一種基于巖電參數的儲層分類方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于巖電參數的儲層分類方法，屬于含油氣儲層評價領域。所述方法是在巖電實驗理論模型推導的基礎上，形成不同孔隙結構下儲層巖電實驗資料的理論取值范圍和取值趨勢，構成巖電資料F-φ圖版上的儲層孔隙結構分區；在上述基礎上利用對應的電測井資料，結合巖電實驗數據與壓汞毛管壓力曲線資料，確定復雜砂巖儲層的巖電法定量分類，至少包括：步驟1）建立巖電法分類依據；步驟2）形成分類圖版；步驟3）建立定量分類評價基礎；步驟4）確定儲層的分類級別；本發明通過對巖電資料在F-φ圖版上的分布進行檢驗，發現不同類儲層巖樣在F-φ圖版上落在可分辨的不同分區中，能夠提供連續的評價認識，驗證效果較好。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及含油氣儲層分類領域，特別涉及一種基于巖電參數的儲層分類方法。 -種基于巖電參數的儲層分類方法

【背景技術】
[0002] 巖電實驗作為巖石物理研究的一個重要手段，主要通過測量巖石的孔隙度、電阻 率和飽和度等參數來求取阿爾奇公式中的四個關鍵參數，進而準確地計算地層含油氣飽 和度。
[0003] 復雜巖性(如砂礫巖等)、低孔低滲、裂縫性儲層都擁有比常規砂巖儲層復雜的孔 隙結構，這種復雜的孔隙結構表現為巖石在相同孔隙度條件下，滲流能力差異顯著。即儲 層在宏觀非均質背景下，還存在復雜的微觀各向異性。在目前的地層評價中，沒有有效的手 段，往往只有通過實驗，半定性地分類評價其特征。
[0004] 目前分類評價儲層的實驗方法主要包括鑄體薄片/電鏡資料定性評價法、毛管曲 線法(包括常規壓汞、恒速壓汞、半滲透隔板法毛管曲線)、核磁法以及基于三維CT的數字巖 心孔隙結構描述方法。測井方法主要包括常規資料的特征參數法，如流動單元指數FZI法 等、基于微電阻率掃描成像資料的孔隙度譜法以及基于核磁孔徑譜法。在對油氣開采井所 鉆地層進行對比和提供儲集層所含液體性質的指示方面，電法測井得到了廣泛的應用。上 述方法可提供一定可信度的儲層分類依據，但是由于多方面的因素可能會掩蓋電測井所取 得數據的重要性，故其在定量方面的應用受到了限制。對分類所得的各類儲層通常不提供 有差別的后續定量評價標準，即只提供儲層分類的認識，而且實驗或者相關項目的測井，如 采用核磁等，成本較高，過程繁瑣。另外，巖電實驗很長一段時間內被用來建立含油飽和度 和測井電性之間的關系，在儲層分類方面未曾有人做過嘗試。
[0005] 阿爾奇1942年發表了關于砂巖電阻率的阿爾奇（Archie)公式，該公式建立在巖 石電學實驗的基礎上，其中的重要認識就是認為對于純凈的、無泥質且100%含水的砂巖， 其電阻率與孔隙水的電阻率成正比，其比例系數稱為地層因子F，

【權利要求】
1. 一種基于巖電參數的儲層分類方法，所述方法是在巖電實驗理論模型推導的基礎 上，形成不同孔隙結構下儲層巖電實驗資料的理論取值范圍和取值趨勢，構成巖電資料 F-Φ圖版上的儲層孔隙結構分區；其特征在于，所述方法是在上述基礎上利用對應的電測 井資料，結合巖電實驗數據與壓汞毛管壓力曲線資料，確定復雜砂巖儲層的巖電法定量分 類，至少包括：步驟1)建立巖電法分類依據；步驟2)形成分類圖版；步驟3)建立定量分類 評價基礎；步驟4)確定儲層的分類級別；所述步驟1)建立巖電法分類依據；具體是根據阿 爾奇實驗中關于地層因子的實驗即公式L
F為地層因子； R。為飽和水巖石實測電阻率； Rw為地層水電阻率； Φ為巖石孔隙度； m為孔隙指數； a為巖性系數； 為說明巖電資料對孔隙結構的指示，具體設置以下三種孔隙結構理論模型，包括：完全 孤立孔隙巖樣模型a ;任意實際孔隙巖樣模型b ;存在與電阻率測量方向一致的裂縫發育的 完全連通裂縫巖樣模型c。
2. 根據權利要求1所述的基于巖電參數的儲層分類方法，其特征在于，所述完全孤立 孔隙巖樣模型a作為一種極端的孔隙結構，可推導計算出其理論地層因素，即公式2，
F為地層因子 Rm為骨架礦物電阻率 R。為巖石實測電阻率 Rw為地層水電阻率 Φ為巖石孔隙度。
3. 根據權利要求1所述的基于巖電參數的儲層分類方法，其特征在于，所述存在與電 阻率測量方向一致的裂縫發育的完全連通裂縫巖樣模型c作為一種極端的孔隙結構，可推 導計算出其理論地層因素，即公式3，
F為地層因子 Rm為骨架礦物電阻率 Rw為地層水電阻率 Φ為巖石孔隙度。
