[發(fā)明專利]一種基于核磁三組分百分比的儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)分類方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010218652.4
• 申請(qǐng)日: 2010-06-25
• 公開（公告）號(hào): CN102297828A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉忠華;胡法龍;李長(zhǎng)喜;張莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N15/08
• 分類號(hào): G01N15/08;G01N24/08
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于核磁三組分百分比的儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)分類方法。

背景技術(shù)

巖性及孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜、以低滲透為基本特征的復(fù)雜碎屑巖油氣藏在我國(guó)陸相沉積地層中大面積發(fā)育，其儲(chǔ)量占我國(guó)目前探明油氣資源總量的1/3以上，占“九五”以來探明油氣資源總量的3/4左右。在未來相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，此類油氣藏的勘探將是推動(dòng)我國(guó)油氣儲(chǔ)量持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)的重要領(lǐng)域。此類油氣藏中儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，在縱橫向上變化劇烈。油氣產(chǎn)量與儲(chǔ)層的孔隙度大小相關(guān)差，而與孔隙尺寸大小及其分布、孔隙的連通性即儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征密切相關(guān)。如何在連續(xù)深度范圍內(nèi)快速實(shí)現(xiàn)此類復(fù)雜碎屑巖儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)分類，進(jìn)而在普遍低滲透背景下尋找相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，進(jìn)一步合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)動(dòng)用和高效的開發(fā)低滲透油氣藏，一直是困擾油氣勘探家們的一個(gè)重要難題。

目前國(guó)內(nèi)外已發(fā)表的文獻(xiàn)中，有關(guān)儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)分類的方法，概括起來主要有如下兩大類：

1)孔隙結(jié)構(gòu)的綜合分類方法：主要利用取芯井段巖芯的各種巖石物理實(shí)驗(yàn)資料如孔隙度和滲透率、各類壓汞參數(shù)如排驅(qū)壓力和喉徑均值、鑄體薄片、掃描電鏡等多方面的資料來實(shí)現(xiàn)分類，如邸世祥(1991)、羅蟄潭(1981)、王允誠(chéng)(1981)等。

2)孔隙結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)地質(zhì)方法：通過多元統(tǒng)計(jì)方法，從眾多孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)中找出最能反映研究區(qū)儲(chǔ)集巖儲(chǔ)集性質(zhì)的參數(shù)如孔隙度、滲透率、喉徑均值等，然后通過聚類分析或模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判等方法對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，如吳勝和(1998)等。

上述方法的局限性非常明顯：

1)這些方法主要都針對(duì)取芯井段巖芯樣品的巖石物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)全井段非均質(zhì)儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)的快速連續(xù)分類；

2)這些方法所用參數(shù)較多，且一些參數(shù)如一系列壓汞參數(shù)等只能由實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到，用測(cè)井曲線很難精確求準(zhǔn)，導(dǎo)致實(shí)際操作周期長(zhǎng)，效率低，主要適用于實(shí)驗(yàn)室階段的研究，難以進(jìn)行工業(yè)化規(guī)模應(yīng)用；

3)這些方法并沒有從物理基礎(chǔ)上揭示控制儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)優(yōu)劣的關(guān)鍵因素，區(qū)域性、經(jīng)驗(yàn)性較強(qiáng)、普適性差，難以推廣。

核磁共振測(cè)井技術(shù)能夠在連續(xù)測(cè)量范圍內(nèi)提供反映非均質(zhì)儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)特征變化的T₂譜數(shù)據(jù)，為我們利用此類數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)深度范圍的孔隙結(jié)構(gòu)分類奠定了基礎(chǔ)。但是前人的研究主要集中在將T₂譜轉(zhuǎn)化為偽壓汞毛管壓力曲線的方法上，如Yakov?Volokitin(2001)等，并未能給出一種直接利用核磁T₂譜數(shù)據(jù)對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)分類進(jìn)而區(qū)分儲(chǔ)層優(yōu)劣的簡(jiǎn)單、快速、有效而又實(shí)用的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)在核磁共振測(cè)井測(cè)量深度范圍內(nèi)連續(xù)進(jìn)行復(fù)雜碎屑巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)分類的難題，以巖心配套巖石物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果為指導(dǎo)，借助核磁共振測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，從中提取反映孔隙結(jié)構(gòu)類型變化的關(guān)鍵參數(shù)，利用這些參數(shù)的相對(duì)變化規(guī)律最終實(shí)現(xiàn)連續(xù)深度范圍內(nèi)儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)的快速分類，從而提高在普遍低孔低滲背景下尋找相對(duì)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的成功率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

步驟1：對(duì)有代表性的不同孔隙結(jié)構(gòu)巖心樣品進(jìn)行配套的核磁共振及壓汞實(shí)驗(yàn)，以壓汞曲線形態(tài)特征為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)巖心孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類；

步驟2：通過系統(tǒng)分析不同孔隙結(jié)構(gòu)類型樣品的壓汞曲線、核磁共振T₂譜及其累積孔隙度曲線，確定控制孔隙結(jié)構(gòu)優(yōu)劣的關(guān)鍵因素；

步驟3：從核磁共振實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中提取小尺寸、中等尺寸與大尺寸孔隙組分在總孔隙系統(tǒng)中的百分比S1、S2及S3；

步驟4：確定不同孔隙結(jié)構(gòu)類型的百分比S1、S2及S3之間相對(duì)大小的變化規(guī)律，形成判斷孔隙結(jié)構(gòu)類型的標(biāo)準(zhǔn)；

步驟5：從核磁測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)中提取百分比S1、S2及S3，運(yùn)用步驟4確定的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)深度范圍內(nèi)對(duì)復(fù)雜碎屑巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)的快速分類。

所述步驟1中，以壓汞曲線形態(tài)特征為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)巖心孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，是指根據(jù)進(jìn)汞的排驅(qū)壓力及曲線形態(tài)特征將巖芯孔隙結(jié)構(gòu)類型分為四類，Ⅰ類孔隙結(jié)構(gòu)最好；Ⅱ類孔隙結(jié)構(gòu)較好，Ⅲ類孔隙結(jié)構(gòu)較差，Ⅳ類孔隙結(jié)構(gòu)最差；

所述步驟2中，控制孔隙結(jié)構(gòu)優(yōu)劣的關(guān)鍵因素是指通過系統(tǒng)分析有代表性的不同孔隙結(jié)構(gòu)類型樣品的壓汞曲線、核磁共振T₂譜及其累積孔隙度曲線特征，所確定的各類孔隙結(jié)構(gòu)中不同尺寸孔隙組分在總孔隙系統(tǒng)中百分含量的相對(duì)大小；