基于储层孔喉特征参数计算致密砂岩渗透率的新方法

致密砂岩储层常规测井的响应受到诸多因素的影响,给定量评价储层的渗透率带来一定的误差。结合压汞和核磁共振测井资料能够更加快速准确地评价致密砂岩储层渗透性。提出了基于压汞和核磁共振测井资料结合计算储层渗透率的方法。对比38块同时进行了压汞和核磁共振测井实验的岩心样品,构建伪毛细管压力曲线,求取表征孔隙结构定量参数。结合地区经验,优选参数,构建能表征渗透率的δ函数,给出定量计算渗透率的模型,其模型表达式精度高。通过对××井实际数据的处理,计算得到的渗透率与岩心分析的空气渗透率有很好的一致性,平均绝对误差为0.075×10-3μm2。     

基于核磁共振测井资料的储层孔隙结构评价方法研究

根据J函数的思想和经典SDR模型,通过对37块同时进行压汞实验和核磁共振测量的岩心样品的深入分析,提出了利用核磁共振测井资料构造储层毛管压力曲线的方法并建立了毛管压力曲线构造模型,通过与实际压汞毛管压力曲线形态特征的对比,验证了新方法的准确性。     

基于随钻核磁测井的渗透率评价方法及其应用——以渤海锦州油田古近系沙河街组为例

渤海锦州油田古近系沙河街组储层孔隙结构比较复杂,应用常规方法评价渗透率精度较低,而核磁共振是孔隙结构评价最直观有效的测井方法。基于物性、压汞、核磁等资料,将锦州油田沙河街组储层的孔隙结构分为双峰大孔喉型、双峰小孔喉型和单峰小孔喉型等3类,分别对每类储层采用分段幂函数的转换方法,由核磁共振T_2谱构建伪毛管压力曲线。通过对岩心物性、压汞等资料的分析,建立了Swanson、R_(10)、R_(35)等孔隙结构参数与岩心渗透率的关系模型。通过对锦州油田沙河街组实际井资料的处理,获取了地层连续的毛管压力曲线,并提取了地层的孔隙结构参数,进而评价了储层的渗透率。应用效果表明,本文提出的基于孔隙结构参数的渗透率评价模型大大提高了渗透率的解释精度,同时验证了本文方法的适用性和准确性。     

用核磁共振测井资料评价储层的孔隙结构

核磁共振测井作为一种全新的测井方法可以直观而准确地提供储层的有效孔隙度,渗透率,束缚水饱和度等参数,而且能够通过Ｔ２ｃｕｔｏｆｆ值区分可动流体体积和毛管束缚流体体积,进而深入地反映储层的孔隙结构。本研究以半渗透隔板的毛管压力资料为基础,建立了核磁共振中振测井的Ｔ２几乎平均值与孔隙结构参数之间的关系,并建立了应用核磁共振时以岩心分析资料为基础,核磁共振测井资料为中介,利用常规测井计算的渗透率和孔隙度     

一种基于孔隙分量组合下的渗透率计算方法

核磁共振测井在具有复杂孔隙结构的低孔低渗储层评价中应用广泛。目前渗透率计算仍然是基于中高孔渗分析的Coates模型和SDR经典模型,对于低孔低渗储层的适用性较差。在低孔低渗储层孔隙结构研究的基础上,提出了一种基于孔隙分量组合下的渗透率计算新方法,利用压汞试验孔喉分布标准及统计平移方法,将反演处理所得的τ2(横向弛豫时间)谱与压汞孔径建立关系,确立岩心核磁τ2谱所对应的小孔、中孔、大孔的孔隙分量,进行组合求取渗透率,并与岩心测量渗透率对比,拟合度较高,说明该方法在实际核磁共振测井资料处理中达到了高精度评价地层渗透性的效果。     

基于流动单元的致密砂岩气储层渗透率测井评价——以川中广安地区须家河组为例

四川盆地广安地区须家河组致密砂岩气储层非均质性极强,使得孔隙度与渗透率相关性差,难以通过单一的孔隙度与渗透率回归模型准确计算渗透率。因此,利用859块标准柱塞样物性分析数据,根据流动单元指数(FZI)由小到大,划分出了5类流动单元,并建立了相应的孔隙度与渗透率统计回归模型,每种类型流动单元的孔隙度与渗透率相关性良好。为了使用这组分类统计模型,需要连续的FZI来划分整个目的层段的流动单元类型。为此,选择了20块典型样品开展高压压汞与核磁共振联测实验。基于联测实验数据,得到了利用核磁共振测井计算Swanson参数、利用Swanson参数计算储层品质因子(RQI)、利用RQI计算FZI的转换模型,实现了FZI的连续定量评价,最终实现了研究区致密砂岩气储层流动单元类型的连续划分及其渗透率的测井评价。现场应用结果表明:利用核磁共振测井计算FZI与岩心分析FZI较为接近,该方法可有效解决FZI连续定量评价的问题;相比于单一的孔隙度和渗透率回归模型与核磁Coates模型,流动单元分类的渗透率计算结果与岩心分析渗透率吻合度更高,该方法有效地提高了渗透率测井评价的准确度。上述方法在类似的致密砂岩气储层渗透率测井评价中具有推广价值。     

