铸体薄片孔隙半径维度转换方法和储层孔隙结构表征方法与流程

本发明涉及了铸体薄片孔隙半径维度转换方法领域，具体涉及了铸体薄片孔隙半径维度转换方法及储层孔隙结构表征方法。

背景技术：

1、对于致密砂岩来说，石油和天然气赋存在岩石的孔隙中。在油气藏的形成过程中，烃源岩中生成的石油和天然气，往往经过多次运移后进入具有良好保存条件的岩石孔隙空间中，进而富集成藏；在油气开采时，石油和天然气利用地层与井筒间的压力差，从岩石孔隙进入井筒中，进而被采出地面。因此，不管是油气藏的形成还是油气的开采，岩石孔隙结构都是一个重要因素，它决定了石油和天然气是否能够有效地运移、成藏，也决定了在开采过程中石油天然气是否易于采出、油气井能否高产。铸体薄片孔隙特征实验是表征储层孔隙结构的有效方法，通过向薄片中灌注染色树脂或液态胶，完成压铸后对染色部分面积进行分析统计，得到孔隙半径的主要区间、形态特征、频率分布；在对整段储层的孔隙结构进行表征时，通常使用的技术是将铸体薄片孔隙结构与测井曲线(如可以从侧面反映孔隙结构的核磁共振测井数据)进行标定，赋予测井曲线以定量的孔隙半径意义，便可以实现整套储层的孔隙结构特征表征，进而对储集层的储集性能及渗透性进行判断。

2、但是常规的铸体薄片所观测到的实为切割近球状孔隙空间的二维平面，得到的孔隙半径分布为面积分布，面积为半径的2次方；真实储层中的孔隙是在空间中呈三维分布，且核磁共振测井弛豫谱亦反映的是孔隙三维空间的体积分布，体积为半径的3次方，因此铸体薄片孔隙分布与核磁共振等测井曲线所表征的孔隙半径分布存在明显的维度差异，这样会导致计算的储层孔径分布偏离实际，准确度低，给后期勘探判断带来不便。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对现有技术铸体薄片孔隙分布的计算方法与真实地层三维空间中的孔隙分布存在明显的维度差异问题，提供一种铸体薄片孔隙半径维度转换方法和储层孔隙结构的表征方法，本发明提供的铸体薄片孔隙半径维度转换方法，将常规的平面铸体薄片孔隙分布特征转换到三维立体空间特征，可消除铸体薄片实验所得孔隙半径分布与真实地层三维空间中的孔隙半径分布的维度差异，增强了其与反映孔隙空间立体分布的测井曲线的匹配性，给储层特征分析、油气藏描述等工作带来了更多的便利。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种铸体薄片孔隙半径维度转换方法，包括以下步骤：

4、步骤1、对岩心薄片样品进行铸体薄片孔隙特征实验，得到不同孔隙半径区间的对应的面积频率数据；

5、步骤2、对孔隙半径面积离散分布数据进行趋势拟合，得到连续分布曲线；

6、步骤3、计算不同孔隙半径区间对应的视体积频率分布数据

7、步骤31、在所述步骤2得到的连续分布曲线中，将某个孔隙半径区间等间隔划分成若干个微元，利用连续分布曲线函数计算每个微元的面积频率；

8、步骤32、根据划分后的微元序列和每个微元的面积频率，计算对应孔隙半径区间的平均孔隙半径，然后利用平均孔隙半径和对应孔隙区间的面积频率，计算得到对应孔隙半径区间的视体积频率分布；

9、步骤33、采用步骤31-步骤32相同的计算方法，得到其他孔隙半径区间的视体积频率数据；

10、步骤4、将半径由切割孔隙的数学期望值校正至真实值，对视体积频率数据对应的孔隙半径区间边界值进行修正，得到最终的铸体薄片孔隙半径体积频率分布。

11、首先对岩心薄片进行铸体薄片孔隙特征实验获取不同孔隙半径区间对应的面积频率数据，然后以面积频率为纵坐标，孔径半径为横坐标，获取拟合后的连续分布曲线，再利用连续分布区间将面积频率数据转换为视体积频率数据，之后将不同体积频率数据对应的孔隙半径区间的边界值进行修正，得到最终的铸体薄片孔隙半径体积频率分布。提供的铸体薄片孔隙分布的计算方法，将常规的平面铸体薄片孔隙分布特征转换到三维立体空间特征，可消除铸体薄片实验所得孔隙分布与真实地层三维空间中的孔隙分布的维度差异，增强了其与反映孔隙空间立体分布的测井曲线的匹配性，给储层特征分析、油气藏描述等工作带来了更多的便利。

12、进一步的，所述步骤1中，岩心薄片样品取自柱塞岩心样品的端面。

13、进一步的，所述步骤1中，铸体薄片孔隙特征实验过程中，铸体薄片中灌注的胶质颜色满足：hsv色彩空间三通道中h通道值≥150，s通道值≥0.6，v通道值≥0.6。灌注胶质的目的，主要是为了使孔隙空间的形态、尺寸等特征便于观察，但胶质的颜色不可与岩石除孔隙外的其他成分混淆，否则会严重影响孔隙的识别。由于致密砂岩中石英骨架、长石、岩屑等矿物成分会呈现出各种不同的颜色，通过对干扰色的统计，认为干扰色通常位于低h值、低s值和低v值区间，故取相对较高的h值、s值和v值可以避开干扰色的影响，故胶质颜色满足h通道值≥150，s通道值≥0.6，v通道值≥0.6。

14、进一步的，所述步骤1中，铸体薄片孔隙特征实验过程中，分析采样间隔不超过10μm。通过对致密砂岩铸体薄片进行统计，发现超过65％的样品，其面积频率的峰值在0～10μm区间，为保证拟合和表征的精度，设置实验分析采样间隔不超过10μm。

15、进一步的，所述步骤2中，对孔隙半径面积频率的离散分布数据设置了狄利克雷边界条件，以实现对边界点取值的控制，在此基础上，鉴于面积频率数据呈现出的“小孔面积频率高、中孔、大孔面积频率逐渐降低”的频率分布特征，为获得更好地拟合效果，使用偏态分布函数对孔隙半径二维面积频率数据进行趋势拟合，得到连续分布曲线。

16、进一步的，设置的狄利克雷边界条件为：当孔隙半径趋近于0，其面积频率无限接近于0，孔隙半径趋近于无穷大时，其面积频率趋近于0：

17、

18、式中，r为铸体薄片孔隙结构分析所得的毛管半径，p为某一毛管半径所对应的面积频率。

19、进一步的，偏态分布函数为：

20、式中，f(r)为毛管半径偏态分布面积频率密度，r为毛管半径，μm；a为偏度；μ为偏态分布的均值；σ为偏态分布的标准差。

21、进一步的，所述步骤32中，平均孔隙半径由式一计算得到的；

22、式一：式中，为对应孔隙半径区间的平均孔隙半径，μm；表示对应孔隙半径区间的面积频率；为一个向量，表示对应孔隙半径区间内每个微元的面积频率；为一个向量，表示对应孔隙区间内的孔隙半径微元序列。

23、进一步的，所述步骤33中，将平均孔隙半径和对应孔隙区间的面积频率带入式二，计算得到对应孔隙半径区间的视体积频率；

24、式二：

25、式中，为对应孔隙半径区间的视体积频率；为对应孔隙半径区间的面积频率；为对应孔隙半径区间的平均孔隙半径，μm；an为一个向量，对应孔隙半径区间内每个微元的面积频率；nn为一个向量，表示对应孔隙区间内的孔隙半径微元序列。

26、进一步的，所述步骤4中，将半径由切割孔隙的数学期望值校正至真实值，是将对孔隙半径区间的边界值除以转换因子；

27、转换因子是由式三计算得到的：

28、式三为：式中，ratio为转换因子，计算结果为一个常量0.866；r为近球状孔隙的真实孔隙半径值，μm。

29、本发明的另一目的是为了提供储层孔隙结构的表征方法。

30、一种储层孔隙结构的表征方法，包括以下步骤：

31、步骤一、计算如权利要求1-7任意一项所述的铸体薄片孔隙半径分布；

32、步骤二、测试步骤1同一块岩心的核磁共振t2分布；

33、步骤三、建立步骤一得到的铸体薄片孔隙分布与步骤二得到的核磁共振t2分布的对应关系；

34、步骤四、使用步骤三得到的对应关系，将整个储层核磁共振测井数据转换为随深度变换孔隙半径分布，即得到储层孔隙结构的表征结果。

35、本发明提供储层孔隙半径维度转换方法，将常规的平面铸体薄片孔隙分布特征转换到三维立体空间特征，可消除铸体薄片实验所得孔隙分布与真实地层三维空间中的孔隙分布的维度差异，增强了其与反映孔隙空间立体分布的核磁共振t2分布的匹配性，有效提高了储层孔隙半径分布计算结果的准确性，给储层特征分析、油气藏描述等工作带来了更多的便利。

36、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

37、1、本发明公开的铸体薄片孔隙半径维度转换方法，首先对岩心薄片进行铸体薄片孔隙特征实验获取不同孔隙半径区间对应的面积频率数据，然后以面积频率为纵坐标，孔径半径为横坐标，获取拟合后的连续分布曲线，再利用连续分布区间将面积频率数据转换为视体积频率数据，之后将不同体积频率数据对应的孔隙半径区间的边界值进行修正，得到最终的铸体薄片孔隙半径体积频率分布。提供的铸体薄片孔隙半径维度转换方法，将常规的平面铸体薄片孔隙分布特征转换到三维立体空间特征，可消除铸体薄片实验所得孔隙分布与真实地层三维空间中的孔隙分布的维度差异。

38、2.本发明提供储层孔隙半径维度转换方法，将常规的平面铸体薄片孔隙分布特征转换到三维立体空间特征，增强了其与反映孔隙空间立体分布的核磁共振t2分布的匹配性，有效提高了储层孔隙半径分布计算结果的准确性，给储层特征分析、油气藏描述等工作带来了更多的便利。