用于估計地下儲層中的孔隙度分布的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一般涉及用于處理測井曲線的方法和系統(tǒng)以及，特別地，用于估計地下儲 層中包括次生孔隙度的孔隙度分布的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 油氣勘探生產(chǎn)通過理解地下儲層中的孔隙度分布來輔助。在一些地質(zhì)地層中，特 別是碳酸鹽巖地層中，孔隙度分布在從巖心栓尺度到井間距離的一個或多個尺度上可以是 顯著不均勻的。
[0003] 通過檢查巖心樣品或評估測井曲線，可以估計孔隙度。然而，當(dāng)孔隙空間結(jié)構(gòu)在短 于巖心測量的間距或短于測井靈敏度的尺度上變化時，這些方式具有困難。在存在非常大 的孔隙（例如，晶洞)時，巖心樣品可能不足以大到捕捉單個大的晶洞出現(xiàn)也不足以捕捉表 征井尺度上的流體流動所需的晶洞的代表分布。這些問題在許多碳酸鹽巖油氣田中是常見 的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本文描述的是用于估計地質(zhì)地層的感興趣區(qū)域中的孔隙度分布的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的 方法的各種方式的實(shí)現(xiàn)。
[0005] 公開了一種用于從代表地質(zhì)地層的電阻率圖像測井估計地質(zhì)地層的感興趣區(qū)域 中的孔隙度分布的由計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，該方法包括:基于第一電阻率值計算代表巖石基 質(zhì)的歸一化因子;基于第二電阻率值計算圖像點(diǎn)因子;將圖像點(diǎn)因子與歸一化因子比較以 識別與次生孔隙度對應(yīng)的電阻率圖像測井中的點(diǎn);基于不同的第一電阻率值和不同的第二 電阻率值重新計算歸一化因子和圖像點(diǎn)因子;將重新計算的歸一化因子與重新計算的成像 點(diǎn)因子重新比較以識別與次生孔隙度對應(yīng)的電阻率圖像測井中的附加點(diǎn)；以及重復(fù)重新計 算和重新比較步驟直到滿足終止準(zhǔn)側(cè)。該方法可以進(jìn)一步包括孔隙度校準(zhǔn)操作和一個或多 個偽影校正。
[0006] 在另一實(shí)施例中，公開了一種計算機(jī)系統(tǒng)，該計算機(jī)系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)源或存儲設(shè)備、 至少一個計算機(jī)處理器以及用戶界面，以實(shí)現(xiàn)用于估計地質(zhì)地層的感興趣區(qū)域中的孔隙度 分布的方法。
[0007] 在又一實(shí)施例中，公開了一種制品，該制品包括在其上具有計算機(jī)可讀代碼的計 算機(jī)可讀介質(zhì)，該計算機(jī)可讀代碼被配置為實(shí)現(xiàn)用于估計地質(zhì)地層的感興趣區(qū)域中的孔隙 度分布的方法。
[0008] 以上
【發(fā)明內(nèi)容】
部分被提供以引入以簡化形式的概念的選擇，該簡化形式的概念被 在【具體實(shí)施方式】部分中在下面進(jìn)一步描述。該
【發(fā)明內(nèi)容】
不是意在識別所要求保護(hù)的主題的 關(guān)鍵特征或必要特征，也不是意在用于限制所要求保護(hù)的主題的范圍。此外，所要求保護(hù)的 主題不限于解決本公開內(nèi)容的任何部分中所注的任何或全部缺點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0009]關(guān)于下面的【具體實(shí)施方式】、權(quán)利要求以及附圖，本發(fā)明的這些和其它特征將被更 好地理解，其中：
[0010]圖1是地質(zhì)地層中的孔隙度的圖；
