CN115387782A - 考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法，包括步骤：对电成像测井资料进行预处理，得到电成像动态图像和电成像静态图像；对电成像测井资料进行刻度处理；得到潜山储层的孔隙度值以及对应的孔隙度谱和孔隙度谱截止值；根据所述孔隙度谱和孔隙度谱截止值得到次生孔隙度，并根据所述次生孔隙度得到次生孔隙系数；确定次生孔隙系数区间；基于所述次生孔隙系数区间，建立次生孔隙度与核磁计算渗透率的回归关系；基于所述回归关系确定渗透率。基于本发明回归得到的渗透率准确性高，实用性强；其次，本发明回归得到的渗透率曲线与核磁计算渗透率吻合度高。因此，本发明从一定程度上可以代替核磁测井计算渗透率的方法。
Description
技术领域
本发明涉及潜山储层渗透率计算方法领域，尤其涉及一种考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法。
背景技术
井壁微电阻率成像测井由于分辨率高、覆盖面积大、处理结果形象直观，因而在地层定量分析与精细评价方面的应用的范围不断拓宽。利用电成像测井资料定量评价储层的孔隙度分布特征就是其中的一个方面。孔隙度谱是孔隙度值的频率直方图，电成像测井仪所测量的是井壁的视电导率值，通过转换就能够获得井壁的视电阻率值。利用阿尔奇公式将井壁的视电阻率矩阵转换为井壁的孔隙度矩阵，对某一深度范围内的孔隙度值在不同的孔隙度值区间内进行数量统计，将统计的结果在坐标系内绘制成频率直方图，就得到了所谓的孔隙度谱。
由阿尔奇公式知Sn＝aRw/(φmRt)，对于经过标定以后的FMI图像，基本只反映井壁附近冲洗带范围内的电导率，故它应满足冲洗带的阿尔奇公式：
式中Sxo代表冲洗带含水饱和度，a代表岩性系数，Rmf代表泥浆滤液电阻率，φ代表孔隙度，m代表胶结指数，n代表饱和度指数，Rxo代表冲洗带电阻率。
如近似假定Sxo＝1，a＝1,m＝n＝2，,则上述公式变为
因此，知道Rmf后，就可由FMI图像反映Rxo大小的色标求得φ。
斯伦贝谢公司的孔隙度谱分析程序Porosity Spectrum Analysis(简称PoroSpect程序)可以计算不同孔径的孔隙度，并能区分原生孔隙和次生孔隙，业内认可度较高。通过井周电成像资料，选取一个图像窗口，程序用阿尔奇公式计算窗口中每个成像测井像素点的孔隙度大小，统计该单元内不同区间的孔隙度贡献份额(频数)，绘制孔隙度值的统计分布图即孔隙度频率分布曲线，从而了解该窗口对应地层中的孔隙度分布情况。
渗透率主要分为“总渗透率”和“基质渗透率”。目前，我们一般通过斯通利波来计算“总渗透率”，通过岩心孔隙度渗透率回归与核磁测井来计算“基质孔隙度”。
在潜山储层中，由于岩性特殊(以花岗岩为主)，一般的岩心孔隙度渗透率回归计算渗透率方法不适用；核磁测井计算结果虽然准确，但是核磁测井目前仅仅在部分探井中使用，覆盖率低，因此，目前亟需一种覆盖率高、适用性强的测井方法来评价潜山储层机制渗透率。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法，基于本发明回归得到的渗透率准确性高，实用性强；其次，本发明回归得到的渗透率曲线与核磁计算渗透率吻合度高。因此，本发明从一定程度上可以代替核磁测井计算渗透率的方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法，包括步骤：
对电成像测井资料进行预处理，得到电成像动态图像和电成像静态图像；
对电成像测井资料进行刻度处理得到刻度处理后的电成像测井数据，使所述电成像测井数据与所述电成像动态图像和电成像静态图像颜色接近；
根据所述电成像测井数据得到潜山储层的孔隙度值；
根据所述孔隙度值得到与电成像测井资料对应的孔隙度谱和孔隙度谱截止值；
根据所述孔隙度谱和孔隙度谱截止值得到次生孔隙度，并根据所述次生孔隙度得到次生孔隙系数；
确定次生孔隙系数区间；
基于所述次生孔隙系数区间，建立次生孔隙度与核磁计算渗透率的回归关系；
基于所述回归关系确定渗透率。
进一步的，还包括确定潜山储层的岩性和储集空间类型的大致分类，并根据所述储层的岩性和储集空间的大致分类得到所述核磁计算渗透率。
进一步的，所述确定潜山储层的岩性包括：基于常规与电成像测井资料、地质资料、岩心资料和分析化学资料，确定潜山储层的岩性。
进一步的，所述确定储集空间类型的大致分类包括：结合所述潜山储层的岩性、所述电成像动态图像和电成像静态图像、岩心照片和岩心薄片，对潜山储层的储集空间进行大致分类。
