CN109753755B - 一种确定储层含水饱和度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种确定储层含水饱和度的方法，包括：获得岩心的孔隙度、渗透率，结合声波测井资料建立孔渗计算模型；获得饱和度指数n值，建立100％含水时储层电阻率计算模型；分别建立束缚水饱和度与残余油饱和度计算模型；利用化验分析确定油藏原始地层水电阻率及泥浆滤液电阻率，通过束缚水饱和度、残余油饱和度、冲洗带电阻率、饱和度指数确定纯油层电阻率；建立储层含水饱和度计算模型，通过储层测量电阻率、100％含水时储层电阻率、纯油层电阻率、束缚水饱和度求取储层含水饱和度。本发明实现了不依据于阿尔奇公式在不知地层不同层段地层水电阻率的情况下，通过测井资料逐点求解储层含水饱和度，为储层含水饱和度准确求取提供了一种方法。
Description
技术领域
本发明属于石油勘探中的碎屑岩油气藏测井资料处理解释领域，特别涉及一种确定储层含水饱和度的方法。
背景技术
储层的含水饱和度是进行储层评价的一个重要参数，准确计算储层含水饱和度是测井解释评价的重要任务之一。常用的油气储层饱和度定量评价方法是根据经典的阿尔奇(Archie)公式建立起来的：
式中:Sw为储层的含水饱和度，无量纲；Rt为含油气纯岩石电阻率，Rw为地层水的电阻率，单位为欧姆米；φ为储层有效孔隙度，a、b为与岩性有关的比例系数，m为胶结指数，n为饱和度指数，均无量纲。
经典的阿尔奇公式适用于具有粒间孔隙且孔渗性较好的砂泥岩地层，同时基于阿尔奇公式衍生出许多饱和度解释模型，但都需要准确确定不同层段储层的地层水电阻率。在油藏开发初期地层水电阻率稳定，利用阿尔奇公式是可以准确求取地层含水饱和度的，但在油藏开发中后期，随着注水开发的深入，注入水性质与原始地层水存在差异，不同储层之间受注入水的影响也不同，导致不同层段的地层水电阻率差异较大，定量评价难度大缺乏有效的技术方法，因此利用阿尔奇公式不能准确评价水淹后储层的含水饱和度，难以满足当前油藏开发的生产需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种确定储层含水饱和度的方法，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种确定储层含水饱和度的方法，包括以下步骤：
步骤1，选取目的层不同粒径岩心开展物性分析实验，获得岩心的孔隙度、渗透率，结合声波测井资料建立孔渗计算模型；
步骤2，选取目的层不同物性岩心开展常规岩电实验，获得饱和度指数n值，建立100％含水时储层电阻率计算模型；
步骤3，选取目的层不同物性岩心开展相渗实验，分别建立束缚水饱和度与残余油饱和度计算模型；
步骤4，利用化验分析确定油藏原始地层水电阻率及泥浆滤液电阻率，通过束缚水饱和度、残余油饱和度、冲洗带电阻率、饱和度指数确定纯油层电阻率；
步骤5，建立储层含水饱和度计算模型，通过储层测量电阻率、100％含水时储层电阻率、纯油层电阻率、束缚水饱和度求取储层含水饱和度。
进一步的，步骤1中孔渗计算模型如下：
POR＝a1×AC+b1 (1)
式中：POR为孔隙度；PERM为渗透率；AC为声波测井，a1、a2、b1、b2为模型公式中的系数，通过物性分析实验与声波测井数据，采用最小二乘法拟合获得。
进一步的，步骤2中，100％含水时储层电阻率计算模型如下：
R100＝c×PORd (3)
式中：POR为孔隙度；R100为100％含水时储层电阻率；c、d为模型公式中的系数，通过岩电实验数据，采用最小二乘法拟合获得。
进一步的，步骤3中，束缚水饱和度与残余油饱和度计算模型如下：
Swi＝e×log10(POR)+f×log10(PERM)+j (4)
式中：Swi为束缚水饱和度；Sor为残余油饱和度；POR为孔隙度；PERM为渗透率；e、f、j、h、i为模型公式中的系数，通过相渗实验数据，采用最小二乘法拟合获得。
进一步的，步骤4中，纯油层电阻率计算模型如下：
