[發明專利]一種基于電磁理論計算m值的改進三孔隙度模型及方法

有效

• 申請號: 201911330688.9
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN110968963B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 司馬立強;田杰;王亮;劉紅岐;張磊;孫楊沙;謝冰
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 鄒仕娟

1.一種構建基于電磁理論計算m值的改進三孔隙度模型的方法，其特征在于，該模型為：

當儲層只發育非連通孔洞時，則該模型為：

當儲層只發育裂縫時，則該模型為：

式(19)、(20)和(21)中，m為三孔體系的儲層膠結指數，為三孔體系中非連通孔洞的孔隙度，為三孔體系中裂縫的孔隙度，m_b為基質的膠結指數，為三孔體系的總孔隙度，為基質的孔隙度。

2.一種構建改進三孔隙度模型的方法，其特征在于，所述方法包含：

(S1)將基質與溶洞視為整體，采用Maxwell-Garnett球形模型，計算基質與溶洞雙孔體系的介電常數，并通過該介電常數構建溶洞、基質雙孔體系的電阻率模型，為：

式(13)中，R_bv為溶洞、基質雙孔體系的電阻率；為三孔體系中非連通孔洞的孔隙度；為三孔體系中裂縫的孔隙度；

(S2)將溶洞、基質雙孔體系的電阻率R_bv與裂縫電阻率R_f并聯，并加入Archie公式，構建改進的三孔隙度模型；

其中，通過并聯，三孔體系的總電阻率R_bvf為：

將式(13)帶入式(14)中，得到：

所述改進的三孔隙度模型為：

式(19)中，m為三孔體系的儲層膠結指數；m_b為基質的膠結指數；為三孔體系的總孔隙度；為基質的孔隙度。

3.根據權利要求2所述的構建改進三孔隙度模型的方法，其特征在于，在步驟(S2)中，加入Archie公式，有：

式(16)中，F_b為基質的地層因素；式(17)中，F_bvf為三孔體系的總地層因素；

將式(16)、(17)帶入式(15)中，并將三孔體系的孔隙度轉換到基質體系，為：

通過式(18)，得到所述改進的三孔隙度模型。

4.根據權利要求2所述的構建改進三孔隙度模型的方法，其特征在于，所述三孔體系的基質孔隙度轉換到基質體系或雙孔體系時，有：

5.根據權利要求2所述的構建改進三孔隙度模型的方法，其特征在于，在步驟(S1)中，所述Maxwell-Garnett球形模型的表達式為：

式(5)中，ε_e為基質的介電常數，ε_i為溶孔內的介電常數，ε_eff為基質、溶孔雙孔體系的介電常數，f為溶孔的孔隙度。

6.根據權利要求5所述的構建改進三孔隙度模型的方法，其特征在于，所述基質、溶孔雙孔體系的介電常數ε_eff為復數，還表示為：

式(11)中，ε_eff′為基質、溶孔雙孔體系的介電常數虛部，j為虛數，ω表示角頻率，ε₀表示真空中的介電常數；

ω不斷向0趨近，則虛部將會變得無窮大，占等效介電常數的主體，則式(11)等效為：

在ω趨近于0時，還能得到：

將ω趨近于0時得到的各式帶入式(11)，得到：

7.根據權利要求6所述的構建改進三孔隙度模型的方法，其特征在于，在地下埋藏情況下，地層內充填地層水，電導率與電阻率互為倒數，則溶蝕孔洞與基質兩相體系的等效電導率σ_ef、基質的電導率σ_e、溶蝕孔洞的電導率σ_i分別為：

根據Aguilera三孔隙度模型，將三孔體系的溶蝕孔洞的孔隙度轉化到基質與溶蝕孔洞雙相體系內，溶蝕孔洞的體積分數f為：

通過將上述各式代入式(12)，獲得溶洞、基質雙孔體系的電阻率模型。