进一步的，对电成像测井资料进行刻度处理包括：
确定潜山储层的中电阻率和极板数据，根据所述中电阻率和极板数据得到电成像电阻率等值线图和刻度曲线与中电阻率曲线校正图；
将所述电成像电阻率等值线图中的折线尽可能多的通过电阻率等值线图中电阻率密度大的区域以使刻度曲线与原曲线电阻率平均值尽可能重合，并得到所述电成像测井数据。
进一步的，根据所述电成像测井数据得到潜山储层的孔隙度值包括：结合刻度处理后的电成像测井数据、浅侧向电阻率和多矿物模型解释得到潜山储层孔隙度值。
进一步的，通过阿尔奇公示计算，将所述孔隙度值转换为电成像测井资料对应的孔隙度谱。
进一步的，所述次生孔隙系数的计算如公式(1)所示：
其中，VISO、PHIT_AVE分别为电成像计算得到的次生孔隙度与平均孔隙度，V_P指的是次生孔隙系数。
进一步的，所述确定次生孔隙系数区间包括使得区间内的次生孔隙度与核磁计算渗透率的回归关系系数达到0.8以上，其中当回归系数等于0.8时，所述次生孔隙度系数为次生孔隙系数区间的下限。
进一步的，在所述孔隙系数区间内，建立次生孔隙度与核磁计算渗透率的回归关系，如公示(2)所示：
log10 PERM＝A*log10 VISO+B (2)
式(2)中，A、B均为常数，PERM为核磁计算渗透率；
根据所述公示(2)进行变换得到公示(3)：
进一步的，在除所述孔隙系数区间的剩余区间内，建立次生孔隙度和岩心孔渗数据进行回归，得到相应渗透率。
第二方面，本发明提供了一种考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价装置，包括：
第一处理单元，用对电成像测井资料进行预处理，得到电成像动态图像和电成像静态图像；
第二处理单元，用于对电成像测井资料进行刻度处理得到刻度处理后的电成像测井数据，使所述电成像测井数据与所述动静态图颜色接近；
第三处理单元，用于根据所述电成像测井数据得到潜山储层的孔隙度值；
第四处理单元，用于根据所述孔隙度值得到与电成像测井资料对应的孔隙度谱和孔隙度谱截止值；
第五处理单元，用于根据所述孔隙度谱和孔隙度谱截止值得到次生孔隙度，并根据所述次生孔隙度得到次生孔隙系数；
第六处理单元，用于确定次生孔隙系数区间；
第七处理单元，用于基于所述次生孔隙系数区间，建立次生孔隙度与核磁计算渗透率的回归关系；
第九处理单元，用于基于所述回归关系确定渗透率。
第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机指令，所述计算机指令用于被处理器执行时实现所述的考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法。
第四方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、在中国近海潜山油气田中，电成像测井由于其直观和分辨率高的特点，一直是评价潜山储层特别是裂缝相关参数的主要方法。在不同中国近海潜山油气田钻遇潜山储层井中的应用率均达到了80％以上，因此本发明电成像测井在潜山储层中使用广泛，可以有效弥补核磁测井资料少的情况。
2、本发明的主要原理为利用电成像计算此生孔隙度与核磁计算渗透率拟合并得出相应计算公式，因此不受岩性影响。同时，由于电成像测井分辨率高，使得最终计算结果准确度高；
3、仅需一次高精度拟合(回归系数达到0.8)，便可在全井区适用，实用性强，方便快捷，且通过实际数据验证，显示本发明在其他区块也具有一定的推广性。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
在附图中：
图1是K井潜山储层1:200电成像动静态图；
图2是K井潜山储层纵向岩性及储集空间分类1:200测井图；
图3是K井电成像电阻率等值线图；
图4是K井刻度曲线与中电阻率曲线校正图；
图5是K井电成像动静态图像与刻度图像对比图；
图6是K井不同方法计算孔隙度谱截止值对比图；
图7是K井次生孔隙度VISO与核磁计算渗透率PERM交会图；
图8是K井潜山储层平均孔隙度PHIT_AVE直方图；
图9是K井回归系数为0.8时次生孔隙系数区间下限值标定图；
图10是K井次生孔隙度VISO与核磁计算渗透率PERM在确定的次生孔隙系数区间内的回归关系图；
图11是L井基于电成像计算渗透率与核磁计算渗透率和岩心测试渗透率对比图；
