基于测井曲线的砂岩储层矿物溶蚀强度计算方法及系统与流程

本发明涉及油气藏开发领域，更具体地，涉及一种基于测井曲线的砂岩储层矿物溶蚀强度计算方法及系统。

背景技术：

传统测井技术认为，利用中子、密度测井曲线可以计算储层的总孔隙度，利用声波测井曲线可以计算有效孔隙度。但是利用二者的原理差异识别砂岩储层是否存在溶蚀现象，以及通过计算分析，判断储层矿物溶蚀强度，目前还缺少有效方法，成为制约判断储层是否具有甜点的瓶颈因素，导致储层压裂施工成功率不高或识别不出有经济产能的油气层。

目前，对溶蚀作用及溶蚀强度的研究，主要集中在地质、水文专业，研究对象多以碳酸盐岩、火山碎屑岩为主。诸如为了研究云南路南石林石柱的土下溶蚀强度，多位研究者都是通过在野外放置标准溶蚀试片，定量测定不同地点、不同土深溶片的溶蚀强度，以其平均值作为石林地区平均土下溶蚀强度；为了研究塔北哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩溶蚀强度，研究者通过选取不同层位主要岩性的27个样品制成标准圆形试片，并将其置于室外1年，根据试片前后溶蚀重量差、纯方解石溶蚀速度等计算样品的相对溶蚀速度，以此确定不同碳酸盐岩岩性的溶蚀强度；为了研究火山碎屑岩中凝灰质成分的溶蚀程度，研究者通过实验测量火山碎屑岩样品与配置的大气水溶液反应前后的质量变化来测定溶蚀程度；为了研究鄂尔多斯盆地的压释水与碳酸盐岩的岩溶反应，研究者将不同浓度压释酸性水分别与白云石和方解石发生反应，通过测量实验前后的ph值及碱性组分的摩尔数来计算中和容量指数，以此来定量分析岩溶强度；为了研究用以表征喀斯特过程动力学的溶蚀强度，研究者以红河水流域不同水化学测点资料和各点对应的径流深，按照柯贝尔公式计算出溶蚀量，分析了地貌、降水量、岩石可溶性对溶蚀量的影响，进而用数理统计的方法给出了溶蚀强度计算模型。而有关利用测井资料研究砂岩储层溶蚀强度的研究成果未见之于任何专利及文献。

传统的孔隙度计算公式仅仅是求取了储层孔隙度，对于因水-岩反应引发的溶蚀孔隙的计算及评价较少，利用常规测井曲线研究与评价致密砂岩储层矿物溶蚀的强弱关系更是难以见到。而砂岩储层中矿物溶蚀的强弱，与储层是否具备经济产能密切相关，它与储层甜点的分布关系在学术界更是鲜有讨论，其与致密储层的射孔及压裂改造关系非常密切，甚至影响到工程施工的成败。因此，有必要开发一种基于测井曲线的砂岩储层矿物溶蚀强度计算方法及系统。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明提出了一种基于测井曲线的砂岩储层矿物溶蚀强度计算方法及系统，其能够通过分析溶蚀强度与溶蚀孔隙率、电阻率差异度的关系，建立溶蚀强度计算公式，利用测井曲线识别和判断砂岩储层矿物溶蚀强度，为储层工程工艺的选择提供较为准确的依据。

根据本发明的一方面，提出了一种基于测井曲线的砂岩储层矿物溶蚀强度计算方法。所述方法可以包括：根据薄片资料建立已知溶蚀地层的孔隙度、电阻率溶蚀响应特征识别模式；根据所述溶蚀响应特征识别模式，判断溶蚀地层，根据具有测试资料的测试溶蚀地层，计算所述测试溶蚀地层的溶蚀强度；根据声波孔隙度与密度孔隙度，计算所述溶蚀地层的溶蚀孔隙率；根据深电阻率与冲洗带电阻率，计算所述溶蚀地层的电阻率差异度；根据所述测试溶蚀地层的溶蚀强度、所述溶蚀孔隙率与所述电阻率差异度，计算未知溶蚀地层的溶蚀强度；根据所述未知溶蚀地层的溶蚀强度与所述未知溶蚀地层的厚度，计算所述未知溶蚀地层的产量。

