一種生物碎屑灰?guī)r儲層孔隙結(jié)構(gòu)分類方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物碎屑灰?guī)r儲層孔隙結(jié)構(gòu)分類方法，包括步驟：a對研究區(qū)塊目標井段進行核磁測井和常規(guī)測井及鉆井取心；b對巖心進行配套的高壓壓汞和核磁共振實驗；c依據(jù)毛管壓力曲線形態(tài)、孔喉分布特征和油氣產(chǎn)能將孔隙結(jié)構(gòu)分為四類，并確定不同尺度的孔喉空間界限；d通過巖心刻度得到核磁T2譜不同孔徑組分的弛豫分布范圍；e利用核磁T2譜不同孔徑組分的分布情況建立孔隙結(jié)構(gòu)分類標準；f應用核磁測井資料實現(xiàn)全井段連續(xù)的孔隙結(jié)構(gòu)類型識別。本發(fā)明充分挖掘了壓汞毛管壓力曲線分形特征與成巖作用、孔喉分布的關(guān)系，并結(jié)合核磁資料得到不同孔徑組分占比，使得儲層孔隙結(jié)構(gòu)分類更加精細，利于解決非均質(zhì)性生物碎屑灰?guī)r儲層孔隙結(jié)構(gòu)精細評價的問題。
【專利說明】
一種生物碎屑灰?guī)r儲層孔隙結(jié)構(gòu)分類方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種新的生物碎肩灰?guī)r儲層孔隙結(jié)構(gòu)分類方法，屬于石油勘探開發(fā)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 儲層巖石的微觀孔隙結(jié)構(gòu)直接影響著儲層的宏觀物性、電性、產(chǎn)業(yè)類型和油氣產(chǎn) 能，并最終決定著油氣藏產(chǎn)能的差異分布，準確表征儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征對非均質(zhì)性儲層評 價和油藏勘探開發(fā)意義重大。
[0003] 目前孔隙結(jié)構(gòu)的研究方法主要有利用掃描電鏡、鑄體薄片和CT成像等對孔隙結(jié)構(gòu) 進行觀察描述的直接方法和利用毛管壓力測試等反映孔隙結(jié)構(gòu)的間接方法。對于非均質(zhì)性 較強的儲層，直接方法受觀察視域的影響較大，與儲層宏觀物性和油氣生產(chǎn)情況吻合性不 高；目前最直接最有效的資料就是利用毛管力曲線形態(tài)分析定性表征儲層孔隙結(jié)構(gòu)，但該 種方法對過渡類型曲線的判斷主觀性大，分類較粗，不能精細表征孔隙結(jié)構(gòu)的細微差異，且 該方法成本較高，實際生產(chǎn)中無法連續(xù)取心分析，達不到對孔隙結(jié)構(gòu)連續(xù)定量評價的目的。
[0004] 核磁共振測井技術(shù)能提供豐富的孔隙結(jié)構(gòu)信息，可以實現(xiàn)孔隙結(jié)構(gòu)的連續(xù)評價， 但目前無法從T2譜上直接獲取孔喉分布信息的準確結(jié)果，通常需要將T 2譜與毛管力曲線結(jié) 合，對兩者關(guān)系及其相互轉(zhuǎn)化進行研究，才能對孔喉大小做出準確評價。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種生物碎肩灰?guī)r儲層孔隙結(jié)構(gòu)分類方法。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是：
[0007] -種生物碎肩灰?guī)r儲層孔隙結(jié)構(gòu)分類方法，包括以下步驟：
[0008] a對研究區(qū)塊的目標井段進行核磁測井和常規(guī)測井及鉆井取心；
[0009] b對巖心分別進行高壓壓汞實驗和核磁實驗；
[0010] C分析壓汞毛管力曲線分形特征與成巖作用、孔喉分布的關(guān)系，依據(jù)壓汞毛管力曲 線形態(tài)、孔喉分布特征和油氣產(chǎn)能將孔隙結(jié)構(gòu)分類，并利用曲線拐點及平直段位置確定不 同尺度的孔喉空間界限值；
[0011] d考察核磁^弛豫譜與壓汞毛管力曲線的對應關(guān)系，得到核磁T2弛豫譜不同孔隙組 分的弛豫分布范圍；
[0012] e選取對孔隙結(jié)構(gòu)表征較為敏感的孔隙組分占比參數(shù)作為孔隙結(jié)構(gòu)的判別參數(shù)， 建立不同孔隙結(jié)構(gòu)的判別標準；