图12是O井基于本发明计算渗透率与岩心渗透率对比图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明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能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明的实施例提供了考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法，包括步骤：对电成像测井资料进行预处理，得到电成像动态图像和电成像静态图像；对电成像测井资料进行刻度处理得到刻度处理后的电成像测井数据，使所述电成像测井数据与所述动静态图颜色接近；根据所述电成像测井数据得到潜山储层的孔隙度值；根据所述孔隙度值得到与电成像测井资料对应的孔隙度谱和孔隙度谱截止值；根据所述孔隙度谱和孔隙度谱截止值得到次生孔隙度，并根据所述次生孔隙度得到次生孔隙系数；确定次生孔隙系数区间；基于所述次生孔隙系数区间，建立次生孔隙度与核磁计算渗透率的回归关系；基于所述回归关系确定渗透率。基于本发明回归得到的渗透率准确性高，实用性强；其次，本发明回归得到的渗透率曲线与核磁计算渗透率吻合度高。因此，本发明从一定程度上可以代替核磁测井计算渗透率的方法。
实施例1
以同一区块钻遇某火成岩潜山储层的K井与L井和另一区块的O井为例。
考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法包括步骤：
S1、整理K井潜山储层的电成像测井数据，对电成像测井资料进行预处理，并确保处理出的动静态图像的质量，潜山层位的1:200电成像动静态图像，如图1。
S2、基于K井潜山储层常规与高端测井资料、地质资料，岩心资料和分析化验资料，分析K井潜山储层中不同岩性的测井响应特征。基于测井响应特征的基础上将电成像动静态图与岩心照片、岩心薄片相结合，明确K井潜山储层储集空间类型与大致分布，如图2所示。
由于核磁测井受储集空间形态影响较大，因此核磁计算渗透率结果同样受到储集空间形态的影响。本区块潜山层段储集空间主要呈现“双孔介质特征”，因此本方法主要也是针对具有“双孔介质特征”储集空间的潜山储层。对于其他类型的储集空间，本发明目前没有针对性研究，不能确定是否具有普适性。因此该步骤S2主要是为了确定储层是否为双孔介质特征储集空间。
核磁计算渗透率技术原理：
核磁测井能够直接表征孔隙结构，因此核磁测井结果与渗透性的关系是最紧密的。目前主流的基于核磁测井结果计算渗透率的方法为Coates公式：
式中：Q为评价储层中特定尺寸孔隙分布的集中程度的分布系数；Swirr为束缚水饱和度，K代表核磁计算渗透率，C代表经验系数，m代表胶结指数，φ代表核磁计算孔隙度。
S3、对电成像测井资料进行刻度处理，得到电成像测井数据。
1)确定潜山储层的中电阻率和极板数据，根据所述中电阻率和极板数据得到电成像电阻率等值线图和刻度曲线与中电阻率曲线校正图；
2)将所述电成像电阻率等值线图中的折线尽可能多的通过电阻率等值线图中电阻率密度大的区域以使刻度曲线与原曲线电阻率平均值尽可能重合；
3)在重合情况最好时进行保存，就可以得到各极板刻度后的数据。随后对各极板刻度数据进行组合，运行Processing模块中的Pad concatenation and orientation工作流，选中刻度后的极板数据，可以得到组合后的刻度图像。
确定刻度图像质量好坏主要是通过使其与电成像静态图对比，颜色越接近，处理质量越好。图5为K井电成像动静态图像与刻度图像对比图。
S4、结合刻度处理后的电成像测井数据、浅侧向电阻率和多矿物模型解释得到潜山储层孔隙度。再通过阿尔奇公示计算，将所述孔隙度转换为电成像测井资料对应的孔隙度谱。
电成像孔隙度谱的计算本质为阿尔奇公式，此处通过岩电系数可以确定阿尔奇公式中的“胶结指数m”即“Archie Cementation Exp参数”。基于K井潜山储层岩电实验，可以得到K井潜山储层的Archie Cementation Exp参数为1.75，因此将胶结从1.8修改为1.75，其余参数不改变。通过阿尔奇公式将孔隙度转换为孔隙度谱。
S5、在计算孔隙度谱同时，可以计算得到孔隙度谱截止值。通过合理的截止值计算，可以得到准确的次生孔隙度。
Techlog软件平台计算孔隙度谱截止值的方法主要有WN法，TSR法和SDR法，Mannal法为人工判定法，一般不选择。如图6所示，不同方法计算得到的孔隙度谱截止值有一定的差别。在K井中，WN法误差较大不予考虑，TSR法的波动性大且部分层段明显有误差，因此本发明在K井中选择SDR方法计算孔隙度谱截止值与次生孔隙度VISO。除此之外，计算电成像孔隙度谱时也会计算得到平均孔隙度PHIT_AVE。
结合次生孔隙度VISO可以得到次生孔隙系数V_P，具体公式(1)如下。
