CN116291415A - 一种计算含气地层孔隙度的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种计算含气地层孔隙度的方法及系统，涉及石油天然气勘探技术领域，通过建立含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度交会图；确定含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式；并利用其计算出含气层段储层的密度值，再结合含气层段的实测密度测井曲线值计算出含气影响的密度减小量；再根据常规测井资料计算出中子‑密度曲线幅度离差值，并建立中子‑密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式；根据获得的所述中子‑密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式，得到含气地层的真实孔隙度。仅仅只利用密度测井及中子测井数据结合已建立的各种关系即可完成对含气地层的真实孔隙度的精确求取。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气勘探技术领域，更具体的说是涉及一种计算含气地层孔隙度的方法及系统。
背景技术
孔隙度作为对储层进行评价的关键因素，对其进行精确的计算是充分了解地层中油气资源的基础。目前，在对储层进行测井评价的过程中，通常选用密度测井值及中子测井值来对孔隙度展开计算。在含水地层中，密度测井及中子测井能够较为准确地对储层的孔隙度进行反映，但在含气地层中密度测井值及中子测井值会受到气体的影响不能准确的反映储层的孔隙度。因此，通过建立常规测井资料及岩心分析资料之间的关系，运用密度测井及中子测井数据准确计算含气地层的孔隙度进而对储层进行精准的评价有着重要意义。
测井解释相关专家对含气地层孔隙度的计算开展了大量研究。李军等提出了结合电阻率成像测井、核磁共振测井、双侧向测井及地球化学实验测试等资料来计算含气地层孔隙度的“四孔隙度”评价模型法，该方法由于需要大量的资料，不具有普遍适用性。何希鹏等通过建立岩心分析孔隙度与密度测井和中子测井参数之间的关系，再结合密度孔隙度与中子孔隙度之间的互补关系对含气地层的孔隙度进行求取，该方法在其研究区内得到很好的应用，但不具有普适性。
但是，在部分研究区内，地层的复杂多样使得取心困难，导致取心的成本较高、数量较少以及岩心分析资料的准确性较低；成像测井资料的获取成本较高使得在研究区内收集的数据不足以支撑对孔隙度的计算；且在对含气地层孔隙度进行计算的过程中使用大量的资料，必然会导致计算的孔隙度精确度降低。
因此，如何提高孔隙度的计算精确度是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种计算含气地层孔隙度的方法及系统，以解决现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一方面，提供一种计算含气地层孔隙度的方法，包括：
建立含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度交会图；
根据获得的含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度交会图确定含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式；
利用所述含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式计算出含气层段储层的密度值，再结合含气层段的实测密度测井曲线值计算出含气影响的密度减小量；
再根据常规测井资料计算出中子-密度曲线幅度离差值，并建立中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式；
根据获得的所述中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式，得到含气地层的真实孔隙度。
可选的，所述采集的资料包括常规测井资料和岩心分析资料。
可选的，所述含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式为：
ρw＝α·φc+b；
式中：ρw—含水地层的密度测井值，单位为g/cm3，φc—岩心分析孔隙度，为百分比，α、b为回归系数。
可选的，所述中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式为：
Δρ＝f(ΔL)
式中：Δρ—含气影响的密度减小量，单位为g/cm3；ΔL—中子-密度曲线幅度离差值，为常数。
另一方面，提供一种计算含气地层孔隙度的系统，包括以下模块：
交会图建立模块，用于根据采集的资料，建立含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度交会图；
交会图分析模块，用于对所述交会图建立模块获得的含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度交会图进行分析，得到含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式；
密度减小量计算模块，用于根据所述交会图分析模块得到的含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式计算出含气层段储层的密度值，再结合含气层段的实测密度测井曲线值计算出含气影响的密度减小量；
中子-密度曲线幅度离差值计算模块，用于根据常规测井资料计算出中子-密度曲线幅度离差值，并建立中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式；
真实孔隙度输出模块，用于根据所述中子-密度曲线幅度离差值计算模块获得的所述中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式，得到含气地层的真实孔隙度。
