CN113805246B - 一种碳酸盐岩储层连通性评价图版及其生成方法和应用 - Google Patents

一种碳酸盐岩储层连通性评价图版及其生成方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种碳酸盐岩储层连通性评价图版及其生成方法和应用。所述方法包括如下步骤:(1)测量储层岩心渗透率参数,并根据渗透率大小划分连通性等级;(2)测量获取储层声波时差和参数,获取电成像测井彩色图像;(3)利用声波时差计算储层孔隙度;(4)利用数字图像处理技术获取电成像测井评价参数;(5)根据取岩心井的储层连通性等级,储层孔隙度和深侧向电阻率及电成像测井评价参数建立连通性评价图版。本发明采用图版法的方法,简单易懂,对于实际使用操作方便。

Description

一种碳酸盐岩储层连通性评价图版及其生成方法和应用
技术领域
本发明涉及石油地质勘探和测井解释技术,具体的说,本发明涉及一种碳酸盐岩储层连通性评价图版及其生成方法和应用。
背景技术
碳酸盐岩储层连通性评价是碳酸盐岩油气藏重要研究内容,关系到储层开发。传统方法评价储层连通性是参考渗透率参数,而利用测井资料计算碳酸盐岩渗透率是一个世界难题,因碳酸盐岩地层受岩溶、裂缝改造作用较强,强烈非均质性使得测井信息受到干扰,特别是缝洞发育情况下几乎不能准确计算碳酸盐岩储层渗透率,仅能计算的渗透率与岩心分析渗透率在一个量级范围内。
目前渗透率的计算用的较多的是利用核磁共振测井的计算模型,主要有基于Timur公式的Coates模型即(Timur-Coates模型),然后SDR模型用的也比较多。经验公式回归方法,通过对研究区不同层位储层的岩心分析渗透率与岩心分析孔隙度进行单相关分析或者进一步分不同孔隙类型,拟合孔渗关系。基于声波测井的相关理论及对斯通利波影响因素的分项假设,得到根据储层斯通利波时差、剪切模量及流体信息计算反映储层渗透性的流体移动指数的计算公式,并分层位建立其与储层渗透率的解释模型,实现了对碳酸盐岩储层渗透率参数的定量评价。
上述方法在裂缝不发育条件下,效果较好,而对于裂缝发育情况则效果较差。针对缝洞型储层,李隆新在2017年提出基于裂缝—孔洞型储层岩心的CT扫描图像,通过重构岩心内部的三维结构,提取岩心中缝洞结构参数,利用储层段的成像测井资料划分缝洞模式,在给定数字岩心进出口压差条件下,不同介质间采用压力和速度的连续性边界条件建立方程组,利用有限元法,求解流动方程,计算岩心出口的稳定流量,进而通过达西公式求取岩心的渗透率。在实际应用中,由于公式复杂,限制条件较多,难以推广,另外测井仅仅提供缝洞模式,并未参与计算。对于连通性评价,实际上可以不需要精确计算渗透率参数,可以通过对渗透率划分不同范围,并定义连通性级别,实现储层连通性的评价。
为了解决上述问题,特提出本发明。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种碳酸盐岩储层连通性评价图版生成方法;
本发明的另一目的在于提供一种碳酸盐岩储层连通性评价图版;
本发明的再一目的在于提供一种碳酸盐岩储层连通性评价方法。
为达上述目的,一方面,本发明提供了一种碳酸盐岩储层连通性评价图版生成方法,其中,所述方法包括如下步骤:
(1)测量储层岩心渗透率参数,并根据渗透率大小划分连通性等级;
(2)测量获取储层声波时差和深侧向电阻率参数,获取电成像测井彩色图像;
(3)利用声波时差计算储层孔隙度;
(4)利用数字图像处理技术获取电成像测井评价参数;
(5)根据取岩心井的储层连通性级别,储层孔隙度和深侧向电阻率及电成像测井评价参数建立连通性评价图版。
根据本发明一些具体实施方案,其中,步骤(1)按照如下渗透率大小划分连通性等级:
一级连通:渗透率>1mD
二级连通:渗透率0.1-1mD
三级连通:渗透率<0.1mD。
根据本发明一些具体实施方案,其中,步骤(2)包括利用电成像测井仪器获取电成像测井彩色图像。
根据本发明一些具体实施方案,其中,步骤(3)是利用声波时差DT测井曲线,通过岩石骨架声波时差值、储层(地层)流体的声波时差值和测井仪器测量的声波时差值计算储层孔隙度Φ。
根据本发明一些具体实施方案,其中,步骤(3)是利用声波时差DT测井曲线,采用如下公式(1)计算储层孔隙度Φ:
式中,Φ-储层孔隙度,小数;
DTma-岩石骨架声波时差值,μs/f;
DTf-储层流体的声波时差值,μs/f;
DT-测井仪器测量的声波时差值,μs/f。
根据本发明一些具体实施方案,其中,步骤(3)的DT测井曲线是通过声波时差得到的。
根据本发明一些具体实施方案,其中,步骤(3)的DT测井曲线可以采用现有技术设备来获取,譬如CLS-3700、CLS-5700。
根据本发明一些具体实施方案,其中,步骤(4)的利用数字图像处理技术获取电成像测井评价参数包括:将电成像测井彩色图像转化为灰度图像,黑色值等于0,白色值等于255。
根据本发明一些具体实施方案,其中,步骤(4)电成像测井彩色图像通过FMI或XRMI测井仪器获取。
根据本发明一些具体实施方案,其中,步骤(4)包括利用如下公式(2)将电成像测井彩色图像转化为灰度图像:
Gray=R×0.299+G×0.587+B×0.114 (2)
R、G、B为彩色图每个像素的3个分量。
根据本发明一些具体实施方案,其中,步骤(4)的利用数字图像处理技术获取电成像测井评价参数包括:将电成像测井彩色图像转化为灰度图像,黑色值等于0,白色值等于255;并定义0-80为低电阻率区域,代表导电的溶孔和裂缝,81-199之间为电阻率过渡值,代表弱导电部分,200-255值为高电阻率区域,代表不导电岩石骨架(例如图2)。
根据本发明一些具体实施方案,其中,步骤(4)包括利用电成像图像内灰度值在0-199之间图像面积值和电成像图像内灰度值在200-255之间图像面积值计算电成像测井评价参数。
根据本发明一些具体实施方案,其中,步骤(4)包括利用如下公式(3)计算电成像测井评价参数:
电成像测井储层评价参数T=S1/S2 (3)
式中,S1-电成像图像内灰度值在0-199之间图像面积值,小数;
S2-电成像图像内灰度值在200-255之间图像面积值,小数。
根据本发明一些具体实施方案,其中,步骤(5)包括根据取岩心井的储层连通性级别,储层孔隙度和深侧向电阻率及电成像测井评价参数建立T(即电成像测井储层评价参数)和RLLD/Φ交会图(即/储层孔隙度交会图),根据不同连通性级别分布特征,确定不同分级的界限,在交会图上进行划分(例如图3),从而建立连通性评价图版。
根据本发明一些具体实施方案,其中,步骤(2)的储层声波时差包括储层的储层流体声波时差值(DTf)和岩石骨架声波时差值(DTma)。
根据本发明一些具体实施方案,其中,DTf一般采用理论值189μs/f,DTma一般根据地层主要岩性设定。
根据本发明一些具体实施方案,其中,当岩性为灰岩时,灰岩骨架值DTma采用理论值47μs/f;当岩性为白云岩时,白云岩骨架值则采用理论值42μs/f;而混合岩性是根据地质情况采取两者加权计算平均值,该值在42-47μs/ft之间。
另一方面,本发明还提供了前面任意一项所述的方法生成的碳酸盐岩储层连通性评价图版。
再一方面,本发明还提供了一种碳酸盐岩储层连通性评价方法,其中,所述方法包括利用本发明所述评价图版评价待评价井或待评价储层段的连通性。
综上所述,本发明提供了一种碳酸盐岩储层连通性评价图版及其生成方法和应用。本发明的方法具有如下优点:将电成像测井资料和常规测井资料(RLLD)结合,其中电成像测井图像是面上导电特征,RLLD反映垂直地层的径向导电特征,导电大小与孔隙连通密切相关,一般连通越好,导电越好,电阻率越低,这样在井周的面上及垂直井壁的径向上,2种电阻率联合一起做图版,能够很好储层连通性。
优点1是充分利用电成像测井高分辨率优点,常规RLLD探测深度深的优点,2者结合,
优点2是缝洞碳酸盐岩渗透率测井计算世界难题,几乎无法解决,本文通过粗化渗透率,划分3个等级,能够提高识别的准确率,避开了定量计算误差高的问提,
优点3采用图版法的方法,简单易懂,对于实际使用操作方便。
附图说明
图1为本发明方法的简要流程图;
图2为本发明的电成像测井灰度图;该图为电成像彩色图像经过灰度转换后的灰度图;
图3为本发明的电成像评价参数T、深侧向电阻率(RLLD)/孔隙度Φ和储层段岩心连通性交会图;
图4为实施例1的高石21井储层电成像灰度图。
图5为实施例1的高石21井储层连通性评价成果图;
图6为实施例2连通性评价图版;
图7为实施例2的塔中721井储层电成像灰度图;
图8为实施例2的塔中721井连通性评价成果图。
具体实施方式
以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果,旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点,不作为对本案可实施范围的限定。
实施例1
以四川盆地合川地区灯影组地层为例,以取心井高石16井为例建立连通性评价图版,以取心井高石21井进行储层连通性分测井评价作为验证,详细阐述本发明:
基本地质情况及地区参数情况:
合川地区灯影组地层为一套海相碳酸盐岩地层,岩性主要为白云岩,少量石英。该套储层类型有3种:裂缝孔隙型、裂缝孔洞型和孔隙孔洞型。
参数获取:利用CLS-5700测井系列仪器测量地层声波时差DT和深侧向电阻率(RLLD),采用FMI测井仪器获取电成像测井图像。
实现步骤(如图1所示):
步骤(1):储层取心段渗透率测量及连通性级别划分(结果参见图3):
一级连通:渗透率>1mD;
二级连通:渗透率0.1-1mD;
三级连通:渗透率<0.1mD。
步骤(2)测量获取储层声波时差和深侧向电阻率参数,获取电成像测井彩色图像;
步骤(3):测井计算孔隙度
采用Wylie公式计算孔隙度:
式中,Φs-声波时差计算孔隙度,小数;
DTma-岩石骨架声波时差值,μs/f;
DTf-储层流体的声波时差值,μs/f;
DT-测井仪器测量的声波时差值,μs/f。
合川地区岩性主要为白云岩,少量石英,根据地区经验储层(地层)骨架声波时差DTma=44μs/ft,储层流体声波时差Tf=189μs/ft(采用理论值),通过上述公式计算储层的孔隙度。
步骤(4):电成像测井储层评价参数计算:
彩色图像转换为灰度图像(图2):
Gray=R×0.299+G×0.587+B×0.114
其中,彩色图每个像素都有3个分量R、G、B,代表不同像素值。
转换后的灰度值Gray在0-255之间。然后计算电成像图像内灰度值在0-199之间图像面积值S1,和电成像图像内灰度值在200-255之间图像面积值S2;
利用S1和S2比值,计算电成像测井储层评价参数T。
T=S1/S2
步骤(5):建立储层连通性评价图版:
采用步骤(1)储层段岩心连通性资料、步骤(3)孔隙度Φ和步骤(4)计算的电成像评价参数T,及深侧向电阻率(RLLD)测井参数(表1),建立T和RT/Φ交会图,根据不同连通性级别分布特征,确定不同分级的界限,在交会图上划分,以高石16井储层段5445m-5469m为例(图3,该图展示取心井储层段不同连通性与电成像评价参数T和深侧向电阻率(RLLD)/测井孔隙度Φ相关关系,该关系可以代表研究区储层连通性情况)。
步骤(6):应用储层连通性评价图版,评价储层连通性:
以高石21井为例(图版构建所需数据如图1所示),例如对于储层段某一深度段5258.0m-5258.1m,电成像灰度图如图4所示。深侧向电阻率平均值为3737.1欧姆米,声波时差为47.2英尺每秒,通过步骤(3)计算孔隙度为0.016,RLLD/Φ为233568.75,电成像测井灰度图像,根据步骤(4)计算S1=42.7,S2=57.3,则T=0.745,根据图版(图3)评价为三级连通,此段成像图像显示裂缝不发育,少量孔洞,低渗透特征,图版评价为三级连通,与实际地质认识完全符合。与此类似,对高石21进行测井连通性评价,得到评价成果图(图5,该图展示的四川盆地合川地区高石21井储层连通性评价效果),与岩心对比,21个点,符合16个,符合率80%。
表1图版构建所需数据表
实施例2
以塔里木盆地塔中地区良里塔格组(地层)为例,以取心井塔中161井为例建立连通性评价图版,以取心井塔中721井进行储层连通性分测井评价作为验证,详细阐述本发明:
基本地质情况及地区参数情况:
塔中地区良里塔格组(地层)为一套海相碳酸盐岩(地层),岩性为灰岩,含少量泥质。该套储层类型有3种:裂缝孔隙型、裂缝孔洞型和孔隙孔洞型。
参数获取:利用CLS-5700测井系列仪器测量地层)声波时差DT和深侧向电阻率(RLLD),采用XRMI电成像测井测井仪器获取电成像测井图像。
实现步骤(如图1所示):
步骤(1):储层取心段渗透率测量及连通性级别划分:
一级连通:渗透率>1mD;
二级连通:渗透率0.1-1mD;
三级连通:渗透率<0.1mD。
步骤(2)测量获取储层声波时差和深侧向电阻率参数,获取电成像测井彩色图像;
步骤(3):测井计算孔隙度
采用Wylie公式计算孔隙度:
式中,Φs-声波时差计算孔隙度,小数;
DTma-岩石骨架声波时差值,μs/f;
DTf-储层流体的声波时差值,μs/f;
DT-测井仪器测量的声波时差值,μs/f。
塔中地区岩性主要为灰岩,少量泥质,根据地区经验储层(地层)骨架声波时差DTma=47.8μs/ft,储层流体声波时差Tf=189μs/ft(采用理论值),通过上述公式计算储层的孔隙度。
步骤(4):电成像测井储层评价参数计算:
彩色图像转换为灰度图像(图7):
Gray=R×0.299+G×0.587+B×0.114
其中,彩色图每个像素都有3个分量R、G、B,代表不同像素值。
转换后的灰度值Gray在0-255之间。然后计算电成像图像内灰度值在0-199之间图像面积值S1,和电成像图像内灰度值在200-255之间图像面积值S2;
利用S1和S2比值,计算电成像测井储层评价参数T。
T=S1/S2
步骤(5):建立储层连通性评价图版:
采用步骤(1)储层段岩心连通性资料、步骤(3)孔隙度Φ和步骤(4)计算的电成像评价参数T,及深侧向电阻率(RLLD)测井参数(表2),建立T和RT/Φ交会图,根据不同连通性级别分布特征,确定不同分级的界限,在交会图上划分,以塔中161井储层段4305m-4325m数据建立图版(图6,该图展示取心井储层段不同连通性与电成像评价参数T和深侧向电阻率(RLLD)/测井孔隙度Φ相关关系,该关系可以代表研究区储层连通性情况)。
步骤(6):应用储层连通性评价图版,评价储层连通性:
以塔中721井为例进行储层连通性评价,例如对于储层段某一深度段5038.8-5038.9m,电成像灰度图如图7所示。深侧向电阻率平均值为1432.6欧姆米,声波时差为52.01英尺每秒,通过步骤(3)计算孔隙度为0.025,RLLD/Φ为10981,电成像测井灰度图像,根据步骤(4)计算S1=73,S2=27,则T=0.369,根据图版(图6)评价为三级连通,此段成像图像显示裂缝不发育,孤立孔洞发育,连通性差,低渗透性,图版评价为三级连通,与实际地质认识完全符合。与此类似,对塔中721井5037-5044m进行测井连通性评价,得到评价成果图(图8,该图展示的塔里木盆地塔中地区塔中721井储层连通性评价效果),与岩心对比,29个点,符合21个,符合率72.4%。
表2图版构建所需数据表

Claims (5)

1.一种碳酸盐岩储层连通性评价图版生成方法,其中,所述方法包括如下步骤:
(1)测量储层岩心渗透率参数,并根据渗透率大小划分连通性等级;
(2)测量获取储层声波时差和深侧向电阻率参数,获取电成像测井彩色图像;
(3)利用声波时差计算储层孔隙度;
(4)利用数字图像处理技术获取电成像测井评价参数;包括将电成像测井彩色图像转化为灰度图像,黑色值等于0,白色值等于255;其中包括利用如下公式(2)将电成像测井彩色图像转化为灰度图像:
Gray = R×0.299 + G×0.587 + B×0.114 (2)
R、G、B为彩色图每个像素的3个分量;
并定义0-80为低电阻率区域,代表导电的溶孔和裂缝,81-199之间为电阻率过渡值,代表弱导电部分,200-255值为高电阻率区域,代表不导电岩石骨架;以及包括利用电成像图像内灰度值在0-199之间图像面积值和电成像图像内灰度值在200-255之间图像面积值计算电成像测井评价参数:
电成像测井储层评价参数T=S1/S2 (3)
式中,S1-电成像图像内灰度值在0-199之间图像面积值,小数;
S2-电成像图像内灰度值在200-255之间图像面积值,小数;
(5)根据取岩心井的储层连通性级别,储层孔隙度和深侧向电阻率及电成像测井评价参数建立T和RLLD/Φ交会图,根据不同连通性级别分布特征,确定不同分级的界限,在交会图上进行划分,从而建立连通性评价图版;
其中RLLD为常规测井资料,Φ为储层孔隙度。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(1)按照如下渗透率大小划分连通性等级:
一级连通:渗透率>1mD
二级连通:渗透率0.1-1mD
三级连通:渗透率<0.1mD。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,步骤(3)是利用声波时差DT测井曲线,通过岩石骨架声波时差值、储层流体的声波时差值和测井仪器测量的声波时差值计算储层孔隙度。
4. 根据权利要求3所述的方法,其中,步骤(3)是利用声波时差DT测井曲线,采用如下公式(1)计算储层孔隙度:
(1)
式中,Φ-储层孔隙度,小数;
DTma-岩石骨架声波时差值,μs/f;
DTf-储层流体的声波时差值,μs/f;
DT-测井仪器测量的声波时差值,μs/f。
5.一种碳酸盐岩储层连通性评价方法,其中,所述方法包括利用权利要求1~4任意一项所述的方法生成的碳酸盐岩储层连通性评价图版评价待评价井或待评价储层段的连通性。
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