一种综合利用介电测井与核磁共振测井的流体识别方法与流程

本发明属于油气勘探技术领域，具体涉及一种综合利用介电测井与核磁共振测井的流体识别方法。

背景技术：

发现油气是油气勘探的重要目标，流体识别与评价是储层评价的核心内容。为了更准确、可靠地识别流体性质，国内外学者发明出了各种各样的仪器与方法，为常规油气层的流体识别与油气发现做出了重要的贡献。但随着油气勘探的不断深入，勘探难度日益增加，勘探目标岩性越来越复杂，孔隙度越来越低，如重油超重油、致密油气、页岩气等油气藏，原有的主要依靠测井电性特征识别流体性质的方法越来越不适用，导致测井解释符合率越来越低，大量潜在的油气层被漏失。例如在某些重油油气藏，由于地层水矿化度变化大，经常出现低阻油层，高阻水层的情况，电性与含水饱和度没有相关关系，传统的基于电阻率的各种含水饱和度模型不能满足流体识别的需求。虽然也有一些新的仪器、技术相继被开发出来，但是如何充分发挥这些测井新技术的各自潜力，形成完善、有效的解释方法与技术仍然是亟需解决的难题。

介电测井是利用油、气、水介电常数的差别进行流体识别的非电法方法，但大量实例证明单纯依靠该技术来识别流体性质效果不理想。主要原因是介电测井测量的含水体积(含水孔隙度)是包括自由水和束缚水的总含水体积，单独用介电测井测量的含水孔隙度大小不能建立有效的流体识别解释标准。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种综合利用介电测井与核磁共振测井的流体识别方法，用于解决复杂储层流体识别成功率低的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种综合利用介电测井与核磁共振测井的流体识别方法，结合介电常数测量值与骨架介电常数理论值、核磁总孔隙度计算含水体积与含水饱和度，然后转换成含油体积与含油饱和度；最后结合含油体积与核磁提供的自由孔隙度来计算自由孔隙中的含油比例，利用含油饱和度与自由孔隙含油饱和度交会识别流体性质。

具体的，介电常数测量值为骨架、流体、胶结的综合响应，通过输入骨架、流体参数反演得到含水孔隙度，进而计算得到含水体积pwxo。

进一步的，建立电阻率导电模型计算得到含水体积pwxo。

具体的，含油体积vxoi计算如下：

vxoi＝phit-pwxo

其中，phit为孔隙体积，主要由核磁测井计算，pwxo为含水体积。

具体的，总含油饱和度soil计算如下：

soil＝vxoi/phit

其中，vxoi为含油体积，phit为孔隙体积。

具体的，自由孔隙含油饱和度soilf计算如下：

soilf＝vxoi/ffv

其中，ffv为自由孔隙体积，vxoi为含油体积。

具体的，建立含油饱和度与自由孔隙含油饱和度的交会图，根据含油饱和度soil的高低与自由孔隙含油饱和度soilf的高低判断储层的流体性质。

进一步的，根据介电测井得到的含油体积占核磁测井得到的自由流体孔隙体积的比例，与介电测井含油饱和度相结合对流体进行识别，结合实际测试资料对产油区与产水区的界限进行划分界定。

更进一步的，当介电含油饱和度>20％，自由孔隙含油饱和度>60％时，识别为油层；当介电含油饱和度>20％，自由孔隙含油饱和度40～60％时，识别为油水同层；当介电含油饱和度<20％，自由孔隙含油饱和度<40％时，识别为含油水层；当介电含油饱和度<10％，自由孔隙含油饱和度<20％时，识别为水层。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种综合利用介电测井与核磁共振测井的流体识别方法，结合介电常数测量值与骨架介电常数理论值、核磁总孔隙度计算含水体积与含水饱和度，然后转换成含油体积与含油饱和度；最后结合含油体积与核磁提供的自由孔隙度来计算自由孔隙中的含油比例，利用含油饱和度与自由孔隙含油饱和度交会识别流体性质，这样可以充分考虑储层孔隙结构对流体性质的影响，在一定程度上消除侵入对流体性质判断的影响，因此，本方法可以大幅提高油层解释符合率，解释结论也可以有效指导试油选层和开发方案制定。

进一步的，利用介电常数计算的方法不需要地层水电阻率与岩电参数m、n的信息，在复杂储层的含水饱和度/体积的评价中更有优势。

进一步的，在流体识别的时候综合考虑含油饱和度与自由孔隙含油饱和度，可以在一定程度上降低侵入的影响，提高解释符合率。

进一步的，结合介电-核磁自由孔隙含油饱和度和介电测井含油饱和度，可以快速直观地进行流体识别结论的确定和试油结果的对比。

综上所述，本发明考虑孔隙结构对产液性的影响，通过综合含油饱和度与自由孔隙含油饱和度可以建立油气识别图版，可以直观、可靠地识别储层流体性质。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为常见矿物流体的介电常数示意图；

