基于可變骨架參數的復雜儲層流體識別方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于儲層流體識別技術領域，涉及一種基于可變骨架參數的復雜儲層流體 識別方法，該方法可用于石油測井資料解釋。
【背景技術】
[0002] 流體識別是復雜儲層測井解釋面臨的一個重要難題。W火山巖氣藏為代表的復雜 儲層礦物成分種類多，巖石骨架參數變化大，加之儲層孔隙度較小，不同流體性質對測井響 應差異較小，從而給流體識別帶來了困難。對于普通砂巖氣藏，地層含氣會明顯影響孔隙度 測井響應；密度測井中體積密度值明顯減小，補償中子測井中中子孔隙度也明顯減小，在測 井圖常用刻度條件下，中子和密度曲線呈現明顯的幅度差，即"挖掘效應"。"挖掘效應"是 識別氣層的重要方法，但在復雜儲層中，由于巖石骨架參數的變化在一定程度上掩蓋了流 體性質對測井響應的影響，導致"挖掘效應"不明顯。
[0003] 肖利梅(碳酸鹽巖復雜結構儲層流體識別方法研究，內蒙古石油化工，2012年，7 : 3-4)針對西部T油田W裂縫-孔隙類型為主的碳酸鹽巖復雜儲層特點，采用雙重孔隙結構 體積模型，W常規測井資料為基礎求取儲層內各孔隙度參數，應用基于統計分析的正態分 布法對碳酸鹽巖儲層流體性質進行識別。
[0004] Li化ao-Liu等人(一種評價致密砂巖儲層孔隙結構的新方法及其應用Applied Geo地ysics，2010年，3 ;283-291)提出將孔隙結構對電阻率的影響進行歸一化校正W及基 于核磁共振測井預測儲層完全含水電阻率R0的評價方法，從而突出儲層流體性質變化引 起的電性變化，并提供了一種新的致密砂巖儲層流體識別思路。
[0005] 郭殿軍等人巧Ij用侵入因子與視自然電位差交會識別低孔低滲儲層流體性質，中 外能源，2010年，6 ;60-62)提出了利用侵入因子與視自然電位差交會圖識別地層流體的方 法，對控制井古64-79井F19號小層和探井古704井F17號小層進行解釋，其結論與試油資 料相一致。
[0006] 董紅(黃沙巧粗面巖儲層流體模糊識別方法，測井技術，2006年，5 ;408-410)采用 "擇近原則"對模糊集油層、低產油層、水層、干層和待識別層進行模型歸類，用模糊統計方 法確定各特征集的隸屬函數，建立了黃沙巧油田粗面巖儲層流體識別方法。
[0007] 下一(基于變骨架密度的中基性火山巖儲層孔隙度計算方法，國外測井技術，2012 年，1 ;22-26)提出了一種基于變骨架密度的中基性火山巖儲層孔隙度評價方法：應用巖也 分析及伽馬能譜測井，采用多元線性回歸的方法建立了中基性火山巖的骨架密度解釋模 型，在此基礎上，結合密度測井及中子測井建立了變骨架密度的孔隙度測井解釋模型，在松 迂盆地慶深氣田取得了良好的應用效果。
[0008] 王貴清等人(基于變骨架時差的縱橫波速度比識別輕質油氣層的方法研究，測井 技術，2008年，3 =246-248)研究利用實測的骨架成份含量計算實際的骨架時差值(變量)，用 該骨架值計算水層的理論縱橫波速度比作為背景值，實測的縱橫波速度比與背景值在水層 重合，在輕質油氣層則小于背景值。
[0009] 由此可見，在現有的復雜儲層測井解釋技術中，還沒有在排除巖石骨架參數變化 影響的基礎上，利用中子、密度測井響應識別流體的方法。

【發明內容】

[0010] 本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供了一種基于可變骨架參 數的復雜儲層流體識別方法。該方法在排除巖石骨架參數變化影響的基礎上，利用中子、密 度測井響應識別流體。
[0011] 為此，本發明提供了一種基于可變骨架參數的復雜儲層流體的識別方法，包括：
[0012] 步驟A，計算第一孔隙度；利用可變骨架參數W及實際中子和密度測井響應曲線， 在每個深度點上分別通過式（I)和式（II)計算得到PORN和P0畑兩條孔隙度曲線：
[001引 P0RN= (CNkCNMA)/ (NF-CNMA)式（I)
[0014] PO畑=(DEMA-DEN)/ (DEMA-DF)式（ID