将计算得到的次生孔隙度VISO与计算电成像孔隙度谱时计算得到的孔隙度PHIT_AVE相比，得到次生孔隙系数V_P，具体公式为：
式中，VISO、PHIT_AVE分别为电成像计算得到的次生孔隙度与平均孔隙度。
S6、由于在一定的次生孔隙系数区间内，次生孔隙度VISO与核磁计算渗透率PERM具备较好的回归关系，因此确定次生孔隙系数区间包括：使得区间内的次生孔隙度与核磁计算渗透率的回归关系系数达到0.8以上，其中当回归系数等于0.8时，所述次生孔隙度系数为次生孔隙系数区间的下限。
将K井次生孔隙度VISO与核磁计算渗透率PERM作交会图，可以发现在一定区间内，两者有较好的回归关系，如图7。因此，首先对K井潜山储层平均孔隙度PHIT_AVE进行直方图分析(见图8)，可以去顶K井潜山储层的平均孔隙度主要分布是在0～15％区间内；其次，将平均孔隙度PHIT_AVE与次生孔隙系数V_P作交会图，利用Techlog软件中的Interactiveselection按钮，可以在选择PHIT_AVE与V_P交会图中的点时同时使对应点在次生孔隙度VISO与核磁计算渗透率PERM的交会图中显现。基于平均孔隙度小于15％的标准，对缝洞系数V_P自100％向下填涂，直到次生孔隙度VISO与核磁计算渗透率PERM的交会图中所选择点回归曲线相关系数达到0.8为止。根据此种方法，可以明确K井中次生孔隙度VISO与核磁计算渗透率PERM相关性良好的范围为[0.33,1]，具体关系图见图9、图10。
S7、基于上述确定的K井V_P区间，对次生孔隙度VISO与核磁计算渗透率PERM建立相应的回归关系。回归公式为：
log10 PERM＝3.982*log10 VISO+5.924
公式相关系数R2为0.8020。
将此公式运用到同一区块同样钻遇潜山储层的L井，其中，在次生孔隙系数V_P剩余区间内，L井的孔渗回归方程为：
log10 PERM＝4.541*log10 VISO+4.842
公式相关系数R2为0.8284。
最终，所计算得到的结果见图11。图11中，最后两道自左向右分别为：电成像回归渗透率与岩心渗透率对比；核磁计算渗透率与岩心渗透率对比，其中曲线为基于本发明回归得到的渗透率，虚线为核磁计算渗透率，圆点为岩心渗透率。从对比结果可以看到：首先，对岩心渗透率对比后可以发现，基于本发明回归得到的渗透率准确性高，实用性强；其次，本发明回归得到的渗透率曲线与核磁计算渗透率吻合度高。因此，本发明从一定程度上可以代替核磁测井计算渗透率的方法。
O井为另一区块同样钻遇潜山区块的油田。O井主要发育花岗岩，岩性与K井及L井不一致，且平均孔隙度PHIT_AVE主要分布范围为0～10％。但是在O井潜山储层中，同样发育有孔隙型储层，且呈双孔介质特征。由于本井无核磁测井，故将K井拟合公式与次生孔隙系数V_P区间应用在O井中，剩余区间用O井孔渗回归公式计算渗透率，图12为最终结果。在图12中，最后一道中曲线为基于本发明计算得到的渗透率，圆点为岩心渗透率。经对比可以发现二者匹配度高，证明本发明适用性强，在不同岩性情况下也可以运用，具有一定的推广性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (14)
1.一种考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法，其特征在于，包括步骤：
对电成像测井资料进行预处理，得到电成像动态图像和电成像静态图像；
对电成像测井资料进行刻度处理得到刻度处理后的电成像测井数据，使所述电成像测井数据与所述电成像动态图像和电成像静态图像颜色接近；
根据所述电成像测井数据得到潜山储层的孔隙度值；
根据所述孔隙度值得到与电成像测井资料对应的孔隙度谱和孔隙度谱截止值；
根据所述孔隙度谱和孔隙度谱截止值得到次生孔隙度，并根据所述次生孔隙度得到次生孔隙系数；
确定次生孔隙系数区间；
基于所述次生孔隙系数区间，建立次生孔隙度与核磁计算渗透率的回归关系；
基于所述回归关系确定渗透率。
2.根据权利要求1所述的考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法，其特征在于，还包括确定潜山储层的岩性和储集空间类型的大致分类，并根据所述储层的岩性和储集空间的大致分类得到所述核磁计算渗透率。
3.根据权利要求2所述的考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法，其特征在于，所述确定潜山储层的岩性包括：基于常规与电成像测井资料、地质资料、岩心资料和分析化学资料，确定潜山储层的岩性。
