一種基于滲透增大率識(shí)別碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于滲透增大率識(shí)別碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫的方法，是利用巖心分析 及常規(guī)測(cè)井資料來(lái)識(shí)別碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫的新方法，屬于石油天然氣勘探領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前全球油氣儲(chǔ)量的80%存在于碳酸鹽巖儲(chǔ)層中，而且許多高產(chǎn)油氣藏為碳酸鹽 巖儲(chǔ)層，裂縫是儲(chǔ)層重要的組成部分，其不僅是重要的儲(chǔ)集空間，而且是良好的滲流通道， 還控制著溶孔（洞）的發(fā)育。因此識(shí)別碳酸鹽巖裂縫對(duì)油氣藏的勘探和開發(fā)有著重要意義。 但由于碳酸鹽巖的非均質(zhì)性等，給對(duì)碳酸鹽巖裂縫的識(shí)別帶來(lái)了重重困難。
[0003] 因此國(guó)內(nèi)外很多測(cè)井解釋、方法研宄專家對(duì)碳酸鹽巖裂縫的識(shí)別做了大量工作。 世界上最早針對(duì)裂縫展開測(cè)井方法的研宄開始于20世紀(jì)50年代，國(guó)內(nèi)則在20世紀(jì)80年 代開始，比較傳統(tǒng)的裂縫識(shí)別手段是地表露頭及巖心取樣。但根據(jù)露頭裂縫識(shí)別裂縫，因 為是統(tǒng)計(jì)了大量數(shù)據(jù)，必然會(huì)使解釋精確度顯著降低且露頭裂縫不一定能完全代表地下裂 縫。巖心取樣研宄碳酸鹽巖裂縫雖然能比較直觀準(zhǔn)確的識(shí)別裂縫特征，但取心成本高、數(shù)量 少，且碳酸鹽巖裂縫的非均質(zhì)性，地下與地上的環(huán)境不同等原因，取出的巖心不能準(zhǔn)確的反 應(yīng)廣大地層的地下情況。Nelson應(yīng)用常規(guī)測(cè)井資料，對(duì)裂縫段的自然伽馬、自然電位、雙側(cè) 向、井徑、密度、中子、聲波等測(cè)井曲線進(jìn)行研宄，但只利用常規(guī)測(cè)井資料識(shí)別裂縫具有多解 性強(qiáng)和綜合處理方法局限。后來(lái)隨著技術(shù)的發(fā)展，斯侖貝謝公司的地層微電阻率成像測(cè)井 (FMI)和哈里伯頓公司的偶極聲波測(cè)井逐漸用來(lái)識(shí)別裂縫，雖然可以直觀識(shí)別各種裂縫，但 其花費(fèi)太高，不適于大面積測(cè)量，只能在少數(shù)井中使用，因而造成一定的局限性。核磁共振 測(cè)井也應(yīng)用在碳酸鹽巖裂縫識(shí)別中，雖然有常規(guī)測(cè)井無(wú)法比擬的優(yōu)越性，但當(dāng)裂縫被泥質(zhì) 充填時(shí)，也難以判斷其是否有效。同時(shí)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者基于常規(guī)測(cè)井資料，結(jié)合多學(xué)科知 識(shí)，也取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果，如統(tǒng)計(jì)學(xué)法和分形法等。不過在應(yīng)用過程中仍存在諸多的弊 端，如利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、K最鄰近分類算法等識(shí)別裂縫是對(duì)選取裂縫特征參數(shù)和學(xué)習(xí)樣本 有很高要求，如果選取不準(zhǔn)確將會(huì)導(dǎo)致識(shí)別裂縫的失誤?？傮w上來(lái)說(shuō)，成像測(cè)井雖然可以比 較準(zhǔn)確和直觀的識(shí)別裂縫，但其成本高，考慮到經(jīng)濟(jì)效益，只能在少數(shù)的井中應(yīng)用。本發(fā)明 充分利用常規(guī)測(cè)井資料，在沒有成像測(cè)井資料的情況下，結(jié)合巖心分析數(shù)據(jù)，計(jì)算滲透增大 率并以其來(lái)識(shí)別碳酸鹽巖裂縫，有效的解決目前廣大油田面臨的缺乏大量成像測(cè)井資料， 而無(wú)法有效識(shí)別裂縫的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于滲透增大率識(shí)別碳酸鹽巖儲(chǔ)層 裂縫的方法，利用建立常規(guī)測(cè)井曲線與滲透增大率的數(shù)學(xué)模型，來(lái)識(shí)別碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006] 本發(fā)明一種基于滲透增大率識(shí)別碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫的方法，包括以下步驟：
[0007] ①首先，從巖心分析資料出發(fā)，建立巖心分析孔隙度與滲透率交會(huì)圖，分析交會(huì) 圖，建立基質(zhì)滲透率模型，根據(jù)定義的滲透增大率Ik公式計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的巖心滲透增大 率Ik;
[0008] ②然后選擇與同深度點(diǎn)對(duì)地層裂縫反映敏感的測(cè)井曲線數(shù)據(jù)，建立利用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù) 計(jì)算滲透增大率Ik的數(shù)學(xué)模型；
