CN114169671A - 一种潜山气藏气体含量的评价方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种潜山气藏气体含量的评价方法及装置，方法包括：(1)选取潜山气藏的气体含量评价参数；(2)获取潜山气藏导眼井多个层段的气体含量评价参数值，采用数学统计方法获取所述导眼井的气体含量评价参数对应的影响权重；(3)获取待评价层段的气体含量评价参数对应的数值，通过所述气体含量评价参数对应的数值与步骤(2)中的影响权重，计算潜山气藏气体含量的评价值。本申请能够考虑潜山气藏非均质分布、裂缝发育的特点，采用测录井资料即可实现潜山气藏气体含量的定量评价。

Description

一种潜山气藏气体含量的评价方法及装置

技术领域

本发明涉及油气资源评价技术领域，特别涉及一种潜山气藏气体含量的评 价方法及装置。

背景技术

近年来，随着老油区的产量急剧下降，后备储量严重不足的问题日趋突 出，但为了寻找新的储量，潜山油气藏已经成为国内外石油地质领域寻找新 油气田的一个重要勘探开发领域。

潜山油气藏裂缝发育、且具有很强的非均质性，即使在同一潜山内部的 相近部位其含油气性也会有很大的差别，因此采用传统的圈闭充满度以及储 层饱和度来评价其储层含烃量时，单从整个圈闭的角度出发，仅仅通过定性 评价，并不能准确地确定潜山油气藏的气体含量量。

基于此，目前的气体含量评价方法已经无法适应潜山气藏的开发要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种潜山气藏气体含量的评价方法及装置，以解决 现有技术中的气体含量评价方法没有考虑潜山气藏裂缝发育、非均质性的缺 陷，提出了一种考虑潜山气藏特点，并且能够定量评价其气体含量的方法及装 置。