可选的，还包括资料采集模块，用于采集常规测井资料和岩心分析资料。
可选的，所述交会图分析模块还包括第一关系式建立模块，用于建立含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式。
可选的，所述中子-密度曲线幅度离差值计算模块还包括第二关系式建立模块，用于建立中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式。
经由上述的技术方案可知，本发明公开提供了一种计算含气地层孔隙度的方法及系统，与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明所采用的方法简单、可靠，且精确度较高；
(2)本发明所采用方法所需资料来源广泛，且获取资料的成本较低，尽可能少的利用价格昂贵的成像测井资料；
(3)利用一口井建立的关系在同一区域内的其他井同样具有适用性。
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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1的计算含气地层孔隙度的方法流程图；
图2为本发明实施例2含水地层的密度测井与岩心分析孔隙度交会图；
图3为本发明实施例2中子、密度曲线归一化测井图；
图4为本发明实施例2中子-密度曲线幅度离差值与含气影响密度减小量关系图；
图5a为本发明实施例2校正前密度值计算孔隙度与岩心分析孔隙度；
图5b为本发明实施例2校正后密度值计算孔隙度与岩心分析孔隙度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例1，一方面公开一种计算含气地层孔隙度的方法，如图1所示，包括：
建立含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度交会图；
根据获得的含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度交会图确定含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式；
利用含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式计算出含气层段储层的密度值，再结合含气层段的实测密度测井曲线值计算出含气影响的密度减小量；
再根据常规测井资料计算出中子-密度曲线幅度离差值，并建立中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式；
根据获得的中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式，得到含气地层的真实孔隙度。
在一个具体的实施例中，采集的资料包括常规测井资料和岩心分析资料。
在一个具体的实施例中，含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式为：
ρw＝α·φc+b；
式中：ρw—含水地层的密度测井值，单位为g/cm3，φc—岩心分析孔隙度，为百分比，α、b为回归系数。
在一个具体的实施例中，中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式为：
Δρ＝f(ΔL)
式中：Δρ—含气影响的密度减小量，单位为g/cm3；ΔL—中子-密度曲线幅度离差值，为常数。
另一方面，公开一种计算含气地层孔隙度的系统，包括以下模块：
交会图建立模块，用于根据采集的资料，建立含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度交会图；
交会图分析模块，用于对交会图建立模块获得的含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度交会图进行分析，得到含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式；
密度减小量计算模块，用于根据交会图分析模块得到的含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式计算出含气层段储层的密度值，再结合含气层段的实测密度测井曲线值计算出含气影响的密度减小量；
中子-密度曲线幅度离差值计算模块，用于根据常规测井资料计算出中子-密度曲线幅度离差值，并建立中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式；
真实孔隙度输出模块，用于根据中子-密度曲线幅度离差值计算模块获得的中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式，得到含气地层的真实孔隙度。
在一个具体的实施例中，还包括资料采集模块，用于采集常规测井资料和岩心分析资料。
在一个具体的实施例中，交会图分析模块还包括第一关系式建立模块，用于建立含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式。
在一个具体的实施例中，中子-密度曲线幅度离差值计算模块还包括第二关系式建立模块，用于建立中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式。
为进一步说明本发明所公开的一种计算含气地层孔隙度的方法，引入实施例2进行具体说明。
1.建立含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度交会图，如图2所示，图中密度测井与岩心分析孔隙度呈现明显的负相关关系。依据图2的密度与孔隙度关系，结合含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式建立孔隙度的计算关系式：
ρb＝-0.0179φ+2.7309(R＝0.95) (1)