4. 根據權利要求2或3所述的基于巖電參數的儲層分類方法，其特征在于，所述完全孤 立孔隙巖樣模型a、所述存在與電阻率測量方向一致的裂縫發育的完全連通裂縫巖樣模型 c對于給定的&和&，在F- Φ圖版上將分別對應不連通孔隙模型、連通裂縫模型的兩條理 論分布線。
5. 根據權利要求1所述的基于巖電參數的儲層分類方法，其特征在于，所述任意實際 孔隙巖樣模型b，通過F-Φ圖版確定其儲集空間類型，標明溶洞或火成巖氣泡、裂縫、常規 粒間孔和低孔復雜儲層的分布范圍，作為分類評價的理論基礎。
6. 根據權利要求5所述的基于巖電參數的儲層分類方法，其特征在于，所述任意實際 孔隙巖樣模型b，在F-Φ圖版上取值落在所述對應不連通孔隙模型、連通裂縫模型的兩條 理論分布線的中間，且對于一定的孔隙度，當測量F向連通裂縫模型線方向變化，說明儲層 連通性變好，反之，則差。
7. 根據權利要求1所述的基于巖電參數的儲層分類方法，其特征在于，所述步驟2)形 成分類圖版；具體是，由于在同一個區塊內，m也不是常數。由于其受孔隙結構影響，故命 m=cln<i)+d，貝丨J公式1變形為公式2,艮F
F為地層因子； Φ為巖石孔隙度； c為常數； d為常數； 取對數，得到公式4, lgF=-clg2 Φ -dig Φ，根據最小二乘法擬合求得系數c、d，建立m不 為常數的巖電關系。 對公式4中的c取不同的值，形成反映不同導電能力的分區線，并保證覆蓋大部分實驗 數據點；并結合壓汞資料的儲層分類認識，根據F減小指示儲集空間連通性變好，F增大指 示儲集空間連通性變差的認識，結合Φ的變化，形成與c值，即與電流通過性有關的常數分 區相交的分類界線，即給出基于巖電標準的分類圖版。
8. 根據權利要求1所述的基于巖電參數的儲層分類方法，其特征在于，所述步驟2)形 成分類圖版；具體應用實例為：選取NP凹陷（即含油氣盆地三級構造）PG2井中深層低孔滲 儲層中的實驗樣品的毛管壓力曲線資料和巖電實驗資料，驗證本方法并實現該地區基于巖 電法的分類圖版制定；根據各實驗樣品之間明顯的排驅壓力P d、中值壓力P5(l的差異，將上 述實驗樣品分為I、II、III、IV類，利用巖電實驗數據對上述四類儲層進行驗證。
9. 根據權利要求1所述的基于巖電參數的儲層分類方法，其特征在于，所述步驟3)建 立定量分類評價基礎；具體是，根據步驟1)所述三種孔隙結構理論模型，對各類儲層，分別 建立標準一致的孔隙度、滲透率、飽和度模型，形成定量分類評價的模型基礎；即在F-Φ實 驗測量中，巖石孔隙度Φ相同的情況下，根據公式3,采用m參數可變的模型，按照標準分區 內儲層類型的巖電實驗數據，分類擬合F- Φ，即地層因子-孔隙度、I-Sw即電阻增大率-飽 和度關系，確定飽和度計算參數。
10. 根據權利要求1所述的基于巖電參數的儲層分類方法，其特征在于，所述步驟4)確 定儲層的分類級別；具體是，對于沒有實驗資料的孔隙結構的儲層評價對象，利用電法測井 資料開展孔隙結構評價，即根據地層中純水層的深電阻率R t與地層水電阻率Rw，計算得到 地層因子F，即公式5
F為地層因子 R。為巖石實測電阻率 Rt為測井所得純水層深電阻率 Rw為地層水電阻率； 再根據測井資料計算獲取地層因子F、巖石孔隙度Φ，通過判斷F-Φ在上述分類圖版 中的位置，可確定該儲層的分類級別，實現分類評價。
11. 根據權利要求1所述的基于巖電參數的儲層分類方法，其特征在于，所述步驟2)形 成分類圖版；對于高泥質儲層，先考慮較純的砂巖泥質含量V sh〈8%，形成分類依據后，再根 據壓汞、核磁分類認識，對高泥質含量的巖樣給予一定的Λ F，使之落入對應的分區，并形成 校正經驗認識。
12. 根據權利要求1所述的基于巖電參數的儲層分類方法，其特征在于，所述方法在巖 電資料基礎不多的地區，結合兼測了壓汞、核磁資料巖樣的巖電實驗數據和分類認識，建立 基于巖電的儲層分類基礎的F-Φ分類標準，按照步驟3)中利用測井資料計算飽和儲層水 地層因子F、巖石孔隙度Φ的辦法，實現基于測井資料的儲層分類和分類定量評價。
【文檔編號】G01V3/38GK104101905SQ201310125102
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月11日 優先權日:2013年4月11日
【發明者】程道解, 萬金彬, 李東平, 王娟, 龔守捍, 白松濤, 馮俊貴, 田揚 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團測井有限公司