本发明实施例的具体技术方案是：

第一方面，本发明提供一种潜山气藏气体含量的评价方法，包括：

(1)选取潜山气藏的气体含量评价参数；

(2)获取潜山气藏导眼井多个层段的气体含量评价参数值，采用数学统计 方法获取所述导眼井的气体含量评价参数对应的影响权重；

(3)获取待评价层段的气体含量评价参数对应的数值，通过所述气体含量 评价参数对应的数值与步骤(2)中的影响权重，计算潜山气藏气体含量的评价 值。

进一步地，所述气体含量评价参数包括：无因次含烃系数、孔隙度评价系 数、饱和度评价系数、地层压力评价系数、非均匀发育系数、杨氏模量。

进一步地，所述无因次含烃系数获取方法为：

C₁＝C_max/C_overlying，其中C_max为储层中的全烃最大值，C_overlying为盖层的全烃 基础值。

进一步地，孔隙度评价系数C_por获取方法为：

通过密度测井资料计算密度孔隙度，通过中子测井资料计算中子孔隙度； 在获取密度孔隙度和中子孔隙度后，计算得到孔隙度评价系数：

进一步地，非均匀发育系数C_KTh获取方法为：

式中，C_KTh为非均匀发育系数，n为自由度，i表示序号，KTh为去铀自然 伽马测井值。

进一步地，杨氏模量获取方法为：

式中：E为杨氏弹性模量；K_m岩石骨架体积模量；K_f为岩石骨架流体模 量；φ为孔隙度；φ_f为裂缝孔隙度；A_Bα_Bε为相关系数，通过声波测井资料获取。

进一步地，所述步骤采用数学统计方法获取所述导眼井的气体含量评价参 数对应的影响权重，包括：

(2.1)获取导眼井多个深度点的上述气体含量评价参数值，将其写为矩阵 形式X：

其中F₁,F₂,···F_n为气体含量评价参数的公共因子，ε₁，ε₂，···εn为气体含量评价参数的特殊因子；

(2.2)利用矩阵X中评价参数值，计算得到其相关矩阵R，具体步骤如下：

(2.2.1)对评价参数值进行归一化处理，

其中

式中，D(Yi)为变量Yi的方差，D(Yj)为变量Yj的方差，con(Yi，Yj)为 变量Yi和Yj的协方差；

(2.2.2)利用相关矩阵R的全部特征根λi(i＝1,2,…,n)和对应的特征向 量Li(i＝1,2,…,n)，得到对应的载荷矩阵A：

(2.2.3)选取因子贡献度大于等于某个值时的前k列向量作为因子载荷矩 阵，并以此确定主因子数量；

(2.2.4)公共因子为：

综合评价函数为

综合得分为：

(2.3)得到各个气体含量评价参数的影响权重：

第二方面，本发明提供一种潜山气藏气体含量的评价装置，包括：

(1)选取参数模块，所述选取参数模块用于选取潜山气藏的气体含量评价 参数；

(2)权重确定模块，所述权重确定模块用于获取潜山气藏导眼井多个层段 的气体含量评价参数值，采用数学统计方法获取所述导眼井的气体含量评价参 数对应的影响权重；

(3)气体含量评价模块，所述气体含量评价模块用于获取待评价层段的气 体含量评价参数对应的数值，通过所述气体含量评价参数对应的数值与步骤(2) 中的影响权重，计算潜山气藏气体含量的评价值。

本发明的技术方案中，充分考虑潜山气藏裂缝发育、非均质性强的特点， 通过获取气体含量评价参数，基于数学统计原理出发，获取各个气体含量评价 参数的影响权重，并根据影响权重构建气体含量评价计算方法，从而能够实现 对潜山气藏的气体含量的定量评价。本方法综合考虑了含烃系数、孔隙度、饱 和度、地层压力、非均匀分布、裂缝发育对气体含量的影响，考虑因素更加全 面，且通过实测数据证明了本发明的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描 述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出 创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明实施例的潜山气藏气体含量的方法流程图。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细 节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而 不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以 构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类 似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具 有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列 步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤 或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固 有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种潜山气藏气体含量的评价，如图1所示，包括以 下步骤：

(1)选取潜山气藏的气体含量评价参数；

影响潜山气藏气体含量的参数众多，但是在现有技术中选用的一些参数存 在重复表征气藏特点的缺陷，因此在评价时计算对应的数值存在多余工作量。 因此本申请中选取了能够全面表征潜山气藏特点的以下参数作为气体含量评价 参数，具体包括：无因次含烃系数、孔隙度评价系数、饱和度评价系数、地层 压力评价系数、非均匀发育系数、杨氏模量。

本申请中的气体含量评价参数可由测录井资料获取，因此采用导眼井的测 录井数据即可获取得到多个层段的气体含量评价参数对应的具体数值，其具体 获取方法如下。

(1.1)无因次含烃系数C₁

C₁＝C_max/C_overlying，其中为无因次含烃系数，其中C_max为储层中的全烃最大 值，可以通过录井方法测量获取；C_overlying为盖层的全烃基础值，通过测量储层 盖层一定厚度范围内的全烃平均值；

需要说明的是，为了避免钻井液对无因次含烃系数造成的误差，在选取无 因次含烃系数作为评价参数时，需要选取相同的钻井液条件下得含烃测量结果。

(1.2)孔隙度评价系数C_por

通过密度测井资料计算密度孔隙度，通过中子测井资料计算中子孔隙度， 公式为

式中：φ_den为密度孔隙度；φ_cnl为中子孔隙度；den_ma为岩石骨架密度；den_f为流体密度；den为密度测井值；cnl_ma为岩石骨架中子；cnl_f为流体中子；cnl 为中子测井值。

在获取密度孔隙度和中子孔隙度后，计算得到孔隙度评价系数：

(1.3)饱和度评价系数Sg

采用下式计算含气饱和度，并将计算得到的含气饱和度作为饱和度评价系 数。

式中：R_t为地层电阻率；φ为孔隙度；m为胶结指数；n为饱和度指数； S_g为含气饱和度；R_w为地层水电阻率；V_sh为泥质含量；R_sh为泥岩电阻率；a 为岩性系数。