[0011] 圖2本發(fā)明的實(shí)施例的流程圖；
[0012] 圖3A是電阻率成像工具的圖；
[0013]圖3B是電阻率成像工具的一部分的圖；
[0014]圖4說明了本發(fā)明的實(shí)施例的中間步驟；
[0015] 圖5說明了來自本發(fā)明的實(shí)施例的用于孔隙度分布和次生孔隙度估計的結(jié)果；以 及
[0016] 圖6示意性地說明了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 本發(fā)明可以在被計算機(jī)執(zhí)行的系統(tǒng)和計算機(jī)方法的一般環(huán)境中被描述和實(shí)現(xiàn)。這 種計算機(jī)可執(zhí)行的指令可以包括程序、例程、對象、部件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及計算機(jī)軟件技術(shù)，其 可以被用于執(zhí)行特定的任務(wù)和處理抽象數(shù)據(jù)類型。本發(fā)明的軟件實(shí)現(xiàn)可以被以不同的語言 編碼，以在各種計算機(jī)平臺和環(huán)境中應(yīng)用。將被理解的是，本發(fā)明的范圍和基本原則不限于 任何特定的計算機(jī)軟件技術(shù)。
[0018] 然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，使用硬件和軟件配置中的任何一個或硬件和軟件 配置的結(jié)合，本發(fā)明可以被實(shí)踐，該硬件和軟件配置包括但不限于具有單和/或多處理器計 算機(jī)、手持設(shè)備、平板設(shè)備、可編程消費(fèi)電子設(shè)備、微型計算機(jī)、大型計算機(jī)等的系統(tǒng)。本發(fā) 明也可以在分布式計算環(huán)境中實(shí)踐，其中任務(wù)由通過一個或多個數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)鏈接的服務(wù) 器或其它處理設(shè)備執(zhí)行。在分布式計算環(huán)境中，程序模塊可以被定位在包括存儲器存儲設(shè) 備的本地和遠(yuǎn)程計算機(jī)存儲介質(zhì)兩者中。本發(fā)明也可以作為井下傳感器或測量設(shè)備的部分 或作為實(shí)驗(yàn)室測量設(shè)備的部分被實(shí)踐。
[0019] 此外，用于與計算機(jī)處理器(諸如⑶、預(yù)先錄制的盤或其它等價設(shè)備)一起使用的 制品可以包括有形計算機(jī)程序存儲介質(zhì)和在其上記錄的、用于指導(dǎo)計算機(jī)處理器促進(jìn)本發(fā) 明的實(shí)現(xiàn)和實(shí)踐的程序部件。這些設(shè)備和制品也落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
[0020] 現(xiàn)在參考附圖，本發(fā)明的實(shí)施例將被描述。本發(fā)明可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)，多種方 式包括，例如，作為系統(tǒng)(包括計算機(jī)處理系統(tǒng)）、方法(包括由計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法）、裝置、計 算機(jī)可讀介質(zhì)、計算機(jī)程序產(chǎn)品、圖形用戶界面、web門戶或有形地固定在計算機(jī)可讀存儲 器中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的幾個實(shí)施例在下面被討論。隨附的附圖只說明了本發(fā)明的典型 實(shí)施例，并且因此不被考慮為限制它的范圍和寬度。