致密砂岩气藏渗透率定量评价新方法及应用——以东海陆架盆地西湖凹陷X气藏为例

东海陆架盆地西湖凹陷X气藏发育低孔特低渗储层,由于孔隙类型多样,结构复杂,常规孔渗关系变化繁杂,传统的孔渗关系统计回归方法以及常规测井解释方法计算的储层渗透率精度较低,不能满足低孔特低渗储层渗透率评价需求。孔隙结构直接制约储层的渗流特性,岩心压汞毛细管压力实验资料能够定性区分不同孔隙结构的储层,通过计算出样品的流动单元指数(FZI),得到3种不同类型储层的流动单元指数范围,然后建立岩心流动单元指数和测井曲线之间的关系,通过KNN(K类最近邻)算法计算出未取心层段的流动单元指数值,根据分类建立不同类型储层的渗透率计算模型。研究结果表明:①压汞资料和流动单元指数两者相互验证对储层分类更加准确;②新方法计算的渗透率与岩心分析渗透率吻合较好,较常规孔渗关系计算的渗透率精度高,渗透率平均相对误差在30%以内。     

基于常规测井的储层孔隙结构评价新方法

目前,复杂储层孔隙结构评价主要是依靠岩心实验分析和测井新技术,而基于常规测井资料的复杂储层孔隙结构评价仍是难点。以压汞毛管压力曲线实验数据为基础,实际分析了不同压力下进汞饱和度与储层物性参数之间的关系,进汞饱和度与储层孔隙度、渗透率之间存在较好的关系,并且不同孔隙类型储层之间关系差异明显。在此认识的基础之上,采用流动带指数法将区域储层划分为4类,分别建立了不同类型储层的伪毛管压力曲线预测模型,根据毛管压力曲线衍生得到了注汞效率以及平均毛管半径可以较好地连续评价复杂储层孔隙结构特征,为复杂储层开发方案的制定与实施奠定了坚实基础。     

基于压汞资料的碳酸盐岩储层渗透率预测模型 ——以扎纳若尔油田KT-Ⅰ和KT-Ⅱ含油层系灰岩储层为例

以哈萨克斯坦扎纳若尔油田82块碳酸盐岩岩心的压汞及物性分析资料为基础,对比分析Swanson模型、Capillary-Parachor模型、Winland模型、Pittman模型、Nelson模型和δ函数模型预测碳酸盐岩储层渗透率的精度。结果表明,这6种渗透率预测模型对孔隙结构复杂的碳酸盐岩储层渗透率的预测精度均较差,但Swanson模型的预测精度优于其他5种模型。进一步分析Swanson模型预测碳酸盐岩储层渗透率的适用性,认为该模型不能反映储层微裂缝对渗透率的影响,也不能反映复杂的孔喉半径分布特征对渗透率的影响。对于孔喉半径分布呈多峰特征的碳酸盐岩岩心,孔喉的发育对储层的渗透率都有贡献,不存在优势孔喉区域,而Swanson模型将毛管压力曲线拐点处对应的孔喉半径作为岩心发育的优势孔喉半径,且忽略了孔喉半径分布呈双峰特征的岩心中发育的小孔喉对渗透率的影响,导致Swanson模型计算的渗透率误差较大。因此,以Swanson模型为基础,提出一种综合考虑孔隙度、歪度和分选系数等孔隙结构参数的改进渗透率预测模型,将该模型与Swanson模型进行对比,发现改进渗透率预测模型对孔隙结构复杂的碳酸盐岩储层渗透率的预测精度有明显提高。     

核磁共振测井(CMR)的应用(为祝贺新疆油田分公司年产原油一千万吨而作)

核磁共振测井具有常规测井无法比拟的优越性,它可以直观、准确地提供储集层的孔隙度、渗透率,区分可动流体和束缚流体,反映储集层的孔隙结构.通过对某区CMR核磁孔隙度、渗透率与岩心孔、渗资料的对比分析,建立了两者之间的对应关系,力求精细描述准确的储集层参数;以压汞实验为基础,研究了毛管压力资料与CMR核磁孔径分布曲线的关系,为应用T2谱反演毛管压力曲线奠定了基础;通过求解地层的束缚流体饱和度,结合电阻率测井,采用阿尔奇饱和度解释模型,进行了油(气)层的识别和含油(气)饱和度的计算,从而拓宽了核磁共振测井资料的应用范围,为油(气)层的评价提供了一种新的方法.     

