CN111241460A - 一种复杂致密储层孔隙度计算方法 - Google Patents

Abstract

一种复杂致密储层孔隙度计算方法，第一步，岩心归位，建立传统AC计算POR模型；第二步，计算△SP值；第三步，基于e^(1‑△SP)对AC和CNL进行泥质校正；第四步，建立复杂致密储层孔隙度解释模型；第六步，对复杂致密储层进行孔隙度POR计算；经实例计算结果表明，本发明能准确计算复杂致密储层孔隙度，具有条件简单、适用范围广、解释精度高及易于推广的优点，为储层储量解释打下重要的基础，具有重要的应用前景和经济价值。

Description

一种复杂致密储层孔隙度计算方法

技术领域

本发明涉及油气田勘探技术领域，具体涉及一种复杂致密储层孔隙度计算方法。

背景技术

储层孔隙度POR是进行储层储量计算的重要基础。关于国内外孔隙度计算有多种方法，主要有以下五种：一、AC与CNL、CNL与DEN等交会图解释孔隙度；二、采用wylli公式(孙波，2016)，采用声波时差Δt、流体声波时差Δt_f与骨架声波时差Δt_ma进行孔隙度Φ计算：Δt＝Φ×Δt_f+(1-Φ)×Δt_ma；三、采用孔隙度POR与声波时差AC、补偿密度DEN、补偿中子CNL、泥质含量Vsh、GR进行回归(郭晓磊，2018；司马立强等，2008；王自亮，2016；张鹏，2014，陈硕等，2019)；四、基于核磁共振或ECS测井计算孔隙度或(侯克均等，2019；佘刚等，2019)；五、基于自然电位计算泥质砂岩储层孔隙度(任杰等，2017；梁霄等，2017)。第一种方法：采用交会图计算孔隙度，这个方法存在问题是其粘土骨架参数不好确定，不同人有不同的选择，不同井的参数也会有差别(杨黎明等，2019)，应用较困难，且人为性较大，其解释精度较低；第二种方法采用wylli公式计算储层孔隙度，但wylli公式对于孔隙度低(5-15％)和高孔隙度(>30％)不适用(王晓光等，2015)，致密储层孔隙度一般小于15％，所以wylli公式计算孔隙度误差较大。第三种方法，主要建立各种回归分析，要计算准确孔隙度的前提条件需要提前计算好泥质含量Vsh值，然后用Vsh去校正各种计算模型的孔隙度，而恰恰是由于复杂储层含有高伽马砂岩，给储层泥质含量准确计算带来很大困难，而泥质含量解释准确与否，关系到孔隙度解释的精度，正因为如此，有些研究者直接采用AC等测井参数计算孔隙度，方法简便，但对于一套砂体内由于泥质含量有波动增加的情况，会造成其解释孔隙度偏高问题，计算结果与实际情况相差较大。总体来说，该种计算孔隙度方法对于复杂致密储层孔隙度计算条件较苛刻、适用性较低；第四种方法，主要采用特殊测井，比如核磁共振、成像测井或ECS测井，尽管特殊测井在复杂储层计算孔隙度有较高精度，但由于这些测井数据成本很高，所以数量很少，不宜推广；第五种方法，直接用自然电位计算计算储层孔隙度，该方法在缺少三孔隙度测井情况下有一定效果，但对于致密储层，由于SP异常幅度较低，孔隙度解释会偏低，此外SP与泥质含量、孔隙度、和地层水矿物度有关，所以单纯用SP计算高伽马储层孔隙度，其精度较低。

常规测井在高伽马储层泥质Vsh计算方面困难很大，尽管自然能谱曲线计算泥质含量Vsh比较准，但其因成本高，所测得井数量少，无法大面积使用。现有技术中针对含有高伽马复杂致密储层主要采用常规测井计算孔隙度，存在的共同缺陷即若没有在先计算泥质含量Vsh情况下，无法对其解释孔隙度进行泥质含量校正，从而导致其解释孔隙偏高问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种复杂致密储层孔隙度计算方法，采用常规储层的测井参数，不需要提前计算泥质含量Vsh，就能实现对声波时差AC和补偿中子CNL进行泥质含量动态校正，构建不受放射性(高伽马储层)影响的孔隙度计算模型，能较准确计算含有高伽马复杂致密储层孔隙度，为储层储量的解释模型打下重要基础，具有重要的应用前景和经济价值。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种复杂致密储层孔隙度计算方法，包括以下步骤：

步骤一：岩心归位，建立传统AC计算POR模型

将岩心分析物性数据加载在测井wis数体中，根据综合声波时差和补偿密度DEN测井资料，对岩心分析数据进行岩心归位，建立岩心分析孔隙度与声波时差AC模型：

POR＝a*AC+b (1)

式中：POR是岩心分析孔隙度，AC为测井声波时差，a和b为方程系数；

步骤二：计算△SP值：

式中：△SP为测井SP异常幅度差，幅度差越大，储层泥质含量越低，反之，储层泥质含量越高，SP_min为砂岩测井SP值，SP_max为泥岩处SP值，SP为某个深度的测井自然电位值；