[0021] 本發(fā)明涉及估計地質(zhì)地層中的孔隙度分布，特別是具有次生孔隙(諸如沒有限制， 晶洞、?？谆蛉芪g增強(qiáng)裂縫）的碳酸鹽巖地層中的孔隙度分布。石油勘探生產(chǎn)中，在例程測 量的所有長度尺度(從巖心栓尺度到井間距離)上，顯著非均勻的孔隙度分布在碳酸鹽巖儲 層中是常見的。在建立用于地質(zhì)儲量和可采儲量估計的儲層模型中，孔隙度的精確代表是 期望的。
[0022]在具有鹽水充填的簡單均勻的孔隙系統(tǒng)的巖石中，阿爾奇公式(Archies's law) 把孔隙度:φ與地層電阻率因子F聯(lián)系起來，如
[0024] 其中，F(xiàn)是完全水飽和巖石的電阻率Ro與地層水電阻率1的比
[0026]以及m是巖性指數(shù)或膠結(jié)因子。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，當(dāng)存在油氣時，作為含油氣 巖石的電阻率Rt與完全水飽和巖石的電阻率Ro的比的電阻率指數(shù)I (即，I = Rt/R〇)與巖石的 含水飽和度Sw相關(guān)，如：
[0028]其中，η是飽和度指數(shù)。在砂巖中，已經(jīng)表明m和η非常接近等于2,并且使用兩個關(guān) 系式，眾所周知的阿爾奇公式被獲得：
[0030] 其中飽和度指數(shù)η可以顯著不等于2的至少兩種情況存在:在親油儲層中（其中甚 至在低含油飽和度時油覆蓋顆粒表面并且開始阻塞孔喉以及抑制電傳導(dǎo)），以及在具有非 均勻孔隙空間的巖石中。膠結(jié)因子m與電流路徑的彎曲部分相關(guān)，在理想儲層中取值1，在理 想儲層中裂縫提供直的傳導(dǎo)路徑而不與顆粒(粒間）孔隙度相互作用。在另一方面，孤立孔 隙具有孔隙度但對巖石傳導(dǎo)性沒有貢獻(xiàn)，有效地提升了針對母巖的F和m。
[0031] 在碳酸鹽巖中，從巖心或測井測量確定系數(shù)m和η的方式已經(jīng)被使用。當(dāng)孔隙空間 結(jié)構(gòu)在短于巖心測量的間距或短于測井靈敏度的長度尺度上變化時，這些方式可能具有困 難。在存在非常大的孔隙(例如，晶洞)時，巖心樣品可能既不足以大到捕捉單個晶洞出現(xiàn)也 不足以捕捉表征井尺度上的流體流動所需的晶洞的代表分布。發(fā)生在小的長度尺度上的孔 隙-空間結(jié)構(gòu)中的變化的出現(xiàn)以及晶洞的出現(xiàn)兩者，在許多碳酸鹽巖油氣田中是非常常見 的。圖1示出了碳酸鹽巖地層10中的孔隙度的代表圖。巖石基質(zhì)具有孔隙11?？梢源嬖诖紊?孔隙，諸如晶洞12。在一些位置(諸如致密巖石13)中，孔隙度可以非常低，基本為零。當(dāng)這些 致密巖石區(qū)域占據(jù)厚度大于孔隙度測井的分辨率的層時，從總孔隙度測井上顯示的它們的 呈現(xiàn)非常低(例如，低于1%)。該示例不是意在限制，因?yàn)橹旅軒r石的區(qū)域的確定可能被孔 隙度測井中的偽影復(fù)雜化。在一些礦物的情況中，可以從巖心識別致密區(qū)域，并且這些區(qū)域 中的最小電阻率圖像值可以從圖像中推斷出且用作臨界值(cut-off)以在井的其它區(qū)域中 從圖像識別這些致密區(qū)域。
[0032] 如圖2的方法15中指示的，本發(fā)明獲得電阻率圖像測井(一種或多種）（操作20)，從 其孔隙度分布被估計。電阻率圖像測井具有顯著高于傳統(tǒng)裸眼電阻率測井的分辨率，并且 將鉆孔周圍的電極測量陣列的結(jié)果顯示為深度和方位相關(guān)的圖像。電阻率圖像工具的示例 可以在圖3A和3B中看到。
[0033] 探針可以是多道(multi-trace)或多墊(multi-pad)測量探針。例如，圖3A說明了 用于在鉆孔表征中使用的探針100,其包括在一端具有多個向外延伸的構(gòu)件140的大體細(xì)長 (elongated)的軸120。向外延伸的構(gòu)件140均可以包括墊160(在圖3B中更詳細(xì)地示出），以 用于詢問鉆孔的區(qū)域。所說明的墊160包括傳感器200的多個對，以用于監(jiān)測電流，該電流由 于在定位在工具上其它地方的電極之間應(yīng)用交