CN112130226B - 一种地表水侵入型储集层识别方法及系统 - Google Patents
一种地表水侵入型储集层识别方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种地表水侵入型储集层识别方法及系统。该方法包括:获取研究区目标储集层的自然电位测井曲线和自然伽马测井曲线;基于所述自然电位测井曲线获取目标储集层的第一相对泥质含量;基于所述自然伽马测井曲线获取目标储集层的第二相对泥质含量;基于所述第一相对泥质含量和第二相对泥质含量计算目标储集层的储集层类型判别因子;根据计算得到的目标储集层的储集层类型判别因子的大小判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层。该方法能够有效识别储集层为常规储集层还是地表水侵入型储集层。
Description
技术领域
本发明涉及储集层评价领域,特别涉及一种地表水侵入型储集层识别方法及系统。
背景技术
准确识别油水层是储集层评价和储量计算中非常重要的内容。目前,对于储集层流体性质的判别,最直接有效的方法是孔隙度和电阻率交会图。对于常规的油气层而言,在地层水矿化度较稳定的情况下,随着储集层孔隙度增大,孔隙连通性变好,油气充填越饱满,含油饱和度越高,相应的储集层电阻率也越高。反之,对于水层而言,随着储集层孔隙度增大,含水体积越高,储集层电阻率越低。因此,利用孔隙度和电阻率之间的相关关系,能够比较容易的识别出储集层的流体性质。然而,当受到构造运动、断层等外在因素的影响,导致储集层在某个历史时期与地表沟通时,低矿化度的地表淡水会侵入到储集层。根据式(1)所示的反映储集层孔隙度电阻率Rt、地层水电阻率Rw以及含水饱和度Sw相关关系的阿尔奇公式可知,在储集层含水饱和度Sw一定的前提下,地层水越淡,地层水电阻率Rw越高,相应的储集层电阻率Rt会急剧升高。因此,有地表水侵入的区域,油层和水层的电阻率均会呈现为异常高值,而无地表水侵入的区域,油层电阻率为相对高值,水层电阻率则相对较低。此时,如果在整个区域内仍然利用孔隙度和电阻率交会图来识别流体性质,势必会将一部分由于地表水侵入而导致电阻率升高的水层误判为油层,大大降低储集层油水层识别精度。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种能够有效判别储集层类型的方法,该方法能够有效识别储集层为常规储集层还是地表水侵入型储集层。
为了实现上述目的,本发明提供了一种地表水侵入型储集层识别方法,其中,该方法包括:
获取研究区目标储集层的自然电位测井曲线(SP曲线)和自然伽马测井曲线(GR曲线);
基于所述自然电位测井曲线获取目标储集层的第一相对泥质含量;
基于所述自然伽马测井曲线获取目标储集层的第二相对泥质含量;
基于所述第一相对泥质含量和第二相对泥质含量计算目标储集层的储集层类型判别因子;
根据计算得到的目标储集层的储集层类型判别因子的大小判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层。
在上述地表水侵入型储集层识别方法中,优选地,基于所述自然电位测井曲线获取目标储集层的第一相对泥质含量(利用自然电位计算的相对泥质含量)通过下述公式实现:
式中,SP为自然电位测井值,mV;SPmin为纯砂岩自然电位值,mV;SPmax为纯泥岩自然电位值,mV;SHSP为第一相对泥质含量,v/v;
其中,所述纯砂岩自然电位值、纯泥岩自然电位值通过常规方式确定即可;例如通过下述方式确定:做所述自然电位测井曲线的自然电位直方图从而确定纯砂岩自然电位值和纯泥岩自然电位值。
在上述地表水侵入型储集层识别方法中,优选地,基于所述自然伽马测井曲线获取目标储集层的第二相对泥质含量(利用自然伽马计算的相对泥质含量)通过下述公式实现:
式中,GR为自然伽马测井值,API;GRmin为纯砂岩自然伽马值,API;GRmax为纯泥岩自然伽马值,API;SHGR为第二相对泥质含量,v/v;
其中,所述纯砂岩自然伽马值、纯泥岩自然伽马值通过常规方式确定即可;例如通过下述方式确定:做所述自然伽马测井曲线的自然伽马直方图从而确定纯砂岩自然伽马值和纯泥岩自然伽马值。
在上述地表水侵入型储集层识别方法中,优选地,所述根据计算得到的目标储集层的储集层类型判别因子的大小判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层包括:
利用研究区已完成试油的储集层的试油资料进行标定从而确定常规储集层与地表水侵入型储集层的储集层类型判别因子界限值作为研究区的第一阈值;
将目标储集层的储集层类型判别因子与第一阈值进行比较从而判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层。
在上述地表水侵入型储集层识别方法中,优选地,所述目标储集层的储集层类型判别因子通过如下公式计算得到:
式中,IF为储集层类型判别因子;SHSP为第一相对泥质含量,v/v;SHGR为第二相对泥质含量,v/v;
更优选地,当储集层类型判别因子<第一阈值,判别为常规储集层;当储集层类型判别因子≥第一阈值,判别为地表水侵入型储集层;
进一步优选地,利用研究区已完成试油的储集层的试油资料进行标定从而确定所述第一阈值,具体而言:利用研究区已完成试油的储集层的储集层类型判别因子以及由其试油资料获悉的储集层的类型(属于常规储集层还是地表水侵入型储集层)确定常规储集层与地表水侵入型储集层的储集层类型判别因子界限值作为研究区的第一阈值;
在一具体实施方式中,所述第一阈值为0.23。
本发明还提供了一种地表水侵入型储集层识别系统,其中,该系统包括:
第一获取模块:用于获取研究区目标储集层的自然电位测井曲线(SP曲线)和自然伽马测井曲线(GR曲线);
第一处理模块:用于基于所述自然电位测井曲线获取目标储集层的第一相对泥质含量;
第二处理模块:用于基于所述自然伽马测井曲线获取目标储集层的第二相对泥质含量;
第三处理模块:用于基于所述第一相对泥质含量和第二相对泥质含量计算目标储集层的储集层类型判别因子;
第一构建模块:用于根据计算得到的目标储集层的储集层类型判别因子的大小判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层。
在上述地表水侵入型储集层识别系统中,优选地,第一处理模块在获取目标储集层的第一相对泥质含量(利用自然电位计算的相对泥质含量)过程中,通过下述公式实现:
式中,SP为自然电位测井值,mV;SPmin为纯砂岩自然电位值,mV;SPmax为纯泥岩自然电位值,mV;SHSP为第一相对泥质含量,v/v;
其中,所述纯砂岩自然电位值、纯泥岩自然电位值通过常规方式确定即可;例如通过下述方式确定:做所述自然电位测井曲线的自然电位直方图从而确定纯砂岩自然电位值和纯泥岩自然电位值。
在上述地表水侵入型储集层识别系统中,优选地,第二处理模块在获取目标储集层的第二相对泥质含量(利用自然伽马计算的相对泥质含量)过程中,通过下述公式实现:
式中,GR为自然伽马测井值,API;GRmin为纯砂岩自然伽马值,API;GRmax为纯泥岩自然伽马值,API;SHGR为第二相对泥质含量,v/v;
其中,所述纯砂岩自然伽马值、纯泥岩自然伽马值通过常规方式确定即可;例如通过下述方式确定:做所述自然伽马测井曲线的自然伽马直方图从而确定纯砂岩自然伽马值和纯泥岩自然伽马值。
在上述地表水侵入型储集层识别系统中,优选地,第一构建模块包括:
阈值确定子模块:用于利用研究区已完成试油的储集层的试油资料进行标定从而确定常规储集层与地表水侵入型储集层的储集层类型判别因子界限值作为研究区的第一阈值;
储集层类型判断子模块:用于将目标储集层的储集层类型判别因子与第一阈值进行比较从而判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层。
在上述地表水侵入型储集层识别系统中,优选地,所述目标储集层的储集层类型判别因子通过如下公式计算得到:
式中,IF为储集层类型判别因子;SHSP为第一相对泥质含量,v/v;SHGR为第二相对泥质含量,v/v;
更优选地,判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层通过下述方式实现:
当储集层类型判别因子<第一阈值,判别为常规储集层;当储集层类型判别因子≥第一阈值,判别为地表水侵入型储集层;
进一步优选地,利用研究区已完成试油的储集层的试油资料进行标定从而确定所述第一阈值;
在一具体实施方式中,所述第一阈值为0.23。
对于常规油气藏而言,在地层水矿化度较稳定的情况下,由于油、气和水的导电性差异,导致相应储集层的电阻率值有所不同。一般而言,水层较容易导电,对应的电阻率为低值,且储集层孔隙度越大,含水体积越高,相应的电阻率值也越高。油气层导电性较差,相应的储集层电阻率为高值,且储集层孔隙度越大,含油饱和度越高,对应的电阻率也越高。根据储集层孔隙度和电阻率之间的这种相关关系,很容易判别储集层的流体性质。然而,当储集层局部受其它因素的影响,例如,由于构造、断层等作用,导致地表淡水侵入到储集层孔隙空间时,地层水会变淡,相应的该区域地层水导电性变差,地层水电阻率升高。该区域内储集层的孔隙度和电阻率之间的相关关系会变得复杂。此时,如果在整个区域内仍然采用统一的孔隙度和电阻率标准来识别油水层,势必会得出错误的解释结论。基于此,需要准确识别出储集层是否为地表水侵入型储集层,针对地表水侵入型储集层采取区别于常规储集层的油水识别方式进行油水层识别,才有可能实现储集层油水层的有效识别。
本发明提供的地表水侵入型储集层识别方法利用储集层类型判别因子识别出储集层是否为地表水侵入型储集层,实现了将自然电位与自然伽马数据相结合采用定量计算的方式进行储集层类型划分,结果更加可靠。为后续进行针对不同的储集层进行油水层的有效识别,奠定了基础。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的地表水侵入型储集层中油水层识别方法的流程图。
图4为实施例1提供的鄂尔多斯盆地彭阳地区延6-延9不同类型储集层判别因子IF标定图。
图5为实施例1提供的鄂尔多斯盆地彭阳地区延7储集层中地表水侵入型储集层油水层判别图。
图6是根据本发明实施例提供的一种地表水侵入型储集层识别系统的结构框图。
具体实施方式
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的描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明的保护范围。
参见图1,本发明一具体实施方式提供了一种地表水侵入型储集层识别方法,其中,该方法包括:
步骤S1:获取研究区目标储集层的自然电位测井曲线(SP曲线)和自然伽马测井曲线(GR曲线);
步骤S2:基于所述自然电位测井曲线获取目标储集层的第一相对泥质含量;
步骤S3:基于所述自然伽马测井曲线获取目标储集层的第二相对泥质含量;
步骤S4:基于所述第一相对泥质含量和第二相对泥质含量计算目标储集层的储集层类型判别因子;
步骤S5:根据计算得到的目标储集层的储集层类型判别因子的大小判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层。
进一步,基于自然电位测井曲线获取目标储集层的第一相对泥质含量(利用自然电位计算的相对泥质含量)通过下述公式实现:
式中,SP为自然电位测井值,mV;SPmin为纯砂岩自然电位值,mV;SPmax为纯泥岩自然电位值,mV;SHSP为第一相对泥质含量,v/v;
其中,纯砂岩自然电位值、纯泥岩自然电位值通过常规方式确定即可;例如通过下述方式确定:做自然电位测井曲线的自然电位直方图从而确定纯砂岩自然电位值和纯泥岩自然电位值。
进一步,基于自然伽马测井曲线获取目标储集层的第二相对泥质含量(利用自然伽马计算的相对泥质含量)通过下述公式实现:
式中,GR为自然伽马测井值,API;GRmin为纯砂岩自然伽马值,API;GRmax为纯泥岩自然伽马值,API;SHGR为第二相对泥质含量,v/v;
其中,纯砂岩自然伽马值、纯泥岩自然伽马值通过常规方式确定即可;例如通过下述方式确定:做自然伽马测井曲线的自然伽马直方图从而确定纯砂岩自然伽马值和纯泥岩自然伽马值。
进一步,根据计算得到的目标储集层的储集层类型判别因子的大小判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层包括:
利用研究区已完成试油的储集层的试油资料进行标定从而确定常规储集层与地表水侵入型储集层的储集层类型判别因子界限值作为研究区的第一阈值;
将目标储集层的储集层类型判别因子与第一阈值进行比较从而判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层。
进一步,目标储集层的储集层类型判别因子通过如下公式计算得到:
式中,IF为储集层类型判别因子;SHSP为第一相对泥质含量,v/v;SHGR为第二相对泥质含量,v/v;
优选地,当储集层类型判别因子<第一阈值,判别为常规储集层;当储集层类型判别因子≥第一阈值,判别为地表水侵入型储集层;其中,可以利用研究区已完成试油的储集层的试油资料进行标定从而确定第一阈值,具体而言:利用研究区已完成试油的储集层的储集层类型判别因子以及由其试油资料获悉的储集层的类型(属于常规储集层还是地表水侵入型储集层)确定常规储集层与地表水侵入型储集层的储集层类型判别因子界限值作为研究区的第一阈值;在一具体实施方式中,第一阈值为0.23。
对比例1
其中,鄂尔多斯盆地彭阳地区延6-延9储集层为已知油水层类别的储集层。
结果如图2所示,由图2可以看出该地区发育大量的高电阻率(电阻率大于100Ω·m)水层,这些水层的电阻率比很多的油层都要高。利用该图版,会将很多的水层误判为油层,大大降低油水层的判别精度,无法满足储集层评价的基本要求。
构造、地质分析表明,高电阻率水层主要发育在鄂尔多斯盆地彭阳地区的西部和西南部地区。该地区的断层较发育,且水分析资料显示该地区的地层水矿化度小于10mg/l,水型为NaHCO3型。地层水矿化度明显低于该地区的平均值(37.5mg/l),且水型与该地区的主要水型为CaCl2也不同。根据式(1)所示的储集层孔隙度电阻率Rt、地层水电阻率Rw以及含水饱和度Sw之间的相关关系可知,在含水饱和度一定的情况下,地层水越淡,相应的储集层电阻率Rt越高。图3为发明人根据彭阳地区地层情况,在假设含水饱和度等于50%的情况下,模拟的不同地层水矿化度下,储集层孔隙度和电阻率Rt之间的相关关系。从图3中可以看到,当地层水矿化度等于7mg/l,储集层孔隙度介于10.0-15.0%时,相应的储集层电阻率Rt介于65.13-144.65Ω·m。模拟的电阻率值与该地区实际测量的电阻率值基本一致,表明该地区水层的高电阻率确实是由于地表水侵入导致储集层内部地层水变淡所致。
由此可知,对储集层进行区分有效识别出地表水侵入型储集层,针对地表水侵入型储集层单独进行油水层识别,才有可能最终实现储集层的油水层有效识别。为了有效地识别出地表水侵入型储集层,发明人使用本发明提供的技术方案重新对鄂尔多斯盆地彭阳地区储集层进行了判断,对常规储集层以及地表水侵入型储集层进行划分,具体请参见实施例1。
实施例1
本实施例提供了一种地表水侵入型储集层识别方法,该方法用于对鄂尔多斯盆地彭阳地区某井延7储集层进行常规储集层以及地表水侵入型储集层划分,该方法包括:
(1)获取研究区目标储集层的自然电位测井曲线(SP曲线)和自然伽马测井曲线(GR曲线),结果如图5所示。
(2)基于所述自然电位测井曲线获取目标储集层的第一相对泥质含量;其中,
式中,SP为自然电位测井值,mV;SPmin为纯砂岩自然电位值,mV;SPmax为纯泥岩自然电位值,mV;SHSP为第一相对泥质含量,v/v。
目标储集层基于自然电位测井计算的第一相对泥质含量如图5中SHSP所示。