优选地，通过公式(1)计算所述溶蚀地层的溶蚀孔隙率：

por2r＝100*(porden-porac)/porden(1)

其中，por2r为溶蚀孔隙率，porac为声波孔隙度，porden为密度孔隙度。

优选地，通过公式(2)计算所述溶蚀地层的电阻率差异度：

rd＝lg(rt/rxo)(2)

其中，rd为电阻率差异度，rt为深电阻率，rxo为冲洗带电阻率。

优选地，通过公式(3)计算所述未知溶蚀地层的溶蚀强度：

ld＝e^{-2.9223+0.0417*por2r+6.8460*rd}(3)

其中，ld为未知溶蚀地层的溶蚀强度。

优选地，通过公式(4)计算所述未知溶蚀地层的产量：

ofc＝ld*h(4)

其中，ofc为未知溶蚀地层的产量，h为未知溶蚀地层的厚度。

根据本发明的另一方面，提出了一种基于测井曲线的砂岩储层矿物溶蚀强度计算系统，其特征在于，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：根据薄片资料建立已知溶蚀地层的孔隙度、电阻率溶蚀响应特征识别模式；根据所述溶蚀响应特征识别模式，判断溶蚀地层，根据具有测试资料的测试溶蚀地层，计算所述测试溶蚀地层的溶蚀强度；根据声波孔隙度与密度孔隙度，计算所述溶蚀地层的溶蚀孔隙率；根据深电阻率与冲洗带电阻率，计算所述溶蚀地层的电阻率差异度；根据所述测试溶蚀地层的溶蚀强度、所述溶蚀孔隙率与所述电阻率差异度，计算未知溶蚀地层的溶蚀强度；根据所述未知溶蚀地层的溶蚀强度与所述未知溶蚀地层的厚度，计算所述未知溶蚀地层的产量。

优选地，通过公式(1)计算所述溶蚀地层的溶蚀孔隙率：

por2r＝100*(porden-porac)/porden(1)

其中，por2r为溶蚀孔隙率，porac为声波孔隙度，porden为密度孔隙度。

优选地，通过公式(2)计算所述溶蚀地层的电阻率差异度：

rd＝lg(rt/rxo)(2)

其中，rd为电阻率差异度，rt为深电阻率，rxo为冲洗带电阻率。

优选地，通过公式(3)计算所述未知溶蚀地层的溶蚀强度：

ld＝e^{-2.9223+0.0417*por2r+6.8460*rd}(3)

其中，ld为未知溶蚀地层的溶蚀强度。

优选地，通过公式(4)计算所述未知溶蚀地层的产量：

ofc＝ld*h(4)

其中，ofc为未知溶蚀地层的产量，h为未知溶蚀地层的厚度。

本发明的方法和系统具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的基于测井曲线的砂岩储层矿物溶蚀强度计算方法的步骤的流程图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的溶蚀地层薄片资料的示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的孔隙度、电阻率溶蚀响应特征的示意图。

图4示出了根据本发明的一个实施例的溶蚀强度与溶蚀孔隙率的交会图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的溶蚀强度与电阻率差异度的交会图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本发明的基于测井曲线的砂岩储层矿物溶蚀强度计算方法的步骤的流程图。

在该实施例中，根据本发明的基于测井曲线的砂岩储层矿物溶蚀强度计算方法可以包括：步骤101，根据薄片资料建立已知溶蚀地层的孔隙度、电阻率溶蚀响应特征识别模式；步骤102，根据溶蚀响应特征识别模式，判断溶蚀地层，根据具有测试资料的测试溶蚀地层，计算测试溶蚀地层的溶蚀强度；步骤103，根据声波孔隙度与密度孔隙度，计算溶蚀地层的溶蚀孔隙率；步骤104，根据深电阻率与冲洗带电阻率，计算溶蚀地层的电阻率差异度；步骤105，根据测试溶蚀地层的溶蚀强度、溶蚀孔隙率与电阻率差异度，计算未知溶蚀地层的溶蚀强度；步骤106，根据未知溶蚀地层的溶蚀强度与未知溶蚀地层的厚度，计算未知溶蚀地层的产量。

在一个示例中，通过公式(1)计算溶蚀地层的溶蚀孔隙率：

por2r＝100*(porden-porac)/porden(1)