(1.4)地层压力评价系数C_pressure

d_cn为dc指数趋势值，通过dc指数预测曲线获取；d_cs为dc指数实测值。

(1.5)非均匀发育系数C_KTh

潜山气藏储层非均执行强，因此能够表征其非均质性的非均匀发育系数C_KTh作为评价储层含气性的负相关系数。

式中，C_KTh为非均匀发育系数，n为自由度，i表示序号，KTh为去铀自然 伽马测井值；

(1.6)杨氏模量

一方面，潜山气藏裂缝发育，其中裂缝发育程度与气体含量关系紧密，但 是现有技术中评价储层气体含量时往往忽略了裂缝的影响。另一方面，由于描 述裂缝发育的参数繁琐，且现场使用不便，因此发明人基于杨氏模量中隐含了 裂缝发育情况的角度出发，采用杨氏模量作为评价潜山气藏裂缝发育程度的参 数。在现场使用时可以采用测井资料计算杨氏模量，相比直接采用裂缝参数进 行评价更加方便快捷。

具体使用时，可以采用声波测井资料，计算得到动态杨氏模量；建立动态 杨氏模型与静态杨氏模量的拟合关系式，从而利用测井资料预测静态杨氏模量；

式中：E为杨氏弹性模量；Km岩石骨架体积模量；Kf为岩石骨架流体模 量；φ为孔隙度；φ_f为裂缝孔隙度；A_Bα_Bε为相关系数，通过声波测井资料获取。

(2)获取潜山气藏导眼井多个层段的气体含量评价参数值，采用数学统计 方法获取所述导眼井的气体含量评价参数对应的影响权重；

(2.1)具体使用时，获取导眼井多个深度点的上述气体含量评价参数值， 将其写为矩阵形式X：

其中F₁,F₂,···F_n为气体含量评价参数的公共因子，ε₁，ε₂，···εn为气体含量评价参数的特殊因子；

(2.2)利用矩阵中评价参数值，计算得到其相关矩阵R，具体步骤如下：

(2.2.1)对评价参数值进行归一化处理，

其中

式中，D(Yi)为变量Yi的方差，D(Yj)为变量Yj的方差，con(Yi，Yj)为 变量Yi和Yj的协方差；

(2.2.2)利用相关矩阵R的全部特征根λi(i＝1,2,…,n)和对应的特征向 量Li(i＝1,2,…,n)，得到对应的载荷矩阵A：

(2.2.3)选取因子贡献度大于等于某个值时的前k列向量作为因子载荷矩 阵，在实际中一般选取因子贡献度大于等于80％，即满足

并以此确定主因子数量；

(2.2.4)公共因子则为：

综合评价函数

综合得分为：

(2.3)因此能够得到各个气体含量评价参数的影响权重：

利用得到的影响权重与待评价层段的气体含量评价参数，即可计算得到对 应的气体含量评价评价结果。

(3)获取待评价层段的气体含量评价参数对应的数值，通过所述气体含量 评价参数对应的数值与步骤(2)中的影响权重，计算潜山气藏气体含量的评价 值。

对于某一待评价层段，在获取了各个评价参数的影响权重后，可以通过测 录井资料得到待评价层各个评价参数的具体数值，通过具体数值乘以影响权重， 然后叠加即可计算得到潜山气藏气体含量的评价值。最后根据评价值对潜山气 藏气体含量进行综合评价和等级划分，其值越大，气体含量越高，勘探开发潜 力越大。

虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为 对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员 不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种潜山气藏气体含量的评价方法，包括：