步骤三：基于e^(1-△SP)对AC和CNL进行泥质校正

△SP为测井SP异常幅度差，1-△SP越大，说明△SP越小，△SP越小有两种情况，一是泥质含量增加，二是砂岩本身泥质含量低，但物性致密，孔隙度物性值很小，其声波时差较小，AC<＝215us/m；

若AC>215us/m，则利用(e^(1-△SP))²动态校正因子对测井声波时差AC和补偿中子CNL进行泥质校正：

AC校正＝AC-5*(e^(1-△SP))² (3)

CNL校正＝CNL/(e^(1-△SP))² (4)

步骤四：建立复杂致密储层孔隙度解释模型

建立岩心分析孔隙度POR与AC、补偿密度DEN、测井光电截面PE、CNL、CNL校正、AC校正、GR相关性分析，优选POR与AC校正和CNL校正建立回归模型：

POR＝b0*e^(b1*T) (6)

式中：AC校正为泥质校正后测井声波时差AC，CNL校正为泥质校正测井补偿中子CNL，AC为测井声波时差，CNL为测井补偿中子，△SP为SP异常幅度差，b0、b1是方程系数，为常数；

步骤五：对复杂致密储层进行孔隙度POR计算

为了避免第三步骤中第二种情况AC<＝215us/m时被过度泥质校正，第二种情况AC<＝215us/m时采用公式(1)计算孔隙度POR；

AC>215us/m时,利用步骤四中公式(5)和公式(6)进行致密储层孔隙度POR计算。

本发明的有益效果是：

本发明是一种复杂致密储层孔隙度计算方法，不需要提前计算泥质含量Vsh，就能实现对声波时差AC和补偿中子CNL进行泥质含量动态校正，有效避免现有技术中存在若不先计算泥质含量Vsh，就无法实现对其解释孔隙度进行泥质校正的技术缺陷。本发明建立的基于e^(1-△SP)动态因子泥质校正的孔隙度解释模型，不仅适用于常规储层，也可适用于含有高伽马砂岩的储层。因此，具有条件简单、适用范围广、方法简便、解释精度高及易于推广的特点，为致密复杂储层储量参数的进一步解释打下重要的基础，具有重要的应用前景和经济价值。

附图说明

图1为复杂致密储层孔隙度计算的流程框图。

图2为实施例中的孔隙度计算模型。

图3为实施例中的传统AC计算孔隙度与岩心分析孔隙度交会图。

图4为实施例中的AC校正/CNL校正计算孔隙度与岩心分析孔隙度交会图。

具体实施方式

下面结合实例对本发明的具体应用作详细说明。

参照图1，一种复杂致密储层孔隙度计算方法，包括以下步骤：

步骤一：岩心归位，建立传统AC计算POR模型

将岩心分析物性数据加载在测井wis数体中，根据综合声波时差和补偿密度DEN等测井资料，对岩心分析数据进行岩心归位。建立岩心分析孔隙度与声波时差AC模型(表1)，其相关性R＝0.772：

POR＝0.296*AC-56.955 (1)

式中：POR是岩心分析孔隙度，AC为测井声波时差，a＝0.296、b＝-56.955。

表1 AC计算POR模型参数

模型	R	R平方	调整后R平方	标准偏斜度错误
					1	.772<sup>a</sup>	.597	.595	1.955326

a.预测值：(常数)，AC

步骤二：计算△SP值

式中：△SP为测井SP异常幅度差，幅度差越大，储层泥质含量越低，反之，储层泥质含量越高，SP_min为砂岩测井SP值，SP_max为泥岩处SP值，SP为某个深度的测井自然电位值。

步骤三：基于e^(1-△SP)对AC和CNL进行泥质校正

△SP为测井SP异常幅度差，1-△SP越大，说明△SP越小，△SP越小有两种情况，一是泥质含量增加，二是砂岩本身泥质含量低，但物性致密，孔隙度等物性值很小，其声波时差AC<＝215us/m。若AC>215us/m,则利用(e^(1-△SP))²动态校正因子对测井声波时差AC和补偿中子CNL进行泥质校正：

AC校正＝AC-5*(e^(1-△SP))² (3)

CNL校正＝CNL/(e^(1-△SP))² (4)

步骤四：建立复杂致密储层孔隙度解释模型

建立岩心分析孔隙度POR与AC、DEN(补偿密度)、PE(测井光电截面)、CNL、CNL校正、AC校正、GR相关性分析(表2)，优选POR与AC校正和CNL校正建立回归模型。

表2岩心分析孔隙度POR与其它参数相关性分析

从表2中，没有进行泥质含量校正，AC与POR相关性0.772，CNL与POR相关性0.534，AC经过5*(e^1-△SP)²泥质含量校正后，其相关性升至0.877，相关性增加0.105，CNL经过(e^{1 -△SP})²泥质含量校正后，其相关性达0.813，相关性提高0.279。上述两个参数相关性增加一个数量级，泥质校正效果很明显。因此，优选POR与AC校正、CNL校正建立回归模型(表3)：