式中：ρb—测井密度值，g/cm3；
φ—孔隙度，％。
2.根据含气层段的岩心分析孔隙度结合式(1)计算出含气层段储层的密度值，并将计算的值与含气层段的实测密度测井曲线值相减得到含气影响的密度减小量Δρ。
3.在含气层段，如图3所示，将中子、密度曲线归一化并按相反方向刻度放置于同一测井道，并计算不同深度两曲线之间的距离ΔL，建立中子-密度曲线幅度离差值ΔL与含气影响的密度减小量的Δρ关系图，如图4所示，图中中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量呈现明显的负相关关系。依据图4的中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量的关系，结合中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式建立含气影响的密度减小量的计算关系式：
Δρ＝-0.3849*ΔL+0.0557 (2)
式中：Δρ—密度减小量，g/cm3；
ΔL—幅度离差值，常数。
4.在计算含气地层孔隙度时，先将中子-密度曲线幅度离差值ΔL计算出来代入式(2)中求得密度减小量Δρ，利用含气层段的测井密度值加上密度减小量即
ρc＝ρb+Δρ (3)
式中：ρc—含气地层密度值，g/cm3；
ρb—测井密度值，g/cm3；
Δρ—密度减小量，g/cm3。
可得到校正后的密度值ρc，代入式(1)即可求出含气地层的真实孔隙度。
表1孔隙度校正前后平均孔隙度对比表
从图5a、图5b可以看出，校正后的密度值计算的孔隙度比校正前的密度值计算的孔隙度与岩心分析孔隙度相关性更好，且由表1得到校正前后的平均孔隙度与岩心分析平均孔隙度的相对误差由22.74％降低到了9.26％，说明校正后的密度值能够更为准确的计算含气地层的真实孔隙度，因此可以利用该方法对含气地层的真实孔隙度进行精确求取。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种计算含气地层孔隙度的方法，其特征在于，包括：
建立含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度交会图；
根据获得的含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度交会图确定含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式；
利用所述含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式计算出含气层段储层的密度值，再结合含气层段的实测密度测井曲线值计算出含气影响的密度减小量；
再根据常规测井资料计算出中子-密度曲线幅度离差值，并建立中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式；
根据获得的所述中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式，得到含气地层的真实孔隙度。
2.根据权利要求1所述的一种计算含气地层孔隙度的方法，其特征在于，所述采集的资料包括常规测井资料和岩心分析资料。
3.根据权利要求1所述的一种计算含气地层孔隙度的方法，其特征在于，所述含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式为：
ρw＝α·φc+b；
式中：ρw—含水地层的密度测井值，单位为g/cm3，φc—岩心分析孔隙度，为百分比，α、b为回归系数。
4.根据权利要求1所述的一种计算含气地层孔隙度的方法，其特征在于，所述中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式为：
Δρ＝f(ΔL)
式中：Δρ—含气影响的密度减小量，单位为g/cm3；ΔL—中子-密度曲线幅度离差值，为常数。
5.一种计算含气地层孔隙度的系统，其特征在于，包括以下模块：
交会图建立模块，用于根据采集的资料，建立含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度交会图；
交会图分析模块，用于对所述交会图建立模块获得的含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度交会图进行分析，得到含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式；
密度减小量计算模块，用于根据所述交会图分析模块得到的含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式计算出含气层段储层的密度值，再结合含气层段的实测密度测井曲线值计算出含气影响的密度减小量；
中子-密度曲线幅度离差值计算模块，用于根据常规测井资料计算出中子-密度曲线幅度离差值，并建立中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式；
真实孔隙度输出模块，用于根据所述中子-密度曲线幅度离差值计算模块获得的所述中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式，得到含气地层的真实孔隙度。
6.根据权利要求5所述的一种计算含气地层孔隙度的系统，其特征在于，还包括资料采集模块，用于采集常规测井资料和岩心分析资料。
7.根据权利要求5所述的一种计算含气地层孔隙度的系统，其特征在于，所述交会图分析模块还包括第一关系式建立模块，用于建立含水地层的密度测井值与岩心分析孔隙度的关系式。
8.根据权利要求5所述的一种计算含气地层孔隙度的系统，其特征在于，所述中子-密度曲线幅度离差值计算模块还包括第二关系式建立模块，用于建立中子-密度曲线幅度离差值与含气影响的密度减小量之间的关系式。
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