[0013] f提取核磁測井T2譜不同孔隙組分占比情況，實現(xiàn)全井段的孔隙結(jié)構(gòu)類型識別。
[0014] 上述步驟d中：將T2弛豫譜和壓汞毛管力曲線--對應，兩類曲線的頂點對應著最 大孔隙，拐點對應不同尺度孔隙的過渡，得到孔喉半徑和^弛豫時間的冪指數(shù)關(guān)系，將不同 尺度的孔喉空間界限值轉(zhuǎn)化到^弛豫時間界限值，從而得到核磁孔隙空間分布的分類標 準。
[0015] 上述步驟e中：依據(jù)孔隙結(jié)構(gòu)的判別參數(shù)建立不同孔隙結(jié)構(gòu)的判別標準時，采用模 糊聚類的數(shù)學方法。
[0016] 上述步驟f中：首先對核磁測井資料進行處理得到T2弛豫譜，再根據(jù)不同孔隙組分 的弛豫分布范圍提取出各類孔隙組分的占比情況，根據(jù)建立的不同孔隙結(jié)構(gòu)的判別標準實 現(xiàn)全井段連續(xù)的孔隙結(jié)構(gòu)類型識別。
[0017] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：
[0018] 本發(fā)明從壓汞毛管力曲線的分形特征入手，深入分析了壓汞毛管力曲線分形特征 與成巖作用、孔喉分布的關(guān)系，利用曲線形態(tài)對不同尺度的孔喉空間進行了精細刻畫，克服 了現(xiàn)有方法無法精細表征孔隙結(jié)構(gòu)細微差異的缺陷，結(jié)合毛管力曲線形態(tài)及拐點確定了壓 汞孔徑分類標準;基于巖心刻度測井，確定了不同孔隙組分的核磁弛豫范圍；分析不同孔隙 結(jié)構(gòu)的大、中、小和微孔占比，建立了核磁測井分類標準，最終實現(xiàn)了基于核磁測井不同孔 隙分量占比的生物碎肩灰?guī)r孔隙結(jié)構(gòu)分類，為生物碎肩灰?guī)r儲層的孔隙結(jié)構(gòu)研究提供了一 種有效的分類評方法。該方法不僅全面體現(xiàn)了孔隙的形態(tài)特征，還能表征孔喉的連通特性， 反映巖石的滲流機理，從而為滲透率計算、產(chǎn)能評價提供有力的技術(shù)支撐。
【附圖說明】
[0019] 下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明：
[0020] 圖1為本發(fā)明一種生物碎肩灰?guī)r儲層孔隙結(jié)構(gòu)分類方法的流程示意圖。
[0021] 圖2為本發(fā)明實施例中某地區(qū)四類孔隙結(jié)構(gòu)毛管壓力曲線及鑄體薄片特征圖；其 中，圖2a示出I類孔隙結(jié)構(gòu)毛管壓力曲線及鑄體薄片特征圖，圖2b示出II類孔隙結(jié)構(gòu)毛管壓 力曲線及鑄體薄片特征圖，圖2c示出m類孔隙結(jié)構(gòu)毛管壓力曲線及鑄體薄片特征圖，圖2d 示出IV類孔隙結(jié)構(gòu)毛管壓力曲線及鑄體薄片特征圖。
[0022] 圖3為本發(fā)明實施例中某地區(qū)毛管壓力曲線形態(tài)主控因素示意圖。
[0023] 圖4為本發(fā)明實施例中某地區(qū)孔喉半徑和!^弛豫時間的冪指數(shù)關(guān)系圖。
[0024] 圖5為本發(fā)明實施例中某地區(qū)四類孔隙結(jié)構(gòu)核磁不同孔隙空間分布情況圖；其中， 圖5a示出I類孔隙結(jié)構(gòu)，圖5b示出II類孔隙結(jié)構(gòu)，圖5c示出m類孔隙結(jié)構(gòu)，圖5d示出IV類孔 隙結(jié)構(gòu)。
[0025] 圖6為本發(fā)明實施例中某地區(qū)某井核磁測井識別孔隙結(jié)構(gòu)效果圖。
【具體實施方式】
[0026] 如圖1所示，一種生物碎肩灰?guī)r儲層孔隙結(jié)構(gòu)分類方法，包括以下步驟：
[0027] a對研究區(qū)塊的目標井段進行核磁測井和常規(guī)測井及鉆井取心。
[0028] b對步驟a取得的巖心進行配套的高壓壓汞實驗和核磁實驗，所謂配套即是指對同 一巖心既進行高壓壓汞實驗，又進行核磁實驗。
[0029] c根據(jù)圖3所示，毛管力曲線橫坐標為進汞壓力Pc，代表孔喉半徑的大小，縱坐標為 非潤濕相流體飽和度S，反映孔喉的連通性，曲線位于左上方代表連通性較好的大孔喉部 分，位于右下方代表連通性差的小孔喉部分。依據(jù)毛管壓力曲線形態(tài)、孔喉分布特征和油氣 產(chǎn)能將孔隙結(jié)構(gòu)分為四類，如圖2所示，特征如下：
