孔喉进行划分，通常地，可将孔喉划分为大孔、中孔、小孔三种级别，具体方法为：

当核磁共振T2谱曲线上对应的时段小于32ms时，将该样本储层的对应段的孔喉确定为小孔；

当核磁共振T2谱曲线上对应的时段在32ms和128ms之间时，将该样本储层的对应段的孔喉确定为中孔；

当核磁共振T2谱曲线上对应的时段大于128ms时，将该样本储层的对应段的孔喉确定为大孔。

进一步地，可根据预定区域的大孔、中孔和小孔的比例，获得样本储层的孔喉结构。具体地，可先通过测井资料求取该样本储层的总孔隙度，对于该样本储层而言，当总孔隙度小于预设阈值时，小孔所占比例较大，小孔的比例决定了油层电阻率的大小；而当孔隙度不小于预设阈值时，大孔与中孔的比例决定了油层电阻率的大小；因此，在本发明实施例中，根据样本储层的大孔、中孔和小孔所占比例，获得样本储层的孔喉结构可包括：

当总孔隙度小于预设阈值时，孔喉结构以该样本储层的小孔所占比例表示；

当总孔隙度不小于预设阈值时，孔喉结构以该样本储层的大孔所占比例与中孔所占比例的差表示。

其中，对该预设阈值的取值没有严格限定，可根据区域油田的实际情况来确定，在一种可能的实施方式中，该预设阈值可为15％。

对于电阻率，则可根据电阻率曲线，直接获得该样本储层的电阻率。

步骤103：根据所述多个样本储层的所述流体性质、所述孔喉结构和所述电阻率，建立基于孔喉结构与电阻率的流体识别图版；

建立基于孔喉结构与电阻率的流体识别图版即是将样本储层的流体性质与孔喉结构和电阻率相结合，建立流体性质关于孔喉结构和电阻率的识别图版。例如：建立基于孔喉结构与电阻率的流体识别图版可包括：当总孔隙度小于预设阈值时，以X轴表示样本储层中小孔所占比例，Y轴表示样本储层的电阻率大小，标注相应的样本储层(总孔隙度小于预设阈值的样本储层)的流体性质，得到第一流体分布图，根据流体性质的分布在该第一流体分布图上划出油-油水分界线和油水-水分界线，从而在该第一流体分布图上划分出油层、油水层、水层对应的区域；当总孔隙度不小于预设阈值时，以X轴表示样本储层中大孔所占比例与中孔所占比例的差，Y轴表示样本储层的电阻率大小，标注相应的样本储层(总孔隙度不小于预设阈值的样本储层)的流体性质，得到第二流体分布图，根据流体性质的分布在该第二流体分布图上划出油-油水分界线和油水-水分界线，从而在所述第二流体分布图上划分出油层、油水层和水层对应的区域。

具体地，以孔喉结构为X轴，以电阻率为Y轴，建立X-Y平面图，如上所述，可根据孔喉结构的情况，分别建立模型(如图3所示)：当总孔隙度小于预设阈值时，X轴表示样本储层中小孔所占比例，Y轴表示样本储层的电阻率大小；当总孔隙度不小于预设阈值时，X轴表示样本储层中大孔所占比例与中孔所占比例的差，Y轴表示样本储层的电阻率大小。

然后将获取的各个样本储层的流体性质根据其总孔隙度、孔喉结构和电阻率对应地标注在X-Y平面图上，将不同的流体性质采用不同的符号标注，即可得到对应不同孔喉结构和不同电阻率的储层的流体分布图，进一步地，根据所标注的不同符号，在该流体分布图上划分出油-油水分界线和油水-水分界线，该分界线，将该流体分布图划分为油层、油水层、水层三个区域(如图3所示)，由此得到基于孔喉结构与电阻率的流体识别图版。

步骤104：获取待测储层的孔喉结构与电阻率，根据所述基于孔喉结构与电阻率的流体识别模型，识别所述待测储层的流体性质。

当需要对待测储层的流体性质进行识别时，可首先获取待测储层的孔喉结构与电阻率，根据待测储层的电阻率和孔喉结构在流体识别图版上标注其位置，根据该位置所属区域，就可得到待测储层的流体性质。

本发明实施例通过将孔喉结构与电阻率耦合建立流体识别图版，形成了一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法，该流体识别方法可通过根据待测储层的电阻率和孔喉结构对待测储层的流体性质进行定量预测，实现了对孔隙度相似、电阻率相近的复杂储层的流体性质的识别，具有针对性强、精度高、效果显著等优点。