用微观模型组合实验研究最低吸水层渗透率

利用不同微观模型之间的物性差异及其直观性的特点,设计了微观模型组合实验,模拟油层注水,以研究储层非均质对油水运动的影响。通过模型组合实验,可以确定一个合注层段内不吸水小层的渗透率下限,即最低吸水层渗透率K_wmin,研究K_wmin与合注层段中最大渗透率值K_max及注水压力梯度之关系,从而可以进一步根据油层的实际注水压力梯度及用该井取心、测井资料确定的渗透率剖面,求取一个合注层段、一口井、一个油藏的最低吸水层渗透率。最低吸水层渗透率值可以用来进行油藏注水开发效果分析,研究油层剩余油分布。应用K_wmin对鄯善油田三间房组油层部分注水井合注层段的吸水状况做了初步分析,获得了比较满意的结果。可以预料对最低吸水层渗透率的深入研究,将获得该参数更广泛的用途。     

Integrating MDT,NMR log and conventional logs for one-well evaluation

This paper presents a case study for one-well evaluation integrating MDT, NMR logs and conventional logs. MDT, NMR logs and conventional logs provide formation permeability in different ways though the parameter can be derived in the three kinds of data. Integrating the three kinds of data and comparing the change trends among the data, the heterogeneity of reservoir and tiger interlayer are analyzed in this research. Furthermore, the characters of heavy oil in MDT data, CMR log and conventional logs are also compared in the research. On the profile of water–oil–water in the well XX-3-4, the characters between oil–water separator and oil–water transition are studied in terms of the data. T₂ cutoff, the key constant to determine permeability, is obtained when the core laboratory data is set to be the ruler. Our research conducted in the paper suggests CMR log can describe reservoir with more details duo to its high resolutions, but bad borehole wall and viscous oil may limit CMR log. Since MDT derived permeability shows good response to fluid flow on the condition of reservoir, the parameter plays an important role in oil and gas development.     

储层特性与饱和度对核磁T2谱影响的数值模拟

建立了复杂储层的三维非规整网络模型,通过微观数值模拟研究了饱含水核磁T₂谱与孔隙尺寸分布间的关系,讨论了储层特征及饱和度等对T₂谱的影响规律。结果表明,饱含水岩样T₂谱与孔喉半径分布具有很好的相似性,随着喉道半径、孔喉比的增大,核磁T₂谱的峰值均向右移动,其不同之处在于:孔喉比增大时,孔隙体T₂谱与喉道T₂谱逐渐分开;含水饱和度为53%时,中等水湿岩样T₂谱左边部分与水湿岩样基本重合,右边部分弛豫时间明显大于水湿岩样;油湿岩样的弛豫时间在整个区间内均大于水湿岩样;随着含水饱和度的降低,强水湿岩样T₂谱峰值信号强度减弱,在左边短弛豫时间处出现另一缓慢增强的T₂峰;中等水湿岩样T₂谱原峰值处的信号强度降低,在右边长弛豫时间处出现一个以油的表面弛豫为主的峰。     

火山岩气藏不同岩性核磁共振实验研究

利用核磁共振技术,并结合离心实验,确定出可动用流体对应的下限离心力为2.76MPa;由毛管力原理,计算出可动用喉道半径下限为0.05μm,确定了火山岩储层可动用下限实验标准。研究结果表明:火山岩储层不同岩性可动流体驰豫时间(T₂)截止值与渗透率的关系与砂岩可动流体T₂截止值的变化规律不同。火山岩岩样的可动流体T₂截止值随渗透率增大而减小,并与裂缝发育程度相关。不同岩性可动流体T₂截止值由大到小依次为流纹岩、熔结凝灰岩、晶屑凝灰岩、角砾熔岩、火山角砾岩。不同岩性火山岩储层岩样的可动流体百分数总体而言随渗透率的增大而增大,束缚水饱和度随渗透率的增大而减小。     

Bitumen characterization in situ using NMR

Reservoir bitumen is not readily identified on typical log suit, where is usually read as oil reservoir. We comparatively analyze the experimental data of the nuclear magnetic resonance (NMR) before and after the dissolving of bitumen-rich samples. The short transverse relaxation times (T₂) are characteristics of bitumen-rich zones, and the NMR porosity is relative abundance of bitumen in reservoir. A volumetric rock model was used to reconcile core data as well as to calculate the saturation of reservoir bitumen. The NMR log can be applied more reliably to reservoir evaluation and production planning.     