[0030] I類孔隙結(jié)構(gòu)對應著強溶蝕的成巖作用，毛管力曲線開口向下，平直段最短，孔喉 半徑最大，粗細孔喉均有分布且連通性較好，非潤濕相流體可以自由的充注于不同尺度的 孔隙空間內(nèi)，鑄體薄片視域內(nèi)面孔率大，孔隙以連通鑄?？住⒘ｉg孔隙為主；
[0031] n類孔隙結(jié)構(gòu)受溶蝕跟膠結(jié)作用的共同影響，以溶蝕作用為主，曲線開口向上，平 直段較短，孔喉半徑較大，下凹處出現(xiàn)靠右的明顯拐點，說明進汞前期較為順利，進汞后期 速度明顯下降，粗、中孔喉占比較大且連通性好，細、微孔喉連通性差，鑄體薄片視域內(nèi)面孔 率較大，孔隙以鑄?？住⒘?nèi)孔為主，發(fā)育部分微孔；
[0032] m類孔隙結(jié)構(gòu)也受溶蝕跟膠結(jié)作用的共同影響，整體以膠結(jié)作用為主，毛管力曲 線開口略微向上，平直段較長，孔喉半徑較小，曲線下凹程度較n類明顯減弱，曲線出現(xiàn)靠 左的明顯拐點，說明粗、中孔喉所占比例較小，非潤濕相流體主要靠細、微孔喉充注，鑄體薄 片視域內(nèi)面孔率較小，孔隙以孤立鑄模孔、粒內(nèi)孔和微孔為主，連通性較差；
[0033] IV類孔隙結(jié)構(gòu)毛管力曲線開口向下，孔喉不發(fā)育，以細、微喉為主，潤濕相流體需 要較高的進汞壓力才能充注進入孔喉，鑄體薄片視域內(nèi)基本不可見孔隙，孔隙主要以微孔 為主。
[0034] 經(jīng)分析可知，I類孔隙結(jié)構(gòu)粗喉較發(fā)育，IV類孔隙結(jié)構(gòu)主要以細喉為主，將IV類分 形曲線開始下凹處的壓力（即m類分形曲線的拐點壓力值)按照公式/fc = 計算得到 r 喉道半徑值作為微喉和細喉的分界值，同理，將m類分形曲線開始下凹處的壓力值對應的 喉道半徑值作為細喉和中喉的分界值，將n類分形曲線開始下凹處的壓力值對應的喉道半 徑值作為中喉和粗喉的分界值，得到孔喉大小分類標準如下：
[0035] 微喉:r〈0.15um;細喉：0? 15〈r〈liim;中喉：l〈r〈5iim;粗喉:r>5iim。
[0036] d考察核磁!^弛豫譜與壓汞孔徑分布曲線的對應關(guān)系，兩類曲線的頂點對應著最 大孔隙，拐點對應不同尺度孔隙的過渡，據(jù)此將^弛豫譜和孔徑分布曲線一一對應，得到孔 喉半徑r和T 2弛豫時間的冪指數(shù)關(guān)系圖如圖4，將不同孔喉的毛管力r分界值0.15wii、lwii和5 Mi轉(zhuǎn)化到^弛豫時間，分別為30ms、90ms、200ms，從而可得核磁孔隙空間分布的分類標準如 下：
[0037] 微孔:T2〈30ms;小孔：30〈T2〈90ms;中孔:90〈T2〈200ms;大孔:T 2>200ms。
[0038] e四類孔隙結(jié)構(gòu)核磁T2譜特征如圖5所示，I類孔隙結(jié)構(gòu)T2雙峰大孔型，分選較好，主 要為弛豫值較大的大孔洞；n類孔隙結(jié)構(gòu)呈雙峰中-大孔型，分選好，以大、中孔為主；m類 孔隙結(jié)構(gòu)呈單峰中孔型，分選中等，以中孔為主;IV類孔隙結(jié)構(gòu)分選較差，孔隙總體不發(fā)育， 微孔占比較大。四類孔隙結(jié)構(gòu)核磁T 2譜大、中、小和微孔的分布情況如圖5所示，從I類到IV 類，大孔、中孔占比逐漸減小，微孔占比逐漸增大，小孔的變化特征并不明顯，因此選取對孔 隙結(jié)構(gòu)表征較為敏感的大孔、中孔和微孔占比三個參數(shù)作為孔隙結(jié)構(gòu)的判別參數(shù)，通過模 糊聚類的數(shù)學方法建立不同孔隙結(jié)構(gòu)的判別標準，算法實現(xiàn)步驟如下：
[0039] ①對78個樣本點的三個敏感參數(shù)進行歸一化預處理。設(shè)Xij為第i個樣本點第j個 參數(shù)的原始值，標準化后的Xi/為
[0041] 式中:n為地層樣本總數(shù)，取值78;
[0042] ②采用夾角余弦法建立模糊相似矩陣R;
[0045] ③采用傳遞閉包法根據(jù)所得的模糊矩陣R合成模糊等價矩陣Rk，依次取AG [0, 1]， 可得樣本點在不同閾值X水平上的分類結(jié)果，根據(jù)研究對象的實際情況，選取X = 〇.9712,建 立孔隙結(jié)構(gòu)識別標準。對于未知類別的巖心，可通過計算模式隸屬函數(shù)，利用最大隸屬原則 進行種類判別。
[0046] f?對核磁測井資料進行處理得到T2弛豫譜，再根據(jù)不同孔隙組分的弛豫分布范圍 提取出各類孔隙組分的占比情況，通過計算模式隸屬函數(shù)，利用最大隸屬原則根據(jù)建立的 判別標準進行種類判別，實現(xiàn)全井段的孔隙結(jié)構(gòu)類型識別和定量評價，將該方法應用于實 施例中某地區(qū)某井中，孔隙結(jié)構(gòu)識別效果圖如圖6所示。A井段核磁判別結(jié)果為I類孔隙結(jié) 構(gòu)，該段為主力儲層，日產(chǎn)量為307.8b/d/m，屬于一類儲層，對應巖心顯示孔隙發(fā)育，物性較 好，可見油斑;B井段核磁判別結(jié)果為IV類孔隙結(jié)構(gòu)，巖心較為致密，物性較差，判別結(jié)果與 巖心描述一致。
[0047]當然，以上說明僅僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的 技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。應當說明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員 在本說明書的指導下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式和改進等，均落在本權(quán)利要求 書的實質(zhì)范圍之內(nèi)，理應受到本發(fā)明的保護。
【主權(quán)項】
1. 一種生物碎肩灰?guī)r儲層孔隙結(jié)構(gòu)分類方法，其特征在于包括以下步驟： a對研究區(qū)塊的目標井段進行核磁測井和常規(guī)測井及鉆井取心； b對巖心分別進行高壓壓汞實驗和核磁實驗； c分析壓汞毛管力曲線分形特征與成巖作用、孔喉分布的關(guān)系，依據(jù)壓汞毛管力曲線形 態(tài)、孔喉分布特征和油氣產(chǎn)能將孔隙結(jié)構(gòu)分類，并利用曲線拐點及平直段位置確定不同尺 度的孔喉空間界限值； d考察核磁^弛豫譜與壓汞毛管力曲線的對應關(guān)系，得到核磁豫譜不同孔隙組分的 弛豫分布范圍； e選取對孔隙結(jié)構(gòu)表征較為敏感的孔隙組分占比參數(shù)作為孔隙結(jié)構(gòu)的判別參數(shù)，建立 不同孔隙結(jié)構(gòu)的判別標準； f提取核磁測井T2譜不同孔隙組分占比情況，實現(xiàn)全井段的孔隙結(jié)構(gòu)類型識別。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物碎肩灰?guī)r儲層孔隙結(jié)構(gòu)分類方法，其特征在于，步驟 d中：將Τ2弛豫譜和壓汞毛管力曲線一一對應，兩類曲線的頂點對應著最大孔隙，拐點對應 不同尺度孔隙的過渡，得到孔喉半徑和^弛豫時間的冪指數(shù)關(guān)系，將不同尺度的孔喉空間 界限值轉(zhuǎn)化到Τ 2弛豫時間界限值，從而得到核磁孔隙空間分布的分類標準。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物碎肩灰?guī)r儲層孔隙結(jié)構(gòu)分類方法，其特征在于，步驟 e中：依據(jù)孔隙結(jié)構(gòu)的判別參數(shù)建立不同孔隙結(jié)構(gòu)的判別標準時，采用模糊聚類的數(shù)學方 法。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物碎肩灰?guī)r儲層孔隙結(jié)構(gòu)分類方法，其特征在于，步驟 f中：首先對核磁測井資料進行處理得到T2弛豫譜，再根據(jù)不同孔隙組分的弛豫分布范圍提 取出各類孔隙組分的占比情況，根據(jù)建立的不同孔隙結(jié)構(gòu)的判別標準實現(xiàn)全井段連續(xù)的孔 隙結(jié)構(gòu)類型識別。
【文檔編號】G01N15/08GK106053315SQ201610401996
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】范宜仁, 韓玉嬌, 葛新民, 劉家雄
【申請人】中國石油大學(華東)