[0009] ③選取了本區(qū)DBX井自然伽瑪（GR)、去鈾伽瑪（CGR)、體積密度曲線（DEN)、中感 應(yīng)曲線（ILM)、深感應(yīng)曲線（ILD)等5條測(cè)井曲線與巖心滲透增大率Ik進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析， 得到了滲透增大率Ik的計(jì)算公式；根據(jù)滲透增大率的值來(lái)判斷碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫的發(fā)育程 度，一般地，Ik>l，說(shuō)明該地層有裂縫存在，Ik值越大，則地層裂縫越發(fā)育。
[0010] 以常規(guī)測(cè)井資料為依據(jù)，建立滲透增大率：
[0011]
(1)
[0012] 式中，Ik-滲透增大率；K。一巖心分析滲透率，X KT3 μ m2;
[0013] \一基質(zhì)滲透率，X 10_3 μ m2
[0014] 根據(jù)巖心孔隙度與巖心滲透率交會(huì)圖，擬合基質(zhì)滲透率公式：
[0015]
⑵
[0016] 式中，Kf基質(zhì)滲透率，XKT3Um2;
[0017] Φ。一巖心分析孔隙度，％。
[0018] 根據(jù)巖心分析滲透率，結(jié)合每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)由公式（2)計(jì)算的基質(zhì)滲透率，由公式（1) 計(jì)算出滲透增大率Ik，然后提取常規(guī)測(cè)井資料中對(duì)裂縫敏感的測(cè)井參數(shù)，建立常規(guī)測(cè)井曲 線與滲透增大率的數(shù)學(xué)模型：
[0019] InIk=A1XXdA2XXdA3XX 3+......+AnXXn (3)
[0020] 式中，A2、A3……An-多元回歸系數(shù)；X n X2、X3……Xn-根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)選取的常 規(guī)測(cè)井曲線值。
[0021] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：1、本發(fā)明以常規(guī)測(cè)井資料為基礎(chǔ)，利用巖心分析資料計(jì)算滲透 增大率Ik，以此建立測(cè)井資料計(jì)算滲透增大率Ik的數(shù)學(xué)關(guān)系式。方法簡(jiǎn)單、可靠，且精確度 較高；2、方法所需資料來(lái)源廣泛，且獲取資料的成本較低，尤其是避免了利用價(jià)格昂貴的成 像測(cè)井資料；3、該方法適用性強(qiáng)，在各種地層均能適用。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1是本發(fā)明一種基于滲透增大率識(shí)別碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫的方法的DBX井巖心分 析孔隙度與滲透率交會(huì)圖；
[0023] 圖2是本發(fā)明的DBX井巖心基質(zhì)孔隙度與滲透率交會(huì)圖；
[0024] 圖3是本發(fā)明的DBX井滲透增大率Ik與裂縫孔隙度關(guān)系圖；
[0025] 圖4是本發(fā)明的DBX井滲透增大率Ik與裂縫孔隙度頻率分布直方圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 結(jié)合附圖、根據(jù)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0027] 如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明一種基于滲透增大率識(shí)別碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫的 方法，包括以下步驟：
[0028] ①建立巖心分析孔隙度與滲透率交會(huì)圖：如圖1所示，圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)較為明顯的分 為兩個(gè)部分，圖中綠色方框內(nèi)的點(diǎn)，為樣品有不同程度裂縫發(fā)育的點(diǎn)，其滲透率與孔隙度不 呈明顯的正相關(guān)關(guān)系；其余各點(diǎn)則反映儲(chǔ)層基質(zhì)部分孔隙度與滲透率的明顯的正相關(guān)關(guān) 系。依據(jù)圖1的孔滲關(guān)系，刪除了圖中有裂縫影響的數(shù)據(jù)點(diǎn)（見圖2)，依據(jù)公式（2)建立 DBX井基質(zhì)滲透率計(jì)算關(guān)系式：
[0029]
(4)
[0030] 式中，Kj一基質(zhì)滲透率，X 10_3 μ m2;
[0031] Φ。一巖心分析孔隙度，％。
[0032] ②利用定義的滲透增大率公式（1)，結(jié)合建立的基質(zhì)滲透率計(jì)算模型，計(jì)算每個(gè)樣 品的滲透增大率Ik的值。
[0033] ③選擇與對(duì)地層裂縫反映敏感的測(cè)井曲線，即確定公式（3)中的自變量Xn X2、 X3……Xn。對(duì)比分析巖心觀察裂縫發(fā)育情況與測(cè)井曲線特征關(guān)系，確定建立模型須用的測(cè)井 信息。本井選擇了 GR、CGR、DEN、ILD、ILM這些測(cè)井曲線作為自變量。
[0034] ④建立利用常規(guī)測(cè)井曲線計(jì)算滲透增大率Ik的數(shù)學(xué)模型。即確定公式（3)中的 系數(shù)Ap A2、A3……An。用巖心資料計(jì)算的Ik與同深度處的測(cè)井曲線值進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析， 得到Ik的計(jì)算公式如下。
