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一种基于岩性扫描测井资料的流体性质识别方法

2021-02-11 16:00:31

一种基于岩性扫描测井资料的流体性质识别方法

  技术领域

  本发明属于石油勘探开发中储层流体性质测井评价技术领域,尤其涉及一种基于岩性扫描测井资料的流体性质识别方法。

  背景技术

  储层流体性质识别是测井解释评价中的重要内容,是油气田勘探开发中储层中的一个关键步骤,它对整个油气田的地质认识及勘探开发部署有十分重要作用。

  目前通过测井方法进行流体性质识别主要为基于电法测井的常规测井系列,根据测量地层电阻率的绝对值及不同探测深度电阻率的比值,结合测试、取样资料统计某区域的电阻率下限值及深浅电阻率比值,用该统计值进行储层流体性质识别。然而在一些新区域的探井中,并无统计值进行参考,通过该方法进行流体性质识别的准确性就会降低。并且基于电法测井的流体性质识别方法主要适用于采用水基泥浆钻井的测量环境,在油基泥浆环境下由于无法准确测得地层的电阻率值,导致采用该方法进行流体识别的准确率也会降低。

  目前对于岩性扫描测井资料的应用主要是用于地层矿物组分的准确求取,通过得到的矿物组分进而得到岩石骨架密度、总有机碳含量和含油饱和度等参数。然而岩性扫描测井资料提供了地层中子宏观俘获截面指数这一参数,该参数可以反应井中的流体信息,然而目前通过中子宏观俘获截面指数进行流体性质识别的方法主要是在套管井中通过中子寿命测井进行使用,在裸眼井中尚未使用该方法。

  论文《岩性扫描测井技术在渤海复杂砂岩储层的应用》中提到了利用岩性扫描测井进行流体识别,但因为其提到的方法要依靠通过电阻率测井计算流体饱和度,对复杂储层条件不适用。

  发明内容

  针对现有技术中存在的技术问题,本发明提供了一种基于岩性扫描测井资料的流体性质识别方法,解决现有基于电法测井技术在储层流体性质识别中的不足。

  为了解决上述技术问题,本发明通过以下技术方案予以实现:

  一种基于岩性扫描测井资料的流体性质识别方法,包括以下步骤:

  步骤一:获取岩性扫描测井资料和常规测井资料,利用岩性扫描测井资料和常规测井资料求取地层岩性剖面参数;

  步骤二:根据步骤一得到的地层岩性剖面参数计算标准中子俘获截面指数;

  步骤三:利用岩性扫描测井资料中的中子俘获截面指数对步骤二得到的标准中子俘获截面指数在致密层段进行标定,得到标定后的标准中子俘获截面指数;

  步骤四:根据岩性扫描测井资料中的中子俘获截面指数和步骤三得到的标定后的标准中子俘获截面指数对流体性质进行识别。

  进一步地,步骤一中,利用岩性扫描测井资料和常规测井资料求取地层岩性剖面参数的方法为:将岩性扫描测井资料和常规测井资料导入岩石矿物体积模型中,通过最优化算法求解得到地层岩性剖面参数。

  进一步地,常规测井资料包括自然伽马、声波、中子和岩性密度。

  进一步地,步骤二中,计算标准中子俘获截面指数的公式如下:

  SIGM标准=(1-Vφ)×SIGM骨架+Vφ×SW×SIGM地层水+Vφ×(1-SW)×SIGM天然气

  

  式中:SIGM标准为标准中子俘获截面指数;Vφ为地层岩性剖面参数中的孔隙度参数;1-Vφ为地层岩石的体积含量;SIGM骨架为通过地层岩性剖面参数计算得到的岩石骨架中子俘获截面指数;SW为含水饱和度;SIGM地层水为地层水中子俘获截面指数;1-SW为含气饱和度;SIGM天然气为天然气中子俘获截面指数;N为岩石骨架中矿物的种类;i为岩石骨架中第i种矿物;SIGMi为第i种矿物的中子俘获截面指数;Vi为第i种矿物的体积含量。

  进一步地,地层岩性剖面参数中的孔隙度参数小于0.02的位置为所述致密层段。

  进一步地,步骤三中,标定方法为:在测量井段中找一段不含泥质的致密层段,通过调节SIGM地层水的取值使|SIGM测-SIGM标准|≤0.5时,则完成标定得到标定后的标准中子俘获截面指数SIGM标定;其中,SIGM测为岩性扫描测井资料中的中子俘获截面指数。

  进一步地,步骤四中,根据岩性扫描测井资料中的中子俘获截面指数和标定后的标准中子俘获截面指数对流体性质进行识别,具体为:利用岩性扫描测井资料中的中子俘获截面指数减去标定后的标准中子俘获截面指数,若作差结果大于等于0,则流体性质为水层;若作差结果小于0,则流体性质为气层。

  进一步地,步骤四还可以为:根据岩性扫描测井资料中的中子俘获截面指数、标定后的标准中子俘获截面指数和地层岩性剖面参数中的孔隙度参数对流体性质进行识别,具体采用如下公式:

  

  当δ≥0时,则流体性质为水层;当δ<0时,则流体性质为气层。

  与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:本发明提供的一种基于岩性扫描测井资料的流体性质识别方法,采用本发明进行的流体性质识别方法不受井眼介质条件影响,克服了在油基泥浆、空气钻井过程中电法测井无法进行流体识别的难题;采用本发明进行流体识别时可针对单井测井资料进行独立操作,不需要根据多口井的测井资料建立统一流体识别标准,在无参考测井资料的新探区中应用前景广泛;本发明提出利用岩性扫描测井资料中的中子俘获截面指数对标准中子俘获截面指数在致密层段进行标定,从而得到标定后的标准中子俘获截面指数的方法消除了仪器测量误差及非储层段的干扰影响,提高了流体识别的准确性;本发明方法不受岩性及储层类型的影响,具有广泛的实用性。

  为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

  附图说明

  为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案,下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

  图1为实施例中井A流体识别成果图。

  具体实施方式

  为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

  作为本发明的某一具体实施方式,一种基于岩性扫描测井资料的流体性质识别方法,包括以下步骤:

  步骤一:获取岩性扫描测井资料和常规测井资料,利用岩性扫描测井资料和常规测井资料求取地层岩性剖面参数,具体如下:将岩性扫描测井资料、常规测井资料中的自然伽马、声波、中子和岩性密度导入岩石矿物体积模型中,通过最优化算法求解得到地层岩性剖面参数,地层岩性剖面参数包括孔隙度参数、含水饱和度参数和矿物成分体积含量参数。

  步骤二:根据步骤一得到的地层岩性剖面参数计算标准中子俘获截面指数,计算公式如下:

  SIGM标准=(1-Vφ)×SIGM骨架+Vφ×SW×SIGM地层水+Vφ×(1-SW)×SIGM天然气

  

  式中:SIGM标准为标准中子俘获截面指数;Vφ为地层岩性剖面参数中的孔隙度参数;1-Vφ为地层岩石的体积含量;SIGM骨架为通过地层岩性剖面参数计算得到的岩石骨架中子俘获截面指数;SW为含水饱和度;SIGM地层水为地层水中子俘获截面指数;1-SW为含气饱和度;SIGM天然气为天然气中子俘获截面指数;N为岩石骨架中矿物的种类(这里的岩石包含泥质);i为岩石骨架中第i种矿物;SIGMi为第i种矿物的中子俘获截面指数;Vi为第i种矿物的体积含量。

  步骤三:利用岩性扫描测井资料中的中子俘获截面指数(即仪器测量得到的中子俘获截面指数)对步骤二得到的标准中子俘获截面指数在致密层段(致密层段为地层岩性剖面参数中的孔隙度参数小于0.02的位置)进行标定,得到标定后的标准中子俘获截面指数;由于地层水矿化度的变化导致SIGM地层水有较大变化,致使步骤二中计算的标准中子俘获截面指数SIGM标准与仪器实际测量得到的中子俘获截面指数SIGM测可能存在一定差异,所以需要标定,具体标定如下:

  在测量井段中找一段不含泥质的致密层段,通过调节SIGM地层水的取值使|SIGM测-SIGM标准|≤0.5时,则完成标定得到标定后的标准中子俘获截面指数SIGM标定;其中,SIGM测为岩性扫描测井资料中的中子俘获截面指数(即仪器测量得到的中子俘获截面指数)。

  步骤四:根据岩性扫描测井资料中的中子俘获截面指数和步骤三得到的标定后的标准中子俘获截面指数对流体性质进行识别,具体为:利用岩性扫描测井资料中的中子俘获截面指数减去标定后的标准中子俘获截面指数,若作差结果大于等于0,则流体性质为水层;若作差结果小于0,则流体性质为气层;

  或者,为了减少数值计算带来的误差,使计算结果在储层段更能准确反应流体性质,还可根据岩性扫描测井资料中的中子俘获截面指数和标定后的标准中子俘获截面指数,并结合地层岩性剖面参数中的孔隙度参数对流体性质进行识别,具体采用如下公式:

  

  当δ≥0时,指示岩性扫描测井资料中的中子俘获截面指数(即储层段测量中子俘获截面指数)大于标定后的标准中子俘获截面指数,判定流体性质为水层;

  当δ<0时,指示岩性扫描测井资料中的中子俘获截面指数(即储层段测量中子俘获截面指数)小于标定后的标准中子俘获截面指数,判定流体性质为气层。

  结合本发明的上述方法,我们采用某实际井数据处理的例子作为说明如下:

  附图1为井A流体性质识别成果图。图中1、2、3、4道为深度和常规测井曲线;第5、6、7道为测井资料处理得到的岩性剖面与孔隙度以及解释结论;第8道为仪器测量得到的中子俘获截面指数和根据本发明计算得到的标准中子俘获截面指数;第9道为根据本发明步骤四计算得到的δ。

  从附图1中可见,1#储层的δ值在-1.6~-0.9之间,储层段测量的中子俘获截面指数小于标定后的标准中子俘获截面指数,指示储层不含水,综合解释为气层;2#储层的δ值在-9.9~-4.2之间,储层段测量中子俘获截面指数小于标定后的标准中子俘获截面指数,指示储层不含水,综合解释为气层;3#储层的δ值在2.6~9.5之间,储层段测量中子俘获截面指数大于标定后的标准中子俘获截面指数,指示储层含水,综合解释为水层;试油结果显示该井1#和2#储层段为气层,3#储层段为水层,与解释结果相符。

  最后应说明的是:以上实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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