图2为本发明流程图；

图3为相同孔隙度条件下两种不同的流体产液情况，其中，(a)为产水，(b)为纯油层。

具体实施方式

本发明提供了一种综合利用介电测井与核磁共振测井的流体识别方法，首先结合介电常数测量值与骨架介电常数理论值、核磁总孔隙度来计算含水体积与含水饱和度，然后转换成含油体积与含油饱和度；最后结合含油体积与核磁提供的自由孔隙度来计算自由孔隙中的含油比例或称自由孔隙含油饱和度，并根据含油饱和度的高低与自由孔隙含油饱和度的高低就可以判断储层的流体性质。

地层岩石的介电常数是矿物成分、孔隙流体的综合响应，常见的矿物介电常数值差别不大，由于水的介电常数远远大于其他矿物以及油气的介电常数，达到50～80，如图1所示，所以水是影响岩石介电常数的主要因素，介电测井利用这一特性准确测量地层中水的体积。

核磁测井可以通过外加磁场来激化地层孔隙中的氢质子来测量地层中流体体积，即孔隙度的大小，其测量的孔隙度不受岩性影响；另外，它还可以得出孔隙尺寸大小及孔隙结构的信息，而后者是常规孔隙度测井仪所不能得到的。根据岩性的不同，采用适当的自由流体截止值，从经处理得到的横向弛豫时间分布谱上，可以区分束缚流体体积及自由流体体积。

请参阅图2，本发明一种综合利用介电测井与核磁共振测井的流体识别方法，包括以下步骤：

s1、利用介电常数计算含水体积pwxo；

介电常数测量值是骨架、流体、胶结等因素的综合响应，通过输入骨架、流体参数可以反演得到含水孔隙度，进而可以计算含水饱和度如下：

其中，ε^*为实际测量的地层相对介电常数，φt为地层有效孔隙度，εm为岩石骨架的相对介电常数，sw为含水饱和度，εoil为油气的相对介电常数。

利用电阻率导电模型等方法计算，但利用介电常数计算的方法不需要地层水电阻率与岩电参数m、n的信息，在复杂储层的含水饱和度/体积的评价中更有优势。

s2、计算含油体积vxoi和含油饱和度soil；

核磁总孔隙度减去含水孔隙度即为含油体积vxoi，具体计算如下：

vxoi＝phit-pwxo

其中，phit为孔隙体积，主要由核磁测井计算，pwxo为含水体积，主要由核磁测井计算。

含油体积除以总孔隙度即为总含油饱和度soil，具体计算如下：

soil＝vxoi/phit

其中，vxoi为含油体积，phit为孔隙体积。

s3、结合核磁自由孔隙度与含油体积vxoi计算自由孔隙含油饱和度soilf；

具体计算如下：

soilf＝vxoi/ffv

其中，ffv为自由孔隙体积，vxoi为含油体积。

在油气在运移过程中，大的联通孔隙是主要的运移通道，油气首先充注大孔隙即自由孔隙。大孔隙中油气充满度对最后产出的流体性质具有决定性的影响，充满度越高，自由孔隙含油饱和度就越高，产油越多；反之，产水越多。

s4、利用含油饱和度soil与自由孔隙含油饱和度soilf交会识别流体性质。

利用含油饱和度与自由孔隙含油饱和度交会识别流体性质，建立含油饱和度与自由孔隙含油饱和度的交会图，其中，x轴为介电测井含油饱和度，y轴为核磁-介电自由孔隙含油饱和度，结合实际测试资料对产油区与产水区的界限进行划分界定。

本方法的特点在于，根据介电测井得到的含油体积占核磁测井得到的自由流体孔隙体积比例与介电含油饱和度相结合来进行流体识别，而不是单独用介电测井的含油饱和度截至值来进行流体识别。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以往的解释方法仅仅依靠含油饱和度的高低来识别流体性质，饱和度高于60％为油层，饱和度位于30～60％之间为油水同层，饱和度低于30％为含油水层。请参阅图3，展示了相同孔隙度条件下两种不同的流体产液情况，(a)会产水，(b)为纯油层；对于相同孔隙度的两个储层，由于其孔隙结构可能存在差异，会导致流体的判断发生变化。

在含油饱和度相同的情况下，如果其中的一个储层岩性细，小孔隙居多，束缚水含量很高，大孔隙少，且被油气全部充满，则解释为油层；如果另外一个储层岩性粗，束缚水含量低，大孔隙居多，但没有被油气完全充满，则出水的风险较大，大孔隙中的油气充满度(饱和度)越低，出水比例越高。

利用本发明的技术方案，长庆油田延长组油藏的解释符合率达到了90％，长庆油田延长组含油饱和度高于20％，自由孔隙含油饱和度高于40％即可油水同出，高于60％即可产纯油。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。