(1)选取潜山气藏的气体含量评价参数；

(2)获取潜山气藏导眼井多个层段的气体含量评价参数值，采用数学统计方法获取所述导眼井的气体含量评价参数对应的影响权重；

(3)获取待评价层段的气体含量评价参数对应的数值，通过所述气体含量评价参数对应的数值与步骤(2)中的影响权重，计算潜山气藏气体含量的评价值。

2.如权利要求1所述的潜山气藏气体含量的评价方法，所述气体含量评价参数包括：无因次含烃系数、孔隙度评价系数、饱和度评价系数、地层压力评价系数、非均匀发育系数、杨氏模量。

3.如权利要求2所述的潜山气藏气体含量的评价方法，所述无因次含烃系数获取方法为：

C₁＝C_max/C_overlying，其中C_max为储层中的全烃最大值，C_overlying为盖层的全烃基础值。

4.如权利要求2所述的潜山气藏气体含量的评价方法，孔隙度评价系数C_por获取方法为：

通过密度测井资料计算密度孔隙度，通过中子测井资料计算中子孔隙度；在获取密度孔隙度和中子孔隙度后，计算得到孔隙度评价系数：

5.如权利要求2所述的潜山气藏气体含量的评价方法，非均匀发育系数C_KTh获取方法为：

式中，C_KTh为非均匀发育系数，n为自由度，i表示序号，KTh为去铀自然伽马测井值。

6.如权利要求2所述的潜山气藏气体含量的评价方法，杨氏模量获取方法为：

式中：E为杨氏弹性模量；K_m岩石骨架体积模量；K_f为岩石骨架流体模量；φ为孔隙度；φ_f为裂缝孔隙度；A_Bα_Bε为相关系数，通过声波测井资料获取。

7.如权利要求1所述的潜山气藏气体含量的评价方法，所述步骤采用数学统计方法获取所述导眼井的气体含量评价参数对应的影响权重，包括：

(2.1)获取导眼井多个深度点的上述气体含量评价参数值，将其写为矩阵形式X：

其中F₁,F₂,···F_n为气体含量评价参数的公共因子，ε₁，ε₂，···εn为气体含量评价参数的特殊因子；

(2.2)利用矩阵X中评价参数值，计算得到其相关矩阵R，具体步骤如下：

(2.2.1)对评价参数值进行归一化处理，

其中

式中，D(Yi)为变量Yi的方差，D(Yj)为变量Yj的方差，con(Yi，Yj)为变量Yi和Yj的协方差；

(2.2.2)利用相关矩阵R的全部特征根λi(i＝1,2,…,n)和对应的特征向量Li(i＝1,2,…,n)，得到对应的载荷矩阵A：

(2.2.3)选取因子贡献度大于等于某个值时的前k列向量作为因子载荷矩阵，并以此确定主因子数量；

(2.2.4)公共因子为：

综合评价函数为

综合得分为：

(2.3)得到各个气体含量评价参数的影响权重：

8.一种潜山气藏气体含量的评价装置，包括：

(1)选取参数模块，所述选取参数模块用于选取潜山气藏的气体含量评价参数；

(2)权重确定模块，所述权重确定模块用于获取潜山气藏导眼井多个层段的气体含量评价参数值，采用数学统计方法获取所述导眼井的气体含量评价参数对应的影响权重；

(3)气体含量评价模块，所述气体含量评价模块用于获取待评价层段的气体含量评价参数对应的数值，通过所述气体含量评价参数对应的数值与步骤(2)中的影响权重，计算潜山气藏气体含量的评价值。

9.如权利要求8所述的潜山气藏气体含量的评价装置，所述气体含量评价参数包括：无因次含烃系数、孔隙度评价系数、饱和度评价系数、地层压力评价系数、非均匀发育系数、杨氏模量。

10.如权利要求8所述的潜山气藏气体含量的评价装置，所述无因次含烃系数获取方法为：

C₁＝C_max/C_overlying，其中C_max为储层中的全烃最大值，C_overlying为盖层的全烃基础值。

Images