发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种基于核磁量化表征的砂砾岩储层产能下限确定方法,在一个实施例中,所述方法包括:
步骤S1、根据复杂砂砾岩储层核磁共振测井的标准T2谱,获取储层的泥质束缚流体孔隙度、毛管束缚流体孔隙度、可动流体孔隙度;
步骤S2、对核磁共振测井的有效孔隙度曲线在储层内按深度进行积分,构建对应储层的储集空间指数,其中,有效孔隙度为可动流体孔隙度与毛管束缚流体孔隙度之和;
步骤S3、分别对泥质束缚流体孔隙度与毛管束缚流体孔隙度之和的曲线和可动流体孔隙度曲线进行积分获取储层的束缚流体积分值和可动流体积分值,并根据获取的所述可动流体积分值与束缚流体积分值构建整个储层的孔隙结构指数;
步骤S4、依据试油资料利用构建的储集空间指数和孔隙结构指数,建立储层产能下限确定标准。
一个实施例中,在所述步骤S1中,包括:针对复杂砂砾岩储层核磁共振测井资料,基于标准T2谱数据,结合相应区域上泥质束缚T2截止值和毛管束缚T2截止值,获得相应储层内的泥质束缚流体孔隙度、毛管束缚流体孔隙度和可动流体孔隙度。
一个实施例中,在所述步骤S2中,包括:将核磁共振测井的有效孔隙度曲线PME按照下式在储层段内按深度进行连续积分,构建出对应整个储层的储集空间指数SPACE:
式中,h为深度,top为相应复杂砂砾岩储层的顶深,bot为相应复杂砂砾岩储层的底深。
一个实施例中,在所述步骤S3中,获取束缚流体积分值和可动流体积分值的过程,包括:将所述可动流体孔隙度曲线PMM按照下式(1)在储层段内按深度进行连续积分,得到可动流体积分值VPM;将储层的泥质束缚水孔隙度PMCL和毛管束缚水孔隙度PMCC之和的曲线按照下式(2)在储层段内按深度进行连续积分,得到束缚流体积分值VPC:
式中,h为深度,top为相应复杂砂砾岩储层的顶深,bot为相应复杂砂砾岩储层的底深。
进一步地,构建整个储层的孔隙结构指数的过程,包括:
将可动流体孔隙度积分值VPM与束缚流体孔隙度积分VPC按照下式进行计算,构建整个储层的孔隙结构指数PORTEX:
式中,h为深度,top为相应复杂砂砾岩储层的顶深,bot为相应复杂砂砾岩储层的底深。
一个实施例中,在所述步骤S4中,包括:依据试油资料,结合构建的储层储集空间指数SPACE和孔隙结构指数PORTEX,以储层的孔隙结构指数为横轴,以储层的储集空间指数为纵轴,通过两者交会建立储层产能下限确定标准。
进一步地,所述储层产能下限确定标准如下表内容所示:
基于上述实施例的其他方面,本发明还提供一种基于核磁量化表征的砂砾岩储层产能下限确定系统,该系统包括:
储层孔隙度数据获取模块,其设置为根据复杂砂砾岩储层核磁共振测井的标准T2谱,获取储层的泥质束缚流体孔隙度、毛管束缚流体孔隙度、可动流体孔隙度;
储集空间指数构建模块,其设置为对核磁共振测井的有效孔隙度曲线在储层内按深度进行积分,并构建出对应储层的储集空间指数,其中,有效孔隙度为可动流体孔隙度与毛管束缚流体孔隙度之和;
孔隙结构指数构建模块,其设置为分别对泥质束缚流体孔隙度与毛管束缚流体孔隙度之和的曲线和可动流体孔隙度曲线进行积分获取束缚流体积分值和可动流体积分值,并根据获取的所述可动流体积分值与束缚流体积分值构建整个储层的孔隙结构指数;
产能下限确定模块,其设置为依据试油资料利用构建的储集空间指数和孔隙结构指数,建立储层产能下限确定标准。
在一个实施例中,所述储层孔隙度数据获取模块,进一步设置为:针对复杂砂砾岩储层核磁共振测井资料,基于标准T2谱数据,结合相应区域上泥质束缚T2截止值、毛管束缚T2截止值,获得相应储层段内的泥质束缚流体孔隙度、毛管束缚流体孔隙度和可动流体孔隙度。
在一个实施例中,产能下限确定模块进一步设置为:依据试油资料结合构建的储层储集空间指数SPACE和孔隙结构指数PORTEX,以储层的孔隙结构指数为横轴,以储层的储集空间指数为纵轴,通过两者交会建立储层产能下限确定标准。
与最接近的现有技术相比,本发明还具有如下有益效果:
