CN112147172B - 基于核磁共振t2谱评估含水饱和度的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了基于核磁共振T2谱评估含水饱和度的方法和装置。所述方法包括:经由核磁共振实验得到目标储层岩样的饱和谱和离心谱;根据目标储层岩样的饱和谱和离心谱确定100%含水状态核磁共振T2谱几何平均值和束缚水饱和度间的关系;根据测井核磁共振T2谱计算束缚水饱和度Swi,进而得到测井的T2LMsw=100%;计算测井含水饱和度Sw。本申请公开的方案理论依据强,过程清晰,易于操作,实际应用效果好。
Description
技术领域
本申请涉及油地球物理勘探技术领域,更具体地,涉及一种基于核磁共振T2谱评价含水饱和度的方法和一种基于核磁共振T2谱评价含水饱和度的装置。
背景技术
核磁共振的T2分布是孔隙结构和油气信息的综合响应,在孔隙度、渗透率、孔隙结构和流体识别等方面具有巨大的优势。在流体的定性识别及定量评价方面,由于油气和水在核磁T2谱上是重合的,导致直接利用T2cutoff很难将水和油气分开。
前人的研究成果主要集中在利用核磁测井定性识别流体性质(王猛.一维、二维核磁共振测井在东海低渗储层评价中的应用。海洋石油,2017,37(1):75-80.胡法龙;周灿灿;李潮流.核磁共振测井构建水谱法流体识别技术.石油勘探与开发.2016,42(2):244-252.)、核磁共振实验测试可动油饱和度(张旭东;康楠;何伟.砂岩样泡氘水法确定含油饱和度核磁共振实验研究.石油化工应用,2017,36(11)-32-38.周尚文薛华庆郭伟.基于低场核磁共振技术的储层可动油饱和度测试新方法.波谱学杂志,2015,32(3):489-498.)、二维核磁测井定量计算含油饱和度(Hurlimann,M.D.,Venkataramanan,L.,Flaum,C.,2002,“Diffusion-Editing:New NMR Measurement of Saturation and Pore Geometry”,SPWLA43rd Annual Logging Symposium,Oiso,Japan.Cao Minh,C.,Jain,V.,Griffiths,R.,Maggs,D.,2016,“NMR T2Fluids Substitution”,SPWLA 57th Annual Loggingsymposium,Reykjavik,Iceland),而对于利用一维核磁共振测井计算含水饱和度,鲜有人提出。
丁娱娇(丁娱娇;柴细元;邵维志.基于核磁共振T2谱集中度的低孔隙度低渗透率储层饱和度参数研究.测井技术,2017,41(4):405-411)提出利用核磁共振T2谱集中度概念拟合胶结指数(m)、饱和度指数(n),利用阿尔奇公式计算含水饱和度;吴见萌(吴见萌,张筠,葛祥.利用核磁共振测井资料评价致密储层可动水饱和度.测井技术,2011,35(6):559-564)通过确定不同岩性气、水在T2谱上的界限T2值,计算储层可动水饱和度,但均有各自的局限性。
发明内容
有鉴于此,本申请提出了一种具有很强理论依据且易于操作的利用核磁共振T2谱计算含水饱和度的方案。
根据本申请的一方面,提供了一种基于核磁共振T2谱评估含水饱和度的方法,所述方法包括:
经由核磁共振实验得到目标储层岩样的饱和谱和离心谱;
根据目标储层岩样的饱和谱和离心谱确定下式中的系数a、b:
其中,T2LMsw=100%为100%含水状态核磁共振T2谱几何平均值,Swi为束缚水饱和度;
根据测井核磁共振T2谱计算束缚水饱和度Swi,并根据式1得到测井的T2LMsw=100%;
根据下式计算测井含水饱和度Sw:
其中,T2LM为测井核磁共振T2谱的几何平均值,T2LMhc为原油核磁共振T2谱的几何平均值,T2LMw为部分含水核磁共振T2谱几何平均值,取T2LMw=Sw*T2LMsw=100%。
在一种可能的实施方式中,所述根据测井核磁共振T2谱计算束缚水饱和度Swi包括:
根据球管薄膜模型计算Swi:
其中,Wi为权系数分量,m为系数;φt为测井总孔隙度;φi为核磁共振T2谱的孔隙分量;T2i为核磁共振T2谱的横向弛豫时间,N为核磁共振T2谱布点个数。
在一种可能的实施方式中,所述方法还包括:
根据下式计算T2LM:
在一种可能的实施方式中,所述方法还包括:
根据下式计算T2LMhc:
其中,TK为绝对温度,η为粘度。
在一种可能的实施方式中,所述计算测井含水饱和度Sw包括:
采用最小二乘法计算测井含水饱和度Sw。
根据本申请的另一方面,还提供了一种基于核磁共振T2谱评估含水饱和度的装置,其特征在于,所述装置包括:
核磁实验单元,用于经由核磁共振实验得到目标储层岩样的饱和谱和离心谱;
参数确定单元,用于根据目标储层岩样的饱和谱和离心谱确定下式中的系数a、b:
其中,T2LMsw=100%为100%含水状态核磁共振T2谱几何平均值,Swi为束缚水饱和度;
测井数据计算单元,用于根据测井核磁共振T2谱计算束缚水饱和度Swi,并根据式1得到测井的T2LMsw=100%;
含水饱和度计算单元,用于根据下式计算测井含水饱和度Sw:
其中,T2LM为测井核磁共振T2谱的几何平均值,T2LMhc为原油核磁共振T2谱的几何平均值,T2LMw为部分含水核磁共振T2谱几何平均值,取T2LMw=Sw*T2LMsw=100%。
在一种可能的实施方式中,在测井数据计算单元中,所述根据测井核磁共振T2谱计算束缚水饱和度Swi包括:
根据球管薄膜模型计算Swi:
其中,Wi为权系数分量,m为系数;φt为测井总孔隙度;φi为核磁共振T2谱的孔隙分量;T2i为核磁共振T2谱的横向弛豫时间,N为核磁共振T2谱布点个数。
在一种可能的实施方式中,所述装置还包括:
核磁测井T2谱几何平均值计算单元,用于根据下式计算T2LM:
在一种可能的实施方式中,所述装置还包括:
原油核磁T2谱几何平均值计算单元,用于根据下式计算T2LMhc:
其中,TK为绝对温度,η为粘度。
在一种可能的实施方式中,在含水饱和度计算单元中,所述计算测井含水饱和度Sw包括:
采用最小二乘法计算测井含水饱和度Sw。
本申请所公开的方案通过分析核磁共振T2谱,分别计算部分含水核磁共振T2谱几何平均值T2LMw和原油的核磁共振T2谱几何平均值T2LMhc,从而实现利用核磁共振T2谱评估含水饱和度,其理论依据强,过程清晰,易于操作,实际应用效果好。
附图说明
通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述,本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本申请示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1为根据本申请的一个实施例的基于核磁共振T2谱评估很水饱和率的方法的流程图。
图2为根据本申请的一个实施例的基于核磁共振T2谱评估很水饱和率的装置的结构框图。
图3为根据本申请的一个示例性实施例中100%含水几何平均值T2LMsw=100%与束缚水饱和度Swi关系图。
图4为根据本申请的一个示例性实施例中m值与T2截止值关系图。
图5为根据本申请的一个示例性实施例的应用示例的屏幕截图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整,并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
请参见图1。图1为根据本申请的一个实施例的基于核磁共振T2谱评估很水饱和率的方法的流程图。如图所示,该方法包括步骤202~步骤208。
步骤202,经由核磁共振实验得到目标储层岩样的饱和谱和离心谱。
可采集多个目标储层典型岩心样品进行核磁共振实验。核磁共振T2实验可参照《岩样核磁共振参数实验室测量规范SY/T 6490-2007》标准规范的流程进行。
步骤204,根据目标储层岩样的饱和谱和离心谱确定下式中的系数a、b:
其中,T2LMsw=100%为100%含水状态核磁共振T2谱几何平均值,Swi为束缚水饱和度。
根据步骤202得到的岩样100%含水状态核磁共振T2谱和离心谱可以得到岩样束缚水饱和度Swi及100%含水状态核磁共振T2谱几何平均值T2LMsw=100%,可用最小二乘法确定式1中的待定系数a、b,由此建立T2LMsw=100%和Swi之间的关系,以备后用。
步骤206,根据测井核磁共振T2谱计算束缚水饱和度Swi,并根据式1得到测井的T2LMsw=100%。
在一种可能的实现方式中,可利用球管薄膜模型计算Swi:
其中,Wi为权系数分量,m为系数;φt为测井总孔隙度,单位v/v,可以由测井的核磁T2谱求取,φi为测井核磁T2谱的孔隙分量,单位v/v;T2i为核磁共振T2谱的横向弛豫时间;N为核磁共振T2谱布点个数。
在一些情况下,可以根据下式计算m:
m=c*T2-cutoff+d
其中,T2-cutoff是核磁共振T2谱截止值。具体实施过程中,可以采用最小二乘法确定待定系数c和d。在一些情况下,可能缺少地区经验T2谱截止值,m可取默认值2.34。
步骤208,根据下式计算测井含水饱和度Sw:
其中,T2LM为核磁共振T2谱的几何平均值,T2LMhc为原油核磁共振T2谱的几何平均值,T2LMw为部分含水核磁共振T2谱几何平均值,取T2LMw=Sw*T2LMsw=100%。