(3)基于所述自然伽马测井曲线获取目标储集层的第二相对泥质含量;其中,
式中,GR为自然伽马测井值,API;GRmin为纯砂岩自然伽马值,API;GRmax为纯泥岩自然伽马值,API;SHGR为第二相对泥质含量,v/v。
目标储集层基于自然伽马测井计算的第二相对泥质含量如图5中SHGR所示。
(4)基于所述第一相对泥质含量和第二相对泥质含量计算目标储集层的储集层类型判别因子;其中,
式中,IF为储集层类型判别因子;SHSP为第一相对泥质含量,v/v;SHGR为第二相对泥质含量,v/v;
目标储集层的储集层类型判别因子IF计算结果如图5所示。
(5)根据计算得到的目标储集层的储集层类型判别因子的大小判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层:
①利用研究区已完成试油的储集层(鄂尔多斯盆地彭阳地区已完成试油的延6-延9储集层)的试油资料进行标定从而确定常规储集层与地表水侵入型储集层的储集层类型判别因子IF界限值作为研究区的第一阈值;
具体而言,做鄂尔多斯盆地彭阳地区已完成试油的延6-延9储集层中常规储集层和地表水侵入型储集层孔隙度和储集层类型判别因子IF交会图(其中IF值计算采用本实施例中的IF计算方式),其结果如图4所示(图4中高阻油层、高阻含油水层、高阻水层均为地表水侵入型储集层,常规油层、常规水层均为常规储集层);由图4可知,当IF大于等于0.23时,判断为地表水侵入型储集层;当IF小于0.23时,判断为常规储集层;由此可确定第一阈值为0.23;
②将目标储集层的储集层类型判别因子与第一阈值进行比较从而判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层;当储集层类型判别因子IF<0.23,判别为常规储集层;当储集层类型判别因子IF≥0.23,判别为地表水侵入型储集层;由图5可以看出目标储集层的IF值介于0.28-0.77之间,明显大于第一阈值0.23,由此确定目标储集层为地表水侵入型储集层。
本发明实施例还提供了一种地表水侵入型储集层识别系统,优选地,该系统用于实现上述的方法实施例。
图6是根据本发明实施例的一种地表水侵入型储集层识别系统的结构框图,如图6所示,该系统包括:
第一获取模块61:用于获取研究区目标储集层的自然电位测井曲线(SP曲线)和自然伽马测井曲线(GR曲线);
第一处理模块62:用于基于所述自然电位测井曲线获取目标储集层的第一相对泥质含量;
第二处理模块63:用于基于所述自然伽马测井曲线获取目标储集层的第二相对泥质含量;
第三处理模块64:用于基于所述第一相对泥质含量和第二相对泥质含量计算目标储集层的储集层类型判别因子;
第一构建模块65:用于根据计算得到的目标储集层的储集层类型判别因子的大小判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层。
进一步,第一处理模块62在获取目标储集层的第一相对泥质含量(利用自然电位计算的相对泥质含量)过程中,通过下述公式实现:
式中,SP为自然电位测井值,mV;SPmin为纯砂岩自然电位值,mV;SPmax为纯泥岩自然电位值,mV;SHSP为第一相对泥质含量,v/v;
其中,所述纯砂岩自然电位值、纯泥岩自然电位值通过常规方式确定即可;例如通过下述方式确定:做所述自然电位测井曲线的自然电位直方图从而确定纯砂岩自然电位值和纯泥岩自然电位值。
进一步,第二处理模块63在获取目标储集层的第二相对泥质含量(利用自然伽马计算的相对泥质含量)过程中,通过下述公式实现:
式中,GR为自然伽马测井值,API;GRmin为纯砂岩自然伽马值,API;GRmax为纯泥岩自然伽马值,API;SHGR为第二相对泥质含量,v/v;
其中,所述纯砂岩自然伽马值、纯泥岩自然伽马值通过常规方式确定即可;例如通过下述方式确定:做所述自然伽马测井曲线的自然伽马直方图从而确定纯砂岩自然伽马值和纯泥岩自然伽马值。
进一步,第一构建模块65包括:
阈值确定子模块:用于利用研究区已完成试油的储集层的试油资料进行标定从而确定常规储集层与地表水侵入型储集层的储集层类型判别因子界限值作为研究区的第一阈值;
储集层类型判断子模块:用于将目标储集层的储集层类型判别因子与第一阈值进行比较从而判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层。
在上述地表水侵入型储集层识别系统中,优选地,所述目标储集层的储集层类型判别因子通过如下公式计算得到:
式中,IF为储集层类型判别因子;SHSP为第一相对泥质含量,v/v;SHGR为第二相对泥质含量,v/v。
进一步,判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层通过下述方式实现:
当储集层类型判别因子<第一阈值,判别为常规储集层;当储集层类型判别因子≥第一阈值,判别为地表水侵入型储集层。
进一步,利用研究区已完成试油的储集层的试油资料进行标定从而确定所述第一阈值。
例如,所述第一阈值为0.23。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
4.根据权利要求1-3任一项所述的地表水侵入型储集层识别方法,其中,所述根据计算得到的目标储集层的储集层类型判别因子的大小判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层包括:
利用研究区已完成试油的储集层的试油资料进行标定从而确定常规储集层与地表水侵入型储集层的储集层类型判别因子界限值作为研究区的第一阈值;
将目标储集层的储集层类型判别因子与第一阈值进行比较从而判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层。
5.根据权利要求4所述的地表水侵入型储集层识别方法,其中,根据计算得到的目标储集层的储集层类型判别因子的大小判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层通过下述方式实现:
当储集层类型判别因子<第一阈值,判别为常规储集层;当储集层类型判别因子≥第一阈值,判别为地表水侵入型储集层。
6.一种地表水侵入型储集层识别系统,其中,该系统包括:
第一获取模块:用于获取研究区目标储集层的自然电位测井曲线和自然伽马测井曲线;
第一处理模块:用于基于所述自然电位测井曲线获取目标储集层的第一相对泥质含量;
第二处理模块:用于基于所述自然伽马测井曲线获取目标储集层的第二相对泥质含量;
第三处理模块:用于基于所述第一相对泥质含量和第二相对泥质含量计算目标储集层的储集层类型判别因子;
第一构建模块:用于根据计算得到的目标储集层的储集层类型判别因子的大小判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层;
其中,所述目标储集层的储集层类型判别因子通过如下公式计算得到:
式中,IF为储集层类型判别因子;SHSP为第一相对泥质含量,v/v;SHGR为第二相对泥质含量,v/v。
9.根据权利要求6-8任一项所述的地表水侵入型储集层识别系统,其中,所述第一构建模块包括:
阈值确定子模块:用于利用研究区已完成试油的储集层的试油资料进行标定从而确定常规储集层与地表水侵入型储集层的储集层类型判别因子界限值作为研究区的第一阈值;
储集层类型判断子模块:用于将目标储集层的储集层类型判别因子与第一阈值进行比较从而判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层。
10.根据权利要求9所述的地表水侵入型储集层识别系统,其中,判断目标储集层是否为地表水侵入型储集层通过下述方式实现:
当储集层类型判别因子<第一阈值,判别为常规储集层;当储集层类型判别因子≥第一阈值,判别为地表水侵入型储集层。
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