CN112392476B - 利用常规测井资料确定低渗裂缝孔渗参数的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及利用常规测井资料确定低渗裂缝孔渗参数的方法，依次包括以下步骤：（1）依据测井资料，对计算孔渗物性参数的测井解释模型进行校正；依据井区测井解释图版，判断孔隙度‑声波时差关系曲线的任意点是否处于该解释图版的油层区域，若不处于油层区域，则调整关系曲线的斜率，得到经过校正的孔隙度‑声波时差解释公式；同样得到经过校正的渗透率‑孔隙度解释公式；从而得到各井经过校正的孔隙度和渗透率；（2）确定油层裂缝发育段判定标准，将油井目的层段划分为裂缝段和基质段；（3）计算孔渗参数。本发明操作简便，精度较高，解决了现今双重介质识别成本较高、径向探测深度浅，对裂缝孔渗参数计算繁琐、误差较大等问题。

Description

利用常规测井资料确定低渗裂缝孔渗参数的方法

技术领域

本发明涉及利用常规测井资料确定低渗裂缝孔渗参数的方法，属于油气勘探开发领域。

背景技术

我国低渗裂缝性砂储层较多，裂缝孔隙度小，裂缝为主要渗流通道，在开发初期虽然发现部分井表现有裂缝特征，但未按裂缝储层进行解释，因此无法获得裂缝孔渗参数。裂缝是致密油气的关键运移通道，直接影响油井产能及开发效益，对致密储层的勘探开发起重要作用。

裂缝段的识别和孔渗参数的计算是裂缝性储层高效开发的关键。目前裂缝段的识别，可以利用较为先进的电阻率成像测井(FMI)技术，直观识别裂缝，但成本较高，且无法得出裂缝的孔渗参数。目前对孔渗参数的计算普遍是利用双侧向测井资料建立数学模型，主要包括含水裂缝孔隙模型和含油气裂缝孔隙模型、近水平裂缝孔隙度和近垂直裂缝孔隙度模型、网状裂缝孔隙度模型，以及在以上几个模型基础上进行算法上改进的模型。但利用双侧向测井数据计算裂缝孔隙度的方法，大部分是基于基质物性很差的裂缝性碳酸盐岩地层提出，这类地层往往是致密的且具有较高电阻率，双侧向对裂缝的响应相对敏感，具有对高角度裂缝正差异，对低角度裂缝负差异的响应特征。

中国发明专利“一种致密储层裂缝识别与孔隙度定量计算的方法”(专利号：201911241396.8)根据相关系数的原理，对切割出的曲线段进行相关系数计算，再利用声波时差和密度测井资料建立裂缝孔隙度的计算模型，利用常规测井资料识别和评价裂缝，一定程度上提高了测井解释效率，但运算繁琐；“一种计算储层裂缝孔隙度的方法”(专利号：201610236122.X)建立声波时差AC、密度DEN与电阻率Rt的函数关系，确定高角度缝函数和低角度缝函数中的参数值，再求解储层裂缝孔隙度，计算简单，但结果误差较大。

总体来说，从测井的角度看，目前对裂缝性储层的双重介质识别主要是依据成像测井，但成本较高、径向探测深度浅，目前对裂缝孔渗参数的计算主要是利用双侧向测井资料，少有的利用常规测井资料计算裂缝孔渗参数的方法运算繁琐，误差较大；目前一些低渗油气藏未按裂缝储层进行解释处理，但油气井表现出明显的裂缝特征，没有裂缝相关的孔渗参数，无法按裂缝储层进行开发动态分析与模拟预测。因此，利用常规测井及动态资料实现裂缝识别及孔渗参数确定，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供利用常规测井资料确定低渗裂缝孔渗参数的方法，该方法原理可靠，操作简便，流程简单，精度较高，可推广性强。本发明解决了现今双重介质识别成本较高、径向探测深度浅，对裂缝孔渗参数的计算运算繁琐、误差较大等问题。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

利用常规测井资料确定低渗裂缝孔渗参数的方法，依次包括以下步骤：

(1)依据测井资料，对计算孔渗物性参数的测井解释模型进行校正，即针对原始数据存在散乱、没有规律或者虽然有规律但是下限太低或上限太高两种情况进行校正，确保所有单井物性参数解释标准的一致性，过程如下：

1)在目标井区选取一个有代表性的单井，根据该井测井资料，建立孔隙度φ-声波时差Δt关系曲线，得到孔隙度φ-声波时差Δt的拟合公式：

φ＝M′Δt+b′

式中：φ为孔隙度，M’为趋势线斜率，Δt为声波时差，b’为常数；

2)将该井区其余井的声波时差Δt代入上述公式，计算得到孔隙度φ；

3)依据井区测井解释图版，确定该解释图版中油层的划分区域，判断孔隙度φ-声波时差Δt关系曲线的任意点(φ，Δt)是否处于该解释图版的油层区域，若不处于油层区域，则通过调整孔隙度φ-声波时差Δt关系曲线的斜率，使其上下端上抬或下压，直至(φ，Δt)处于油层区域；

4)重复步骤3)，直至目标井区内所有井的点都处于测井解释图版的油层区域，从而得到经过校正的孔隙度φ-声波时差Δt的解释公式：

φ＝MΔt+b

式中：φ为孔隙度，M为经过调整的趋势线斜率，Δt为声波时差，b为常数；

5)根据该井测井资料，建立渗透率K-孔隙度φ关系曲线，得到渗透率K-孔隙度φ的拟合公式：

K＝a′φ^c′

式中：K为渗透率，φ为孔隙度，a’、c’为常数；

6)重复步骤2)、3)、4)，得到经过校正的渗透率K-孔隙度φ的解释公式：

K＝aφ^c

式中：K为渗透率，φ为孔隙度，a、c为常数；

7)将井区所有井的声波时差Δt代入孔隙度φ-声波时差Δt的解释公式和渗透率K-孔隙度φ的解释公式，得到各井经过校正的孔隙度φ和渗透率K。

(2)依据测井资料，结合岩心分析及动态监测，确定油层裂缝发育段判定标准，将油井目的层段划分为裂缝段和基质段，过程如下：

1)依据成像测井和储层岩心资料，确定存在裂缝发育的特征井，分析特征井的声波时差Δt、渗透率K和电阻率RT规律，分别取其平均值为判定裂缝是否发育的下限值：

式中：

分别为特征井声波时差Δt、渗透率K、电阻率RT的平均值，X、Y、Z为判定裂缝是否发育的下限值；

2)对比各井声波时差Δt、渗透率K、电阻率RT与下限值X、Y、Z，若均高于下限值，则将该层段划分为裂缝段；其余的为基质段。

(3)计算孔渗参数，分别确定裂缝段和基质段的裂缝渗透率、基质渗透率和基质孔隙度，过程如下：

1)裂缝段：

K_ff＝K

φ_fm＝φ

式中：K为步骤(1)中经过校正的渗透率，φ为步骤(1)中经过校正的孔隙度，K_ff为裂缝段的裂缝渗透率，K_fm为裂缝段的基质渗透率，

为单井在基质段经过校正的渗透率平均值，

为单井在裂缝段经过校正的渗透率平均值，φ_fm为裂缝段的基质孔隙度；

2)基质段：

K_mf＝K

K_mm＝K

φ_mm＝φ

式中：K为步骤(1)中经过校正的渗透率，φ为步骤(1)中经过校正的孔隙度，K_mf为基质段的裂缝渗透率，K_mm为基质段的基质渗透率，φ_mm为基质段的基质孔隙度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：(1)利用常规测井资料即可实现双重介质判定及孔渗参数计算，所需资料较少；(2)计算流程简单，精度较高；(3)可推广性强。

附图说明

图1是某油层原始散乱的孔隙度φ-声波时差Δt关系曲线校正图。

图2是某油层超过上下限的孔隙度φ-声波时差Δt关系曲线校正图。

图3是某油层原始散乱的渗透率K-孔隙度φ关系曲线校正图。

图4是某油层超过上下限的渗透率K-孔隙度φ关系曲线校正图。

具体实施方式

下面根据附图和实例进一步说明本发明，以便于本技术领域的技术人员理解本发明。但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，均在保护之列。

实施例(鄂尔多斯盆地西南部有微裂缝发育的Z油藏Z1井区)

利用常规测井资料确定低渗裂缝孔渗参数的方法，依次包括以下步骤：

(1)依据测井资料，对计算孔渗物性参数的测井解释模型进行校正，针对原始数据存在散乱、没有规律(图1)，或者虽然有规律但是下限太低或上限太高两种情况进行校正，下限太低或上限太高指的是最小值或最大值超出目标油层理论值，确保所有单井物性参数解释标准的一致性(图2)，具体步骤为：

1)在目标井区选取一个有代表性的井，根据该井测井资料建立孔隙度φ-声波时差Δt关系曲线，得到孔隙度φ-声波时差Δt的拟合公式：

φ＝0.2606Δt-47.136

式中：φ为孔隙度，Δt为声波时差；

2)将井区其余井的声波时差Δt代入上述公式，计算孔隙度φ；

3)依据测井解释图版，判断关系曲线的任意点(Δt，φ)是否处于该解释图版的油层区域。本井区解释图版中油层的划分区域为当声波时差Δt≥208μs/m、孔隙度φ≥7％时，为油层；超出该范围，则不处于油层区域，通过调整孔隙度φ-声波时差Δt关系曲线的斜率，使其上下端上抬或下压，直至(φ，Δt)处于油层区域；

4)重复步骤3)，直至目标井区内所有井的点(φ，Δt)都处于测井解释图版的油层区域，得到经过校正的孔隙度φ-声波时差Δt的解释公式：

φ＝0.18Δt-29.2

式中：φ为孔隙度，Δt为声波时差；

5)根据该井测井资料，建立渗透率K-孔隙度φ关系曲线，重复步骤2)、3)、4)，通过渗透率校正曲线(图3、图4)，得到经过校正的渗透率K-孔隙度φ的解释公式：

K＝0.0003φ^3.35

式中：K为渗透率，φ为孔隙度；

6)将井区所有井的声波时差Δt代入孔隙度φ-声波时差Δt解释公式、渗透率K-孔隙度φ解释公式，得到各井经过校正的孔隙度φ和渗透率K。

(2)依据测井资料，结合岩心分析及动态监测，确定砂岩油层裂缝发育段判定标准，将油井目的层段划分为裂缝段和基质段：

1)依据成像测井、岩心资料和相关裂缝等相关证据，确定存在裂缝发育的特征井，分析特征井的声波时差Δt、渗透率K、电阻率RT规律，鉴于裂缝发育的特征井的电性参数变化特征为：声波时差Δt明显增大、电阻率RT明显减小；同时依据各种油水层的电性参数变化综合分析认为：声波时差Δt平均值为220，渗透率K平均值为1.2，电阻率RT平均值为25。分别取其平均值为判定裂缝是否发育的下限值(不同的油区判断标准存在差异，具体根据实际情况进行调整)：

X＝220 Y＝1.2 Z＝25

式中：X、Y、Z分别为判定裂缝是否发育的声波时差、渗透率、电阻率下限值；

2)依据井区测井资料，对比各井声波时差Δt、渗透率K、电阻率RT与下限值X、Y、Z，若测井参数均高于下限值，则将该层段划分为裂缝段；反之，则为基质段。

(3)计算双重介质段的孔渗参数，分别确定裂缝段和基质段的裂缝渗透率、基质渗透率和基质孔隙度，过程如下：

1)裂缝段：

K_ff＝K

φ_fm＝φ

式中：K为步骤(1)中经过校正的渗透率，φ为步骤(1)中经过校正的孔隙度，K_ff为裂缝段的裂缝渗透率，K_fm为裂缝段的基质渗透率，

为单井在基质段经过校正的渗透率平均值，

为单井在裂缝段经过校正的渗透率平均值，φ_fm为裂缝段的基质孔隙度；

2)基质段：

K_mf＝K

K_mm＝K

φ_mm＝φ

式中：K为步骤(1)中经过校正的渗透率，φ为步骤(1)中经过校正的孔隙度，K_mf为基质段的裂缝渗透率，K_mm为基质段的基质渗透率，φ_mm为基质段的基质孔隙度。

由该方法确定Z1井区不同井型的裂缝段和基质段孔渗参数，结果如表1所示。表1中，φ_m、φ_f分别为基质段和裂缝段的孔隙度，K_m、K_f分别为基质段和裂缝段的渗透率，Δt为声波时差，RT为电阻率。

表1 Z1井区裂缝段和基质孔渗参数表

由结果可知，Z1井区储层段平均孔隙度为10.3％，平均渗透率为1.08mD，平均基质孔隙度为9.1％，平均基质渗透率为0.66mD，该结果与岩心分析结果相近。

计算完成后，通过统计各井裂缝段总长与平均裂缝渗透率的乘积，依据该乘积的大小即可对Z1井区裂缝发育情况进行评价，结果表明约有67％的井发育有裂缝。平面上，井区西边比东边裂缝发育，北边比南边裂缝发育。

从水平井生产特征分析认为，总体上，按该方法识别并确定的裂缝发育情况，符合生产情况，所计算得到的孔渗参数可以用于建立油藏双重介质模型。

Claims (2)

1.利用常规测井资料确定低渗裂缝孔渗参数的方法，依次包括以下步骤：

(1)依据测井资料，对计算孔渗物性参数的测井解释模型进行校正，过程如下：

1)在目标井区选取一个有代表性的单井，根据该井测井资料，建立孔隙度φ-声波时差Δt关系曲线，得到孔隙度φ-声波时差Δt的拟合公式：

φ＝M′Δt+b′

式中：φ为孔隙度，M’为趋势线斜率，Δt为声波时差，b’为常数；

2)将该井区其余井的声波时差Δt代入上述公式，计算得到孔隙度φ；

3)依据井区测井解释图版，通过声波时差和孔隙度确定该解释图版中油层的划分区域，判断孔隙度φ-声波时差Δt关系曲线的任意点(φ，Δt)是否处于该解释图版的油层区域，若不处于油层区域，则通过调整孔隙度φ-声波时差Δt关系曲线的斜率，使其上下端上抬或下压，直至(φ，Δt)处于油层区域；

4)重复步骤3)，直至目标井区内所有井的点都处于测井解释图版的油层区域，从而得到经过校正的孔隙度φ-声波时差Δt的解释公式：

φ＝MΔt+b

式中：φ为孔隙度，M为经过调整的趋势线斜率，Δt为声波时差，b为常数；

5)根据该井测井资料，建立渗透率K-孔隙度φ关系曲线，得到渗透率K-孔隙度φ的拟合公式：

K＝a′φ^c′

式中：K为渗透率，φ为孔隙度，a’、c’为常数；

6)重复步骤2)、3)、4)，得到经过校正的渗透率K-孔隙度φ的解释公式：

K＝aφ^c

式中：K为渗透率，φ为孔隙度，a、c为常数；

7)将井区所有井的声波时差Δt代入孔隙度φ-声波时差Δt的解释公式和渗透率K-孔隙度φ的解释公式，得到各井经过校正的孔隙度φ和渗透率K；

(2)确定油层裂缝发育段判定标准，将油井目的层段划分为裂缝段和基质段，过程如下：

1)依据成像测井和储层岩心资料，确定存在裂缝发育的特征井，分析特征井的声波时差Δt、渗透率K和电阻率RT规律，分别取其平均值为判定裂缝是否发育的下限值：

式中：

分别为特征井声波时差Δt、渗透率K、电阻率RT的平均值，X、Y、Z为判定裂缝是否发育的下限值；

2)对比各井声波时差Δt、渗透率K、电阻率RT与下限值X、Y、Z，若均高于下限值，则将该层段划分为裂缝段；其余的为基质段；

(3)计算孔渗参数，分别确定裂缝段和基质段的裂缝渗透率、基质渗透率和基质孔隙度，过程如下：

1)裂缝段：

K_ff＝K

φ_fm＝φ

式中：K为步骤(1)中经过校正的渗透率，φ为步骤(1)中经过校正的孔隙度，K_ff为裂缝段的裂缝渗透率，K_fm为裂缝段的基质渗透率，

为单井在基质段经过校正的渗透率平均值，

为单井在裂缝段经过校正的渗透率平均值，φ_fm为裂缝段的基质孔隙度；

2)基质段：

K_mf＝K

K_mm＝K

φ_mm＝φ

式中：K为步骤(1)中经过校正的渗透率，φ为步骤(1)中经过校正的孔隙度，K_mf为基质段的裂缝渗透率，K_mm为基质段的基质渗透率，φ_mm为基质段的基质孔隙度。

2.如权利要求1所述的利用常规测井资料确定低渗裂缝孔渗参数的方法，其特征在于，所述步骤(1)中对计算孔渗物性参数的测井解释模型进行校正，是指针对原始数据存在散乱、没有规律或者虽然有规律但是下限太低或上限太高两种情况进行校正，确保所有单井物性参数解释标准的一致性。

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