[發(fā)明專利]基于核磁視自由水孔隙度反演的致密儲(chǔ)層高阻水層識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111139991.8
• 申請(qǐng)日: 2021-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN114233284B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴富強(qiáng);劉粵蛟;黃兆輝;蔣國(guó)強(qiáng);劉源琦;臧永鈐;王海濤;張國(guó)統(tǒng);鐘路路;張曉樹;歐發(fā)輝;譚先鋒;王敏;王濡岳;閆建平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶科技學(xué)院
• 主分類號(hào): E21B49/00
• 分類號(hào): E21B49/00;E21B47/00
• 代理公司: 重慶蘊(yùn)博君晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50223
• 代理人: 韓慧芳

1.基于核磁視自由水孔隙度反演的致密儲(chǔ)層高阻水層識(shí)別方法,包括以下步驟，

S1基于核磁測(cè)井求解T2譜，包括，

巖石核磁共振所測(cè)得的總磁化強(qiáng)度信號(hào)為M(t)，t＝1，…，n，采用以下公式求解出各類孔隙T₂弛豫時(shí)間以及孔隙在總孔隙中所占的份額P_i，

…

t(j)＝j(luò).T_E j＝1,2,3,…,n (4)

式中，P_i為第i種孔隙在總孔隙中所占的份額，T_2i為第i種孔隙的T₂弛豫時(shí)間，T_E為回波間隔，ε(j)為隨機(jī)噪聲，j＝1，…，n，t表示時(shí)間脈沖信號(hào)，n表示觀測(cè)到的回波數(shù)，t(n)表示第n個(gè)回波的時(shí)間脈沖信號(hào)，m表示馳豫組分種類數(shù),i表示孔隙的種類；

S2計(jì)算T2譜反向累計(jì)譜，包括，

將累計(jì)孔隙度直接轉(zhuǎn)換成毛管壓力曲線的進(jìn)汞飽和度S_Hg，將T₂譜從大孔隙部分向小孔隙部分進(jìn)行反向累加，得到壓汞毛管壓力曲線相似的T₂譜積分曲線，其累積飽和度為壓汞毛管壓力曲線的進(jìn)汞飽和度，獲取進(jìn)汞飽和度；

S3設(shè)置大小孔徑分界初始值，包括，設(shè)置大小孔徑分界初始值，對(duì)不同孔徑尺度進(jìn)行分段擬合，大小孔徑分界初始值為最大驅(qū)動(dòng)壓力/T₂截止值，T₂截止值通過巖心離心實(shí)驗(yàn)獲取，從離心前的巖樣T₂分布幅度之和中找到某一點(diǎn)，使得所述某一點(diǎn)左側(cè)各點(diǎn)的幅度和等于離心后的T₂分布幅度和，把所述某一點(diǎn)作為T₂截止值T_2cuoff；

S4計(jì)算偽毛管壓力曲線，包括，

已知T₂分布的條件下，根據(jù)式(5)得到偽毛細(xì)管壓力曲線,基于第S3步得到的大小孔徑分界初始值，分別計(jì)算大小孔徑尺度分界初始值兩側(cè)的不同孔徑尺度下實(shí)測(cè)壓汞曲線和偽毛細(xì)管壓力曲線包絡(luò)面積比值,該比值分別為大、小孔徑尺度部分的縱向刻度轉(zhuǎn)換系數(shù)；

式中，p_c為進(jìn)汞壓力，單位為MPa；C為毛管壓力曲線與T₂譜之間的轉(zhuǎn)化系數(shù)；D1為縱向小孔徑部分轉(zhuǎn)換系數(shù)；D2為縱向大孔徑部分轉(zhuǎn)換系數(shù)；S_Hg,j為壓汞曲線第j個(gè)分量的進(jìn)汞飽和度增量；N1為壓汞曲線總分量個(gè)數(shù)；N為T₂譜經(jīng)橫向刻度轉(zhuǎn)換后的偽毛細(xì)管壓力曲線總分量個(gè)數(shù)；A_m,i為T₂譜經(jīng)橫向刻度轉(zhuǎn)換后的偽毛細(xì)管壓力曲線第i個(gè)分量幅度；M1為孔徑尺寸分界拐點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的壓汞分量數(shù)；M為孔徑尺寸分界拐點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的T₂譜經(jīng)橫向刻度轉(zhuǎn)換后的偽毛細(xì)管壓力曲線分量數(shù)，T₂表示由核磁共振測(cè)井原始數(shù)據(jù)擬合得到的核磁共振橫向弛豫時(shí)間分布譜，j表示分量的序號(hào)；