其中，por2r为溶蚀孔隙率，porac为声波孔隙度，porden为密度孔隙度。

在一个示例中，通过公式(2)计算溶蚀地层的电阻率差异度：

rd＝lg(rt/rxo)(2)

其中，rd为电阻率差异度，rt为深电阻率，rxo为冲洗带电阻率。

在一个示例中，通过公式(3)计算未知溶蚀地层的溶蚀强度：

ld＝e^{-2.9223+0.0417*por2r+6.8460*rd}(3)

其中，ld为未知溶蚀地层的溶蚀强度。

在一个示例中，通过公式(4)计算未知溶蚀地层的产量：

ofc＝ld*h(4)

其中，ofc为未知溶蚀地层的产量，h为未知溶蚀地层的厚度。

具体地，根据本发明的基于测井曲线的砂岩储层矿物溶蚀强度计算方法可以包括：

根据薄片资料建立已知溶蚀地层的孔隙度、电阻率溶蚀响应特征识别模式，首先根据薄片资料确定出存在溶蚀现象的地层，即为已知溶蚀地层，分析已知溶蚀地层的三条孔隙度与三条电阻率测井曲线测井响应特征，建立孔隙度、电阻率溶蚀响应特征识别模式，即已知溶蚀地层处密度孔隙度大于声波孔隙度，深电阻率与冲洗带电阻率存在明显幅度差，且孔隙度曲线和电阻率曲线无剧烈变化现象。

根据溶蚀响应特征识别模式，判断溶蚀地层，根据具有测试资料的测试溶蚀地层，通过公式(5)计算测试溶蚀地层的溶蚀强度：

ld^(t)＝ofc^(t)/h^(t)(5)

其中，ld^(t)为测试溶蚀地层的溶蚀强度，ofc^(t)为测试溶蚀地层的产量，h^(t)为测试溶蚀地层的厚度。

根据声波孔隙度与密度孔隙度，通过公式(1)计算溶蚀地层的溶蚀孔隙率；根据深电阻率与冲洗带电阻率，通过公式(2)计算溶蚀地层的电阻率差异度。

溶蚀孔隙率、电阻率差异度都与溶蚀强度有关，均为溶蚀强度的反映。建立溶蚀强度与溶蚀孔隙率的交会图以及溶蚀强度与电阻率差异度的交会图，溶蚀强度与溶蚀孔隙率、电阻率差异度均为正相关关系，且均具有一定的相关度。因此，对溶蚀强度与溶蚀孔隙率、电阻率差异度进行了多元统计回归，获得未知溶蚀地层的溶蚀强度的计算公式为公式(3)；根据未知溶蚀地层的溶蚀强度与未知溶蚀地层的厚度，通过公式(4)计算未知溶蚀地层的产量。

本方法通过分析溶蚀强度与溶蚀孔隙率、电阻率差异度的关系，建立溶蚀强度计算公式，利用测井曲线识别和判断砂岩储层矿物溶蚀强度，为储层工程工艺的选择提供较为准确的依据。

应用示例

为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。

根据本发明的基于测井曲线的砂岩储层矿物溶蚀强度计算方法包括：

图2示出了根据本发明的一个实施例的溶蚀地层薄片资料的示意图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的孔隙度、电阻率溶蚀响应特征的示意图。

根据图2的薄片资料确定地层存在溶蚀现象，由薄片资料可知，在2648.26m处地层存在溶蚀，即为已知溶蚀地层。根据图3的溶蚀地层测井响应特征建立已知溶蚀地层的孔隙度、电阻率溶蚀响应特征识别模式。如图3所示，通过分析2648.26m溶蚀地层处三孔隙度曲线特征，发现溶蚀地层处密度孔隙度大于声波孔隙度，这是由于地层发生溶蚀时，产生了溶蚀次生孔，而密度孔隙度反应总孔隙度，声波仅反映原生孔隙度，故而密度孔隙度大于声波孔隙度。通过分析2648.26m溶蚀地层处三电阻率曲线特征，发现溶蚀地层处深电阻率与冲洗带电阻率曲线存在幅度差，这是由于溶蚀次生孔增加了地层渗透性，使得深电阻率与冲洗带电阻率差异增大。通过分析溶蚀地层处三孔隙度、三电阻率曲线特征，发现孔隙度曲线和电阻率曲线均未发生剧烈变化，这是由于溶蚀对地层的影响不似裂缝的影响剧烈所致。根据上述分析，溶蚀地层识别特征为密度孔隙度大于声波孔隙度，深电阻率与冲洗带电阻率存在幅度差，孔隙度曲线和电阻率曲线无剧烈变化现象。