本发明提供的一种基于核磁量化表征的砂砾岩储层产能下限确定方法及系统,根据核磁共振测井数据获取复杂砂砾岩储层段的多种关键孔隙度数据,对整个层的储集空间和孔隙结构进行了量化表征,通过核磁共振的有效孔隙度和可动流体孔隙度,构建出整个复杂砂砾岩储层的储集空间指数和孔隙结构指数,进而依据试油资料将构建的储集空间指数和孔隙结构指数进行交会分析,建立储层产能下限确定标准。采用本发明的技术方案,基于储层储集空间特性和孔隙结构特性实现储层产能的解释,采用简明的计算和操作得到高精确度的产能下限确定标准,有效提升了复杂砂砾岩储层产能解释的针对性和精确度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式,借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是,只要不构成冲突,本发明中的各个实施例以及各实施例的各个特征可以相互结合,所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
复杂砂砾岩储层由于具有岩性多样、孔隙结构复杂、纵横向非均质严重的特点,对其实现高效的开采成为油藏勘探开发工程面临的巨大挑战,复杂砂砾层开采过程中的解释也是测井解释评价所面对的难题。具体的,由于砂砾岩储集性能和孔隙结构的复杂性,导致储层的产能特征多种多样。实际开发中有如下体现:一部分储层具有自然产能,而另一部分储层则需要通过压裂才能获得工业油流,甚至有的储层在压裂后也无法获得工业油流。因此,使用常规的测井评价手段难以准确划分该类储层的产能级别、无法合理确定产能下限。
核磁共振测井以氢原子核与外加磁场的相互作用为基础,在不受岩石骨架矿物影响的情况下,通过对储层孔隙流体特征的直接测量提供丰富的储层信息,如储层的有效孔隙度、可动流体孔隙度、束缚水孔隙度、孔径分布等参数。在利用核磁共振测井评价储层产能的方面,前人已做了一定的研究工作,本领域技术人员发现在复杂砂砾岩储层条件下,核磁共振测井具有明显的优越性,但是在目前的现有技术中,测井解释人员通常基于核磁共振测井提供的信息,结合经验认识,利用定性的方法确定相应储层的产能级别,都是基于储层中的一个或几个点的储层特征来确定产能下限,不能较好地表征整个储层的储集和孔隙结构特性,导致解释的产能结论往往与实际试油结果存在较大的差异,针对性不足,特别是面对具有复杂储集空间和孔隙结构的砂砾岩储层时,产能解释符合率较低。因此迫切需要基于核磁共振测井量化表征技术建立一种能有效应用于复杂砂砾岩储层的高精确度产能下限确定方法,以满足油藏勘探开发的需求。
为解决上述问题,本发明提供了一种基于核磁量化表征的砂砾岩储层产能下限确定方法及系统,本发明的方法利用核磁共振资料数据,对整个层的储集空间和孔隙结构进行了量化表征,通过核磁共振的有效孔隙度和可动流体孔隙度,构建出整个储层的储集空间指数和孔隙结构指数,综合这两个关键指标,结合试油资料,利用储集空间指数和孔隙结构指数交会,准确确定复杂砂砾岩储层的产能下限。该方法操作简单、易于实施,不仅满足油田油气勘探开发的迫切需要,也是对复杂砂砾岩储层产能评价方法的补充和完善,下面参考附图对本发明各个实施例进行说明。
图1示出了本发明一个实施例中提供的基于核磁量化表征的砂砾岩储层产能下限确定方法的流程示意图,参照图1可知,该方法包括如下步骤。
步骤S110、根据核磁共振测井的标准T2谱,获取复杂砂砾岩储层段的泥质束缚流体孔隙度、毛管束缚流体孔隙度、可动流体孔隙度。该步骤中的操作是为了获取相应复杂砂砾岩储层的核磁共振测井数据,包括当前砂砾岩储层的泥质束缚流体孔隙度、毛管束缚流体孔隙度以及可动流体孔隙度。具体的,实际应用中,针对复杂砂砾岩储层的核磁共振测井资料,基于标准T2谱数据,结合区域上泥质束缚T2截止值、毛管束缚T2截止值,确定储层的泥质束缚流体孔隙度、毛管束缚流体孔隙度和可动流体孔隙度、有效孔隙度,具体的,有效孔隙度为可动流体孔隙度与毛管束缚流体孔隙度之和。
基于获得的储层有效孔隙度数据构建砂砾岩储层的精确储集空间指数是确定对应储层产能下限的关键步骤之一,因此包括步骤S120、对核磁共振测井的有效孔隙度曲线进行积分,并构建出对应储层的储集空间指数,其中,有效孔隙度为可动流体孔隙度与毛管束缚流体孔隙度之和。进一步地,在该步骤中,将核磁共振测井的有效孔隙度曲线PME按照下式在储层段内按深度进行连续积分,构建出对应整个储层的储集空间指数SPACE:
式中,h为深度,top为相应复杂砂砾岩储层的顶深,bot为相应复杂砂砾岩储层的底深。实际应用中,复杂砂砾岩储层的储集空间指数SPACE越大,表明储层的储集能力越大;储集空间指数SPACE越小,表明储层的储集能力越小。结合EL油田腾格尔组的复杂砂砾岩储层进行分析,图2示出了EL油田腾格尔组储层的储集空间指数构建过程示意图,如图2所示,图中第6道表示将核磁共振测井的有效孔隙度曲线在储层段内按深度进行连续积分,第7道的框内表示经过连续积分获得的储集空间指数解释结果。
要想实现对复杂砂砾岩储层的产能下限进行精确确定,除了储层的储集空间指数,还需要获得复杂砂砾岩储层的可动流体孔隙度、泥质束缚水孔隙度以及毛管束缚水孔隙度,以获得整个储层的孔隙结构指数。因此有以下步骤:步骤S130、分别对泥质束缚流体孔隙度与毛管束缚流体孔隙度之和的曲线和可动流体孔隙度曲线进行积分获取束缚流体积分值和可动流体积分值,并根据获取的可动流体积分值与束缚流体积分值构建整个储层的孔隙结构指数。
进一步地,该步骤中,获取束缚流体积分值和可动流体积分值的过程,包括:
将可动流体孔隙度曲线PMM按照下式(1)在储层段内按深度进行连续积分,得到可动流体积分值VPM;将泥质束缚水孔隙度PMCL和毛管束缚水孔隙度PMCC之和的曲线按照下式(2)在储层段内按深度进行连续积分,得到束缚流体积分值VPC:
接下来通过以下步骤构建整个储层的孔隙结构指数,其具体操作包括:
将可动流体孔隙度积分值VPM与束缚流体孔隙度积分VPC按照下式进行计算,构建整个储层的孔隙结构指数PORTEX:
式中,h为深度,top为相应复杂砂砾岩储层的顶深,bot为相应复杂砂砾岩储层的底深。结合EL油田腾格尔组的复杂砂砾岩储层进行分析,图3示出了EL油田腾格尔组储层的储集空间指数构建过程示意图,如图3所示,图中第6道表示将可动流体孔隙度曲线在储层段内按深度进行连续积分,得到可动流体积分值,第7道表示将泥质束缚水孔隙度和毛管束缚水孔隙度之和的曲线在储层段内按深度进行连续积分,得到对应的束缚流体积分值。
图4示出了本发明实施例中复杂砂砾岩储层产能下限确定方法的孔隙结构指数计算示意图,如图4所示,其中,第8道中所示的曲线即为储层的孔隙结构指数计算实例。孔隙结构指数PORTEX越大,表明储层的孔隙结构越好;孔隙结构指数PORTEX越小,表明储层的孔隙结构越差。
最后,结合试油资料,利用储集空间指数和孔隙结构指数交会,准确确定复杂砂砾岩储层的产能下限。图5示出了本发明实施例中复杂砂砾岩储层产能下限确定方法的储集空间指数和孔隙结构指数交会示意图。其中,横轴为储层的孔隙结构指数,纵轴为储层的储集空间指数,整体上看,随着储层的储集空间增加,孔隙结构逐渐变好。在该图版上,通过综合SPACE和PORTEX指数,能较好确定出储层的自然产能、压裂工业产能、压裂低产和压裂干层的界限。另外,依据图版特点,将自然产能区划分为了三个小区域,即自然产能区1、自然产能区2、自然产能区3。
具体的,按照以下步骤基于构建的储集空间指数和孔隙结构指数确定储层产能下限确定标准:步骤S140、依据试油资料利用构建的储集空间指数和孔隙结构指数,建立储层产能下限确定标准。具体的,依据试油资料,结合构建的储层储集空间指数SPACE和孔隙结构指数PORTEX,以储层的孔隙结构指数为横轴,以储层的储集空间指数为纵轴,参照图5中透漏的信息,通过两者交会确定如下的储层产能下限确定标准:
a.自然产能区1,储集空间大且孔隙结构好:SPACE≥400且PORTEX≥1.2
b.自然产能区2,储集空间中等且孔隙结构好:100≤SPACE≤400且PORTEX≥1.2
c.自然产能区3,储集空间大且孔隙中等偏差:SPACE≥400且0.4≤PORTEX≤1.2
d.压裂工业产能,储集空间中等偏小且孔隙中等偏差:
200≤SPACE≤400且0.6≤PORTEX≤1.2
e.压裂低产,储集空间小,孔隙结构差:
(1)100≤SPACE≤400且0.3≤PORTEX≤0.6
(2)100≤SPACE≤200且0.6≤PORTEX≤1.2
f.压裂干层,储集空间非常小,孔隙结构非常差:
以上a-e之外的其他区域。
建立如下表所示的储层产能下限确定标准:
储层产能下限确定标准表
本发明上述实施例中提供的方法,针对具有复杂孔隙结构的砂砾岩储层,提供了一种准确的基于核磁共振测井的产能下限确定方法,测井产能解释符合率由72.2%提高到88.9%,实现了复杂砂砾岩储层产能下限的准确评价。
基于本发明的其他方面,还提供一种基于核磁量化表征的砂砾岩储层产能下限确定系统,该系统中的各个模块执行上述任意一个或多个实施例中所述的方法步骤。
具体的,图6示出了本发明另一实施例中基于核磁量化表征的砂砾岩储层产能下限确定系统的结构示意图,根据图6所示,系统包括:
储层孔隙度数据获取模块61,其设置为根据核磁共振测井的标准T2谱,获取复杂砂砾岩储层段的泥质束缚流体孔隙度、毛管束缚流体孔隙度、可动流体孔隙度。
储集空间指数构建模块63,其设置为对核磁共振测井的有效孔隙度曲线进行积分,并构建出对应储层的储集空间指数,其中,有效孔隙度为可动流体孔隙度与毛管束缚流体孔隙度之和。
孔隙结构指数构建模块65,其设置为分别对泥质束缚流体孔隙度与毛管束缚流体孔隙度之和的曲线和可动流体孔隙度曲线进行积分获取束缚流体积分值和可动流体积分值,并根据获取的可动流体积分值与束缚流体积分值构建整个储层的孔隙结构指数。
产能下限确定模块67,其设置为依据试油资料利用构建的储集空间指数和孔隙结构指数,建立储层产能下限确定标准。
其中,储层孔隙度数据获取模块61,进一步设置为:针对复杂砂砾岩储层核磁共振测井资料,基于标准T2谱数据,结合相应区域上泥质束缚T2截止值、毛管束缚T2截止值,获得相应储层段内的泥质束缚流体孔隙度、毛管束缚流体孔隙度和可动流体孔隙度。
储集空间指数构建模块63设置为将核磁共振测井的有效孔隙度曲线PME按照下式在储层段内按深度进行连续积分,构建出对应整个储层的储集空间指数SPACE:
式中,h为深度,top为相应复杂砂砾岩储层的顶深,bot为相应复杂砂砾岩储层的底深。
孔隙结构指数构建模块65获取束缚流体积分值和可动流体积分值的过程,进一步包括:
将可动流体孔隙度曲线PMM按照下式(1)在储层段内按深度进行连续积分,得到可动流体积分值VPM;将泥质束缚水孔隙度PMCL和毛管束缚水孔隙度PMCC之和的曲线按照下式(2)在储层段内按深度进行连续积分,得到束缚流体积分值VPC:
孔隙结构指数构建模块65进一步设置为:将可动流体孔隙度积分值VPM与束缚流体孔隙度积分VPC按照下式进行计算,构建整个储层的孔隙结构指数PORTEX:
式中,h为深度,top为相应复杂砂砾岩储层的顶深,bot为相应复杂砂砾岩储层的底深。
接下来产能下限确定模块67依据试油资料结合构建的储层储集空间指数SPACE和孔隙结构指数PORTEX,以储层的孔隙结构指数为横轴,以储层的储集空间指数为纵轴,通过两者交会建立储层产能下限确定标准。其中,产能下限确定模块确定的储层产能下限确定标准如下表内容所示:
本发明实施例提供的基于核磁量化表征的砂砾岩储层产能下限确定系统中,各个模块或单元结构可以根据试验需求独立运行或组合运行,以实现相应的技术效果。
应该理解的是,本发明所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构、处理步骤或材料,而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是,在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,而不意味着限制。
说明书中提到的“一实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特征包括在本发明的至少一个实施例中。因此,说明书通篇各个地方出现的短语“一实施例”并不一定均指同一个实施例。
虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。