CN109766615B - 一种基于视油层电阻率曲线的储层产水率计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于视油层电阻率曲线的储层产水率计算方法，首先利用常规测井曲线进行储层分类；然后在储层分类的基础上构建视油层电阻率模型，计算视油层电阻率曲线；最后将视油层电阻率曲线与深探测电阻率曲线进行对比，定性判别储层流体性质，并根据视油层电阻率曲线与深探测电阻率曲线的对数归一化差值来定量计算储层的产水率。本发明不仅简单、准确的判断了储层的流体性质，还准确的计算了储层产水率，可以为水淹层的开发提供参考依据，为油田中后期开发方案的调整提供指导依据。

Description

一种基于视油层电阻率曲线的储层产水率计算方法

技术领域

本发明属于油藏工程的数据分析技术领域，具体涉及一种基于视油层电阻率曲线的储层产水率计算方法。

背景技术

无论对于勘探阶段还是开发阶段的油田，储层流体性质判别与产水率的计算都是非常重要的工作。目前，流体性质判别方法可分为基于特殊测井资料的判别方法和基于常规测井资料的判别方法。基于特殊测井资料(核磁共振测井、模块式地层测试器等)的流体性质判别方法虽然判别结果相对较准确，但是特殊测井施工价格昂贵，一般油田只会选择极少数井进行测量。因此，大部分井都依赖于常规测井进行流体性质判别。常见的基于常规测井资料的流体性质判别方法包括电阻率绝对值法、深浅电阻率差异法、声波-中子曲线重叠法、孔隙度-含水饱和度交会图法、神经网络法、支持向量机法等。但这些方法都有一些缺点：例如，电阻率绝对值法、深浅电阻率差异法没有考虑储层孔隙结构和泥值含量等因素的影响；声波-中子曲线重叠法只能判断天然气和水；孔隙度-含水饱和度交会图法需要预先计算出孔隙度和含水饱和度参数，误差逐级传递导致判别准确率较低；神经网络法、支持向量机法等方法往往操作繁琐，并且对训练样本要求极高。因此研发其他更准确、直观、简便易行的基于常规测井资料的流体性质判别方法非常有必要。

目前产水率计算常用方法的思路是：首先计算含水饱和度，再计算油水相对渗透率比值，最后计算产水率。但这种方法也存在误差逐级传递导致计算精确度较低的问题，因此研发其他更准确、直观、简便易行的基于常规测井资料的流体性质判别方法也很必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于视油层电阻率曲线的储层产水率计算方法，提供新的思路和方法来进行储层流体性质的定性识别与产水率的定量评价，评价结果能够优化投产层位，最终助力产能建设。

本发明采用以下技术方案：

一种基于视油层电阻率曲线的储层产水率计算方法，首先利用常规测井曲线进行储层分类；然后在储层分类的基础上构建视油层电阻率模型，计算视油层电阻率曲线；最后将视油层电阻率曲线与深探测电阻率曲线进行对比，定性判别储层流体性质，并根据视油层电阻率曲线与深探测电阻率曲线的对数归一化差值来定量计算储层的产水率。

具体的，储层分类具体为：

考虑孔隙结构、泥质含量因素影响，根据储层分类函数将储层按照物性由好到差分为I、II、III类，在储层分类的基础上，通过多元回归的方法，分别拟合得到I、II、III类储层的视油层电阻率计算模型。

进一步的，视油层电阻率计算模型：

其中，R_t1为视油层电阻率，W₁～W_n为测井曲线值，F1、F2为储层分类参数，a、b、c、d、a₁₁～a_3n、b₁～b₃均为拟合系数。

进一步的，储层分类函数为：

具体的，在测井曲线图的对数刻度道上，将目标井的深探测电阻率曲线与视油层电阻率曲线进行重叠，分析两条曲线的幅度差异，实现储层流体性质的定性判别。

进一步的，若深探测电阻率值R_t≥视油层电阻率值R_t1，该储层为油层；若深探测电阻率值R_t＜视油层电阻率值R_t1，且幅度差异小，该储层为油水同层；若深探测电阻率值R_t＜视油层电阻率值R_t1，且幅度差异大，该储层为水层。