[001引其中，PORN為第一中子孔隙度；
[0016] P0畑為第一密度孔隙度；
[0017] CNL為實際中子測井響應值；
[001引DEN為實際密度測井響應值；
[0019] NF為地層水中子值，DF為地層水密度值，NF和DF均為常數，且NF=100%，DF=lg/ cm];
[0020] CNMA為骨架中子值，DEMA為骨架密度，CNMA和DEMA為可變骨架參數，且均利用測 井資料逐點計算得到；
[0021] 步驟B，正演中子測井響應曲線和密度測井響應曲線；分別假定待解釋儲層為氣 層或水層，并分別正演待解釋儲層中子測井響應曲線和密度測井響應曲線獲得正演中子測 井響應曲線和密度測井響應值；
[0022] 步驟C，判斷流體性質：將正演中子、密度測井響應值分別換算為第二孔隙度，然 后針對每個待解釋儲層計算第二孔隙度與第一孔隙度的標準差，并依據標準差數值判斷待 解釋儲層流體性質。
[0023] 本發明中，式（I)和式（II)是基于巖石體積物理模型獲得的。
[0024] 根據本發明，在步驟B中，分別假定儲層為氣層或水層，利用可變骨架參數和式 (III) - (VI)來計算中子測井響應值和密度測井響應值：
[00巧]CNLG=CNMAX(l-P0R)+〇wXP0RXa+OgXPORX目 式（III)
[0026] CNLW=CNMAX(l-P0R)+〇wXP0R 式（IV)
[0027] DENG=DEMAX(l-P0R) +p,XP0RXa+pgXPORX目 式（V)
[0028] DENW=DEMAX(l-P0R) +p,XP0R 式（VI)
[0029] 其中，CNLG為正演氣層中子測井響應值；
[0030] CNLW為正演水層中子測井響應值；
[003。 DENG為正演氣層密度測井響應值；
[0032] DENW為正演水層密度測井響應值；
[003引 0,、分別為地層水和天然氣的中子值，且均為常數，0,=100%，0g=0 ;
[0034] P，、Pg分別為地層水和天然氣的密度值，且均為常數，P，=lg/cm3,Pg=0.25g/ cm3 ;
[00巧]a為束縛水飽和度，其取值范圍為15%-50〇/〇 ;
[0036] 目為含氣飽和度，并且目=100%-a;
[0037] P0R為地層孔隙度，為經過油氣校正的核磁孔隙度DMRP或第一中子孔隙度與第一 密度孔隙度的平均值。
[003引根據本發明，在步驟C中，分別采用式(W)- (X)來將CNLG、CNLW、DENG、DENW換算 為P0GN、P0WN、P0GD、P0WD;然后在每個待解釋層上分別通過式(幻）-(XIX)來計算P0GN、 P0WN、P0GD、P0WD與PORN、P0RD的標準差，并依據標準差數值判斷待解釋儲層流體性質；
[0039] P0GN= (CNLG-CNMA)/ (NF-CNMA)式(W)
[0040]P0WN= (CMJf-CNMA)/ (NF-CNMA)式(擺）
[0041]P0GD= (DEMA-DENG)/ (DEMA-DF)式（IX)
[0042]P0WD= (DEMA-DENW)/ (DEMA-DF)式（X)
【主權項】
1. 一種基于可變骨架參數的復雜儲層流體的識別方法，包括： 步驟A，計算第一孔隙度：利用可變骨架參數以及實際中子和密度測井響應曲線，在每 個深度點上分別通過式（I )和式（II)計算得到PORN和PORD兩條孔隙度曲線： PORN= (CNL-CNMA)/ (NF-CNMA)式（I ) PORD= (DEMA-DEN)/ (DEMA-DF)式（Π ) 其中，PORN為第一中子孔隙度； PORD為第一密度孔隙度； CNL為實際中子測井響應值； DEN為實際密度測井響應值； NF為地層水中子值，DF為地層水密度值，NF和DF均為常數，且NF=100%，DF=lg/cm3 ; CNMA為骨架中子值，DEM為骨架密度，CNMA和DEM為可變骨架參數，且均利用測井資 料逐點計算得到； 步驟B，正演中子測井響應曲線和密度測井響應曲線：分別假定待解釋儲層為氣層或 水層，并分別正演待解釋儲層中子測井響應曲線和密度測井響應曲線獲得正演中子測井響 應曲線和密度測井響應值； 步驟C，判斷流體性質：將正演中子、密度測井響應值分別換算為第二孔隙度，然后針 對每個待解釋儲層計算第二孔隙度與第一孔隙度的標準差，并依據標準差數值判斷待解釋 儲層流體性質。