根据溶蚀响应特征识别模式，判断溶蚀地层，根据具有测试资料的测试溶蚀地层，通过公式(5)计算测试溶蚀地层的溶蚀强度。

根据声波孔隙度与密度孔隙度，通过公式(1)计算溶蚀地层的溶蚀孔隙率；根据深电阻率与冲洗带电阻率，通过公式(2)计算溶蚀地层的电阻率差异度。

图4示出了根据本发明的一个实施例的溶蚀强度与溶蚀孔隙率的交会图。

图5示出了根据本发明的一个实施例的溶蚀强度与电阻率差异度的交会图。

溶蚀孔隙率、电阻率差异度都与溶蚀强度有关，均为溶蚀强度的反映。根据如图4所示的溶蚀强度与溶蚀孔隙率的交会图与如图5所示溶蚀强度与电阻率差异度的交会图可知，溶蚀强度与溶蚀孔隙率、电阻率差异度均为正相关关系，且均具有一定的相关度。因此，对溶蚀强度与溶蚀孔隙率、电阻率差异度进行了多元统计回归，获得未知溶蚀地层的溶蚀强度的计算公式为公式(3)；根据未知溶蚀地层的溶蚀强度与未知溶蚀地层的厚度，通过公式(4)计算未知溶蚀地层的产量，并将其与实际测试结果进行对比，如表1所示，无阻流量及溶蚀强度计算结果与实测结果很接近。

表1

综上所述，本发明通过分析溶蚀强度与溶蚀孔隙率、电阻率差异度的关系，建立溶蚀强度计算公式，利用测井曲线识别和判断砂岩储层矿物溶蚀强度，为储层工程工艺的选择提供较为准确的依据。

本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。

根据本发明的实施例，提供了一种基于测井曲线的砂岩储层矿物溶蚀强度计算系统，其特征在于，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：根据薄片资料建立已知溶蚀地层的孔隙度、电阻率溶蚀响应特征识别模式；根据溶蚀响应特征识别模式，判断溶蚀地层，根据具有测试资料的测试溶蚀地层，计算测试溶蚀地层的溶蚀强度；根据声波孔隙度与密度孔隙度，计算溶蚀地层的溶蚀孔隙率；根据深电阻率与冲洗带电阻率，计算溶蚀地层的电阻率差异度；根据测试溶蚀地层的溶蚀强度、溶蚀孔隙率与电阻率差异度，计算未知溶蚀地层的溶蚀强度；根据未知溶蚀地层的溶蚀强度与未知溶蚀地层的厚度，计算未知溶蚀地层的产量。

在一个示例中，通过公式(1)计算溶蚀地层的溶蚀孔隙率：

por2r＝100*(porden-porac)/porden(1)

其中，por2r为溶蚀孔隙率，porac为声波孔隙度，porden为密度孔隙度。

在一个示例中，通过公式(2)计算溶蚀地层的电阻率差异度：

rd＝lg(rt/rxo)(2)

其中，rd为电阻率差异度，rt为深电阻率，rxo为冲洗带电阻率。

在一个示例中，通过公式(3)计算未知溶蚀地层的溶蚀强度：

ld＝e^{-2.9223+0.0417*por2r+6.8460*rd}(3)

其中，ld为未知溶蚀地层的溶蚀强度。

在一个示例中，通过公式(4)计算未知溶蚀地层的产量：

ofc＝ld*h(4)

其中，ofc为未知溶蚀地层的产量，h为未知溶蚀地层的厚度。

本系统通过分析溶蚀强度与溶蚀孔隙率、电阻率差异度的关系，建立溶蚀强度计算公式，利用测井曲线识别和判断砂岩储层矿物溶蚀强度，为储层工程工艺的选择提供较为准确的依据。

本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。