具体的，定量计算储层的产水率具体为：

S301、根据油气水生产数据，计算样本储层的含水率，为产水率模型构建提供基础数据；

S302、利用深探测电阻率与视油层电阻率数据求得深探测电阻率R_t和视油层电阻率R_t1的对数归一化差值Z，再通过拟合方法得到样本储层的产水率Fw与Z的关系式，构建产水率模型；

S303、在对储层进行分类并计算了视油层电阻率曲线后，实现产水率的定量计算。

具体的，步骤S301中，产水率Fw为：

Fw＝q_w/(q_o+q_w)

其中，q_o为日产油量，q_w为日产水量。

具体的，步骤S302中，样本储层的产水率Fw与Z的关系式为：

Fw＝i×Z^j

Z＝(log₁₀(R_t1)-log₁₀(R_min))/(log₁₀(R_max)-log₁₀(R_min))-(log₁₀(R_t)-log₁₀(R_min))/(log₁₀(R_max)-log₁₀(R_min))

其中，i、j为拟合系数。

具体的，步骤S303中，若深探测电阻率值R_t＜视油层电阻率值R_t1时，Z≤0，令Z＝0.01；若Fw＞1时，令Fw＝1。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种基于视油层电阻率曲线的储层产水率计算方法，在计算得到视油层电阻率R_t1以后，采用视油层电阻率曲线与深探测电阻率曲线进行重叠，分析两条曲线的幅度差异，实现储层流体性质的定性判别；并且计算得到产水率曲线。

进一步的，不同储层的泥值含量、粒度和孔隙结构等有一定差异，采用同一个油层电阻率曲线计算模型不够精确。对储层分类设置后，分别采用不同的油层电阻率曲线计算模型，可以提高油层电阻率曲线的计算精度。

进一步的，视油层电阻率计算模型可以简单、快速的计算出视油层电阻率曲线。

进一步的，流体性质定性判别是水淹层评价的一项重要内容，准确的定性判别储层流体性质可以帮助确定该储层是否具有开发价值，为油田中后期开发方案的调整提供指导依据。

进一步的，定量计算产水率是水淹层评价的另一项重要内容，准确的计算储层产水率可以进一步的确定该储层是否具有开发价值，为油田中后期开发方案的调整提供指导依据。

进一步的，产水率的范围在0～1之间，在产水率计算过程中，少数情况下可能会出现计算结果超出该范围的现象，因此有必要进行适当的修正。

综上所述，本发明是一种全新的、准确的流体性质判别和产水率计算方法，可以为水淹层的开发提供准确参考依据。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为基于视油层电阻率曲线构建的储层流体性质判别与产水率计算方法流程示意图；

图2为储层分类图版示意图；

图3为视油层电阻率曲线计算示意图；

图4为深探测电阻率与视油层电阻率重叠识别流体性质及Z值计算产水率(油气层)示意图；

图5为深探测电阻率与视油层电阻率重叠识别流体性质及Z值计算产水率(油水同层)示意图；

图6为深探测电阻率与视油层电阻率重叠识别流体性质及Z值计算产水率(水层)示意图；

图7为线性拟合方法构建产水率模型示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种基于视油层电阻率曲线的储层产水率计算方法，在有石油或生产资料进行标定的基础上，利用常规测井资料进行储层流体性质的判别和储层产水率的计算。

请参阅图1，本发明基于视油层电阻率曲线的储层产水率计算方法，首先利用常规测井曲线进行储层分类；然后在储层分类的基础上构建视油层电阻率模型并计算视油层电阻率曲线；最后将视油层电阻率曲线与深探测电阻率曲线进行对比，定性判别储层流体性质，并根据视油层电阻率曲线与深探测电阻率曲线的对数归一化差值来定量计算储层的产水率，包括以下步骤：

S1、视油层电阻率曲线计算

S101、视油层电阻率模型构建

利用常规测井数据建立储层分类图版，在考虑孔隙结构、泥质含量等因素影响的情况下，将储层按照物性由好到差分为I、II、III类。在储层分类的基础上，通过多元回归的方法，分别拟合得到I、II、III类储层的视油层电阻率计算模型(式1和式2)。

储层分类函数：

视油层电阻率计算模型：

其中，R_t1为视油层电阻率，W₁～W_n为测井曲线值(测井曲线包括但不限于GR、SP、AC、DEN、CNL等曲线)，F1、F2为储层分类参数，a、b、c、d、a₁₁～a_3n、b₁～b₃均为拟合系数。

S102、视油层电阻率曲线计算

采用式(1)和式(2)，通过常规测井曲线计算目标井的纯油层电阻率曲线。

S2、储层流体性质定性判别

在测井曲线图的对数刻度道上，将目标井的深探测电阻率曲线与视油层电阻率曲线进行重叠，分析两条曲线的幅度差异，实现储层流体性质的定性判别：

(1)若深探测电阻率值R_t≥视油层电阻率值R_t1，该储层为油层；

(2)若深探测电阻率值R_t＜视油层电阻率值R_t1，且幅度差异较小，该储层为油水同层；

(3)若深探测电阻率值R_t＜视油层电阻率值R_t1，且幅度差异较大，该储层为水层。

S3、储层产水率定量计算

S301、产水率样本数据准备

根据油气水生产数据，通过式(3)计算样本储层的含水率，为产水率模型构建提供基础数据；

Fw＝q_w/(q_o+q_w) (3)

其中，Fw为产水率，q_o为日产油量(m3/d)，q_w为日产水量(m3/d)。

S302、产水率模型构建

首先利用深探测电阻率与视油层电阻率数据求得两者的对数归一化差值Z(式4)，再通过拟合方法得到样本储层的产水率Fw与Z的关系式(式5)；

Fw＝i×Z^j (5)

其中，Z为深探测电阻率R_t和视油层电阻率R_t1的对数归一化差值，i、j为拟合系数。

S303、产水率计算

在对储层进行分类并计算了视油层电阻率曲线后，利用公式(4)、(5)实现产水率的定量计算。

某些情况下，会出现R_t＜R_t1，会使得Z≤0，此时令Z＝0.01；某些情况下，会出现计算得到的Fw＞1，此时令Fw＝1。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以XX油田为例，说明本发明的具体实施方式及实施效果。

1、视油层电阻率模型建立

(1)测井曲线、油气测试及生产数据等资料的准备

选取一批已被油气测试及生产数据证实的纯油层，读取其GR、SP、AC、DEN、CNL、RT、RXO等常规测井曲线的平均值，同时准备好所有油气测试及生产数据的油气和水产量。

(2)储层分类

油层的测井曲线虽然主要反映流体性质，但也还受孔隙结构和泥质含量等因素的影响。因此，在视油层电阻率模型建立前，需要对储层进行分类，以尽量减少孔隙结构和泥质含量等因素的影响，突出储层流体性质的响应，最终提高视油层电阻率模型的精度。

在XX油田，利用已被油气测试及生产数据证实的纯油层的常规测井曲线值，构建DEN-△GR储层分类图版，将储层按物性由好到差分为I、II、III三类，如图2。

(3)视油层电阻率模型建立

在储层分类的基础上，利用多元回归的方法，分别拟合得到I、II、III类储层的视油层电阻率计算模型(式6和式7)

视油层电阻率计算模型：

2、视油层电阻率计算

利用式(6)和式(7)，通过GR和DEN曲线计算目标井的视油层电阻率曲线R_t1，如图3所示。

3、储层流体性质定性判别

利用视油层电阻率曲线R_t1与深探测电阻率曲线R_t重叠后的幅度差异，可以有效的实现储层流体性质的定性判别。图4、5、6分别为深探测电阻率与视油层电阻率重叠法识别出的油气层、油水同层及水层，图4中深探测电阻率与视油层电阻率重叠法表明深探测电阻率值(R_t)>视油层电阻率值R_t1，判别该储层为油层；图5中深探测电阻率值R_t<视油层电阻率值R_t1，且幅度差异较小，判别该储层为油水同层；图6中深探测电阻率值R_t<视油层电阻率值R_t1，且幅度差异较大，判别该储层为储层为水层。

4、产水率样本数据准备

选择有试油或生产数据的井，统计其射孔层段深探测电阻率R_t和视油层电阻率R_t1，并按照式(4)计算得到视油层电阻率与深探测电阻率对数归一化差值Z，见表1。

表1产水率样本数据示例

5、产水率模型构建

利用表1数据及式(5)，通过线性拟合方法(图7)构建产水率模型，得到式(8)：

Fw＝0.2086e^2.2182Z (8)

6、产水率计算

利用式(8)，计算得到产水率曲线，实现目的层段的产水率计算，请参阅图4至图6，图4中2290-2302.米为油气层，计算产水率为0.1～0.2左右；图5中1840.5-1842.2、1843-1845.6和1847.2-1848.2米为油水同层，计算产水率分别为0.7、0.6和0.8左右；图6中1987-1989.3米和1990-2000米为水层，计算产水率为1。

本发明不仅简单、准确的判断了储层的流体性质，还准确的计算了储层产水率，可以为水淹层的开发提供参考依据，为油田中后期开发方案的调整提供指导依据。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于视油层电阻率曲线的储层产水率计算方法，其特征在于，首先利用常规测井曲线进行储层分类；然后在储层分类的基础上构建视油层电阻率模型，计算视油层电阻率曲线；最后将视油层电阻率曲线与深探测电阻率曲线进行对比，定性判别储层流体性质，并根据视油层电阻率曲线与深探测电阻率曲线的对数归一化差值来定量计算储层的产水率；

在测井曲线图的对数刻度道上，将目标井的深探测电阻率曲线与视油层电阻率曲线进行重叠，分析两条曲线的幅度差异，实现储层流体性质的定性判别，若深探测电阻率值R_t≥视油层电阻率值R_t1，该储层为油层；若深探测电阻率值R_t＜视油层电阻率值R_t1，且幅度差异小，该储层为油水同层；若深探测电阻率值R_t＜视油层电阻率值R_t1，且幅度差异大，该储层为水层；

定量计算储层的产水率具体为：

S301、根据油气水生产数据，计算样本储层的含水率，为产水率模型构建提供基础数据，产水率Fw为：

Fw＝q_w/(q_o+q_w)

其中，q_o为日产油量，q_w为日产水量；

S302、利用深探测电阻率与视油层电阻率数据求得深探测电阻率R_t和视油层电阻率R_t1的对数归一化差值Z，再通过拟合方法得到样本储层的产水率Fw与Z的关系式，构建产水率模型，样本储层的产水率Fw与Z的关系式为：

Fw＝i×Z^j

Z＝(log₁₀(R_t1)-log₁₀(R_min))/(log₁₀(R_max)-log₁₀(R_min))-(log₁₀(R_t)-log₁₀(R_min))

/(log₁₀(R_max)-log₁₀(R_min))

其中，i、j为拟合系数，R_min为深探测电阻率最小值，R_max为深探测电阻率最大值；

S303、在对储层进行分类并计算了视油层电阻率曲线后，实现产水率的定量计算。

2.根据权利要求1所述的基于视油层电阻率曲线的储层产水率计算方法，其特征在于，储层分类具体为：

考虑孔隙结构、泥质含量因素影响，根据储层分类函数将储层按照物性由好到差分为I、II、III类，在储层分类的基础上，通过多元回归的方法，分别拟合得到I、II、III类储层的视油层电阻率计算模型。

3.根据权利要求2所述的基于视油层电阻率曲线的储层产水率计算方法，其特征在于，视油层电阻率计算模型：

其中，R_t1为视油层电阻率，W₁～W_n为测井曲线值，F1、F2为储层分类参数，a₁₁～a_3n、b₁～b₃均为拟合系数。

4.根据权利要求3所述的基于视油层电阻率曲线的储层产水率计算方法，其特征在于，储层分类参数F1、F2分别为：

其中，a、b、c、d为拟合系数。

5.根据权利要求1所述的基于视油层电阻率曲线的储层产水率计算方法，其特征在于，步骤S303中，若深探测电阻率值R_t＜视油层电阻率值R_t1时，Z≤0，令Z＝0.01；若Fw＞1时，令Fw＝1。

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