在一种可能的实施方式中,可以根据下式计算T2LM:
参数含义可见上文的相关描述。
在一种可能的实施方式中,可以根据下式计算T2LMhc:
其中,TK为绝对温度,单位为K(开尔文),可以根据地面温度与地温梯度求取;η为粘度,单位为cP(厘泊),可以通过原油性质实验或者核磁共振测井计算得到,一般原有粘度可以取1.5cP。
发明人基于公式φ=φw+φhc,推导得到下式:
其中,φw为含油气孔隙度,φhc为含水孔隙度。
发明人对大量岩样进行分析后,得到T2LMw和T2LMsw=100%间存在关系:T2LMw=Sw*T2LMsw=100%。
在一种可能的实施方式中,采用最小二乘法计算测井含水饱和度Sw。例如,假设Sw0=1.0,得到:
……
重复迭代,当满足时,可认为Swn即为含水饱和度。本领域技术人员可以理解的是,上述Sw0的初始值1.0,以及收敛范围0.001,仅是为了举例,而非用于限定。本领域技术人员可以根据需要确定合适的取值。
图2为根据本申请的一个实施例的基于核磁共振T2谱评估很水饱和率的装置的结构框图。如图2所示,该装置包括核磁实验单元202、参数确定单元204、测井数据计算单元206和含水饱和度计算单元208。
核磁实验单元202,用于经由核磁共振实验得到目标储层岩样的饱和谱和离心谱。
参数确定单元204,用于根据目标储层岩样的饱和谱和离心谱确定下式中的系数a、b:
其中,T2LMsw=100%为100%含水状态核磁共振T2谱几何平均值,Swi为束缚水饱和度;
测井数据计算单元206,用于根据测井核磁共振T2谱计算束缚水饱和度Swi,并根据式1得到测井的T2LMsw=100%。
含水饱和度计算单元208,用于根据下式计算测井含水饱和度Sw:
其中,T2LM为测井核磁共振T2谱的几何平均值,T2LMhc为原油核磁共振T2谱的几何平均值,T2LMw为部分含水核磁共振T2谱几何平均值,取T2LMw=Sw*T2LMsw=100%。
在一种可能的实施方式中,在测井数据计算单元206中,所述根据测井核磁共振T2谱计算束缚水饱和度Swi包括:
根据球管薄膜模型计算Swi:
其中,Wi为权系数分量,m为系数;φt为测井总孔隙度;φi为核磁共振T2谱的孔隙分量;T2i为核磁共振T2谱的横向弛豫时间,N为核磁共振T2谱布点个数。
在一种可能的实施方式中,所述装置还包括:
核磁测井T2谱几何平均值计算单元,用于根据下式计算T2LM:
在一种可能的实施方式中,所述装置还包括:
原油核磁T2谱几何平均值计算单元,用于根据下式计算T2LMhc:
其中,TK为绝对温度,η为粘度。
在一种可能的实施方式中,在含水饱和度计算单元208中,所述计算测井含水饱和度Sw包括:
采用最小二乘法计算测井含水饱和度Sw。
本申请所公开的方案通过分析核磁共振T2谱,分别计算部分含水核磁共振T2谱几何平均值T2LMw和原油的核磁共振T2谱几何平均值T2LMhc,从而实现利用核磁共振T2谱评估含水饱和度,其理论依据强,过程清晰,易于操作,实际应用效果好。
应用示例
在某工区采集目标储层的多个岩样进行核磁共振实验,得到各个岩样的饱和谱和离心谱。采用最小二乘法确定式1中a=1.0493,b=1.765。采用最小二乘法确定m=c*T2-cutoff+d中的系数c=0.0056,d=1.2387。原油粘度取1.5cP。
图3为根据本申请的一个示例性实施例中100%含水几何平均值T2LMsw=100%与束缚水饱和度Swi关系图。
图4为根据本申请的一个示例性实施例中m值与T2截止值关系图。
图5为根据本申请的一个示例性实施例的应用示例的屏幕截图。
本申请所公开的方案通过分析核磁共振T2谱,分别计算部分含水核磁共振T2谱几何平均值T2LMw和原油的核磁共振T2谱几何平均值T2LMhc,从而实现利用核磁共振T2谱评估含水饱和度,其理论依据强,过程清晰,易于操作,实际应用效果好。
本申请可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质,其上载有用于使处理器实现本申请的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身,诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如,通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里参照根据本申请实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本申请的各个方面。应当理解,流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合,都可以由计算机可读程序指令实现。