本发明提供还另一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法，用于定性评价待测储层的流体性质。如图2所示，该流体识别方法包括以下步骤：

步骤101’：获取多个样本储层的核磁共振T2谱曲线、电阻率曲线和流体性质；

具体地，可通过核磁共振测井技术获取样本储层的T2谱时间曲线，可通过测井资料获取电阻率曲线。T2谱时间曲线反映了储层孔喉结构的分布特征。电阻率曲线反映了储层流体的类型，样本储层的流体性质可包括油层、油水层或水层。需要说明的是，样本储层包括某区域油田的多个储层。

步骤102’：根据每个样本储层的所述核磁共振T2谱曲线，获得该样本储层的孔喉结构类型；根据所述每个样本储层的所述电阻率曲线，获得该样本储层的电阻率；

对于孔喉结构，可根据T2谱时间曲线，将每个样本储层的孔喉确定为大孔、中孔和小孔中的一种或多种；然后根据该样本储层的所述大孔、中孔和小孔所占比例，获得该样本储层的所述孔喉结构类型。

具体地，可根据实际情况分析T2谱时间曲线上的时段特征，然后基于时段特征对孔喉进行划分，通常地，可将孔喉划分为大孔、中孔、小孔三种级别，具体方法为：

当核磁共振T2谱曲线上对应的时段小于32ms时，将该样本储层的对应段的孔喉确定为小孔；

当核磁共振T2谱曲线上对应的时段在32ms和128ms之间时，将该样本储层的对应段的孔喉确定为中孔；

当核磁共振T2谱曲线上对应的时段大于128ms时，将该样本储层的对应段的孔喉确定为大孔。

进一步地，可根据预定区域的大孔、中孔和小孔的比例，获得样本储层的孔喉结构类型。具体地，可先通过测井资料求取该样本储层的总孔隙度，对于该样本储层而言，当总孔隙度小于第一预设阈值时，小孔所占比例较大，小孔的比例决定了油层电阻率的大小；而当孔隙度不小于第一预设阈值时，大孔与中孔的比例决定了油层电阻率的大小；因此，在本发明实施例中，根据样本储层的大孔、中孔和小孔所占比例，获得样本储层的孔喉结构类型包括：

当总孔隙度小于第一预设阈值时，将孔喉结构类型确定为第一孔喉结构类型；

当总孔隙度不小于第一预设阈值时，若大孔所占比例大于第二预设阈值，则确定为第二孔喉结构类型，否则确定为第三孔喉结构类型。

更进一步地，根据区域油田的实际情况，也可将孔喉结构类型划分为：

当总孔隙度小于第一预设阈值时，若小孔所占比例大于第二预设阈值，将孔喉结构类型确定为第一孔喉结构类型；

当总孔隙度不小于第一预设阈值时，若大孔所占比例大于第二预设阈值，将孔喉结构类型确定为第二孔喉结构类型；

当总孔隙度不小于第一预设阈值时，若中孔所占比例大于第二预设阈值，将孔喉结构类型确定为第三孔喉结构类型。

其中，对该第一预设阈值和第二预设阈值的取值没有严格限定，可根据区域油田的实际情况来确定，在一种可能的实施方式中，该第一预设阈值可为15％，第二预设阈值可为40％。

对于电阻率，则可根据电阻率曲线，直接获得该样本储层的电阻率。

步骤103’：根据所述多个样本储层的所述流体性质、所述孔喉结构类型和所述电阻率，建立在各个所述孔喉结构类型下，所述电阻率的范围与所述流体性质的对应关系；

具体地，统计在每种孔喉结构类型下，每种流体性质的样本储层的电阻率，从而确定在每种孔喉结构类型下，每种流体性质对应的电阻率的范围，如图4所示。根据电阻率的范围，可把电阻率划分为高电阻率级别、中高电阻率级别、中等电阻率级别、低电阻率级别，具体可以为：

当电阻率在大于ρ1的范围时，划分为高电阻率级别；

当电阻率在ρ2-ρ1之间的范围时，划分为中高电阻率级别；

当电阻率在ρ3-ρ2之间的范围时，划分为中等电阻率级别；

当电阻率在小于ρ3之间的范围时，划分为低电阻率级别。

本发明对ρ1、ρ2和ρ3的取值没有严格限定，可根据所得到的不同孔喉结构和不同电阻率的储层的流体分布图来确定，在一种可能的实施方式中，ρ1可为20Ω·m，ρ2可为15Ω·m，ρ3可为10Ω·m。