表3本发明模型总计及参数评估

因变量:POR

自变数为AC校正/CNL校正。

POR＝16.542*e^(-0.025*T) (6)

式中：POR为孔隙度，AC校正为泥质校正后测井声波时差AC，CNL校正为泥质校正测井补偿中子CNL，AC为测井声波时差，CNL为测井补偿中子，△SP为SP异常幅度差，b0＝16.542、b1＝-0.025；

表4模型相关性表

模型	R	R平方
			1	.894	.800

模型的相关性高达0.894，经泥质校正后的孔隙度POR解释模型可靠(表4)。

步骤五：对复杂致密储层进行孔隙度POR计算

为了避免第三步骤中第二种情况(AC<＝215us/m)被过度泥质校正，第二种情况(AC<＝215us/m)采用公式(1)计算孔隙度POR。AC>215us/m时,利用步骤四中公式(5)和公式(6)进行致密储层孔隙度POR计算。

以A267井为例，通过与岩心分析分析POR对比分(附图3、附图4、表5)析，传统方法计算复杂致密储层孔隙度平均绝对误差1.46％，相对误差21.29％，本发明平均绝对误差0.55％，相对误差6.87％，绝对误差相比统统方法减少62.3％，相对误差减少14.42％。传统AC计算孔隙度在常规储层(GR<100)地层精度相对较好，但是其GR>＝100，在含有放射性储层，其相对误差较大，且误差范围较宽，相对误差10-66.73％，平均相对误差22.86％，而本发明在GR>＝100,其相对误差3-18.63％，绝大部分相对误差小于10％，平均相对误差8.14％。在高GR储层(GR>＝100)，本发明计算孔隙度比传统计算的相对误差减少14.72％。

计算孔隙度POR与岩心分析POR对比来看，传统AC计算孔隙度与岩心分析POR孔隙度模型相关性0.77(图3)，而AC校正/CNL校正计算孔隙度相关性高达0.89(图4)，本发明相关性比传统提高0.12，解释精度提高一个数量级别。综上所述，本发明的复杂致密储层孔隙度不依赖必须先计算泥质含量Vsh条件下，就能实现对声波时差AC和补偿中子CNL进行泥质含量动态校正，其孔隙度解释精度显著比传统方法高，该计算方法不仅适用于常规储层，也适用含有高伽马储层，计算效果良好。

表5孔隙度POR计算误差分析(A267井)

Claims (2)

1.一种复杂致密储层孔隙度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：岩心归位，建立传统AC计算POR模型；

步骤二：计算△SP值；

步骤三：基于e^(1-△SP)对AC和CNL进行泥质校正；

步骤四：建立复杂致密储层孔隙度解释模型；

步骤五：对复杂致密储层进行孔隙度POR计算。

2.根据权利要求1所述的一种复杂致密储层孔隙度计算方法，其特征在于，具体为：

步骤一：岩心归位，建立传统AC计算POR模型；

将岩心分析物性数据加载在测井wis数体中，根据综合声波时差和补偿密度DEN测井资料，对岩心分析数据进行岩心归位，建立岩心分析孔隙度与声波时差AC模型：

POR＝a*AC+b (1)

式中：POR是岩心分析孔隙度，AC为测井声波时差，a和b为方程系数；

步骤二：计算△SP值

式中：△SP为测井SP异常幅度差，幅度差越大，储层泥质含量越低，反之，储层泥质含量越高，SP_min为砂岩测井SP值，SP_max为泥岩处SP值，SP为某个深度的测井自然电位值；

步骤三：基于e^(1-△SP)对AC和CNL进行泥质校正

△SP为测井SP异常幅度差，1-△SP越大，说明△SP越小，△SP越小有两种情况，一是泥质含量增加，二是砂岩本身泥质含量低，但物性致密，孔隙度物性值很小，其声波时差较小，AC<＝215us/m；

若AC>215us/m时,则利用(e^(1-△SP))²动态校正因子对测井声波时差AC和补偿中子CNL进行泥质校正：

AC校正＝AC-5*(e^(1-△SP))² (3)

CNL校正＝CNL/(e^(1-△SP))² (4)

步骤四：建立复杂致密储层孔隙度解释模型

建立岩心分析孔隙度POR与AC、补偿密度DEN、测井光电截面PE、CNL、CNL校正、AC校正、GR相关性分析，优选POR与AC校正和CNL校正建立回归模型：

POR＝b0*e^(b1*T) (6)

式中：AC校正为泥质校正后测井声波时差AC，CNL校正为泥质校正测井补偿中子CNL，AC为测井声波时差，CNL为测井补偿中子，△SP为SP异常幅度差，b0、b1是方程系数，为常数；

步骤五：对复杂致密储层进行孔隙度POR计算

为了避免第三步骤中第二种情况AC<＝215us/m时被过度泥质校正，第二种情况AC<＝215us/m时采用公式(1)计算孔隙度POR；

AC>215us/m时，利用步骤四中公式(5)和公式(6)进行致密储层孔隙度POR计算。

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