式中：RO为纯油层电阻率；Rxo为测量冲洗带电阻率；Rw油藏原始地层水电阻率；Rmfz为泥浆滤液电阻率；n为岩电确定的饱和度指数；Swi为束缚水饱和度；Sor为残余油饱和度。
进一步的，步骤5中，储层含水饱和度计算模型如下：
式中：Swx为储层含水饱和度；RX为测量深感应电阻率油层电阻率；R100为100％含水时储层电阻率；RO为纯油层电阻率；Swi为束缚水饱和度；n为岩电确定的饱和度指数；通过式(7)可以有效计算储层含水饱和度，而且不需要确定不同位置储层的地层水电阻率。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
本发明实现了不依据于阿尔奇公式在不知地层不同层段地层水电阻率的情况下，通过阵列感应测井、声波测井可以有效逐点计算储层含水饱和度，避免了油田开发中后期地层水电阻率确定的难题，非常适用于水淹后地层水电阻率变化的情况下准确求取储层含水饱和度，为储层流体性质识别与储层含油性的准确评价提供了基础参数。
附图说明
图1为本发明提供的一种确定储层含水饱和度的方法流程图
图2a和2b为本发明实施例中提供的孔渗计算模型图
图3为本发明实施例中提供的岩电实验确定饱和度指数图
图4为本发明实施例中提供的100％含水储层电阻率计算模型图
图5为本发明实施例中提供的残余油饱和度计算模型图
图6为本发明实施例中提供的方法计算储层含水饱和度效果图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明提供的具体实施方式作进一步详细说明。
参见图1，本发明实施例提供的一种确定储层含水饱和度的方法，包括如下步骤：
步骤101：选取目的层不同粒径岩心开展物性分析实验，获得岩心的孔隙度、渗透率，结合声波测井资料建立孔渗计算模型；
步骤102：选取目的层不同物性岩心开展常规岩电实验，获得饱和度指数n值，建立100％含水时储层电阻率计算模型；
步骤103：选取目的层不同物性岩心开展相渗实验，分别建立束缚水饱和度与残余油饱和度计算模型；
步骤104：利用化验分析确定油藏原始地层水电阻率及泥浆滤液电阻率，通过束缚水饱和度、残余油饱和度、冲洗带电阻率、饱和度指数确定纯油层电阻率；
步骤105：建立储层含水饱和度计算模型，通过储层测量电阻率、100％含水时储层电阻率、纯油层电阻率、束缚水饱和度求取储层含水饱和度。
步骤1中岩心物性实验按照《岩心分析方法SY/T 5336-2006》标准规定的流程进行；
步骤2中，岩心岩电实验按照《岩心分析方法SY T5385-2007》标准规定的流程进行；
步骤3中，岩心相渗实验按照《岩心分析方法SY T5345-2007》标准规定的流程进行；
下面，通过对本实施例的具体实施情况做进一步详细说明，以支持本发明所要解决的技术问题，按照以下步骤进行操作：
步骤一，选取研究区开展岩心物性分析实验及声波测井的XX52井，获得岩心的孔隙度、渗透率实验数据与对应声波测量值，通过最小二乘法拟合获得孔渗计算模型为(如图2所示)：
POR＝0.1637×AC-31.42(1)
PERM＝0.0366×e0.3424×POR(2)式中：POR为孔隙度；PERM为渗透率；AC为声波测井。
步骤二，选取目的层不同物性岩心开展常规岩电实验，获得饱和度指数n值为1.765(如图3所示)，通过最小二乘法拟合获得100％含水时储层电阻率计算模型为(如图4所示)：
R100＝33.945×POR-1.343 (3)式中：POR为孔隙度；R100为100％含水时储层电阻率。
步骤三，选取目的层不同物性岩心开展相渗实验，获得岩心孔隙度、渗透率、束缚饱和度、残余油饱和度分析数据，通过多元回归与最小二乘法拟合分别得到束缚水饱和度与残余油饱和度计算模型(如图5所示)：
Swi＝5.1355×log10(POR)-7.0966×log10(PERM)+34.7061 (4)
式中：Swi为束缚水饱和度；Sor为残余油饱和度；POR为孔隙度；PERM为渗透率。