4.根据权利要求2所述的考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法，其特征在于，所述确定储集空间类型的大致分类包括：结合所述潜山储层的岩性、所述电成像动态图像和电成像静态图像、岩心照片和岩心薄片，对潜山储层的储集空间进行大致分类。
5.根据权利要求1所述的考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法，其特征在于，对电成像测井资料进行刻度处理包括：
确定潜山储层的中电阻率和极板数据，根据所述中电阻率和极板数据得到电成像电阻率等值线图和刻度曲线与中电阻率曲线校正图；
将所述电成像电阻率等值线图中的折线尽可能多的通过电阻率等值线图中电阻率密度大的区域以使刻度曲线与原曲线电阻率平均值尽可能重合，并得到所述电成像测井数据。
6.根据权利要求1所述的考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法，其特征在于，根据所述电成像测井数据得到潜山储层的孔隙度值包括：结合刻度处理后的电成像测井数据、浅侧向电阻率和多矿物模型解释得到潜山储层孔隙度值。
7.根据权利要求6所述的考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法，其特征在于，通过阿尔奇公示计算，将所述孔隙度值转换为电成像测井资料对应的孔隙度谱。
8.根据权利要求1所述的考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法，其特征在于，所述次生孔隙系数的计算如公式(1)所示：
其中，VISO、PHIT_AVE分别为电成像计算得到的次生孔隙度与平均孔隙度，V_P指的是次生孔隙系数。
9.根据权利要求1所述的考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法，其特征在于，所述确定次生孔隙系数区间包括使得区间内的次生孔隙度与核磁计算渗透率的回归关系系数达到0.8以上，其中当回归系数等于0.8时，所述次生孔隙度系数为次生孔隙系数区间的下限。
10.根据权利要求9所述的考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法，其特征在于，在所述孔隙系数区间内，建立次生孔隙度与核磁计算渗透率的回归关系，如公示(2)所示：
log10PERM＝A*log10VISO+B (2)
式(2)中，A、B均为常数，PERM为核磁计算渗透率；
根据所述公示(2)进行变换得到公示(3)：
11.根据权利要求9所述的考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法，其特征在于，在除所述孔隙系数区间的剩余区间内，建立次生孔隙度和岩心孔渗数据进行回归，得到相应渗透率。
12.一种考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价装置，包括：
第一处理单元，用对电成像测井资料进行预处理，得到电成像动态图像和电成像静态图像；
第二处理单元，用于对电成像测井资料进行刻度处理得到刻度处理后的电成像测井数据，使所述电成像测井数据与所述动静态图颜色接近；
第三处理单元，用于根据所述电成像测井数据得到潜山储层的孔隙度值；
第四处理单元，用于根据所述孔隙度值得到与电成像测井资料对应的孔隙度谱和孔隙度谱截止值；
第五处理单元，用于根据所述孔隙度谱和孔隙度谱截止值得到次生孔隙度，并根据所述次生孔隙度得到次生孔隙系数；
第六处理单元，用于确定次生孔隙系数区间；
第七处理单元，用于基于所述次生孔隙系数区间，建立次生孔隙度与核磁计算渗透率的回归关系；
第九处理单元，用于基于所述回归关系确定渗透率。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机指令，所述计算机指令用于被处理器执行时实现如权利要求1～11中任一项所述的考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法。
14.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～11中任一项所述的考虑次生孔隙系数的潜山储层渗透率评价方法。
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