由此可得到，如图4所示，分别对应第一孔喉结构类型、第二孔喉结构类型、第三孔喉结构类型的不同电阻率的范围下的流体性质。

步骤104’：获取待测储层的孔喉结构与电阻率，根据所述对应关系，得到所述待测储层的流体性质。

当需要对待测储层的流体性质进行识别时，可首先获取待测储层的孔喉结构与电阻率，根据待测储层的电阻率和孔喉结构，结合对应关系，进行定性评价。

本发明实施例通过将孔喉结构与电阻率耦合建立流体识别图版，形成了一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法，该流体识别方法可通过根据待测储层的电阻率和孔喉结构对待测储层的流体性质进行定性预测，同样能实现了对孔隙度相似、电阻率相近的复杂储层的流体性质的识别，具有针对性强、效果显著等优点。

下面结合具体实施例，进一步说明本发明实施例对待测储层的识别方法。

针对某区域油田的流体性质，通过上述方法建立的如图2和图3所示的流体识别模型，其中，取预设阈值和第一预设阈值均为15％，第二预设阈值为40％；ρ1＝20Ω·m，ρ2＝15Ω·m，ρ3＝10Ω·m。

从图3中可以看出，当小孔的比例大于40％时，电阻率大于15Ω·m才可达到油水同层的标准，且小孔所占比例越高，电阻率越大。当小孔比例小于50％时，大孔与中孔的比例大小决定了油层电阻率的高低，当大孔比例大于中孔比例时，油层的电阻率需大于15Ω·m，油水同层的电阻率需大于10Ω·m；当中孔比例大于大孔比例时，油层电阻率只需大于10Ω·m，油水同层电阻率也相应降低。其中，LI表示油-油水分界线，L2表示油水-水分界线，根据该分界线，可将该流体分布划分为①油层、②油水层、③水层三个区域，如图所示，当已知待测储层的电阻率和孔隙结构，可根据该模型快速准确地识别出待测储层的流体性质。

从图4中可以看出，在储层总孔隙度的控制下进行分类，当总孔隙度大于15％、大孔的比例大于40％时，地层电阻率需大于20Ω·m才能达到油层标准，但当中孔的比例大于40％时，地层电阻率只需大于15Ω·m即能达到油层标准，即中孔所占的比例越大，油层或油水同层的电阻率越低；当总孔隙度小于15％时，小孔的比例将大于40％，且即使电阻率达到高值，也只能达到油水同层的标准。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。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 (3)

1.一种基于孔喉结构与电阻率的流体识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取多个样本储层的核磁共振T2谱曲线、电阻率曲线和流体性质；

根据每个样本储层的所述核磁共振T2谱曲线，获得该样本储层的孔喉结构；根据所述每个样本储层的所述电阻率曲线，获得该样本储层的电阻率；

根据所述多个样本储层的所述流体性质、所述孔喉结构和所述电阻率，建立基于孔喉结构与电阻率的流体识别图版；

获取待测储层的孔喉结构与电阻率，根据所述基于孔喉结构与电阻率的流体识别图版，得到所述待测储层的流体性质；

所述根据每个样本储层的所述核磁共振T2谱曲线，获得该样本储层的孔喉结构包括：

根据所述每个样本储层的所述核磁共振T2谱曲线，将该样本储层的孔喉确定为大孔、中孔和小孔中的一种或多种；

根据该样本储层的所述大孔、中孔和小孔所占比例，获得该样本储层的所述孔喉结构；

所述根据该样本储层的所述大孔、中孔和小孔所占比例，获得该样本储层的所述孔喉结构包括：获取该样本储层的总孔隙度；且

当所述总孔隙度小于预设阈值时，所述孔喉结构以该样本储层的所述小孔所占比例表示；

当所述总孔隙度不小于预设阈值时，所述孔喉结构以该样本储层的所述大孔所占比例与所述中孔所占比例的差表示。

2.根据权利要求1所述的流体识别方法，其特征在于，所述根据所述每个样本储层的所述核磁共振T2谱曲线，将该样本储层的孔喉确定为大孔、中孔和小孔中的一种或多种包括：

当所述核磁共振T2谱曲线上对应的时段小于32ms时，将该样本储层的对应段的孔喉确定为小孔；

当所述核磁共振T2谱曲线上对应的时段在32ms和128ms之间时，将该样本储层的对应段的孔喉确定为中孔；

当所述核磁共振T2谱曲线上对应的时段大于128ms时，将该样本储层的对应段的孔喉确定为大孔。

3.根据1-2任一项权利要求所述的流体识别方法，其特征在于，所述流体性质为油层、油水层或水层。

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