CN112014906B - 一种致密储层评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种致密储层评价方法，属于石油勘探开发技术领域。致密储层评价方法包括：获取目标储层的压汞数据，压汞数据包括：最大汞饱和度、退汞效率、排驱压力、大于0.2μm的孔隙体积、以及大于0.075μm的孔隙体积；根据最大汞饱和度、退汞效率、排驱压力得到存流系数；根据大于0.2μm的孔隙体积与大于0.075μm的孔隙体积得到优势系数；根据存流系数和优势系数进行目标储层的评价。本发明通过对压汞数据进行分析，探讨不同参数的地质意义，经过多次拟合实验，得出与物性参数相关性较大的两个评价参数：存流系数和优势系数，这两个系数基于高压压汞实验获得的压汞数据计算得出，不仅节约了实验成本，而且能够准确的评价储层。

Description

一种致密储层评价方法

技术领域

本发明涉及一种致密储层评价方法，属于石油勘探开发技术领域。

背景技术

储层分类评价是储层研究的重要环节，它是对储层整体储集能力好与差的客观、概括性的表达。不同类别的储层，其储集条件和微观孔隙结构不同，导致其含油气性及其内部渗流机制存在差异，储层评价对油气勘探、开发起到重要的指导作用。当前致密碎屑储层的勘探开发日益成为主流，其勘探开发所占比例日益增大，致密碎屑岩储层的分析与评价研究工作重要性也凸显出来。

目前，对于致密储层的评价，采用压汞法进行储层分析，压汞法是石油地质实验的常规分析项目，也在材料科学与工程中使用，用来检测混凝土、砂浆等的孔隙率，用以表征混凝土内部的气孔等指标。其分析方法有多种，按压力高低分为低压压汞、高压压汞，按进汞方式分为恒压压汞和恒速压汞等。

压汞法目前常用的是高压压汞，恒压压汞和恒速压汞，压汞产生的参数的优化使用则是致密储层评价的临门一脚，近年来，一些学者也进行了研究，基于铸体薄片做了大量的分析，指出孔隙演化及孔隙结构特征，还有一些学者在高压压汞、恒速压汞的基础上，结合核磁共振、铸体薄片进行储层的综合评价，例如：申请公布号为CN 110160934 A的中国发明专利申请文件，该申请文件公开了一种基于核磁共振技术评价致密储层孔隙结构分类标准的方法，该方法包括：1.测各岩心物性参数，包括岩心孔隙度、渗透率；2.用高压压汞实验测试各岩心的排驱压力、中值压力、分选系数、孔喉半径和最大进汞饱和度；3.通过铸体薄片测试，分析观察各岩心的岩石学特征、岩心的孔喉组合、孔隙类型；4.用核磁共振离心实验测试各岩心的可动流体饱和度和可动流体孔隙度参数；5.综合按照各岩心物性参数、铸体薄片类型及高压压汞和核磁共振参数，将各岩心按照储层综合评价好、中、差分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型，建立这三类储层的分类评价标准。

上述申请文件中虽然结合了各种参数对储层进行综合评价，但是研究发现，高压压汞实验测得的各参数具有多解性，无法客观的评价储层，导致储层评价的准确度低。

发明内容

本申请的目的在于提供一种致密储层评价方法，用以解决现有致密储层评价方法准确度低的问题。

为实现上述目的，本申请提出了一种致密储层评价方法的技术方案，包括以下步骤：

1)获取目标储层的压汞数据，压汞数据包括：最大汞饱和度、退汞效率、排驱压力、大于0.2μm的孔隙体积、以及大于0.075μm的孔隙体积；

2)根据最大汞饱和度、退汞效率、排驱压力得到存流系数a；根据大于0.2μm的孔隙体积与大于0.075μm的孔隙体积得到优势系数b；

a＝[(S_max×We)/(Pd×k₁)]^1/2×k₂；b＝(Rc₁/Rc₂)^1/2×k₃；

其中，a为存流系数；b为优势系数；S_max为最大汞饱和度，单位为％；We为退汞效率，单位为％；Pd为排驱压力，单位为Mpa；Rc₁为大于0.2μm的孔隙体积，单位为％；Rc₂为大于0.075μm的孔隙体积，单位为％；k₁为存流系数的第一系数，为常数；k₂为存流系数的第二系数，为常数；k₃为优势系数的第一系数，为常数；