[0035] InIk= 4. 657，ILD/ILM-9. 463 X DEN-0. 167 X GR+0. 267 X CGR+17. 999 (5)
[0036] 式中，GR-自然伽馬，API ;CGR-去鈾伽馬，API ;DEN-體積密度，g/cm3;ILM-中 感應(yīng)，Ω.ηι;Ι?)-深感應(yīng)，Ω.ηι。
[0037] 從圖3和圖4中可以看出，滲透增大率Ik與同深度處巖心資料計(jì)算的裂縫孔隙度 參數(shù)相關(guān)性較好，說(shuō)明Ik能夠較好地反映裂縫發(fā)育的層段及其程度，因此可以利用該方法 對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫進(jìn)行有效識(shí)別。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于滲透增大率識(shí)別碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫的方法，其特征在于，包括以下步驟： ① 首先，從巖心分析資料出發(fā)，建立巖心分析孔隙度與滲透率交會(huì)圖，分析交會(huì)圖，建 立基質(zhì)滲透率模型，根據(jù)定義的滲透增大率Ik公式計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的巖心滲透增大率Ik; ② 然后選擇與同深度點(diǎn)對(duì)地層裂縫反映敏感的測(cè)井曲線數(shù)據(jù)，建立利用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算 滲透增大率Ik的數(shù)學(xué)模型； ③ 選取了本區(qū)DBX井自然伽瑪（GR)、去鈾伽瑪（CGR)、體積密度曲線（DEN)、中感應(yīng)曲線 (ILM)、深感應(yīng)曲線（ILD)等5條測(cè)井曲線與巖心滲透增大率Ik進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析，得到了 滲透增大率Ik的計(jì)算公式；根據(jù)滲透增大率的值來(lái)判斷碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫的發(fā)育程度，一 般地，Ik>l，說(shuō)明該地層有裂縫存在，Ik值越大，則地層裂縫越發(fā)育； 以常規(guī)測(cè)井資料為依據(jù)，建立滲透增大率：式中，Ik一滲透增大率；K。一巖心分析滲透率，Xl(T3ym2; Kj一基質(zhì)滲透率，Xl(T3ym2 根據(jù)巖心孔隙度與巖心滲透率交會(huì)圖，擬合基質(zhì)滲透率公式： K ]=11 xehx^ (2) 式中，K」一基質(zhì)滲透率，X1(T3ym2; 一巖心分析孔隙度，％; 根據(jù)巖心分析滲透率，結(jié)合每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)由公式（2)計(jì)算的基質(zhì)滲透率，由公式（1)計(jì)算 出滲透增大率Ik，然后提取常規(guī)測(cè)井資料中對(duì)裂縫敏感的測(cè)井參數(shù)，建立常規(guī)測(cè)井曲線與 滲透增大率的數(shù)學(xué)模型： InIk=A1XX1+A2XX2+A3XX3+......+AnXXn (3) 式中，A。A2、A3……An-多元回歸系數(shù)；XpX2、X3……Xn-根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)選取的常規(guī)測(cè) 井曲線值。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于滲透增大率識(shí)別碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫的方法，是利用巖心分析及常規(guī)測(cè)井資料來(lái)識(shí)別碳酸鹽巖儲(chǔ)層裂縫的新方法，從巖心分析資料出發(fā)，建立巖心分析孔隙度與滲透率交會(huì)圖，分析交會(huì)圖，建立基質(zhì)滲透率模型，根據(jù)定義的滲透增大率Ik公式計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的巖心滲透增大率Ik；然后選擇與同深度點(diǎn)對(duì)地層裂縫反映敏感的測(cè)井曲線數(shù)據(jù)，建立利用測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算滲透增大率Ik的數(shù)學(xué)模型；選取了測(cè)井曲線與巖心滲透增大率Ik進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析，得到了滲透增大率Ik的計(jì)算公式，Ik值越大，則地層裂縫越發(fā)育。本發(fā)明方法簡(jiǎn)單、可靠，且精確度較高；方法所需資料來(lái)源廣泛，且獲取資料的成本較低；該方法適用性強(qiáng)，在各種地層均能適用。
【IPC分類】E21B49/00
【公開號(hào)】CN104948176
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510229889
【發(fā)明人】趙軍, 陳輝, 張東川, 戴新云, 唐深華
【申請(qǐng)人】西南石油大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年5月8日