S5對(duì)巖樣進(jìn)行高壓壓汞實(shí)驗(yàn)得到巖心毛管壓力曲線，包括，進(jìn)入汞的孔隙體積百分?jǐn)?shù)和對(duì)應(yīng)壓力獲取實(shí)驗(yàn)巖心毛細(xì)管壓力曲線；

S6自動(dòng)搜素最優(yōu)轉(zhuǎn)換系數(shù)，利用分段面積法與相關(guān)系數(shù)法分別計(jì)算巖心毛管壓力曲線與偽毛管壓力曲線之間的面積差和曲線相關(guān)系數(shù)，利用最小二乘迭代法，迭代自動(dòng)搜索最小面積差與最大相關(guān)系數(shù)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換系數(shù)；

S7多巖心標(biāo)定區(qū)域轉(zhuǎn)換系數(shù)，包括，針對(duì)每一塊巖心，利用分段面積法與相關(guān)系數(shù)法迭代出來(lái)的最優(yōu)轉(zhuǎn)換系數(shù)計(jì)算偽毛管壓力曲線，與巖心毛管壓力曲線對(duì)比，計(jì)算出兩曲線的絕對(duì)誤差ΔP_S與ΔP_r，根據(jù)絕對(duì)誤差的大小對(duì)每個(gè)巖樣優(yōu)選分段面積法或相關(guān)系數(shù)法，并取絕對(duì)誤差最小的W組轉(zhuǎn)換系數(shù)的平均值作為區(qū)域最優(yōu)轉(zhuǎn)換系數(shù)；

式中：ΔP_S為利用分段面積法反演的偽毛管壓力曲線與巖心毛管壓力曲線之間的絕對(duì)誤差；ΔP_r為利用相關(guān)系數(shù)法反演的偽毛管壓力曲線與巖心毛管壓力曲線之間的絕對(duì)誤差；P_is為利用分段面積法反演的偽毛管壓力曲線中第i種孔隙在總孔隙中所占的份額、P_ir為利用相關(guān)系數(shù)法反演的偽毛管壓力曲線中第i種孔隙在總孔隙中所占的份額；P_i巖心為實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)的巖心毛管壓力曲線中第i種孔隙在總孔隙中所占的份額；

S8計(jì)算孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)及孔徑譜，包括，

基于找出的最優(yōu)轉(zhuǎn)換系數(shù)反演偽毛管壓力曲線，用偽毛管壓力曲線反演孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)，

其中，最大孔喉半徑r_max計(jì)算公式為：

式中：ΔS_Hg(i)為偽毛細(xì)管壓力曲線第i個(gè)分量的進(jìn)汞飽和度，S_Hg(i)偽毛細(xì)管壓力曲線第i個(gè)分量的累計(jì)進(jìn)汞飽和度，r(i)為第i個(gè)孔喉半徑分量，單位為μm，

核磁共振總孔隙度φ_t采用以下公式定義為所有T₂組分φ_i孔隙度之和，

φ_t＝∑φ_i (11)

粘土束縛水孔隙度計(jì)算公式為：

φ_cbw＝φ_t-φ_e (13)

式中：φ_e為有效孔隙度，定義為除去粘土束縛水孔隙度部分的其余孔隙度之后；T_2clay為毛管孔隙與粘土孔隙分界值，φ_i表示第i種T₂組分的孔隙度。

S9確定自由水孔徑下限，包括，

利用核磁孔隙度、核磁最大孔喉半徑與試氣資料做交會(huì)圖，確定自由水孔徑下限，基于所述自由水孔徑下限，利用核磁共振測(cè)井反演出粘土束縛水孔隙度φ_bvi；

S10構(gòu)建視自由水孔隙度計(jì)算模型，包括，

計(jì)算水飽和度S_w，計(jì)算總含水孔隙度φ_w，利用核磁共振測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)基于式(11)、式(14)計(jì)算出粘土束縛水孔隙度φ_cbw，根據(jù)第S9步確定的自由水孔徑下限值計(jì)算毛管束縛水孔隙度φ_bvi，根據(jù)式(15)計(jì)算視自由水孔隙度φ_ffw，

φ_w＝φ_t.S_w (14)

φ_ffw＝φ_w-φ_bvi-φ_cbw (15)；

S11建立流體判別標(biāo)準(zhǔn)，包括，利用核磁視自由水孔隙度，原狀地層電阻率、試氣資料制作交會(huì)圖，確定流體類型劃分標(biāo)準(zhǔn)；

所述流體類型劃分標(biāo)準(zhǔn)包括，自由水孔隙度φ_ffw1.0，劃分為氣層；1.0≤φ_ffw≤2.0，劃分為氣水同層；φ_ffw2.0，劃分為水層。