3)根据存流系数和优势系数进行目标储层的评价。

本发明的致密储层评价方法的技术方案的有益效果是：本发明通过对压汞数据进行分析，探讨不同参数的地质意义，经过多次拟合实验，得出与物性参数相关性较大、耦合性较好的两个评价参数：存流系数和优势系数，这两个系数基于高压压汞实验获得的压汞数据计算得出，不仅节约了实验成本，而且能够较好的反映储层孔隙结构的特征，准确的评价储层。本发明提高了储层评价水平，提高勘探成功率及开发效果有很大意义，具有较大的实践推广意义。

进一步的，为了提高存流系数与物性的相关性，存流系数的第一系数k₁＝10；存流系数的第二系数k₂＝10。

进一步的，为了提高优势系数与物性的相关性，优势系数的第一系数k₃＝30。

进一步的，为了更加准确的评价储层，所述步骤3)中根据存流系数和优势系数进行目标储层评价包括：确定储层类型为第一类储层、第二类储层和第三类储层，根据历史数据确定第一类储层对应的存流系数范围和优势系数范围、第二类储层对应的存流系数范围和优势系数范围、以及第三类储层对应的存流系数范围和优势系数范围；当目标储层的存流系数和优势系数落入相应的范围时，确定为相应的储层类型，完成目标储层的评价。

进一步的，所述第一类储层对应的存流系数范围和优势系数范围为：存流系数≥10，优势系数≥18；所述第二类储层对应的存流系数范围和优势系数范围为：5<存流系数<10，12≤优势系数<18；所述第三类储层对应的存流系数范围和优势系数范围为：存流系数≤5，优势系数<12。

附图说明

图1是本发明致密储层评价方法的流程图；

图2是本发明存流系数a与孔隙度的相关关系图；

图3是本发明存流系数a与渗透率的相关关系图；

图4是本发明优势系数b与孔隙度的相关关系图；

图5是本发明优势系数b与渗透率的相关关系图；

图6是本发明存流系数a与渗透率交汇的储层分类图；

图7是本发明存流系数a与优势系数b交汇的储层分类图。

具体实施方式

致密储层评价方法实施例：

致密储层评价方法的主要构思在于，基于压汞数据中，分选系数、结构优度等参数存在多解性的问题，本发明从高压压汞参数入手，通过研究压汞数据，探讨不同参数的地质意义，经过多次拟合实验，找出更适合地质特征、与物性参数相关性较大的两个评价参数：反映储层流体赋存及流动能力的存流系数和反映储层中大孔隙占总孔隙体积的优势系数，存流系数和优势系数能够较好地反映致密储层孔隙结构特征，便于对储层进行评价。

对于致密储层评价，存流系数为反映储层流体赋存及流动能力的参数；优势系数为反映储层中大孔隙占总孔隙体积的参数，可以体现储层中大孔隙的发育程度。由于只有能够存流(存流系数大于0)的储层，其优势孔隙才有意义，否则，这些优势孔隙为死孔隙，不具流动性。因此，将存流系数作为主要的评价参数，优势系数为辅助的评价参数。当然，作为其他实施方式，在对存流系数小的致密储层进行压裂改造时，优势系数的评价作用较大，可以将优势系数作为主要的评价参数。