Integrated NMR and Density Logs For Evaluation of Heterogeneous Gas-Bearing Shaly Sands

Petrophysical properties evaluation of heterogeneous gas shaly sands reservoirs is one of the most difficult problems. These reservoirs usually produce from multiple layers with different permeability and complex formation, which is often enhanced by natural fracturing. Therefore, using new well logging techniques such as nuclear magnetic resonance (NMR) or a combination of NMR and conventional openhole logs, as well as developing new interpretation methodologies are essential for improved reservoir characterization. NMR logs differ from other conventional logs. Integration of NMR logs, density logs, and core data shall minimize uncertainties in the determination of formation porosity, permeability, and capillary pressure curve. The authors concentrate on determination of three petrophysical parameters of heterogeneous gas sand reservoirs: (a) determination of DMR porosity, Φ_DMR, which is deduced from NMR porosity and density porosity; (b) NMR permeability, K_BGMR, which is based on the dynamic concept of gas movement and bulk gas volume in the invaded zone; and (c) capillary pressure, which is derived from relaxation time T₂ distribution.     

核磁共振T2截止值与毛细管压力的关系

核磁共振测井的独特之处在于它能将不动流体孔隙率与可动流体孔隙率分开，提供较可靠的束缚水饱和度。用核磁共振测井资料求取束缚水饱和度时，T2截止值是关键参数，该参数可通过实验确定。本文通过莺歌海盆地岩石样品核磁共振实验，研究了T2截止值与毛细管压力的关系。研究表明，随驱替压力的增大，T2截止值按指数规律下降，因此T2截止值与气柱高度有关。在核磁共振测井资料处理中，应根据气柱高度确定T2截止值的大小，尤其是在束缚水饱和度大的地层中，更要注意T2截止值的选取。     

用分形几何法预测毛管压力曲线

利用分形几何学的原理和方法,实现了利用常规岩心分析资料如孔隙度和渗透率等反演毛管压力曲线(建立孔喉体积分布预测模型),通过实际资料验证,该方法预测结果精度较高。而毛管压力曲线中包含了大量储集层信息,有一系列的地质应用,包括:计算储集层的相对渗透率;计算任意区间渗透率的贡献值;分析评价储集层的非均质性;确定流动孔喉半径下限值;划分储集层与非储集层并对储集层进行定量评价;对油层流动空间的有效性定量评价;计算储集层原始含油饱和度等,为非取心井段的孔隙结构研究及储集层研究与评价开辟了新途径。     

A Rigorous Approach to Estimating Permeability from Capillary Pressure Curves

The absolute permeabilities of porous media have been traditionally estimated from capillary pressure curves using Swanson parameter (S_nw /P_c)_A. Different correlations between permeability and the Swanson parameter have been proposed for mid-perm sand cores and tight gas sand cores. After examining the definition of the Swanson parameter, a new parameter called Capillary Parachor (S_nw /P_c ⁁2)_max is defined in this article. Excellent correlations between the absolute permeability and capillary parachor have been developed on the basis of mercury injection and water/air capillary pressure curves. It is concluded that permeability (in md) of a porous medium is directly proportional to the mercury-capillary parachor (in Atm^-2) with a proportionality factor of 0.054474. The permeability is proportional to the brine/air-capillary parachor squared with a proportionality factor of 0.00007. Analytical methods have been developed in this study to accurately determine the Swanson parameter and capillary parachor for well-defined hyperbola-shaped capillary pressure curves.     

异常高压气藏储层孔隙度应力敏感性及其对容积法储量计算精度的影响—以磨溪气田嘉二气藏为例

储层孔隙度是容积法储量计算的基本参数，而准确确定地层条件下的孔隙度值是提高储量计 算精度的基础。根据异常高压气藏岩心应力敏感性实验得到的孔隙度值变化的不可逆性，提 出了孔隙度随有效覆压变化史的模型，进而提出了在地层原始条件下计算孔隙度的2种方法 ——实验曲线法和修正系数法。以磨溪气田嘉二气藏为例的岩心实验及研究表明：覆压孔隙 度φ_f与常规孔隙度φ₀的比值平均为0.846(可采储层)，覆压孔隙度φ_f 与原始地层条件下孔隙度φi平均误差57%；常规孔隙度φ0与原始地层条件 下孔隙度φi平均误差11.49%；岩样基础孔隙度越低，误差越大，因此有必要对常规 孔隙度及覆压孔隙度进行修正。建议使用经过修正得到的原始地层条件下的孔隙度与测井解 释孔隙度相结合，制作孔隙度的解释图版，来用于容积法储量计算。