步骤四，通过研究区地层水化验分析资料确定油藏原始地层水电阻率0.06Ω·m，确定XX52井泥浆滤液电阻率为1.2Ω·m，结合XX52井测井资料利用式(1)、式(2)、式(4)、式(5)计算得到孔隙度、渗透率、束缚饱和度、残余油饱和度，通过下式计算得到纯油层电阻率：
式中：RO为纯油层电阻率；Rxo为测量冲洗带电阻率；Rw油藏原始地层水电阻率；Rmfz为泥浆滤液电阻率；n为岩电确定的饱和度指数；Swi为束缚水饱和度；Sor为残余油饱和度。
步骤五，将XX52井的储层测量深感应电阻率及计算得到的100％含水时储层电阻率、纯油层电阻率、束缚水饱和度，代入下式计算储层含水饱和度：
式中：Swx为储层含水饱和度；RX为测量深感应电阻率油层电阻率；R100为100％含水时储层电阻率；RO为纯油层电阻率；Swi为束缚水饱和度；n为岩电确定的饱和度指数。
将上述方法进行编程，实现方法的处理模块化，具体处理结果如图6所示。从图中可以看出，利用本方法通过阵列感应测井、声波测井可以有效逐点计算储层含水饱和度，不需要确定不同深度段各储层的地层水电阻率，非常适用于水淹后地层水电阻率变化的情况下准确求取储层含水饱和度。从图中可以看出该方法计算的储层含水饱和度与密闭取心分析的含水饱和度基本一致，验证了本方法的可靠性。
声波测井资料这是一种已知的资料，本行业熟知的测井技术之一，采集声波时差资料，用于评价地层孔隙度。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种确定储层含水饱和度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，选取目的层不同粒径岩心开展物性分析实验，获得岩心的孔隙度、渗透率，结合声波测井资料建立孔渗计算模型；
步骤2，选取目的层不同物性岩心开展常规岩电实验，获得饱和度指数n值，建立100％含水时储层电阻率计算模型；
步骤3，选取目的层不同物性岩心开展相渗实验，分别建立束缚水饱和度与残余油饱和度计算模型；
步骤4，利用化验分析确定油藏原始地层水电阻率及泥浆滤液电阻率，通过束缚水饱和度、残余油饱和度、冲洗带电阻率、饱和度指数确定纯油层电阻率；
步骤5，建立储层含水饱和度计算模型，通过储层测量电阻率、100％含水时储层电阻率、纯油层电阻率、束缚水饱和度求取储层含水饱和度；
步骤5中，储层含水饱和度计算模型如下：
式中：Swx为储层含水饱和度；RX为测量深感应电阻率油层电阻率；R100为100％含水时储层电阻率；RO为纯油层电阻率；Swi为束缚水饱和度；n为岩电确定的饱和度指数；通过式(7)计算储层含水饱和度，而且不需要确定不同位置储层的地层水电阻率。
2.根据权利要求1所述的一种确定储层含水饱和度的方法，其特征在于，步骤1中孔渗计算模型如下：
POR＝a1×AC+b1 (1)
式中：POR为孔隙度；PERM为渗透率；AC为声波测井，a1、a2、b1、b2为模型公式中的系数，通过物性分析实验与声波测井数据，采用最小二乘法拟合获得。
3.根据权利要求1所述的一种确定储层含水饱和度的方法，其特征在于，步骤2中，100％含水时储层电阻率计算模型如下：
R100＝c×PORd (3)
式中：POR为孔隙度；R100为100％含水时储层电阻率；c、d为模型公式中的系数，通过岩电实验数据，采用最小二乘法拟合获得。
4.根据权利要求1所述的一种确定储层含水饱和度的方法，其特征在于，步骤3中，束缚水饱和度与残余油饱和度计算模型如下：
Swi＝e×log10(POR)+f×log10(PERM)+j (4)
式中：Swi为束缚水饱和度；Sor为残余油饱和度；POR为孔隙度；PERM为渗透率；e、f、j、h、i为模型公式中的系数，通过相渗实验数据，采用最小二乘法拟合获得。
5.根据权利要求1所述的一种确定储层含水饱和度的方法，其特征在于，步骤4中，纯油层电阻率计算模型如下：
式中：RO为纯油层电阻率；Rxo为测量冲洗带电阻率；Rw油藏原始地层水电阻率；Rmfz为泥浆滤液电阻率；n为岩电确定的饱和度指数；Swi为束缚水饱和度；Sor为残余油饱和度。
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