存流系数a的计算公式为：

a＝[(S_max×We)/(Pd×k₁)]^1/2×k₂；

其中，S_max为最大汞饱和度，％；We为退汞效率，％；Pd为排驱压力，Mpa；k₁为存流系数的第一系数，为常数；k₂为存流系数的第二系数，为常数；

优势系数b的计算公式为：

b＝(Rc₁/Rc₂)^1/2×k₃；

其中，Rc₁为大于0.2μm的孔隙体积，％；Rc₂为大于0.075μm的孔隙体积，％；k₃为优势系数的第一系数，为常数。

本发明的重点在于定义了存流系数和优势系数两个新参数，用于储层的评价，对这两个参数的计算有多种途径，也即上述两个公式中，k₁、k₂、k₃均为常数，并且经过多次拟合，为便于分类，确定k₁＝10；k₂＝10时，k₃＝30时，存流系数和优势系数与物性的相关性最优，且数据在一定的范围内波动，更有利于评价储层。

具体的，致密储层评价方法如图1所示，包括以下步骤：

1)获取目标储层的压汞数据，压汞数据包括：最大汞饱和度、退汞效率、排驱压力、大于0.2μm的孔隙体积、以及大于0.075μm的孔隙体积；根据最大汞饱和度、退汞效率、排驱压力，结合上述存流系数a的公式得到目标储层的存流系数a；根据大于0.2μm的孔隙体积与大于0.075μm的孔隙体积，结合上述优势系数b的公式得到目标储层的优势系数b。

铸体图像法和毛管压力测试法是储层评价的重要实验手段，但面对致密碎屑岩储层，铸体图像法由于饱和树脂压力较低不能够客观的给出准确的参数，而毛管压力测试提供的压汞数据则能够较好的提供参数，因此本发明以压汞数据为基础进行储层评价分析。

通过对历史压汞数据进行分析(历史压汞数据为某区块的长石岩屑砂岩岩心实测压汞数据)，在对各压汞实验报告参数一致化处理的基础上，发现分选系数、结构优度等参数如表一所示，在致密储层孔隙结构(孔隙结构为储层孔隙、吼道的大小、数量及配比关系，其优劣主要由物性体现，物性参数包括孔隙度和渗透率)评价中存在多解性，不利于评价储层：

表一一致化后的压汞参数与物性参数的对比

从表一中可以看出，均值、分选系数、结构优度等压汞参数在相似的数值区间内，对应的孔隙度和渗透率急剧变化，多解性强。针对这种情况，本发明建立了存流系数a和优势系数b这两个评价参数，在表一的基础上得到包括存流系数a和优势系数b的表二：

表二一致化后的压汞参数与物性参数、存流系数a、优势系数b对比

根据表二中的数据，将存流系数a、优势系数b进行比较，得到如图2所示的存流系数a与孔隙度pro的相关关系、如图3所示的存流系数a与渗透率k的相关关系、如图4所示的优势系数b与孔隙度pro的相关关系、如图5所示的优势系数b与渗透率k的相关关系，可以看出，存流系数a与孔隙度pro相关性R²为0.63，与渗透率k相关性R²为0.79，优势系数b与孔隙度pro相关性R²为0.5，与渗透率k相关性R²为0.5，由于优势系数b为大孔隙占比，其地质意义意味着不会一直增大，所以优势系数b与物性参数的相关性差一点。

2)根据步骤1)得到的存流系数a和优势系数b对目标储层进行评价。

本发明通过对历史压汞数据进行分析：确定将储层分为3类，为Ⅰ类储层(即第一类储层)、Ⅱ类储层(即第二类储层)、Ⅲ类储层(即第三类储层)，Ⅰ类储层包括Ⅰ₁类储层和Ⅰ₂类储层，每类储层对应有存流系数a范围和优势系数b范围，将存流系数a和渗透率交汇、存流系数a和优势系数b交汇，得到的储层分类结果如图6、图7所示：

