一種基于流動(dòng)單元的地層孔隙結(jié)構(gòu)解釋方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油勘探開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種石油勘探開發(fā)過程中地 層孔隙結(jié)構(gòu)的識(shí)別方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 石油和天然氣儲(chǔ)存或流動(dòng)于地層巖石的孔隙結(jié)構(gòu)中，所W研究地層的孔隙結(jié)構(gòu)對(duì) 于石油和天然氣的勘探開發(fā)具有重要的意義。由于地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜性，使得地層中的孔隙 大小變化范圍大、孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，要了解地層的孔隙結(jié)構(gòu)一般需要通過壓隸實(shí)驗(yàn)或核 磁共振測(cè)井方法來確定。
[0003] 通過壓隸實(shí)驗(yàn)獲取地層的孔隙結(jié)構(gòu)信息時(shí)，需要采集對(duì)應(yīng)地層的大量的巖必樣 品，同時(shí)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而得出的結(jié)果只適用于做過巖必實(shí)驗(yàn)的地層，沒有 做巖必實(shí)驗(yàn)的地層得不出合理的結(jié)果。通過核磁共振測(cè)井方法可W用來確定地層的孔隙結(jié) 構(gòu)，但是核磁共振測(cè)井方法費(fèi)用高，而且獲得的核磁共振測(cè)井資料比較少。
[0004] 基于上述情況，亟需一種能準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)地識(shí)別較大區(qū)域地層孔隙結(jié)構(gòu)的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)地識(shí)別較大區(qū)域地層孔隙結(jié)構(gòu)的 方法。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種基于流動(dòng)單元的地層孔隙結(jié)構(gòu)解釋方法， 包括W下步驟：
[0007] 步驟一、基于巖石物理實(shí)驗(yàn)獲得的來自目標(biāo)地層的離散的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)W 對(duì)目標(biāo)地層劃分流動(dòng)單元；
[0008] 步驟二、基于各個(gè)流動(dòng)單元中的離散的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)建立與各個(gè)流動(dòng)單元 對(duì)應(yīng)的孔隙度與滲透率的關(guān)系模型；
[0009] 步驟H、基于常規(guī)測(cè)井資料獲得目標(biāo)地層連續(xù)的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)，用離散的 孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)對(duì)連續(xù)的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)進(jìn)行校正；
[0010] 步驟四、依據(jù)校正后連續(xù)的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)和各個(gè)流動(dòng)單元對(duì)應(yīng)的孔隙度與 滲透率的關(guān)系模型來判斷所述目標(biāo)地層中的測(cè)量位置所屬的流動(dòng)單元并確定不同流動(dòng)單 元內(nèi)連續(xù)的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)；
[0011] 步驟五、基于所述不同流動(dòng)單元內(nèi)連續(xù)的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)計(jì)算流動(dòng)單元指 數(shù)，并基于不同流動(dòng)單元內(nèi)的流動(dòng)單元指數(shù)判斷目標(biāo)地層的孔隙結(jié)構(gòu)。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在步驟一中，進(jìn)一步包括W下步驟：
[0013] 基于巖石物理實(shí)驗(yàn)獲得的離散的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)計(jì)算流動(dòng)單元指數(shù)；
[0014] 基于獲得的流動(dòng)單元指數(shù)計(jì)算流動(dòng)單元指數(shù)累計(jì)頻率并繪制對(duì)應(yīng)的流動(dòng)單元指 數(shù)累計(jì)頻率圖；
[0015] 基于獲得的流動(dòng)單元累計(jì)頻率圖對(duì)目標(biāo)地層劃分流動(dòng)單元。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述流動(dòng)單元指數(shù)通過W下公式計(jì)算得到：
[0017]
