[發明專利]一種確定地層含水飽和度的方法及裝置

有效

• 申請號: 201210165738.4
• 申請日: 2012-05-24
• 公開（公告）號: CN103422853B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發明（設計）人: 萬金彬;李東平;王娟;龔守捍;陶平;程道解;黃科;白松濤;馮俊貴;田揚
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團測井有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 關文魁

技術領域

本發明涉及石油測井技術領域，特別涉及一種確定地層含水飽和度的方法及裝置。

背景技術

準確求取地層含水飽和度是測井地層評價的基礎，在地層評價中確定地層含水飽和度最常用的方法是阿爾奇含水飽和度模型計算法。該方法后來又衍生了一些其它測井評價方法，這些方法也都是在阿爾奇含水飽和度計算模型基礎上發展起來的。

阿爾奇含水飽和度解釋模型是在高礦化度溶液條件下的純砂巖巖電實驗的基礎上建立起來的，它是測井資料定量解釋的理論基礎。

經典的阿爾奇地層含水飽和度公式為：

（1）式中要確定的參數有a、b、m、n、R_w等，這些儲層巖電參數的精確與否直接影響到地層含水飽和度的準確計算，也會影響到油氣層的正確識別和對儲層的客觀評價。

儲層巖電參數的求取通常是通過選取能夠代表本地區地質特征的系列巖心，按照《巖石電阻率參數實驗室測量及計算方法（SY/T?5385-1991）》標準流程進行實驗及計算，得到巖心的膠結指數m值、飽和度指數n值、巖性系數a、b值及巖心所含的地層水的電阻率R_w值，其中，進行巖電測試分析需要較長的時間周期。

經對大量的巖心巖電實驗結果分析發現，巖電參數a、b、m、n值是隨儲層的不同物性及所含的地層水的電阻率的變化而對應改變的，特別是對于低孔隙度低滲透率儲層，a、b值變化較小，但m、n值變化較大；而經典的阿爾奇含水飽和度解釋模型在計算求解地層含水飽和度時，地層參數m、n值在某一層段內是相對固定的，m、n值沒有即時隨儲層的不同物性及地層水電阻率的變化而對應改變，因此，對于物性和地層水電阻率變化較大的儲層，應用經典的阿爾奇含水飽和度解釋模型求取的儲層含水飽和度會產生較大的誤差。

傳統的阿爾奇含水飽和度解釋模型在解釋處理測井資料時，a、b、m、n值在某一層段內是相對固定的，即a、b、m、n值沒有嚴格按照儲層的不同物性及地層水電阻率的變化而對應改變，特別是傳統的阿爾奇含水飽和度解釋模型應用于孔隙度POR和地層水電阻率R_w變化較大的儲層時，計算的地層含水飽和度會產生較大的誤差。

中國專利文獻CN101649738公開了一種確定地層含水飽和度的方法，選取地質特征的系列巖心，得到巖心的孔隙度φ、巖心所飽和的地層水電阻率Rw值，求解膠結指數m(Rw，φ)和飽和度指數n(Rw，φ)，代入通常的阿爾奇含水飽和度計算模型，計算得到地層含水飽和度Sw。但是其求解膠結指數m(Rw，φ)和飽和度指數n(Rw，φ)較為復雜，需要通過計算求解嵌套的多個待定系數，大大增加了運算量，降低了計算精度，增加了誤差來源。

發明內容

為了解決現有技術的問題，獲得一種簡潔的求解膠結指數和飽和度指數的方法，本發明提供了一種確定地層含水飽和度的方法及裝置。

所述技術方案如下：

一方面，本發明提供了一種確定地層含水飽和度的方法，所述方法包括如下步驟：

1）選取所測地區代表性系列巖心，測定系列巖心的孔隙度POR及巖心所飽和的地層水電阻率R_w值；

2）建立巖心膠結指數m與巖心孔隙度POR、地層水電阻率R_w之間的函數關系m(POR,R_w)，其函數關系式為：

m=α₁+α₂×POR+α₃×R_w×(POR)²

其中α₁、α₂、α₃為待定系數，其值可通過對所測系列巖心求取最小二乘法得到；

3）建立飽和度指數n與巖心孔隙度POR、地層水電阻率R_w之間的函數關系n(R_w,POR)，其函數關系式為：

n=β₁×POR+β₂×ln(POR)/R_w+β₃

其中β₁、β₂、β₃為待定系數，其值可通過對所測系列巖心求取最小二乘法得到；

4）利用阿爾奇含水飽和度解釋模型求得地層含水飽和度S_w，即：

S_w＝[a·b·R_w/(R_t·φ^m)]^1/n；