[發明專利]一種基于非導電孔隙模型的含油氣飽和度評價方法

無效

• 申請號: 201210245937.6
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN103543474A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 李軍;張超謨;王曉暢;張軍;胡瑤;劉志遠;路菁;于文芹
• 申請（專利權）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
• 主分類號: G01V3/38
• 分類號: G01V3/38
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 郭韞

技術領域

本發明屬于油氣勘探開發領域，具體涉及一種基于非導電孔隙模型的含油氣飽和度評價方法。

背景技術

利用測井資料確定儲層中含油氣飽和度是高效勘探和開發油氣田的基礎，也是儲層測井評價的核心。早在1942年，阿爾奇先生(殼牌公司石油測井工程師)發表了著名的阿爾奇公式，奠定含油氣飽和度定量評價的基礎，在實際生產中得到廣泛應用，目前仍然是測井含油氣飽和度定量評價的主流方法。傳統阿爾奇理論適合于以原生粒間孔隙為主且孔隙度較大(一般大于15％)的干凈砂巖儲層。對于這類儲層，依據阿爾奇理論，利用測井資料確定含油氣飽和度精度很高，其應用得到了石油工業界的廣泛認同，這類儲層稱為阿爾奇儲層。傳統阿爾奇理論是含油氣飽和度定量評價的理論基礎。但是，近年來，隨著油氣勘探開發領域的不斷深入以及油氣勘探開發對象日益復雜化，出現了大量的縫洞型碳酸鹽巖、火山巖、變質巖儲層，甚至裂縫性泥巖儲層，阿爾奇理論的局限性也體現出來。這類儲集體儲集空間類型復雜，且非均質性強，導電機理明顯不同于阿爾奇儲層，顯現“非阿爾奇化”現象，對于這類儲層如果直接套用阿爾奇公式進行含油氣飽和度評價，將會帶來很大的誤差，甚至是錯誤的結論。

目前對“非阿爾奇化”復雜儲層含油氣飽和度測井評價方法還在不斷探索中，主要方法是針對復雜儲層特點，對阿爾奇理論中關鍵參數進行修正，然后應用于儲層含油氣飽和度評價。具體作法分為三類：

其一，研究影響阿爾奇方程中關鍵參數(主要是膠結指數m和飽和度指數n)地質因素，在實驗基礎上或者憑個人地區經驗對這些關鍵參數進行量化修正，然后應用阿爾奇方程確定儲層含油氣飽和度，如李軍、張超謨等(2009年)在庫車地區復雜儲層含油氣飽和度評價中，利用實驗數據，確定m指數和n指數量化關系，修正阿爾奇公式；王青、李國平等(2003年)，在復雜儲集層測井解釋研究中采用經驗估計m、n指數方法對阿爾奇理論進行修正。

其二，依據多重孔隙介質導電模型，進行推導和數字模擬計算，以此為基礎對阿爾奇理論進行修正，如潘保芝、張麗華等(2006年)提出由基質、裂縫和不連通孔洞構成三孔隙模型，依據并聯和串聯導電原理，推導出不同孔隙組合形式下的m指數表達式，在此基礎上對傳統阿爾奇理論進行修正。

其三，在一定假設條件下，依據導電網絡并聯導電原理，結合阿爾奇理論和電測井響應特征，推導得到含油氣飽和度評價方程，如趙良孝、張樹東等(2005年)，在復雜碳酸鹽巖飽和度評價中，根據地層流體在孔、洞和裂縫中不同賦存狀態和電阻率測井響應特征，利用并聯導電原理，并結合阿爾奇理論，提出一種含油氣飽和度評價方法。

顯然，這些方法就本質來說，并沒有脫離阿爾奇理論的框架范疇，含油氣飽和度評價精度難以把握，在實際操作過程中或憑個人經驗，隨機性較大；或操作過于復雜，難以推廣使用。而且應該看到，阿爾奇理論是有應用條件限制的，對于那些含有大量孤立孔隙的儲層和儲集空間極度非均質分布的儲層，從根本上來說是不符合阿爾奇理論應用條件的，也就不能對其進行修正。

從導電性能上來講，孔隙分為導電孔隙和非導電孔隙，儲層“非阿爾奇化”的根本原因在于復雜儲層非導電孔隙分布形式不同于傳統阿爾奇儲層，從而導致阿爾奇理論的不適應性。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的難題，提供一種基于非導電孔隙模型的含油氣飽和度評價方法，其是針對復雜儲層“非阿爾奇化”現象，以麥克斯威爾導電理論為指導設計實驗方法和流程，測定非導電孔隙，在此基礎上確定含油氣飽和度。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種基于非導電孔隙模型的含油氣飽和度評價方法，所述方法首先依據巖石物理實驗確定地層中非導電孔隙度及其所占總孔隙度的比例，然后利用基于非導電孔隙含油氣飽和度評價方程確定儲層的含油氣飽和度。

所述方法包括以下步驟：

(1)利用密度測井資料與中子測井資料交會計算得到儲層的物理總孔隙度φ_t；

(2)將儲層孔隙劃分為導電孔隙和非導電孔隙：把儲層孔隙中能夠通過電流的孔隙稱為導電孔隙，把不能通過電流的孔隙稱為非導電孔隙；

(3)通過實驗確定非導電孔隙度φ_s及其與總孔隙度φ_t的比值；

(4)確定儲層的含油氣飽和度。

所述步驟(3)具體如下：