[0018] 其中，k為目標(biāo)地層對(duì)應(yīng)的滲透率，Φ為目標(biāo)地層對(duì)應(yīng)的孔隙度，F(xiàn)ZI為目標(biāo)地層 的流動(dòng)單元指數(shù)。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將所述流動(dòng)單元指數(shù)累計(jì)頻率圖中的斜率相同的點(diǎn)對(duì) 應(yīng)的目標(biāo)地層劃分為一個(gè)流動(dòng)單元。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在步驟二中，所述各個(gè)流動(dòng)單元對(duì)應(yīng)的孔隙度與滲透 率數(shù)據(jù)的關(guān)系模型采用如下公式：
[00引]k = a(j)b
[0022] 其中，k為目標(biāo)地層對(duì)應(yīng)的滲透率，Φ為目標(biāo)地層對(duì)應(yīng)的孔隙度，參數(shù)a、參數(shù)b為 常數(shù)。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述各個(gè)流動(dòng)單元對(duì)應(yīng)的孔隙度與滲透率數(shù)據(jù)的關(guān)系 模型中參數(shù)a、參數(shù)b通過回歸算法確定。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在步驟Η中，所述對(duì)連續(xù)的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)進(jìn)行 校正包括W下步驟：
[0025] 基于巖石物理實(shí)驗(yàn)確定的孔隙度和滲透率數(shù)據(jù)繪制孔隙度和滲透率交會(huì)圖并將 其作為底圖，基于常規(guī)測(cè)井資料獲得的孔隙度和滲透率繪制孔隙度和滲透率交會(huì)圖；
[0026] 整體移動(dòng)基于常規(guī)測(cè)井資料獲得的孔隙度和滲透率交會(huì)圖，直到其孔隙度區(qū)間與 底圖上的孔隙度區(qū)間基本一致從而獲得孔隙度校正量用W對(duì)常規(guī)測(cè)井資料獲得孔隙度進(jìn) 行校正；
[0027] 整體移動(dòng)基于常規(guī)測(cè)井資料獲得的孔隙度和滲透率交會(huì)圖，直到滲透率區(qū)間與底 圖上的滲透率區(qū)間基本一致從而獲得滲透率校正量用W對(duì)常規(guī)測(cè)井資料獲得的滲透率數(shù) 據(jù)進(jìn)行校正。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在步驟四中，通過目標(biāo)地層連續(xù)的孔隙度及滲透率數(shù) 據(jù)與某個(gè)流動(dòng)單元中對(duì)應(yīng)的孔隙度與滲透率的關(guān)系模型是否符合來確定目標(biāo)地層中的測(cè) 量位置所屬的流動(dòng)單元。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在步驟五中，通過不同流動(dòng)單元內(nèi)連續(xù)的孔隙度及滲 透率數(shù)據(jù)計(jì)算得到的流動(dòng)單元指數(shù)判斷孔隙結(jié)構(gòu)，如流動(dòng)單元指數(shù)越大，則孔隙結(jié)構(gòu)越好。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將不同流動(dòng)單元內(nèi)連續(xù)的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)計(jì)算 得到的流動(dòng)單元指數(shù)通過對(duì)數(shù)刻度坐標(biāo)標(biāo)注，該坐標(biāo)的標(biāo)注范圍最小值為0. 01，最大值為 100 ；
[0031] 依據(jù)流動(dòng)單元指數(shù)在指數(shù)刻度坐標(biāo)中的位置判斷孔隙結(jié)構(gòu)，流動(dòng)單元指數(shù)越靠近 坐標(biāo)標(biāo)注大值的方向，則孔隙結(jié)構(gòu)越好。
[0032] 本發(fā)明帶來了W下有益效果：
[0033] 本方法通過將目標(biāo)地層劃分為地質(zhì)結(jié)構(gòu)相似的流動(dòng)單元，在每個(gè)流動(dòng)單元中通過 測(cè)井技術(shù)獲得連續(xù)的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)來進(jìn)行孔隙結(jié)構(gòu)分析，能準(zhǔn)確確定整個(gè)目標(biāo)地層 的孔隙結(jié)構(gòu)分布，同時(shí)降低了成本。
[0034] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利 要求書W及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0035] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡(jiǎn)單的介紹：
[0036] 圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；
[0037] 圖2是圖1中步驟S001的算法流程圖；
[0038] 圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的劃分流動(dòng)單元后的流動(dòng)單元指數(shù)累計(jì)頻率圖；
[0039] 圖4是對(duì)應(yīng)圖3的不同流動(dòng)單元孔隙度-滲透率關(guān)系圖；