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟B中，分別假定儲層為氣層或水層， 利用可變骨架參數和式(III) - (VI)來計算中子測井響應值和密度測井響應值： Cnlg=CNMAX (1-P0R)+OwXPORX a +CDgXPORX β 式（III) CNLff=CNMAX (1-P0R)+Φ￥XPOR 式（IV) DENG=DEMAX (1_P0R) + pwXP0RX a + P gXP〇RX β 式（V) DENW=DEMAX (1-P0R)+ PwXPOR 式（VI) 其中，CNLG為正演氣層中子測井響應值； CNLW為正演水層中子測井響應值； DENG為正演氣層密度測井響應值； DENW為正演水層密度測井響應值； 〇w、〇8分別為地層水和天然氣的中子值，且均為常數，〇w=l〇〇%，O g=O ; P w、P g分別為地層水和天然氣的密度值，且均為常數，P w=lg/cm3, P g=0. 25g/cm3 ; α為束縛水飽和度，其取值范圍為15%-50%; β為含氣飽和度，并且β=1〇〇%_α ; POR為地層孔隙度，為經過油氣校正的核磁孔隙度DMRP或第一中子孔隙度與第一密度 孔隙度的平均值。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟C中，分別采用式(VD- (X) 來將CNLG、CNLW、DENG、DENW換算為POGN、POWN、POGD、POWD;然后在每個待解釋層上分別通 過式(XI) - (XIX)來計算P0GN、P0WN、P0GD、P0WD與P0RN、P0RD的標準差，并依據標準差數 值判斷待解釋儲層流體性質； POGN= (CNLG-CNMA)/ (NF-CNMA)式（W)
其中，N為解釋層上的采樣點數； CNLG為正演氣層中子測井響應值； CNLW為正演水層中子測井響應值； DENG為正演氣層密度測井響應值； DENW為正演水層密度測井響應值； POGN、POWN、POGD、POWD 為第二孔隙度； DETGN、DETCD、DETWN、DETWD 為標準差。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特征在于，依據標準差數值判斷待解釋儲層流體性 質包括： 當（DETGN+DETCD) / (DETWN+DETWD)〈0· 33 時，則判斷為氣層； 當（DETGN+DETCD) / (DETWN+DETWD) >3 時，則判斷為水層； 當0. 33彡（DETGN+DETCD) / (DETWN+DETWD)彡3,則判斷為氣水同層。
5. 根據權利要求1-4中任意一項所述的方法，其特征在于，所述測井資料包括元素俘 獲譜測井數據、自然伽馬能譜測井數據、自然伽馬測井數據。
6. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述測井資料為元素俘獲譜測井數據。
【專利摘要】本發明涉及一種基于可變骨架參數的復雜儲層流體識別方法。該方法在排除巖石骨架參數變化影響的基礎上，分別正演儲層為氣層、水層時的測井響應，通過與實際測井響應的對比判斷儲層流體性質。該方法可用于石油測井資料解釋中的流體識別工作，為復雜儲層流體性質識別提供了新的方法。
【IPC分類】G06F19-00, G01V11-00, E21B49-00
【公開號】CN104865614
【申請號】CN201410058870
【發明人】張軍, 李軍, 劉志遠, 胡瑤, 張愛芹, 于文芹
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2014年2月20日