当a≤5时，渗透率基本处在0.1mD以下，集中在0.01mD附近，b基本上＜12，评价为Ⅲ类储层。

当a在5～10时，与Ⅲ类储层相比，渗透率明显升高，b值无明显变化，处在12～18间，指示该类储层尽管具有一定的存流能力，但以较小的孔隙为主，评价为Ⅱ类储层。

当a≥10时，与Ⅱ类储层相比，渗透率更是呈明显升高，异常数据点也随之减少，b值则逐渐达到平台，指示该类储层存流能力强，较大孔隙体积占比较高，评价为Ⅰ类储层。在Ⅰ类储层中，当a≥20时，渗透率则是基本上处大于1mD，b值则窄幅集中在平台附近，由此作为Ⅰ₁类储层和Ⅰ₂类储层的划分线。

上述图6的存流系数a与渗透率交会图中，a能够指示渗透率的大小，图7的存流系数a和优势系数b的交会图中b值逐渐增大呈一平台特征，因此存流系数a和优势系数b能够较好的反映致密储层孔隙结构特征，并且确定每类储层的存流系数a范围和优势系数b范围为：

Ⅰ₁类储层对应的a≥20，b>22；

Ⅰ₂类储层对应的10≤a<20，18≤b≤22；

Ⅱ类储层对应的5<a<10，12≤b<18；

Ⅲ类储层对应的a≤5，b<12。

一般情况下，计算出的存流系数a和优势系数b的大小在上述分类标准的范围内，如果出现存流系数a＝3，优势系数b＝18这种情况时，以存流系数所在的储层类型为主，存流系数所在的储层类型即为确认的储层类型。

在此基础上，还可以适用于其他评价领域，例如：利用a、b进行孔隙结构的平面评价，划分有利区，优选目标等。

上述储层的评价分类标准是针对某个区的储层而言，关于评价分类标准，不同的区域会有所调整，而且关于储层的分类类型，也可以根据需要进行分类，本发明对此不做限制。

本发明提高了储层评价水平，提高勘探成功率及开发效果有很大意义，具有较大的实践推广意义。

Claims (3)

1.一种致密储层评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取目标储层的压汞数据，压汞数据包括：最大汞饱和度、退汞效率、排驱压力、大于0.2μm的所有孔隙的孔隙体积占总孔隙体积的比例、以及大于0.075μm的所有孔隙的孔隙体积占总孔隙体积的比例；

2)根据最大汞饱和度、退汞效率、排驱压力得到存流系数a；根据大于0.2μm的所有孔隙的孔隙体积占总孔隙体积的比例与大于0.075μm的所有孔隙的孔隙体积占总孔隙体积的比例得到优势系数b；

a＝[(S_max×We)/(Pd×k₁)]^1/2×k₂；b＝(Rc₁/Rc₂)^1/2×k₃；

其中，a为存流系数；b为优势系数；S_max为最大汞饱和度，单位为％；We为退汞效率，单位为％；Pd为排驱压力，单位为Mpa；Rc₁为大于0.2μm的所有孔隙的孔隙体积占总孔隙体积的比例，单位为％；Rc₂为大于0.075μm的所有孔隙的孔隙体积占总孔隙体积的比例，单位为％；k₁为存流系数的第一系数，为常数；k₂为存流系数的第二系数，为常数；k₃为优势系数的第一系数，为常数；

3)根据存流系数和优势系数进行目标储层的评价。

2.根据权利要求1所述的致密储层评价方法，其特征在于，所述步骤3)中根据存流系数和优势系数进行目标储层评价包括：确定储层类型为第一类储层、第二类储层和第三类储层，根据历史数据确定第一类储层对应的存流系数范围和优势系数范围、第二类储层对应的存流系数范围和优势系数范围、以及第三类储层对应的存流系数范围和优势系数范围；当目标储层的存流系数和优势系数落入相应的范围时，确定为相应的储层类型，完成目标储层的评价。

3.根据权利要求2所述的致密储层评价方法，其特征在于，所述第一类储层对应的存流系数范围和优势系数范围为：存流系数≥10，优势系数≥18；所述第二类储层对应的存流系数范围和优势系数范围为：5<存流系数<10，12≤优势系数<18；所述第三类储层对应的存流系数范围和优势系数范围为：存流系数≤5，优势系数<12。

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