[0040] 圖5是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的核磁共振與流動(dòng)單元指數(shù)解釋圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] W下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用 技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)W實(shí)施。需要說明 的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施例W及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可W相互結(jié)合， 所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0042] 另外，在附圖的流程圖示出的步驟可W在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可不同于此處 的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
[0043] 在石油勘探開發(fā)過程中，由于不同區(qū)域地層的地質(zhì)情況不同，可將巖性和物理性 質(zhì)相似的地層劃為一個(gè)單元，不同巖性和物理性質(zhì)的地層劃分為不同的單元，對(duì)不同的單 元分別進(jìn)行處理來分析地層的結(jié)構(gòu)特征。本發(fā)明中引入流動(dòng)單元對(duì)目的地層進(jìn)行劃分并分 析處理來得到整個(gè)目標(biāo)地層的孔隙結(jié)構(gòu)分布情況。
[0044] 如圖1所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0045] 在步驟S001中，通過巖石物理實(shí)驗(yàn)獲得的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)地層劃分 流動(dòng)單元。在該步驟中可W進(jìn)一步劃分為W下步驟。
[0046] 如圖2所示，在步驟S101中通過鉆井技術(shù)獲取目標(biāo)地層不同位置的巖必樣品資 料，并對(duì)巖必樣品進(jìn)行各種物理試驗(yàn)獲得該巖必樣品的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)。通過巖必物 理實(shí)驗(yàn)獲得的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)為離散數(shù)據(jù)。將獲得的離散的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)代入 流動(dòng)單元指數(shù)公式中計(jì)算對(duì)應(yīng)的流動(dòng)單元指數(shù)，該計(jì)算公式如下所示：
[0047]
(1)
[0048] 其中，k為目標(biāo)地層中巖必樣品的滲透率，Φ為目標(biāo)地層中巖必樣品的孔隙度， FZI為對(duì)應(yīng)的流動(dòng)單元指數(shù)。依據(jù)該公式可獲得目標(biāo)地層不同位置巖必樣品的流動(dòng)單元指 數(shù)。
[0049] 在步驟S102中，通過步驟SlOl獲得的流動(dòng)單元指數(shù)計(jì)算流動(dòng)單元累計(jì)頻率并繪 制流動(dòng)單元指數(shù)累計(jì)頻率圖。在該累計(jì)頻率圖中，一坐標(biāo)軸代表流動(dòng)單元指數(shù)數(shù)值，另一坐 標(biāo)軸代表對(duì)應(yīng)該流動(dòng)單元指數(shù)數(shù)值的累計(jì)頻率。通過該圖可將該目標(biāo)地層中的流動(dòng)單元指 數(shù)的累計(jì)頻率直觀顯示出來。
[0050] 在步驟S103中，對(duì)流動(dòng)單元指數(shù)累計(jì)頻率圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分。將累計(jì)頻率圖 中斜率相同的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地層劃分為一個(gè)流動(dòng)單元，可將目標(biāo)地層劃分為多個(gè)不同的流動(dòng)單 元，每個(gè)劃分后的流動(dòng)單元中的地層具有相似的地質(zhì)特征。
[0051] 在步驟S002中，針對(duì)劃分后的每個(gè)流動(dòng)單元分別計(jì)算孔隙度與滲透率的關(guān)系模 型。在該步驟中，針對(duì)每一個(gè)流動(dòng)單元，依據(jù)該流動(dòng)單元中的離散的孔隙度及滲透率數(shù)據(jù)建 立兩者的關(guān)系模型。此處兩者的關(guān)系模型采用幕函數(shù)形式表示，該關(guān)系模型表示如下：
[0052] k = a Φ b似
[0053]其中，k為目標(biāo)地層對(duì)應(yīng)的滲透率，Φ為目標(biāo)地層對(duì)應(yīng)的孔隙度，參數(shù)a、參數(shù)b為 常數(shù)，b為孔隙結(jié)構(gòu)指數(shù)。
[0054]由于在該步驟中采用的孔隙度及滲透率為離散數(shù)據(jù)，需要通過回歸算法將孔隙度 與滲透率擬合為連續(xù)曲線形式并確定參數(shù)a、b的取值，其中b值越大，孔隙結(jié)構(gòu)越好。通過 巖石物理實(shí)驗(yàn)獲得的地層結(jié)構(gòu)參數(shù)準(zhǔn)確，此方法確定的流動(dòng)單元準(zhǔn)確，所W本發(fā)明中采用 此方法來劃分流動(dòng)單元。
[00巧]在步驟S003中，基于常規(guī)測(cè)井