以上已经描述了本申请的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (8)
1.一种基于核磁共振T2谱评估含水饱和度的方法,其特征在于,所述方法包括:
经由核磁共振实验得到目标储层岩样的饱和谱和离心谱;
根据目标储层岩样的饱和谱和离心谱确定下式中的系数a、b:
其中,T2LMsw=100%为100%含水状态核磁共振T2谱几何平均值,Swi为束缚水饱和度;
根据测井核磁共振T2谱计算束缚水饱和度Swi,并根据式1得到测井的T2LMsw=100%;
根据下式计算测井含水饱和度Sw:
其中,T2LM为测井核磁共振T2谱的几何平均值,T2LMhc为原油核磁共振T2谱的几何平均值,T2LMw为部分含水核磁共振T2谱几何平均值,取T2LMw=Sw*T2LMsw=100%,以及根据下式计算T2LMhc:其中,TK为绝对温度,η为粘度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据测井核磁共振T2谱计算束缚水饱和度Swi包括:
根据球管薄膜模型计算Swi:
其中,Wi为权系数分量,m为系数;φt为测井总孔隙度;φi为核磁共振T2谱的孔隙分量;T2i为核磁共振T2谱的横向弛豫时间,N为核磁共振T2谱布点个数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据下式计算T2LM:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述计算测井含水饱和度Sw包括:
采用最小二乘法计算测井含水饱和度Sw。
5.一种基于核磁共振T2谱评估含水饱和度的装置,其特征在于,所述装置包括:
核磁实验单元,用于经由核磁共振实验得到目标储层岩样的饱和谱和离心谱;
参数确定单元,用于根据目标储层岩样的饱和谱和离心谱确定下式中的系数a、b:
其中,T2LMsw=100%为100%含水状态核磁共振T2谱几何平均值,Swi为束缚水饱和度;
测井数据计算单元,用于根据测井核磁共振T2谱计算束缚水饱和度Swi,并根据式1得到测井的T2LMsw=100%;
含水饱和度计算单元,用于根据下式计算测井含水饱和度Sw:
其中,T2LM为测井核磁共振T2谱的几何平均值,T2LMhc为原油核磁共振T2谱的几何平均值,T2LMw为部分含水核磁共振T2谱几何平均值,取T2LMw=Sw*T2LMsw=100%,以及根据下式计算T2LMhc:其中,TK为绝对温度,η为粘度。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,在测井数据计算单元中,所述根据测井核磁共振T2谱计算束缚水饱和度Swi包括:
根据球管薄膜模型计算Swi:
其中,Wi为权系数分量,m为系数;φt为测井总孔隙度;φi为核磁共振T2谱的孔隙分量;T2i为核磁共振T2谱的横向弛豫时间,N为核磁共振T2谱布点个数。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
核磁测井T2谱几何平均值计算单元,用于根据下式计算T2LM:
8.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,在含水饱和度计算单元中,所述计算测井含水饱和度Sw包括:
采用最小二乘法计算测井含水饱和度Sw。
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CN106050225A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-10-26 | 中国石油天然气集团公司 | 一种核磁共振测井t2谱100%纯水谱的确定方法 |
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CN106050225A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-10-26 | 中国石油天然气集团公司 | 一种核磁共振测井t2谱100%纯水谱的确定方法 |
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---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant |